JPH04116093A - 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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- JPH04116093A JPH04116093A JP23333290A JP23333290A JPH04116093A JP H04116093 A JPH04116093 A JP H04116093A JP 23333290 A JP23333290 A JP 23333290A JP 23333290 A JP23333290 A JP 23333290A JP H04116093 A JPH04116093 A JP H04116093A
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- Japan
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- container
- camera
- laser light
- light source
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、トランスファークレー／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。
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。
コンテナの段積みケ行う場合、オは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、位菅合わせを行っている。
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、位菅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
レーンもレール上ケ走行するという条件の下Ｋ、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。
レーンもレール上ケ走行するという条件の下Ｋ、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。
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ャーシ上の
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。
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。
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。
トランスファ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
を設ける。
、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
を設ける。
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
ら端までスキャンニングする。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ケもとに、演算処
理装置に二りコンテナ位置を演算し検出する。
転あるいは往復運動により、レーザ光がコンテナの端か
ら端までスキャンニングする。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ケもとに、演算処
理装置に二りコンテナ位置を演算し検出する。
＠１図はトランスファ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図はブロック図を示している
。第４図乃至第７図は本発明の詳細な説明する図である
。
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図はブロック図を示している
。第４図乃至第７図は本発明の詳細な説明する図である
。
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はトランスファークレーン
、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、Ｆｌ。
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はトランスファークレーン
、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、Ｆｌ。
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
ァークレーン７のトロリー８Ｋｉｉｌ、同トロリー８に
よりコンテナ６を吊り上げ移載する。
ァークレーン７のトロリー８Ｋｉｉｌ、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−Ｈトロリー８を停止させ、レーザ光Ａ７投射
し始め、対象コンテナ６の両端ケ認識する１スキヤニン
グが完了するまで、投射をつづける。
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−Ｈトロリー８を停止させ、レーザ光Ａ７投射
し始め、対象コンテナ６の両端ケ認識する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はトランスファークレーン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。
メラ２はトランスファークレーン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ＩＫ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（ら
れ、対象コンテナ６の両端Ｆ１とＦ２が得られ、その中
間点Ｆｏ 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Ｆｏ 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Ｆｏ 上に停止した時に、図示しないスプレッダが巻
き下され、前記コンテナ６の上に着床され、ツイストロ
ックオン後、前記コンテナ６？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（ら
れ、対象コンテナ６の両端Ｆ１とＦ２が得られ、その中
間点Ｆｏ 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Ｆｏ 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Ｆｏ 上に停止した時に、図示しないスプレッダが巻
き下され、前記コンテナ６の上に着床され、ツイストロ
ックオン後、前記コンテナ６？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。
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１ｏがらクレーン駆動部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。
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。
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ｃ７カメラ２でとらえる。
し、その反射光の一部ｃ７カメラ２でとらえる。
第５図ｔａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）は、反射光Ｃが
カメラ２でとらえたところを示す。
カメラ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ヶ通過したのち、受光部４上の点りに到達
する。前記カメラにより前記の点りの座標ＸＩ） ＋
’ｌｏが認識され、前記カメラ２の光軸の方向１１
に対して、前記反射光Ｃの方向１２ が認識される。な
お、Ｌｌ は、カメラ内受光部４かラカメラ内レンズ５
までの距離を表す。
し、レンズ５ヶ通過したのち、受光部４上の点りに到達
する。前記カメラにより前記の点りの座標ＸＩ） ＋
’ｌｏが認識され、前記カメラ２の光軸の方向１１
に対して、前記反射光Ｃの方向１２ が認識される。な
お、Ｌｌ は、カメラ内受光部４かラカメラ内レンズ５
までの距離を表す。
次に、第６図（ａ） 、 （１：＋）により、方向１２
の認識について説明する。
の認識について説明する。
ψＸ＝ｔａｎ ’（Ｘｎ／Ｌｔ） −−−−（１
１（Ｐ ＝ｔａｎ （Ｙり／Ｌｌ） −−−（
２１前記２式よりψ工、ψアが求められ、１２ の方向
が１１ から前記相対角乞持ったものとして認識される
。
１（Ｐ ＝ｔａｎ （Ｙり／Ｌｌ） −−−（
２１前記２式よりψ工、ψアが求められ、１２ の方向
が１１ から前記相対角乞持ったものとして認識される
。
なお、ψ工＝１２とｌ工のＸ方向になす角度ψア＝１２
と１１のｙ方向になす角度である。
と１１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！１ とカメラ２に
入射する反射光Ｃの方向１２ とから、反射光輝点Ｂ
の位置を求める方法を説明する。
入射する反射光Ｃの方向１２ 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！ ＋ ７ ＋ ｚと
すると、次の式が成立する。
すると、次の式が成立する。
Ｙ＝ＹＰ１
Ｘ＝Ｘｐ１
ｚ ＝ ＺＰ２−Ｌ ｔａｎθ’Ｐ２
こ−に、”＋１１＝ レーザ光源の座標Ｐ（２）＝
カメラの座標 （ｘｐｌ、ｙ、１．ｚＰｌ）＝（ｘ、ｙ、ｚ）座標系で
のＰ ｆｉｌの座標（Ｘｐ２．Ｙｐ２．Ｚｐ２）＝ （
Ｘ、Ｙ、Ｚ）座標系テノＰ（２）ノ座標θ’Ｐ ２ ＝
Ｐ Ｌ２１ Ｂのｘｙ平面とのなす角である。
カメラの座標 （ｘｐｌ、ｙ、１．ｚＰｌ）＝（ｘ、ｙ、ｚ）座標系で
のＰ ｆｉｌの座標（Ｘｐ２．Ｙｐ２．Ｚｐ２）＝ （
Ｘ、Ｙ、Ｚ）座標系テノＰ（２）ノ座標θ’Ｐ ２ ＝
Ｐ Ｌ２１ Ｂのｘｙ平面とのなす角である。
第２図（ａ） ｌ （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。
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。
すなわち軌跡上の点列Ｐ１（１＝ｘ〜ｎ）の２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。
１ｚ−ｚｌ＞Δｋ〉Ｏ
Ｐｉ Ｐｉ＋１
この時Ｐ１ をエツジＦ１０ｒ Ｆ２と定義する。
Ｆ とＦ２ の区別は
ｚＰｉ−２Ｐｉ＋１＞ΔｚＯ
の時Ｐ１ 乞Ｆ２ とし、
ｚＰｉ−２Ｐｉ＋１ ＜−ΔｚＯ＜Ｏ
の時Ｐ、＋１ をＦｌ とする。
Ｆ とＦ の中間位置をコンテナ位置Ｆ。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、レーザ光源から番寺下方向にレーザ光を照
射し、その反射光ケカメラでとらえ、カメラの視野内の
位置とレーザ光の方向から輝点の３次元座標な検出する
。レーザ光源にはレーザ光の方向な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ッジケ検出する
ことにより、コンテナの位置？検出することができる。
ラを搭載し、レーザ光源から番寺下方向にレーザ光を照
射し、その反射光ケカメラでとらえ、カメラの視野内の
位置とレーザ光の方向から輝点の３次元座標な検出する
。レーザ光源にはレーザ光の方向な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ッジケ検出する
ことにより、コンテナの位置？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ァークレーンヤコ
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。
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）のスキャ
ンユング及び位置検出を行うこともできる。
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）のスキャ
ンユ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？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ャニ
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
ナ位置を演算し、検出することにより、次の効果を有す
る。
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？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ャニ
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
ナ位置を演算し、検出することにより、次の効果を有す
る。
トランスファ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、
オはレータの負担が減少し、あるいはオはレータの配置
が不要になる。
ンテナをハンドリングする機器の自動化が可能となり、
オはレータの負担が減少し、あるいはオはレータの配置
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
発明をトランスファ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（ＰＬ）のレー
ザ反射光輝点の軌跡な示す概略図、第３図はブロック図
である。 第４図乃至第７図は本発明の詳細な説明する図面で、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） ｌ （Ｃ）はカメラ
でとらえた反射光の位１を関係？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儂
、（ｃ）はカメラの光軸と反射光の方向を示す。 第６図（ａ） 、 （１））は反射光の方向の認識ケ説
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・・・トランスファークレーン８・
・トロリー ９・演算処理装置Ｆ１．Ｆ２・・・コ
ンテナの端点 １２・・ミラー代理人 弁理士
岡 本 重 文 外１名 第１圓 第２回 ε （ａ） （ｂ） 第３圓 １−−−レーサ゛先源 ２−ｍ−カメラ ６−ｍ−コンテナ ７−−一トラストフ７−クレーン ８−ｍ−トロリー Ｆｌ 、Ｆ２−−− ］ンテナの痛点、第４回 （ａ） 第６図 （ａ） Ｃｂ）
発明をトランスファ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（ＰＬ）のレー
ザ反射光輝点の軌跡な示す概略図、第３図はブロック図
である。 第４図乃至第７図は本発明の詳細な説明する図面で、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） ｌ （Ｃ）はカメラ
でとらえた反射光の位１を関係？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儂
、（ｃ）はカメラの光軸と反射光の方向を示す。 第６図（ａ） 、 （１））は反射光の方向の認識ケ説
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・・・トランスファークレーン８・
・トロリー ９・演算処理装置Ｆ１．Ｆ２・・・コ
ンテナの端点 １２・・ミラー代理人 弁理士
岡 本 重 文 外１名 第１圓 第２回 ε （ａ） （ｂ） 第３圓 １−−−レーサ゛先源 ２−ｍ−カメラ ６−ｍ−コンテナ ７−−一トラストフ７−クレーン ８−ｍ−トロリー Ｆｌ 、Ｆ２−−− ］ンテナの痛点、第４回 （ａ） 第６図 （ａ） Ｃｂ）
Claims (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
光をスキャニングし、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
よりコンテナ位置を演算し、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 true JPH04116093A (ja) | 1992-04-16 |
| JP2831110B2 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) |
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-
1990
- 1990-09-05 JP JP2233332A patent/JP2831110B2/ja not_active Expired - Fee Related
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