JPWO2015121973A1 - コンテナ配置位置検出装置、クレーン制御システム - Google Patents
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Abstract
コンテナ配置位置検出装置(20)は、コンテナヤード(G)に既に配置されている既設置コンテナ(C2)の上縁(E)を横断するように上方から検出光(L)を照射する検出光照射部(25)と、検出光(L)の照射範囲を斜め上方から撮像して、吊コンテナ(C1)に照射された第一検出光(L1)および既設置コンテナ(C2)の上面に照射された第二検出光(L2)を検出する第一撮像部(27)と、第一検出光(L1)および第二検出光(L2)に基づいて、コンテナ(C1)を配置すべきコンテナ配置位置(A)を求めるコンテナ配置位置決定部(55)と、を備える。
Description
この発明は、コンテナ配置位置検出装置、クレーン制御システムに関する。
特許文献1には、コンテナヤードでコンテナを配置すべき位置を検出するコンテナ配置位置検出装置が開示されている。
このコンテナ配置位置検出装置では、コンテナヤードに配置されたクレーンのスプレッダにCCDカメラ等の撮像部を設置し、この撮像部でコンテナの上縁等を検出して、コンテナを配置すべき位置(コンテナ配置位置)を求めている。
このコンテナ配置位置検出装置では、コンテナヤードに配置されたクレーンのスプレッダにCCDカメラ等の撮像部を設置し、この撮像部でコンテナの上縁等を検出して、コンテナを配置すべき位置(コンテナ配置位置)を求めている。
しかし、従来のコンテナ配置位置検出装置では、撮像部の画像上での水平方向のずれ量を評価するのみとなっており、物理的な距離(例えば、何mmずれているか)として評価が出来ていない。そして、積み付け先目標コンテナまたは目標位置マークまでの高さ方向の距離が分からない。そのため、上記コンテナ配置位置検出装置では、吊り具または吊り具に把持されたコンテナを、ずれなく正確に目標位置に乗せるように制御する事が難しい。
また、撮像箇所の光量が不足していて撮像部が取得した画像データに含まれるノイズや外乱の影響が大きくなる場合、あるいは、ノイズや外乱自体が多く含まれる場合には、コンテナ配置位置を正確に求めることが困難になる。例えば雨上がりには、コンテナヤード等に溜まった雨水に太陽光が反射して、コンテナ配置位置を正確に求められないという課題がある。
また、撮像箇所の光量が不足していて撮像部が取得した画像データに含まれるノイズや外乱の影響が大きくなる場合、あるいは、ノイズや外乱自体が多く含まれる場合には、コンテナ配置位置を正確に求めることが困難になる。例えば雨上がりには、コンテナヤード等に溜まった雨水に太陽光が反射して、コンテナ配置位置を正確に求められないという課題がある。
この発明は、コンテナ配置位置を正確にかつ安定して求めることができるコンテナ配置位置検出装置、クレーン制御システムを提供することを目的とする。
この発明の第一態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、コンテナヤードでコンテナを配置すべき位置を検出するコンテナ配置位置検出装置であって、前記コンテナヤードに既に配置されている既設置コンテナの上縁を横断するように上方から検出光を照射する検出光照射部と、前記検出光の照射範囲を斜め上方から撮像して、吊コンテナに照射された第一検出光および前記既設置コンテナの上面に照射された第二検出光を検出する第一撮像部と、前記第一検出光および前記第二検出光に基づいて、コンテナ配置位置を求めるコンテナ配置位置決定部とを備える。
この発明の第二態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第一態様のコンテナ配置位置検出装置における前記コンテナ配置位置決定部が、前記第一撮像部により検出された前記第二検出光の位置に基づいて前記既設置コンテナの上縁の高さを求めてもよい。
この発明の第三態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第一態様のコンテナ配置位置検出装置における前記コンテナ配置位置決定部が、前記第一検出光と前記第二検出光のずれ量に基づいて前記吊コンテナと前記既設置コンテナの上縁間の高さ距離を求めてもよい。
この発明の第四態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第一から第三態様の何れか一つの態様のコンテナ配置位置検出装置において、前記コンテナヤードを撮像して前記コンテナヤードに設けられたコンテナ配置位置に対応するマークを検出する第二撮像部を備え、前記コンテナ配置位置決定部は、前記マークの位置に基づいて前記コンテナヤードにおける前記コンテナ配置位置を求めてもよい。
この発明の第五態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第四態様のコンテナ配置位置検出装置における前記第一撮像部が前記第二撮像部を兼ねるようにしてもよい。
この発明の第六態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第四または第五態様のコンテナ配置位置検出装置において、前記第二撮像部の撮像範囲を照明する照明部を備えていてもよい。
この発明の第七態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第六態様のコンテナ配置位置検出装置において、前記照明部から照射される照明光が、前記検出光と同一の波長帯に設定されていてもよい。
この発明の第八態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第七態様のコンテナ配置位置検出装置における前記波長帯が、太陽光の大気の吸収帯に設定されていてもよい。
この発明の第九態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第一から第八態様のいずれか一つの態様のコンテナ配置位置検出装置における前記検出光照射部が、前記コンテナ配置位置に隣接して既に配置されている既設置隣接コンテナの上縁を横断するように前記検出光を照射し、前記コンテナ配置位置決定部は、前記既設置隣接コンテナの位置を検出するようにしてもよい。
この発明の第十態様によれば、クレーン制御システムは、コンテナヤードでコンテナを移動させるクレーンと、第一から第九態様のいずれか一つの態様のコンテナ配置位置検出装置と、前記コンテナ配置位置検出装置で求めたコンテナ配置位置に基づいて前記クレーンを制御する制御装置と、を備える。
上述したコンテナ配置位置検出装置は、周囲の外乱やノイズへの耐性持ちながら、コンテナ配置位置を正確に求めることができる。
上述したクレーン制御システムは、コンテナ配置位置にコンテナを正確に配置することができる。
上述したクレーン制御システムは、コンテナ配置位置にコンテナを正確に配置することができる。
図1は、この発明の実施形態に係るクレーン制御システム1を示す図である。
図1に示すように、クレーン制御システム1は、クレーン5、コンテナ配置位置検出装置20および制御装置50等を備える。
クレーン5は、コンテナヤードGで、吊り荷であるコンテナC1を把持してコンテナ配置位置Aに向けて移動する機械装置である。
コンテナ配置位置検出装置20は、コンテナC1を配置する位置(コンテナ配置位置A)を検出する装置である。
制御装置50は、コンテナ配置位置検出装置20で求めたコンテナ配置位置Aに基づいてクレーン5を制御する装置である。
図1に示すように、クレーン制御システム1は、クレーン5、コンテナ配置位置検出装置20および制御装置50等を備える。
クレーン5は、コンテナヤードGで、吊り荷であるコンテナC1を把持してコンテナ配置位置Aに向けて移動する機械装置である。
コンテナ配置位置検出装置20は、コンテナC1を配置する位置(コンテナ配置位置A)を検出する装置である。
制御装置50は、コンテナ配置位置検出装置20で求めたコンテナ配置位置Aに基づいてクレーン5を制御する装置である。
クレーン5は、コンテナC1を段積みするタイヤ式ヤード用橋形クレーンである。クレーン5は、門形のクレーン走行機体10およびクレーン走行機体10を無軌道面上でX方向に走行させるタイヤ式走行装置11を備える。
クレーン走行機体10は、水平方向(Y方向)に平行に延びる一対の上部梁12を有する。これら上部梁12には、上部梁12に沿って移動する横行トロリー13が取り付けられている。
横行トロリー13は、吊りワイヤ15を介してスプレッダ16を上下方向(Z方向)に移動させる巻上装置14を備える。巻上装置14は、吊りワイヤ15を巻き上げたり、繰り出したりすることにより、吊りワイヤ15に吊り下げられたスプレッダ16を上下方向に移動させる。スプレッダ16は、コンテナC1を係脱可能に保持(把持)することができる。
クレーン走行機体10は、水平方向(Y方向)に平行に延びる一対の上部梁12を有する。これら上部梁12には、上部梁12に沿って移動する横行トロリー13が取り付けられている。
横行トロリー13は、吊りワイヤ15を介してスプレッダ16を上下方向(Z方向)に移動させる巻上装置14を備える。巻上装置14は、吊りワイヤ15を巻き上げたり、繰り出したりすることにより、吊りワイヤ15に吊り下げられたスプレッダ16を上下方向に移動させる。スプレッダ16は、コンテナC1を係脱可能に保持(把持)することができる。
スプレッダ16は、コンテナC1の上面の形状にほぼ一致する平面形状の部材である。スプレッダ16のX方向に延びる一方の長辺16aには、二台のコンテナ配置位置検出装置20が下向きに取り付けられる。長辺16aと平行なもう一方の長辺16bにも、二台のコンテナ配置位置検出装置20が下向きに取り付けられる。四台のコンテナ配置位置検出装置20は、同一構成である。
制御装置50は、クレーン走行機体10に載置される。制御装置50には、四台のコンテナ配置位置検出装置20が信号ケーブル(図示せず)を介して接続される。
ここで、上述したコンテナC1の配置位置は、コンテナヤードG上に既にコンテナC2が置かれているケースでは、このコンテナC2の上面の矩形範囲である。また、上述したコンテナC1の配置位置は、コンテナが無い場合には、あらかじめ定められたコンテナC2の上面と同形の矩形の範囲が設定してある。一般には、地面にマーキングが施されることで、上記矩形の範囲を運転者が目視確認可能となっている。ここで、この発明が適用されるクレーン制御システム1の目的は、吊コンテナであるコンテナC1をこのコンテナC1の配置位置に対してずれることなく置くことにある。これを実現する為に、クレーン制御システム1では、コンテナC1と上記コンテナ配置位置間の相対位置関係を正確に、また確実に検出する必要がある。
図2は、この発明の実施形態に係るコンテナ配置位置検出装置20の概略構成を示す図であって、コンテナ配置位置検出装置20をY方向から見た図である。
コンテナ配置位置検出装置20は、レーザ投光器25、照明器26、CCDカメラ27、および、これら光源の波長に一致する透過フィルタ28を備える。
レーザ投光器(検出光照射部)25は、上方から薄いシート状の検出光L(スリット光)を下方に向けて照射する。検出光Lは、Y方向に広がるシート状のレーザ光線であり、Z方向に照射される。検出光Lは、太陽光による反射光と区別できる強度を持つようにする必要がある。
照明器(照明部)26は、上方から照明光Rを下方に向けて照射するLED等を用いた照明である。照明光Rは、ビーム状(スポット状)に、Z方向に照射される。
これらのレーザ光線(検出光L)、および、照明光Rの波長は、太陽光の大気の吸収帯に設定されている。これにより、太陽光による反射光の影響が軽減され安定した検出を実現できる。
レーザ投光器25と照明器26は、隣接して配置される。
レーザ投光器(検出光照射部)25は、上方から薄いシート状の検出光L(スリット光)を下方に向けて照射する。検出光Lは、Y方向に広がるシート状のレーザ光線であり、Z方向に照射される。検出光Lは、太陽光による反射光と区別できる強度を持つようにする必要がある。
照明器(照明部)26は、上方から照明光Rを下方に向けて照射するLED等を用いた照明である。照明光Rは、ビーム状(スポット状)に、Z方向に照射される。
これらのレーザ光線(検出光L)、および、照明光Rの波長は、太陽光の大気の吸収帯に設定されている。これにより、太陽光による反射光の影響が軽減され安定した検出を実現できる。
レーザ投光器25と照明器26は、隣接して配置される。
CCDカメラ27は、下方を向いて取り付けられている。このCCDカメラ27は、検出光Lおよび照明光Rの照射範囲を撮像する。CCDカメラ27は、検出光Lの反射光を撮像するカメラと照明光Rの反射光を撮像するカメラを兼ねる。
CCDカメラ(第一撮像部,第二撮像部)27は、レーザ投光器25から離間すると共に、レーザ投光器25に対して傾斜して配置される。
CCDカメラ27で撮像された画像データは、制御装置50に搭載されたコンテナ配置位置決定部55に向けて出力される。
CCDカメラ(第一撮像部,第二撮像部)27は、レーザ投光器25から離間すると共に、レーザ投光器25に対して傾斜して配置される。
CCDカメラ27で撮像された画像データは、制御装置50に搭載されたコンテナ配置位置決定部55に向けて出力される。
図3Aは、レーザ投光器25が照射する検出光LをY方向から見た図である。図3Bは、レーザ投光器25が照射する検出光LをX方向から見た図である。
図4Aは、高さ距離が長い場合にCCDカメラ27が撮像した、検出光Lの反射光の画像(撮像範囲)を示す図である。図4Bは、高さ距離が短い場合にCCDカメラ27が撮像した検出光Lの反射光の画像(撮像範囲)を示す図である。
図4Aは、高さ距離が長い場合にCCDカメラ27が撮像した、検出光Lの反射光の画像(撮像範囲)を示す図である。図4Bは、高さ距離が短い場合にCCDカメラ27が撮像した検出光Lの反射光の画像(撮像範囲)を示す図である。
図3A、図3Bに示すように、レーザ投光器25からの検出光Lは、コンテナヤードGに既に配置されている積み付け先のコンテナC2に向けて照射される。検出光Lは、吊コンテナであるコンテナC1の側面C1S及びコンテナヤードGに既に配置されているコンテナ(既設置コンテナ)C2の上縁Eを横断するように照射される。さらに検出光Lの端の部分はコンテナヤードGに照射される。検出光Lは、コンテナC1、コンテナC2により三つに分断される。より具体的には、検出光Lは、コンテナC1の下端を境にして、第一検出光L1と第二検出光L2とに分断される。更にコンテナC2の上縁Eを境にして、第二検出光L2と第三検出光L3に分断される。第一検出光L1は、コンテナC1に照射された検出光Lの反射光である。第二検出光L2は、コンテナC2の上面に照射された検出光Lの反射光である。第三検出光L3は、コンテナヤードGに照射された検出光Lの反射光である。ここで、第三検出光L3は、第二検出光L2との境界が区別できればよいので、必ずしも鮮明に撮像されている必要は無い。
図4A、図4Bに示すように、CCDカメラ27は、コンテナC2上面に向けて照射されて反射した検出光Lの反射光を撮像する。CCDカメラ27は、第一検出光L1、第二検出光L2、および、第三検出光L3を撮像する。
CCDカメラ27は、レーザ投光器25から離間すると共に、レーザ投光器25に対して傾斜して配置される。このため、図4Aに示すように、第一検出光L1、第二検出光L2、および、第三検出光L3は、X方向に対応する方向において離間して撮像される。
CCDカメラ27は、レーザ投光器25から離間すると共に、レーザ投光器25に対して傾斜して配置される。このため、図4Aに示すように、第一検出光L1、第二検出光L2、および、第三検出光L3は、X方向に対応する方向において離間して撮像される。
コンテナ配置位置決定部55は、CCDカメラ27で撮像された画像データに基づいて、クレーン5が把持しているコンテナC1を配置すべき位置(コンテナ配置位置A)を求める。
具体的には、コンテナ配置位置決定部55は、第二検出光L2の画像原点からの距離αに基づいてCCDカメラ27とコンテナC2間の高さ方向の距離H1を求める。そして第二検出光L2の長さβに基づいて、コンテナC1とコンテナC2との間の水平方向の相対的なずれ量Dを求める。
レーザ投光器25とCCDカメラ27の距離およびなす角(CCDカメラ27の傾斜角度)、および、CCDカメラ27の視野角θは、既知である。
高さ方向の距離H1は、図4A、図4Bから分かるように、短くなるにつれて画像上のαが長くなる。そして、このαと実際の距離H1は比例の関係にあるので、予め実測して求めておいた傾きと切片の値をあらかじめコンテナ配置位置決定部55に設定しておく事で容易に計算する事が出来る。
更に、水平方向のずれ量Dは、水平方向の画像全体距離Wと上記高さ距離H1から、
D=2×H1×tan(θ/2)×(β/W)
によって求める事が出来る。
具体的には、コンテナ配置位置決定部55は、第二検出光L2の画像原点からの距離αに基づいてCCDカメラ27とコンテナC2間の高さ方向の距離H1を求める。そして第二検出光L2の長さβに基づいて、コンテナC1とコンテナC2との間の水平方向の相対的なずれ量Dを求める。
レーザ投光器25とCCDカメラ27の距離およびなす角(CCDカメラ27の傾斜角度)、および、CCDカメラ27の視野角θは、既知である。
高さ方向の距離H1は、図4A、図4Bから分かるように、短くなるにつれて画像上のαが長くなる。そして、このαと実際の距離H1は比例の関係にあるので、予め実測して求めておいた傾きと切片の値をあらかじめコンテナ配置位置決定部55に設定しておく事で容易に計算する事が出来る。
更に、水平方向のずれ量Dは、水平方向の画像全体距離Wと上記高さ距離H1から、
D=2×H1×tan(θ/2)×(β/W)
によって求める事が出来る。
また、コンテナ配置位置決定部55は、CCDカメラ27で撮像された画像データに基づいて、クレーン5が把持しているコンテナC1の下面とコンテナC2間の高さ方向の距離H2を画像上の距離γから求める。この距離H2は、上記H1と同様の比例関係を用いて容易に求まる。ここで、一般にコンテナ荷役用のクレーンでは、吊っているコンテナC1の高さを計測する手段が無い為、コンテナC1をコンテナC2の上に着床させるまでの距離を計測するすべがない。これに対して、コンテナ配置位置決定部55は、第一検出光L1と第二検出光L2との画像上の距離γに基づいてコンテナC1とコンテナC2との間の高さ方向の距離を正確に求める事ができる。このコンテナC1とコンテナC2との間の高さ方向の距離を得る事によって、最適な巻下げ速度パターンで着床させることができる。そのため、クレーン5の運転時間の短縮が可能となる。
図5Aは、照明器26が照射する照明光RをX方向から見た図である。図5Bは、照明器26が照射する照明光RをY方向から見た図である。
図6Aは、高さ距離が長い場合にCCDカメラ27が撮像した、照明光Rの反射光の画像(撮像範囲)を示す図である。図6Bは、高さ距離が短い場合にCCDカメラ27が撮像した、照明光Rの反射光の画像(撮像範囲)を示す図である。
図6Aは、高さ距離が長い場合にCCDカメラ27が撮像した、照明光Rの反射光の画像(撮像範囲)を示す図である。図6Bは、高さ距離が短い場合にCCDカメラ27が撮像した、照明光Rの反射光の画像(撮像範囲)を示す図である。
図5A、図5Bに示すように、照明器26からの照明光Rは、コンテナヤードGに向けて照射される。照明光Rは、コンテナヤードGに設置されたマークM1に照射される。
マークM1は、コンテナ配置位置Bに対応してコンテナヤードGに設けられた目印である。マークM1には、拡散板が用いられる。マークM1で反射した光が拡散するので、CCDカメラ27に反射光が常に入射する。このため、マークM1に対する照明光Rの照射角度が変化したとしても、CCDカメラ27で撮像される反射光(照明光R)の強度が変化しづらくなる。そのため、照明器26からの照明光Rが照射されたマークM1をCCDカメラ27により安定して撮像できる。
また、マークM1で反射した光が拡散するので、太陽光等の外乱光がCCDカメラ27に入射しづらくなる。そのため、マークM1をCCDカメラ27により安定して撮像できる。
マークM1は、コンテナ配置位置Bに対応してコンテナヤードGに設けられた目印である。マークM1には、拡散板が用いられる。マークM1で反射した光が拡散するので、CCDカメラ27に反射光が常に入射する。このため、マークM1に対する照明光Rの照射角度が変化したとしても、CCDカメラ27で撮像される反射光(照明光R)の強度が変化しづらくなる。そのため、照明器26からの照明光Rが照射されたマークM1をCCDカメラ27により安定して撮像できる。
また、マークM1で反射した光が拡散するので、太陽光等の外乱光がCCDカメラ27に入射しづらくなる。そのため、マークM1をCCDカメラ27により安定して撮像できる。
CCDカメラ27は、コンテナヤードGに向けて照射されて反射した照明光Rを撮像する。図6A、図6Bに示すように、CCDカメラ27は、コンテナヤードG上のマークM1で反射した照明光Rの反射光を撮像する。
コンテナ配置位置決定部55は、CCDカメラ27で撮像された画像データに基づいて、クレーン5が把持するコンテナC1を配置すべき位置(コンテナ配置位置B)を求める。
具体的には、コンテナ配置位置決定部55は、CCDカメラ27が撮像した照明光Rの反射光の位置からマークM1の位置を求める。コンテナ配置位置決定部55は、マークM1のX方向の位置とY方向の位置からコンテナ配置位置Bを求める。コンテナ配置位置決定部55は、コンテナC1を床置き配置する位置を求める。
具体的には、コンテナ配置位置決定部55は、CCDカメラ27が撮像した照明光Rの反射光の位置からマークM1の位置を求める。コンテナ配置位置決定部55は、マークM1のX方向の位置とY方向の位置からコンテナ配置位置Bを求める。コンテナ配置位置決定部55は、コンテナC1を床置き配置する位置を求める。
ここで、コンテナ配置位置検出装置20が設置されたスプレッダ16の地面(コンテナヤードG)との高さ方向の距離(Z方向の位置)は、スプレッダ位置計測装置(図示せず)により計測されて既知である。また、スプレッダ16に対するCCDカメラ27の距離およびなす角(CCDカメラ27の傾斜角度)、および、CCDカメラ27の視野角も既知である。
このため、画像上のマーク位置PおよびQから、CCDカメラ27とマークM1とのX,Y方向の距離が幾何学的に求まり、これより容易にコンテナC1とコンテナ配置位置Bとの相対的な距離が求められる。
このため、画像上のマーク位置PおよびQから、CCDカメラ27とマークM1とのX,Y方向の距離が幾何学的に求まり、これより容易にコンテナC1とコンテナ配置位置Bとの相対的な距離が求められる。
図7は、レーザ投光器25の検出光LがコンテナC3に照射される様子を示す図である。
図7に示すように、コンテナヤードGには、コンテナ配置位置A,Bに隣接して、既にコンテナ(既設置隣接コンテナ)C3が配置されている。このため、クレーン5でコンテナC1をコンテナ配置位置A,Bに配置するときに、コンテナC1がコンテナC3に衝突しないようにする必要がある。そこで、コンテナ配置位置検出装置20は、レーザ投光器25からの検出光Lを、コンテナC2のみならず、コンテナC3に照射する。
図7に示すように、コンテナヤードGには、コンテナ配置位置A,Bに隣接して、既にコンテナ(既設置隣接コンテナ)C3が配置されている。このため、クレーン5でコンテナC1をコンテナ配置位置A,Bに配置するときに、コンテナC1がコンテナC3に衝突しないようにする必要がある。そこで、コンテナ配置位置検出装置20は、レーザ投光器25からの検出光Lを、コンテナC2のみならず、コンテナC3に照射する。
図7に示すように、検出光Lは、コンテナヤードGに既に配置されているコンテナC2とコンテナC3のそれぞれの上縁Eを横断するように照射される。
コンテナヤードGにコンテナC3が既に配置されている場合には、CCDカメラ27は、コンテナC3の上面に照射されて反射した第四検出光L4を撮像する。
CCDカメラ27で撮像された画像データにおいて、第四検出光L4は、第一検出光L1、第二検出光L2、および、第三検出光L3とは異なる位置に撮像される。このため、コンテナ配置位置決定部55は、第四検出光L4の位置に基づいて、コンテナC3の上縁Eの位置を求めることができる。コンテナ配置位置決定部55は、コンテナC1を段積み等するときに、障害物となるコンテナC3の存在を検出できる。
したがって、制御装置50は、コンテナ配置位置決定部55は、で求めたコンテナC3の上縁Eの位置に基づいてクレーン5を制御することにより、コンテナC1とコンテナC3の衝突を確実に回避できる。
コンテナヤードGにコンテナC3が既に配置されている場合には、CCDカメラ27は、コンテナC3の上面に照射されて反射した第四検出光L4を撮像する。
CCDカメラ27で撮像された画像データにおいて、第四検出光L4は、第一検出光L1、第二検出光L2、および、第三検出光L3とは異なる位置に撮像される。このため、コンテナ配置位置決定部55は、第四検出光L4の位置に基づいて、コンテナC3の上縁Eの位置を求めることができる。コンテナ配置位置決定部55は、コンテナC1を段積み等するときに、障害物となるコンテナC3の存在を検出できる。
したがって、制御装置50は、コンテナ配置位置決定部55は、で求めたコンテナC3の上縁Eの位置に基づいてクレーン5を制御することにより、コンテナC1とコンテナC3の衝突を確実に回避できる。
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態においては、スプレッダ16の長辺16a,16bに合計四台のコンテナ配置位置検出装置20を設置したが、これに限らない。コンテナ配置位置検出装置20の台数や設置位置は任意に設定することができる。
検出光Lは、Y方向に沿うシート状の光に限らない。X方向に沿うシート状の光であってもよい。四台のコンテナ配置位置検出装置20のうち、二台のコンテナ配置位置検出装置20からはX方向に沿うシート状の検出光Lを照射し、残りの二台のコンテナ配置位置検出装置20からはY方向に沿うシート状の検出光Lを照射するようにしてもよい。これにより、コンテナC2の上面の四つの辺を検出することができる。
上述した実施形態においては、コンテナヤードGに二つの矩形のマークM1を配置したが、これに限らない。コンテナ配置位置Bに対応してコンテナヤードGに設けられるマークの形状や数は、任意に設定することができる。
この発明は、クレーン制御システム1およびコンテナ配置位置検出装置である。
1 クレーン制御システム
5 クレーン
10 クレーン走行機体
11 タイヤ式走行装置
12 上部梁
13 横行トロリー
14 巻上装置
15 ワイヤ
16 スプレッダ
16a,16b 長辺
20 コンテナ配置位置検出装置
25 レーザ投光器(検出光照射部)
26 赤外線照明器(照明部)
27 CCDカメラ(第一撮像部,第二撮像部)
28 赤外線透過フィルタ
50 制御装置
55 コンテナ配置位置決定部
G コンテナヤード
A,B コンテナ配置位置
C1 コンテナ
C2 コンテナ(既設置コンテナ)
C3 コンテナ(既設置隣接コンテナ)
E 上縁
L 検出光
L1 第一検出光
L2 第二検出光
L3 第三検出光
α,β,γ ずれ量
P,Q 画像上の位置
M1 マーク
R 照明光
5 クレーン
10 クレーン走行機体
11 タイヤ式走行装置
12 上部梁
13 横行トロリー
14 巻上装置
15 ワイヤ
16 スプレッダ
16a,16b 長辺
20 コンテナ配置位置検出装置
25 レーザ投光器(検出光照射部)
26 赤外線照明器(照明部)
27 CCDカメラ(第一撮像部,第二撮像部)
28 赤外線透過フィルタ
50 制御装置
55 コンテナ配置位置決定部
G コンテナヤード
A,B コンテナ配置位置
C1 コンテナ
C2 コンテナ(既設置コンテナ)
C3 コンテナ(既設置隣接コンテナ)
E 上縁
L 検出光
L1 第一検出光
L2 第二検出光
L3 第三検出光
α,β,γ ずれ量
P,Q 画像上の位置
M1 マーク
R 照明光
この発明の第一態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、コンテナヤードでコンテナを配置すべき位置を検出するコンテナ配置位置検出装置であって、前記コンテナヤードに既に配置されている既設置コンテナの上縁を横断するように上方から検出光を照射する検出光照射部と、前記検出光の照射範囲を斜め上方から撮像して、吊コンテナに照射された第一検出光および前記既設置コンテナの上面に照射された第二検出光を検出する第一撮像部と、前記第一検出光および前記第二検出光に基づいて、コンテナ配置位置を求めるコンテナ配置位置決定部とを備え、
前記コンテナ配置位置決定部は、前記第一撮像部により検出された前記第一検出光の位置と前記第二検出光の位置とのずれ量に基づいて前記吊コンテナ下端と前記既設置コンテナの上縁間の高さ距離を求める。
前記コンテナ配置位置決定部は、前記第一撮像部により検出された前記第一検出光の位置と前記第二検出光の位置とのずれ量に基づいて前記吊コンテナ下端と前記既設置コンテナの上縁間の高さ距離を求める。
この発明の第三態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第一または第二態様のコンテナ配置位置検出装置において、前記コンテナヤードを撮像して前記コンテナヤードに設けられたコンテナ配置位置に対応するマークを検出する第二撮像部を備え、前記コンテナ配置位置決定部は、前記マークの位置に基づいて前記コンテナヤードにおける前記コンテナ配置位置を求めてもよい。
この発明の第四態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第三態様のコンテナ配置位置検出装置における前記第一撮像部が前記第二撮像部を兼ねるようにしてもよい。
この発明の第五態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第三または第四態様のコンテナ配置位置検出装置において、前記第二撮像部の撮像範囲を照明する照明部を備えていてもよい。
この発明の第六態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第五態様のコンテナ配置位置検出装置において、前記照明部から照射される照明光が、前記検出光と同一の波長帯に設定されていてもよい。
この発明の第七態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第六態様のコンテナ配置位置検出装置における前記波長帯が、太陽光の大気の吸収帯に設定されていてもよい。
この発明の第八態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、第一から第七態様のいずれか一つの態様のコンテナ配置位置検出装置における前記検出光照射部が、前記コンテナ配置位置に隣接して既に配置されている既設置隣接コンテナの上縁を横断するように前記検出光を照射し、前記コンテナ配置位置決定部は、前記既設置隣接コンテナの位置を検出するようにしてもよい。
この発明の第九態様によれば、クレーン制御システムは、コンテナヤードでコンテナを移動させるクレーンと、第一から第八態様のいずれか一つの態様のコンテナ配置位置検出装置と、前記コンテナ配置位置検出装置で求めたコンテナ配置位置に基づいて前記クレーンを制御する制御装置と、を備える。
この発明の第一態様によれば、コンテナ配置位置検出装置は、コンテナヤードでコンテナを配置すべき位置を検出するコンテナ配置位置検出装置であって、前記吊コンテナの側面と、前記コンテナヤードに既に配置されている既設置コンテナの上縁と、を、前記側面と交差する第一方向に横断するように上方から検出光を照射する検出光照射部と、前記検出光照射部から前記吊コンテナの側面に沿う水平な第二方向に離間するとともに前記検出光の照射範囲を斜め上方から撮像して、前記吊コンテナに照射された第一検出光および前記既設置コンテナの上面に照射された第二検出光を検出する第一撮像部と、前記第一検出光および前記第二検出光に基づいて、コンテナ配置位置を求めるコンテナ配置位置決定部と、を備え、前記コンテナ配置位置決定部は、前記第一撮像部により検出された前記第一検出光の位置と前記第二検出光の位置との間の、前記第二方向におけるずれ量に基づいて前記吊コンテナ下端と前記既設置コンテナの上縁間の高さ距離を求める。
Claims (9)
- コンテナヤードで吊コンテナを配置すべき位置を検出するコンテナ配置位置検出装置であって、
前記コンテナヤードに既に配置されている既設置コンテナの上縁を横断するように上方から検出光を照射する検出光照射部と、
前記検出光の照射範囲を斜め上方から撮像して、前記吊コンテナに照射された第一検出光および前記既設置コンテナの上面に照射された第二検出光を検出する第一撮像部と、
前記第一検出光および前記第二検出光に基づいて、コンテナ配置位置を求めるコンテナ配置位置決定部と、
を備えるコンテナ配置位置検出装置。 - 前記コンテナ配置位置決定部は、前記第一撮像部により検出された前記第二検出光の位置に基づいて前記既設置コンテナの上縁の高さを求める請求項1に記載のコンテナ配置位置検出装置。
- 前記コンテナ配置位置決定部は、前記第一撮像部により検出された前記第一検出光の位置と前記第二検出光の位置とのずれ量に基づいて前記吊コンテナ下端と前記既設置コンテナの上縁間の高さ距離を求める請求項1に記載のコンテナ配置位置検出装置。
- 前記コンテナヤードを撮像して前記コンテナヤードに設けられたコンテナ配置位置に対応するマークを検出する第二撮像部を備え、
前記コンテナ配置位置決定部は、前記マークの位置に基づいて前記コンテナヤードにおける前記コンテナ配置位置を求める請求項1から3の何れか一項に記載のコンテナ配置位置検出装置。 - 前記第一撮像部は前記第二撮像部を兼ねる請求項4に記載のコンテナ配置位置検出装置。
- 前記第二撮像部の撮像範囲を照明する照明部を備える請求項4又は5に記載のコンテナ配置位置検出装置。
- 前記検出光及び照明部から照射される照明光の波長帯は、大気の吸収帯に設定される請求項6に記載のコンテナ配置位置検出装置。
- 前記検出光照射部は、前記コンテナ配置位置に隣接して既に配置されている既設置隣接コンテナの上縁を横断するように前記検出光を照射し、
前記コンテナ配置位置決定部は、前記既設置隣接コンテナの位置を検出する請求項1から7の何れか一項に記載のコンテナ配置位置検出装置。 - コンテナヤードでコンテナを移動させるクレーンと、
請求項1から8の何れか一項に記載のコンテナ配置位置検出装置と、
前記コンテナ配置位置検出装置で求めたコンテナ配置位置に基づいて前記クレーンを制御する制御装置と、
を備えるクレーン制御システム。
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