JP6070426B2 - 荷役用クレーンの安全装置 - Google Patents

Description

この発明は、荷役用クレーンの安全装置に係り、特に、ガントリークレーンやトランスファークレーンなど港湾においてコンテナを荷役する荷役用クレーンの安全装置に関する。

港湾において荷となるコンテナを移動するためにガントリークレーンやトランスファークレーンと呼ばれる荷役用クレーンによって吊り上げ／下げ作業が行われる。実際にコンテナを掴むのはトロリー位置下方に設けられたスプレッダと呼ばれる機構装置である。

図８は、スプレッダの構成を説明するための図である。
図８に示すスプレッダ本体１は、下面の四隅にロックピン２を備えている。ロックピン２にはアクチュエータが接続されている。アクチュエータは、オペレータがコントローラを操作することによりロックピン２をロック位置／アンロック位置に回転させる。ロックピン２は、コンテナ３を掴む際にコンテナ３の上面の四隅に設けられたコンテナホール４に挿入され、９０度回転することでスプレッダ本体１とコンテナ３間をロックすることができる。ロックピン２の近傍には、ロックピン２の回転位置に応じて、ロック状態（ＯＮ）／アンロック状態（ＯＦＦ）を示す信号を出力するロックＬＳ（Limit Switch）５が設けられている。

また、スプレッダ本体１は、下面の中央に着床ピン６を備えている。着床ピン６は、コンテナ３に接しているか（ＯＮ）、離れているか（ＯＦＦ）を示す信号を出力する。なお、着床ピン６に代えて、スプレッダ本体１とコンテナ３とが近接しているか否かを検出可能な近接センサを備えてもよい。

その他、スプレッダ本体１は、コンテナ３の長さ（２０フィート、４０フィート）に合わせて伸縮可能である。また、スプレッダ本体１の四隅には、スプレッダ本体１の四隅をコンテナ３の四隅に合わせるための可動式のフリッパ７が設けられている。

トロリー（運転室を有する）に乗車したオペレータはコントローラを操作することで、ロープで吊り下げられたスプレッダ本体１を巻上げ／巻下げする。オペレータは吊り下げたコンテナ３をターゲットとなる所定のトレーラシャーシや蔵置コンテナの上に積み下ろしたり、コンテナ３を掴み吊り上げる作業を行う。

特開２００６−２７３５３３号公報

ロックピン２をロック状態にしてスプレッダ本体１が確実にコンテナ３を掴んだ状態でスプレッダ本体１を巻上げないと、巻上げ運転中にコンテナ３が落下し、下方にいるトラックや作業員に被害を与える可能性がある。逆に、コンテナ３をトレーラシャーシや蔵置コンテナ上の所定の位置に下ろした後は、ロックピン２をアンロック状態にしてスプレッダ本体１とコンテナ３とが完全にリリースされた状態でスプレッダ本体１を巻上げる必要がある。アンロックが不十分な場合には、コンテナ３がスプレッダ本体１に引っ掛かった状態でスプレッダ本体１と共に持ち上げられ、巻上げ運転中にコンテナ３が落下し、同様にトラックや作業員に被害を与える可能性がある。

図８に示す構成においては、安全装置として、スプレッダ本体１がコンテナ３を確実に把持／リリースしていることを検出するため、ロックＬＳ５の信号以外に、着床ピン６の信号が用いられる。スプレッダ本体１がコンテナ３を掴んだ状態では、着床ピン６はコンテナ３に押されることで信号はＯＮとなる。一方、コンテナ３がスプレッダ本体１からリリースされたのであれば巻上げによりスプレッダ本体１とコンテナ３とが離れ、着床ピン６の信号はＯＦＦとなる。このようにロックＬＳ５の信号と着床ピン６の信号とを用いて、スプレッダ本体１がコンテナ３を把持／リリースしていることを二重に検出する事が可能となっている。

これにより、ロックピン２をロック位置に回転させてスプレッダ本体１を巻上げる際に、着床ピン６の信号がＯＮでない場合には、ロック異常と判断してスプレッダ本体１の巻上げ運転を開始させないことができる。また、ロックピン２をアンロック位置に回転させて巻上げ開始後所定時間内に着床ピン６の信号がＯＦＦにならない場合には、ロックＬＳ５の信号がＯＦＦであっても、アンロック異常と判断してスプレッダ本体１の巻上げ運転を停止させることができる。

図９は、コンテナを掴んでの巻上げ運転と、コンテナリリース後のスプレッダのみの巻上げ運転の処理ルーチンを示す制御フローである。

まず、コンテナ３を掴んでの巻上げ運転について説明する。正常にコンテナ３を掴んだ状態ではロックピン２がコンテナホール４に挿入され９０度回転したロック位置にあり、コンテナ３がスプレッダ本体１から外れないようになっている。この時、ロックピン２の状態を検出する全てのロックＬＳ５の信号はＯＮ（ロック状態）となっている（Ｓ１０）。オペレータによる巻上げ操作時に、全てのロックＬＳの信号がＯＮ、かつ、着床ピンの信号がＯＮ（Ｓ１１）である場合に、巻上げ運転が開始される（Ｓ１２）。また、巻上げ開始後に着床ピンの信号がＯＦＦになった場合には、ロック異常と判断し、巻上げ運転を停止する（Ｓ１３）。

次に、コンテナリリース後のスプレッダ本体１のみの巻上げ運転について説明する。荷をトレーラシャーシ上または目的の蔵置コンテナ上に降ろし、吊り荷であったコンテナ３をスプレッダ本体１からリリースする場合には、ロックピン２を逆方向に９０度回転させアンロック位置に戻す。この時、ロックＬＳ５の信号はＯＦＦ（アンロック状態）となる（Ｓ２０）。ロックピン２をアンロック位置にすることで、スプレッダ本体１とコンテナ３との連結は解除され、その後、スプレッダ本体１のみを巻き上げることが可能となる。オペレータによる巻上げ操作時に、全てのロックＬＳ５の信号がＯＦＦである場合に、巻上げ運転が開始される（Ｓ２１）。巻上げ開始から所定時間（例えば数秒）経過後（Ｓ２２）、着床ピン６の信号がＯＦＦであるか否かを判定する（Ｓ２３）。ＯＦＦである場合には、アンロック正常と判断し（Ｓ２４）、巻上げ運転を継続する（Ｓ２５）。一方、Ｓ２３において着床ピン６の信号がＯＮであると判断された場合には、アンロック異常と判断し（Ｓ２６）、巻上げ運転を停止する（Ｓ２７）。

このように、ロックＬＳ５の信号、および、着床ピン６の信号に基づいて、スプレッダ本体１がコンテナ３を把持／リリースしているか否かを二重に検出することができる。

しかしながら、ロックピン２は磨耗変形してしまう可能性があり、スプレッダ本体１は荷役作業中における衝突等の影響を受けるため、スプレッダ本体１に設けられた着床ピン６についても同様に衝撃を受け故障する可能性がある。

ロックピン２自身が磨耗変形した場合には、ロックＬＳ５の信号はＯＮであるが確実に機械的な把持ができていない場合や、ロックＬＳ５の信号はＯＦＦであるが確実に機械的なリリースができていない場合が生じうる。また、着床ピン６が故障した場合には、ロックＬＳ５の信号でしかロック状態／アンロック状態を判断できなくなる。場合によっては、アンロック操作によりロックＬＳ５の信号はＯＦＦになったが、実際にはロックピン２がコンテナ３に引っ掛かったままの状態でスプレッダ本体１を巻上げ、途中でコンテナ３を落下させる可能性がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、荷役用クレーンによるコンテナ荷役作業の安全性を向上させることができる荷役用クレーンの安全装置を提供することを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、荷役用クレーンの安全装置であって、
コンテナの上部と連結してコンテナを固定可能なロックピンを備えたスプレッダと、
前記ロックピンをロック位置とアンロック位置に制御可能なロックピン制御手段と、
前記スプレッダの側面および前記コンテナの側面を含む外観情報を取得可能な外観情報取得手段と、
前記外観情報取得手段により取得された外観情報に基づいて、前記コンテナと前記スプレッダとが一体状態であるか分離状態であるかを判定する外観判定手段と、
前記ロックピンがアンロック位置に制御されて前記スプレッダを巻上げる巻上げ運転が開始された後、前記外観情報取得手段が外観情報を取得し、前記外観判定手段が前記スプレッダと前記コンテナとが一体状態であると判定した場合に、異常信号を出力するアンロック異常検出手段と、
前記異常信号に応じて前記巻上げ運転を停止させる巻上げ運転停止手段と、を備えることを特徴とする。

好ましくは、前記ロックピンがロック位置に制御されて前記巻上げ運転が開始された後、前記外観情報取得手段が外観情報を取得し、前記外観判定手段が前記スプレッダと前記コンテナとが分離状態であると判定した場合に、前記異常信号を出力するロック異常検出手段を備える。

好ましくは、前記外観情報取得手段は、前記スプレッダの側面、前記コンテナの側面、および、前記コンテナが着床するトレーラシャーシの側面を含む外観情報を取得可能であり、
前記外観情報取得手段により取得された外観情報に基づいて、前記コンテナと前記トレーラシャーシとが一体状態であるか分離状態であるかを判定するコンテナ−トレーラシャーシ外観判定手段と、
前記巻上げ運転が開始された後、前記外観情報取得手段が外観情報を取得し、前記コンテナ−トレーラシャーシ外観判定手段が前記コンテナと前記トレーラシャーシとが一体状態であると判定した場合に、前記異常信号を出力するトレーラシャーシ吊り上がり検出手段と、を更に備える。

また、この発明は、荷役用クレーンの安全装置であって、
コンテナの側面および前記コンテナが着床するトレーラシャーシの側面を含む外観情報を取得可能な外観情報取得手段と、
前記外観情報取得手段により取得された外観情報に基づいて、前記コンテナと前記トレーラシャーシとが一体状態であるか分離状態であるかを判定するコンテナ−トレーラシャーシ外観判定手段と、
前記コンテナを吊り上げる運転が開始された後、前記外観情報取得手段が外観情報を取得し、前記コンテナ−トレーラシャーシ外観判定手段が前記コンテナと前記トレーラシャーシとが一体状態であると判定した場合に、異常信号を出力するトレーラシャーシ吊り上がり検出手段と、
前記異常信号に応じて前記運転を停止させる運転停止手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、巻上げ運転開始後に取得したスプレッダとコンテナの外観情報に基づいてスプレッダが確実にコンテナを把持しているか、あるいはリリースされたかを判定でき、異常がある場合には巻上げ運転を停止させることができる。そのため、荷役用クレーンによるコンテナの荷役作業の安全性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１において、港湾のコンテナターミナル内等に形成された荷役用クレーンの構成を説明するための側面図である。 本発明の実施の形態１において、走査型レーザセンサ３２により測定された距離情報から得られたスプレッダ２８、コンテナ３、地面の外観情報を示す図である。 本発明の実施の形態１において演算処理装置が実行する処理ルーチンを説明するための制御フローである。 本発明の実施の形態１においてＣＣＤカメラを用いた場合の処理ルーチンを示す制御フローである。 本発明の実施の形態２における荷役用クレーンの一例であるトランスファークレーンの構成を示す図である。 本発明の実施の形態３において、走査型レーザセンサ３２により測定された距離情報から得られたスプレッダ２８、コンテナ３、トレーラシャーシ３６、地面の外観情報を示す図である。 本発明の実施の形態３において演算処理装置が実行する処理ルーチンを説明するための制御フローである。 スプレッダの構成を説明するための図である。 コンテナを掴んでの巻上げ運転と、コンテナリリース後のスプレッダのみの巻上げ運転の処理ルーチンを示す制御フローである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．
［荷役用クレーンの基本構成］
図１は、港湾のコンテナターミナル内等に形成された荷役用クレーンの構成を説明するための側面図である。
図１において、岸壁１０は海と陸との境界である。岸壁１０の陸側には荷役エリアであるエプロン１２が設けられている。エプロン１２には、岸壁１０に沿って走行用レール１４が敷設されている。走行用レール１４は、岸壁１０に接岸し停泊する船の船体と略平行に敷設されている。走行用レール１４上には、船体に積載されたコンテナ３を船体と陸との間で荷役する荷役用クレーン１６が配置されている。図１には、荷役用クレーン１６としてガントリークレーンが示されている。

荷役用クレーン１６の構成について説明する。クレーン脚部１８（海脚部１８ａ、陸脚部１８ｂ）は、それぞれ走行用レール１４上を走行するための車輪１９と、車輪を駆動するための走行モータ（図示省略）を備えている。

荷役用クレーン１６は、クレーン脚部１８の所定の高さに水平に設けられその一端が船体の上方にまで突き出たブーム２０を備えている。ブーム２０には、ブーム２０に沿って走行するトロリー２２が設けられている。トロリー２２は、オペレータが乗車する運転室２４を有する。トロリー２２には、ワイヤロープ等の巻上用ロープ２６が設けられている。巻上用ロープ２６には、コンテナ３を掴んで支持するスプレッダ２８が吊り下げられている。スプレッダ２８の各部構成は、上述した図８と同様であるため詳細な説明は省略するが、ロックピン２をロック位置とアンロック位置に制御可能なアクチュエータを備えている。スプレッダ２８は、巻上用ロープ２６が巻き掛けられた巻上装置（図示省略）によって上下方向に移動（巻上げ、巻下げ）され、所定角度内における長手方向の傾き、短手方向の傾き、水平方向の回転が制御可能に構成されている。

また、荷役用クレーン１６は、トロリー２２、走行モータ、巻上装置、ロックピン２のアクチュエータ等の各種装置を制御するクレーン制御ＰＬＣを含む演算処理装置（記憶装置を含む）を有する電機室３０を備えている。

このような構成において、運転室２４からの指令に従って、荷役用クレーン１６は大きく分けて４つの動作を行う。４つの動作とは、スプレッダ２８を上下方向に移動させる巻上動作、トロリー２２をブーム２０に沿って横行方向（陸側、海側）に移動させる横行動作、ブーム２０を起こしたり倒したりする起伏動作、及び荷役用クレーン１６を、走行用レール１４上で走行方向（図１の手前側、奥側）に移動させる走行動作である。

［実施の形態１における特徴的構成］
（走査型レーザセンサ）
本発明の実施の形態１に係るシステムは、荷役用クレーン１６の陸脚部１８ｂに走査型レーザセンサ３２を備えている。走査型レーザセンサ３２は、照射したレーザの反射波の到達時間に基づいてターゲット（スプレッダ２８、コンテナ３、トレーラシャーシ３６、地面）までの距離を測定する非接触型の距離計であり、所定の角度範囲内で走査する。

レーザセンサ照射範囲３４は、走査型レーザセンサ３２の照射有効範囲を示している。走査型レーザセンサ３２により測定されたターゲット各点の距離情報は、電機室３０の演算処理装置に入力される。図１において、レーザセンサ照射範囲３４は、スプレッダ２８、コンテナ３、トレーラシャーシ３６、地面を検出できる範囲に設定されている。なお、距離情報は、レーザセンサ照射範囲３４内にスプレッダ２８およびコンテナ３が位置する陸側オペレーションにおいて得られる。

具体的には、走査型レーザセンサ３２は、コンテナ３の陸側の荷役位置（トレーラシャーシ３６または地面）において、スプレッダ２８と吊られたコンテナ３の連結面が良く見える位置にあることが望ましい。そのため、地面におかれたコンテナ３上面の高さより若干高い位置に取付けられると良い。例えば、巻上げ運転開始後にスプレッダ２８と吊られたコンテナ３との連結位置を水平方向からレーザ照射可能な位置に取付けられる。ただし、レーザセンサは走査型であることから、厳密に位置を指定する必要はなく、センサ設置位置とターゲットとの間に障害物がなく、走査型レーザセンサ３２の照射有効距離内にあれば問題はない。

（外観情報に基づくスプレッダとコンテナの一体状態／分離状態の判断）
図２は、本発明の実施の形態１において、走査型レーザセンサ３２により測定された距離情報から得られたスプレッダ２８、コンテナ３、地面の外観情報を示す図である。図２においてレーザは右側から照射されているものとする。

図２の左図は、コンテナ３を掴んでの巻上げ開始直後またはコンテナ３の着床直前の外観情報を示している。スプレッダ２８がコンテナ３を掴んだ状態では、スプレッダ２８とコンテナ３とは一体物として認識され、一体物の側面や下面が外観情報として検出される。また、地面が外観情報として検出される。ここで、一体物の側面の高さが「スプレッダ２８の高さ＋コンテナ３の高さ」と同じであることを判定することで、スプレッダ２８とコンテナ３とが一体状態であると判断できる。また、一体物と地面との間の空隙から、コンテナ３が吊り上げられていると判断できる。なお、コンテナ３については規格によりそのサイズが規定されている。当然スプレッダ２８やコンテナ３の高さについても決まっているので、得られた外観情報と、ターゲットの高さ情報からコンテナ３単体なのか、スプレッダ２８と一体となっているかの判断は容易につけることが可能である。

図２の中央図は、コンテナ３が着床した状態の外観情報を示している。コンテナ３が着床し、ロックピン２をアンロックした際にもスプレッダ２８とコンテナ３は未だ一体物として認識され、一体物の側面や上面が外観情報として検出される。また、地面が外観情報として検出される。コンテナ３と地面との間に空隙が無いことから、コンテナ３が着床していると判断できる。

図２の右図は、スプレッダ２８がコンテナ３をリリースした状態で巻上げられた時の外観情報を示している。ロックピン２をアンロック状態で巻上げ動作を開始すれば、ロックピン２の引っ掛かりが生じさえしなければスプレッダ２８のみが巻き上げられるため、スプレッダ２８とコンテナ３との間に空隙が生じる。右図に示すように、スプレッダ２８の側面や下面と、コンテナ３の側面や上面と、スプレッダ２８とコンテナ３との間の空隙と、地面とが外観情報として検出される。スプレッダ２８とコンテナ３間の空間距離が、スプレッダ２８の巻上げ高さに応じた適正な空間距離であることを判定することで、スプレッダ２８とコンテナ３とが分離状態であると判断できる。

（外観情報に基づく荷役用クレーンの安全制御）
本実施形態は、ロックＬＳ５の信号や着床ピン６の信号に基づく安全制御に、外観情報に基づく安全制御が加えられている点に主な特徴がある。ロックＬＳ５の信号や着床ピン６の信号に基づく基本的な安全制御については、上述した図９と同様であるため共通する処理については説明を省略する。

電機室３０の演算処理装置は、走査型レーザセンサ３２に接続された外観情報生成部を備える。外観情報生成部は、走査型レーザセンサ３２により測定されたターゲット各点の距離情報からターゲットの外観情報を図示化する。また、演算処理装置は、外観情報生成部に接続された外観判定部を備える。外観判定部は、外観情報からスプレッダ２８、コンテナ３、トレーラシャーシ３６が一体状態であるか分離状態であるかを判定する。外観判定部はクレーン制御ＰＬＣに接続されている。そして、実行中の運転モード（コンテナ３を掴んでの巻上げ運転、コンテナリリース後のスプレッダ２８のみの巻上げ運転）と、外観判定部により判定された状態との組み合わせが異常である場合には、外観判定部は、クレーン制御ＰＬＣに対して運転を停止させる為のインターロック（Ｉ／Ｌ）信号を出力する。

図３は、本発明の実施の形態１において演算処理装置が実行する処理ルーチンを説明するための制御フローである。
走査型レーザセンサ３２は、少なくとも巻上げ運転開始後に繰り返し走査を実行する（Ｓ３０）。外観情報生成部は、ターゲット（スプレッダ２８、コンテナ３、トレーラシャーシ３６、地面）の距離情報を取得し（Ｓ３１）、ターゲット各点の距離情報からターゲットの外観情報を作成する（Ｓ３２）。外観判定部は、外観情報に基づいて、図２で説明したように、スプレッダ２８とコンテナ３とが一体状態であるか分離状態であるかを推定する（Ｓ３３）。

次に、現在の運転モードが、コンテナを掴んでの巻上げ運転中であるか、コンテナリリース後のスプレッダのみの巻上げ運転中であるかを判定する（Ｓ３４）。

オペレータによりロック操作と巻上げ操作がなされている場合に、全てのロックＬＳ５の信号がＯＮ（Ｓ１０）、かつ、着床ピン６の信号がＯＮ（Ｓ１１）であることを条件として、巻上げ運転が開始されている（Ｓ１２）。この場合には、コンテナを掴んでの巻上げ運転中であると判定される。

一方、オペレータによりアンロック操作後と巻上げ操作がなされている場合に、全てのロックＬＳ５の信号がＯＦＦ（Ｓ２０）であり、巻上げ運転開始後（Ｓ２１）、所定時間内（Ｓ２２）に着床ピン６の信号がＯＦＦ（Ｓ２３）となっている場合には、コンテナリリース後のスプレッダのみの巻上げ運転中であると判定される。

Ｓ３４においてコンテナ３を掴んでの巻上げ運転中であると判定された場合には、巻上げ運転が開始されてから所定時間（Ｓ２２）経過後に測定・生成された外観情報（Ｓ３２）に基づいてスプレッダ２８とコンテナ３とが一体状態であるか否かを判定する（Ｓ３３、Ｓ３５）。スプレッダ２８とコンテナ３とが一体状態であると判定された場合には、確実にスプレッダ２８がコンテナ３を確実に掴んだ状態であると判断でき、巻上げ運転を継続する（Ｓ３６）。

一方、Ｓ３５において、スプレッダ２８とコンテナ３とが分離状態であると判定された場合には、把持が不完全であると判断でき、巻上げ運転を停止させるインターロック信号がクレーン制御ＰＬＣに出力される（Ｓ１３）。

また、Ｓ３４においてコンテナリリース後のスプレッダ２８のみの巻上げ運転中であると判定された場合には、巻上げ運転が開始されてから所定時間経過後に測定・生成された外観情報（Ｓ３２）に基づいてスプレッダ２８とコンテナ３とが分離状態であるか否かを判定する（Ｓ３３、Ｓ３７）。スプレッダ２８とコンテナ３とが分離状態であると判定された場合には、スプレッダ２８がコンテナ３を完全にリリースした状態であると判定し、Ｓ２４の処理を条件として、巻上げ運転を継続する（Ｓ２５）。この時、上述の通りロックＬＳ５の信号は全てＯＦＦ（Ｓ２０）であり、着床ピン６の信号もＯＦＦである（Ｓ２３）。

一方、Ｓ３７において、コンテナ３とスプレッダ２８とが一体状態であると判定された場合には、リリースが不完全であると判断でき、巻上げ運転を停止させるインターロック信号がクレーン制御ＰＬＣに出力される（Ｓ２７）。例えば、アンロック操作によりロックＬＳ５の信号がＯＦＦであるにも関わらず、ロックピン２がコンテナホール４に引っ掛かりコンテナ３も一緒に巻上げてしまった場合には、スプレッダ２８とコンテナ３の間に空隙は生じないか、仮に生じても巻上げ高さに応じた適正な空間距離とは異なる空隙となる。そのため、リリース（アンロック）異常を判断することが可能である。また、着床ピン６が故障した場合においてもトロリー２２下部の形状を認識することで、リリース（アンロック）異常を判断することが可能となる。

以上説明したように、図３に示すルーチンによれば、着床ピン６が故障した場合や、ロックピン２が磨耗変形してロックＬＳ５の信号はＯＮであるが機械的な保持ができていない場合であっても、巻上げ運転開始後の外観情報からスプレッダ２８とコンテナ３とが分離状態であることを検出することで異常を検知し、巻上げ運転を停止させることができる。また、ロックＬＳ５の信号はＯＦＦであるが機械的なリリースができていない場合であっても、巻上げ運転開始後の外観情報からスプレッダ２８とコンテナ３とが一体状態であることを検出することで異常を検知し、巻上げ運転を停止させることができる。
すなわち、運転モードに応じたロックＬＳ５と着床ピン６の信号の組み合わせが正常であっても、外観情報から得られるターゲットの状態が異常である場合には、巻上げ運転を停止させることができる。
本実施形態のシステムによれば、ロックＬＳ５の信号、着床ピン６の信号、および、巻上げ運転開始後の外観情報に基づいて、巻上げ運転の際にスプレッダ２８がコンテナ３を把持／リリースしていることを三重に検出できるため、コンテナ３の荷役作業において高い安全性を確保することができる。

（変形例）
ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、外観情報を走査型レーザセンサ３２により測定された距離情報に基づいて生成することとしているが、これに限定されるものではない。例えば、走査型レーザセンサ３２に代えてＣＣＤカメラを備え、外観情報をＣＣＤカメラにより撮影された画像情報に基づいて生成することとしても良い。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。

図４は、本発明の実施の形態１においてＣＣＤカメラを用いた場合の処理ルーチンを示す制御フローである。図４に示す処理ルーチンは、走査型レーザセンサ３２に代えてＣＣＤカメラを備え（Ｓ４０）、ターゲットの距離情報に代えて画像情報を取得し（Ｓ４０）、この画像情報から外観情報を作成する点を除き、図３の処理ルーチンと同様である。走査型レーザセンサ３２においてはターゲットであるスプレッダ２８とコンテナ３の高さデータから一体状態／分離状態を判断するが、ＣＣＤカメラにおいては画像情報上でスプレッダ２８とコンテナ３の間に巻上げ高さに応じた適正な空間が生じた場合にアンロック正常と判断できる。その他の事項については図３の説明と同様である。

また、上述した実施の形態１のシステムにおいては、陸脚部１８ｂに走査型レーザセンサ３２を取り付けることとしているが、これに限定されるものではない。陸脚部１８ｂと対向する位置にある海脚部１８ａに取り付けることとしても良い。

尚、上述した実施の形態１においては、ガントリークレーンがこの発明における「荷役用クレーン」に、ロックピン２のアクチュエータおよびクレーン制御ＰＬＣがこの発明における「ロックピン制御手段」に、走査型レーザセンサ３２および外観情報生成部がこの発明における「外観情報取得手段」に、外観判定部がこの発明における「外観判定手段」に、それぞれ相当している。
また、ここでは、演算処理装置が、上記Ｓ３０〜Ｓ３４、Ｓ３７の処理を実行することによりこの発明における「アンロック異常検出手段」が、上記Ｓ２７の処理を実行することにより前記第１の発明における「巻上げ運転停止手段」が、上記Ｓ３０〜Ｓ３４、Ｓ３５の処理を実行することによりこの発明における「ロック異常検出手段」が、それぞれ実現されている。

実施の形態２．
［実施の形態２のシステム構成］
次に、図５を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは図５に示す構成において、ＥＣＵ５０に上述した図３のルーチンを実施させることで実現することができる。

実施の形態１では、荷役用クレーンの例としてガントリークレーンを挙げたが、トランスファークレーンについても同様の手段により目的を達成することが可能である。

図５は、荷役用クレーンの一例であるトランスファークレーンの構成を示す図である。
図５に示す各要素の役割は、図１の要素と同様のものを含むため、役割が共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１で述べた通り、走査型レーザセンサ３２は、吊り荷であるコンテナ３を地面に着床させた位置やトレーラシャーシに載せた位置において、スプレッダ２８と吊られたコンテナ３の連結面が良く見える位置にあることが望ましい。図５に示す例では、走査型レーザセンサ３２は、トランスファークレーンのクレーン脚部１８に配置された電機室３０上に取り付けられている。

トランスファークレーンにおいては、蔵置コンテナによって走査型レーザセンサ３２の信号が遮断されてしまう位置が多々あるため、好ましくは、トランスファークレーンのクレーン脚部１８に最も近い位置にあるトラックレーンでの荷役作業を対象とする。仮に、一方のクレーン脚部１８側に常にトラックレーンがあるようにトランスファークレーンが運用される場合には、走査型レーザセンサ３２は１つ設置すれば足りることになる。

トランスファークレーンに本発明を適用した場合の各装置（走査型レーザセンサ３２、電機室３０の演算処理装置）の動作については、本発明の実施の形態１で述べたガントリークレーンの事例と同様である。

実施の形態３．
［実施の形態３のシステム構成］
次に、図６、図７を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態のシステムは図１または図５に示す構成において、ＥＣＵ５０に後述する図７のルーチンを実施させることで実現することができる。

実施の形態３は、ガントリークレーン（図１）またはトランスファークレーン（図５）によるトレーラシャーシ上のコンテナ吊り上げに関するものである。

トレーラシャーシ３６（図１）に載せられたコンテナ３を吊り上げる場合、スプレッダ２８（図１）をトレーラシャーシ３６上のコンテナ３の上部に着床させ、ロックピン２（図８）によりスプレッダ２８とコンテナ３間をロックする。そして、コンテナ３をスプレッダ２８で吊り上げる前に、コンテナ３とトレーラシャーシ３６間のロックピンをアンロックする必要がある。その上でトレーラシャーシ３６上のコンテナ３をスプレッダ２８で吊り上げる。

トレーラシャーシ３６上のコンテナ３は、シャーシ上に突き出たロックピンにコンテナ下面四隅のコンテナホール４（図８）に挿入された状態で載せられる。トレーラ走行中にコンテナ３が外れないようスプレッダ２８のロック機構のように、ロックされ運行される。しかし、コンテナ蔵置ヤードにコンテナを荷役用クレーンで移設する際には、荷役用クレーンがトレーラシャーシ３６上のコンテナ３を吊り上げる前にシャーシ側のロックピンは確実に外れた状態にすることが必要となる。このロックピンのアンロックは、通常トレーラ運転手が行っているが、アンロックしたつもりが開放不十分な状態で荷役用クレーンにコンテナ３を吊り上げられた場合、トレーラシャーシ３６ごと吊り上げられ、過大な荷重がクレーン機体およびロープに加わることとなるだけでなく、途中でロックが外れトレーラが落下したときにトレーラの破損やトレーラ運転手に怪我を負わせる可能性もある。

［実施の形態３の特徴的構成］
そこで、実施の形態３では、外観情報からコンテナ３、スプレッダ２８だけでなく、トレーラシャーシ３６も検出し、コンテナ３を掴んでの巻上げ運転開始後、所定時間以内にトレーラシャーシ３６とコンテナ３間に空隙が生じない場合には、トレーラシャーシ３６のアンロック異常と判断して巻上げ運転を停止させることとした。

巻上げ運転の際にスプレッダ２８がコンテナ３を把持／リリースしているかは実施の形態１の手法にて判定することが可能であるためその説明は省略する。実施の形態３では、コンテナ３を掴んでの巻上げ運転に際して、トレーラシャーシ３６がコンテナ３をリリースしているかを判定する手法について説明する。

（外観情報に基づくコンテナとトレーラシャーシの一体状態／分離状態の判断）
図６は、本発明の実施の形態３において、走査型レーザセンサ３２により測定された距離情報から得られたスプレッダ２８、コンテナ３、トレーラシャーシ３６、地面の外観情報を示す図である。図６においてレーザは右側から照射されているものとする。

図６の（Ａ）は、スプレッダ２８をコンテナ３上に巻下げ時の外観情報を示している。トレーラシャーシ３６と、その上に載せられたコンテナ３は一体物として認識され、一体物の側面や上面、地面が外観情報として検出される。また、スプレッダ２８の側面や下面が外観情報として検出される。ここで、コンテナ３の高さおよびスプレッダ２８の高さについては既知であるからスプレッダ２８を検出でき、一体物からコンテナ３の高さを引いた分がトレーラシャーシの高さということになる。

図６の（Ｂ）は、トレーラシャーシ３６上に載せられているコンテナ３をスプレッダ２８で掴んだ時の外観情報を示している。スプレッダ２８、コンテナ３、トレーラシャーシ３６は一体物として認識され、一体物の側面や上面、地面が外観情報として検出される。

図６の（Ｃ）と（Ｄ）は、スプレッダ２８がコンテナ３を掴んで巻上げ運転を開始してから所定時間経過後の外観情報を示している。
（Ｃ）は、トレーラシャーシ３６とコンテナ間のロックが正常に解除されている場合の外観情報である。コンテナ３とスプレッダ２８だけが巻き上がり、トレーラシャーシ３６は元の位置に残るため、スプレッダ２８とコンテナ３とは一体物として認識され、一体物の側面や下面が外観情報として検出される。また、トレーラシャーシ３６の側面と上面が外観情報として検出される。コンテナ３の高さおよびスプレッダ２８の高さについては既知であるから、一体物がコンテナ３を把持したスプレッダ２８であると判断できる。この一体物とトレーラシャーシ３６との間の空隙から、コンテナ３とトレーラシャーシ３６とが分離状態であると判断できる。

一方、（Ｄ）は、トレーラシャーシ３６とコンテナとの間のロックが正常に解除されていない場合の外観情報である。トレーラシャーシ３６とコンテナ３との間のロックが正常に解除されず、トレーラシャーシ３６に引っ掛かった状態で巻上げ運転が行われた場合には、スプレッダ２８がコンテナ３とトレーラシャーシ３６とを合わせて巻き上げてしまう。この場合には、スプレッダ２８とコンテナ３とトレーラシャーシ３６は一体物として認識され、一体物の側面や下面が外観情報として検出される。また、地面が外観情報として検出される。地面と一体物との間に空隙が生じることにより、コンテナ３とトレーラシャーシ３６とが一体状態であると判断できる。

図６の（Ｃ）、（Ｄ）のように検出される外観情報の違いにより、トレーラシャーシ３６とコンテナ３の間のロックが正常に解除されたか否かを判定することが可能である。

図７は、本発明の実施の形態３において演算処理装置が実行する処理ルーチンを説明するための制御フローである。
走査型レーザセンサ３２は、少なくとも巻上げ運転開始後に連続的に走査を実行する（Ｓ７２）。外観情報生成部は、ターゲット（スプレッダ２８、コンテナ３、トレーラシャーシ３６、地面）の距離情報を取得し（Ｓ７３）、ターゲット各点の距離情報からターゲットの外観情報を作成する（Ｓ７４）。外観判定部は、外観情報に基づいて、図６で説明したように、コンテナ３とトレーラシャーシ３６とが一体状態であるか分離状態であるかを推定する（Ｓ７５）。

コンテナ３を掴んでの巻上げ運転が開始されてから所定時間後（Ｓ７０、Ｓ７１）に、スプレッダ２８とコンテナ３とが分離状態であるか否かを判定する（Ｓ７６）、巻上げ運転が開始されてから所定時間後に測定・生成された外観情報（Ｓ７４）に基づいて、コンテナ３とトレーラシャーシ３６とが分離状態であるか否かを判定する（Ｓ７６）。コンテナ３とトレーラシャーシ３６とが分離状態であると判定された場合には、トレーラシャーシ３６がコンテナ３を完全にリリースした状態であると判断し、巻上げ運転を継続する（Ｓ７７）。一方、Ｓ７６において、コンテナ３とトレーラシャーシ３６とが一体状態であると判定された場合には、リリースが不完全であると判断でき、巻上げ運転を停止させるインターロック信号がクレーン制御ＰＬＣに出力される（Ｓ７８）。

（変形例）
ところで、上述した実施の形態３のシステムにおいては、外観情報を走査型レーザセンサ３２により測定された距離情報に基づいて生成することとしているが、これに限定されるものではない。例えば、走査型レーザセンサ３２に代えてＣＣＤカメラを備え、外観情報をＣＣＤカメラにより撮影された画像情報に基づいて生成することとしても良い。

尚、上述した実施の形態３においては、走査型レーザセンサ３２および外観情報生成部がこの発明における「外観情報取得手段」に、外観判定部がこの発明における「コンテナ−トレーラシャーシ外観判定手段」に、それぞれ相当している。
また、ここでは、演算処理装置が、上記Ｓ７２〜Ｓ７６の処理を実行することによりこの発明における「トレーラシャーシ吊り上がり検出手段」が、上記Ｓ７８の処理を実行することによりこの発明における「運転停止手段」が、それぞれ実現されている。

１ スプレッダ本体、２ ロックピン、３ コンテナ、４ コンテナホール、５ ロックＬＳ、６ 着床ピン、７ フリッパ、１０ 岸壁、１２ エプロン、１４ 走行用レール、１６ 荷役用クレーン、１８ クレーン脚部、１８ａ 海脚部、１８ｂ 陸脚部、１９ 車輪、２０ ブーム２２ トロリー、２４ 運転室、２６ 巻上用ロープ、２８ スプレッダ、３０ 電機室、３２ 走査型レーザセンサ、３４ レーザセンサ照射範囲、３６ トレーラシャーシ

Claims (5)

1. コンテナの上部と連結してコンテナを固定可能なロックピンを備えたスプレッダと、
   前記ロックピンをロック位置とアンロック位置に制御可能なロックピン制御手段と、
   前記スプレッダの側面および前記コンテナの側面を含む外観情報を取得可能な外観情報取得手段と、
   前記外観情報取得手段により取得された外観情報に基づいて、前記スプレッダと前記コンテナとが一体状態であるか分離状態であるかを判定する外観判定手段と、
   前記ロックピンがアンロック位置に制御されて前記スプレッダを巻上げる巻上げ運転が開始された後、前記外観情報取得手段が外観情報を取得し、前記外観判定手段が前記スプレッダと前記コンテナとが一体状態であると判定した場合に、異常信号を出力するアンロック異常検出手段と、
   前記異常信号に応じて前記巻上げ運転を停止させる巻上げ運転停止手段と、
   を備えることを特徴とする荷役用クレーンの安全装置。
2. 前記ロックピンがロック位置に制御されて前記巻上げ運転が開始された後、前記外観情報取得手段が外観情報を取得し、前記外観判定手段が前記スプレッダと前記コンテナとが分離状態であると判定した場合に、前記異常信号を出力するロック異常検出手段、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の荷役用クレーンの安全装置。
3. 前記外観情報取得手段は、前記スプレッダの側面、前記コンテナの側面、および、前記コンテナが着床するトレーラシャーシの側面を含む外観情報を取得可能であり、
   前記外観情報取得手段により取得された外観情報に基づいて、前記コンテナと前記トレーラシャーシとが一体状態であるか分離状態であるかを判定するコンテナ−トレーラシャーシ外観判定手段と、
   前記巻上げ運転が開始された後、前記外観情報取得手段が外観情報を取得し、前記コンテナ−トレーラシャーシ外観判定手段が前記コンテナと前記トレーラシャーシとが一体状態であると判定した場合に、前記異常信号を出力するトレーラシャーシ吊り上がり検出手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の荷役用クレーンの安全装置。
4. 前記荷役用クレーンの脚部に設けられた走査型レーザセンサを備え、
   前記外観情報取得手段は、前記走査型レーザセンサにより測定された距離情報に基づき外観情報を取得すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の荷役用クレーンの安全装置。
5. 前記荷役用クレーンの脚部に設けられたＣＣＤカメラを備え、
   前記外観情報取得手段は、前記ＣＣＤカメラにより撮影された画像情報に基づき外観情報を取得すること、
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の荷役用クレーンの安全装置。

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