JP4365252B2

JP4365252B2 - 車両停止位置報知装置

Info

Publication number: JP4365252B2
Application number: JP2004107042A
Authority: JP
Inventors: 信哉栢菅
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Co Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005289580A

Description

本発明は車両停止位置報知装置に係り、特に岸壁でコンテナを扱うクレーンと、そのコンテナを搬送する車両との位置合わせを行う車両停止位置報知装置に関する。

従来、クレーンとシャーシの位置合わせはシャーシ停止位置に一度停止した後、コンテナもしくはコンテナスプレッダが降りてくる位置にシャーシを停めるよう、シャーシを運転するシャーシオペレータが調整を行っていた。この位置合わせはクレーンを操作するクレーンオペレータとシャーシオペレータの協調および熟練が必要で、荷役作業の中では最も難しい作業の１つである。

クレーンとシャーシの位置合わせを行う発明が特許文献１ないし３に開示されている。特許文献１に開示されたシャーシ位置検出装置は、シャーシ側面に点滅動作する発光体を取り付けて、その位置を複数台のカメラで検出することにより、位置情報の検出を行うもので、クレーン側で位置を検出するものである。また特許文献２に開示された車両停止位置報知装置は、シャーシの側面中央に反射部材を取り付け、その位置をクレーンに設けられたビームセンサで検出することにより、シャーシがクレーンに対して決められた位置にあることをクレーン側で検知し、表示灯の動作により車両にその事を伝えるものである。さらに特許文献３に開示された搬送車両の停止位置検出装置は、シャーシの側面中央に反射部材を取り付け、その位置をクレーンに設けられたレーザービーム走査式センサで検出することにより、シャーシとクレーンの相対的な位置をクレーン側で検知するものである。
特開平５−７１９１４号公報特開平８−１０１０１１号公報特開平１０−２３６７７０号公報

シャーシの位置を横方向から検出する場合、特にクレーン下に複数台のシャーシが進入すると、平面的にクレーン脚部構造に一番近いレーンに進入したシャーシは位置合わせ可能であった。しかしながら、その他のレーンに進入したシャーシは、他のシャーシや障害物等によって反射部材やセンサ等の検出手段が隠されてしまうため、シャーシの位置を検出できなくなる問題点があった。またクレーンと車両の相対的な変位量をクレーン側が検知するので、位置合わせを行う役目を持ったシャーシ側はその情報を何らかの手段で受け取り、位置合わせを行う必要があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、複数あるレーンの何れかに車両が進入しても、クレーンに対して車両の停止位置を報知する車両停止位置報知装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明に係る車両停止位置報知装置は、コンテナクレーンによるコンテナ積み上げ・積み下ろしの際の有人の車両停止位置を報知させる装置であって、車両走行レーンの上方に配置され前記車両走行レーンの幅方向に沿う単一波長の平面状光ビームをコンテナサイズに応じて変わる車両の停止位置に向けて照射する光源を備え、前記レーンを走行する前記車両の上部に受光センサを設けて、前記光源から照射された光を受光可能としておき、前記受光センサによる受光感知により車両停止位置を報知させる手段を設けてなり、前記受光センサは前記平面状光ビームの受光領域に車両の走行方向に沿って複数の連続した受光素子群により構成するとともにこの受光素子群を複数に分割してなり、前記ビームを感知した前記受光素子と前記車両の停止位置に対応する前記受光素子とから変位量を算出し前記報知手段に車両位置修正の信号を出力する演算処理部を設けてなる、ことを特徴としている。

また前記光源から照射される平面状光ビームを車両走行方向に沿った異なる車両停止位置に対応して複数照射可能としてなることを特徴としている。

また前記光源はコンテナサイズに応じて波長を変えて前記車両走行レーンの方向に複数照射できるように複数設けてなることを特徴としている。
また前記受光センサの上面に、前記光源から照射された特定波長の光のみを透過するフィルタを設けたことを特徴としている。

上記のような本発明に係る車両停止位置報知装置は、光源から照射された光を車両に設けられた受光素子で受光することにより、車両停止位置を車両側に報知させることができるため、クレーンに対する車両の位置決めを行うための情報を得ることができる。またクレーンと車両の相対的な変位量を、位置合わせを行う役目を持った車両側で検知できるので、従来のように車両に変位量を伝えなくても、車両側で操作を行って位置決めできる。

以下に、本発明に係る車両停止位置報知装置の好ましい実施の形態について説明する。図１に車両停止位置報知装置の説明図を示す。図１（ａ）は車両停止位置報知装置を構成する光源が設けられた箇所の平面図、同図（ｂ）は側面図である。また図２に受光センサの説明図を示す。船舶と岸壁の間でコンテナ１０を荷役するクレーン１２の下方には複数の車両走行レーン１４が設けられ、このレーン１４に沿ってコンテナ１０を運搬するシャーシや自動搬送台車等の車両１６が進入するようになっている。このレーン１４の上方で、かつレーン１４の幅方向に沿って架設されたクレーン１２の梁に複数の光源１８が設けられている。この光源１８はレーン１４毎に設けられ、レーン１４の幅方向に沿って平面状に広がるとともに、単一波長の光を下方に向けて照射するものである。そして光源１８から照射される光は、その光源１８が設けられたレーン１４のみに照射され、隣り合うレーン１４には照射されないようになっている。このような光源１８は、例えばレーザ発振器の前方に光学的手段を設けることにより、レーン１４の幅方向に沿って平面状に広がる光を照射することができる。またランプの前方に単一波長の光を透過させるフィルタと、レンズ等の光学的手段を設けることにより、レーン１４の幅方向に沿って平面状に広がる光を照射することもできる。

ここでコンテナ１０を車両１６に荷役する場合、コンテナスプレッダが降ろされる位置はクレーン１２に対して固定された位置となる。このためコンテナ１０を搬送する車両１６は、コンテナスプレッダが降ろされる位置、すなわちクレーン１２に対して荷役毎に同じ位置に停止しなければならない。そしてクレーン１２に対して車両１６を荷役毎に同じ位置に停止させる基準となるものが、前記光源１８から照射される光（停止位置報知用の光）である。

また光源１８はレーン１４毎に複数設けられ、そのレーン１４の複数の方向（車両１６を停止させる位置）へ光が照射されている。本実施の形態では、光源１８が３つ設けられ、長さが４０ｆｔのコンテナ１０を車両１６に荷役するときの車両停止位置の基準となる光源１８、長さが２０ｆｔのコンテナ１０を車両１６の前方に荷役するときの車両停止位置の基準となる光源１８、および長さが２０ｆｔのコンテナ１０を車両１６の後方に荷役するときの車両停止位置の基準となる光源１８になっている。これらの光源１８から照射される光の波長はすべて同じであってもよく、コンテナサイズに応じて光の波長を変えてもよい。

また光源１８から視認可能な車両１６上部に受光センサ２０が設けられている。本実施の形態の場合、受光センサ２０はシャーシの牽引車の上部に設けられている。受光センサ２０は、車両１６が停止する位置に来たときに、光源１８から照射される光が受光センサ２０の中央部に入射するよう設けられている。そして受光センサ２０は、複数の受光素子２２が車両１６の走行方向に沿って設けられ、この受光素子２２の上方にフィルタ２４が設けられた構成である。このフィルタ２４は前記光源１８から照射される光の波長を選択的に透過して、太陽光の外乱による誤検出を防止している。そして受光センサ２０には図示しない演算処理部が接続され、演算された結果から車両１６の前進、停止、後進等の指示を表示する図示しない表示部（報知手段）が車両に設けられている。なお本実施の形態の場合、表示部は牽引車の運転室に設けられている。

なお各レーン上に設けられた複数の光源１８からは、それぞれ異なる方向に光が照射されている。またそれぞれの光源１８からは平面状に光が照射されて、レーン１４の幅方向から前記光を見ると線状になっている。さらに各レーン１４上に設けられた光源１８からは、その光源１８が設けられたレーン１４のみに光が照射され、隣り合うレーン１４に光が照射されない。したがって受光センサ２０には１つの光源１８から照射された光のみ入射し、他の光源１８から照射された複数の光が入射することはない。

次に、クレーン１２に対して車両１６の停止位置を決めるときの作用について説明する。図３に受光センサ２０の作用を説明する図を示す。なお図３において、図面の左側が車両１６の前進方向である。また図４に前記演算処理部の作用を説明するフローを示す。光源１８からはレーン１４に向けて、レーン１４の幅方向に沿って広がる平面状の光が照射されている。そしてレーン１４に沿って進入してきた車両１６は、上部に設けられた受光センサ２０で前記光を受光する（Ｓ１００）。本実施の形態の場合、車両１６に４０ｆｔコンテナ１０や、車両１６の前方または後方に２０ｆｔコンテナ１０が積まれるが、コンテナ１０の大きさや積み位置によって異なる停止位置報知用の光から、荷役を行うコンテナ１０に応じて車両１６を停止させるためには、車両１６の運転手によって次の操作を行えばよい。すなわち光源１８から照射される光の波長がコンテナ１０の大きさや積み位置によって異なる場合、図示しない入力装置を操作して、荷役を行うコンテナ１０の大きさや積み位置に応じた光の波長を選択し、この光に基づいて車両１６を停止させればよい。また光源１８から照射される光の波長がコンテナ１０の大きさや積み位置にかかわらず同じ場合、光源１８から照射されている光を順番に受光していき、荷役を行うコンテナ１０についての停止位置報知用の光を受光したときに、この光に基づいて車両１６を停止させればよい。例えば、本実施の形態において４０ｆｔコンテナ１０を荷役する場合、４０ｆｔコンテナ用光は車両１６の進入側から数えて２番目なので、受光センサ２０において２回目に受光した光に基づいて車両１６を停止させればよい。

この後、前記光を受光したことを知らせる信号が受光センサ２０から前記演算処理部へ出力され、前記演算処理部おいて前記光の受光センサ２０における中心位置（受光中心位置）が計算される（Ｓ１０２）。また前記演算処理部には、予めセンサ位置設定値が記憶されている（Ｓ１０４）。ここで受光センサ２０は、その検出目標位置が中央になるように車両１６の上部に取り付けられているので、前記センサ位置設定値はセンサ列の先端部の位置を示すものである。そして得られた受光中心位置とセンサ位置設定値との差をとることにより変位量ａが計算され（Ｓ１０６）、クレーン１２と車両１６を含んだ全体の座標系から受光センサ２０上での受光中心位置を計算することができる。

また受光センサ２０に設けられた複数の受光素子２２は複数の受光素子２２群に分割されており、車両１６の前進方向から１つめの受光素子群までがａ１と、車両１６の前進方向から２つめの受光素子群までがａ２とされ、この後順にａ３、ａ４およびａ５とされている。そして３つめの受光素子群に光が照射されたときが車両の停止位置となっており、車両１６が停止位置に来たときに光源１８から照射された光が２つめの受光素子群でなく、かつ３つめの受光素子群に入射するよう受光センサ２０を車両１６の上部に設けている。なお本実施の形態では、受光センサ２０を５つの受光素子群に分割した構成となっているが、分割する数はこれに限定されるものでない。

前記演算処理部では、前記変位量ａがａ１の位置にあるか否かを検討し（Ｓ１０８）、前記変位量ａがａ１の位置にあれば前記表示部に信号を出力して、前記表示部に設けられた前進ランプを点灯させる（Ｓ１１０）。また前記変位量ａがａ１の位置になければ、前記変位量ａがａ２の位置あるか否かを検討する（Ｓ１１２）。そして変位量ａがａ２の位置にあれば前記表示部に信号を出力して、前記表示部に設けられた微量前進ランプを点灯させる（Ｓ１１４）。また前記変位量ａがａ２の位置になければ、前記変位量ａがａ３の位置あるか否かを検討する（Ｓ１１６）。前記変位量ａがａ３の位置にあれば前記表示部に信号を出力して、前記表示部に設けられた停止位置ランプを点灯させる（Ｓ１１８）。また前記変位量ａがａ３の位置になければ、前記変位量ａがａ４の位置あるか否かを検討する（Ｓ１２０）。前記変位量ａがａ４の位置にあれば前記表示部に信号を出力して、前記表示部に設けられた微量後退ランプを点灯させる（Ｓ１２２）。また前記変位量ａがａ４の位置になければ、前記変位量ａがａ５の位置あるか否かを検討する（Ｓ１２４）。前記変位量ａがａ５の位置にあれば前記表示部に信号を出力して、前記表示部に設けられた後退ランプを点灯させる（Ｓ１２６）。また前記変位量ａがａ５の位置になければ、前記表示部に設けられたランプを消灯しておく（Ｓ１２８）。

そして車両１６の運転手は前記表示部に表示されるランプの点灯に基づいて車両１６を移動させる。すなわち、例えば前記表示部で前進ランプが点灯しているときは車両１６を前進させて、停止位置ランプが点灯したら車両１６を停止させる。このとき前記変位量ａがａ２の位置に来ると微量前進ランプが点灯するので、この微量前進ランプが点灯したら運転手は車両１６をゆっくり前進させて、すぐに車両１６を停止できる状態にすればよい。また前記表示部で後進ランプが点灯しているときは車両１６を後進させて、停止位置ランプが点灯したら車両１６を停止させればよい。
すると車両１６はコンテナスプレッダが降ろされる位置に停車することになり、クレーン１２に対して車両１６が位置決めされる。

図５は長さが２０ｆｔのコンテナ１０を車両１６に荷役するときの、車両１６停止位置の説明図である。図５（ａ）は車両１６の前方にコンテナ１０を搭載したとき、同図（ｂ）は車両１６の後方にコンテナ１０を搭載したときの側面図である。車両１６の前方または後方において２０ｆｔコンテナ１０を荷役するときも、それぞれの基準となる光源１８から照射された光を受光して、上述した作用と同様に行えばよい。

このように、レーン１４の上方から車両１６に向けて光を照射し、車両１６の上部に設けた受光センサ２０で受光するようにしたので、他の車両や障害物等によって前記光が遮られることがない。したがって複数あるレーン１４の何れにおいても、クレーン１２に対して車両１６の停止位置を報知できる。また前記光は平面状で、かつレーン１４の幅方向に広がっているので、車両１６が走行方向に対して左右にずれていたとしても前記光を受光することができ、クレーン１２に対して車両１６の停止位置を報知できる。

また光源１８から照射された光を車両１６で受光して演算処理し、車両１６の運転室において車両１６の変位量、すなわち車両１６を停止、前進または後進させるべきかわかるので、その変位量に従ってクレーン１２に対する位置合わせを行うことができる。また受光センサ２０を構成する受光素子２２は車両１６の走行方向に沿って複数並べられているので、現在の変位量を連続的に検出できる。

また光源１８が複数設けられているので、コンテナ１０の長さや車両１６への搭載場所に関わらず、その変位量を検出できる。
よって受光センサ２０で光を受光する位置の違いによって、車両１６の適正な停止位置に対するずれ量を認識することができ、光の受光位置に基づいて車両１６を操作し、適正な停止位置に停止させることができる。

本実施の形態では、報知手段として表示部を用いた形態で説明したが、音声を用いて報知することもできる。すなわちスピーカを前記演算処理手段に接続させるとともに、車両１６の運転室に設けておき、前記演算処理部において、まず前記変位量ａがａ１の位置にあるか否かを検討し、前記変位量ａがａ１の位置にあれば前記スピーカに信号を出力して、前記スピーカから車両を前進させる旨を音声により指示すればよい。同様に、変位量ａがａ２の位置にあれば、スピーカを介して車両１６を僅かに前進させる旨を音声により指示すればよい。変位量ａがａ３〜ａ５にあるときも、上記と同様となる。

本実施の形態に係る車両停止位置報知装置の説明図である。本実施の形態に係る受光センサの説明図である。受光センサの作用を説明する図である。演算処理部の作用を説明するフローである。長さが２０ｆｔのコンテナを車両に荷役するときの、車両停止位置の説明図である。

符号の説明

１０………コンテナ、１４………レーン（車両走行レーン）、１６………車両、１８………光源、２０………受光センサ、２２………受光素子。

Claims

コンテナクレーンによるコンテナ積み上げ・積み下ろしの際の有人の車両停止位置を報知させる装置であって、
車両走行レーンの上方に配置され前記車両走行レーンの幅方向に沿う単一波長の平面状光ビームをコンテナサイズに応じて変わる車両の停止位置に向けて照射する光源を備え、
前記レーンを走行する前記車両の上部に受光センサを設けて、前記光源から照射された光を受光可能としておき、
前記受光センサによる受光感知により車両停止位置を報知させる手段を設けてなり、
前記受光センサは前記平面状光ビームの受光領域に車両の走行方向に沿って複数の連続した受光素子群により構成するとともにこの受光素子群を複数に分割してなり、
前記ビームを感知した前記受光素子と前記車両の停止位置に対応する前記受光素子とから変位量を算出し前記報知手段に車両位置修正の信号を出力する演算処理部を設けてなる、
ことを特徴とする車両停止位置報知装置。
前記光源から照射される平面状光ビームを車両走行方向に沿った異なる車両停止位置に対応して複数照射可能としてなることを特徴とする請求項１に記載の車両停止位置報知装置。
前記光源はコンテナサイズに応じて波長を変えて前記車両走行レーンの方向に複数照射できるように複数設けてなることを特徴とする請求項１に記載の車両停止位置報知装置。
前記受光センサの上面に、前記光源から照射された特定波長の光のみを透過するフィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両停止位置報知装置。