JP2015067413A - Automatically setting method of suspension position detector for crane barge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、捨石マウンドの造成に使用されるガット船等のクレーン船のグラブバケット等の吊り体の操作及び操船に用いられるクレーン船の吊り位置検出装置の使用にあたって演算に必要な情報を自動的に設定するためのクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法に関する。 The present invention automatically provides information necessary for calculation when operating a suspension body such as a grab bucket of a crane ship such as a gut ship used for the construction of a rubble mound and a crane ship suspension position detection device used for ship operation. The present invention relates to an automatic setting method for a crane ship hanging position detecting device for setting to a fixed value.
水中構造物の基礎となる捨石マウンドの造成に際しては、台船上に旋回可能に設置されたクレーン旋回部と、クレーン旋回部に上下に回動可能に支持されたジブと、ジブ先端より繰り出されるワイヤーとを備えたガット船等のクレーン船を使用し、クレーンによりワイヤーの先端に吊り持ちさせたグラブバケットを操作し、捨石を投入する作業が行われている。 When constructing a rubble mound, which is the foundation of an underwater structure, a crane turning part installed on a trolley to be able to turn, a jib supported to be turned up and down on the crane turning part, and a wire fed from the tip of the jib Using a crane ship such as a gut ship equipped with, a grab bucket that is suspended from the tip of a wire by a crane is operated to throw rubble.
従来、この捨石投入作業においては、捨石を投入する位置に旗等の目印を設置し、その目印に基づいて操作者がクレーンを操作する方法が一般的であったが、この方法においては、潮流等により旗等の目印が移動してしまう問題や目視に頼るクレーン操作には熟練を要する等の問題があった。 Conventionally, in this rubble throwing work, it has been common to place a mark such as a flag at the position where the rubble is thrown, and the operator operates the crane based on that mark. There is a problem that a mark such as a flag moves due to the above, or a crane operation that relies on visual observation requires skill.
そこで、近年においては、ジブの先端部に位置計測手段を構成するGPSアンテナを固定し、そのジブ先端部の正確な位置を計測することにより、そのジブ先端部より垂下された位置にあるグラブバケットの位置を検出する吊り位置検出装置が開発され、その吊り位置検出装置による検出データに基づいて効率的且つ容易に捨石投入作業等を行えるようにしている(例えば、特許文献1を参照)。 Therefore, in recent years, a grab bucket at a position suspended from the jib tip by fixing the GPS antenna constituting the position measuring means to the jib tip and measuring the exact position of the jib tip. A suspension position detection device for detecting the position of the heel has been developed, and a rubble throwing operation or the like can be performed efficiently and easily based on detection data from the suspension position detection device (see, for example, Patent Document 1).
このクレーン船の吊り位置検出装置では、グラブバケット等の吊り体の位置を正確に検出するためにジブ先端部の正確な位置を計測する必要があり、その為、従来では、海上を移動する台船の位置に依存することなくジブ先端部の位置を特定できるように、位置計測手段を構成するGPSアンテナをジブ先端部に直接固定していた。 In this crane ship hanging position detecting device, it is necessary to measure the exact position of the tip of the jib in order to accurately detect the position of a suspended body such as a grab bucket. The GPS antenna that constitutes the position measuring means is directly fixed to the jib tip so that the position of the jib tip can be specified without depending on the position of the ship.
一方、クレーン装置においては、ジブ先端部に固定されたGPSアンテナの位置情報のみでクレーンの姿勢まで把握することは困難であるので、ジブ先端部の位置情報に加え、ジブの長さ等のクレーン装置の諸元情報を使用して演算を行い、その演算結果に基づいてクレーンの姿勢制御を行う場合がある。 On the other hand, in the crane device, it is difficult to grasp the crane posture only with the position information of the GPS antenna fixed to the jib tip, so in addition to the position information of the jib tip, the crane such as the length of the jib There is a case where the calculation is performed using the specification information of the apparatus, and the posture control of the crane is performed based on the calculation result.
従来、クレーン長さ等の諸元情報の入手は、クレーン船の設計図等から入手したり、設計図等から入手できない場合は実際に計測を行ったりするのが一般的であるが、ジブ先端部のGPSアンテナに加えて各種センサ等を用いる方法、例えば、クレーン旋回部に固定された第1のGPSアンテナと、ジブ先端部に固定された第2のGPSアンテナとを使用し、両GPSアンテナの位置情報に基づきクレーンのジブ(ブーム)の長さを算出する方法も開発されている(例えば、特許文献2を参照)。 Conventionally, it has been common to obtain specification information such as crane length from the design drawing of the crane ship, or when actual measurement is not available from the design drawing, etc. Using various sensors in addition to the GPS antenna of the head part, for example, using a first GPS antenna fixed to the crane turning part and a second GPS antenna fixed to the jib tip, both GPS antennas A method of calculating the length of a crane jib (boom) based on the position information of the crane has been developed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上述の如き従来の技術では、GPSアンテナのジブ先端部への固定作業が高所での危険な作業を伴うとともに、作業が煩雑で多大な時間を要し、効率が悪いという問題があり、その一方で、ジブ先端部の位置検出及びジブ長さ等の諸元情報の算出のいずれの場合にも、ジブ先端部に固定されたGPSアンテナを使用するものであった。 However, in the conventional techniques as described above, there is a problem that the fixing work of the GPS antenna to the jib tip part involves a dangerous work at a high place, and the work is complicated and takes a lot of time, and the efficiency is poor. On the other hand, in both cases of detecting the position of the jib tip and calculating the specification information such as the jib length, a GPS antenna fixed to the jib tip is used.
また、クレーン船においては、捨石投入作業に使用できるガット船が稼働スケジュールによって日毎に異なる等の特殊な事情がある場合、吊り位置検出装置を使用する毎に設置及び撤去する必要が生じ、それに伴い、演算等に必要なジブ長さ等の諸元情報も使用の度にコンピュータ等の演算手段に設定し直す必要が生じ、その設定作業が煩雑で効率が悪いという問題があった。 In addition, in the case of crane ships, if there are special circumstances such as the gut ships that can be used for rubble throwing work differ from day to day depending on the operation schedule, it will be necessary to install and remove each time the hanging position detection device is used. Further, it is necessary to reset the specification information such as the jib length necessary for the calculation to the calculation means such as a computer every time it is used, and there is a problem that the setting work is complicated and inefficient.
更に、長大なジブの実測は、容易でなく非効率的且つ危険な作業であり、また、このような事前計測には、その実測に誤りがあるとその後の演算に誤差が生じることから正確さが要求され、熟練した技能を要するという問題があった。 Furthermore, the actual measurement of a long jib is not easy and is inefficient and dangerous, and such prior measurement is accurate because errors in the actual measurement will cause errors in subsequent calculations. There was a problem that required skill and skill.
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、GPSアンテナをジブ先端部に固定せずに、ジブ先端部の位置を検出できるクレーン船用吊り位置検出装置の使用にあたって、吊り体位置を演算するのに必要なジブ長さ等の情報を容易且つ正確に演算手段に設定することができるクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法の提供を目的としてなされたものである。 Therefore, in view of such a conventional problem, the present invention calculates a suspended body position when using a crane ship hanging position detection device that can detect the position of a jib tip without fixing the GPS antenna to the jib tip. The present invention has been made for the purpose of providing an automatic setting method of a crane ship hanging position detecting device capable of easily and accurately setting information such as a jib length necessary for the calculation to a calculation means.
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、台船上に旋回可能に設置されたクレーン旋回部と、該クレーン旋回部に上下に回動可能に支持されたジブと、該ジブの先端より繰り出されるワイヤーとを備えたクレーン船にあって、前記クレーン旋回部の任意の位置に着脱可能に固定されたGPSアンテナと、該GPSアンテナの位置及び方位を測定する位置方位測定手段と、前記ジブの仰角を測定するジブ仰角測定手段と、前記位置方位測定手段及びジブ仰角計測手段より得られる計測結果に基づいて前記ジブ先端部の位置を算出する演算手段とを備えてなるクレーン船の吊り位置検出装置を使用するにあたり、前記演算手段に演算に必要な情報を自動的に設定する方法であって、前記台船上に一定幅を有する矩形状の基準域部を設定し、事前に、前記ジブを前記基準域部の幅方向と直交する方向に向けた第1の基準状態、前記ジブ先端部が基準域部の側縁上に位置する第2の基準状態及び前記ジブ先端部が基準域部の側縁上であって、前記第2の基準状態における前記ジブ先端部の位置と幅方向と直交する方向で間隔を隔てて位置する第3の基準状態にそれぞれなるように前記クレーン旋回部及び前記ジブを動作させるとともに、前記第1乃至第3の基準状態毎に前記GPSアンテナの方位と前記ジブの仰角とを計測し、該計測された第1乃至第3の基準状態における前記GPSアンテナの方位、前記ジブの仰角及び前記基準域部の幅とに基づいて前記ジブの長さ及びジブ基端と前記旋回中心との間の水平方向距離を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定するクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法にある。
The feature of the invention according to
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、停船した状態で前記第1乃至第3の基準状態となるように前記クレーン旋回部及び前記ジブを動作させるとともに、第1の基準状態から第3の基準状態に至るまでの前記GPSアンテナの位置及び方位を随時計測し、該各計測されたGPSアンテナの位置を通る円に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、該算出された旋回中心位置と、前記計測された何れか一組のGPSアンテナの位置及び方位とに基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定することにある。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the crane turning unit and the jib are operated so as to be in the first to third reference states in a stopped state, and the first The GPS antenna position and direction from the reference state to the third reference state are measured as needed, and the turning center position of the crane turning part is calculated based on a circle passing through the measured GPS antenna positions. And calculating the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning unit based on the calculated turning center position and the position and orientation of any one of the measured GPS antenna sets. The result is to automatically set the result in the computing means.
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項2の構成に加え、前記第1乃至第3の基準状態における前記GPSアンテナの位置を通る円に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、該算出された旋回中心位置と、前記第1乃至第3の基準状態において計測された何れか一組のGPSアンテナの位置及び方位とに基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出することにある。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the turning center position of the crane turning portion is calculated based on a circle passing through the position of the GPS antenna in the first to third reference states. The GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning unit based on the calculated turning center position and the position and orientation of any one set of GPS antennas measured in the first to third reference states. Is to calculate the relative position of.
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項2又は3の構成に加え、前記算出された旋回中心位置と、前記計測された何れか一組のGPSアンテナの位置及び方位と、前記ジブに対する前記GPSアンテナの取付け角度とに基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出することにある。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or third aspect, the calculated turning center position, the measured position and orientation of any one set of GPS antennas, and the jib The relative position of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning portion is calculated based on the mounting angle of the GPS antenna.
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記GPSアンテナをその方位が前記クレーン旋回部の旋回半径方向と一致するように固定し、事前に停船した状態で前記第1乃至第3の基準状態となるように前記クレーン旋回部及び前記ジブを動作させるとともに、第1の基準状態から第3の基準状態に至るまでの前記GPSアンテナの位置及び方位を随時計測し、前記計測されたGPSアンテナの位置及び方位に基づいて該GPSアンテナと旋回中心とを通る複数の直線を算出するとともに、該算出された複数の直線に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、該算出された旋回中心位置と、何れか1の前記直線上に位置する前記計測されたGPSアンテナの位置と、前記GPSアンテナの方位又は前記ジブに対する前記GPSアンテナの取付け角度と、に基づいて前記旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定することにある。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the GPS antenna is fixed so that the direction of the GPS antenna coincides with the turning radius direction of the crane turning portion, and the first antenna is stopped in advance. The crane turning unit and the jib are operated so as to be in the first to third reference states, and the position and orientation of the GPS antenna from the first reference state to the third reference state are measured as needed, A plurality of straight lines passing through the GPS antenna and the turning center are calculated based on the measured position and orientation of the GPS antenna, and a turning center position of the crane turning unit is calculated based on the calculated plurality of straight lines. The calculated turning center position, the position of the measured GPS antenna located on any one of the straight lines, the direction of the GPS antenna, or the jib Wherein the mounting angle of the GPS antenna, the calculating the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center based on, is to automatically set to the arithmetic unit result output the calculated.
請求項6に記載の発明の特徴は、請求項4の構成に加え、前記第1乃至第3の各基準状態における前記計測されたGPSアンテナの位置及び方位に基づき、前記GPSアンテナと旋回中心とを通る直線を算出し、該算出された複数の直線に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、該算出された旋回中心位置と、前記第1乃至第3の基準状態の何れか1の状態における前記GPSアンテナの位置と、前記GPSアンテナの方位又は前記ジブに対する前記GPSアンテナの取付け角度と、に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出することにある。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, the GPS antenna and the turning center are based on the measured position and orientation of the GPS antenna in each of the first to third reference states. A straight line passing through is calculated, a turning center position of the crane turning part is calculated based on the calculated plurality of straight lines, and the calculated turning center position and any one of the first to third reference states Calculating the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning unit based on the position of the GPS antenna in the
本発明に係るクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法は、上述したように、台船上に旋回可能に設置されたクレーン旋回部と、該クレーン旋回部に上下に回動可能に支持されたジブと、該ジブの先端より繰り出されるワイヤーとを備えたクレーン船にあって、前記クレーン旋回部の任意の位置に着脱可能に固定されたGPSアンテナと、該GPSアンテナの位置及び方位を測定する位置方位測定手段と、前記ジブの仰角を測定するジブ仰角測定手段と、前記位置方位測定手段及びジブ仰角計測手段より得られる計測結果に基づいて前記ジブ先端部の位置を算出する演算手段とを備えてなるクレーン船の吊り位置検出装置を使用するにあたり、前記演算手段に演算に必要な情報を自動的に設定する方法であって、前記台船上に一定幅を有する矩形状の基準域部を設定し、事前に、前記ジブを前記基準域部の幅方向と直交する方向に向けた第1の基準状態、前記ジブ先端部が基準域部の側縁上に位置する第2の基準状態及び前記ジブ先端部が基準域部の側縁上であって、前記第2の基準状態における前記ジブ先端部の位置と幅方向と直交する方向で間隔を隔てて位置する第3の基準状態にそれぞれなるように前記クレーン旋回部及び前記ジブを動作させるとともに、前記第1乃至第3の基準状態毎に前記GPSアンテナの方位と前記ジブの仰角とを計測し、該計測された第1乃至第3の基準状態における前記GPSアンテナの方位、前記ジブの仰角及び前記基準域部の幅とに基づいて前記ジブの長さ及びジブ基端と前記旋回中心との間の水平方向距離を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定することにより、ジブ先端部にGPSアンテナが無くともジブ長さ等を算出できるとともに、煩雑な入力操作を省略し、容易且つ正確にジブ先端部の位置を算出するために必要な諸元データを設定することができる。 As described above, an automatic setting method for a crane ship suspension position detection apparatus according to the present invention includes a crane turning unit that is turnably installed on a carriage, and a jib that is rotatably supported by the crane turning unit. A GPS ship that is detachably fixed to an arbitrary position of the crane turning part, and a position for measuring the position and orientation of the GPS antenna. Azimuth measuring means, jib elevation angle measuring means for measuring the elevation angle of the jib, and arithmetic means for calculating the position of the jib tip based on the measurement results obtained from the position azimuth measuring means and the jib elevation angle measuring means. When using the crane ship suspension position detection device, the information required for calculation is automatically set in the calculation means, and has a certain width on the carriage. A rectangular reference area is set, and in advance, a first reference state in which the jib is directed in a direction orthogonal to the width direction of the reference area, the jib tip is on the side edge of the reference area The second reference state and the jib tip are located on the side edge of the reference region, and are spaced apart in the direction perpendicular to the width direction and the position of the jib tip in the second reference state. The crane turning unit and the jib are operated so as to be respectively in the third reference state, and the azimuth of the GPS antenna and the elevation angle of the jib are measured for each of the first to third reference states, Based on the measured azimuth of the GPS antenna in the first to third reference states, the elevation angle of the jib and the width of the reference area, the length of the jib and between the base end of the jib and the turning center The horizontal distance is calculated, and the calculation result is By automatically setting the calculation means, it is possible to calculate the jib length and the like without a GPS antenna at the jib tip, and to calculate the position of the jib tip easily and accurately without complicated input operations. The necessary specification data can be set.
また、本発明において、停船した状態で前記第1乃至第3の基準状態となるように前記クレーン旋回部及び前記ジブを動作させるとともに、第1の基準状態から第3の基準状態に至るまでの前記GPSアンテナの位置及び方位を随時計測し、該各計測されたGPSアンテナの位置を通る円に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、該算出された旋回中心位置と、前記計測された何れか一組のGPSアンテナの位置及び方位とに基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定することにより、取り付けたGPSアンテナと旋回中心との相対位置関係を実際の計測に依らずに容易且つ効率的に設定することができる。 Further, in the present invention, the crane turning unit and the jib are operated so as to be in the first to third reference states in a stopped state, and from the first reference state to the third reference state. The GPS antenna position and azimuth are measured as needed, the turning center position of the crane turning unit is calculated based on a circle passing through the measured GPS antenna positions, the calculated turning center position, and the measurement By calculating the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning unit based on the position and orientation of any one set of GPS antennas, and automatically setting the calculation result in the computing means The relative positional relationship between the attached GPS antenna and the turning center can be easily and efficiently set without depending on actual measurement.
更に、本発明において、前記第1乃至第3の基準状態における前記GPSアンテナの位置を通る円に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、該算出された旋回中心位置と、前記第1乃至第3の基準状態において計測された何れか一組のGPSアンテナの位置及び方位とに基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出することにより、ジブの長さ等のクレーン船に由来する諸元データの設定と同時に、取り付けたGPSアンテナと旋回中心との相対位置関係を実際の計測に依らずに容易且つ効率的に設定することができる。 Further, in the present invention, a turning center position of the crane turning part is calculated based on a circle passing through the position of the GPS antenna in the first to third reference states, the calculated turning center position, The length of the jib is calculated by calculating the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning unit based on the position and orientation of any one set of GPS antennas measured in the first to third reference states. The relative positional relationship between the attached GPS antenna and the turning center can be set easily and efficiently simultaneously with the setting of the specification data derived from the crane ship such as the above.
更に、本発明において、前記算出された旋回中心位置と、前記計測された何れか一組のGPSアンテナの位置及び方位と、前記ジブに対する前記GPSアンテナの取付け角度とに基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出することにより、クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置をジブの方向に合わせて設定することができる。 Further, in the present invention, based on the calculated turning center position, the measured position and orientation of any one set of GPS antennas, and the mounting angle of the GPS antenna with respect to the jib, By calculating the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center, the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning portion can be set in accordance with the jib direction.
また、本発明において、前記GPSアンテナをその方位が前記クレーン旋回部の旋回半径方向と一致するように固定し、事前に停船した状態で前記第1乃至第3の基準状態となるように前記クレーン旋回部及び前記ジブを動作させるとともに、第1の基準状態から第3の基準状態に至るまでの前記GPSアンテナの位置及び方位を随時計測し、前記計測されたGPSアンテナの位置及び方位に基づいて該GPSアンテナと旋回中心とを通る複数の直線を算出するとともに、該算出された複数の直線に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、該算出された旋回中心位置と、何れか1の前記直線上に位置する前記計測されたGPSアンテナの位置と、前記GPSアンテナの方位又は前記ジブに対する前記GPSアンテナの取付け角度と、に基づいて前記旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定することにより、取り付けたGPSアンテナと旋回中心との相対位置関係を実際の計測に依らずに容易且つ効率的に設定することができる。 Further, in the present invention, the GPS antenna is fixed so that the direction thereof coincides with the turning radius direction of the crane turning part, and the crane is set so as to be in the first to third reference states in a state where the ship is stopped in advance. The swivel unit and the jib are operated, and the position and orientation of the GPS antenna from the first reference state to the third reference state are measured as needed. Based on the measured position and orientation of the GPS antenna A plurality of straight lines passing through the GPS antenna and the turning center are calculated, and a turning center position of the crane turning unit is calculated based on the calculated plurality of straight lines. The position of the measured GPS antenna located on the straight line of 1 and the orientation of the GPS antenna or the mounting angle of the GPS antenna with respect to the jib And calculating the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center, and automatically setting the calculation result in the computing means, so that the relative positional relationship between the attached GPS antenna and the turning center is actually calculated. It can be set easily and efficiently without depending on the measurement.
更に本発明において、前記第1乃至第3の各基準状態における前記計測されたGPSアンテナの位置及び方位に基づき、前記GPSアンテナと旋回中心とを通る直線を算出し、該算出された複数の直線に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、該算出された旋回中心位置と、前記第1乃至第3の基準状態の何れか1の状態における前記GPSアンテナの位置と、前記GPSアンテナの方位又は前記ジブに対する前記GPSアンテナの取付け角度と、に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出することにより、ジブの長さ等のクレーン船に由来する諸元データの設定と同時に、取り付けたGPSアンテナと旋回中心との相対位置関係を実際の計測に依らずに容易且つ効率的に設定することができる。 Furthermore, in the present invention, a straight line passing through the GPS antenna and the turning center is calculated based on the measured position and orientation of the GPS antenna in the first to third reference states, and the calculated plurality of straight lines The turning center position of the crane turning part is calculated based on the calculated turning center position, the position of the GPS antenna in any one of the first to third reference states, and the GPS antenna. , Or the relative angle of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning part based on the orientation of the GPS antenna or the mounting angle of the GPS antenna with respect to the jib, the specifications derived from the crane ship such as the length of the jib At the same time as setting the data, the relative positional relationship between the installed GPS antenna and the turning center can be set easily and efficiently without relying on actual measurements. It is possible.
次に、本発明に係るクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法の実施態様を図1〜図7に示した実施例に基づいて説明する。 Next, an embodiment of an automatic setting method for a crane ship hanging position detecting apparatus according to the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS.
尚、図中に示す座標系は、直角座標で位置を表示する場合のために策定された平面直角座標系であって、所定の経緯度が示す点を座標系原点とし、この座標系原点における子午線に一致する軸をx軸、当該x軸と直交する軸をy軸とし、それぞれ真北に向かう方向、真東に向かう方向を正とする。 Note that the coordinate system shown in the figure is a planar rectangular coordinate system designed for displaying positions in rectangular coordinates, and a point indicated by a predetermined longitude and latitude is the coordinate system origin, and the coordinate system origin is The axis that coincides with the meridian is the x-axis, and the axis that is orthogonal to the x-axis is the y-axis, and the direction toward true north and the direction toward true east are positive.
図1(a)〜図1(c)は、本発明に係るクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法の第1の実施例における各工程の状態、即ち、第1乃至第3の各状態をそれぞれ示す平面図であって、本発明方法は、第1乃至第3の状態を経て、各状態において計測されたGPSアンテナ11の位置Q1(x11,y11,z11)〜Q3(x13,y13,z13)及び方位(x軸を基準とし、時計回り方向を正とする方位角α1〜α3の方位)、ジブ4の仰角β1〜β3に基づいて吊り位置検出装置10を使用するにあたり必要な諸元データ、即ち、ジブ4の長さL、ジブ4基端と旋回中心Cとの間の水平方向距離A、GPSアンテナ11のクレーン旋回部3の旋回中心Cに対する相対位置を示す距離d1,d2の情報を演算手段15に自動的に設定する。
1 (a) to 1 (c) show the states of the respective steps in the first embodiment of the automatic setting method of the crane ship hanging position detecting apparatus according to the present invention, that is, the first to third states. FIG. 3 is a plan view showing the
尚、図中符号1は、捨石マウンド造成時の捨石投入に使用されるガット船等の船倉9を備えたクレーン船である。
In the figure,
このクレーン船1は、図2に示すように、台船2上の一方の端部中央に旋回可能に支持されたクレーン旋回部3と、クレーン旋回部3に上下に回動可能に支持されたジブ4と、ジブ4の先端より繰り出されるワイヤー5とを備え、ワイヤー5の先端に吊り体としてグラブバケット6が吊り持ちされる。
As shown in FIG. 2, the
また、このようなクレーン船1にあっては、稼働スケジュールによって日毎に使用できるクレーン船1が異なるという特殊な事情を鑑み、ジブ先端部4aの位置に基づきグラブバケット6等の吊り体の位置を検出する吊り位置検出装置10が着脱可能に設置され、本発明方法により、クレーン船1に対して吊り位置検出装置10を載せ替える毎に、必要なジブ4の長さL等の演算に必要な情報をコンピュータ等からなる演算手段15に容易且つ効率的に設定する。
Moreover, in such a
この吊り位置検出装置10は、図3に示すように、クレーン旋回部3上の任意の位置に着脱可能に固定されるGPSアンテナ11,12と、GPSアンテナ11の位置P1(x1,y1,z1)及び方位(x軸を基準とし、時計回り方向を正とする方位角α)を計測する位置方位計測手段13と、ジブ4の仰角βを計測するジブ仰角計測手段14と、ジブ先端部4aの位置P(x,y,z)を算出する演算手段15とを備え、クレーン船1に対し着脱可能に設置されている。
As shown in FIG. 3, the hanging
GPSアンテナ11,12は、クレーン旋回部3の任意の位置、例えば、梯子やリフト装置等の昇降手段によりアクセスし易い操作室8の上面部等に互いに所望の間隔を置いて着脱可能に固定する。
The
この両GPSアンテナ11,12の固定に際しては、固定後にGPSアンテナ11のジブ4に対する取付け角度γ、即ち、ジブ4の長手方向を基準とし、時計回り方向を正とする両GPSアンテナ11,12間方向とジブ4の長手方向とが成す角度γを実際に計測し、その計測した取付け角度γを手動で演算手段15に入力設定する。
When the
尚、両GPSアンテナ11,12は、両GPSアンテナ11,12間方向がジブ4と平行、即ち、取付け角度γ=0となるように固定することが好ましく、その場合、使用する計算式を簡素化することができる。
The
位置方位計測手段13は、両GPSアンテナ11,12が有線で接続されたGPS受信処理機本体18を備え、このGPS受信処理機本体18においてGPSアンテナ11,12で受信した電波に基づく各GPSアンテナ11の位置座標を計測するとともに、両GPSアンテナ11,12の受信した電波に基づいて両GPSアンテナ11,12間方向、即ち、一方のGPSアンテナ11を基点とした方位(方位角α)を計測し、そのGPSアンテナ11の位置P1(x1,y1,z1)及び方位(方位角α)の計測データをGPS受信処理機本体18より有線又は無線により演算手段15に出力するようになっている。
The position / orientation measuring means 13 includes a GPS reception processor
尚、位置方位計測手段13の態様は、上述の実施例に限定されず、方位計測にジャイロコンパス等の真方位計を使用するものであってもよく、両GPSアンテナ11,12を用いた方位計測とジャイロコンパス等の真方位計とを併用するものであってもよい。
Note that the mode of the position / orientation measuring means 13 is not limited to the above-described embodiment, and a true azimuth meter such as a gyrocompass may be used for azimuth measurement, and an azimuth using both
ジブ仰角計測手段14は、ジブ4の基端部に着脱可能に固定される傾斜計19を備え、その計測値を有線又は無線で演算手段15に出力する。
The jib elevation angle measuring means 14 includes an
演算手段15には、例えば、モニターM等の表示手段を備えたノートパソコンやタブレットPC等の持ち運び可能なコンピュータ端末を使用し、位置方位計測手段13及びジブ仰角計測手段14から送られた計測情報及び予め演算手段15に設定されるGPSアンテナ11,12のクレーン旋回部3の旋回中心Cに対する相対位置を示す距離d1,d2、ジブ4に対するGPSアンテナ11の取付け角度γ、ジブ4の長さL及びジブ4の基端と旋回中心Cとの間の水平方向距離Aとに基づいて、例えば、次式によりジブ先端部4aの位置P(x,y,z)を算出し、その結果をモニターMに表示するとともに記憶部に記憶するようになっている。
For the calculation means 15, for example, a portable computer terminal such as a notebook computer or tablet PC provided with display means such as a monitor M is used, and measurement information sent from the position / orientation measurement means 13 and the jib elevation angle measurement means 14 is used. And distances d1 and d2 indicating the relative positions of the
但し、GPSアンテナ11と旋回中心Cとの相対位置は、図4に示すように、それぞれGPSアンテナ11と旋回中心Cとを結ぶ直線を斜辺とする直角三角形の互いに直交する他の各辺の距離d1,d2で表すものとする。尚、当該直角三角形の直交する各辺は、ジブ4に対しそれぞれ平行又は直交するように設定することが望ましいが、GPSアンテナ11と旋回中心Cとを結ぶ直線を斜辺とする直角三角形であれば、その向きは限定されず、例えば、何れか一辺をx軸方向と平行に設定したものであってもよい。
However, as shown in FIG. 4, the relative position between the
そして、演算手段15は、算出されたジブ先端部4aの位置P(x,y,z)とワイヤー5の繰り出し量等に基づいてグラブバケット6等の吊り体の位置を検出するようになっている。
Then, the calculation means 15 detects the position of the suspended body such as the
この位置検出装置10を使用するにあたり、ジブ4の長さL、ジブ4の基端と旋回中心Cとの間の水平方向距離A、GPSアンテナ11のクレーン旋回部3の旋回中心Cに対する相対位置を示す距離d1,d2の情報を事前に演算手段15に自動的に設定するには、吊り位置検出装置10をクレーン船1に設置した後、台船2を停船させ、クレーン旋回部3の旋回中心C位置が固定された状態とする。
In using this
そして、台船2上に一定幅Wを有する矩形状の基準域部を設定する。本実施例では、台船2に矩形状の船倉9を備えたクレーン船1を使用し、船倉9を基準域部に設定し、船倉9の幅Wを計測し、その値を演算手段15に入力する。
Then, a rectangular reference area having a certain width W is set on the
次に、図1(a)に示すように、クレーン旋回部3及びジブ4を動作させ、ジブ4を基準域部の幅方向と直交する方向であって、船倉9の幅Wを二分する方向に向けた第1の基準状態とする。その際、例えば、グラブバケット6を船倉9の端辺部中央に合わせて移動させることにより、容易に第1の基準状態となるように位置合わせすることができる。
Next, as shown in FIG. 1 (a), the
そして、その状態において、位置方位計測手段13及びジブ仰角計測手段14は、GPSアンテナ11の位置Q1(x11,y11,z11)及び方位(方位角α1)と、ジブ4の仰角β1とをそれぞれ計測し、演算手段15に出力し、その計測結果を演算手段15の記憶部に記憶する。
In this state, the position /
次いで、図1(b)に示すように、第1の基準状態からクレーン旋回部3を旋回させるとともにジブ4を下向きに回動させ、ジブ先端部4aが基準域部の側縁上に位置する第2の基準状態とする。その際、例えば、グラブバケット6を船倉9の隅部に合わせて移動させることにより、容易に第2の基準状態となるように位置合わせすることができる。
Next, as shown in FIG. 1B, the
そして、その状態において、位置方位計測手段13及びジブ仰角計測手段14は、GPSアンテナ11の位置Q2(x12,y12,z12)及び方位(方位角α2)と、ジブ4の仰角β2とをそれぞれ計測し、演算手段15に出力し、その計測結果を演算手段15の記憶部に記憶する。
In this state, the position /
次いで、図1(c)に示すように、第2の状態からクレーン旋回部3を旋回させるとともにジブ4を起こし、ジブ先端部4aが基準域部の側縁上であって、第2の基準状態におけるジブ先端部4aの位置と幅方向と直交する方向で間隔を置いて位置する第3の基準状態とする。その際、グラブバケット6を船倉9の他方の側縁部の任意の位置、例えば、側縁部中央付近に合わせて移動させることにより、容易に第3の基準状態となるように位置合わせすることができる。
Next, as shown in FIG. 1 (c), the
また、本実施例では、第3の基準状態を第2の基準状態とは反対側の側縁上に位置するようにしたが、第3の基準状態は、ジブ先端部4aが第2の基準状態と同じ側の側縁上であって、第2の基準状態におけるジブ先端部4aの位置と幅方向と直交する方向で間隔を置いて位置するようにしてもよい。
In the present embodiment, the third reference state is positioned on the side edge opposite to the second reference state. However, in the third reference state, the
そして、その状態において、位置方位計測手段13及びジブ仰角計測手段14は、GPSアンテナ11の位置Q3(x13,y13,z13)及び方位(方位角α3)と、ジブ4の仰角β3とをそれぞれ計測し、演算手段15に出力し、その計測結果を演算手段15の記憶部に記憶する。
In this state, the position / orientation measurement means 13 and the jib elevation angle measurement means 14 measure the position Q3 (x13, y13, z13) and orientation (azimuth angle α3) of the
次に、このように第1乃至第3の基準状態を経て計測された計測結果に基づいて、ジブ4の長さL及びジブ4基端の旋回中心Cに対する水平方向距離Aを算出し、演算手段15に設定する方法について説明する。
Next, based on the measurement results measured through the first to third reference states as described above, the length L of the
第1乃至第3の基準状態におけるGPSアンテナ11の方位角α1〜α3と基準域部の幅Wは、図5に示す関係、即ち、それぞれ旋回半径方向距離R2,R3を斜辺とする直角三角形で表せ、演算手段15は、例えば、次式により第2の基準状態及び第3の基準状態におけるジブ4の旋回半径方向距離R2,R3を算出し、一時的に演算手段15の記憶部に記憶する。
The azimuth angles α1 to α3 of the
そして、第2の基準状態及び第3の基準状態におけるジブ4の旋回半径方向距離R2,R3が求められれば、ジブ4の旋回半径方向距離R2,R3とジブ4の長さLとは、図6に示す関係にあるので、演算手段15は、第2の基準状態及び第3の基準状態におけるジブ4の旋回半径方向距離R2,R3及び仰角β2、β3を用いてジブ4の長さLを次式により算出し、当該ジブ4の長さLは一定であるので、その算出結果を演算手段15に自動的に設定する。
If the turning radius direction distances R2, R3 of the
そして、ジブ4の長さLが求められれば、演算手段15は、ジブ4基端の旋回中心Cに対する水平方向距離Aを次式により算出し、当該水平方向距離Aは一定であるので、その算出結果を演算手段15に自動的に設定する。
When the length L of the
一方、台船2が停船された状態にあり、クレーン旋回部3の旋回中心Cが固定されているので、その旋回中心Cの位置PCは、図7に示すように、第1乃至第3の基準状態におけるGPSアンテナ11の位置Q1〜Q3を通る半径Dの同一円軌道上の中心であることから、その水平方向位置PC(a,b)は、例えば、円の方程式を用いて次式より算出され、その結果が演算手段15の記憶部に記憶される。
On the other hand, since the
そして、旋回中心Cの水平方向位置PC(a,b)が求められれば、第1乃至第3の基準状態におけるGPSアンテナ11の水平方向位置Q1(x11,y11)〜Q3(x13,y13)の何れか1(本実施例ではQ1)と固定された旋回中心Cの水平方向位置PC(a,b)との関係より、旋回中心Cの水平方向位置PC(a,b)と、第1乃至第3の基準状態における計測された何れか1組のGPSアンテナ11の水平方向位置Q1(x11,y11)及び方位(方位角α1)とに基づき、例えば、次式によってd1、d2が算出され、d1,d2は一定であるので、その算出結果を演算手段15に自動的に設定する。尚、算出に当たり、ジブ4に対する取付け角度γを用いることにより、旋回中心Cに対するGPSアンテナ11の相対位置を示す距離d1,d2に係る各辺をそれぞれジブ4と平行又は直交する方向に合わせて設定することができる。
If the horizontal position PC (a, b) of the turning center C is obtained, the horizontal positions Q1 (x11, y11) to Q3 (x13, y13) of the
以上により、吊り位置検出装置10を使用するにあたり、必要な諸元情報、即ち、ジブの長さL、ジブ4の基端と旋回中心Cとの間の水平距離A、GPSアンテナ11と旋回中心Cとの相対位置を示す距離d1,d2が算出され、演算手段15に自動的に設定される。
As described above, necessary specification information for using the suspension
尚、GPSアンテナ11と旋回中心Cとの相対位置を示す距離d1,d2の算出は、図1(a)〜図1(c)に示すように、第1乃至第3の基準状態となるように順次クレーン旋回部3及びジブ4を動作させるとともに、第1の基準状態から第3の基準状態に至るまでのGPSアンテナ11の位置を随時計測し、その計測された各GPSアンテナ11の位置情報の内の任意の3点の情報を選択し、その任意の3点を通る円に基づいて上述の実施例と同様の手法によりクレーン旋回部3の旋回中心位置Cを算出するようにしてもよい。
The distances d1 and d2 indicating the relative positions of the
また、その場合には、旋回中心位置Cと、計測された何れか1組のGPSアンテナ11の位置及び方位とに基づいて、上述の実施例と同様に、クレーン旋回部3の旋回中心Cに対するGPSアンテナ11の相対位置を示す距離d1,d2を算出する。その際、算出に当たりジブ4に対するGPSアンテナ11の取付け角度γを用いることにより、旋回中心Cに対するGPSアンテナ11の相対位置を示す距離d1,d2に係る各辺をジブ4とそれぞれ平行又は直交する方向に設定することができる。
Further, in that case, based on the turning center position C and the position and orientation of any one set of
また、GPSアンテナ11と旋回中心Cとの相対位置を示す距離d1,d2の算出方法は、上述の実施例に限定されず、GPSアンテナ11の取付け方によって以下に示す第2の実施態様のように算出してもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明し、適宜省略する。
Further, the calculation method of the distances d1 and d2 indicating the relative positions of the
図8(a)〜図8(c)は、本発明に係るクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法の第2の実施例における各工程の状態、即ち、第1乃至第3の各状態をそれぞれ示す平面図である。 8 (a) to 8 (c) show the states of the respective steps in the second embodiment of the automatic setting method for the crane ship hanging position detecting apparatus according to the present invention, that is, the first to third states. It is a top view shown, respectively.
この実施例において、GPSアンテナ11,12は、GPSアンテナ11を基点とした方位(両GPSアンテナ11,12方向)がクレーン旋回部3の旋回半径方向と一致するように固定、即ち、一方のGPSアンテナ11が他方のGPSアンテナ12と旋回中心Cとを通る直線上に位置するように固定する。その際、ジブ4に対するGPSアンテナ11の取付け角度γ、即ち、ジブ4と両GPSアンテナ11,12間方向とが成す角度を実際に計測し、それを手動で演算手段15に設定する。
In this embodiment, the
尚、クレーン船1及び吊り位置検出装置10の構成は、GPSアンテナ11,12の取り付けを除き上述の実施例の構成と同様であるため説明を省略する。
The configurations of the
この位置検出装置10を使用するにあたり、ジブ4の長さL、ジブ4の基端と旋回中心Cとの間の水平方向距離A、GPSアンテナ11のクレーン旋回部3の旋回中心Cに対する相対位置を示す距離d1,d2の情報を事前に演算手段15に自動的に設定するには、吊り位置検出装置10をクレーン船1に設置した後、台船2を停船させ、クレーン旋回部3の旋回中心C位置が固定された状態とする。
In using this
また、取付け角度γ、即ち、旋回中心Cを要としてジブ4の長手方向と両GPSアンテナ11,12間方向とが成す角度γを実際に計測し、それを演算手段15に設定する。
In addition, the mounting angle γ, that is, the angle γ formed by the longitudinal direction of the
そして、台船2上に一定幅Wを有する矩形状の基準域部を設定する。本実施例では、台船2に矩形状の船倉9を備えたクレーン船1を使用し、船倉9を基準域部に設定し、船倉9の幅Wを計測し、その値を演算手段15に入力する。
Then, a rectangular reference area having a certain width W is set on the
次に、図8(a)に示すように、クレーン旋回部3及びジブ4を動作させ、ジブ4を基準域部の幅方向と直交する方向であって、船倉9の幅Wを二分する方向に向けた第1の基準状態とする。その際、例えば、グラブバケット6を船倉9の端辺部中央に合わせて移動させることにより、容易に第1の基準状態となるように位置合わせすることができる。
Next, as shown to Fig.8 (a), the
そして、その状態において、位置方位計測手段13及びジブ仰角計測手段14は、GPSアンテナ11の位置Q1(x11,y11,z11)及び方位(方位角α1)と、ジブ4の仰角β1とをそれぞれ計測し、演算手段15に出力し、その計測結果を演算手段15の記憶部に記憶する。
In this state, the position /
次いで、図8(b)に示すように、第1の状態からクレーン旋回部3を旋回させるとともにジブ4を下向きに回動させ、ジブ先端部4aが基準域部の側縁上に位置する第2の基準状態とする。その際、例えば、グラブバケット6を船倉9の隅部に合わせて移動させることにより、容易に第2の基準状態となるように位置合わせすることができる。
Next, as shown in FIG. 8B, the
そして、その状態において、位置方位計測手段13及びジブ仰角計測手段14は、GPSアンテナ11の位置Q2(x12,y12,z12)及びGPSアンテナ11を基点とした方位(方位角α2)と、ジブ4の仰角β2とをそれぞれ計測し、演算手段15に出力し、その計測結果を演算手段15の記憶部に記憶する。
In this state, the position /
次いで、図8(c)に示すように、第2の状態からクレーン旋回部3を旋回させるとともにジブ4を起こし、ジブ先端部4aが基準域部の側縁上であって、第2の基準状態におけるジブ先端部4aの位置と幅方向と直交する方向で間隔を置いて位置する第3の基準状態とする。その際、グラブバケット6を船倉9の他方の側縁部の任意の位置、例えば、側縁部中央付近に合わせて移動させることにより、容易に第3の基準状態となるように位置合わせすることができる。
Next, as shown in FIG. 8 (c), the
また、本実施例では、第3の基準状態を第2の基準状態とは反対側の側縁上に位置するようにしたが、第3の基準状態は、ジブ先端部4aが第2の基準状態と同じ側の側縁上であって、第2の基準状態におけるジブ先端部4aの位置と幅方向と直交する方向で間隔を置いて位置するようにしてもよい。
In the present embodiment, the third reference state is positioned on the side edge opposite to the second reference state. However, in the third reference state, the
そして、その状態において、位置方位計測手段13及びジブ仰角計測手段14は、GPSアンテナ11の位置Q3(x13,y13,z13)及びGPSアンテナ11を基点とした方位(方位角α3)と、ジブ4の仰角β3とをそれぞれ計測し、演算手段15に出力し、その計測結果を演算手段15の記憶部に記憶する。
In this state, the position / orientation measuring means 13 and the jib elevation angle measuring means 14 are arranged so that the position Q3 (x13, y13, z13) of the
そして、このように第1乃至第3の基準状態を経て計測された計測結果に基づいて、ジブ4の長さL及びジブ基端の旋回中心Cに対する水平方向距離Aの算出及び設定を上述の実施例と同様に図5、図6及び数式2〜数式4に基づいて行う。
Then, based on the measurement results measured through the first to third reference states in this way, the calculation and setting of the horizontal direction distance A with respect to the length L of the
一方、台船2が停船された状態にあり、GPSアンテナ11がその向きを旋回半径方向と一致させて固定されているので、各基準状態におけるGPSアンテナ11と旋回中心Cとを結ぶ直線は、それぞれ方位角α1〜α3を用いて以下の式により表される。
On the other hand, since the
そして、旋回中心Cは、各直線の交点であるので、固定された旋回中心Cの水平方向位置PC(a,b)は、例えば、これらの直線のうち第1の基準状態及び第2の基準状態における二つの直線を用いることで以下の式より算出され、その結果が演算手段15の記憶部に記憶される。 Since the turning center C is an intersection of the straight lines, the horizontal position PC (a, b) of the fixed turning center C is, for example, the first reference state and the second reference position among these straight lines. By using two straight lines in the state, it is calculated from the following formula, and the result is stored in the storage unit of the calculation means 15.
そして、旋回中心Cの位置PC(a,b)が求められれば、第1乃至第3の基準状態におけるGPSアンテナ11の水平方向位置Q1(x11,y11)〜Q3(x13,y13)の何れか1(本実施例では、Q1)と固定された旋回中心Cの水平方向位置PC(a,b)との関係より、旋回中心位置PC(a,b)と、第1乃至第3の基準状態におけるGPSアンテナ11の水平方向位置Q1(x11,y11)〜Q3(x13,y13)の何れか1(本実施例では、Q1)と、その際の方位角α1又は取付け角度γの何れか一方とに基づき、例えば、以下の式によって旋回中心Cに対するGPSアンテナ11の相対位置を示す距離d1、d2が算出され、d1,d2は一定であるので、その算出結果を演算手段15に自動的に設定する。尚、算出に当たり取付け角度γを用いることにより、旋回中心Cに対するGPSアンテナ11の相対位置を示す距離d1、d2に係る各辺をジブ4の方向に合わせて設定することができる。
If the position PC (a, b) of the turning center C is obtained, any one of the horizontal positions Q1 (x11, y11) to Q3 (x13, y13) of the
以上により、吊り位置検出装置10を使用するにあたり、必要な諸元情報、即ち、ジブ3の長さL、ジブ4基端と旋回中心Cとの間の水平距離A、GPSアンテナ11と旋回中心Cとの相対位置を示す距離d1,d2が算出され、演算手段15に自動的に設定される。
As described above, necessary specification information in using the suspension
尚、GPSアンテナ11と旋回中心Cとの相対位置を示す距離d1,d2の算出は、事前に停船した状態で第1乃至第3の基準状態となるようにクレーン旋回部3及びジブ4を動作させるとともに、図8(a)〜図8(c)に示す第1の基準状態から第3の基準状態に至るまでのGPSアンテナ11の位置を随時計測し、その計測された各GPSアンテナ11の位置及び方位の内より任意の2点を選択し、その任意の2点におけるにGPSアンテナ11の位置及び方位基づいてGPSアンテナ11と旋回中心Cとを通る複数の直線を上述の実施例と同様に算出するとともに、算出された複数の直線に基づいてクレーン旋回部3の旋回中心位置を算出するようにしてもよい。
The distances d1 and d2 indicating the relative positions of the
その場合、旋回中心位置と、直線上に位置する選択された任意の計測されたGPSアンテナ11の位置と、その方位又はGPSアンテナ11の取付け角度γの何れか一方とに基づいて旋回中心Cに対するGPSアンテナ11の相対位置を算出し、算出結果を前記演算手段15に自動的に設定する。
In that case, with respect to the turning center C based on the turning center position, the position of any selected measured
尚、上述の各実施例では、捨石マウンド造成時の捨石投入作業等に使用されるガット船を例に説明したが、クレーン船1はガット船に限定されず、グラブ浚渫船等にも適用できる。
In each of the above-described embodiments, a gut ship used for a rubble throwing operation when creating a rubble mound has been described as an example. However, the
更に、上述の実施例では、吊り体としてグラブバケットを挙げたが、吊り体の態様はグラブバケットに限定されず、オレンジピールバケット等の他のバケットでもよく、バケット以外の物であってもよい。 Furthermore, although the grab bucket was mentioned as a suspended body in the above-mentioned Example, the aspect of a suspended body is not limited to a grab bucket, Other buckets, such as an orange peel bucket, may be things other than a bucket. .
更に、上述の実施例では、基準域部に船倉9を用いた例について説明したが、基準域部の態様はこれに限定されず、一定幅を有する矩形状であればよく、例えば、台船2の甲板部を基準域部に使用してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the
更にまた、位置計測に使用する座標系は、上述の実施例に示す直角平面座標系に限定されず、その他の位置計測用に策定された座標系を用いてもよく、独自に設定した座標系を用いてもよい。 Furthermore, the coordinate system used for position measurement is not limited to the rectangular plane coordinate system shown in the above-described embodiment, and other coordinate systems established for position measurement may be used. May be used.
また、使用する各計算式は、上述の実施例に示した各計算式に限定されず、他の数学的手法に基づく計算式を適用してもよい。 Moreover, each calculation formula to be used is not limited to each calculation formula shown in the above-mentioned Example, You may apply the calculation formula based on another mathematical method.
L ジブ長さ
A ジブ基端と旋回中心との間の水平方向距離
B ジブ基端とGPSアンテナとの鉛直方向距離
C 旋回中心
R2,R3 旋回半径方向距離
α GPSアンテナの方位角
β ジブの仰角
γ ジブに対するGPSアンテナの取付け角度
1 クレーン船
2 台船
3 クレーン旋回部
4 ジブ
5 ワイヤー
6 グラブバケット
8 操作室
9 船倉
10 吊り位置検出装置
11,12 GPSアンテナ
13 位置方位計測手段
14 ジブ仰角計測手段
15 演算手段
18 GPS受信処理機本体
19 傾斜計
L Jib length A Horizontal distance between jib base and turning center B Vertical distance between jib base and GPS antenna C Turning center R2, R3 Turning radial distance α GPS antenna azimuth β Jib elevation angle GPS antenna mounting angle with respect to γ
19 Inclinometer
Claims (6)
前記クレーン旋回部の任意の位置に着脱可能に固定されたGPSアンテナと、該GPSアンテナの位置及び方位を測定する位置方位測定手段と、前記ジブの仰角を測定するジブ仰角測定手段と、前記位置方位測定手段及びジブ仰角計測手段より得られる計測結果に基づいて前記ジブ先端部の位置を算出する演算手段とを備えてなるクレーン船の吊り位置検出装置を使用するにあたり、前記演算手段に演算に必要な情報を自動的に設定する方法であって、
前記台船上に一定幅を有する矩形状の基準域部を設定し、
事前に、前記ジブを前記基準域部の幅方向と直交する方向に向けた第1の基準状態、前記ジブ先端部が基準域部の側縁上に位置する第2の基準状態及び前記ジブ先端部が基準域部の側縁上であって、前記第2の基準状態における前記ジブ先端部の位置と幅方向と直交する方向で間隔を隔てて位置する第3の基準状態にそれぞれなるように前記クレーン旋回部及び前記ジブを動作させるとともに、
前記第1乃至第3の基準状態毎に前記GPSアンテナの方位と前記ジブの仰角とを計測し、該計測された第1乃至第3の基準状態における前記GPSアンテナの方位、前記ジブの仰角及び前記基準域部の幅とに基づいて前記ジブの長さ及びジブ基端と前記旋回中心との間の水平方向距離を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定することを特徴としてなるクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法。 In a crane ship provided with a crane turning part installed to be turnable on a trolley, a jib supported to be pivotable up and down on the crane turning part, and a wire fed from the tip of the jib,
A GPS antenna detachably fixed at an arbitrary position of the crane turning unit, a position / orientation measuring means for measuring the position and orientation of the GPS antenna, a jib elevation angle measuring means for measuring the elevation angle of the jib, and the position When using a crane ship hanging position detecting device comprising a calculating means for calculating the position of the jib tip based on the measurement results obtained from the azimuth measuring means and the jib elevation angle measuring means, A method for automatically setting the necessary information,
Set a rectangular reference area having a certain width on the carriage,
In advance, a first reference state in which the jib is directed in a direction orthogonal to the width direction of the reference region, a second reference state in which the jib tip is located on a side edge of the reference region, and the jib tip The third reference state is located on the side edge of the reference area and spaced apart in the direction perpendicular to the width direction and the position of the jib tip in the second reference state. While operating the crane turning unit and the jib,
Measure the azimuth of the GPS antenna and the elevation angle of the jib for each of the first to third reference states, and measure the azimuth of the GPS antenna in the first to third reference states, the elevation angle of the jib, and The length of the jib and the horizontal distance between the base end of the jib and the turning center are calculated based on the width of the reference area, and the calculation result is automatically set in the calculation means. A method for automatically setting a hanging position detecting device for a crane ship.
該各計測されたGPSアンテナの位置を通る円に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、
該算出された旋回中心位置と、前記計測された何れか一組のGPSアンテナの位置及び方位とに基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定する請求項1に記載のクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法。 The crane turning unit and the jib are operated so as to be in the first to third reference states in a stopped state, and the position of the GPS antenna from the first reference state to the third reference state Measure the direction from time to time,
Calculate the turning center position of the crane turning part based on the circle passing through the position of each measured GPS antenna,
Based on the calculated turning center position and the measured position and orientation of any one set of GPS antennas, the relative position of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning unit is calculated, and the calculation result is The automatic setting method of the hanging position detection apparatus for crane ships of Claim 1 set to the said calculating means automatically.
該算出された旋回中心位置と、前記第1乃至第3の基準状態において計測された何れか一組のGPSアンテナの位置及び方位とに基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出する請求項2に記載のクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法。 Calculating a turning center position of the crane turning portion based on a circle passing through the position of the GPS antenna in the first to third reference states;
Relative of the GPS antenna with respect to the turning center of the crane turning unit based on the calculated turning center position and the position and orientation of any one set of GPS antennas measured in the first to third reference states The automatic setting method of the hanging position detection apparatus for crane ships of Claim 2 which calculates a position.
事前に停船した状態で前記第1乃至第3の基準状態となるように前記クレーン旋回部及び前記ジブを動作させるとともに、第1の基準状態から第3の基準状態に至るまでの前記GPSアンテナの位置及び方位を随時計測し、
前記計測されたGPSアンテナの位置及び方位に基づいて該GPSアンテナと旋回中心とを通る複数の直線を算出するとともに、該算出された複数の直線に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心位置を算出し、
該算出された旋回中心位置と、
何れか1の前記直線上に位置する前記計測されたGPSアンテナの位置と、
前記GPSアンテナの方位又は前記ジブに対する前記GPSアンテナの取付け角度と、
に基づいて前記旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出し、該算出結果を前記演算手段に自動的に設定する請求項1にクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法。 The GPS antenna is fixed so that its orientation coincides with the turning radius direction of the crane turning part,
The crane turning unit and the jib are operated so as to be in the first to third reference states in a state of stopping in advance, and the GPS antenna from the first reference state to the third reference state is operated. Measure the position and orientation from time to time,
A plurality of straight lines passing through the GPS antenna and the turning center are calculated based on the measured position and orientation of the GPS antenna, and a turning center position of the crane turning unit is calculated based on the calculated plurality of straight lines. And
The calculated turning center position;
The position of the measured GPS antenna located on any one of the straight lines;
The orientation of the GPS antenna or the mounting angle of the GPS antenna with respect to the jib;
2. The method for automatically setting a crane ship hanging position detecting device according to claim 1, wherein a relative position of the GPS antenna with respect to the turning center is calculated based on the calculation result, and the calculation result is automatically set in the calculating means.
該算出された旋回中心位置と、
前記第1乃至第3の基準状態の何れか1の状態における前記GPSアンテナの位置と、
前記GPSアンテナの方位又は前記ジブに対する前記GPSアンテナの取付け角度と、
に基づいて前記クレーン旋回部の旋回中心に対する前記GPSアンテナの相対位置を算出する請求項5に記載のクレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法。 A straight line passing through the GPS antenna and the turning center is calculated based on the measured position and orientation of the GPS antenna in the first to third reference states, and the crane is calculated based on the calculated plurality of straight lines. Calculate the turning center position of the turning part,
The calculated turning center position;
The position of the GPS antenna in any one of the first to third reference states;
The orientation of the GPS antenna or the mounting angle of the GPS antenna with respect to the jib;
The automatic setting method of the crane ship hanging position detecting device according to claim 5, wherein a relative position of the GPS antenna with respect to a turning center of the crane turning unit is calculated based on the above.
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