KR100658649B1

KR100658649B1 - 컨테이너를 자동으로 로딩 및 언로딩시키는 광학 장치

Info

Publication number: KR100658649B1
Application number: KR1020047012287A
Authority: KR
Inventors: 무쵸카파스야니스
Original assignee: 고트발트 포트 테크놀로지 게엠베하
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2006-12-15
Also published as: JP2006504595A; US20050192702A1; US7415320B2; PT1490286E; EP1490286A1; WO2003078292A1; AU2003227055A1; EP1490286B1; ES2278176T3; DE50306037D1; JP4300118B2; ATE348784T1; DE10212590A1; KR20040098639A; DK1490286T3

Abstract

본 발명은 컨테이너를 다시 로딩하는 지점 또는 컨테이너 야적장에서의 처리량을 증가시키거나 또는 컨테이너 운송 차량의 로딩 및 언로딩 시간을 감소시키는 자동 방법에 관한 것이다. 상기 방법에 따르면, 컨테이너 운송 차량을 확인한 후, 컨테이너 야적장의 주차 지역에 위치된 운송 차량의 로딩 플랫폼을 측정한다. 로딩 플랫폼의 위치 좌표가 데이터 처리 시스템에 의하여 결정된다. 다음에, 로딩될 컨테이너를 로딩 플랫폼의 위치 좌표를 사용하여 크레인에 의하여 자동적으로 위치시킨다. 컨테이너가 로딩 플랫폼에 대하여 정확하게 정렬되도록, 로딩 플랫폼을 다시 측정하여 여기서 얻어진 컨테이너의 위치에 대한 임의의 편차를 상기 정확한 정렬을 위하여 사용한다. 컨테이너는 플랫폼 상에 자동적으로 로딩된다. 컨테이너 운송 차량의 언로딩도 실질적으로 동일한 단계로 실행된다.

컨테이너 야적장, 컨테이너 운송 차량, 로딩, 언로딩, 로딩 플랫폼, 위치 좌표, 스태커 크레인

Description

컨테이너를 자동으로 로딩 및 언로딩시키는 광학 장치 {OPTICAL DEVICE FOR THE AUTOMATIC LOADING AND UNLOADING OF CONTAINERS ONTO VEHICLES}

본 발명은 컨테이너 야적장에서 사용되며 물류 관리 DP 시스템에 의하여 제어될 수 있는 스태커 크레인으로 규격 컨테이너를 컨테이너 야적장에서 다시 로딩하는 방법에 관한 것으로서, 상기 스태커 크레인은 각 컨테이너의 야적장과 상기 컨테이너 야적장 영역으로 이동할 수 있는 컨테이너 운송 차량의 로딩 플랫폼 사이를 이동할 수 있고, 상기 스태커 크레인은 로딩 플랫폼으로부터 컨테이너를 들어 올리거나 상기 컨테이너를 플랫폼에 대하여 임의의 방향으로 플랫폼에 내려 놓는 수단을 갖는다.

컨테이너 야적장은 한 가지 운송 수단으로부터 다른 운송 수단으로 용이하게 이송할 수 있도록 규격 컨테이너를 단기간 잠시 보관하기 위한 장소이다. 컨테이너 운송 수단으로는 일반적으로 대형 컨테이너 운반선, 기차, 트럭, 트레일러 또는 AGV(automated guided vehicles)가 있다. 컨테이너항에서, 컨테이너선으로부터 컨테이너가 양하되고, 양하된 컨테이너는 이송가능할 수 있을 때까지 일시적으로 야적장에 보관된다. 반대로, 컨테이너는 제작된 다음, 컨테이너선에 선적될 수 있도록 항구의 컨테이너 야적장에 일시적으로 보관된다. 트럭, 트레일러, 기차 또는 AGV에 의하여 육상 운송되고, 본 출원에서 육상 운송은 특수한 트럭에 의하여 제공된다.

컨테이너 야적장에서 대량의 컨테이너를 취급하는데는 운송 수단의 신속하고 용이한 로딩 및 언로딩 작업이 요구된다. 스태커 크레인이 야적장에서 운송 차량으로 및 운송 차량으로부터 야적장으로 컨테이너를 이송한다. 스태커 크레인은 자동 스태커 컨테이너 크레인(ACS), 또는 갠트리 크레인(gantry crane) 또는 외다리 갠트리 크레인일 수 있다. 지금까지는, 컨테이너를 스태커 크레인에 의하여 운송 수단 상에 로딩하는 것은 수동으로 제어되었다. 스태커 크레인은 브리지 및 상기 브리지 상에서 이동할 수 있는 트롤리로 구성되고, 상기 브리지는 레일 상에서 이동할 수 있다. 크레인에 매달린 컨테이너는 조작자에 의하여 수동으로 제어되어 운송 차량 상에 로딩된다. 로딩를 위하여, 주차 위치에 있는 조작자가 스태커 크레인에 의하여 컨테이너를 운송 차량 근방으로 이동시킨 다음, 서행 "어프로치"에 의하여 컨테이너를 운송 차량 상에 정확하게 로딩한다. 어프로치는 현장에 있는 조작자에 의하여 제어되고 모니터링되는 ACS의 좌우측 및 전후방으로의 반복 이동 및 컨테이너의 하강 동작을 포함한다. 또한, 운송 차량에서 언로딩시킬 때, 조작자가 스태커 크레인을 컨테이너에 서서히 멈추게 함으로써 크레인이 컨테이너를 들어 올릴 수 있다.

컨테이너 야적장 내에서의 대량의 컨테이너 취급은 원활하고, 오차가 없으며, 신속하고, 경제적이며, 장시간의 작업 공정이 필요하다. 또한, 컨테이너의 취급량, 즉 시간당 취급되는 컨테이너 개수를 증가시키는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 컨테이너 야적장에서의 주차 시간, 컨테이너선의 중간 기항 시간 및 육상 운송 차량의 중단 시간이 감소된다. 동시에, 이것은 컨테이너 운송 기간을 단축시킨다.

컨테이너 야적장에서 규격 컨테이너를 취급하는 방법은 유럽특허출원 EP 1 043 262 A1에 이미 공지되어 있다. 이 컨테이너 야드는 컨테이너 야적장과 컨테이너 로딩 플랫폼을 구비한 운송 차량 사이로 이동할 수 있는 컨테이너용의 제어가능한 스태커 크레인을 갖는다. 스태커 크레인에는 컨테이너를 로딩 플랫폼 상에 세팅하거나 또는 컨테이너를 플랫폼으로부터 들어 올리기 위하여 하물을 들어 올리는, 컨테이너 및 로딩 플랫폼에 대하여 특정한 방향을 갖도록 배치될 수 있는 수단이 제공된다. 또한, 스태커 크레인은 리프팅 기구를 구비한 수평으로 이동가능한 트롤리를 가지며, 이 리프팅 기구로부터 컨테이너를 들어 올리는 수단이 매달려 있다. 상기 하물 서스펜션 장치 상에는 자동으로 하물 서스펜션 장치를 컨테이너 상에 위치시키거나 또는 컨테이너를 로딩 플랫폼으로부터 들어 올리도록 비디오 카메라 시스템 형태의 센서가 배치된다. 또한, 하물 서스펜션 장치에는 스태커 크레인을 조정하기 위한 비디오 카메라 시스템 형태의 제2 센서가 또한 고정된다. 이 기준점은 운송 차량의 주차장 영역에 배치된 광소자를 가진 벽이다.

또한, 컨테이너 하물 서스펜션 장치의 방향 배치 시스템은 국제특허출원 WO 01/81233 A1에 이미 공지되어 있다. 스프레더(spreader)로서의 구조를 가진 하물 서스펜선 장치는 스프레더를 컨테이너의 모서리점에 고정시키는 트위스트로크(twistlock) 영역에 CCD 카메라를 갖는다. 카메라로부터 얻은 비디오 신호로 인하여, 조작자는 상기 스프레더를 지지 포인트에 대하여 컨테이너 상의 정확한 위치에 내려 놓을 수 있다. 상기 시스템은 또한 DP 시스템과 함께 자동으로 작동할 수 있다.

본 발명의 기본적인 과제는, 컨테이너 야적장 내에서의 컨테이너 처리량을 크게 증가시키고, 비용을 절감시키며 결함이 발생한 경우 작업 중단 시간을 감소시키는 동시에, 컨테이너 처리 야적장의 경제성을 증대시키는 것이다.

상기 과제는 본 발명의 청구항 1에 따른 규격 컨테이너를 운송 차량에 로딩하는 방법, 청구항 2에 따른 규격 컨테이너를 운송 차량으로부터 언로딩하는 방법, 및 청구항 17 및 청구항 19에 따른 스태커 크레인의 위치 조정 방법에 의하여 해소된다.

본 발명의 한 가지 장점은 자동화를 가능하게 하여 운송 차량의 로딩 및 언로딩 작업을 신속하고 완벽하게 취급할 수 있다는 것이다. 본 출원에 있어서, 계속해서 반복되는 동일한 로딩 및 언로딩 순서는 작업 단계로 분류되어 각각 자동화된다. 일련의 개별적으로 자동화된 작업 단계들은 수작업보다 시간이 더 짧게 걸리는 등 시간 중단이 없고, 오류가 없는 단계들이므로, 로딩 및 언로딩 공정의 시간이 단축되고, 이로써 취급되는 컨테이너의 처리량이 증대된다.

청구항 1에 기재된 단계 a) 내지 f)의 단계별 작업에 의하여 컨테이너가 운송 차량에 로딩된다. 작업 단계를 수행함으로써 규격 컨테이너를 운송 차량에 로딩하는 시간이 단축되어, 컨테이너 야적장의 처리량이 증대된다. 로딩 작업에서 얻어지는 바람직한 시간 절약은 작업 단계의 자동화로 인하여 달성되는 개별적인 작업 단계의 단축에 기인한다. 동시에, 오류가 발생하는 횟수가 감소되어 처리량에 있어서 바람직한 효과를 갖는다.

운송 차량 및 언로딩되는 컨테이너가 인식되고, 이렇게 발생된 데이터가 물류 관리의 DP 시스템에 전송된다는 것이 장점이다. 동시에, 물류 관리의 DP 시스템은 스태커 크레인의 로딩 순서 또는 언로딩 순서를 생성한다. 상기 로딩 순서는 스태커 크레인이 컨테이너 야적장 내의 로딩될 컨테이너를 들어 올려서 이 컨테이너를 운송 차량의 로딩 플랫폼에 내려 놓는 방식으로 운송 차량에 로딩되도록 하는 작업을 포함한다. 상기 언로딩 순서는 스태커 크레인이 운송 차량으로부터 언로딩될 컨테이너를 들어 올려 이 컨테이너를 컨테이너 야적장에 보관시키는 작업을 포함한다. 유사한 작업 단계에 의하여 형성된 시간상의 이점은 차량 데이터를 인식하고 전송할 때 오류가 더 적어지는 바와 같이 로딩 공정 시간을 단축시킨다.

또한, 운송 차량 즉 컨테이너의 로딩 플랫폼 상의 교정 카메라 시스템에 의하여 형성된 확인점 및 이들의 좌표가 물류 관리의 DP 시스템에 전송되는 것이 바람직하다. 확인점으로부터, DP 시스템은 운송 차량의 고정 수단 또는 언로딩될 컨테이너의 좌표를 결정한다(대응하는 좌표계는 스태커 크레인의 하물 서스펜션 장치의 고정 수단이 도달하는 적어도 하나의 공간을 기술한다). 상기 방법으로 인하여 컨테이너 고정 수단의 위치 또는 컨테이너 자체의 위치를 신속하고 오차없이 검지할 수 있으므로, 운송 차량의 로딩 시간을 감소시킨다.

물류 관리의 DP 시스템은, DP 시스템에 저장된 로딩될 컨테이너에 관한 데이터를 확인점의 좌표와 비교하고, 상기 컨테이너에 배정될 고정 수단 및 운송 차량의 로딩 플랫폼 상의 위치 좌표를 결정한다는 점이 특히 바람직하다. DP 시스템에 기억되어 있는 컨테이너 치수에 대한 좌표는 운송 차량의 고정 수단용으로 결정된 좌표와 즉시 비교될 수 있다. 운송 차량의 로딩 플랫폼의 치수가 로딩될 컨테이너용으로 충분한 경우, 배정될 운송 차량의 고정 수단이 결정된다. 운송 차량의 로딩 플랫폼이 로딩될 컨테이너용으로 충분하지 못한 경우, 로딩 공정/로딩 순서가 조기에 종료될 수 있거나, 또는 상당한 시간을 소모하는 스태커 크레인에 의한 컨테이너 야적장으로부터 컨테이너의 픽업이 적절하게 방지될 수 있으므로, 시간이 상당히 절약된다.

고정 수단의 좌표를 성공적으로 검지한 후, 주차 위치에 있는 운송 차량에 대한 로딩 과정이 즉시 개시될 수 있다. 이를 위하여, 스태커 크레인은 컨테이너상부에 정확하게 중첩된 상태로 운송 차량의 로딩 플랫폼 상부 및 위치 좌표 상부에 로딩된다. 스태커 크레인을 운송 차량 상부에 신속하고 정학하게 배치함으로써 수동 "어프로치"가 생략됨에 따라 로딩 공정 시간이 감소된다.

물류 관리의 DP 시스템이 컨테이너의 고정 수단 및 위치 좌표를 확인점으로부터 결정하는 것이 특히 바람직하다. 이로써 운송 차량에 대한 언로딩 순서가 즉시 개시되도록 위치 좌표를 신속하고 오차없이 계산할 수 있다.

이를 위하여, 컴퓨터 제어에 의해서 스태커 크레인은 컨테이너 상부에 정확하게 중첩된 상태에서 상기 위치 좌표 상부로 이동한다. 하물 서스펜션 장치를 언로딩될 컨테이너 상부에 신속하고 정확하게 배치함으로써 수동 "어프로치"가 생략됨에 따라 언로딩 조작 시간이 감소된다.

로딩 플랫폼 즉 컨테이너의 고정 수단은 스태커 크레인 상에 장착된 교정 카메라 시스템에 의하여 검지되고, 하물 서스펜션 장치 또는 컨테이너는, 컨테이너 또는 하물 서스펜션 장치의 고정 수단이 로딩 플랫폼 또는 컨테이너에 배정된 고정 수단 상부에 적절하게 위치하도록 이동한다. 이로써 로딩 플랫폼에 대한 컨테이너의 방향결정 또는 컨테이너에 대한 하물 서스펜션 장치의 방향결정이 신속하고 오차없이 정확하게 될 수 있다. 종래의 방법과 달리, 주차 위치에 있는 조작자가 컨테이너 또는 하물 서스펜션 장치로 상당한 시간을 소요하는 "어프로치" 과정이 생략된다. 적어도 한 대의 카메라의 화상을 관찰하는 원격지의 조작자가 시각적으로 모니터링 할 수 있다는 것이 장점이다. 또한, 개별적인 조작 단계의 순서가 중단되지 않으므로 로딩 시간이 감소된다.

컨테이너가 로딩 플랫폼에 대하여 정확하게 방향결정됨으로써, 컨테이너는 컨테이너의 고정 수단이 하강 조작 종료 시 로딩 플랫폼의 대응하는 고정 수단과 맞물리도록 운송 차량의 로딩 플랫폼 상에 위치될 수 있다. 현장에 있는 조작자에 의하여 안내되는 하물 서스펜션 장치와 컨테이너의 바람직하지 않은 "어프로치"가 생략되므로, 시간이 절약되는 장점을 제공한다. 컨테이너는 운송 차량 상의 하물 서스펜션 장치에 의하여 내려지고 고정이 해제된다. 스태커 크레인의 로딩 작업이 종료된다.

조작자가 로딩 및 언로딩 조작 전, 조작 도중, 및 조작 후 현장에 있을 필요가 없다는 점이 특히 유리하다. 따라서, 조작자는 다른 일을 할 수 있다.

운송 차량 및 가능하게는 언로딩될 컨테이너는 카메라 시스템에 의하여 확인되는 점이 특히 바람직하다. 시각적이며 수동적인 확인을 생략함으로써, 얻어진 데이터는 물류 관리의 DP 시스템으로 오차없이 더 빠르게 전송된다.

로딩 플랫폼 또는 컨테이너의 확인점의 좌표를 검지하기 위하여, 물류 관리의 DP 시스템의 모니터 화면 상의 사용자 정의 인터페이스에 의하여 지원된 조작자는 사용자 정의 인터페이스 상의 로딩 플랫폼 또는 컨테이너의 확인점을 선택하도록 마킹 기구를 사용한다. 사용자 정의 인터페이스는 카메라 시스템의 화상을 나타낸다. 사용자 정의 인터페이스 상에 나타난 로딩 플랫폼 또는 운송 차량 또는 컨테이너의 확인점을 선택하는 조작자는 운송 차량의 로딩 플랫폼의 고정 수단 좌표를 오차없이 검지하고 신속하게 계산한다.

로딩 플랫폼 또는 컨테이너의 확인점 좌표가 컴퓨터 시스템에 의하여 자동으로 검지되어 물류 관리에 전송되는 로딩 시간 또는 언로딩 시간을 감소시키는 다른 자동화가 달성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 야적장에 배치된 스태커 크레인 상에 설치된 카메라의 위치를 조정하는 방법에 있어서, 상기 위치 조정 방법은 처리될 컨테이너의 위치를 검지하도록 상기 스태커 크레인에 고정된 카메라 시스템 및 상기 스태커 크레인의 위치를 검지하는 절대 길이 측정 시스템에 의하여 실현되고, 상기 컨테이너 야적장은 슈퍼 기준점(super-reference point)을 가지며, 상기 스태커 크레인 상에 배치되는 카메라는 상기 슈퍼 기준점에 의해 상기 스태커 크레인에 대하여 위치 조정될 수 있다.

도 1은 컨테이너 야적장의 도면이다.

도 2는 운송 차량을 검지하는 확인 영역의 도면이다.

도 3은 컨테이너 야적장, 컨테이너 야적장 및 주차 위치의 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 영역의 측면도이다.

도 5는 주차 위치에 설치된 카메라의 감시각을 나타내는 도면이다.

도 6은 제1 사용자 정의 인터페이스의 도면이다.

도 7은 자동 컨테이너 크레인의 측면에 설치된 카메라의 감시각을 나타내는 도면이다.

도 8은 자동 컨테이너 크레인의 측면에 설치된 카메라의 감시각을 나타내는 도면이다.

도 9는 로딩 조작 도중의, 제2 사용자 정의 인터페이스의 도면이다.

도 10은 로딩 조작 종료 시의 사용자 정의 인터페이스의 도면이다.

도 11은 확인점의 다른 실시예의 도면이다.

도 12는 컨테이너 야적장, 컨테이너 야적장 및 주차 위치의 다른 단면도이다.

도 13은 주차 위치에 설치된 카메라의 감시각을 나타내는 다른 도면이다.

도 14는 기준점의 배열을 나타내는 도면이다.

도 1은 육상에서 트럭(7)(도 2 참조)에 로딩 및 언로딩되는 컨테이너(1)용 자동화 컨테이너 터미날(24)의 도면이다. 확인 존에서, 트럭(7)의 도착 및 출발이 확인 및/또는 검사된다. 도착하는 트럭(7)이 확인되고, 로딩 및 언로딩에 요구되는 이렇게 발생된 데이터가 물류 관리 DP 시스템(도시되지 않음)으로 전송된다. 이 후, 트럭(7)은 차도(26)를 따라 로딩 영역 또는 언로딩 영역으로 이동한다.

도 2는 확인 존(25)에 설치되어 모든 측면으로부터 트럭(7)을 검지하는데 사용되는 카메라(27)가 도시된 도면이다. 트럭(7)의 번호판(28) 및 가능하게는 트레일러(7.1)의 번호판(29)은 카메라(27)에 의하여 자동으로 검지된다. 또한, 컨테이너(1)의 식별번호(30)도 트럭(7)에 로딩되어 있는 경우 또한 검지된다. 트럭(7), 트레일러(7.1) 및 가능하게는 컨테이너(1)에 관한 모든 정보는 물류 관리 DP 시스템으로 전송되어 시스템에서 항상 이용할 수 있고, 조작자(도시되지 않음)에 의하여 호출될 수 있다.

자동 컨테이너 야적장(2)에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 컨테이너(1)는 적층 상태로 보관된다. 자동 스태커 크레인(3)은 브리지(3.1) 상에서 이동할 수 있는 이동성 트롤리(3.2)로 구성되는 한편, 브리지(3.1)는 크레인 트랙(4) 상에서 이동할 수 있다. 로딩 조작 도중에, 컨테이너(1)는 이동성 트롤리(3.2)의 이동가능한 마스트(3.3)에 단단하게 연결된다. 마스트(3.3) 상에는 컨테이너를 수용하는 스태커 크레인(3)의 하물 서스펜션 장치(3.4)가 위치된다. 자동 스태커 크레인(3)은 물류 관리 DP 시스템에 결합되므로, 언제나 이동 존 내의 모든 가능한 좌표에 도달할 수 있다. 좌표 시스템(도시되지 않음)은 자동 이동식 스태커 크레인(3)의 하물 서스펜션 장치(3.4)에 의하여 도달되는 공간을 나타낸다. ACS 대신에, 갠트리 크레인이나 외다리 갠트리 크레인을 또한 사용할 수 있다.

자동 컨테이너 야적장(2)은 펜스 또는 벽일 수 있는 경계선(border)(5)에 의하여 로딩 및 언로딩 존(6)과 경계를 이룬다. 로딩 및 언로딩 존(6)에서, 트럭(7)은 주차 위치(8)에 각각 위치한다. 도 3 및 도 4는 배정된 주차 위치로 뒤로 후진한 상태의 트럭(7)의 도면이다. 주차 위치(8)의 측면에는 콘크리트 거터 (gutter)(8.1)를 가지며, 상기 거터는 트럭(7)의 바퀴(9)가 이 길을 따라 안내되기 때문에 트럭(7)이 뒤로 후진하는 것을 용이하게 한다. 트럭(7)이 뒤로 후진했을 때 주차 조작이 완료되고, 바퀴(9)는 주차 위치(8)와 경계를 이루는 크로스 스트러트(cross strut)(8.2)에 맞부딪친다.

각각의 주차 위치(8)에는 경계선(5) 상부에 설치된(도 5 참조) 고정된 캘리브레이트형 카메라 시스템(10)이 구비되어 있다. 카메라(10)의 감시각(11)은 트럭(7)의 로딩 플랫폼(31) 전체 및 상기 플랫폼 상부에 위치된 임의의 컨테이너(1)가 완전하게 검지되도록 선택된다. 카메라(10)의 감시각(11) 때문에, 모니터(12)(도 6 참조) 앞에 있는 조작자가 주차 조작을 감시할 수 있다.

도 6은 조작자가 트럭(7)의 주차 조작 및, 로딩 및 언로딩 조작을 감시하고 제어할 수 있는 카메라(10)의 화상이 표시된 모니터(12)의 도면이다. 주차 위치(8)에 있는 트럭(7)에 로딩하기 위하여, 트럭(7)의 로딩 플랫폼(31)의 위치를 측정해야 한다. 이를 위해, 크로스헤어(crosshair)(14)와 같은 표지 기구를 카메라(10)의 화상에 중첩시켜, 조작자가 확인점을 선택할 수 있다. 이들 확인점이 트럭(7)의 로딩 플랫폼(31)의 고정 수단, 이른바 트위스트로크(twistlock)(13)이다. 트위스트로크(13)의 좌표는 로딩 플랫폼(31)의 위치 좌표를 계산하기 위하여 물류 관리의 DP 시스템으로 전송된다. 물류 관리의 DP 시스템은 트위스트로크(13)의 대각선(16) 및 이들 대각선의 교차점(17)을 계산한다. 교차점(17)은 좌표 시스템 내의 로딩 플랫폼의 높이(15)를 나타낸다. 상기 연산은 정확한 위치 및 감시 방향이 공지되어 있는 고정식으로 설치된 카메라(10)를 사전에 교정함으로써 가능해 질 수 있다.

스태커 크레인(3)의 고정 마스트(3.3) 상에 위치된 컨테이너(1)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 컨테이너(1)의 고정 수단의 대각선의 교차점이 합치되며 트럭(7)의 로딩 플랫폼(31)의 고정 수단의 대각선(16)의 교차점(17) 상부에 수직으로 위치하도록 트럭(7)의 로딩 플랫폼(31) 상부에 위치된다. 스태커 크레인(3) 상에 배치된 카메라(18) 및 로딩 플랫폼(31) 상부에 위치되는 컨테이너(1)의 선택된 유형의 배치 때문에, 카메라(18)의 감시각(19)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 제한될 수 있다. 20ft., 30ft., 40ft. 내지 45ft.,의 상이한 치수의 컨테이너로 인하여, 두 개의 감시각(19.1 및 19.2)이 컨테이너(1)의 중간 영역은 무시한 채 좌측 및 우측으로 필요하다. 로딩 플랫폼(31)의 대각선(16)의 교차점(17)의 좌표 면에서 보면, 카메라 시스템(42.1)의 감시 범위는 -7m 내지 -3m 및 카메라 시스템(42.2)의 감시 범위 +3m 내지 +7m가 필요하다. 단지 이들 영역에만 컨테이너(1)에 적합한 로딩 플랫폼(31)의 트위스트로크(13)가 위치되어 있다.

도 9는 물류 관리의 DP 시스템의 4개의 부분으로 된 제2 사용자 정의 인터페이스(20)의 도면이다. 각각의 4분면은 스태커 크레인(3)의 측면 상에 배치된 카메라(18) 중 적어도 하나에 의하여 생성된 하나의 화상 세그멘트를 나타낸다. 중복 이유 및 신뢰성을 고려하여, 4개의 화상 세그멘트가 카메라의 화상으로부터 생성될 수 있고, 또는 측면에 배치된 2대의 카메라의 2개의 화상으로부터 생성될 수 있다. 또한, 각각의 화상 세그멘트마다 1대의 카메라를 제공하는 해결 방법을 구현할 수 있다. 각각의 화상 세그멘트는 고정 수단, 로딩 플랫폼(31)의 트위스트로크(13)를 나타낸다. 조작자는 트위스트로크(22)의 틀린 위치를 인식한 다음, 인터콤 시스템을 사용하여 트럭(7) 운전자에게 틀린 위치를 교정하도록 요청할 수 있다. 컴퓨터로 계산된 컨테이너(23)의 윤곽을 조작자에게 컨테이너(1)의 실제 위치를 나타내는 화상에 중첩시킨다. 컨테이너(1)는 조작자가 크로스헤어(24)와 같은 표지 기구를 사용하여 로딩 플랫폼(31)의 고정 수단 즉 트위스트로크(13)를 다시 한번 선택하도록 함으로써 로딩 플랫폼(31)에 대하여 방향이 결정된다. 로딩 플랫폼(31)의 고정 수단의 좌표는 물류 관리의 DP 시스템에 다시 한번 전송된다. 이 좌표로부터 로딩 플랫폼(31)의 실제 방향이 계산된다. 컨테이너(1)의 방향과 로딩 플랫폼(31)의 방향 사이의 임의의 편차는 물류 관리의 DP 시스템에 의하여 결정되고, 컨테이너(1)는 컨테이너(1)의 모든 고정 수단이 일치되며 로딩 플랫폼(31)의 고정 수단 상부에 수직으로 위치되도록 하물 서스펜션 장치(3.4)에 의하여 마스트(3.3) 상에서 회전한다.

하강 조작 도중에, 컴퓨터로 계산된 컨테이너의 외형(23)은 언제라도 새롭게 계산되고, 도 10에 도시된 바와 같이, 하강 조작 시 촬영된 화상 상에 중첩된다. 하강 조작 종료 시, 컨테이너(1)의 고정 수단은 트럭(7)의 로딩 플랫폼(31)의 고정 수단과 결합된다. 조작자는 컨테이너(1)가 내려질 때 모니터 상에서 로딩 조작을 관찰하고 제어한다.

트럭(7)의 로딩 플랫폼(31)의 확인점 또는 컨테이너(1)의 확인점을 검지하는 다른 방법이 도 11 내지 도 13에 도시되어 있다. 전술한 조작의 공지된 조작 단계가 상기 도면에 재배열된다.

도 11은 가능하게는 컨테이너(1)가 로딩된 도착 중인 트럭(7)이 확인되는 변형된 확인 존(25)이 도시되어 있다. 트럭(7)은 운송 차량의 번호판(28, 29), 및 가능하게는 로딩된 컨테이너(1)의 식별 번호(30)를, 확인 존(25)에 배치되며 물류 관리의 DP 시스템에 연결되어 발생된 데이터를 상기 시스템에 전송하는 카메라(27)에 의하여 인식함으로써 확인된다. 도 2에 도시된 작업 단계 외에, 가능하게는 로딩된 컨테이너(1) 및/또는 트럭(7)의 비어있는 로딩 플랫폼(31)이 측정된다. 트럭(7)은 카메라(27)에 의하여 측면(32) 및 상면(평면도)(33)으로부터 검지된다. 도 6에 도시된 바와 같이 로딩 플랫폼(31)(또는 컨테이너(1))의 확인점은 로딩 및 언로딩 존(6)에서 검지되지 않고, 도 6과는 반대로, 확인 존(25)에서 검지된다. 확인점의 검지 코스는 동일하게 유지된다. 동시에, 카메라(27)에 의하여 사용될 고정 수단의 높이(34, 35)가 자동 측정된다. 찾아낸 좌표는 DP 시스템에 전송되고, 이들 좌표는 단지 트럭(7)에 관한 것이기 때문에 언로딩될 컨테이너의 상대 타깃 위치를 나타낸다. 트럭(7)이 성공적으로 확인 및 측정된 후, 트럭(7)의 운전자는 자기 카드 또는 칩 카드(도시되지 않음) 형태의 액세스 권한을 수신한다. 자기 카드는 처리 순서에 관한 모든 관련 데이터를 또한 포함한다.

운전자는 자신에게 배정된 로딩 및 언로딩 존(6)(도 12 참조)으로 트럭(7)을 운전하여 로딩 및 언로딩 존(6) 내의 임의의 원하는 주차 위치(8)로 자신의 운송 차량을 뒤로 주차한다. 주차 조작 도중에, 도 13에 도시된 바와 같이, 주차 위치(8)에 설치된 카메라(36)에 의하여 물류 관리의 DP 시스템에서 트럭(7)을 확인하고 또한 트럭을 도시되지 않은 좌표 시스템 내에서 기하학적으로 분류하는 대상물 인식이 시작된다. 경계선(5)에 설치된 카메라(36)로부터의 정보로 인하여 물류 관리의 DP 시스템이 트럭(7)의 정체 및 위치, 즉 경계선(5)으로부터의 거리(37), 주차 위치(8) 내에서의 좌우측 위치 편차 및 지면(38)에 대한 트럭(7)의 선회각을 정확하게 인식할 수 있다. 따라서, 주차 조작이 완료된 후, 트럭(7)의 정확한 위치는 물류 관리의 DP 시스템에 인식된다. 상기 좌표로부터, 및 컨테이너(1)의 상대 타깃 위치와 관련하여, 물류 관리의 DP 시스템은 로딩될 컨테이너의 절대 타깃 좌표를 나타내는 로딩될 컨테이너(1)의 위치 좌표를 결정할수 있다.

이하, 트럭(7)의 운전자는 자기 카드로 트럭(7)이 로딩 및 언로딩 준비되었음을 신호하기 위하여 보고 공간(39)으로 간다. DP 시스템은 트럭의 주차 위치(8)로부터 얻은 데이터에 대하여 자기 카드 상의 데이터를 체크하고, 이에 동의하는 경우, 스태커 크레인(3)에 지시를 내린다. 스태커 크레인(3)은 로딩될 컨테이너를 야적장(2)으로부터 들어 올려 도 7에 개시된 방법에 따라 트럭(7) 상으로 로딩을 시작한다.

또한, 도 12는 공차 범위(40)를 도시한다. 각각의 주차 위치(8) 내에서, 스태커 크레인(3.4)의 하물 서스펜션 장치는 안전상 상기 특정의 공차 범위(40) 내에서만 이동할 수 있다.

도 14는 기준점(41)을 가진 컨테이너 야적장(2)을 도시한다.

Claims

규격 컨테이너용의 컨테이너 야적장에서, 컨테이너 야적장에서 사용되며 물류 관리의 DP 시스템에 의하여 제어되는 컨테이너용 스태커 크레인(stacker crane)에 의하여 하물(load)을 이송하는 방법에 있어서,

상기 스태커 크레인은 각각의 컨테이너 야적장과 상기 컨테이너 야적장 영역에서 이동할 수 있는 컨테이너 운송 차량의 로딩 플랫폼(loading platform) 사이를 이동할 수 있고,

상기 스태커 크레인은, 상기 로딩 플랫폼에 대하여 임의의 방향으로 상기 컨테이너를 상기 로딩 플랫폼상에 적재하는 하물 서스펜션 장치(load suspension device)를 가지며,

상기 운송 차량에 컨테이너를 로딩할 때 다음 작업 단계 순서:

a) 상기 운송 차량을 확인하고 이렇게 확인된 데이터를 물류 관리의 DP 시스템에 전송하는 단계,

b) 교정식 카메라 시스템에 의하여, 소정의 확인점을 상기 운송 차량의 로딩 플랫폼 상에서 검지하고, 이들의 좌표를 상기 물류 관리 DP 시스템에 전송하는 단계,

c) 상기 물류 관리 DP 시스템은 상기 확인점의 좌표를 DP 시스템에 저장되어 있는 로딩될 컨테이너의 데이터와 비교하고, 상기 컨테이너에 배정될 고정 수단 및 상기 운송 차량의 로딩 플랫폼 상의 위치 좌표를 결정하는 단계,

d) 상기 스태커 크레인은 컴퓨터 제어 하에 상기 운송 차량의 상기 로딩 플랫폼 상에 로딩될 컨테이너를 상기 위치 좌표 상부에 정확하게 일치시켜 구동하는 한편, 상기 위치 좌표는 상기 컨테이너의 절대 타깃 위치를 나타내는, 상기 로딩 플랫폼의 높이 및 상기 로딩 플랫폼의 상기 확인점의 대각선 교차점으로 표시하는 단계,

e) 상기 스태커 크레인의 트롤리(trolley) 상에 설치된 교정식 카메라 시스템에 의하여, 상기 로딩 플랫폼의 상기 고정 수단을 검지하고, 필요한 경우 상기 컨테이너를 이동시킴으로써 상기 컨테이너의 상기 고정 수단을 상기 로딩 플랫폼의 상기 대응하는 고정 수단 상부에 일치되게 위치시키는 단계,

f) 상기 컨테이너의 상기 고정 수단 및 상기 로딩 플랫폼의 상기 대응하는 고정 수단이 컨테이너 하강 조작 종료 시 서로 맞물리도록 상기 컨테이너를 상기 운송 차량의 상기 로딩 플랫폼 상에 내려놓는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
규격 컨테이너용의 컨테이너 야적장에서, 컨테이너 야적장에서 사용되며 물류 관리의 DP 시스템에 의하여 제어되는 컨테이너용 스태커 크레인에 의하여 하물을 이송하는 방법에 있어서,

상기 스태커 크레인은 각 컨테이너의 야적장과 상기 컨테이너 야적장에서 이동할 수 있는 컨테이너 운송 차량의 로딩 플랫폼 사이를 이동할 수 있고,

상기 스태커 크레인은, 상기 로딩 플랫폼에 대하여 임의의 방향으로 상기 컨테이너를 상기 로딩 플랫폼으로부터 픽업하는 하물 서스펜션 장치를 가지며,

상기 운송 차량으로부터 컨테이너를 언로딩할 때 다음 작업 단계 순서:

a) 상기 운송 차량 및 언로딩될 컨테이너를 확인하고 이렇게 확인된 데이터를 물류 관리 DP 시스템에 전송하는 단계,

b) 교정식 카메라 시스템에 의하여, 상기 컨테이너의 소정의 확인점을 검지하고, 이들의 좌표를 상기 물류 관리 DP 시스템에 전송하는 단계,

c) 상기 물류 관리 DP 시스템이 상기 확인점으로부터 상기 컨테이너의 상기 고정 수단 및 위치 좌표를 결정하는 단계,

d) 상기 스태커 크레인이 컴퓨터 제어 하에 상기 컨테이너를 상기 위치 좌표 상에 정확하게 일치시켜 구동하는 한편, 상기 위치 좌표는 상기 하물 서스펜션 장치의 절대 타깃 위치를 나타내며, 상기 컨테이너의 확인점의 상단 에지의 높이 및 상기 컨테이너의 확인점의 대각선의 교차점에 의하여 표시되는 단계,

e) 상기 스태커 크레인의 트롤리 상에 설치된 교정식 카메라 시스템에 의하여, 상기 컨테이너 로딩 플랫폼의 상기 고정 수단을 검지하고, 필요한 경우 상기 스태커 크레인의 상기 하물 서스펜션 장치의 상기 고정 수단이 상기 컨테이너의 상기 대응하는 고정 수단 상부에 일치되게 위치하도록 상기 하물 서스펜션 장치를 이동시키는 단계,

f) 상기 하물 서스펜션 장치는 상기 하물 서스펜션 장치의 상기 고정 수단 및 상기 컨테이너의 상기 고정 수단이 서로 맞물리도록 상기 컨테이너를 이동시키는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 운송 차량 또는 언로딩될 상기 컨테이너는 상기 교정식 카메라 시스템에 의하여 확인되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 로딩 플랫폼의 확인점 또는 상기 컨테이너의 확인점의 좌표를 검지하기 위하여, 물류 관리 DP 시스템의 모니터 화면 상의 사용자 정의 인터페이스에 의하여 지원되는 조작자는 상기 사용자 정의 인터페이스 상에서 상기 로딩 플랫폼의 확인점 또는 상기 컨테이너의 확인점을 선택하기 위하여 표지 기구(marking mechanism)을 사용하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 로딩 플랫폼의 확인점 또는 상기 컨테이너의 확인점의 좌표는 컴퓨터 시스템에 의하여 자동적으로 검지되어 상기 물류 관리 DP 시스템에 전송되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 운송 차량의 상기 로딩 플랫폼의 좌표는 상기 운송 차량의 로딩 및 언로딩 존(zone)에서 검지되고, 상기 컨테이너의 상기 로딩 플랫폼의 좌표는 상기 컨테이너의 로딩 및 언로딩 존에서 검지되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 운송 차량의 상기 로딩 플랫폼의 좌표 또는 상기 컨테이너의 좌표는 확인 존에서 검지되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 로딩 플랫폼의 높이 및 상기 로딩 플랫폼의 확인점의 대각선 교차점 또는 상기 컨테이너의 확인점 상단 에지의 높이 및 상기 컨테이너의 확인점의 대각선 교차점은 상기 컨테이너의 상대 타깃 위치를 표시하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 위치 좌표는 상기 컨테이너 또는 상기 하물 서스펜션 장치의 절대 타깃 위치로 표시되고, 상기 위치 좌표는 상기 교정식 카메라에 의하여 검지되는 주차 위치에 위치하는 운송 차량의 좌표 및 상기 컨테이너 또는 상기 하물 서스펜션 장치의 상대 타깃 위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스태커 크레인은 상기 컨테이너 또는 상기 하물 서스펜션 장치의 상기 고정 수단의 대각선 교차점이 상기 로딩 플랫폼 또는 상기 컨테이너의 상기 고정 수단의 대각선 교차점 상부에 수직으로 일치되게 위치하도록 상기 로딩 플랫폼 또는 상기 컨테이너의 구역(reach) 내로 이동하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

제2 사용자 정의 인터페이스는 4분면을 갖고, 상기 각 4분면은 한 쌍의 고정수단을 표시하며,

상기 각 쌍의 고정 수단 중 어느 하나는 상기 카메라 시스템의 화상에 의하여 투영되는 상기 로딩 플랫폼 또는 상기 컨테이너의 고정수단이고,

상기 각 쌍의 고정 수단 중 다른 하나는 컴퓨터로 계산된 상기 컨테이너 또는 상기 하물 서스펜션 수단의 외형과 상기 컨테이너 또는 상기 하물 서스펜션 수단의 상기 고정 수단을 상기 화면 상에 중첩시켜 투영되는 상기 컨테이너 또는 상기 하물 서스펜션 장치의 대응하는 고정 수단인 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

미세위치조정을 위하여, 상기 로딩 플랫폼과 로딩될 상기 컨테이너 또는 언로딩될 컨테이너와 상기 하물 서스펜션 장치와의 위치 편차가 물류 관리 DP 시스템에 의해서 정해지고,

물류 관리 DP 시스템의 상기 제2 사용자 정의 인터페이스는 표지 기구를 가지며, 상기 표지 기구에 의하여 조작자가 상기 로딩 플랫폼 또는 상기 컨테이너 중 적어도 하나의 확인점을 선택하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

미세위치조정을 위하여, 상기 로딩 플랫폼과 로딩될 상기 컨테이너 또는 언로딩될 컨테이너와 상기 하물 서스펜션 장치와의 위치 편차가 컴퓨터 시스템에 의하여 자동적으로 인식되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 로딩 플랫폼과 로딩될 상기 컨테이너 또는 언로딩될 컨테이너와 상기 하물 서스펜션 장치와의 위치 편차가 있는 경우, 상기 하물 서스펜션 장치는, 상기 컨테이너의 상기 고정 수단이 상기 로딩 플랫폼의 상기 고정 수단 상부에 수직으로 일치되게 위치하거나, 또는 상기 하물 서스펜션 장치의 상기 고정 수단이 상기 컨테이너의 상기 고정 수단 상부에 수직으로 일치되게 위치하도록, 회전하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 하물 서스펜션 장치로부터의 상기 컨테이너의 하강 및 맞물림 해제 또는 상기 컨테이너 상으로의 상기 스태커 크레인의 상기 하물 서스펜션 장치의 하강 과정은 상기 고정 수단이 서로 맞물릴 때까지 조작자에 의하여 안내되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 야적장에서의 컨테이너 이송 방법.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하기 위하여 컨테이너 야적장에서 스태커 크레인의 위치를 조정하는 방법에 있어서,

상기 위치 조정 방법은, 처리될 컨테이너의 위치를 검지하는 상기 스태커 크레인의 트롤리 상에 고정된 카메라 시스템 및 상기 스태커 크레인의 위치를 검지하는 절대 길이 측정 시스템으로 실행되고,

사전 교정된 카메라를 사용하여 다음 작업 단계의 순서:

a) 상기 카메라 시스템 중 적어도 한 대의 카메라가 기준점을 검지하도록 상기 스태커 크레인이 상기 컨테이너 야적장 내의 임의의 소정 위치에 위치하는 기준점 상부를 이동하는 단계,

b) 상기 물류 관리 DP 시스템은 상기 기준점 위치와 상기 기준점에 대하여 기억된 위치를 비교하여 임의의 편차가 존재할 때 위치 편차(offset)를 결정하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 조정 방법.
제16항에 있어서,

상기 컨테이너 야적장은 상기 스태커 크레인의 카메라에 의하여 검지될 수 있는 복수 개의 기준점을 갖는 것을 특징으로 하는 위치 조정 방법.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하기 위하여 컨테이너 야적장에 배치된 스태커 크레인 상에 설치된 카메라의 위치를 조정하는 방법에 있어서,

상기 위치 조정 방법은 처리될 컨테이너의 위치를 검지하도록 상기 스태커 크레인에 고정된 카메라 시스템 및 상기 스태커 크레인의 위치를 검지하는 절대 길이 측정 시스템에 의하여 실현되고,

상기 컨테이너 야적장은 슈퍼 기준점(super-reference point)을 가지며, 상기 스태커 크레인 상에 배치되는 카메라는 상기 슈퍼 기준점에 의해 상기 스태커 크레인에 대하여 위치 조정될 수 있는

것을 특징으로 하는 위치 조정 방법.