JPH11246051A - 船舶とアンローダとの相対位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気候条件や装置の汚れの影響を受けずに船舶
とアンローダとの相対位置を検出すると共に、装置の長
寿命化を図る。 【解決手段】 船舶１４とアンローダ１との相対位置を
検出する船舶とアンローダとの相対位置検出装置におい
て、上記船舶１４にその絶対位置を検出するためのＧＰ
Ｓ受信機２８を設け、上記アンローダ１に地上の仮想座
標系に対してアンローダ１の相対位置を検出するための
移動量センサ２１〜２６を設け、上記ＧＰＳ受信機２８
によって検出された絶対位置と上記移動量センサ２１〜
２６によって検出された仮想座標系の相対位置とから船
舶１４とアンローダ１との相対位置を算出する演算手段
２９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、埠頭に接岸した船
舶の船倉から埠頭の岸壁に沿って走行自在なアンローダ
で荷を掻き取る際に、上記船舶と上記アンローダとの相
対位置を検出する船舶とアンローダとの相対位置検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】埠頭に接岸した船舶の船倉からアンロー
ダで荷を掻き取るに際しては、予めアンローダの駆動制
御装置に船倉の大きさ、高さやハッチの広さ等を入力し
ておいて、船舶とアンローダとの相対位置を検出して、
アンローダの掻取部を、自動的に船倉内に挿入させてそ
の形状に合わせて移動させ、荷を掻き取るようになって
いた。

【０００３】従来、船舶とアンローダの相対位置を検出
するためには、図４に示すように、アンローダ３１上に
二台の光波距離計３２を設置すると共に、船舶３３の前
後のデッキ３５上に反射鏡３４をそれぞれ設置して、そ
れぞれ光波距離計３２と反射鏡３４との距離と、光波の
発射角度とを計測し、船舶３３の位置と姿勢を検出する
ようになっていた。

【０００４】光波距離計３２は、船舶３３の揺動に追随
して揺動する反射鏡３４を自動的に追尾するようになっ
ており、随時、船倉の位置及び姿勢が検出されるように
なっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構造においては、船舶とアンローダとの相対位置を検出
するために、光学的手段である光波距離計を利用してい
るため、霧、雨や粉塵等の気候条件による影響を受けや
すく、検出した船舶とアンローダの相対位置にずれが発
生してしまうおそれがあった。また、光学機器の汚れ等
の外乱によっても影響を受けることがあった。

【０００６】さらに、上記光波距離計は、船舶の揺動に
追随して揺動する反射鏡を、常時、追尾するようになっ
ているので、この追尾による機械的摩耗が大きかった。
さらに、レンズの絞りを行うための機械的摩耗もあっ
た。また、振動に弱い光波距離計が、振動の多いアンロ
ーダに設置されているため、故障の頻度が多く、寿命が
短くなってしまうという問題もあった。

【０００７】また、作業の面から見れば、アンローダの
運転の都度、船舶のデッキ上に反射鏡を、光波距離計と
の位置合わせをしながら設置しなければならないという
煩わしさがあった。

【０００８】そこで、本発明は上記問題を解決すべく案
出されたものであり、その目的は、気候条件や装置の汚
れの影響を受けずに船舶とアンローダとの相対位置を検
出できると共に、長寿命化を達成できる船舶とアンロー
ダとの相対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】前記課題を解決すべく、
本発明は、埠頭に接岸した船舶の船倉から埠頭の岸壁に
沿って走行自在なアンローダで荷を掻き取る際に、上記
船舶と上記アンローダとの相対位置を検出する船舶とア
ンローダとの相対位置検出装置において、上記船舶にそ
の絶対位置を検出するためのＧＰＳ受信機を設け、上記
アンローダに地上の仮想座標系に対してアンローダの相
対位置を検出するための移動量センサを設け、上記ＧＰ
Ｓ受信機によって検出された絶対位置と上記移動量セン
サによって検出された仮想座標系の相対位置とから船舶
とアンローダとの相対位置を算出する演算手段を設けた
ものである。

【００１０】このように船舶の位置の検出にＧＰＳを用
いたことによって、気候条件や装置の汚れ等の外乱によ
る影響を受けることなく、正確に船舶の位置の検出を行
える。また、移動量センサによって仮想座標系に対する
アンローダの相対位置を、気候条件や装置の汚れ等の外
乱による影響を受けずに正確に検出して、演算手段によ
って船舶の船倉とアンローダの掻取部との相対位置を正
確に算出できる。

【００１１】また、船舶の揺動に追随して可動する部分
がないので、装置の機械的摩耗がなく、長寿命化が達成
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００１３】まず最初に、本発明の構成について説明す
る。

【００１４】図１は本発明に係る船舶とアンローダとの
相対位置検出装置の実施の形態を示した平面図、図２は
同垂直方向断面図、図３は本発明に係る船舶とアンロー
ダとの相対位置検出装置の実施の形態を示した概念図で
ある。

【００１５】まず、本発明に係るアンローダ１の構成に
ついて説明する。

【００１６】図１及び図２に示すように、このアンロー
ダ１は、埠頭２上に敷設されたレール３上を、岸壁４に
沿って走行する走行体５を有している。この走行体５上
には、旋回部６が設けられており、この旋回部６には、
水平方向に延びる傾動ブーム７が、傾動自在にピン８を
介して設けられている。傾動ブーム７の基端部には、旋
回部６に延びる傾斜シリンダ９が設けられており、この
傾斜シリンダ９の伸縮によって、傾動するようになって
いる。傾動ブーム７の先端部には、バケットエレベータ
１１が旋回自在に設けられている。バケットエレベータ
１１には、無端チェーン（図示せず）に取り付けられた
複数のバケット（図示せず）が設けられており、無端チ
ェーンの回転によって、その下端部の掻取部１２から船
舶１４の船倉１５内の荷１６を上方に掻き取るようにな
っている。なお、掻取部１２には可動スプロケット（図
示せず）が設けられており、掻取部１２の傾斜及び水平
方向への伸縮が可能になっている。

【００１７】旋回部６上には、筒状の垂直部１７が形成
され、この垂直部１７には筒状の水平部１８が直交して
形成されている。これら垂直部１７及び水平部１８は、
傾動ブーム７と同時に旋回するようになっている。水平
部１８の先端部はバケットエレベータ１１に接続されて
おり、その内部に設けられたコンベヤ（図示せず）によ
って、掻き取られた荷１６を埠頭２側に搬送するように
なっている。この搬送された荷１６は、垂直部１７及び
旋回部６の内部を落下して、その下方に設けられた搬送
コンベヤ（図示せず）によって、所定の荷揚げ場に搬送
される。

【００１８】ところで、上記アンローダ１には、各部材
の移動量を検知するために、各種移動量センサが設けら
れている。

【００１９】走行体５には、車輪１９の回転量を計測す
る走行位置検出センサ２１が設けられている。なお、車
輪１９とレール３との間には多少の滑りが生じるため、
車輪１９にセルシン（シンクロ発信機）を設置して、そ
の信号をＳ／Ｄ変換器でシーケンサに取り込むようにな
っている。そしてレール３沿いに、５０ｍ毎にストライ
カを設置し、各ストライカを通過する都度カウンタをリ
セットして滑りによる誤差の蓄積を防止するようになっ
ている。

【００２０】旋回部６には、その旋回角度を検出するた
めの旋回角検出センサ２２と、傾動ブーム７の傾斜角度
を検出するためのブーム仰角検出センサ２３とが設けら
れている。

【００２１】バケットエレベータ１１の上方には、バケ
ットエレベータ１１がどの方向に向いているかを検出す
るバケットエレベータ旋回角検出センサ２４が設けられ
ている。バケットエレベータ１１の下部の掻取部１２に
は、その傾斜を検出する掻取部傾斜角検出センサ２５
と、水平方向への伸縮長さを検出する掻取部伸縮長検出
センサ２６とが設けられている。

【００２２】なお、上記各移動量センサ２２〜２６にも
セルシン（シンクロ発信機）が設置されており、検出値
の誤差の蓄積を防止するようになっている。

【００２３】次に、船舶１４の構成について説明する。

【００２４】船舶１４には、複数の船倉１５が形成され
ており、その上部には、荷１６の搬出入を行うためのハ
ッチ２７がそれぞれ形成されている。

【００２５】船舶１４の前方部と後方部には、ＧＰＳ受
信機２８がそれぞれ設けられている。これらＧＰＳ受信
機２８は、室内の所定位置に固定されており、外部の風
雨を受けないようになっている。

【００２６】なお、ＧＰＳ受信機２８の位置は、船舶１
４の前後に限られるものではなく、二つのＧＰＳ受信機
２８の距離が離れていれば、船舶１４の中間部に設けら
れてもよい。

【００２７】上記ＧＰＳ受信機２８は、少ない遅れ時間
と高速の更新時間でセンチメートルの測位精度を提供す
るもので、センチメートルレベルの位置の更新は０．２
秒以下の遅れで、毎秒５回計算される。また、このＧＰ
Ｓ受信機２８は、気候条件等による影響を受けることが
なく、無線障害を含む悪い環境で優れた衛星の補足が可
能である。

【００２８】このＧＰＳ受信機２８の精度は、具体的に
は水平方向が１Ｈｚ時１ｃｍ＋２ｐｐｍ、１０Ｈｚ時３
ｃｍ＋２ｐｐｍであり、垂直方向が１Ｈｚ時２ｃｍ＋２
ｐｐｍ、１０Ｈｚ時５ｃｍ＋２ｐｐｍである。なお、１
ｐｐｍは一方のＧＰＳ受信機２８である基準局と他方の
ＧＰＳ受信機２８である移動局との距離の１００分の１
である。

【００２９】埠頭２上には、仮想座標系が設定されてお
り、例えば、レール３上の一点を原点として設定する。
そして、予めこの原点の絶対位置をＧＰＳによって検出
しておく。

【００３０】アンローダ１の操縦室（図示せず）には、
上記ＧＰＳ受信機２８によって検出された絶対位置と上
記各移動量センサ２１〜２６によって検出された仮想座
標系の相対位置とから船舶１４の船倉１５とアンローダ
１の掻取部１２との相対位置を算出する演算手段２９が
設けられている。

【００３１】この演算手段２９には、図３に示すよう
に、ＧＰＳ受信機２８による船舶１４の前後二点の絶対
位置の情報と、アンローダ１の各部の移動量と仮想座標
系の原点の絶対位置との情報と、船舶１４の船倉１５の
大きさ、形状や位置等の情報が入力されるようになって
いる。

【００３２】次に、本発明の作用を説明する。

【００３３】船舶１４が埠頭２に接岸した際に、ＧＰＳ
受信機２８によって、その絶対位置と姿勢を検出する
が、上述のように、船舶１４の前後の所定位置に、平面
位置及び高さ位置を検出できるＧＰＳ受信機２８を設け
たことによって、船舶１４の二点の所定位置の平面位置
及び高さ位置を絶対位置として検出できる。船舶１４内
の二点の平面位置及び高さ位置を演算手段２９に入力す
ることによって、予め入力された船舶形状の情報と併せ
て演算して、船舶１４の絶対位置だけでなく、その傾き
等の姿勢も検出できる。また、ＧＰＳ受信機２８は０．
２秒単位で位置の更新がされるので、船舶１４の波によ
る揺動に併せて随時、位置情報を入力することができ
る。

【００３４】また、アンローダ１においては、走行位置
検出センサ２１によって、仮想座標系に設定された原点
からのアンローダ１の移動量を検出することができると
共に、その他の各移動量センサ２２〜２６で、各部位の
移動量を検出することができる。そして、これら各部の
移動量と仮想座標系の原点の絶対位置とを演算手段２９
に入力することによって、掻取部１２の位置及び姿勢を
検出することができる。すなわち、原点の絶対位置と掻
取部１２の相対位置とを比較して演算することによっ
て、掻取部１２の絶対位置及び姿勢を算出することがで
きる。

【００３５】演算手段２９には、予め船舶１４の船倉１
５及びハッチ２７の大きさ、形状や位置等の情報が入力
されており、上記船舶１４の絶対位置及び姿勢と掻取部
１２の絶対位置との情報と併せて各部の位置を演算する
ことによって、船舶１４の船倉１５とアンローダ１の掻
取部１２との相対位置を算出することができる。

【００３６】また、船舶１４の揺動に併せて随時、上記
相対位置の算出を行えるので、この相対位置の情報を図
示しないアンローダ駆動制御装置に入力することによっ
て、アンローダ１の掻取部１２が、ハッチ２７に接触し
ないように船倉１５内に挿入され、その内部で壁に接触
しないように荷１６を掻き取るという自動運転を行うこ
とができる。

【００３７】このように、ＧＰＳ受信機２８によって、
船舶１４の位置及び姿勢を検出するようにしたので、気
候条件による影響を受けることがない。また、ＧＰＳ受
信機２８を船舶１４の内部に設置したことによって、外
部の風雨の影響を受けることがなく、機器の汚れ及び損
傷を防止できる。

【００３８】さらに、ＧＰＳ受信機２８には、従来の光
波距離計のような可動部はないので、機械的摩耗がな
い。これらのことにより、ＧＰＳ受信機２８をメンテナ
ンスフリーとすることができ、長時間に亘って、船舶１
４とアンローダ１との相対位置の検出ができると共に、
その長寿命化を達成できる。

【００３９】なお、アンローダ１にもＧＰＳ受信機を取
り付けることも考えられるが、ＧＰＳ受信機とせずに、
各種の移動量センサ２１〜２６としたことによって、製
造コストの低減を図ることができる。また、振動の大き
いアンローダ１に、比較的構造が簡単な移動量センサ２
１〜２６を設けたので、故障が少なく、その長寿命化を
達成できる。

【００４０】また、従来のように、反射鏡をアンローダ
１の運転の都度、船舶１４のデッキ上に、光波距離計と
の位置合わせをしながら設置する必要はないので、作業
の短縮化が達成できる。

【００４１】なお、上記実施の形態においては、ＧＰＳ
受信機２８を船舶１４毎に設けているが、ＧＰＳ受信機
２８を可般型として、接岸した船舶１４の所定の位置に
搬入し設置するようにしてもよい。これによれば、高価
なＧＰＳ受信機の共有化をすることによって、コストの
低減を達成できる。この場合のＧＰＳ受信機の設置作業
は、従来の反射鏡の設置作業に比べて、位置合わせをす
る必要がなく、所定位置に固定するだけであるので、非
常に容易である。

【００４２】なお、演算手段２９の設置位置は、アンロ
ーダ１の操縦室に限られるものではない。

【００４３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、気候条件
や装置の汚れの影響を受けずに船舶とアンローダとの相
対位置を船舶の揺動に併せて随時、正確に検出できると
共に、装置の長寿命化が達成できるという優れた効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る船舶とアンローダとの相対位置検
出装置の実施の形態を示した平面図である。

【図２】本発明に係る船舶とアンローダとの相対位置検
出装置の実施の形態を示した垂直方向断面図である。

【図３】本発明に係る船舶とアンローダとの相対位置検
出装置の実施の形態を示した概念図である。

【図４】従来の船舶とアンローダとの相対位置検出装置
を示した平面図である。

【符号の説明】

１ アンローダ ２ 埠頭 ４ 岸壁 １４ 船舶 １５ 船倉 １６ 荷 ２１ 走行位置検出センサ（移動量センサ） ２２ 旋回角検出センサ（移動量センサ） ２３ ブーム仰角検出センサ（移動量センサ） ２４ バケットエレベータ旋回角検出センサ（移動量セ
ンサ） ２５ 掻取部傾斜角検出センサ（移動量センサ） ２６ 掻取部伸縮長検出センサ（移動量センサ） ２８ ＧＰＳ受信機 ２９ 演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埠頭に接岸した船舶の船倉から埠頭の岸
   壁に沿って走行自在なアンローダで荷を掻き取る際に、
   上記船舶と上記アンローダとの相対位置を検出する船舶
   とアンローダとの相対位置検出装置において、上記船舶
   にその絶対位置を検出するためのＧＰＳ受信機を設け、
   上記アンローダに地上の仮想座標系に対してアンローダ
   の相対位置を検出するための移動量センサを設け、上記
   ＧＰＳ受信機によって検出された絶対位置と上記移動量
   センサによって検出された仮想座標系の相対位置とから
   船舶とアンローダとの相対位置を算出する演算手段を設
   けたことを特徴とする船舶とアンローダとの相対位置検
   出装置。