JP2023182326A - 連続アンローダの状態監視・衝突防止方法および状態監視・衝突防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】掻取部の船倉壁への衝突を防止する。【解決手段】連続アンローダの掻取部９が船倉壁２４に衝突するのを防止するための方法は、掻取部と船倉壁の位置を光学的に検出する第１ステップと、第１ステップにおける検出結果に基づいて、掻取部と船倉壁の間の距離を計算する第２ステップと、第２ステップにおいて計算された距離が所定値以下に達したとき、警告を発する第３ステップとを備える。【選択図】図６

Description

本開示は連続アンローダの状態監視・衝突防止方法および状態監視・衝突防止装置に係り、特に、連続アンローダの掻取部が船倉壁に衝突するのを防止するための方法および装置に関する。

船舶の船倉内に掻取部を挿入して荷を連続的に荷揚げする連続アンローダにおいては、バケットエレベータケーシングの周囲にその長手方向に延びる複数のワイヤロープを設置し、ワイヤロープの張力変化を検出するセンサをワイヤロープの端部に設けている。バケットエレベータケーシングよりも先にワイヤロープをハッチ周縁部等に接触させることで、バケットエレベータケーシングがハッチ周縁部等に衝突するのを防止している。

特開２０１８－１８８２５０号公報

しかし従来は、バケットエレベータケーシングがハッチ周縁部等に衝突するのを防止することしかできない。そのため、掻取部の衝突を防止できず、対策が待ち望まれている。

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、掻取部の船倉壁への衝突を防止できる連続アンローダの状態監視・衝突防止方法および状態監視・衝突防止装置を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、
連続アンローダの掻取部が船倉壁に衝突するのを防止するための方法であって、
前記掻取部と前記船倉壁の位置を光学的に検出する第１ステップと、
前記第１ステップにおける検出結果に基づいて、前記掻取部と前記船倉壁の間の距離を計算する第２ステップと、
前記第２ステップにおいて計算された距離が所定値以下に達したとき、警告を発する第３ステップと、
を備えたことを特徴とする連続アンローダの状態監視・衝突防止方法が提供される。

好ましくは、前記第１ステップにおいて、前記掻取部付近に複数の無人航空機を浮遊させ、前記無人航空機に搭載された光学式検出器によって、前記掻取部と前記船倉壁の位置を検出する。

好ましくは、前記第１ステップにおいて、前記掻取部を船倉に出し入れするときと、前記掻取部を前記船倉内で荷役運転させるときとで、前記無人航空機を前記掻取部に対して異なる位置に位置させる。

好ましくは、前記掻取部を前記船倉内で荷役運転させるとき、少なくとも１台の前記無人航空機を前記船倉内に位置させる。

好ましくは、前記第１ステップにおいて、前記連続アンローダのバケットエレベータケーシングに昇降可能かつ周方向移動可能に設けられた光学式検出器によって、前記掻取部と前記船倉壁の位置を検出する。

好ましくは、前記バケットエレベータケーシングに昇降フレームが設けられ、前記昇降フレームは前記バケットエレベータケーシングの全周に延びるリング状とされ、前記昇降フレームの周方向に移動可能に雲台が設けられ、前記雲台に前記検出器が取り付けられる。

好ましくは、前記検出器の高さ位置が、船倉内の荷の量に応じて変更される。

好ましくは、前記第１ステップにおいて、検出された前記掻取部と前記船倉壁の位置をモニタに表示する。

本開示の他の態様によれば、
連続アンローダの掻取部が船倉壁に衝突するのを防止するための装置であって、
前記掻取部と前記船倉壁の位置を光学的に検出するための検出器と、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記掻取部と前記船倉壁の間の距離を計算する制御装置と、
計算された距離が所定値以下に達したとき、警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする連続アンローダの状態監視・衝突防止装置が提供される。

好ましくは、前記状態監視・衝突防止装置は、前記検出器によって検出された前記掻取部と前記船倉壁の位置を表示するモニタを備える。

本開示によれば、掻取部の船倉壁への衝突を防止できる。

第１実施形態に係る連続アンローダの概略図である。 状態監視・衝突防止装置の構成を示すブロック図である。 岸壁上で待機する停止状態のアンローダを示す平面図である。 同側面図である。 荷揚げ作業中の稼動状態のアンローダを示す平面図である。 同側面図である。 船倉内に出し入れするときの掻取部とドローンの配置を示す平面図である。 同側面図である。 掻取部を船倉内に出し入れするときの全体の様子を示す斜視図である。 ドローン３４Ａで撮影された映像を示す図である。 ドローン３４Ｂで撮影された映像を示す図である。 ドローン３４Ｃで撮影された映像を示す図である。 船倉内で荷役運転中の掻取部とドローンの配置を示す平面図である。 同側面図である。 掻取部が船倉内で荷役運転しているときの全体の様子を示す斜視図である。 ドローン３４Ａで撮影された映像を示す図である。 ドローン３４Ｂで撮影された映像を示す図である。 ドローン３４Ｃで撮影された映像を示す図である。 第２実施形態に係る連続アンローダの側面図である。 移動装置を下方から見たときの下面図である。 （Ａ）は雲台および検出器の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ断面図である。 掻取部を船倉内で荷役運転させるときの側面図であり、船倉内の荷が比較的多い場合を示す。 同側面図であり、船倉内の荷が比較的少ない場合を示す。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。

［第１実施形態］
図１は、本開示の第１実施形態に係る連続アンローダの概略図である。図中、左側が海側、右側が陸側である。

岸壁Ｑ上にはこれに沿って一対のレールＲが設置され、これらレールＲ上にアンローダ１が走行可能に設けられる。アンローダ１は、レールＲ上を走行可能な車輪を有する走行架台２と、走行架台２の上面部に旋回可能に設けられた旋回フレーム３とを有する。旋回フレーム３は、鉛直方向に延びる旋回軸回りに旋回可能である。

旋回フレーム３には、ブーム４の基端部と、バランシングレバー５の中間部とが回動可能に取り付けられている。また、ブーム４の先端部とバランシングレバー５の先端部とには、トップフレーム６が回動可能に取り付けられている。これら旋回フレーム３、ブーム４、バランシングレバー５およびトップフレーム６により四節リンク機構もしくは平行リンク機構が構成される。旋回フレーム３とバランシングレバー５が起伏シリンダ（図示せず）により連結され、起伏シリンダの伸縮によりブーム４とバランシングレバー５とが起伏し、ブーム４を海側に倒したり、陸側に起こしたりすることができる。

なお、これら回動可能な取付部における回動軸は、水平方向に延び、互いに平行に配置されている。

トップフレーム６には、バケットエレベータ７が旋回可能に設けられている。バケットエレベータ７はトップフレーム６に対し、鉛直方向に延びる旋回軸回りに旋回可能である。

バケットエレベータ７は、トップフレーム６を貫通して鉛直方向に延びるバケットエレベータケーシング８と、バケットエレベータケーシング８の下方に配置された掻取部９とを備える。バケットエレベータ７は、筒状のバケットエレベータケーシング８において上下方向に延びる中心軸（ケーシング中心軸という）Ｃの回りを旋回可能である。以下、特に断らない限り、ケーシング中心軸Ｃを基準とした軸方向、半径方向および周方向を単に軸方向、半径方向および周方向という。

掻取部９は図示するように、周方向の一箇所において半径方向外側に向かって略Ｌ字状に延びている。以下便宜上、掻取部９が延びる半径方向において、ケーシング中心軸Ｃから離れる方向を前、ケーシング中心軸Ｃに近づく方向を後とする。そしてこの前後方向に直角な水平方向を左右方向とする。掻取部９のこれら各方向を図中に示す。

バケットエレベータケーシング８内の上部には駆動スプロケット１０が設けられる。掻取部９は、後端スプロケット１１と、前端スプロケット１２と、これら後端スプロケット１１および前端スプロケット１２をバケットエレベータケーシング８の下端部に連結するリンク機構１４と、後端スプロケット１１および前端スプロケット１２の間隔を変えて掻取部９を伸縮させるための伸縮シリンダ（図示せず）とを備える。

またバケットエレベータ７は、駆動スプロケット１０、後端スプロケット１１、前端スプロケット１２およびガイドスプロケット５７に巻き掛けられた無端チェーン１５と、チェーンの長手方向に等間隔で設置された複数のバケット１６とを備える。これらチェーン１５とバケット１６の組み合わせをバケットチェーン２０という。

図６に示すように、船舶１７の船倉１８内にある荷Ｌ（例えば石炭等のバラ物）を陸上に荷揚げするときには、ハッチ１９を通じて掻取部９が船倉１８内に挿入され、掻取部９が船倉１８内の荷Ｌの上に置かれる。そしてバケットエレベータ７が稼動され、駆動スプロケット１０によりバケットチェーン２０が循環駆動される。これにより荷Ｌが複数のバケット１６により次々と連続的に掻き取られ、バケットエレベータケーシング８内を上昇され、ブーム４に設けられたブームコンベヤ（図示せず）上に払い出される。その後、荷は、旋回フレーム２のシュート（図示せず）、走行架台２の移送装置２１（図１参照）を経て、岸壁Ｑ上の陸揚げコンベア２２に払い出され、陸揚げコンベア２２により図外の貯蔵設備に搬送される。

この荷揚げの際、掻取部９の前後長と、前後左右上下方向の位置と、周方向の向きとが最適に設定される。こうした設定を含むアンローダ１の運転操作は、運転室２３内にいるオペレータ（運転員）により手動で行われる。なおアンローダ１の運転操作は自動で行ってもよい。

本実施形態においては、船倉１８を画成する船倉壁２４（図６参照）にアンローダ１が衝突しないよう、状態監視・衝突防止装置が設けられている。ここで船倉壁２４とは、船倉１８を画成する任意の壁をいい、船倉１８内の内壁は勿論のこと、船倉１８の開口部であるハッチ１９の周縁部、およびハッチ１９を開閉するハッチカバー４２を含む。

状態監視・衝突防止装置は図９に示すように、バケットエレベータケーシング８の周囲（半径方向外側）に設置されその長手方向に延びる複数（４本）のワイヤロープ２５と、ワイヤロープ２５の端部に設けられワイヤロープ２５の張力変化を検出するセンサすなわちケーシングセンサ３９（図２参照）とを備える。これによれば、バケットエレベータケーシング８よりも先にワイヤロープ２５がハッチ１９の周縁部またはハッチカバー４２（ハッチ周縁部等という）に接触するので、この接触をケーシングセンサ３９により検知することで、バケットエレベータケーシング８のハッチ周縁部等への衝突を防止できる。

しかし、これだけでは、バケットエレベータケーシング８のハッチ周縁部等への衝突しか防止できない。そのため、掻取部９の衝突を防止できず、対策が待ち望まれている。また、掻取部９の衝突を防止するため、船上または運転室に監視員を別途追加で配置し、オペレータを補助する必要がある。

特に掻取部９は、バケットエレベータケーシング８よりも半径方向外側に突出している。そのため、特に船倉１８からの出し入れや、船倉１８内での荷役運転の際に、掻取部９がハッチ周縁部に衝突し易く、これを確実に防止する必要がある。

そこで本実施形態は、掻取部９の船倉壁２４への衝突を防止できる連続アンローダの状態監視・衝突防止方法および状態監視・衝突防止装置を提供するものである。

まず、本実施形態の状態監視・衝突防止装置の構成を説明する。図２に示すように、衝突防止装置１００は、掻取部９と船倉壁２４の位置を光学的に検出するための検出器３１と、検出器３１の検出結果に基づいて、掻取部９と船倉壁２４の間の距離を計算する制御装置３２とを備える。制御装置３２はＣＰＵ、メモリ等を備える。

より詳しくは、状態監視・衝突防止装置１００は、前述のケーシングセンサ３９と、検出器３１を搭載した移動装置としての無人航空機すなわちドローン３４と、衝突防止装置１００を操作するための操作スイッチ３５と、検出器３１により検出された掻取部９と船倉壁２４の位置を表示するためのモニタ３６と、制御装置３２によって計算された距離が所定値以下になったときに警告音を鳴らすためのスピーカ３７と、制御装置３２によって計算された距離が所定値以下になったときに点灯される警告灯３８とを備える。スピーカ３７は音声警告を発する警告装置であり、警告灯３８は視覚的な警告を発する警告装置である。

制御装置３２の入力部にケーシングセンサ３９、検出器３１および操作スイッチ３５が接続される。制御装置３２の出力部にドローン３４、モニタ３６、スピーカ３７および警告灯３８が接続される。検出器３１およびドローン３４は制御装置３２に無線（または有線）接続される。制御装置３２、操作スイッチ３５、モニタ３６およびスピーカ３７は運転室２３内に設けられる。

警告灯３８は、運転室２３外の位置に設けられる。本実施形態では図９に示すように、バケットエレベータケーシング８の半径方向外側の右前、左前、右後、左後の四隅の位置にそれぞれステー２５Ａを介してワイヤロープ２５が計４つ設けられ、これらワイヤロープ２５の下端の位置に警告灯３８が計４つ設けられる。警告灯３８は、運転室２３内のオペレータから見える位置に設置され、その限りにおいて設置位置は限定されず、運転室２３内に設けられてもよい。警告灯３８は、例えば電球またはパトライト（登録商標）で構成することができ、あるいは、ワイヤロープ２５に沿わせて設けられた工事用ＬＥＤチューブライトで構成することもできる。

検出器３１は、カメラおよび３Ｄセンサの少なくとも一方を備える。３Ｄセンサは好ましくはＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）である。検出器３１により掻取部９と船倉壁２４の位置を検出することで、アンローダ１の状態を監視することができる。ドローン３４は制御装置３２により制御され、自律飛行される。検出器３１が掻取部９と船倉壁２４の両方の位置を最適な位置から同時に検出できるよう、ドローン３４はアンローダ１の状態に合わせて最適な位置に浮遊させられる。ドローン３４は、例えば、当該ドローン３４の検出器３１が検出した掻取部９と当該ドローン３４との相対位置が一定になるよう、制御することができる。

図１に示すように、検出器３１を搭載したドローン３４は複数設けられる。本実施形態では３台のドローン３４すなわち第１～第３ドローン３４Ａ～３４Ｃが設けられる（図５参照）。バケットエレベータケーシング８には駐機場３９が設けられ、不使用時のドローン３４は駐機場３９にて待機させられる。なお図示されるドローン３４と駐機場３９の大きさは誇張されており、実際はもっと小さい。

図６に示すように、ドローン３４は駐機場３９またはバケットエレベータケーシング８に落下防止用ワイヤロープ４０によって接続されている（他図では省略）。このワイヤロープ４０は給電もしくは通信ケーブルと兼用とされてもよい。操作スイッチ３５は、例えばドローン３４の離着陸を指示するときに使用される。

次に、本実施形態の状態監視・衝突防止方法を説明する。状態監視・衝突防止方法は、主に次のステップを備える。
（１）掻取部９と船倉壁２４の位置を光学的に検出する第１ステップ。
（２）第１ステップにおける検出結果に基づいて、掻取部９と船倉壁２４の間の距離を計算する第２ステップ。
（３）第２ステップにおいて計算された距離が所定値以下に達したとき、警告を発する第３ステップ。

図３および図４は、岸壁Ｑ上で待機する停止状態のアンローダ１を示し、図３は平面図、図４は側面図である。このとき掻取部９は岸壁Ｑ上に位置され、ドローン３４は駐機場３９で待機させられている。

図５および図６は、荷揚げ作業中の稼動状態のアンローダ１を示し、図５は平面図、図６は側面図である。このとき掻取部９は船倉１８内に挿入されている。またドローン３４は駐機場３９から離陸され、掻取部９との相対位置を所定の位置に保ちながら、掻取部９の周囲を浮遊させられる。このとき、１台のドローン３４の一つの検出器３１が掻取部９と船倉壁２４の両方を同時に検出もしくは撮影できるよう、ドローン３４の位置と向きが制御される。図中の一点鎖線ａは検出器３１の検出範囲を示し、矢印ｂは検出範囲の中心と検出の向きとを示す。

図示例では、１台のドローン３４Ａの検出器３１が船倉１８外から掻取部９と船倉壁２４を斜め上前方から撮影し、別の１台のドローン３４Ｂの検出器３１が船倉１８内で掻取部９と船倉壁２４を左側から右斜め前に向かって撮影している。残りの１台のドローン３４Ｃの検出器３１は、船倉１８内で掻取部９と船倉壁２４を右斜め後から左斜め前に向かって撮影している。

各検出器３１の検出信号が無線（または有線）で制御装置３に送られる。制御装置３２はそれら検出信号に基づいて検出情報を作成する。検出情報は、カメラの検出信号に基づいて作成された映像情報、および、３Ｄセンサの検出信号に基づいて作成された３次元点群情報、の少なくとも一方を含む。制御装置３２は検出情報に基づいて、検出器３１が撮影した映像をモニタ３６に表示する。同時に制御装置３２は検出情報に基づいて、掻取部９と船倉壁２４の間の距離（特に、最短距離）を計算する。こうした表示と計算は各検出器３１毎に行われる。

モニタ３６に表示された掻取部９と船倉壁２４の位置（相対位置）を確認しながらアンローダ１を運転できるので、オペレータの運転操作を支援することができ、これにより間接的に掻取部９の衝突を防止することができる。特に、船倉１８内の天井壁２４Ａより下方の位置は、上方の運転室２３から見るオペレータにとって死角となる。しかし、この死角の位置の映像を、船倉１８内のドローン３４Ｂ，３４Ｃからの映像により確認することができる。よって死角をなくし、オペレータの運転操作を大幅に支援することができる。そして別途監視員を配置する必要もなくなる。

また制御装置３２は、いずれかの検出器３１に対応して計算した距離が所定の第１しきい値ＴＨ１以下となった場合（つまり、掻取部９が船倉壁２４に接近した場合）、スピーカ３７から警告音を発生させると共に、モニタ３６に警告を表示し、かつ、衝突が懸念される掻取部９の部位に最も近い警告灯３８を点灯させる。これによりオペレータは、衝突を予測することができ、掻取部９の移動を停止したり、掻取部９を船倉壁２４から離したりするなどの必要な措置を採ることができる。そして掻取部９の衝突を未然に防止できる。

また制御装置３２は、計算した距離が、第１しきい値ＴＨ１より小さい第１しきい値ＴＨ２以下となった場合（つまり、掻取部９が船倉壁２４により接近した場合）、アンローダ１のメイン制御装置に強制停止信号を送って、アンローダ１を強制停止させる。これにより掻取部９の衝突をより確実に防止できる。

ところで、掻取部９の衝突は、掻取部９を船倉１８内に出し入れするときと、掻取部９を船倉１８内で荷役運転させるときとで起こり易い。よって本実施形態では、前者のときと後者のときとで、ドローン３４を掻取部９に対して異なる位置に位置させ、両者のときに最適な検出情報を得られるようにしている。以下、この点について説明する。

図７～図１２は、掻取部９を船倉１８内に出し入れするとき、具体的には挿入するときの様子を示す。図７および図８は、挿入直前の掻取部９とドローン３４の配置を示し、図７は平面図、図８は側面図である。図９は、このときの全体の様子を俯瞰して見た場合の斜視図である。図１０～図１２は、ドローン３４Ａ～３４Ｃの検出器３１でそれぞれ撮影された映像を示す。

なお図９～１２では、掻取部９と共に、バケットエレベータケーシング８から吊り下げ支持された建設機械（重機）４１を船倉１８内に挿入するときの様子を示す。しかし、掻取部９を単独で挿入するときも同様であり、図７および図８はこのときの様子を示す。

符号４２は、ハッチ１９を開閉する一対のスライド式ハッチカバーを示す。これらハッチカバー４２は、船舶１７の幅方向（左右方向）にスライド可能である。図はハッチカバー４２の開放状態を示す。

図において、掻取部９はハッチカバー４２より僅かに高い位置に位置されている。掻取部９の前後方向は船舶１７の幅方向に平行とされ、掻取部９の前方は船舶１７の左側（左右の一方側）に向けられている。

ドローン３４Ａの検出器３１は、ハッチカバー４２の上方において、前端スプロケット１２とほぼ同じ高さ位置で掻取部９を前方から撮影する。これにより図１０に示すように、掻取部９と、ハッチカバー４２と、ハッチ１９の船長方向前端縁１９Ａおよび後端縁１９Ｂと、ハッチ１９の船幅方向右端縁１９Ｃとが同時に撮影される。よって掻取部９とその周囲の船倉壁２４との間の距離を好適に計算することができる。なお前述したようにハッチ１９の前端縁１９Ａ、後端縁１９Ｂおよび右端縁１９Ｃも船倉壁２４を構成する。

別のドローン３４Ｂの検出器３１は、ハッチ１９の後端縁１９Ｂより船長方向後方において、後端スプロケット１１とほぼ同じ高さ位置および前後位置で、掻取部９を左側から撮影する。これにより図１１に示すように、掻取部９と、ハッチカバー４２と、ハッチ１９の前端縁１９Ａ、後端縁１９Ｂ、右端縁１９Ｃおよび左端縁１９Ｄとが同時に撮影される。よって掻取部９とその周囲の船倉壁２４との間の距離を好適に計算することができる。

残りのドローン３４Ｃの検出器３１は、ハッチ１９の前端縁１９Ａより船長方向前方において、後端スプロケット１１とほぼ同じ高さ位置および前後位置で、掻取部９を右側から撮影する。これにより図１２に示すように、掻取部９と、ハッチカバー４２と、ハッチ１９の前端縁１９Ａ、後端縁１９Ｂ、右端縁１９Ｃおよび左端縁１９Ｄとが同時に撮影される。よって掻取部９とその周囲の船倉壁２４との間の距離を好適に計算することができる。

このように、出し入れ時の掻取部９を最適な位置から撮影できるので、掻取部９の衝突を確実に防止することができる。なお、いずれかの検出器３１の検出結果に基づく距離が第１しきい値ＴＨ１以下になったら、衝突が懸念される掻取部９の部位に最も近い警告灯３８が点灯され、かつ、スピーカ３７およびモニタ３６から警告が発生される。

ドローン３４Ａ～３４Ｃは、出し入れ時に昇降する掻取部９の高さに合わせて昇降される。そして掻取部９が船倉１８内に挿入されるとき、ドローン３４Ａ～３４Ｃの配置は、図７～図９に示した配置から、図１３～図１５に示す配置へと徐々に移行される。

次に、図１３～図１８は、掻取部９を船倉１８内で荷役運転させるときの様子を示す。図１３および図１４は、荷役運転中の掻取部９とドローン３４の配置を示し、図１３は平面図、図１４は側面図である。図１５は、このときの全体の様子を俯瞰して見た場合の斜視図である。図１６～図１８は、ドローン３４Ａ～３４Ｃの検出器３１でそれぞれ撮影された映像を示す。

掻取部９は、船倉１８内に位置されている。掻取部９の前後方向は船舶１７の幅方向に平行とされ、掻取部９の前方は船舶１７の左側に向けられている。掻取部９の前端部は、ハッチカバー４２および天井壁２４Ａの下方裏側に位置され、上方の運転室２３から見たときの死角に位置されている。よってドローン３４Ｂ，３４Ｃを下記のように配置することで死角をなくしている。

ドローン３４Ａの検出器３１は、掻取部９およびハッチカバー４２より上方の位置において、掻取部９を左前斜め上から右後斜め下に向かって撮影する。これにより図１６に示すように、掻取部９と、ハッチカバー４２と、ハッチ１９の前端縁１９Ａ、右端縁１９Ｃおよび左端縁１９Ｄとが同時に撮影される。よって掻取部９とその周囲の船倉壁２４との間の距離を好適に計算することができる。

別のドローン３４Ｂの検出器３１は、船倉１８内の掻取部９とほぼ同じ高さ位置において、掻取部９を左斜め後から右斜め前に向かって撮影する。これにより図１７に示すように、掻取部９と、船倉１８の天井壁２４Ａおよび前壁２４Ｂとが同時に撮影される。よって掻取部９とその周囲の船倉壁２４との間の距離を好適に計算することができる。

残りのドローン３４Ｃの検出器３１は、船倉１８内の掻取部９とほぼ同じ高さ位置において、掻取部９を右斜め後から左斜め前に向かって撮影する。これにより図１８に示すように、掻取部９と、ハッチカバー４２と、船倉１８の天井壁２４Ａ、前壁２４Ｂおよび後壁２４Ｃと、ハッチ１９の前端縁１９Ａ、後端縁１９Ｂおよび左端縁１９Ｄとが同時に撮影される。よって掻取部９とその周囲の船倉壁２４との間の距離を好適に計算することができる。

このように、荷役運転中の掻取部９を最適な位置から撮影できるので、掻取部９の衝突を確実に防止することができる。特に、天井壁２４Ａの下方裏側にある死角を実質的になくすことができるので、死角位置における衝突を確実に防止することができる。また複数のドローン３４の検出器３１を用いて様々な位置および角度から掻取部９と船倉壁２４を撮影できるので、これらの接近状態を多角的に監視でき、衝突防止に極めて有利である。

［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態を説明する。なお前記第１実施形態と同様の部分には図中同一符号を付して説明を割愛し、以下、第１実施形態との相違点を主に説明する。

図１９に第２実施形態のアンローダ１を示す。これにおいて衝突防止装置１００の検出器３１は、バケットエレベータケーシング８に昇降可能かつ周方向移動可能に設けられている。

詳しくは、バケットエレベータケーシング８に昇降フレーム５０が昇降可能に設けられている。昇降フレーム５０は、バケットエレベータケーシング８の全周に延びる円形リング状とされ、バケットエレベータケーシング８の外側に嵌合されると共に、バケットエレベータケーシング８の長手方向に沿って移動可能である。昇降フレーム５０の高さ位置ｈは、掻取部９の上端に位置するガイドスプロケット５７の近傍位置ｈ１まで下降させることができる。昇降フレーム５０には、その周方向に移動可能に雲台５１が設けられる。雲台５１に検出器３１が取り付けられる。これによって検出器３１は昇降フレーム５０に対し旋回可能となる。

昇降フレーム５０は、バケットエレベータケーシング８に固定された複数（２つ）のウインチ５２の巻き上げおよび巻き下げによって昇降される。昇降フレーム５０、雲台５１およびウインチ５２によって、検出器３１を移動させるための移動装置５３が構成される。この移動装置５３は第１実施形態のドローン３４に代わって検出器３１を移動させる。

図２０および図２１は移動装置５３の詳細を示す。図２０は移動装置５３を下方から見たときの図である。図２１（Ａ）は雲台５１および検出器３１の正面図、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）のＢ－Ｂ断面図である。

昇降フレーム５０の下面部には、その全周に延びる断面Ｔ字状のレール５４が設置される。このレール５４に複数（４つ）の雲台５１すなわち第１～第４雲台５１Ａ～５１Ｄが走行可能に取り付けられる。４つの雲台５１は周方向等間隔に維持されるよう連結ステー５５により連結されている。雲台５１には、周方向に３つ、半径方向に２つの計６つの車輪５６が回転可能に設けられる。これら６つの車輪５６がレール５４の水平部５４Ａの上面に着座され、４つの雲台５１が同時にレール５４上を走行する。図２１（Ａ）に示すように周方向に配列された３組の車輪５６のうち、中央の１組はモータで駆動される駆動輪であり、両端の２組は従動輪である。

図示省略するが、雲台５１は、レール５４に取り付けられる固定側部分と、固定側部分に旋回可能に取り付けられた可動側部分とを有し、この可動側部分に検出器３１が取り付けられる。検出器３１は、固定側部分の半径方向外側の側面に、半径方向外側に向かって取り付けられる。

制御装置３２は、ウインチ５２を制御することにより昇降フレーム５０の高さ位置を制御し、検出器３１の高さ位置を制御する。また制御装置３２は、図示しないモータを制御することにより雲台５１の周方向位置を制御し、検出器３１の周方向位置を制御する。また制御装置３２は、図示しないモータを制御することにより固定側部分に対する可動側部分の角度を制御し、検出器３１の向きを制御する。

図２２および図２３は、掻取部９を船倉１８内で荷役運転させるときの側面図を示す。図２２は、船倉１８内の荷Ｌが比較的多い場合を示し、図２３は荷Ｌが比較的少ない場合を示す。

図示例では、図１３および図１４の例と同様、掻取部９が船倉１８内に位置され、掻取部９の前後方向は船舶１７の幅方向に平行とされ、掻取部９の前方は船舶１７の左側に向けられている。掻取部９の前端部は、天井壁２４Ａの下方裏側である死角に位置されている。

検出器３１の高さ方向および周方向の位置と向きとは、掻取部９の位置、姿勢および向き等に応じて、最適に調整もしくは制御される。特に、掻取部９とこれに近い船倉壁２４を最良に撮影できるよう、検出器３１の高さ方向および周方向の位置と向きとが制御される。

例えば、検出器３１の周方向の初期位置が掻取部９の前後左右の位置とされ、この位置から検出器３１の周方向位置が、掻取部９の位置、姿勢および向き等に応じて適宜調整される。

また、検出器３１の高さ位置は、船倉１８内の荷Ｌの量に応じて変更される。

図２２に示す例のように、船倉１８内の荷Ｌが比較的多い場合、船舶１７に対する掻取部９の相対的な高さ位置が高くなり、雲台５１および検出器３１を船倉１８内に入れることができない。よってこの場合には、船倉１８外のハッチ１９上方から、掻取部９と船倉壁２４を撮影する。

図示例では、掻取部９の前端部が天井壁２４Ａの下に潜って作業をしている。このため、前方に位置する雲台５１Ａの検出器３１が、掻取部９およびハッチカバー４２より上方の位置において、掻取部９、ハッチカバー４２および左端縁１９Ｄを後方斜め上から前方斜め下に向かって撮影する。これにより掻取部９とその周囲の船倉壁２４との間の距離を好適に計算することができる。

他の３つの雲台５１Ｂ～５１Ｄの検出器３１も同様に、半径方向内側から、半径方向外側の斜め下に向かって撮影を行う。昇降フレーム５０の高さ位置は、前方の雲台５１Ａの検出器３１がハッチカバー４２および左端縁１９Ｄに適宜近づくよう、比較的下方の位置とされる。

他方、図２３に示す例のように、船倉１８内の荷Ｌが比較的少ない場合、船舶１７に対する掻取部９の相対的な高さ位置が低くなる。この場合には、雲台５１および検出器３１が船倉１８内に入れられ、船倉１８内から掻取部９と船倉壁２４が撮影される。

掻取部９の衝突が最も懸念されるのは、ハッチ１９の左端縁１９Ｄに近い部位であり、その位置を把握しておくことが好ましい。そこで本実施形態では、前方の雲台５１Ａの検出器３１が当該部位を、後方斜め下から前方斜め上に向かって撮影する。これにより、当該部位の位置を好適に把握することができる。

他の３つの雲台５１Ｂ～５１Ｄの検出器３１も同様に、半径方向内側から、半径方向外側の斜め上に向かって撮影を行う。これによりハッチ１９の前端縁１９Ａ、後端縁１９Ｂおよび右端縁１９Ｃに近い部位の位置を好適に把握することができる。

昇降フレーム５０の高さ位置は、前方の雲台５１Ａの検出器３１が前記部位に適宜近づくよう、図２２の例より高い比較的上方の位置とされる。

なお、検出器３１がＬｉＤＡＲを備える場合、検出器３１をこのように斜め上に向けても掻取部９の位置を検出することができる。

以上述べたように、本開示の実施形態によれば、掻取部９の船倉壁２４への衝突を好適に防止することができる。また掻取部９の衝突を防止するために従来必要であった監視員を省略することができる。

なお、本開示の実施形態および変形例は他にも様々考えられる。例えば、第１実施形態においてドローン３４の数を変更してもよく、第２実施形態において雲台５１の数を変更してもよい。またアンローダ１が自動運転される場合、計算された距離の情報を、アンローダ１の経路修正に利用してもよい。

前述の各実施形態および各変形例の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ 連続アンローダ
８ バケットエレベータケーシング
９ 掻取部
１８ 船倉
２４ 船倉壁
３１ 検出器
３２ 制御装置
３４ ドローン
３６ モニタ
３７ スピーカ
３８ 警告灯
５０ 昇降フレーム
５１ 雲台
１００ 衝突防止装置

Claims (10)

1. 連続アンローダの掻取部が船倉壁に衝突するのを防止するための方法であって、
   前記掻取部と前記船倉壁の位置を光学的に検出する第１ステップと、
   前記第１ステップにおける検出結果に基づいて、前記掻取部と前記船倉壁の間の距離を計算する第２ステップと、
   前記第２ステップにおいて計算された距離が所定値以下に達したとき、警告を発する第３ステップと、
   を備えたことを特徴とする連続アンローダの状態監視・衝突防止方法。
2. 前記第１ステップにおいて、前記掻取部付近に複数の無人航空機を浮遊させ、前記無人航空機に搭載された光学式検出器によって、前記掻取部と前記船倉壁の位置を検出する
   請求項１に記載の連続アンローダの状態監視・衝突防止方法。
3. 前記第１ステップにおいて、前記掻取部を船倉に出し入れするときと、前記掻取部を前記船倉内で荷役運転させるときとで、前記無人航空機を前記掻取部に対して異なる位置に位置させる
   請求項２に記載の連続アンローダの状態監視・衝突防止方法。
4. 前記掻取部を前記船倉内で荷役運転させるとき、少なくとも１台の前記無人航空機を前記船倉内に位置させる
   請求項２に記載の連続アンローダの状態監視・衝突防止方法。
5. 前記第１ステップにおいて、前記連続アンローダのバケットエレベータケーシングに昇降可能かつ周方向移動可能に設けられた光学式検出器によって、前記掻取部と前記船倉壁の位置を検出する
   請求項１に記載の連続アンローダの状態監視・衝突防止方法。
6. 前記バケットエレベータケーシングに昇降フレームが設けられ、前記昇降フレームは前記バケットエレベータケーシングの全周に延びるリング状とされ、前記昇降フレームの周方向に移動可能に雲台が設けられ、前記雲台に前記検出器が取り付けられる
   請求項５に記載の連続アンローダの状態監視・衝突防止方法。
7. 前記検出器の高さ位置が、船倉内の荷の量に応じて変更される
   請求項５に記載の連続アンローダの状態監視・衝突防止方法。
8. 前記第１ステップにおいて、検出された前記掻取部と前記船倉壁の位置をモニタに表示する
   請求項１に記載の連続アンローダの状態監視・衝突防止方法。
9. 連続アンローダの掻取部が船倉壁に衝突するのを防止するための装置であって、
   前記掻取部と前記船倉壁の位置を光学的に検出するための検出器と、
   前記検出器の検出結果に基づいて、前記掻取部と前記船倉壁の間の距離を計算する制御装置と、
   計算された距離が所定値以下に達したとき、警告を発する警告装置と、
   を備えたことを特徴とする連続アンローダの状態監視・衝突防止装置。
10. 前記検出器によって検出された前記掻取部と前記船倉壁の位置を表示するモニタを備える
    請求項９に記載の連続アンローダの状態監視・衝突防止装置。

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