JP2019104554A - コンテナヤードおよびコンテナヤードの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンテナヤードの中でシャシがその目的地まで迷うことなく到達できるコンテナヤードおよびコンテナヤードの制御方法を提供する。【解決手段】位置情報取得機構１３を設置されてこれにより自身の位置情報を取得するドローン１１と、このドローン１１を制御する制御機構１４とをコンテナヤード１が備えていて、制御機構１４により制御されるドローン１１が、自身の位置を位置情報取得機構１３で取得しつつ、所定のシャシ４を目的地Ｐに誘導する。【選択図】図１

Description

本発明は、門型クレーン等の荷役機器によりコンテナが蔵置される蔵置エリアとシャシとの間でコンテナの受け渡しを行なうコンテナヤードおよびコンテナヤードの制御方法に関するものであり、詳しくはコンテナヤードの中でシャシがその目的地まで迷うことなく到達できるコンテナヤードおよびコンテナヤードの制御方法に関するものである。

コンテナヤードにおいてシャシを目的地に誘導する方法が種々提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１は、通信装置を予め搭載したシャシの運転手に対して、門型クレーンのオペレータが通信装置を介して指示を行なうことでシャシを目的地に誘導する方法を提案する。

特許文献１に記載の方法は、シャシに搭載される通信装置が必須となるため、通信装置を備えていないシャシを目的地に誘導することができなかった。主に公道を走行してコンテナを運搬する外来シャシには、上記のような通信装置が搭載されていないことがほとんどであったため、外来シャシを目的地に誘導することができなかった。

外来シャシは主に公道を走行するため、この外来シャシの運転手が所定のコンテナヤードの中の構造を十分に把握できてない場合があった。そのため外来シャシがコンテナヤードの中で、目的地とは全く別の場所で迷っていることもあった。このような場合は、誘導員が広大なコンテナヤードの中で対象のシャシを探し出して、目的地まで誘導する必要があった。

シャシが目的地に到達しないために、門型クレーンが荷役作業を行えず待機したり、誘導員がシャシを探し続けたりしてコンテナヤードにおける荷役効率が著しく低下する不具合があった。

日本国特開２００７−０９１３９４号公報

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的はコンテナヤードの中でシャシがその目的地まで迷うことなく到達できるコンテナヤードおよびコンテナヤードの制御方法を提供することである。

上記の目的を達成するための本発明のコンテナヤードは、コンテナを蔵置する蔵置エリアと、この蔵置エリアとシャシとの間で前記コンテナの受け渡しを行なう荷役機器とを備えるコンテナヤードにおいて、位置情報取得機構を有していてこの位置情報取得機構により自身の位置情報を取得するドローンと、このドローンを制御する制御機構とを備えていて、前記制御機構が、前記コンテナヤードの中で予め定められる目的地に前記シャシを前記ドローンで誘導する誘導制御を行なう構成を有することを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明のコンテナヤードの制御方法は、コンテナを蔵置する蔵置エリアと、この蔵置エリアとシャシとの間で前記コンテナの受け渡しを行なう荷役
機器とを備えるコンテナヤードの制御方法において、所定のシャシの目的地の情報を有するドローンに、自身の位置情報を取得させつつ前記目的地に前記シャシを誘導させることを特徴とする。

本発明によれば、コンテナヤードの中でドローンによりシャシを誘導できるので、通信装置等を備えていないシャシであっても迷うことなく目的地に到達することができる。コンテナヤードにおける荷役効率を向上するには有利である。

本発明のコンテナヤードの概略を例示する説明図である。 ドローンを斜視で例示する説明図である。 誘導制御においてドローンがシャシを誘導している状態を例示する説明図である。 ドローンがシャシの天面に着陸した状態を例示する説明図である。 ドローンがシャシの前方の壁面に吸着した状態を例示する説明図である。 ドローンの飛行領域を例示する説明図である。 探索制御においてドローンがシャシを探す際のルートを例示する説明図である。 探索制御においてドローンがシャシを探す際の範囲とルートとを例示する説明図である。

以下、本発明のコンテナヤードおよびコンテナヤードの制御方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。なお、図中では蔵置レーンの長手方向を矢印ｙ、この長手方向ｙを直角に横断する短手方向を矢印ｘ、上下方向を矢印ｚで示している。

図１に例示するように本発明のコンテナヤード１は、それぞれ複数のコンテナ２が蔵置される複数の蔵置エリア３と、この蔵置エリア３の長手方向ｙに沿って走行しつつこの蔵置エリア３とシャシ４との間でコンテナ２の受け渡しを行なう荷役機器５とを備えている。本明細書においてシャシ４とは、運転席のあるトラクタヘッドと、このトラクタヘッドと連結されて牽引されるトレーラとを組み合わせたものを意味する。

蔵置エリア３に沿って走行する荷役機器５は、たとえば短手方向ｘにおいて一つの蔵置エリア３の全体を跨ぐ門型クレーンや、短手方向ｘにおいて一つのコンテナ２を跨ぐストラドルキャリアや、蔵置エリア３の長手方向ｙに沿って蔵置エリア３の側方を走行するリーチスタッカー等で構成される。荷役機器５は上記に限らず、蔵置エリア３に蔵置されるコンテナ２を荷役可能な機器で構成することができる。本明細書では以下、荷役機器５が門型クレーンで構成される例について説明する。

コンテナヤード１は、岸壁に設置される複数の岸壁クレーン６を備えている。岸壁クレーン６はコンテナ船７とシャシ４との間でコンテナ２の受け渡しを行なう。岸壁クレーン６と蔵置エリア３との間でコンテナ２を運搬するシャシ４は特に構内シャシ４ａと呼ばれることがあり、コンテナヤード１の中でのみ荷役作業を行なう。これに対して公道などのコンテナヤード１の外部と蔵置エリア３との間でコンテナ２を運搬するシャシ４は特に外来シャシ４ｂと呼ばれることがある。

コンテナヤード１は管理棟８を備えている。管理棟８にはコンテナヤード１の全体の荷役を管理する管理システム９が設置されている。図１では説明のため管理システム９を破線で示している。管理システム９は、それぞれのコンテナ２の識別情報や蔵置されている場所の情報を有していて、門型クレーン等の荷役機器５や岸壁クレーン６が行なうべき作
業を管理している。

コンテナヤード１には、コンテナヤード１の外部から来る外来シャシ４ｂの入退場手続きを行なうゲート１０が設置されている。

図１に例示する実施形態ではコンテナヤード１の中であってゲート１０の近傍に複数のドローン１１が配置されている。このドローン１１は、ゲート１０の近傍に形成される充電エリア１２に配置されていて、充電エリア１２に設置されている充電器によりドローン１１は充電される。本明細書においてドローン１１とは、自動制御または遠隔操縦にて飛行可能に構成される無人航空機を意味する。

図２に例示するように、ドローン１１は位置情報取得機構１３を有していて、この位置情報取得機構１３によりドローン１１自身の位置情報を取得することができる。位置情報取得機構１３は、ドローン１１が自身の位置を把握できる構成を有していればよい。位置情報取得機構１３は、たとえばＧＰＳや準天頂衛星などの衛星測位システムや、コンテナヤード１の中に複数のトランスポンダを配置してこのトランスポンダとの相対位置を超音波や電波を利用して測定する装置などで構成することができる。ここでトランスポンダとは、ドローン１１に設置される位置情報取得機構１３との間で信号の送受信を行える機器であり、それぞれのトランスポンダは設置される場所の位置情報を有している。これによりドローン１１の位置情報取得機構１３は所定のトランスポンダとの相対位置とトランスポンダの位置情報とからドローン１１の位置を取得することができる。つまりドローン１１は、位置情報取得機構１３により自身の位置座標や高度を位置情報として取得することができる。

またドローン１１は自身の動作を制御する制御機構１４を備えている。図２では説明のため制御機構１４を破線で示している。制御機構１４は、ドローン１１にシャシ４を誘導させる構成を有している。この実施形態では制御機構１４はドローン１１に設置されているが、本発明はこの構成に限定されない。制御機構１４が、管理棟８などドローン１１の外部に配置される構成や、管理システム９に組み込まれる構成にしてもよい。このとき制御機構１４は、無線による信号通信などでドローン１１の外部からドローン１１の動作を制御する構成にすることができる。この場合、ドローン１１が外部からの制御信号を受信するための通信機構１５を備えていてもよい。

次にコンテナヤード１の制御方法について説明する。図１に例示するようにコンテナヤード１にコンテナ２を取りにくる外来シャシ４ｂは、まずコンテナヤード１のゲート１０にて入場手続きを行なう。管理システム９に格納されている情報から、外来シャシ４ｂが取りにきたコンテナ２の位置がわかる。このコンテナ２の位置が外来シャシ４ｂの目的地Ｐとして設定される。

管理システム９には、所定の外来シャシ４ｂがコンテナ２を取りにきたことが記録される。また管理システム９から作業を行なう門型クレーン等の荷役機器５に、対象の外来シャシ４ｂに渡すべきコンテナ２の位置や種別等が連絡される。

充電エリア１２で待機しているドローン１１のうちの一つに、目的地Ｐの位置情報が入力される。ドローン１１への位置情報の入力はゲート１０または管理棟８で作業を行っている作業員が手動で行なうことができる。ドローン１１が管理システム９との間で信号の授受を行なう通信機構１５を備えている場合は、管理システム９からドローン１１に目的地Ｐの位置情報が自動的に入力される構成としてもよい。所定の外来シャシ４ｂと、この外来シャシ４ｂの目的地Ｐの位置情報を有するドローン１１とはゲート１０でひも付けされる。

制御機構１４は、外来シャシ４ｂにひも付けされたドローン１１を予め定められるルートＲに沿って飛行させて、外来シャシ４ｂをその目的地Ｐまで誘導する。ルートＲは、目的地Ｐごとに予め定められていて、目的地Ｐの決定にともないルートＲが自動的に設定される。ルートＲの設定方法は上記に限らず、たとえば現在地と目的地Ｐとから制御機構１４が演算等を行いその都度ルートＲを決定する構成にしてもよい。

ドローン１１はＧＮＳＳ等の位置情報取得機構１３で逐次位置情報を得られるので、これを確認しながらルートＲに沿いつつ目的地Ｐに向かって飛行する。図１では説明のためルートＲを一点鎖線で示している。外来シャシ４ｂをドローン１１で誘導する制御を以下、誘導制御ということがある。

図３に例示するように制御機構１４による誘導制御は、ドローン１１を所定の速度以下で飛行させることで外来シャシ４ｂを先導する構成を有している。ドローン１１は、たとえば時速３０ｋｍ以下で飛行する構成にすることができる。ドローン１１は外来シャシ４ｂの前方を先行して飛行する。

外来シャシ４ｂの運転手は、ゲート１０でひも付けされたドローン１１の後につづいて、外来シャシ４ｂを走行させればよい。ルートＲに沿って飛行するドローン１１の前方を、他のシャシ４や荷役機器５が横切る場合は、ドローン１１をその場で停止（ホバリング）させる構成にしてもよい。

ドローン１１が進行方向の前方側にレーザを照射して他のシャシ４などの存在の有無を確認するセンサを備えていて、このセンサにより他のシャシ４などの横断を検知させて、ドローン１１を停止させる構成にしてもよい。またドローン１１および他のシャシ４などの位置を把握している管理システム９から、状況に応じてドローン１１を制御する信号を送信して、ドローン１１を停止または飛行させる構成にしてもよい。

ドローン１１の停止に伴い追従する外来シャシ４ｂが停止する。他のシャシ４などの通過の後、ドローン１１および外来シャシ４ｂは移動を再開する。ドローン１１により外来シャシ４ｂの停止、発進を制御できるので、コンテナヤード１の中に設置される信号機と同様の効果をドローン１１により得ることができる。

図３に例示するように、ドローン１１が後方の外来シャシ４ｂとの間の距離を測定する距離センサ１６を備えていてもよい。ドローン１１は外来シャシ４ｂの位置を把握できる。この距離センサ１６から出力される信号に応じて、制御機構１４がドローン１１を制御する構成にすることができる。具体的には、ドローン１１と外来シャシ４ｂとの間の距離が大きくなった場合には、距離センサ１６から得られる値の大きさに応じて、制御機構１４がドローン１１の飛行の速度を低下させたり、停止（ホバリング）させて外来シャシ４ｂが追いつくのを待たせる構成にすることができる。

この構成によればコンテナヤード１の中で外来シャシ４ｂがドローン１１と逸れて迷うことを抑制できる。この距離センサ１６は本発明の必須の構成要件ではない。誘導制御を行なうドローン１１の飛行速度の上限をたとえば時速１０ｋｍなど低く設定することで、外来シャシ４ｂがドローン１１と逸れて迷う可能性を抑制できる。

制御機構１４は、ドローン１１を飛行させることで目的地Ｐまで外来シャシ４ｂを誘導することができる。たとえばドローン１１の上面に表示灯を設置する構成にしてもよい。この場合ドローン１１が目的地Ｐに到着したとき制御機構１４がこの表示灯を点灯させることにより、荷役機器５の運転手に外来シャシ４ｂの到着を連絡することができる。目的
地Ｐに到着した外来シャシ４ｂは、目的のコンテナ２を門型クレーン等の荷役機器５から受け取る。この門型クレーン等の荷役機器５には、外来シャシ４ｂがゲート１０で入場手続を行った際に、管理システム９からその旨の連絡と、外来シャシ４ｂに搭載すべきコンテナ２の場所等が指示されている。

制御機構１４は、コンテナ２を受け取った外来シャシ４ｂを所定のルートＲ１に沿ってゲート１０まで誘導する。つまりゲート１０から目的地ＰまでのルートＲと、目的地Ｐからゲート１０に戻るまでのルートＲ１の全体においてドローン１１が外来シャシ４ｂを誘導する。外来シャシ４ｂはゲート１０で退場手続を行なう。一方で制御機構１４は、ドローン１１と外来シャシ４ｂとのひも付けを解除させて、ドローン１１を充電エリア１２に移動させて充電させる制御を行なう。

以上、外来シャシ４ｂがコンテナヤード１にコンテナ２を受け取りにきた場合を説明したが、外来シャシ４ｂがコンテナヤード１にコンテナ２を引き渡しにきた場合もドローン１１による誘導は同様に行われる。コンテナ２の移動する方向が、荷役機器５から外来シャシ４ｂであるか、外来シャシ４ｂから荷役機器５であるかの違いのみである。

外来シャシ４ｂをドローン１１で誘導するので、外来シャシ４ｂがコンテナヤード１の中で迷うことがない。門型クレーン等の荷役機器５がコンテナ２の受け渡しのために待機している目的地Ｐに、外来シャシ４ｂが予定通りに到達することができるので、コンテナヤード１における荷役効率を飛躍的に向上することができる。

外来シャシ４ｂに設置されている機器等に依存することなく外来シャシ４ｂを誘導できる。つまり特別な通信装置等を備えていない外来シャシ４ｂも含めて全ての外来シャシ４ｂをドローン１１で誘導することができるので、コンテナヤード１における荷役効率を向上するには有利である。

管理システム９との間で信号の授受を行える通信機構１５をドローン１１が備えている場合は、ドローン１１に設置される位置情報取得機構１３により得られるドローン１１の位置を管理システム９が把握することができる。そのためコンテナヤード１の中において、ドローン１１に追従する外来シャシ４ｂの位置を管理システム９で把握することができる。管理システム９は、通信装置等を備えている構内シャシ４ａと同程度に外来シャシ４ｂの状況を把握することが可能となる。外来シャシ４ｂの状況に応じて、コンテナヤード１における荷役機器５や他のシャシ４の動きを適宜変更できるので、コンテナヤード１における荷役効率を向上するには有利である。

蔵置エリア３において他のシャシ４と荷役機器５とが荷役作業を行っている最中など、新たなシャシ４が蔵置エリア３に侵入することを抑制する必要がある場合も、ドローン１１によりシャシ４の動きを制御できる。蔵置エリア３の入り口に従来設置されていた信号機等が不要となるので、コンテナヤード１の建造コストを抑制するには有利である。

制御機構１４は、荷役対象のコンテナ２がある対象の蔵置エリア３までドローン１１でシャシ４を誘導する構成を有していればよい。対象の蔵置エリア３では荷役対象のコンテナ２がある位置に門型クレーン等の荷役機器５が待機しているため、シャシ４は対象の蔵置エリア３までくれば迷うことなくコンテナ２を受け取ることができる。この場合、制御機構１４は蔵置エリア３の端部までドローン１１でシャシ４を誘導した後に、ドローン１１とシャシ４とのひも付けを解除させて、ドローン１１を充電エリア１２に戻す制御を行ってもよい。このときシャシ４の目的地Ｐは、対象の蔵置エリア３の端部に設定される。またゲート１０からこの目的地Ｐに至るまでのルートＲにおいて、ドローン１１がシャシ４を誘導する。目的地Ｐからゲート１０に至るルートＲ１においては、ドローン１１はシャシ４を誘導しない。

ドローン１１がシャシ４の誘導を行わずに充電エリア１２に戻るときは、門型クレーン等の荷役機器５の上端よりも高い領域までドローン１１を上昇させて充電エリア１２まで直線的に飛行させてもよい。ドローン１１が充電エリア１２に戻るまでの時間を短縮できるので、コンテナヤード１において比較的少ない数のドローン１１で多数のシャシ４を誘導することができる。

門型クレーン等の複数の荷役機器５に充電器を予め設置しておき、ドローン１１が必要に応じて充電される構成にしてもよい。ドローン１１に搭載されている電池の残量が少なくなった場合、ドローン１１は荷役機器５に着陸して充電器から電力の供給を受けることができる。コンテナヤード１が比較的広くドローン１１の移動距離が比較的長い場合であっても、ドローン１１は飛行を継続することができる。たとえばドローン１１は、シャシ４の誘導を行った後に、門型クレーン等の荷役機器５に設置されている充電器から電力の供給を受ける。その後、ドローン１１が充電エリア１２に戻る構成としても良い。

荷役対象のコンテナ２のある蔵置エリア３で複数台の荷役機器５が作業を行っている場合には、ドローン１１が荷役対象のコンテナ２の位置までシャシ４を誘導する構成にしてもよい。このときシャシ４の目的地Ｐは、荷役対象のコンテナ２のある位置に設定される。シャシ４が誤ったコンテナ２を受け取る不具合を回避するには有利である。この場合、制御機構１４は目的地Ｐまでドローン１１でシャシ４を誘導した後に、ドローン１１とシャシ４とのひも付けを解除させて、ドローン１１を充電エリア１２に戻す制御を行ってもよい。目的地Ｐでコンテナ２を受け取ったシャシ４は、ゲート１０まで比較的迷うことなく戻ることができる。

図２に例示するようにドローン１１がスピーカ１７を備える構成にしてもよい。この構成によればシャシ４の運転手に対してドローン１１は音声で指示を行なうことができる。たとえばドローン１１が、シャシ４を先導して飛行しながら、停止や直進や右左折を自動音声で指示する構成にすることができる。緊急停止が必要な場合は、ドローン１１のスピーカ１７から警報がなる構成にしてもよい。

ドローン１１と管理棟８との間で通信を行なう通信機構１５をドローン１１に設置して、管理棟８で作業を行っている作業者の指示を音声としてスピーカ１７から発する構成にしてもよい。管理棟８の作業者は、ドローン１１が搭載している位置情報取得機構１３からシャシ４の位置を把握できるので、シャシ４の運転手に対して的確な指示を行える。通常時にスピーカ１７からの自動音声でシャシ４の運転手に指示を出し、必要に応じて管理棟８の作業者の指示を音声としてスピーカ１７から発する構成にしてもよい。

ドローン１１がスピーカ１７を備える構成により、霧などで視界が悪い環境下であってもドローン１１によりシャシ４を誘導しやすくなる。強風等でドローン１１の飛行が安定しない時は、図４に例示するようにシャシ４のトラクタヘッドの天井の上にドローン１１を着陸させてもよい。この位置のドローン１１はシャシ４の運転手から視認できない位置にあるが、スピーカ１７からの音声によりシャシ４を誘導することができる。またドローン１１がシャシ４と一体となるため、ドローン１１の位置情報取得機構１３からの情報に基づき、管理棟８はシャシ４の位置を正確に把握することができる。

ドローン１１がその下端部に設置される電磁石などの吸着部材を備える構成にしてもよい。この電磁石によりドローン１１はシャシ４に吸着できるので、シャシ４からドローン１１が落下するなどの不具合を回避するには有利である。吸着部材は電磁石に限られず、シャシ４にドローン１１を吸着させて、この吸着を解除できる構成を有していればよい。
吸着部材は例えば永久磁石でもよい。ドローン１１がシャシ４から飛び立つ力でシャシ４との吸着が解除される程度の磁力を永久磁石は有していればよい。吸着部材はシリコンなど摩擦抵抗の比較的高いすべり止め部材などで構成されてもよい。すべり止め部材はシャシ４からドローン１１が滑り落ちるのを抑制することで、ドローン１１をシャシ４に吸着させることができる。

電磁石等の吸着部材を設置する位置は上記に限定されない。たとえば図５に例示するようにドローン１１が水平方向に延設されるアーム１９を備えていて、その端部に吸着部材が設置される構成にしてもよい。この構成によれば、ドローン１１はシャシ４のトラクタヘッドの前方の壁面や側方の壁面に吸着することができる。

吸着部材によりドローン１１がシャシ４に吸着する構成によれば、ドローン１１が飛行することなく誘導制御を行うことができる。ドローン１１の電力消費を抑制するには有利である。

図２に例示するようにドローン１１が電光掲示板やディスプレイ等の表示器１８を備える構成にしてもよい。この構成によればシャシ４の運転手に対してドローン１１は画像または文字で指示を行なうことができる。たとえばドローン１１が、シャシ４を先導して飛行しながら、次の分岐を左折するなどの指示を表示器１８に自動で表示する構成にすることができる。

ドローン１１と管理棟８との間で通信を行なう通信機構をドローン１１に設置して、管理棟８で作業を行っている作業者の指示を画像や文字として表示器１８に表示する構成にしてもよい。

ドローン１１が表示器１８を備える構成により、シャシ４の運転手に対してより詳細で複雑な指示を行なうことができる。たとえばドローン１１が表示器１８を備えていない場合は、ドローン１１が停止（ホバリング）しているときシャシ４の運転手は何のためにドローン１１が停止しているかを把握することができない。ドローン１１が表示器１８を備えている場合は、ドローン１１が停止している理由を詳細に表示することができる。たとえば他のシャシ４が前方を横切るための停止である旨や、目的地Ｐに到着しているものの荷役機器５が別の作業を行っていて到着が遅れているための停止である旨を、ドローン１１はシャシ４の運転手に知らせることができる。

図２に例示する実施形態では、表示器１８はドローン１１の後方側の側面に設置されているが、表示器１８を設置する位置はこれに限らない。たとえば図５に例示するようにドローン１１がアーム１９を有していてシャシ４の前方の壁面に吸着できる場合は、ドローン１１の上面に表示器１８を設置する構成にすることができる。この構成によりシャシ４の運転手から表示器１８を視認しやすくなる。

ドローン１１に設置される表示器１８は一つに限らず、複数設置する構成にしてもよい。たとえばドローン１１の側面に複数の表示器１８を設置すれば、ドローン１１が上下方向ｚを中心軸として旋回した場合であっても、シャシ４の運転手は表示器１８を視認することができる。またドローン１１の側面に加えて上面に表示器１８を設置すれば、ドローン１１が図５に例示するようにシャシ４の前方の壁面に吸着しているときも、ドローン１１が飛行しているときもシャシ４の運転手は表示器１８を視認することができる。

ドローン１１がスピーカ１７と表示器１８の両方を備えている場合は、シャシ４に対するドローン１１の位置や天候等の影響を受けずに、ドローン１１からシャシ４に詳細な指示を行いやすくなるので有利である。なおドローン１１に設置されるスピーカ１７と表示
器１８とは、いずれも本発明の必須要件ではない。

ドローン１１がシャシ４を誘導する際にドローン１１が飛行するドローン専用飛行領域Ｓを、コンテナヤード１の中に予め設定してもよい。シャシ４や荷役機器５がほとんど侵入してこない領域を、ドローン専用飛行領域Ｓとして設定することにより、ドローン１１がシャシ４等と衝突する不具合を回避しやすくなる。

図６に例示するようにドローン専用飛行領域Ｓは、たとえば上下方向ｚにおいてシャシ４の上端よりも低い領域であり、蔵置エリア３に沿って走行するシャシ４の外側側方となる領域に設定することができる。具体的には蔵置エリア３に蔵置されているコンテナ２と、シャシ４が走行する走行レーンとの間となるシャシ４の外側側方に、ドローン専用飛行領域Ｓ１を設定することができる。ドローン専用飛行領域Ｓ１は、蔵置エリア３の長手方向ｙに沿って延設されている。図６では説明のためドローン専用飛行領域Ｓと他の部分との境界を破線で示し、ドローン専用飛行領域Ｓの内側に斜線を付してある。

ドローン専用飛行領域Ｓが、シャシ４の上端よりも低い領域に設定されているので、シャシ４の運転手から視認しやすい位置をドローン１１が飛行することになる。また蔵置エリア３に積み重ねられているコンテナ２が風よけの役目を果たすので、風の影響によりドローン１１の飛行が不安定になる不具合を回避するには有利である。コンテナ２による風よけの効果を大きくするため、蔵置エリア３に蔵置される一段目のコンテナ２の上端よりも低い領域にドローン専用飛行領域Ｓ１を設定することが望ましい。

ドローン専用飛行領域Ｓ１は、上下方向ｚにおいて地表よりも高い領域であればよい。望ましくは一段目のコンテナ２の高さ方向における中間よりも高い領域であればよい。ドローン専用飛行領域Ｓ１の下端が低く設定されているほど、ドローン１１は風の影響を受け難くなるが、低すぎるとシャシ４の運転手からの視認性が低下する。

一般的なシャシ４の高さは地表面から３．８ｍ以下であり、一般的なコンテナの高さは約２．６ｍである。そのためドローン専用飛行領域Ｓ１は、地上０ｍ〜３．８ｍの間の領域に形成され、望ましくは地上０ｍ〜２．６ｍの間の領域に形成され、さらに望ましくは地上１．３ｍ〜２．６ｍの間の領域に形成される。

蔵置エリア３に蔵置されるコンテナ２とシャシ４の走行レーンとの間の領域には、シャシ４や荷役機器５等がほとんど侵入しない。そのためシャシ４や荷役機器５等がドローン１１と接触する不具合を回避するには有利である。

門型クレーン等の荷役機器５とシャシ４の走行レーンとの間となるシャシ４の外側側方にドローン専用飛行領域Ｓ２を設定してもよい。ドローン専用飛行領域Ｓ２の上下方向ｚにおける境界は前述のドローン専用飛行領域Ｓ１と同様に設定されている。この領域は門型クレーンのスプレッダやシャシ４等が侵入しないので、これらの機器がドローン１１と接触する不具合を回避するには有利である。

ドローン専用飛行領域Ｓを設定する領域は上記に限定されない。たとえば蔵置エリア３に沿って走行するシャシ４の上方の領域にドローン専用飛行領域Ｓ３を設定してもよい。具体的にはシャシ４の上端（たとえば３．８ｍ）よりも高い領域であり、蔵置エリア３に蔵置されるコンテナ２と門型クレーンの脚との間となる領域にドローン専用飛行領域Ｓ３を設定することができる。シャシ４よりも高い領域をドローン１１が飛行するため、ドローン１１がシャシ４と衝突する不具合が発生しない。コンテナ２による風よけの効果をえるために、蔵置エリア３に蔵置される二段目のコンテナ２の上端（たとえば５．２ｍ）よりも低い領域にドローン専用飛行領域Ｓ３を設定することが望ましい。

たとえば蔵置エリア３に沿って走行するシャシ４の走行レーンと重なる領域にドローン専用飛行領域Ｓ４を設定してもよい。ドローン１１は比較的低い位置を飛行するので、風の影響を抑制するには有利である。またシャシ４の運転手の正面にドローン１１が位置することになるので、運転手からドローン１１の表示器１８の表示が見やすくなる。

この実施形態では制御機構１４は、ドローン１１がシャシ４を誘導するために飛行する際には、ドローン１１が予め設定されるドローン専用飛行領域Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の範囲内を飛行する状態にドローン１１を制御する構成を有している。ドローン１１がシャシ４を誘導していない場合は、ドローン１１はドローン専用飛行領域Ｓの中を飛行してもよく、ドローン専用飛行領域Ｓの外を飛行してもよい。

制御機構１４が、コンテナヤード１の中で迷っている外来シャシ４ｂをドローン１１で探す探索制御を行なう構成を有していてもよい。荷役対象のコンテナ２を外来シャシ４ｂに受け渡す準備を完了している門型クレーン等の荷役機器５から、外来シャシ４ｂが未だに到着しない旨の連絡が管理棟８に入ることがある。このような場合に、制御機構１４は待機していたドローン１１を飛行させて、迷っているシャシ４を探索制御により探索させる。

この実施形態のドローン１１は、図２に例示するようにシャシ４の識別情報を取得する識別部２０を備えている。この識別部２０はたとえばドローン１１の下方を撮影するカメラで構成することができる。この実施形態では、外来シャシ４ｂがゲート１０で入場手続を行っている際に、ゲート１０に設置されるカメラが外来シャシ４ｂの上方からの平面画像を予め取得する。ゲート１０で取得した外来シャシ４ｂの平面画像はたとえば管理システム９に記憶させることができる。

制御機構１４は、コンテナヤード１の中でドローン１１を飛行させて、順次ドローン１１が発見したシャシ４の平面画像を識別部２０により撮影させる。制御機構１４は、ドローン１１の識別部２０で得られる画像と、管理システム９に記憶されている画像とを比較して、探索の対象となっているシャシ４を探し出す。

制御機構１４は、外来シャシ４ｂの運転室の色や、エアディフレクターの有無またはエアディフレクターの形状や、コンテナ積載セミトレーラのフレームの色または形状などを画像処理により識別して、探索の対象となっている外来シャシ４ｂと他のシャシ４とを区別する構成にすることができる。

外来シャシ４ｂの運転室の天面に識別番号等が表示されている場合がある。このとき制御機構１４は、ＯＣＲ（光学的文字認識）などの画像処理によりこの識別番号等を識別して、探索の対象となっている外来シャシ４ｂを区別する構成にしてもよい。

外来シャシ４ｂがコンテナヤード１にコンテナ２を置きにきたときなど、外来シャシ４ｂにコンテナ２が積載されている場合がある。このときはコンテナ２に表示されている識別番号等を利用して、探索の対象となっている外来シャシ４ｂを区別する構成にしてもよい。

識別部２０はカメラに限定されるものではない。外来シャシ４ｂがＲＦＩＤタグを備えている場合には、識別部２０をタグリーダで構成することができる。制御機構１４は、ドローン１１を飛行させて、順次ドローン１１が発見したシャシ４にドローン１１を接近させ、タグリーダで外来シャシ４ｂのＲＦＩＤタグを読み取る。制御機構１４は、タグリーダで得られた情報を識別して、探索の対象となっている外来シャシ４ｂを区別する構成に
することができる。この場合、ゲート１０に設置されるタグリーダで外来シャシ４ｂのＲＦＩＤタグを予め読み取って、その情報を管理システム９に記憶させておくことが望ましい。

探索制御を行なう際に制御機構１４は、ドローン１１をドローン専用飛行領域Ｓとは異なる領域を飛行させることができる。制御機構１４は、たとえば門型クレーンなどの荷役機器５よりも高い高度でドローン１１を飛行させて（以下、高高度飛行制御ということがある）、コンテナヤード１の中の外来シャシ４ｂを探索させることができる。識別部２０がカメラで構成されている場合は、ドローン１１の飛行する高度が高いほど広い範囲の画像を取得しやすくなり、探索の対象の外来シャシ４ｂを発見しやすくなる。

なお探索制御を行なう際に、たとえば門型クレーンなどの荷役機器５の上端よりも低い領域でドローン１１を飛行させることを妨げない。つまり探索制御において高高度飛行制御は必須の要件ではない。

図７に例示するように探索制御によりドローン１１を飛行させる際には、制御機構１４がドローン１１を予め定めたルートＲ２に沿って飛行させる構成にすることができる（ルート飛行制御）。たとえばドローン１１は蔵置エリア３の長手方向ｙに沿って飛行して、コンテナヤード１を全体的に飛行しつつ探索対象の外来シャシ４ｂを探す。図７では説明のためルートＲ２以外を破線で示している。

図８に例示するように探索制御によりドローン１１を飛行させる際には、探索対象の外来シャシ４ｂの目的地Ｐを中心に定められる探索エリアＰ１の範囲内で制御機構１４がドローン１１を飛行させる構成にすることができる（エリア飛行制御）。たとえば制御機構１４は探索制御を開始する際に、目的地Ｐの座標情報から探索エリアＰ１の範囲を形成して、さらにこの探索エリアＰ１の範囲内でドローン１１が飛行するルートＲ３を形成する。この実施形態では探索エリアＰ１は、目的地Ｐを中心に所定の半径を有する円に設定されている。探索エリアＰ１は、たとえば半径３０ｍ〜１００ｍの円で形成することができる。

外来シャシ４ｂが目的地Ｐの周辺で迷っている可能性が高い場合には、比較的短時間で探索対象の外来シャシ４ｂを発見することができる。図８では説明のため探索エリアＰ１と、ドローン１１が飛行するルートＲ３以外を破線で示している。

岸壁クレーンの近傍など外来シャシ４ｂが接近するとは考えがたい領域が探索エリアＰ１の範囲内に含まれている場合は、この領域を除いた範囲にドローン１１が飛行するルートＲ３を、制御機構１４が形成する構成とすることが望ましい。探索対象の外来シャシ４ｂを発見するまでの時間をより短縮するには有利である。

ドローン１１により探索対象の外来シャシ４ｂを発見した際に、その外来シャシ４ｂの位置座標を記憶する記憶部９ａをコンテナヤード１が備える構成にしてもよい。図１に例示するように記憶部９ａはたとえば管理システム９の中に設置することができる。これに限らず記憶部９ａは管理システム９とは独立して設置される構成にしてもよい。記憶部９ａには、迷っているシャシ４が発見されやすい場所の位置座標が蓄積されていく。コンテナヤード１が記憶部９ａを備える構成によれば、シャシ４が迷って到達しにくい目的地Ｐや迷ったシャシ４が行き着きやすい場所を知ることができ、これに対する対策を講じることが可能となる。たとえばシャシ４の運転手が曲がるべき角を見落としやすい場所を知ることができる。この場所の地表面にラインを引くなどの対策を行なうことができる。コンテナヤードにおける荷役効率を向上するには有利である。

ドローン１１が探索を行なう探索エリアＰ１を記憶部９ａに記憶されて蓄積される位置座標に基づいて、制御機構１４が決定する構成にしてもよい。このとき記憶部９ａは、蓄積される位置座標のデータから迷っている外来シャシ４ｂを発見しやすい場所を抽出することができる。制御機構１４は、記憶部９ａが抽出する場所を中心とする探索エリアＰ１の範囲を形成して、さらにこの探索エリアＰ１の範囲内でドローン１１が飛行するルートＲ３を形成する。その後制御機構１４は、このルートＲ３に沿ってドローン１１を飛行させる。

記憶部９ａに記憶される位置座標の数が増えるほど、記憶部９ａによる学習が進み、外来シャシ４ｂを発見しやすい場所を抽出する際の精度が向上する。探索対象の外来シャシ４ｂを発見するまでの時間をより短縮するには有利である。記憶部９ａに蓄積される位置座標に基づいて、制御機構１４は少なくとも一つの探索エリアＰ１を形成する。制御機構１４が形成する探索エリアＰ１は複数であってもよい。複数の探索エリアＰ１が形成される場合、複数の探索エリアＰ１を順次飛行するルートＲ３を制御機構１４が形成する。

迷った外来シャシ４ｂが発見された位置座標とともに、この外来シャシ４ｂの目的地Ｐの位置座標とを記憶部９ａに記憶する構成にしてもよい。この構成によれば設定される目的地Ｐごとに外来シャシ４ｂが行き着きやすい場所を知ることができる。これにより探索対象である外来シャシ４ｂの目的地Ｐに基づいて、制御機構１４が探索エリアＰ１の数を減らしたり、範囲を狭くしたりすることができる。探索対象の外来シャシ４ｂをより短時間で発見するには有利である。

ドローン１１により探索対象の外来シャシ４ｂを発見した後は、前述と同様に制御機構１４が誘導制御によりドローン１１を飛行させて、外来シャシ４ｂを目的地Ｐに誘導する。

上記の構成によれば、コンテナヤード１の中で迷っているシャシ４をドローン１１で、高い高度から探すことができる。そのため迷っているシャシを誘導員が探していた従来に比べて、短時間で探索対象のシャシ４を発見して、目的地Ｐまで誘導することが可能となる。自動化ヤードなど誘導員の侵入が制限されているコンテナヤードにおいても、迷っているシャシ４を探しやすくなる。コンテナヤード１における荷役効率を向上するには有利である。

またゲート１０でひも付けされたドローン１１と逸れてしまった外来シャシ４ｂを、制御機構１４の探索制御により探して誘導制御により目的地Ｐまで誘導することが可能となる。

またゲート１０で外来シャシ４ｂとドローン１１とをひも付ける構成を有さないコンテナヤード１において、コンテナヤード１の中で迷った外来シャシ４ｂに対してのみドローン１１で探して目的地Ｐまで誘導する構成を制御機構１４が有する構成にしてもよい。外来シャシ４ｂの全台に対してドローン１１をひも付ける必要がなくなるため、コンテナヤード１において予め準備しておくべきドローン１１の数を抑制するには有利である。

この場合、管理棟８の近傍に充電エリア１２を設置せずに、たとえば門型クレーン等の荷役機器５に充電エリア１２を設置する構成にしてもよい。荷役機器５に設置される充電器でドローン１１は給電を受けつつ、迷っている外来シャシ４ｂが発見された場合には、この外来シャシ４に近い位置にあるドローン１１が誘導を行なう。迷っている外来シャシ４の位置にドローン１１が到着するまでの時間が短くなるため、コンテナヤード１における荷役効率を向上するには有利である。

外来シャシ４ｂが迷う頻度の低いコンテナヤード１においては、予め準備しておくドローン１１の数を抑制しつつ迷う外来シャシ４ｂの数をゼロに近づけることができる。コンテナヤード１における荷役効率を比較的低コストで向上するには有利である。

門型クレーン等の荷役機器５や構内シャシ４ａの運転手が、コンテナヤード１の中で迷っているように見える外来シャシ４ｂを発見した場合、その外来シャシ４ｂの位置座標を管理棟８に連絡する構成にしてもよい。制御機構１４は連絡を受けた位置までドローン１１を飛行させて、このドローン１１により外来シャシ４ｂを目的地Ｐまで誘導する構成にしてもよい。

制御機構１４がドローン１１により探索したり誘導したりするシャシ４は、外来シャシ４ｂに限定されない。ドローン１１が構内シャシ４ａを探索したり誘導したりする構成にしてもよい。この構成により通信装置を備えていないシャシ４であっても、構内シャシ４ａとして利用することが可能となる。

１ コンテナヤード
２ コンテナ
３ 蔵置エリア
４ シャシ
４ａ 構内シャシ
４ｂ 外来シャシ
５ 荷役機器
６ 岸壁クレーン
７ コンテナ船
８ 管理棟
９ 管理システム
９ａ 記憶部
１０ ゲート
１１ ドローン
１２ 充電エリア
１３ 位置情報取得機構
１４ 制御機構
１５ 通信機構
１６ 距離センサ
１７ スピーカ
１８ 表示器
１９ アーム
２０ 識別部
ｘ 短手方向
ｙ 長手方向
ｚ 上下方向
Ｐ 目的地
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ ドローン専用飛行領域
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ ルート
Ｐ１ 探索エリア

Claims (10)

1. コンテナを蔵置する蔵置エリアと、この蔵置エリアとシャシとの間で前記コンテナの受け渡しを行なう荷役機器とを備えるコンテナヤードにおいて、
   位置情報取得機構を有していてこの位置情報取得機構により自身の位置情報を取得するドローンと、このドローンを制御する制御機構とを備えていて、
   前記制御機構が、前記コンテナヤードの中で予め定められる目的地に前記シャシを前記ドローンで誘導する誘導制御を行なう構成を有することを特徴とするコンテナヤード。
2. 前記ドローンが、このドローンの後方を走行して誘導される前記シャシと前記ドローンとの間の距離を測定する距離センサを備えていて、
   前記制御機構が、前記距離センサから得られる値に基づき水平方向における前記ドローンの移動速度を制御する構成を有する請求項１に記載のコンテナヤード。
3. 前記ドローンが前記シャシの運転手に対して音を発するスピーカを備えていて、
   前記スピーカから発せられる音により前記シャシを誘導する構成を有する請求項１または２に記載のコンテナヤード。
4. 前記ドローンが前記シャシの運転手に対する指示を表示する表示器を備えていて、
   前記表示器に表示される画像または文字により前記シャシを誘導する構成を有する請求項１〜３のいずれかに記載のコンテナヤード。
5. 上下方向において前記シャシの上端よりも低い領域であり、前記シャシが走行する走行レーンの外側側方となる領域に形成されるドローン専用飛行領域を備える請求項１〜４のいずれかに記載のコンテナヤード。
6. 複数の前記シャシをそれぞれ識別するための識別情報を前記シャシから取得する識別部を前記ドローンが有していて、
   前記制御機構が、前記コンテナヤードの中の複数の前記シャシの前記識別情報を前記ドローンに取得させて、複数の前記シャシの中から対象の前記シャシを探し出す探索制御を行なう構成を有する請求項１〜５のいずれかに記載のコンテナヤード。
7. 前記制御機構が、前記ドローンに前記探索制御を行わせる際に上下方向において前記荷役機器の上端よりも高い領域で前記ドローンを飛行させる高高度飛行制御を行なう構成を有する請求項６に記載のコンテナヤード。
8. 前記探索制御により発見された前記シャシの位置座標を記憶する記憶部を備える請求項６または７に記載のコンテナヤード。
9. 前記記憶部に記憶される位置座標に基づいて、前記ドローンが前記シャシの探索を行なう探索エリアを前記制御機構が形成する請求項８に記載のコンテナヤード。
10. コンテナを蔵置する蔵置エリアと、この蔵置エリアとシャシとの間で前記コンテナの受け渡しを行なう荷役機器とを備えるコンテナヤードの制御方法において、
    所定のシャシの目的地の情報を有するドローンに、自身の位置情報を取得させつつ前記目的地に前記シャシを誘導させることを特徴とするコンテナヤードの制御方法。

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