KR101704309B1 - Container position detection apparatus, crane control system - Google Patents
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Abstract
컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)는 컨테이너 야드(G)에 이미 배치되어 있는 기설치 컨테이너(C2)의 상부 가장자리(E)를 횡단하도록 상방으로부터 검출광(L)을 조사하는 검출광 조사부(25)와, 검출광(L)의 조사 범위를 경사 상방으로부터 촬상하여, 현수 컨테이너(C1)에 조사된 제1 검출광(L1) 및 기설치 컨테이너(C2)의 상면에 조사된 제2 검출광(L2)을 검출하는 제1 촬상부(27)와, 제1 검출광(L1) 및 제2 검출광(L2)에 기초하여, 컨테이너(C1)를 배치해야 할 컨테이너 배치 위치(A)를 구하는 컨테이너 배치 위치 결정부(55)를 구비한다.The container placement position detecting device 20 is provided with a detection light irradiating section 25 for irradiating the detection light L from above to traverse the upper edge E of the original installation container C2 already arranged in the container yard G, And the first detection light L1 irradiated onto the suspending container C1 and the second detection light L2 irradiated on the upper surface of the installation container C2 are picked up from the oblique upper side, And a container arrangement for obtaining a container placement position A in which the container C1 should be arranged based on the first detection light L1 and the second detection light L2 And a positioning unit 55. [
Description
본 발명은 컨테이너 배치 위치 검출 장치, 크레인 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a container placement position detecting device and a crane control system.
특허문헌 1에는, 컨테이너 야드에서 컨테이너를 배치해야 할 위치를 검출하는 컨테이너 배치 위치 검출 장치가 개시되어 있다.
이 컨테이너 배치 위치 검출 장치에서는, 컨테이너 야드에 배치된 크레인의 스프레더에 CCD 카메라 등의 촬상부를 설치하고, 이 촬상부에서 컨테이너의 상부 가장자리 등을 검출하여, 컨테이너를 배치해야 할 위치(컨테이너 배치 위치)를 구하고 있다.In this container placement position detecting apparatus, an image pickup section such as a CCD camera is provided in a spreader of a crane disposed in a container yard, and the upper edge of the container is detected by the image pickup section to detect a position (container placement position) .
그러나, 종래의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에서는, 촬상부의 화상 상에서의 수평 방향의 어긋남양을 평가하는 것만으로 되어 있고, 물리적인 거리(예를 들어, 몇㎜ 어긋나 있는지)로서 평가가 되어 있지 않다. 그리고, 적하처 목표 컨테이너 또는 목표 위치 마크까지의 높이 방향의 거리를 알 수 없다. 그로 인해, 상기 컨테이너 배치 위치 검출 장치에서는, 현수 부재 또는 현수 부재에 파지된 컨테이너를, 어긋나지 않고 정확하게 목표 위치에 싣도록 제어하는 것이 어렵다.However, in the conventional container placement position detecting device, only the displacement amount in the horizontal direction on the image of the imaging unit is evaluated, and it is not evaluated as a physical distance (for example, how many mm is deviated). Then, the distance in the height direction to the drop destination target container or the target position mark can not be known. Therefore, in the container placement position detecting apparatus, it is difficult to control the container gripped by the suspending member or the suspending member to accurately load the container at the target position without shifting.
또한, 촬상 개소의 광량이 부족하여 촬상부가 취득한 화상 데이터에 포함되는 노이즈나 외란의 영향이 커지는 경우, 또는 노이즈나 외란 자체가 많이 포함되는 경우에는, 컨테이너 배치 위치를 정확하게 구하는 것이 곤란해진다. 예를 들어 비가 그친 뒤에는, 컨테이너 야드 등에 저류된 빗물에 태양광이 반사하여, 컨테이너 배치 위치를 정확하게 구하지 못한다고 하는 과제가 있다.Further, when the light amount of the image pickup portion is insufficient, the influence of noise or disturbance included in the image data acquired by the image pickup portion becomes large, or when noise or disturbance itself is greatly included, it becomes difficult to accurately obtain the container placement position. For example, there is a problem that sunlight is reflected on the rainwater stored in the container yard after the rain is over, and the container placement position can not be accurately obtained.
본 발명은 컨테이너 배치 위치를 정확하고 또한 안정되게 구할 수 있는 컨테이너 배치 위치 검출 장치, 크레인 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a container placement position detecting device and a crane control system capable of accurately and stably obtaining a container placement position.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 컨테이너 야드에서 컨테이너를 배치해야 할 위치를 검출하는 컨테이너 배치 위치 검출 장치이며, 상기 컨테이너 야드에 이미 배치되어 있는 기설치 컨테이너의 상부 가장자리를 횡단하도록 상방으로부터 검출광을 조사하는 검출광 조사부와, 상기 검출광의 조사 범위를 경사 상방으로부터 촬상하여, 현수 컨테이너에 조사된 제1 검출광 및 상기 기설치 컨테이너의 상면에 조사된 제2 검출광을 검출하는 제1 촬상부와, 상기 제1 검출광 및 상기 제2 검출광에 기초하여, 컨테이너 배치 위치를 구하는 컨테이너 배치 위치 결정부를 구비한다.According to the first aspect of the present invention, there is provided a container placement position detecting device for detecting a position at which a container should be placed in a container yard, A detection light irradiating section for irradiating the detection light from the upper side to obliquely irradiate a detection range of the detection light and a second detection light irradiated on the upper surface of the container, And a container placement position determiner for obtaining a container placement position based on the first detection light and the second detection light.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 제1 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에 있어서의 상기 컨테이너 배치 위치 결정부가, 상기 제1 촬상부에 의해 검출된 상기 제2 검출광의 위치에 기초하여 상기 기설치 컨테이너의 상부 가장자리의 높이를 구해도 된다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a container placement position detection apparatus, wherein the container placement position determination unit in the container placement position detection apparatus of the first aspect includes: a container placement position determination unit that determines the position of the second detection light detected by the first image pickup unit The height of the upper edge of the base installation container may be obtained.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 제1 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에 있어서의 상기 컨테이너 배치 위치 결정부가, 상기 제1 검출광과 상기 제2 검출광의 어긋남양에 기초하여 상기 현수 컨테이너와 상기 기설치 컨테이너의 상부 가장자리간의 높이 거리를 구해도 된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a container placement position detection apparatus, wherein the container placement position determination unit in the container placement position detection apparatus of the first aspect is configured to determine, based on a displacement amount between the first detection light and the second detection light, So as to obtain the height distance between the standing-up container and the upper edge of the installed container.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 제1 내지 제3 형태 중 어느 하나의 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에 있어서, 상기 컨테이너 야드를 촬상하여 상기 컨테이너 야드에 설치된 컨테이너 배치 위치에 대응하는 마크를 검출하는 제2 촬상부를 구비하고, 상기 컨테이너 배치 위치 결정부는, 상기 마크의 위치에 기초하여 상기 컨테이너 야드에 있어서의 상기 컨테이너 배치 위치를 구해도 된다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a container placement position detecting device according to any one of the first to third aspects, wherein the container placement position detecting device captures the container yard, And the container placement position determination section may determine the container placement position in the container yard based on the position of the mark.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 제4 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에 있어서의 상기 제1 촬상부가 상기 제2 촬상부를 겸하도록 해도 된다.According to the fifth aspect of the present invention, in the container placement position detecting device, the first image capturing section in the container placement position detecting device of the fourth aspect may also serve as the second image capturing section.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 제4 또는 제5 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에 있어서, 상기 제2 촬상부의 촬상 범위를 조명하는 조명부를 구비하고 있어도 된다.According to a sixth aspect of the present invention, in the container placement position detecting device of the fourth or fifth aspect, the container placement position detecting device may include an illuminating section for illuminating an image capturing range of the second image capturing section.
본 발명의 제7 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 제6 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에 있어서, 상기 조명부로부터 조사되는 조명광이, 상기 검출광과 동일한 파장대에 설정되어 있어도 된다.According to the seventh aspect of the present invention, in the container placement position detecting device of the sixth aspect, the container placement position detecting device may be such that the illumination light irradiated from the illuminating part is set to the same wavelength band as the detection light.
본 발명의 제8 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 제7 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에 있어서의 상기 파장대가, 태양광의 대기의 흡수대에 설정되어 있어도 된다.According to the eighth aspect of the present invention, in the container placement position detecting device, the wavelength band in the container placement position detecting device of the seventh aspect may be set in an absorption band of the atmosphere of sunlight.
본 발명의 제9 형태에 따르면, 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 제1 내지 제8 형태 중 어느 하나의 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치에 있어서의 상기 검출광 조사부가, 상기 컨테이너 배치 위치에 인접하여 이미 배치되어 있는 기설치 인접 컨테이너의 상부 가장자리를 횡단하도록 상기 검출광을 조사하고, 상기 컨테이너 배치 위치 결정부는, 상기 기설치 인접 컨테이너의 위치를 검출하도록 해도 된다.According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a container placement position detection device, wherein the detection light irradiation unit of the container placement position detection device of any one of the first to eighth aspects is arranged adjacent to the container placement position, The detection light may be irradiated so as to traverse the upper edge of the installed container adjacent to the container, and the container placement position determination unit may detect the position of the container adjacent to the container.
본 발명의 제10 형태에 따르면, 크레인 제어 시스템은, 컨테이너 야드에서 컨테이너를 이동시키는 크레인과, 제1 내지 제9 형태 중 어느 하나의 형태의 컨테이너 배치 위치 검출 장치와, 상기 컨테이너 배치 위치 검출 장치에서 구한 컨테이너 배치 위치에 기초하여 상기 크레인을 제어하는 제어 장치를 구비한다.According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a crane control system comprising a crane for moving a container in a container yard, a container placement position detection device in any one of the first to ninth aspects, And a control device for controlling the crane based on the obtained container placement position.
상술한 컨테이너 배치 위치 검출 장치는, 주위의 외란이나 노이즈에의 내성을 가지면서, 컨테이너 배치 위치를 정확하게 구할 수 있다.The above-described container placement position detecting device can accurately determine the container placement position while having tolerance to ambient disturbance and noise.
상술한 크레인 제어 시스템은, 컨테이너 배치 위치에 컨테이너를 정확하게 배치할 수 있다.The above-described crane control system can accurately position the container at the container placement position.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 크레인 제어 시스템(1)을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 3a는 레이저 투광기(25)가 조사하는 검출광(L)을 Y 방향에서 본 도면.
도 3b는 레이저 투광기(25)가 조사하는 검출광(L)을 X 방향에서 본 도면.
도 4a는 높이 거리가 긴 경우에 CCD 카메라(27)가 촬상한, 검출광(L)의 반사광의 화상을 도시하는 도면.
도 4b는 높이 거리가 짧은 경우에 CCD 카메라(27)가 촬상한, 검출광(L)의 반사광의 화상을 도시하는 도면.
도 5a는 적외선 조명기(26)가 조사하는 조명광(R)을 X 방향에서 본 도면.
도 5b는 적외선 조명기(26)가 조사하는 조명광(R)을 Y 방향에서 본 도면.
도 6a는 높이 거리가 긴 경우에 CCD 카메라(27)가 촬상한, 조명광(R)의 반사광의 화상을 도시하는 도면.
도 6b는 높이 거리가 짧은 경우에 CCD 카메라(27)가 촬상한, 조명광(R)의 반사광의 화상을 도시하는 도면.
도 7은 레이저 투광기(25)의 검출광(L)이 컨테이너(C3)에 조사되는 모습을 도시하는 도면.1 is a view showing a
2 is a view showing a schematic configuration of a container placement
3A shows the detection light L irradiated by the
3B is a view of the detection light L irradiated by the
4A is a diagram showing an image of reflected light of detection light L, which is captured by the
4B is a diagram showing an image of reflected light of the detection light L captured by the
Fig. 5A is a view of the illumination light R irradiated by the
Fig. 5B is a view of the illumination light R irradiated by the
6A is a diagram showing an image of reflected light of illumination light R captured by the
6B is a diagram showing an image of reflected light of the illumination light R captured by the
7 is a view showing a state in which the detection light L of the
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 크레인 제어 시스템(1)을 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing a
도 1에 도시한 바와 같이, 크레인 제어 시스템(1)은 크레인(5), 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20) 및 제어 장치(50) 등을 구비한다.As shown in Fig. 1, the
크레인(5)은 컨테이너 야드(G)에서, 현수 화물인 컨테이너(C1)를 파지하여 컨테이너 배치 위치(A)를 향해서 이동하는 기계 장치이다.The
컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)는 컨테이너(C1)를 배치하는 위치[컨테이너 배치 위치(A)]를 검출하는 장치이다.The container placement
제어 장치(50)는 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)에서 구한 컨테이너 배치 위치(A)에 기초하여 크레인(5)을 제어하는 장치이다.The
크레인(5)은 컨테이너(C1)를 단적하는 타이어식 야드용 다리형 크레인이다. 크레인(5)은 문형의 크레인 주행 기체(10) 및 크레인 주행 기체(10)를 무궤도면 상에서 X 방향으로 주행시키는 타이어식 주행 장치(11)를 구비한다.The
크레인 주행 기체(10)는 수평 방향(Y 방향)으로 평행하게 연장되는 한 쌍의 상부 빔(12)을 갖는다. 이들 상부 빔(12)에는, 상부 빔(12)을 따라 이동하는 횡행 트롤리(13)가 설치되어 있다.The
횡행 트롤리(13)는 현수 와이어(15)를 통해서 스프레더(16)를 상하 방향(Z 방향)으로 이동시키는 권상 장치(14)를 구비한다. 권상 장치(14)는 현수 와이어(15)를 감아 올리거나, 조출하거나 함으로써, 현수 와이어(15)에 현수된 스프레더(16)를 상하 방향으로 이동시킨다. 스프레더(16)는 컨테이너(C1)를 결합 분리 가능하게 보유 지지(파지)할 수 있다.The
스프레더(16)는 컨테이너(C1)의 상면의 형상에 거의 일치하는 평면 형상의 부재이다. 스프레더(16)의 X 방향으로 연장되는 한쪽의 긴 변(16a)에는, 2대의 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)가 하향으로 설치된다. 긴 변(16a)과 평행한 다른 한쪽의 긴 변(16b)에도, 2대의 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)가 하향으로 설치된다. 4대의 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)는 동일 구성이다.The
제어 장치(50)는 크레인 주행 기체(10)에 적재된다. 제어 장치(50)에는, 4대의 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)가 신호 케이블(도시하지 않음)을 통해서 접속된다.The
여기서, 상술한 컨테이너(C1)의 배치 위치는, 컨테이너 야드(G) 위에 이미 컨테이너(C2)가 놓여 있는 케이스에서는, 이 컨테이너(C2)의 상면의 직사각형 범위이다. 또한, 상술한 컨테이너(C1)의 배치 위치는, 컨테이너가 없는 경우에는, 미리 정해진 컨테이너(C2)의 상면과 동일한 형태의 직사각형 범위가 설정되어 있다. 일반적으로는, 지면에 마킹이 실시됨으로써, 상기 직사각형의 범위를 운전자가 육안 확인 가능하게 되어 있다. 여기서, 본 발명이 적용되는 크레인 제어 시스템(1)의 목적은, 현수 컨테이너인 컨테이너(C1)를 이 컨테이너(C1)의 배치 위치에 대하여 어긋나지 않게 놓는 데 있다. 이것을 실현하기 위해서, 크레인 제어 시스템(1)에서는, 컨테이너(C1)와 상기 컨테이너 배치 위치간의 상대 위치 관계를 정확하게, 또한 확실하게 검출할 필요가 있다.Here, the above-mentioned position of the container C1 is a rectangular area on the upper surface of the container C2 in the case where the container C2 is already placed on the container yard G. The above-described arrangement position of the container C1 is set to a rectangular range of the same shape as the upper surface of the predetermined container C2 when there is no container. Generally, the marking is performed on the ground so that the range of the rectangle can be visually confirmed by the driver. Here, the purpose of the
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)의 개략 구성을 도시하는 도면이며, 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)를 Y 방향에서 본 도면이다.Fig. 2 is a view showing a schematic configuration of the container placement
컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)는 레이저 투광기(25), 조명기(26), CCD 카메라(27), 및 이들 광원의 파장에 일치하는 투과 필터(28)를 구비한다.The container placement
레이저 투광기(검출광 조사부)(25)는, 상방으로부터 얇은 시트 형상의 검출광(L)(슬릿 광)을 하방을 향해서 조사한다. 검출광(L)은 Y 방향으로 퍼지는 시트 형상의 레이저 광선이며, Z 방향으로 조사된다. 검출광(L)은 태양광에 의한 반사광과 구별할 수 있는 강도를 갖게 할 필요가 있다.The laser beam projector (detection light irradiation section) 25 irradiates downward the detection light L (slit light) in a thin sheet form from above. The detection light L is a sheet-like laser beam spreading in the Y direction and is irradiated in the Z direction. It is necessary that the detection light L has a strength that can be distinguished from the reflected light by sunlight.
조명기(조명부)(26)는 상방으로부터 조명광(R)을 하방을 향해서 조사하는 LED 등을 사용한 조명이다. 조명광(R)은 빔 형상(스폿 형상)으로, Z 방향으로 조사된다.The illuminator (illumination section) 26 is an illumination using an LED or the like that irradiates the illumination light R downward from above. The illumination light R is irradiated in the Z direction in a beam shape (spot shape).
이들 레이저 광선[검출광(L)], 및 조명광(R)의 파장은, 태양광의 대기의 흡수대에 설정되어 있다. 이에 의해, 태양광에 의한 반사광의 영향이 경감되어 안정된 검출을 실현할 수 있다.The wavelengths of these laser beams (detection light L) and illumination light R are set in the absorption band of the atmosphere of sunlight. Thereby, the influence of the reflected light due to sunlight is alleviated, and stable detection can be realized.
레이저 투광기(25)와 조명기(26)는 인접하여 배치된다.The
CCD 카메라(27)는 하방을 향해서 설치되어 있다. 이 CCD 카메라(27)는 검출광(L) 및 조명광(R)의 조사 범위를 촬상한다. CCD 카메라(27)는 검출광(L)의 반사광을 촬상하는 카메라와 조명광(R)의 반사광을 촬상하는 카메라를 겸한다.The
CCD 카메라(제1 촬상부, 제2 촬상부)(27)는, 레이저 투광기(25)로부터 이격함과 함께, 레이저 투광기(25)에 대하여 경사져서 배치된다.The CCD camera (the first imaging section, the second imaging section) 27 is disposed to be inclined with respect to the
CCD 카메라(27)에서 촬상된 화상 데이터는, 제어 장치(50)에 탑재된 컨테이너 배치 위치 결정부(55)를 향해서 출력된다.The image data picked up by the
도 3a는 레이저 투광기(25)가 조사하는 검출광(L)을 Y 방향에서 본 도면이다. 도 3b는 레이저 투광기(25)가 조사하는 검출광(L)을 X 방향에서 본 도면이다.3A is a diagram showing the detection light L irradiated by the
도 4a는 높이 거리가 긴 경우에 CCD 카메라(27)가 촬상한, 검출광(L)의 반사광의 화상(촬상 범위)을 도시하는 도면이다. 도 4b는 높이 거리가 짧은 경우에 CCD 카메라(27)가 촬상한 검출광(L)의 반사광의 화상(촬상 범위)을 도시하는 도면이다.4A is a diagram showing an image (imaging range) of reflected light of the detection light L, which is captured by the
도 3a, 도 3b에 도시한 바와 같이, 레이저 투광기(25)로부터의 검출광(L)은, 컨테이너 야드(G)에 이미 배치되어 있는 적하처의 컨테이너(C2)를 향해서 조사된다. 검출광(L)은 현수 컨테이너인 컨테이너(C1)의 측면(C1S) 및 컨테이너 야드(G)에 이미 배치되어 있는 컨테이너(기설치 컨테이너)(C2)의 상부 가장자리(E)를 횡단하도록 조사된다. 또한 검출광(L)의 끝 부분은 컨테이너 야드(G)에 조사된다. 검출광(L)은 컨테이너(C1), 컨테이너(C2)에 의해 3개로 분단된다. 보다 구체적으로는, 검출광(L)은 컨테이너(C1)의 하단부를 경계로 해서, 제1 검출광(L1)과 제2 검출광(L2)으로 분단된다. 또한 컨테이너(C2)의 상부 가장자리(E)를 경계로 해서, 제2 검출광(L2)과 제3 검출광(L3)으로 분단된다. 제1 검출광(L1)은 컨테이너(C1)에 조사된 검출광(L)의 반사광이다. 제2 검출광(L2)은 컨테이너(C2)의 상면에 조사된 검출광(L)의 반사광이다. 제3 검출광(L3)은 컨테이너 야드(G)에 조사된 검출광(L)의 반사광이다. 여기서, 제3 검출광(L3)은 제2 검출광(L2)과의 경계를 구별할 수 있으면 되므로, 반드시 선명하게 촬상되어 있을 필요는 없다.As shown in Figs. 3A and 3B, the detection light L from the
도 4a, 도 4b에 도시한 바와 같이, CCD 카메라(27)는 컨테이너(C2) 상면을 향해서 조사되어 반사한 검출광(L)의 반사광을 촬상한다. CCD 카메라(27)는 제1 검출광(L1), 제2 검출광(L2) 및 제3 검출광(L3)을 촬상한다.As shown in Figs. 4A and 4B, the
CCD 카메라(27)는 레이저 투광기(25)로부터 이격함과 함께, 레이저 투광기(25)에 대하여 경사져서 배치된다. 이로 인해, 도 4a에 도시한 바와 같이, 제1 검출광(L1), 제2 검출광(L2) 및 제3 검출광(L3)은 X 방향에 대응하는 방향에 있어서 이격하여 촬상된다.The
컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 CCD 카메라(27)에서 촬상된 화상 데이터에 기초하여, 크레인(5)이 파지하고 있는 컨테이너(C1)를 배치해야 할 위치[컨테이너 배치 위치(A)]를 구한다.The container placement
구체적으로는, 컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 제2 검출광(L2)의 화상 원점으로부터의 거리(α)에 기초하여 CCD 카메라(27)와 컨테이너(C2) 사이의 높이 방향의 거리(H1)를 구한다. 그리고 제2 검출광(L2)의 길이(β)에 기초하여, 컨테이너(C1)와 컨테이너(C2) 사이의 수평 방향의 상대적인 어긋남양(D)을 구한다.More specifically, the container placement
레이저 투광기(25)와 CCD 카메라(27)의 거리 및 이루는 각[CCD 카메라(27)의 경사 각도] 및 CCD 카메라(27)의 시야각(θ)은 기지이다.The distance between the
높이 방향의 거리(H1)는 도 4a, 도 4b에서 알 수 있듯이, 짧아짐에 따라 화상 상의 α가 길어진다. 그리고, 이 α와 실제의 거리(H1)는 비례의 관계에 있으므로, 미리 실측해서 구해 둔 기울기와 절편의 값을 미리 컨테이너 배치 위치 결정부(55)에 설정해 둠으로써 용이하게 계산할 수 있다.As shown in Figs. 4A and 4B, the distance H1 in the height direction becomes longer on the image as the shorter. Since the distance α and the actual distance H1 are in a proportional relationship, it is possible to easily calculate the inclination and the value of the slice obtained in advance by previously setting the values in the container placement
또한, 수평 방향의 어긋남양(D)은 수평 방향의 화상 전체 거리(W)와 상기 높이 거리(H1)로부터, The horizontal displacement amount D is calculated from the total image distance W in the horizontal direction and the height distance H1,
에 의해 구할 수 있다.. ≪ / RTI >
또한, 컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 CCD 카메라(27)에서 촬상된 화상 데이터에 기초하여, 크레인(5)이 파지하고 있는 컨테이너(C1)의 하면과 컨테이너(C2) 사이의 높이 방향의 거리(H2)를 화상 상의 거리(γ)로부터 구한다. 이 거리(H2)는 상기 H1과 마찬가지 비례 관계를 사용하여 용이하게 구해진다. 여기서, 일반적으로 컨테이너 하역용 크레인에서는, 현수하고 있는 컨테이너(C1)의 높이를 계측하는 수단이 없기 때문에, 컨테이너(C1)를 컨테이너(C2) 위에 착상시킬 때까지의 거리를 계측할 방법이 없다. 이에 반해, 컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 제1 검출광(L1)과 제2 검출광(L2)의 화상 상의 거리(γ)에 기초하여 컨테이너(C1)와 컨테이너(C2) 사이의 높이 방향의 거리를 정확하게 구할 수 있다. 이 컨테이너(C1)와 컨테이너(C2) 사이의 높이 방향의 거리를 얻음으로써, 최적의 권하 속도 패턴으로 착상시킬 수 있다. 그로 인해, 크레인(5)의 운전 시간의 단축이 가능하게 된다.The container placement
도 5a는 조명기(26)가 조사하는 조명광(R)을 X 방향에서 본 도면이다. 도 5b는 조명기(26)가 조사하는 조명광(R)을 Y 방향에서 본 도면이다.FIG. 5A is a view showing the illumination light R irradiated by the
도 6a는 높이 거리가 긴 경우에 CCD 카메라(27)가 촬상한, 조명광(R)의 반사광의 화상(촬상 범위)을 도시하는 도면이다. 도 6b는 높이 거리가 짧은 경우에 CCD 카메라(27)가 촬상한, 조명광(R)의 반사광의 화상(촬상 범위)을 도시하는 도면이다.6A is a diagram showing an image (imaging range) of the reflected light of the illumination light R captured by the
도 5a, 도 5b에 도시한 바와 같이, 조명기(26)로부터의 조명광(R)은 컨테이너 야드(G)를 향해서 조사된다. 조명광(R)은 컨테이너 야드(G)에 설치된 마크(M1)에 조사된다.5A and 5B, the illumination light R from the
마크(M1)는 컨테이너 배치 위치(B)에 대응하여 컨테이너 야드(G)에 설치된 표시이다. 마크(M1)에는 확산판이 사용된다. 마크(M1)에서 반사한 광이 확산되므로, CCD 카메라(27)에 반사광이 항상 입사한다. 이로 인해, 마크(M1)에 대한 조명광(R)의 조사 각도가 변화했다고 해도, CCD 카메라(27)에서 촬상되는 반사광[조명광(R)]의 강도가 변화하기 어렵게 된다. 그로 인해, 조명기(26)로부터의 조명광(R)이 조사된 마크(M1)를 CCD 카메라(27)에 의해 안정되게 촬상할 수 있다.The mark M1 is a mark provided on the container yard G in correspondence with the container placement position B. Fig. A diffusion plate is used for the mark M1. The reflected light is always incident on the
또한, 마크(M1)에서 반사한 광이 확산되므로, 태양광 등의 외란 광이 CCD 카메라(27)에 입사하기 어렵게 된다. 그로 인해, 마크(M1)를 CCD 카메라(27)에 의해 안정되게 촬상할 수 있다.Further, since the light reflected by the mark M1 is diffused, disturbance light such as sunlight is hardly incident on the
CCD 카메라(27)는 컨테이너 야드(G)를 향해서 조사되어 반사한 조명광(R)을 촬상한다. 도 6a, 도 6b에 도시한 바와 같이, CCD 카메라(27)는 컨테이너 야드(G) 상의 마크(M1)에서 반사한 조명광(R)의 반사광을 촬상한다.The
컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 CCD 카메라(27)에서 촬상된 화상 데이터에 기초하여, 크레인(5)이 파지하는 컨테이너(C1)를 배치해야 할 위치[컨테이너 배치 위치(B)]를 구한다.The container placement
구체적으로는, 컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 CCD 카메라(27)가 촬상한 조명광(R)의 반사광의 위치로부터 마크(M1)의 위치를 구한다. 컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 마크(M1)의 X 방향의 위치와 Y 방향의 위치로부터 컨테이너 배치 위치(B)를 구한다. 컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 컨테이너(C1)를 바닥에 배치할 위치를 구한다.More specifically, the container placement
여기서, 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)가 설치된 스프레더(16)의 지면[컨테이너 야드(G)]과의 높이 방향의 거리(Z 방향의 위치)는 스프레더 위치 계측 장치(도시하지 않음)에 의해 계측되어 기지이다. 또한, 스프레더(16)에 대한 CCD 카메라(27)의 거리 및 이루는 각[CCD 카메라(27)의 경사 각도] 및 CCD 카메라(27)의 시야각도 기지이다.The distance in the height direction (position in the Z direction) from the ground (container yard G) of the
이로 인해, 화상 상의 마크 위치(P 및 Q)로부터, CCD 카메라(27)와 마크(M1)와의 X, Y 방향의 거리가 기하학적으로 구해지고, 이로부터 용이하게 컨테이너(C1)와 컨테이너 배치 위치(B)의 상대적인 거리가 구해진다.The distance between the
도 7은 레이저 투광기(25)의 검출광(L)이 컨테이너(C3)에 조사되는 모습을 도시하는 도면이다.7 is a diagram showing a state in which the detection light L of the
도 7에 도시한 바와 같이, 컨테이너 야드(G)에는, 컨테이너 배치 위치(A, B)에 인접하여, 이미 컨테이너(기설치 인접 컨테이너)(C3)가 배치되어 있다. 이로 인해, 크레인(5)으로 컨테이너(C1)를 컨테이너 배치 위치(A, B)에 배치할 때, 컨테이너(C1)가 컨테이너(C3)에 충돌하지 않도록 할 필요가 있다. 따라서, 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)는 레이저 투광기(25)로부터의 검출광(L)을, 컨테이너(C2)뿐만 아니라, 컨테이너(C3)에 조사한다.As shown in Fig. 7, container (installation-adjacent container) C3 is already arranged in the container yard G adjacent to the container placement positions A and B. This makes it necessary to prevent the container C1 from colliding with the container C3 when the container C1 is placed at the container placement positions A and B with the
도 7에 도시한 바와 같이, 검출광(L)은 컨테이너 야드(G)에 이미 배치되어 있는 컨테이너(C2)와 컨테이너(C3) 각각의 상부 가장자리(E)를 횡단하도록 조사된다.7, the detection light L is irradiated so as to traverse the upper edge E of each of the container C2 and the container C3 already disposed in the container yard G. As shown in Fig.
컨테이너 야드(G)에 컨테이너(C3)가 이미 배치되어 있는 경우에는, CCD 카메라(27)는 컨테이너(C3)의 상면에 조사되어 반사한 제4 검출광(L4)을 촬상한다.When the container C3 is already disposed in the container yard G, the
CCD 카메라(27)에서 촬상된 화상 데이터에 있어서, 제4 검출광(L4)은 제1 검출광(L1), 제2 검출광(L2) 및 제3 검출광(L3)과는 다른 위치에 촬상된다. 이로 인해, 컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 제4 검출광(L4)의 위치에 기초하여, 컨테이너(C3)의 상부 가장자리(E)의 위치를 구할 수 있다. 컨테이너 배치 위치 결정부(55)는 컨테이너(C1)의 단적 등을 할 때, 장해물로 되는 컨테이너(C3)의 존재를 검출할 수 있다.The fourth detection light L4 in the image data picked up by the
따라서, 제어 장치(50)는 컨테이너 배치 위치 결정부(55)에서 구한 컨테이너(C3)의 상부 가장자리(E)의 위치에 기초하여 크레인(5)을 제어함으로써, 컨테이너(C1)와 컨테이너(C3)의 충돌을 확실하게 피할 수 있다.The
본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상술한 실시 형태에 다양한 변경을 가한 것을 포함한다. 즉, 실시 형태에서 예로 든 구체적인 형상이나 구성 등은 일례에 지나지 않고, 적절히 변경이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications to the above-described embodiments within the scope not departing from the gist of the present invention. In other words, the specific shapes and configurations exemplified in the embodiments are merely examples, and can be appropriately changed.
예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서는, 스프레더(16)의 긴 변(16a, 16b)에 합계 4대의 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)를 설치했지만, 이에 한정하지 않는다. 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)의 대수나 설치 위치는 임의로 설정할 수 있다.For example, in the above-described embodiment, a total of four container placement
검출광(L)은 Y 방향을 따르는 시트 형상의 광에 한정하지 않는다. X 방향을 따르는 시트 형상의 광이어도 된다. 4대의 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20) 중, 2대의 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)로부터는 X 방향을 따르는 시트 형상의 검출광(L)을 조사하고, 나머지 2대의 컨테이너 배치 위치 검출 장치(20)로부터는 Y 방향을 따르는 시트 형상의 검출광(L)을 조사하도록 해도 된다. 이에 의해, 컨테이너(C2)의 상면의 네변을 검출할 수 있다.The detection light L is not limited to the sheet-like light along the Y direction. And may be sheet-like light along the X direction. The two container placement
상술한 실시 형태에 있어서는, 컨테이너 야드(G)에 2개의 직사각형 마크(M1)를 배치했지만, 이에 한정하지 않는다. 컨테이너 배치 위치(B)에 대응하여 컨테이너 야드(G)에 설치되는 마크의 형상이나 수는, 임의로 설정할 수 있다.In the above-described embodiment, two rectangular marks M1 are arranged in the container yard G, but the present invention is not limited to this. The shape and the number of marks provided in the container yard G corresponding to the container placement position B can be arbitrarily set.
본 발명은 크레인 제어 시스템(1) 및 컨테이너 배치 위치 검출 장치이다.The present invention is a crane control system (1) and a container placement position detection device.
1 : 크레인 제어 시스템
5 : 크레인
10 : 크레인 주행 기체
11 : 타이어식 주행 장치
12 : 상부 빔
13 : 횡행 트롤리
14 : 권상 장치
15 : 와이어
16 : 스프레더
16a, 16b : 긴 변
20 : 컨테이너 배치 위치 검출 장치
25 : 레이저 투광기(검출광 조사부)
26 : 적외선 조명기(조명부)
27 : CCD 카메라(제1 촬상부, 제2 촬상부)
28 : 적외선 투과 필터
50 : 제어 장치
55 : 컨테이너 배치 위치 결정부
G : 컨테이너 야드
A, B : 컨테이너 배치 위치
C1 : 컨테이너
C2 : 컨테이너(기설치 컨테이너)
C3 : 컨테이너(기설치 인접 컨테이너)
E : 상부 가장자리
L : 검출광
L1 : 제1 검출광
L2 : 제2 검출광
L3 : 제3 검출광
α, β, γ : 어긋남양
P, Q : 화상 상의 위치
M1 : 마크
R : 조명광1: Crane control system
5: Crane
10: Crane traveling gas
11: Tire type traveling device
12: upper beam
13: transverse trolley
14: hoisting device
15: wire
16: spreader
16a, 16b: long side
20: container placement position detecting device
25: Laser light projector (detection light irradiation part)
26: Infrared illuminator (illuminator)
27: CCD camera (first imaging section, second imaging section)
28: infrared transmission filter
50: Control device
55: container placement position determination unit
G: Container Yard
A, B: container placement location
C1: Container
C2: Container (pre-installed container)
C3: Container (pre-installed container)
E: upper edge
L: detection light
L1: first detection light
L2: second detection light
L3: Third detection light
α, β, γ: Deviation amount
P, Q: position on the image
M1: Mark
R: Lighting
Claims (9)
상기 컨테이너 야드에 이미 배치되어 있는 기설치 컨테이너의 상부 가장자리를 횡단하도록 상방으로부터 검출광을 조사하는 검출광 조사부와,
상기 검출광의 조사 범위를 경사 상방으로부터 촬상하여, 상기 현수 컨테이너에 조사된 제1 검출광 및 상기 기설치 컨테이너의 상면에 조사된 제2 검출광을 검출하는 제1 촬상부와,
상기 제1 검출광 및 상기 제2 검출광에 기초하여, 컨테이너 배치 위치를 구하는 컨테이너 배치 위치 결정부를 구비하고,
상기 컨테이너 배치 위치 결정부는, 상기 제1 촬상부에 의해 검출된 상기 제1 검출광의 위치와 상기 제2 검출광의 위치의 어긋남양에 기초하여 상기 현수 컨테이너 하단부와 상기 기설치 컨테이너의 상부 가장자리간의 높이 거리를 구하는, 컨테이너 배치 위치 검출 장치.A container placement position detection device for detecting a position at which a suspension container is to be placed in a container yard,
A detection light irradiating section for irradiating the detection light from above to traverse the upper edge of the installed container already disposed in the container yard,
A first imaging section for imaging the detection range of the detection light from an oblique upper direction and detecting first detection light irradiated to the suspending container and second detection light irradiated to the upper surface of the primary installation container,
And a container placement position determiner for obtaining a container placement position based on the first detection light and the second detection light,
The container placement position determination section determines the height distance between the bottom edge of the suspending container and the top edge of the base installation container based on a displacement amount between the position of the first detection light and the position of the second detection light detected by the first imaging section The position of the container is detected.
상기 컨테이너 배치 위치 결정부는, 상기 제1 촬상부에 의해 검출된 상기 제2 검출광의 위치에 기초하여 상기 기설치 컨테이너의 상부 가장자리의 높이를 구하는, 컨테이너 배치 위치 검출 장치.The method according to claim 1,
Wherein the container placement position determination section determines the height of the upper edge of the base installation container based on the position of the second detection light detected by the first imaging section.
상기 컨테이너 야드를 촬상하여 상기 컨테이너 야드에 설치된 컨테이너 배치 위치에 대응하는 마크를 검출하는 제2 촬상부를 구비하고,
상기 컨테이너 배치 위치 결정부는, 상기 마크의 위치에 기초하여 상기 컨테이너 야드에 있어서의 상기 컨테이너 배치 위치를 구하는, 컨테이너 배치 위치 검출 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And a second image pickup unit for picking up the container yard and detecting a mark corresponding to a container placement position provided in the container yard,
Wherein the container placement position determination unit determines the container placement position in the container yard based on the position of the mark.
상기 제1 촬상부는 상기 제2 촬상부를 겸하는, 컨테이너 배치 위치 검출 장치.5. The method of claim 4,
And the first imaging unit also serves as the second imaging unit.
상기 제2 촬상부의 촬상 범위를 조명하는 조명부를 구비하는, 컨테이너 배치 위치 검출 장치.5. The method of claim 4,
And an illumination unit for illuminating an imaging range of the second imaging unit.
상기 검출광 조사부는, 상기 컨테이너 배치 위치에 인접하여 이미 배치되어 있는 기설치 인접 컨테이너의 상부 가장자리를 횡단하도록 상기 검출광을 조사하고,
상기 컨테이너 배치 위치 결정부는, 상기 기설치 인접 컨테이너의 위치를 검출하는, 컨테이너 배치 위치 검출 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The detection light irradiating portion irradiates the detection light so as to traverse the upper edge of the pre-installed container already disposed adjacent to the container placement position,
Wherein the container placement position determination unit detects the position of the container adjacent to the container.
제1항 또는 제2항에 기재된 컨테이너 배치 위치 검출 장치와,
상기 컨테이너 배치 위치 검출 장치에서 구한 컨테이너 배치 위치에 기초하여 상기 크레인을 제어하는 제어 장치
를 구비하는, 크레인 제어 시스템.A crane for moving the container in the container yard,
A container placement position detecting device according to claim 1 or 2,
And a control device for controlling the crane based on the container placement position obtained by the container placement position detection device
And a crane control system.
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