JP2831110B2 - コンテナ位置検出装置 - Google Patents
コンテナ位置検出装置Info
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- JP2831110B2 JP2831110B2 JP2233332A JP23333290A JP2831110B2 JP 2831110 B2 JP2831110 B2 JP 2831110B2 JP 2233332 A JP2233332 A JP 2233332A JP 23333290 A JP23333290 A JP 23333290A JP 2831110 B2 JP2831110 B2 JP 2831110B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トランスフアークレーンもしくは、コンテ
ナクレーンの荷（コンテナ等）の位置を検出するコンテ
ナ位置検出装置に関する。
ナクレーンの荷（コンテナ等）の位置を検出するコンテ
ナ位置検出装置に関する。
コンテナの段積みを行う場合、オペレータが目測によ
って、下側コンテナと、クレーンが吊っているコンテナ
との相対ずれを目測して、位置合わせを行っている。
って、下側コンテナと、クレーンが吊っているコンテナ
との相対ずれを目測して、位置合わせを行っている。
あるいは、コンテナの置かれる位置が固定され、かつ
クレーンもレール上を走行するという条件の下に、下側
コンテナの所在位置とクレーン停止位置との相対関係が
分かっていることが必要である。
クレーンもレール上を走行するという条件の下に、下側
コンテナの所在位置とクレーン停止位置との相対関係が
分かっていることが必要である。
〔発明が解決しようとする課題〕 前述の従来技術には、次のような問題点がある。
ヤード上におかれているコンテナあるいはシヤーシ上
のコンテナを吊り上げ、あるいはその上に別のコンテナ
を段積みしようとする時、コンテナの位置が必ずしも一
定しておらず、またクレーンの走行路が軌道式でない場
合などは、コンテナとクレーンの相対位置関係が一定に
ならず、コンテナの自動ハンドリングは不可能である。
のコンテナを吊り上げ、あるいはその上に別のコンテナ
を段積みしようとする時、コンテナの位置が必ずしも一
定しておらず、またクレーンの走行路が軌道式でない場
合などは、コンテナとクレーンの相対位置関係が一定に
ならず、コンテナの自動ハンドリングは不可能である。
本発明は、上記問題点を解消せんがためのものであ
り、コンテナとクレーンとの相対位置関係が一定でなく
ても、その都度コンテナの位置を検出することにより、
コンテナの自動ハンドリングを可能としたコンテナの位
置検出装置を提供することを目的とするものである。
り、コンテナとクレーンとの相対位置関係が一定でなく
ても、その都度コンテナの位置を検出することにより、
コンテナの自動ハンドリングを可能としたコンテナの位
置検出装置を提供することを目的とするものである。
トランスフアークレーンのトロリー上に、レーザ光源
と、レーザ光源から照射されたビーム状レーザ光の反射
光を受光するカメラと、前記カメラに入力された情報及
びレーザ光源とカメラの相対位置関係情報からレーザ光
の反射点の位置を演算する演算処理装置と、レーザ光源
の投光部にレーザ光の方向を連続的に変化させるミラー
とを設け、前記トロリーを対象コンテナの上方で停止さ
せた後、前記ミラーの回転あるいは往復運動により、コ
ンテナの全長に亘ってレーザ光をスキヤニングし、コン
テナ上にレーザ光を照射して得られた反射光軌跡情報を
もとに、前記演算処理装置によりコンテナ上面と該上面
の端部から外側での高さを演算し、この演算高さの不連
続な変化を検出するように構成した。
と、レーザ光源から照射されたビーム状レーザ光の反射
光を受光するカメラと、前記カメラに入力された情報及
びレーザ光源とカメラの相対位置関係情報からレーザ光
の反射点の位置を演算する演算処理装置と、レーザ光源
の投光部にレーザ光の方向を連続的に変化させるミラー
とを設け、前記トロリーを対象コンテナの上方で停止さ
せた後、前記ミラーの回転あるいは往復運動により、コ
ンテナの全長に亘ってレーザ光をスキヤニングし、コン
テナ上にレーザ光を照射して得られた反射光軌跡情報を
もとに、前記演算処理装置によりコンテナ上面と該上面
の端部から外側での高さを演算し、この演算高さの不連
続な変化を検出するように構成した。
トロリーが対象コンテナ付近に来て停止後、ミラーの
回転あるいは往復運動により、レーザ光がコンテナの端
から端までスキヤンニングする。コンテナ上にレーザ光
が照射されて得られた反射光軌跡の情報をもとに、演算
処理装置によりコンテナ上面と該上面の端部から外側で
の高さを演算し、この演算高さの不連続な変化を検出す
る。
回転あるいは往復運動により、レーザ光がコンテナの端
から端までスキヤンニングする。コンテナ上にレーザ光
が照射されて得られた反射光軌跡の情報をもとに、演算
処理装置によりコンテナ上面と該上面の端部から外側で
の高さを演算し、この演算高さの不連続な変化を検出す
る。
第１図はトランスフアークレーンに本発明を実施した
正面図であり、第２図（ａ）はコンテナ上にレーザ光が
連続的に作用する斜視図、第２図（ｂ）はレーザ反射光
輝点軌跡を示す概略図、第３図はブロツク図を示してい
る。第４図乃至第７図は本発明の原理を説明する図であ
る。
正面図であり、第２図（ａ）はコンテナ上にレーザ光が
連続的に作用する斜視図、第２図（ｂ）はレーザ反射光
輝点軌跡を示す概略図、第３図はブロツク図を示してい
る。第４図乃至第７図は本発明の原理を説明する図であ
る。
第１図乃至第６図において、１はレーザ光源、２はカ
メラ、３は対象物、４はカメラ内の受光部、５はカメラ
内のレンズ、６はコンテナ、７はトランスフアークレー
ン、８はトロリー、９は演算処理装置、10はクレーン制
御装置、11はクレーン駆動部、12はミラー、Ａはレーザ
光、Ｂはレーザ光反射輝点、Ｃは反射点、Ｄは受光部に
おける反射光の到達位置、Ｅはレーザ光反射光輝点軌
跡、F1,F2はコンテナ端点（エツジ）である。
メラ、３は対象物、４はカメラ内の受光部、５はカメラ
内のレンズ、６はコンテナ、７はトランスフアークレー
ン、８はトロリー、９は演算処理装置、10はクレーン制
御装置、11はクレーン駆動部、12はミラー、Ａはレーザ
光、Ｂはレーザ光反射輝点、Ｃは反射点、Ｄは受光部に
おける反射光の到達位置、Ｅはレーザ光反射光輝点軌
跡、F1,F2はコンテナ端点（エツジ）である。
第１図において、レーザ光源１とカメラ２をトランス
フアークレーン７のトロリー８に搭載し、同トロリー８
によりコンテナ６を吊り上げ移載する。
フアークレーン７のトロリー８に搭載し、同トロリー８
によりコンテナ６を吊り上げ移載する。
吊り上げ対象コンテナ６の概略位置は分かっているこ
とを前提とし、レーザ光源１が前記コンテナ６のほぼ真
上に来たら一旦トロリー８を停止させ、レーザ光Ａを投
射し始め、対象コンテナ６の両端を認識する１スキヤニ
ングが完了するまで、投射をつづける。
とを前提とし、レーザ光源１が前記コンテナ６のほぼ真
上に来たら一旦トロリー８を停止させ、レーザ光Ａを投
射し始め、対象コンテナ６の両端を認識する１スキヤニ
ングが完了するまで、投射をつづける。
第２図（ａ），（ｂ）において、レーザ光源１とカメ
ラ２はトランスフアークレーン７のトロリー８の上に搭
載され、カメラ２は、トロリー８に下向きにとりつけら
れており、反射光輝点がコンテナ６上に存在するのを検
知する。
ラ２はトランスフアークレーン７のトロリー８の上に搭
載され、カメラ２は、トロリー８に下向きにとりつけら
れており、反射光輝点がコンテナ６上に存在するのを検
知する。
トロリー８上のレーザ光源１に設けられたミラー12の
回転とともに、レーザ光Ａの反射光輝点軌跡Ｅがつくら
れ、対象コンテナ６の両端F1とF2が得られ、その中間点
F0が前記コンテナ６の位置と認識され、トロリー８の中
心が前記のコンテナ６の中心位置F0に停止するように駆
動、減速及び停止等の制御をされ、中心位置F0上に停止
した時に、図示しないスプレツダが巻き下され、前記コ
ンテナ６の上に着床され、ツイストロツクオン後、前記
コンテナ６を吊り上げる。
回転とともに、レーザ光Ａの反射光輝点軌跡Ｅがつくら
れ、対象コンテナ６の両端F1とF2が得られ、その中間点
F0が前記コンテナ６の位置と認識され、トロリー８の中
心が前記のコンテナ６の中心位置F0に停止するように駆
動、減速及び停止等の制御をされ、中心位置F0上に停止
した時に、図示しないスプレツダが巻き下され、前記コ
ンテナ６の上に着床され、ツイストロツクオン後、前記
コンテナ６を吊り上げる。
第３図において、演算処理装置９によりレーザ光輝点
Ｂの計算、コンテナ端点F1,F2の計算が行なわれる。又
クレーン制御装置10からクレーン駆動部11への指示を、
前記演算処理装置９から入力されたコンテナ位置にもと
づいて行ない、減速及び停止制御を行なう。
Ｂの計算、コンテナ端点F1,F2の計算が行なわれる。又
クレーン制御装置10からクレーン駆動部11への指示を、
前記演算処理装置９から入力されたコンテナ位置にもと
づいて行ない、減速及び停止制御を行なう。
第４図は、レーザ光源１とカメラ２を組み合わせ、レ
ーザ光Ａの反射輝点Ｂをとらえている状態を示す。
ーザ光Ａの反射輝点Ｂをとらえている状態を示す。
レーザ光源１から発射したレーザ光Ａが対象物３で反
射し、その反射光の一部Ｃをカメラ２でとらえる。
射し、その反射光の一部Ｃをカメラ２でとらえる。
第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、反射光Ｃがカメラ
２でとらえたところを示す。
２でとらえたところを示す。
レーザ光Ａの輝点Ｂからの反射光Ｃは、カメラ２に到
達し、レンズ５を通過したのち、受光部４上の点Ｄに到
達する。前記カメラにより前記の点Ｄの座標xD,yDが認
識され、前記カメラ２の光軸の方向l1に対して、前記反
射光Ｃの方向l2が認識される。なお、L1は、カメラ内受
光部４からカメラ内レンズ５までの距離を表す。
達し、レンズ５を通過したのち、受光部４上の点Ｄに到
達する。前記カメラにより前記の点Ｄの座標xD,yDが認
識され、前記カメラ２の光軸の方向l1に対して、前記反
射光Ｃの方向l2が認識される。なお、L1は、カメラ内受
光部４からカメラ内レンズ５までの距離を表す。
次に、第６図（ａ），（ｂ）により、方向l2の認識に
ついて説明する。
ついて説明する。
ｘ＝tan-1（xD/L1） ……（１） ｙ＝tan-1（yD/L1） ……（２） 前記２式よりx,ｙが求められ、l2の方向がl1から
前記相対角を持ったものとして認識される。
前記相対角を持ったものとして認識される。
なお、ｘ＝l2とl1のｘ方向になす角度 ｙ＝l2とl1のｙ方向になす角度である。
第７図において、レーザ光Ａの方向l1とカメラ２に入
射する反射光Ｃの方向l2とから、反射光輝点Ｂの位置を
求める方法を説明する。
射する反射光Ｃの方向l2とから、反射光輝点Ｂの位置を
求める方法を説明する。
今、レーザ光反射輝点Ｂの座標をx,y,zとすると、次
の式が成立する。
の式が成立する。
ｙ＝yP1 ｘ＝xP1 ｚ＝zP2−Ltanθ′P2 こゝに、P(1)＝レーザ光源の座標 P(2)＝カメラの座標 （xP1,yP1,zP1）＝（x,y,z）座標系でのP(1)の座標 （xP2,yP2,zP2）＝（x,y,z）座標系でのP(2)の座標 のxy平面とのなす角である。
第２図（ａ），（ｂ）において、レーザ光Ａがコンテ
ナ６に連続的に照射され、レーザ光Ａの反射輝点Ｂが、
前記レーザ光源１の先端部のミラー12の回転とともに移
動し、軌跡Ｅを形成する。この軌跡Ｅは同図に示すよう
にコンテナの端点（エツジ）で不連続的に高さが変化す
る位置として認識される。
ナ６に連続的に照射され、レーザ光Ａの反射輝点Ｂが、
前記レーザ光源１の先端部のミラー12の回転とともに移
動し、軌跡Ｅを形成する。この軌跡Ｅは同図に示すよう
にコンテナの端点（エツジ）で不連続的に高さが変化す
る位置として認識される。
すなわち軌跡上の点列Pi（ｉ＝１〜ｎ）のｚ軸成分z
Piの変化が不連続的に変化する位置を次のように求め
る。
Piの変化が不連続的に変化する位置を次のように求め
る。
|zPi−zPi+1|＞ΔzO＞０ この時PiをエツジF1orF2と定義する。F1とF2の区別は zPi−zPi+1＞ΔzO の時PiをF2とし、 zPi−zPi+1＜−ΔzO＜０ の時Pi+1をF1とする。F1とF2の中間位置をコンテナ位置
F0と認識する。
F0と認識する。
上述の如く、クレーンのトロリー上にレーザ光源とカ
メラを搭載し、レーザ光源から下方にレーザ光を照射
し、その反射光をカメラでとらえ、カメラの視野内の位
置とレーザ光の方向から輝点の３次元座標を検出する。
レーザ光源にはレーザ光の方向をコントロールするミラ
ーが設けられ、トロリーが一旦停止し、ミラーが回転す
ると、レーザ光はコンテナの上を走査し、前記レーザ光
の反射によってできる輝点も移動することになり、一定
周期で上記輝点を観測することにより、観測された輝点
の点列ができることから、その点列の高さが急激に、不
連続的に変化する点からコンテナのエツジを検出するこ
とにより、コンテナの位置を検出することができる。
メラを搭載し、レーザ光源から下方にレーザ光を照射
し、その反射光をカメラでとらえ、カメラの視野内の位
置とレーザ光の方向から輝点の３次元座標を検出する。
レーザ光源にはレーザ光の方向をコントロールするミラ
ーが設けられ、トロリーが一旦停止し、ミラーが回転す
ると、レーザ光はコンテナの上を走査し、前記レーザ光
の反射によってできる輝点も移動することになり、一定
周期で上記輝点を観測することにより、観測された輝点
の点列ができることから、その点列の高さが急激に、不
連続的に変化する点からコンテナのエツジを検出するこ
とにより、コンテナの位置を検出することができる。
なお、本発明は、上述したトランスフアークレーンや
コンテナクレーンのみならず、角型のコンテナを扱かう
機器にはいずれにも適用可能である。
コンテナクレーンのみならず、角型のコンテナを扱かう
機器にはいずれにも適用可能である。
またレーザ光源とカメラについては、それぞれ１台設
けた実施例について説明してきたが、それぞれ複数台設
けて、直角方向（第１図の紙面に直交する方向）のスキ
ヤンニング及び位置検出を行うこともできる。
けた実施例について説明してきたが、それぞれ複数台設
けて、直角方向（第１図の紙面に直交する方向）のスキ
ヤンニング及び位置検出を行うこともできる。
本発明によるコンテナ位置検出装置は、クレーンのト
ロリー上に設けたレーザ光源と、前記レーザ光源から照
射されたビーム状レーザ光の反射光を入力するカメラ
と、前記カメラに入力された情報及び前記レーザ光源と
前記カメラとの相対位置関係情報とから前記レーザ光の
反射点の位置を演算処理する演算処理装置と、前記レー
ザ光源の投光部に設けられてレーザ光の方向を連続的に
変化させるミラーとを具え、前記トロリーを対象コンテ
ナの上方で停止させた後、前記ミラーの回転あるいは往
復運動により、コンテナの全長に亘ってレーザ光をスキ
ヤニングし、コンテナ上に前記レーザ光を照射して得ら
れた反射光軌跡情報をもとに、前記演算処理装置により
コンテナ上面と該上面の端部から外側での高さを演算
し、この演算高さの不連続な変化を検出することによ
り、次の効果を有する。
ロリー上に設けたレーザ光源と、前記レーザ光源から照
射されたビーム状レーザ光の反射光を入力するカメラ
と、前記カメラに入力された情報及び前記レーザ光源と
前記カメラとの相対位置関係情報とから前記レーザ光の
反射点の位置を演算処理する演算処理装置と、前記レー
ザ光源の投光部に設けられてレーザ光の方向を連続的に
変化させるミラーとを具え、前記トロリーを対象コンテ
ナの上方で停止させた後、前記ミラーの回転あるいは往
復運動により、コンテナの全長に亘ってレーザ光をスキ
ヤニングし、コンテナ上に前記レーザ光を照射して得ら
れた反射光軌跡情報をもとに、前記演算処理装置により
コンテナ上面と該上面の端部から外側での高さを演算
し、この演算高さの不連続な変化を検出することによ
り、次の効果を有する。
トランスフアークレーンやコンテナクレーンのように
コンテナをハンドリングする機器の自動化が可能とな
り、オペレータの負担が減少し、あるいはオペレータの
配置が不要になる。
コンテナをハンドリングする機器の自動化が可能とな
り、オペレータの負担が減少し、あるいはオペレータの
配置が不要になる。
第１図乃至第３図は本発明の実施例を示し、第１図は本
発明をトランスフアークレーンに実施した正面図、第２
図（ａ）はコンテナにレーザ光が連続的に当っているこ
とを示す斜視図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のレーザ
反射光輝点の軌跡を示す概略図、第３図はブロツク図で
ある。 第４図乃至第７図は本発明の原理を説明する図面で、第
４図はレーザ光、カメラ及び対象物の位置関係を示す正
面図、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）はカメラでとらえ
た反射光の位置関係を示す図面で、（ａ）はカメラと反
射光の輝点、（ｂ）はカメラ内レンズの画像、（ｃ）は
カメラの光軸と反射光の方向を示す。 第６図（ａ），（ｂ）は反射光の方向の認識を説明する
ための概略図、第７図は反射光輝点の求め方を説明する
ための線図である。 １……レーザ光源、２……カメラ ６……コンテナ、７……トランスフアークレーン ８……トロリー、９……演算処理装置 F1,F2……コンテナの端点、12……ミラー
発明をトランスフアークレーンに実施した正面図、第２
図（ａ）はコンテナにレーザ光が連続的に当っているこ
とを示す斜視図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のレーザ
反射光輝点の軌跡を示す概略図、第３図はブロツク図で
ある。 第４図乃至第７図は本発明の原理を説明する図面で、第
４図はレーザ光、カメラ及び対象物の位置関係を示す正
面図、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）はカメラでとらえ
た反射光の位置関係を示す図面で、（ａ）はカメラと反
射光の輝点、（ｂ）はカメラ内レンズの画像、（ｃ）は
カメラの光軸と反射光の方向を示す。 第６図（ａ），（ｂ）は反射光の方向の認識を説明する
ための概略図、第７図は反射光輝点の求め方を説明する
ための線図である。 １……レーザ光源、２……カメラ ６……コンテナ、７……トランスフアークレーン ８……トロリー、９……演算処理装置 F1,F2……コンテナの端点、12……ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B66C 13/00 - 15/06
Claims (1)
- 【請求項１】クレーンのトロリー上に設けたレーザ光源
と、前記レーザ光源から照射されたビーム状レーザ光の
反射光を入力するカメラと、前記カメラに入力された情
報及び前記レーザ光源と前記カメラとの相対位置関係情
報から前記レーザ光の反射点の位置を演算処理する演算
処理装置と、前記レーザ光源の投光部に設けられてレー
ザ光の方向を連続的に変化させるミラーとを具え、前記
トロリーを対象コンテナの上方で停止させた後、前記ミ
ラーの回転あるいは往復運動により、コンテナの全長に
亘ってレーザ光をスキヤニングし、コンテナ上にレーザ
光を照射して得られた反射光軌跡情報をもとに、前記演
算処理装置によりコンテナ上面と該上面の端部から外側
での高さを演算し、この演算高さの不連続な変化を検出
するように構成したことを特徴とするコンテナ位置検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2233332A JP2831110B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | コンテナ位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2233332A JP2831110B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | コンテナ位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116093A JPH04116093A (ja) | 1992-04-16 |
| JP2831110B2 true JP2831110B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16953490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2233332A Expired - Fee Related JP2831110B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | コンテナ位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831110B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI111243B (fi) * | 1994-03-30 | 2003-06-30 | Samsung Heavy Ind | Menetelmä nosturin käyttämiseksi |
| JP3959778B2 (ja) * | 1997-04-14 | 2007-08-15 | 神鋼電機株式会社 | 無人搬送台車 |
| JP3375907B2 (ja) | 1998-12-02 | 2003-02-10 | 神鋼電機株式会社 | 天井走行搬送装置 |
| US6619406B1 (en) | 1999-07-14 | 2003-09-16 | Cyra Technologies, Inc. | Advanced applications for 3-D autoscanning LIDAR system |
| JP4750957B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2011-08-17 | 三井造船株式会社 | コンテナ荷役用クレーンのコンテナ或いはコンテナ搬送用車両の位置・姿勢検出システム。 |
| JP2012096884A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 荷役用クレーンの走行位置制御装置 |
| US10744658B2 (en) * | 2014-03-04 | 2020-08-18 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Nuclear reactor light-based fuel alignment systems and methods |
| CN107098271B (zh) * | 2017-05-16 | 2019-04-02 | 陈晓斌 | 一种可稳定起吊较大施工材料的双吊钩路桥起重机 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160005A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method and device for detecting position of crane |
| JPS58139985A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-19 | 日立機電工業株式会社 | 天井クレ−ンの自動位置決め装置 |
| JPS60218292A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-31 | 日立機電工業株式会社 | 天井クレ−ンに於ける吊り位置検出方法 |
| JPS61101389A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-20 | 三井造船株式会社 | コンテナクレ−ン |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP2233332A patent/JP2831110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04116093A (ja) | 1992-04-16 |
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