JP3285786B2 - 搬送車両の停止位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンテナ等荷物を
荷役するクレーンがコンテナ等荷物の搬送車両に対して
自動荷役するシステムにおいて、搬送車両の停止確認と
クレーンとの相対位置検出が可能な搬送車両の停止位置
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンテナ荷役クレーンと搬送車両
の相対位置の検出にあたっては、図９に示すように、固
定レーザビーム距離計０１０，０１１及び０１２からの
レーザビームを一定方向に射出して搬送車両０４への相
対距離を検出するか、又は図１０に示すように、搬送車
両０４側に発光器０２１を取り付け、それをクレーン側
に設置したテレビカメラ２２，２３及び画像処理装置に
よって距離計測及び停止状態の確認を行う方法がある。

【０００３】図９の方法は、クレーンに設置した固定レ
ーザビーム距離計０１０，０１１及び０１２をクレーン
脚部０３と搬送車両０４の相対距離を、図８に示すクレ
ーン前後方向及び左右方向に関して計測可能なように配
置したものである。クレーン、搬送車両間の相対距離を
クレーン前後、左右方向に計測することにより、クレー
ンの吊り具位置を搬送車両の平面内所定位置に自動位置
決めするためのデータを得るようにしたものである。図
中０１３，０１４はレーザビーム反射板である。

【０００４】図１０の方法は、搬送車両に設置した発光
器０２１の位置をクレーンに設置したテレビカメラ２
２，２３で、クレーン基準線方位に対する角度偏位とし
て計測し、２台のテレビカメラ２２，２３設置間隔（既
知）と、発光器０２１位置角度偏位から、三角法で、図
８の前後方向相対距離計測を行う方法である。この方法
においては、図８の左右方向相対位置は、前述のテレビ
カメラ２２，２３で計測した発光器０２１の角度偏位計
測値を用いて計算することが可能であるため、左右方向
計測用の発光器、テレビカメラは必要としない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した搬
送車両０４は、通常、図７に示すように、異なった長さ
のコンテナ０６を各々に対応した所定位置に搭載する構
造となっており、従って搭載すべきコンテナ長さによっ
てクレーンに対する搬送車両０４の停止位置も異なる。

【０００６】ところが、図９に示す方法では、クレーン
前後方向の距離検出には問題は少ないが、左右方向につ
いては、固定レーザビーム距離計０１０を搬送車両０４
がクレーンに進入する通路上に設置する必要があり、搬
送車両の通行を妨げないように通路上方に設置せざるを
得ず、搭載すべきコンテナ長さによって異なる搬送車両
０４の左右方向の停止位置検出の為には、左右方向距離
計測用の固定レーザビーム距離計０１０のビーム射出方
向を変化させるか、コンテナ長に対応した別の距離計を
設置する必要があり、複雑で高価になる。

【０００７】図１０の方法は、発光器０２１を搬送車両
０４に設置する必要があり、一般に搬送車両０４の使用
台数は極めて多く、それらに全て発光器０２１を設置す
るのは、設置費用及び保守費用が高く問題が多い。

【０００８】そこで、本発明の目的は、搬送車両に設置
する設備を簡易にすると共に、クレーンに対し計測装置
を少ない数量で簡単に設置できる搬送車両の停止位置検
出装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る搬送車両の停止位置検出装置は、搬送
車両に搭載されたコンテナ等荷物を荷役するクレーンに
設置された走査式距離・角度計測装置と、前記搬送車両
の所定位置に取り付けられた所定の幅を持ったターゲッ
ト板と、前記走査式距離・角度計測装置から得られた走
査角度とそれに対応する距離計測値を入力して処理する
データ処理装置より構成され、該データ処理装置は、前
記走査式距離・角度計測装置の走査区間において該計測
装置から入力される刻々の走査角度に対する距離計測値
が予め設定した閾値を超えて変化したのを検出し、相続
く二つの距離計測値の変化を検出した時点の走査角度の
差と一つ目の変化後の距離計測値により前記相続く距離
計測値変化の生じた区間の長さを演算し、該演算結果が
ターゲット板の幅と一致する場合に、前記一つ目の変化
後の距離計測値を前記走査式距離・角度計測装置とター
ゲット板の間の距離として確定すると共に、前記二つの
相続く距離計測値変化検出時点の走査角度から前記走査
式距離・角度計測装置に対するターゲット板の幅方向位
置を確定することにより、前記搬送車両のクレーンに対
する相対位置を検出することを特徴とする。

【００１０】また、前記搬送車両の停止位置検出装置に
おいて、コンテナ等荷物の長さに応じた幅のターゲット
板を設けたことを特徴とする。

【００１１】また、前記搬送車両の停止位置検出装置に
おいて、コンテナ等荷物の長さに応じて特有のパターン
を有するターゲット板を設けたことを特徴とする。

【００１２】

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る搬送車両の停
止位置検出装置を実施例により図面を用いて詳細に説明
する。

【００１４】＜第１実施例＞図１は本発明の第１実施例
を示す搬送車両の停止位置検出装置の概略構成平面図
（同図（ａ））及び正面図（同図（ｂ））、図２は同じ
く作用説明図で同図（ａ）は搬送車両の斜視図、同図
（ｂ）はデータ処理装置における計測イメージ、同図
（ｃ）は三角計算法の説明図、図３は本検出装置のブロ
ック線図、図４はデータ処理装置におけるフローチャー
トである。尚、これらの図において、図９及び図１０と
同一部材には同一符号を附して詳しい説明は省略する。

【００１５】図１に示すように、クレーン脚部０３には
レーザビーム走査式距離・角度計測装置０１が取り付け
られ、このレーザビーム走査式距離・角度計測装置０１
は走査されたビームを反射する物体への距離をその時の
ビーム走査角度と共に計測信号として制御装置としての
データ処理装置０５へ出力するものである。

【００１６】前記データ処理装置０５は、レーザビーム
走査式距離・角度計測装置０１の計測信号を処理して、
目的とする搬送車両停止位置検出信号を生成するもので
ある。

【００１７】一方、搬送車両０４には、コンテナ０６の
長さに対応する巾を持ったターゲット板又はターゲット
板を組み合わせて特有のパターンとなるターゲット板群
（以下、これらを含めてターゲット板と呼ぶ）０２が設
置される。

【００１８】レーザビーム走査式距離・角度計測装置０
１は、クレーン脚部０３等、ターゲット板０２に対して
レーザビームを略水平に射出できる位置で、搬送車両０
４の通行路に対してビーム走査中心線が直角あるいは固
定した角度となるように設置される。

【００１９】レーザビーム走査式距離・角度計測装置０
１とターゲット板０２の設置位置の関係は、各種長さの
コンテナ種類によって異なる搬送車両０４のコンテナ搭
載場所に対応して、クレーン左右方向（搬送車両進行方
向）に関して搬送車両０４が正しく停止していることが
検出可能なようにする。

【００２０】例えば、図１において、クレーンのコンテ
ナ吊り上げ下げ位置が、クレーン中心線にある場合、レ
ーザビーム走査式距離・角度計測装置０１をクレーン中
心線に合わせて設置すれば、ターゲット板０２は搬送車
両０４の各種長さのコンテナ０６を搭載する範囲の中心
に設置される。

【００２１】図２に示すように、ターゲット板０２は搬
送車両０４の側方のレーザビーム走査式距離・角度計測
装置０１に最も近い位置に設置されている（同図（ａ）
参照）。従って、レーザビーム走査式距離・角度計測装
置０１が、レーザビーム走査範囲の搬送車両０４各部位
までの距離計測を行った結果（各走査角度とその角度に
おけるビームを反射した物までの距離の値）をデータ処
理装置０５で処理すると、同図（ｂ）に示すようなター
ゲット板０２の像を表すデータが得られる。

【００２２】図２（ｂ）におけるターゲット板０２の像
において、板の巾方向長さは、ターゲット板０２の巾方
向端部を検出した時の走査角度と、ターゲット板０２の
巾方向端部のレーザビーム走査式距離・角度計測装置０
１による距離計測値とから、データ処理装置０５によっ
て三角計算を行うことによって得られる（図２（ｃ）参
照）。

【００２３】また、特定の巾又はパターンを持ったター
ゲット板０２の巾方向端部を検出した時の走査角度と、
端部の距離から同様にしてレーザビーム走査式距離・角
度計測装置０１の取付位置を基準とした搬送車両０４の
左右方向位置が検出できる。

【００２４】一方、クレーン前後方向の搬送車両位置
は、ターゲット板０２への距離として計測できる。

【００２５】搬送車両０４が停止しているかどうかの判
定は、レーザビーム走査を繰り返し行った時、前後方向
に距離計測値が変化しないこと及び左右方向については
ターゲット板０２の巾方向端部検出時点でのレーザビー
ム走査角度に変化がないことを検出することによって行
う。

【００２６】本実施例における検出装置のブロック線図
を図３に示す。これによれば、先ず、レーザビーム走査
式距離・角度計測装置０１からの計測信号はデータ処理
装置０５に送られるが、その信号は上記レーザビーム走
査式距離・角度計測装置０１に対して予め設定されたレ
ーザビーム走査角度の一定量の変化毎にデータ処理装置
０５へ出力される。データ処理装置０５が受け取る信号
はレーザビーム角度信号Ｓ１とその角度に射出したレー
ザビームに対向する物体による反射を利用して計測した
その物体への距離信号Ｓ２である。

【００２７】上記計測信号Ｓ１、Ｓ２は例えば走査角度
０．０１度毎に送られてくるが、それら時系列の距離計
測値をターゲット板端部・平面部検出部Ｓ３で相互に比
較し、同一距離が相続けば同一平面が存在し、距離に変
化が発見されれば、平面の断絶があったことを検出出来
る。ターゲット板端部・平面部検出部Ｓ３は平面の断絶
を検出したタイミング信号をターゲット板端部方向検出
部Ｓ４に送り、その時点でのレーザビーム走査角度をタ
ーゲット板端部方向検出部Ｓ４が平面断絶の発生した方
向としてメモリする。また、平面断絶発生タイミングを
ターゲット板平面部距離検出部Ｓ５に送り、ターゲット
板平面部距離検出部Ｓ５がメモリしていた平面断絶発生
の１タイミング前の距離計測信号を搬送車両左右方向位
置ずれ量演算部Ｓ６に送る。

【００２８】搬送車両左右方向位置ずれ量演算部Ｓ６
は、ターゲット板端部方向検出部Ｓ４から与えられた平
面断絶が発生した時点でのレーザビーム走査角度と、タ
ーゲット板平面部距離検出部Ｓ５から与えられる平面ま
での距離を使って平面断絶の発生した点の横方向位置を
演算する。

【００２９】上記説明は平面として検出した物体がター
ゲット板０２であった場合に、ターゲット板平面の走査
方向に対しての終わり側端線部を検出する段階に対する
ものであるが、走査方向に対してターゲット板０２の始
まりの線を検出する場合はターゲット板平面部距離検出
部Ｓ５は距離計測値の断絶の発生した時点の距離をメモ
リし、搬送車両左右方向位置ずれ量演算部Ｓ６はその距
離を使って平面の開始側端部の横方向位置を演算する。

【００３０】このようにして、平面の開始側、終わり側
のそれぞれの端部位置を演算し、それらの差を取ること
により、平面の幅を演算し、ターゲット板０２の幅デー
タと比較して、検出した平面がターゲット板０２かどう
かを判定する。このような判定も搬送車両左右方向位置
ずれ量演算部Ｓ６で行う。

【００３１】演算結果は搬送車両前後方向停止位置信号
Ｓ７及び同左右方向停止位置信号Ｓ８として出力され
る。平面への距離及び横方向位置検出値が変化しないこ
とを確認して搬送車両０４が停止中であることの確認を
行い、搬送車両前後方向停止位置信号Ｓ７、搬送車両左
右方向停止位置信号Ｓ８に含めて出力する。

【００３２】次に、データ処理装置０５における動作を
図４のフローチャートで説明する。 （１）レーザビーム走査角度の一定の変化毎に入力され
る角度信号をステップＰ２で、対象物体までの距離計測
値をステップＰ１で取り込む。 （２）前回のデータ取り込みにおける距離計測値入力は
Ｍ２にメモリされている。ステップＰ３でＭ２と今回入
力の距離計測値Ｍ１の比較を行い、差が既定の判定値Ｋ
以下なら同一平面を監視しているものと判定し処理をお
わる（ステップＰ４参照）。 （３）Ｍ１とＭ２の差がｋを超過する場合、ステップＰ
５でＰ≠１なら初めて距離計測に変化が発生したのであ
り、Ｐを１としステップＰ１０、１１でＭ２に今回の距
離計測値を、ステップＰ７でＴＨ１に今回レーザビーム
走査角度をメモリし今回の処理を終わる。 （４）Ｍ１とＭ２の差がｋを超過する場合で、ステップ
Ｐ５でＰ＝１なら、すでに距離計測の変化が過去に発生
しており、検出対象物体の走査方向に対して終わりの端
部を検出したと判定できる。この場合は今回のレーザビ
ーム走査角度をＴＨ２にメモリする。（注）ＴＨ１は最
初に距離変化を検出した時のレーザビーム走査角度であ
る。 （５）ステップＰ８では（ＴＨ２−ＴＨ１）×Ｍ２がＷ
即ち、ターゲット板０２の幅と等しいかを判定する。Ｔ
Ｈ１、ＴＨ２はラジアン表示である。ステップＰ８の判
定に使う式は付図に対応しており誤差を含むが本発明の
実際の適用ではＴＨ１、ＴＨ２がＭ２に比べて非常に小
さいので実用上は十分な精度を与える。 （６）上記ステップＰ８の判定がＮｏであればＰ、Ｑを
リセットする一方、ステップＰ９でＹｅｓであれば検出
した物体はターゲット板である。従って、ステップＰ１
２でレーザビーム走査計測装置から見たターゲット板の
中心位置のズレ量をＺ１としてＺ１＝（ＴＨ１＋ＴＨ
２）／２×Ｍ２として演算する。また、前後方向距離は
ＭＺ１としてＭＺ１＝Ｍ２として決定する。 （７）ステップＰ１３でＱ＝１かどうかを判定する。Ｑ
≠１はステップＰ１２の処理が初めて行われたことを示
す。この場合、ステップＰ１６でＺ１をＺ２に、ＭＺ１
をＭＺ２にメモリし、更にステップＰ１８でＱに１を設
定して今回処理を終わる。 （８）ステップＰ１３でＱ＝１なら前回ターゲット板を
検出しており、ステップＰ１４で今回演算のターゲット
板への距離及び横方向ズレが前回値と等しいかどうかを
判定する。前回値と同じならば、搬送車両が停止中であ
ること及び、距離、ズレ量をステップＰ１７で出力す
る。前回から変化していれば、ステップＰ１５でＰ、Ｑ
をリセットする。上記のデータ処理はレーザビームの既
定角度変化毎の入力データに対して毎回行われる（ステ
ップＰ１９参照）。

【００３３】尚、上記説明では、１個のレーザビーム走
査式距離・角度計測装置０１を用いてターゲット板０２
の巾あるいは配置形状の識別を行って搬送車両０４の左
右位置計測を行うようにしているが、複数のレーザビー
ム走査式距離・角度計測装置０１をクレーンに設置し、
各々を搬送車両０４の搭載コンテナ長さに対応した搬送
車両停止位置においてターゲット板０２を観測できるよ
う配置して同様の効果を得ることができる。

【００３４】＜第２実施例＞図５は本発明の第２実施例
を示す搬送車両の停止位置検出装置の概略構成平面図で
ある。

【００３５】これは、搬送車両０４のクレーン前後方
向，左右方向と共に左右方向に対する搬送車両０４の停
止位置での捩じれ偏位を計測するようにした例である。
即ち、第二のレーザビーム走査式距離・角度計測装置０
１ｂを第１のレーザビーム走査式距離・角度計測装置０
１ａからクレーン左右方向に離して設置し、第一，第二
の両計測装置０１ａ，０１ｂによる搬送車両０４への距
離計測値の差により、捩じれ量を計測するのである。搬
送車両０４のクレーン前後方向，左右方向の停止位置
は、第１のレーザビーム走査式距離・角度計測装置０１
ａを用いて第１実施例と同様にして検出される。

【００３６】＜第３実施例＞図６は本発明の第３実施例
を示す搬送車両の停止位置検出装置の概略構成平面図で
ある。

【００３７】これは、長さの異なるコンテナが、長手方
向の中心を搬送車両０４上の同一位位置に合わせて搭載
する場合に、コンテナの長さ判別を行えるようにした例
である。

【００３８】即ち、搬送車両０４の搭載コンテナ中心位
置に前後，左右方向位置検出用のターゲット板０２ａ
を、それと対応するクレーンの位置に第一のレーザビー
ム走査式距離・角度計測装置０１ａを設置して、第１実
施例と同様に、搬送台車停止位置を検出すると共に、搬
送車両０４が規定停止位置に停止した状態で搬送車両０
４に短い長さのコンテナを搭載した時は、そのコンテナ
の壁面を検出せず、長い方のコンテナを搭載した時は、
その壁面を検出するような第二のレーザビーム走査式距
離・角度計測装置０１ｂをクレーンに設置し、該計測装
置０１ｂがコンテナ壁を検出するか、しないかによって
長さを判別するのである。

【００３９】尚、第２，第３実施例における第二のレー
ザビーム走査式距離・角度計測装置０１ｂは必ずしもレ
ーザビーム走査は必要とせず、固定式のレーザビーム距
離計での置換も可能である。

【００４０】また、本発明は上記各実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能
であることは言うまでもない。

【００４１】

【発明の効果】以上要するに本発明の搬送車両の停止位
置検出装置によれば、搬送車両に搭載されたコンテナ等
荷物を荷役するクレーンに設置された走査式距離・角度
計測装置と、前記搬送車両の所定位置に取り付けられた
所定の幅を持ったターゲット板と、前記走査式距離・角
度計測装置から得られた走査角度とそれに対応する距離
計測値を入力して処理するデータ処理装置より構成さ
れ、該データ処理装置は、前記走査式距離・角度計測装
置の走査区間において該計測装置から入力される刻々の
走査角度に対する距離計測値が予め設定した閾値を超え
て変化したのを検出し、相続く二つの距離計測値の変化
を検出した時点の走査角度の差と一つ目の変化後の距離
計測値により前記相続く距離計測値変化の生じた区間の
長さを演算し、該演算結果がターゲット板の幅と一致す
る場合に、前記一つ目の変化後の距離計測値を前記走査
式距離・角度計測装置とターゲット板の間の距離として
確定すると共に、前記二つの相続く距離計測値変化検出
時点の走査角度から前記走査式距離・角度計測装置に対
するターゲット板の幅方向位置を確定することにより、
前記搬送車両のクレーンに対する相対位置を検出するの
で、搬送車両に設置する設備を簡易にすると共にクレー
ンに対し計測装置を少ない数量で簡単に設置できる検出
装置で、迅速且つ確実な計測が可能となり、クレーン自
動運転化に多大な効用をもたらす。例えば、ターゲット
板は単純な形状の鉄板等で済むと共に、走査式距離・角
度計測装置は１台で済む。

【００４２】また、前記コンテナ等荷物の長さに応じた
幅のターゲット板を設けたので、異なった長さのコンテ
ナにも容易に対応できる。

【００４３】また、前記コンテナ等荷物の長さに応じて
特有のパターンを有するターゲット板を設けたので、異
なった長さのコンテナにも容易に対応できる。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す搬送車両の停止位置
検出装置の概略構成平面図（同図（ａ））及び正面図
（同図（ｂ））である。

【図２】同じく作用説明図で同図（ａ）は搬送車両の斜
視図、同図（ｂ）はデータ処理装置における計測イメー
ジ、同図（ｃ）は三角計算法の説明図である。

【図３】同じく本検出装置のブロック線図である。

【図４】同じく本発明データ処理装置におけるフローチ
ャートである。

【図５】本発明の第２実施例を示す搬送車両の停止位置
検出装置の概略構成平面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す搬送車両の停止位置
検出装置の概略構成平面図である。

【図７】各種コンテナの説明図である。

【図８】コンテナ荷役クレーンと搬送車両の位置関係を
示す斜視図である。

【図９】従来の検出装置の斜視図である。

【図１０】従来の別の検出装置の斜視図である。

【符号の説明】

０１（０１ａ） （第一の）レーザビーム走査式距離・
角度計測装置 ０１ｂ 第二のレーザビーム走査式距離・角度計測装置 ０２（０２ａ，０２ｂ） ターゲット板 ０３ クレーン脚部 ０４ 搬送車両 ０５ データ処理装置 ０６ コンテナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 13/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送車両に搭載されたコンテナ等荷物を
   荷役するクレーンに設置された走査式距離・角度計測装
   置と、前記搬送車両の所定位置に取り付けられた所定の
   幅を持ったターゲット板と、前記走査式距離・角度計測
   装置から得られた走査角度とそれに対応する距離計測値
   を入力して処理するデータ処理装置より構成され、該デ
   ータ処理装置は、前記走査式距離・角度計測装置の走査
   区間において該計測装置から入力される刻々の走査角度
   に対する距離計測値が予め設定した閾値を超えて変化し
   たのを検出し、相続く二つの距離計測値の変化を検出し
   た時点の走査角度の差と一つ目の変化後の距離計測値に
   より前記相続く距離計測値変化の生じた区間の長さを演
   算し、該演算結果がターゲット板の幅と一致する場合
   に、前記一つ目の変化後の距離計測値を前記走査式距離
   ・角度計測装置とターゲット板の間の距離として確定す
   ると共に、前記二つの相続く距離計測値変化検出時点の
   走査角度から前記走査式距離・角度計測装置に対するタ
   ーゲット板の幅方向位置を確定することにより、前記搬
   送車両のクレーンに対する相対位置を検出することを特
   徴とする搬送車両の停止位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記コンテナ等荷物の長さに応じた幅の
   ターゲット板を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   搬送車両の停止位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記コンテナ等荷物の長さに応じて特有
   のパターンを有するターゲット板を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の搬送車両の停止位置検出装置。