KR101862067B1

KR101862067B1 - 스프레더에 의한 하역

Info

Publication number: KR101862067B1
Application number: KR1020157037167A
Authority: KR
Inventors: 빌레 만나리; 아리 니에미넨
Original assignee: 코네크레인스 글로벌 코포레이션
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2018-05-30
Also published as: CN105492365B; EP3003953A4; MY181759A; MX2015016419A; MX364881B; EP3003953A1; WO2014191618A1; SG11201509783UA; KR20160019478A; US10414636B2; EP3003953B1; US20160122161A1; AU2014272998B2; AU2014272998A1; CN105492365A

Abstract

광 신호를 송신하는 거리 센서(308a, 308b)를 포함하는 스프레더(306)에 의해 하역의 정밀도가 개선된다. 하역되는 화물(312)은 복수의 상호연결 측면(312a, 312b)을 포함한다. 광 신호의 송신 방향이 선택되며, 선택된 방향으로 송신된 광 신호의 반사에 의해 거리가 측정된다. 측정 거리를 사용하여, 화물(312)의 상호 연결 측면들(312a, 312b) 중 적어도 하나의 형상과 일치하는 기준 라인을 결정한다.

Description

스프레더에 의한 하역{CARGO HANDLING BY A SPREADER}

국제 수송의 상당 부분은 컨테이너를 사용하여 수행된다. 컨테이너는, 표준화된 치수를 갖는 수송 유닛이며, 수송 동안 수송 상품을 포함하도록 사용된다. 통상적으로, 컨테이너는 20피트, 40피트, 또는 45피트의 길이를 갖는 3가지 크기로 존재한다. 컨테이너의 폭은 통상적으로 2.5미터이다.

컨테이너는 통상적으로 항구나 내륙에 위치하는 컨테이너 터미널에서 하역된다. 컨테이너 터미널에서, 컨테이너는, 예를 들어, 레일 마운티드 갠트리(Rail Mounted Gantry)-크레인(RMG-크레인), 러버 타이어드 갠트리 크레인(Rubber Tyred Gantry; RTG-크레인)을 포함하는 특정한 크레인을 사용함으로써 하역된다. RMG-크레인의 특정한 유형은, 컨테이너를 선박으로부터 부두로 하적하고 컨테이너를 부두로부터 선박에 선적하는 데 사용되는 함안(ship-to-shore) 크레인이다.

크레인은 컨테이너에 부착하기 위한 부착부를 구비한다. 통상적인 부착부는, 크기가 서로 다른 컨테이너들을 하역할 수 있도록 가변적인 치수를 갖는 스프레더이다. 탠덤 스프레더 및 트윈 리프트 스프레더로 알려져 있는 스프레더들은 한번에 두 개 이상의 컨테이너에 부착될 수 있다.

컨테이너의 통상적인 하역은 컨테이너의 적층과 픽업 등의 동작들을 포함한다. 예를 들어, 5개의 컨테이너가 서로 적층될 수 있다. 적층된 컨테이너들의 코너들이 적어도 5cm의 정밀도로 정렬되어야 하므로, 적층을 행하려면 크레인을 구동하는 사람에게 상당한 정밀도를 필요로 한다. 적층이 충분한 정밀도로 수행되지 않으면, 전체 적층부가 무너질 수 있다.

컨테이너를 하역하는 동안, 스프레더는, 다양한 소스들로부터의 진동과 충격을 겪는데, 예를 들어, 컨테이너를 픽업하도록 스프레더를 컨테이너에 부착할 때 그리고 스프레더에 부착된 컨테이너를 그라운드, 선박, 트레일러 또는 섀시, 또는 다른 컨테이너 위에 내릴 때 그러하다. 진동과 충격으로 인해, 컨테이너들을 충분한 정밀도로 하역하는 것은 어렵다. 진동과 충격은, 특히 스프레더에 의해 반송되는 컨테이너가 해제될 때인 컨테이너 하역시 존재하는데, 예를 들어, 컨테이너들이 서로 적층되거나 그라운드에 적층될 때 그러하다. 반면에, 진동과 충격을 댐핑하게 되면 컨테이너에서 수행되는 동작들에 대하여 지연을 유도할 수 있다. 지연이 증가함으로 인해, 컨테이너 하역 효율이 감소된다.

스프레더에 부착된 컨테이너의 중량에 따라, 스프레더는 컨테이너의 중량에 의해 휘어질 수 있다. 컨테이너가 스프레더로부터 분리되면, 스프레더는 자신의 원래 형상으로 다시 휘어진다. 이러한 휘어짐으로 인해, 스프레더가 휘어진 경우 스프레더가 낮은 높이에서 무거운 컨테이너를 지지하므로, 치수를 측정하기 어렵다.

통상적으로, 스프레더는, 컨테이너에 부착하기 위한 스프레더에서 사용되는 유사한 트위스트 잠금 기구를 사용하여 헤드 블록을 통해 크레인에 부착된다. 헤드 블록은 스프레더를 승강하는 데 사용되는 로프에 연결된다. 트위스트 잠금 기구는, 통상적으로, 스프레더와 헤드 블록이 서로에 대하여 이동할 수 있도록 소정의 간격을 갖는다. 그러나, 스프레더의 위치가 특히 스프레더의 자동화 동작에 있어서 헤드 블록의 위치에 의해 결정되면, 그 간격은 스프레더의 위치 설정에 부정확함을 야기한다.

크레인 동작들은, 컨테이너들을 더욱 빠르게 하역하도록 점점 더 자동화되고 있다. 통상적으로, 자동화된 동작들에는 디스플레이를 통해 구동자가 뒤따르게 된다. 구동자는 크레인의 캐빈에 위치하거나 크레인으로부터 원격 위치에 위치할 수 있다. 이는, 컨테이너에 대하여 수행되는 동작들이 자동화 장비의 정확한 동작 및 시스템에 의해 구동자에게 전달되는 정보에 크게 의존한다는 것을 의미한다. 자동화 장비의 오기능 또는 유지보수는, 컨테이너 트래픽이 보류되어 있는 동안인 크레인의 가동 휴지 기간(downtime)을 야기한다.

자동화된 크레인 동작들은, 통상적으로, 예를 들어 카메라와 레이저에 의한 스프레더의 위치설정을 포함한다. 스프레더의 위치설정은 핀란드 특허출원 제20115757호에도 개시되어 있으며, 이 문헌의 전문은 본 명세서에 참고로 원용된다.

센서들은 크레인들의 자동화를 용이하게 하도록 크레인들에 설치될 수 있다. 센서들은, 통상적으로, 높은 고도에, 예를 들어, 그라운드로부터 20미터 위에 있는 트롤리 구조에 설치된다. 이러한 거리에서는, 센서들의 위치설정시 최소 에러, 예를 들어, 각도라 하더라도 그라운드 레벨에서 수행되는 동작들의 정밀도에 매우 큰 영향을 끼칠 수 있다. 이러한 센서들의 설치와 캘리브레이션은 종종 번거로우며 노동 집약적인 태스크이다. 또한, 공정으로서의 캘리브레이션은, 복잡하고 전문가가 캘리브레이션을 수행할 것을 필요로 한다.

이하에서는, 본 발명의 일부 양태들을 기본적으로 이해하도록 본 발명의 간략한 요약을 제시한다. 이러한 요약은 본 발명의 광범위한 개요가 아니다. 이는 본 발명의 핵심/주요 요소들을 식별하거나 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아니다. 유일한 목적은 본 발명의 일부 개념을 이후에 제시되는 더욱 상세한 설명에 대한 서두로서 간략화된 형태로 제시하는 것이다.

다양한 실시예들은, 독립항들에서 정의한 바와 같은 방법, 장치, 및 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다. 추가 실시예들은 종속항들에 개시되어 있다.

일 양태에 따르면, 광 신호를 송신하는 거리 센서를 포함하는 스프레더에 의한 하역 방법을 제공하며, 이 하역 방법은, 복수의 상호연결 측면을 포함하는 화물을 하역하는 단계, 광 신호를 송신하기 위한 방향을 선택하는 단계, 선택된 상기 방향으로 송신된 상기 광 신호의 반사에 의해 거리를 측정하는 단계, 및 측정된 상기 거리에 기초하여, 상기 화물의 상호연결 측면들 중 적어도 하나의 형상과 일치하는 기준 라인을 결정하는 단계를 포함한다.

일 양태에 따르면, 복수의 상호연결 측면을 포함하는 화물에 부착하기 위한 스프레더를 포함하는 하역 장치를 제공하며, 상기 스프레더는, 선택된 방향으로 광 신호를 송신할 수 있는 거리 센서, 및 상기 선택된 방향으로 거리를 측정하도록 상기 거리 센서에 연결된 컨트롤러를 포함하고, 상기 하역 장치는, 측정된 상기 거리에 기초하여 상기 화물의 상호연결 측면들 중 적어도 하나의 형상과 일치하는 기준 라인을 결정하기 위한 수단을 더 포함한다.

일 양태에 따르면, 일 양태에 따른 방법의 단계들을 수행하도록 구성된 장치를 제공한다.

일 양태에 따르면, 일 양태에 따른 방법을 수행하도록 구성된 수단을 포함하는 장치를 제공한다.

실행시 일 양태에 따른 방법의 단계들을 실행하게 하는 실행가능 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.

다른 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 프로세서, 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 메모리를 포함하는 장치를 제공하고, 적어도 하나의 메모리와 컴퓨터 프로그램 코드는, 적어도 하나의 프로세서와 함께 장치가 적어도 일 양태에 따른 방법을 수행하게 하도록 구성된다.

또 다른 일 양태에 따르면, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공하며, 컴퓨터 프로그램은 프로세서가 일 양태에 따른 방법을 수행하게 하도록 구성된다.

또 다른 일 양태에 따르면, 스프레더에 의한 하역 장치를 업그레이드하기 위한 키트를 제공하며, 이 키트는, 선택된 방향으로 광 신호를 송신할 수 있는 거리 센서, 및 상기 선택된 방향으로 거리를 측정하도록 상기 거리 센서에 연결된 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러와 상기 거리 센서는, 측정된 상기 거리에 기초하여 화물의 상호연결 측면들 중 적어도 하나의 형상과 일치하는 기준 라인을 결정하도록 구성된다.

또 다른 일 양태에 따르면, 일 양태에 따른 키트를 하역 장치에 설치하는 단계를 포함하는, 스프레더에 의한 하역 장치를 업그레이드하는 방법을 제공한다.

본 발명의 다양한 양태들, 실시예들, 및 특징들이 독립적으로 기재되어 있지만, 본 발명의 다양한 양태들, 실시예들, 및 특징들의 모든 조합이 가능하며 청구된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 있다는 점을 이해하기 바란다.

일부 양태들은 하역의 개선된 정밀도를 포함하는 개선점을 제공한다. 특히, 거리 센서, 예를 들어, 레이저 스캐너가 거리 측정을 위한 스프레더에 설치되는 경우, 하역 동안 충격, 진동, 및/또는 거리 센서의 이동으로 발생하는 측정 에러가 완화될 수 있다.

일부 양태들은, 거리 센서의 위치설정에 있어서의 자유를 하역 장치, 예를 들어, 스프레더에 제공한다. 거리 측정은 기준 라인을 채택하므로, 하역 장치의 특정한 위치에 설치되는 거리 센서의 캘리브레이션을 생략할 수 있다.

이하에서는, 첨부 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 스프레더를 포함하는 하역 장치를 도시하는 도.
도 2는 일 실시예에 따라 설치된 거리 센서를 포함하는 스프레더를 도시하는 도.
도 3a와 도 3b는 일 실시예에 따른 스프레더에 의한 컨테이너 하역 동작을 도시하는 도.
도 4a와 도 4b는 일 실시예에 따라 서로 다른 높이에서의 스프레더에 의한 컨테이너 하역의 동작을 도시하는 도.
도 5는 일 실시예에 따른 스프레더에 의한 컨테이너들의 인접하는 적층부들 사이의 컨테이너를 픽업하는 도.
도 6a와 도 6b는 일 실시예에 따라 거리 측정에 의한 컨테이너의 크기 검출을 도시하는 도.
도 7은 일 실시예에 따른 스프레더에 의한 컨테이너 하역 공정을 도시하는 도.
도 8a는 컨테이너 하역 장치에서 거리를 측정하기 위한 구성을 도시하는 도.
도 8b는 일 실시예에 따라 거리 측정을 처리하기 위한 장치의 블록도.

본 명세서에서 설명하는 다양한 실시예들은, 거리를 측정하기 위한 거리 센서가 스프레더에 설치된 경우 하역 작업들의 개선된 정밀도를 제공한다. 하역 작업들은, 그라운드 또는 적층부로부터 화물을 픽업하고, 차량, 예를 들어, 트레일러 또는 트럭 또는 선박을, 수송할 화물과 함께 선적하는 것을 포함한다. 또한, 스프레더에 부착된 화물을 새로운 위치로, 예를 들어, 적층부를 그라운드나 차량으로 이동시키기 위한 개선된 정밀도를 제공한다. 통상적으로, 스프레더에 부착된 화물은 승강 및/또는 트롤리 이동에 의해 이동된다.

일 실시예에서, 거리 센서는, 광 신호를 송신하고 송신된 광 신호의 반사 수신에 기초하여 거리를 측정하는 광 측정 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 광 측정 디바이스의 일례는, 레이저 빔을 복수의 서로 다른 방향으로 송신하는 레이저 스캐너이다. 레이저 빔들의 방향은 레이저 빔들의 송신 방향들이 선택되는 개방 각도에 의해 정의될 수 있다. 개방 각도 내에서, 레이저 빔들은 서로 다른 송신 각도들로 송신될 수 있다. 송신된 광 신호의 반사로부터 측정되는 거리를 이용함으로써, 측정 거리 및 송신 각도를 이용하여 좌표계의 지점을 결정할 수 있다. 좌표계는 하나 이상의 축, 예를 들어, 데카르트 좌표계에 따른 X축과 Y축을 포함할 수 있다. 이하의 도면 3a, 3b, 4a, 4b, 6a, 및 6b에서, 측정값으로부터 컨테이너의 벽까지 결정되는 지점들은 컨테이너 벽에서 검은 도트로 표시되어 있다.

인접하는 송신 각도들 간의 차는 개방 각도 내의 거리 측정값들의 분해능을 정의한다. 통상적으로, 서로 다른 송신 각도들을 선택하는 것은, 레이저 빔들을 개방 각도에 의해 정의된 섹터 내의 송신 각도들로 지향하게 하는 회전 미러에 의해 구현된다. 인접하는 송신 각도들 간의 차는 예를 들어 0.25도일 수 있다. 전체 개방 각도로부터의 거리 측정은, 미러가 레이저 빔들을 개방 각도 내의 모든 송신 각도로 지향하게 하는 동안인 미러 회전에 의해 얻어진다. 이러한 거리 측정을 통상적으로 레이저 스위프라 한다. 미러를 추가로 회전시킴으로써 추가 측정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 각 회전시의 거리 측정은 측정 순간의 측정 거리를 나타낸다. 대상, 예를 들어, 컨테이너가 개방 각도 내에서 이동하거나 거리 센서가 측정 사이에 이동하는 경우, 측정 결과가 변하게 된다. 거리 센서, 예를 들어, 레이저 스캐너의 측정 범위는, 거리 센서의 수신 감도에 의해 제한될 수 있다. 측정 범위는, 거리 센서가 광 신호 송신을 위한 개방 각도 내에서 목표까지의 거리를 신뢰성 있게 측정하는 종료점들 간의 작동 거리이다.

도 1은 일 실시예에 따른 스프레더(106)를 포함하는 하역 장치(100)를 도시한다. 하역 장치는, 스프레더(106)를 수직 지지 구조들 사이의 화물(105) 위로 이동시키도록 그라운드(103)로부터의 상승부를 제공하는 실질적으로 수직 지지 구조(102a, 102b)를 포함한다. 수직 지지 구조들 사이의 화물은, 컨테이너들의 적층부, 예를 들어, 도시한 바와 같은 세 개의 컨테이너의 적층부를 포함할 수 있고, 이에 의해, 수직 지지 구조에 의해 제공된 상승부는 스프레더 및 스프레더에 부착된 컨테이너를 적층부 위로 이동시킬 수 있다. 적층부는 세 개보다 많거나 적은 컨테이너를 포함할 수 있고, 수직 지지 구조들 사이에 위치하며 높이가 동일하거나 서로 다른 컨테이너들의 다수의 적층부들이 존재할 수 있음을 이해하기 바란다.

브리지(104)는 수직 지지 구조들 간에 연장된다. 스프레더는, 로프를 감거나 푸는 승강 기계에 의해 스프레더의 하강과 상승을 제공하는 하나 이상의 로프(108) 또는 균등 수단에 의해 브리지에 연결된다. 스프레더는 브리지 상에서 그리고 수직 지지 구조 사이에서 이동가능하다. 그 이동은 예를 들어 레일에 의해 제공될 수 있다. 이런 방식으로, 스프레더는 수직 지지 구조들 사이에 위치하는 복수의 화물(105) 위로 이동할 수 있다. 이에 따라, 브리지는, 스프레더가 통상적으로 수직 지지 구조들 사이의 수평 방향 및 브리지와 그라운드 사이의 수직 방향으로 이동할 수 있게 한다. 통상적으로, 수평 이동과 수직 이동은, 수직 지지 구조 사이에서 브리지 상에서 이동하며 스프레더를 승강하기 위한 승강 기계를 포함하는 트롤리에 의해 제공된다.

통상적으로, 화물이 그라운드로부터 또는 화물의 적층부로부터 픽업되는 경우, 스프레더가 하강된다. 화물이 스프레더에 부착되면, 화물은 브리지 방향 및/또는 도 1의 깊이 방향을 따라 이동할 수 있는 높이까지 당겨진다. 깊이 방향으로의 이동은, 통상적으로 하역 장치 전체의 이동이 가능하도록 휠들을 포함하는 수직 지지 구조들에 의해 제공된다.

일 실시예에 따른 하역 장치의 예들은, 예를 들어, 갠트리 크레인과 브리지 크레인을 포함한다. 이하의 설명에서는, 크기가 고정되어 있는 컨테이너들을 화물로서 작동시키는 갠트리 크레인과 브리지 크레인에 대하여 익숙한 문맥과 용어를 사용하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 설명한 실시예들이 컨테이너가 아닌 다른 화물의 하역에 적용될 수도 있다는 점을 이해하기 바란다. 화물 컨테이너라고도 알려져 있는 컨테이너는, 지역들 또는 국가들 간에 제품과 원료를 이동시키기 위한 재사용가능한 수송 및 저장 유닛이다. 컨테이너는 통상적으로 컨테이너 터미널에서 하역된다.

통상적인 컨테이너는, 금속, 예를 들어, 직육면체 형상의 강철로 된 구조이다. 이에 따라, 컨테이너의 인접하는 측면들은 직각 코너들에서 연결되며, 컨테이너의 대향 측면들은 서로 동일하다. 스프레더는 코너들 중 적어도 일부에 연결된다. 통상적으로, 스프레더는 컨테이너의 루프(roof)의 코너들에서 컨테이너들을 연결한다.

도 2는 일 실시예에 따른 거리 센서들(208a 내지 208f)을 포함하는 스프레더(200)를 도시한다. 스프레더는, 예를 들어, 도 1의 하역 장치에 설치될 수 있다. 통상적인 스프레더는, 승강 기계로부터의 하나 이상의 로프가 연결되는 본체(206), 및 본체와 헤드 빔들(203, 205) 사이에서 연장되는 신축 아암들(telescopic arms; 204, 202)을 포함한다. 헤드 빔은, 스프레더를 하역되는 컨테이너에 고정할 수 있는 잠금 기구를 포함한다. 잠금 기구의 예는, 잠금 기구가 컨테이너의 코너에 부착되는 갠트리 크레인과 브리지 크레인으로부터 공지되어 있는 기구를 포함한다.

신축 아암들은, 헤드 빔들을 하역되고 있는 컨테이너의 크기에 따라 정렬할 수 있다. 도면에서, 신축 아암들은, 서로 다른 길이의 컨테이너들이 하역될 수 있도록 헤드 빔들 사이의 거리를 늘리고 줄일 수 있다. 본체는, 신축 아암들을 늘이거나 줄이기 위한 동력을 제공하도록 신축 아암들에 작동가능하게 연결되는 기계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 거리 센서들은, 컨테이너가 스프레더에 부착되면 컨테이너의 코너들에서 거리를 측정할 수 있도록 헤드 빔들에 설치된다. 거리 센서들(208a, 208d, 208c, 208f)은 하역되는 컨테이너의 길이를 따른 측정값을 제공하고, 거리 센서들(208b, 208e)은 하역되는 컨테이너의 폭을 따른 측정값을 제공한다. 컨테이너는, 스프레더에 부착되면, 스프레더와 컨테이너 간의 부착을 형성하는 헤드 빔들 사이에서 스프레더 아래로 연장된다. 거리 센서들이 헤드 빔들에 부착되면, 거리 센서들은, 신축 아암들이 늘어나거나 줄어들 때 헤드 빔들과 함께 이동하게 된다. 이렇듯, 거리 센서들의 위치는 스프레더에 부착되는 컨테이너의 크기에 대응하도록 조절될 수 있다.

거리 센서들은, 컨테이너가 하역될 때 스프레더로부터의 충격과 진동을 댐핑하는 탄성 부재에 의해 스프레더에 연결될 수 있다. 탄성 부재는 하역 장치, 예를 들어, 스프레더로부터의 힘의 댐핑을 제공한다. 이렇듯, 거리 센서들의 단점을 감소시키거나 심지어 회피할 수 있다. 탄성 부재는 거리 센서의 이동을 가능하게 할 수 있다. 탄성 부재는, 하나 이상의 스프링, 코일 스프링, 벤딩 스프링, 및/또는 압축가능 탄성 재료, 예컨대, 고무로 된 부재를 포함할 수 있다. 탄성 재료는 중공 섹션들을 포함할 수 있고 또는 멤브레인을 포함할 수 있다.

이하에서는, 거리 센서를 사용하는 스프레더(306, 406)에 의한 컨테이너(312, 414) 하역을, 거리 센서로부터의 측정이 하나 이상의 기준 라인을 결정하는 데 사용되는 도 3a, 3b, 4a, 4b를 참조하여 설명하며, 도 7은 일 실시예에 따른 스프레더에 의한 컨테이너 하역 공정을 도시한다.

도 3a, 3b, 4a, 4b에서는, 스프레더를 스프레더의 헤드 빔들 중 하나의 측면에서 본 것이다. 거리 센서(308a, 308b, 408)는 헤드 빔에 연결된다. 스프레더와 거리 센서의 일례는 도 2에 설명되어 있다. 도 2에 예시한 스프레더의 예에 따르면, 거리 센서가 거리 센서(208a 또는 208f)일 수 있다.

도 3a와 도 3b에는, 컨테이너가 다른 컨테이너(314)의 맨 위로부터 픽업되거나 그 다른 컨테이너(314) 상에 적층될 때의 컨테이너 하역이 예시되어 있다. 도 4a와 도 4b는 서로 다른 높이 h₁과 h₂에서의 스프레더(406)에 의한 컨테이너 하역 작업을 예시한다. 이에 따라, 스프레더(406)의 높이 h₁과 h₂는 컨테이너 하역 작업을 제어하는 데 사용될 수 있다. 높은 고도 h₁에서, 컨테이너의 수직 측면(414b)은 거리 센서에 의해 거리를 신뢰성 있게 측정하기에는 매우 길 수 있다. 이에 따라, 수직 측면은 높은 고도에서 거리 센서의 범위를 벗어날 수 있다. 이어서, 컨테이너의 수평 측면(414a)으로부터의 거리 센서에 의해 거리를 측정할 수 있다. 스프레더가 낮은 고도 h₂에 있는 경우, 수직 측면과 수평 측면 모두로부터 또는 수직 측면으로부터 측정을 행할 수 있다. 높은 고도와 낮은 고도는 거리 센서의 범위에 의해 결정될 수 있다. 실제로, 고도들은 스프레더의 둘레에 대한 거리 센서의 위치에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 거리 센서가 스프레더의 둘레로부터 수평 방향으로 더욱 멀리 위치할수록, 컨테이너의 수직 벽으로부터 거리 센서에 의해 신뢰성 있는 거리 측정을 개시하는 데 사용될 수 있는 고도가 높아진다. 고도 결정시 실제 구현에 고려해야 할 다른 파라미터는 거리 센서의 각 분해능이다. 일례로, 픽업될 컨테이너로부터 측정되는 1미터 또는 2미터의 고도가, 컨테이너의 수직 벽으로부터의 거리 측정을 위한 고도로서 사용될 수 있다.

스프레더의 고도 정보는, 구동 시스템, 레이저 스캐너, 무선 주파수 거리 센서 및/또는 카메라로부터 수신되는 정보로부터 얻을 수 있고, 얻은 정보는, 스프레더의 고도를 결정하기 위한 구현예에 따른 알고리즘을 이용하여 처리될 수 있다.

컨테이너 하역은, 스프레더가 작동가능하고 컨테이너를 픽업하도록 이동가능하며 컨테이너에 부착될 수 있을 때 개시될 수 있다(702). 스프레더에는, 하나 이상의 개방 각도(310a, 310b, 410) 내의 대상에 대한 거리를 측정하도록 작동가능한 하나 이상의 거리 센서가 설치된다.

기준 라인은, 서로 다른 순간에 동일한 물리적 대상, 예를 들어, 컨테이너에 대한 거리 측정을 나타내며, 이에 의해, 예를 들어, 스프레더로부터 거리 센서로 전달되는 충격이나 진동에 의해 거리 센서가 이동하더라도 물리적 대상에 대한 하역 작업이 수행될 수 있다. 이렇듯, 거리 센서의 이동이 보상될 수 있고, 이에 의해 컨테이너의 정밀한 하역이 용이해진다.

다양한 실시예들에서, 기준 라인은, 알려져 있는 대상, 예를 들어, 스프레더에 의해 반송된 컨테이너에 대한 직접적인 거리 산출을 제공한다. 거리는, 대상의 형상에 관한 정보를 충분히 이용가능하다고 가정하는 경우 다른 대상으로부터 산출될 수 있다. 대상이 컨테이너이면, 대상의 형상은 표준화된 치수를 갖는 직사각형이다. 이에 따라, 거리 센서의 정확한 위치 및/또는 방향에 관한 정보 없이 거리 산출이 용이해진다.

스프레더의 사용 동안, 거리 센서는 거리 센서의 개방 각도 내의 대상에 대한 거리를 연속 측정한다(704). 결국, 거리 센서가, 작동되는 컨테이너 및/또는 스프레더에 대하여 새로운 위치로 이동함으로써, 개방 각도 내에서의 새로운 거리를 측정하는 것이다. 거리 센서의 이동은, 거리 센서들(308a, 308b)이 서로 다른 위치에 있어서 개구들(310a, 310b)이 서로 다른 방향에 있는 도 3a와 도 3b에 예시되어 있다. 거리 센서가 이동하면, 후속 측정시 개방 각도 내에 있는 대상들은 다를 수 있고 및/또는 양측 측정시 개방 각도 내에 있는 대상들은 서로 다른 거리에서 측정될 수 있다. 측정은 예를 들어 20Hz 또는 25Hz의 레이트로 수행될 수 있다. 각 측정마다, 개방 각도 내의 대상에 대한 거리 값을 얻게 된다.

개방 각도를 초과하여 수행되는 측정을 하나 이상의 기준 라인과 일치시킬 수 있다(712). 일치는, 측정 순간에 측정 거리에 의해 거리 센서에 대하여 기준 라인을 위치설정한다. 거리 센서는, 측정 순간을 기록할 수 있고, 측정의 추가 처리를 용이하게 하도록 그 측정 거리 값을 그 순간과 함께 제공할 수 있다.

도 3a, 3b, 4a, 4b에서, 거리 센서는 하측을 향하는 개방 각도(310a, 310b, 410)를 갖는다. 하측 방향은, 컨테이너들이 상주하고 있는 그라운드(415)를 향하는 방향을 포함한다. 이에 따라, 하측 방향은, 스프레더가 컨테이너 하역시 승강되는 방향에 의해 정의될 수 있다. 하측 방향은 하측을 향하는 방향 및 스프레더 아래의 방향을 포함할 수 있고, 이에 의해 스프레더 아래로부터 거리를 측정할 수 있다. 이러한 방식으로, 거리 센서로부터의 광 신호가, 컨테이너들이 적층되고 픽업되는 그라운드를 향하여 송신될 수 있다.

일 실시예에서, 거리 센서의 개방 각도는, 외측 방향, 예를 들어, 스프레더로부터 수평 방향 또는 상측 방향을 포함한다. 수평 방향은, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 스프레더가 수직 지지 구조들 사이에서 이동할 때 스프레더 이동의 수평 방향으로의 방향을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 거리 센서는 스프레더 주위의 대상으로부터, 예를 들어, 컨테이너 적층부로부터 측정을 행할 수 있다. 상측 방향은, 스프레더가 수직 이동 방향으로 상측으로 또는 하측으로 이동할 때 하측 방향의 반대 방향을 포함할 수 있다. 이러한 식으로, 거리 센서로부터의 광 신호는, 컨테이너가 승강될 때 거리가 측정될 수 있도록 스프레더로부터 상측인 방향으로 송신될 수 있다.

스프레더에 대한 레이저 스캐너의 각 설치 위치에서, 개방 각도들을 제공하도록 단일 레이저 스캐너에 의해 또는 복수의 레이저 스캐너를 결합함으로써 전술한 개방 각도들 중 하나 이상이 제공될 수 있다는 점을 이해하기 바란다.

개방 각도는 바람직하게 컨테이너들이 스프레더에 의해 하역되고 있는 방향으로 거리 센서가 측정을 수행하도록 지향된다는 점을 이해하기 바란다. 스프레더는 컨테이너들을 픽업 및 적층하므로, 개방 각도는, 바람직하게 하역되는 컨테이너가 개방 각도 내에 위치하도록 그라운드를 향하며 스프레더 아래를 향한다. 또한, 개방 각도 또는 추가 개방 각도들은 순간 하역되는 해당 컨테이너 주위의 방향들로부터 측정을 얻도록 배열될 수 있다. 이러한 방향들은 스프레더 주위의 장해물을 검출할 수 있게 하며, 이는 스프레더를 위한 최적의 이동 경로를 용이하게 하고 컨테이너 하역 안전성을 개선하는 데 사용될 수 있다.

일례로, 스프레더의 레이저 스캐너들은 도 3a, 3b, 4a, 4b의 예시에 따라 하측으로 향하며, 이에 의해, 레이저 스캐너들의 개방 각도들은 컨테이너의 수직 측면들(312, 414)을 포함한다. 이러한 식으로, 레이저 스캐너들이 도 2에 따라 컨테이너들에 대하여 배열되면, 컨테이너의 코너에 있는 레이저 스캐너들(208a, 208b, 208c, 208f)에 의해 및 헤드 빔과 정렬된 컨테이너의 중심에 있는 레이저 스캐너들(208b, 208e)에 의해 거리를 측정할 수 있다.

컨테이너가, 예를 들어, 도 3a, 3b, 4a, 4b에 예시한 바와 같이 하역되는 경우, 거리 센서는, 거리 센서의 개방 각도(310a, 310b, 410) 내의 방향으로 송신되는 광 신호에 의해 거리를 측정한다(704). 개방 각도는, 개방 각도 내의 방향이 아닌 다른 방향으로의 광 신호의 송신을 차단함으로써 제공될 수 있다. 차단은 개방 각도를 정의하는 윈도우를 갖는 케이싱에 의해 제공될 수 있다. 레이저 스캐너가 사용되는 경우, 전술한 바와 같이 회전 미러에 의해 선택을 수행할 수 있다.

측정 거리는, 컨테이너의 측면들(312a, 312b, 414a, 414b) 중 적어도 하나의 형상과 일치하게 된다. 측정 거리는, 메시지로, 예를 들어, 개방 각도 내의 방향에 대한 측정 거리의 결과를 포함하는 데이터 패킷으로 거리 센서로부터 수신될 수 있다. 컨테이너의 측면과 측정 거리 간의 일치는, 평면으로서 또는 라인으로서 정의된 측면이 측정 거리와 정렬되는 경우 결정될 수 있다. 측정 거리는 측면의 정의와 완벽하게 정렬되지 않을 수도 있으며 오차가 존재할 수도 있다는 점을 이해하기 바란다. 오차는, 허용가능한 범위 내에 있는지 여부를 결정하도록 측정될 수 있다. 도 3a, 3b, 4a, 4b에서, 측면(312a, 312b, 414a, 414b) 및 일치하는 기준 라인(320, 420, 421)은 정렬된 경우로 예시되어 있다.

일례로, 컨테이너의 측면은, 직선(320, 420, 421)인 라인에 의해 정의될 수 있다. 라인은 측면의 근사치일 수 있다. 이에 따라, 측면의 실제 형상은 직선보다 복잡할 수 있다. 그러나, 측면은, 직선과 일치하는 컨테이너로부터 측정을 용이하게 얻도록 직선에 실질적으로 대응하는 하나보다 많은 발생 영역을 갖는 것이 바람직하다. 직선은 x축과 y축에 의해 정의된 2차원 공간에서의 y = ax + b라는 선형 관계에 의해 정의될 수 있고, 여기서, a와 b는 축들에 대한 직선의 위치를 정의하는 계수들이다.

측정 거리가 컨테이너의 측면과 일치하게 되면(712), 일치(712)는, 컨테이너의 측면을 정의하며 측정 거리와 정렬되는 라인을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 컨테이너의 측면이 직선에 의해 정의되면, 측정 거리를 처리하여 측정 거리가 직선과 정렬되는지 여부를 결정한다.

정렬은, 예를 들어 선형 회귀를 이용하여 직선에 대한 등식의 변수들 a와 b를 결정함으로써 수행될 수 있다. 처리 결과로 변수 a와 b의 값을 얻게 되면, 직선이 컨테이너의 측면과 정렬되며 측면이 검출되는 것을 결정할 수 있다. 측정 거리는 직선에 정확하게 맞지 않을 수도 있으며 측정에 의해 얻어지는 데이터에 있어서 그러하듯이 오차가 허용될 수도 있다는 점을 이해하기 바란다. 라인이 컨테이너의 측면과 정렬되면, 연속적인 순간들의 거리 측정에 기초하여 스프레더가 이동할 때 그 라인을 기준 라인으로서 사용할 수 있다.

측정 거리가 직선에 맞도록 변수 a와 b가 결정될 수 없다면, 컨테이너의 측면이 검출되지 않는다고 결정할 수 있다.

측정이 처리된 경우, 공정이 종료될 수 있다(714). 공정에 의해 결정된 기준 라인은, 스프레더 또는 스프레더를 포함하는 하역 장치의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 제어는, 스프레더 및/또는 스프레더가 설치되어 있는 하역 장치를 구동하는 것을 포함할 수 있다.

다음으로, 도 4a와 도 4b를 참조하여 스프레더의 서로 다른 높이에서의 컨테이너 하역 작업을 설명한다. 도 4a에서 스프레더는 높은 고도 h₁에 있고, 도 4b에서 스프레더는 낮은 고도 h₂에 있다. 높은 고도와 낮은 고도는, 예를 들어, 컨테이너(414)가 픽업될 때 또는 스프레더에 부착된 컨테이너가 컨테이너(414) 위로 하강될 때처럼 스프레더 아래의 컨테이너(414) 등의 대상에 대하여 정의될 수 있다. 마찬가지 방식으로, 고도는, 예를 들어, 컨테이너가 그라운드로부터 픽업될 때 또는 그라운드로 하강될 때처럼 컨테이너가 작동되는 그라운드(415)에 대하여 정의될 수 있다. 스프레더의 서로 다른 높이에서, 거리 측정은, 도 7의 공정에 따라, 컨테이너의 서로 다른 측면들과 일치될 수 있다.

도 4a에서, 거리 센서의 측정값과 일치시키기 위한 기준 라인(421)은 스프레더에 가장 가까운 컨테이너의 측면(414a)으로 결정된다. 통상적으로, 그 측면은 컨테이너의 수평 측면이다. 도 4b에서, 거리 센서의 측정값과 일치시키기 위한 기준 라인(420)은 스프레더에 가장 가까운 측면(414a)에 연결되는 컨테이너의 측면(414b)으로 결정된다. 통상적으로, 그 측면은 컨테이너의 수직 측면이다. 이에 따라, 컨테이너의 수평 측면의 기준 라인이 높은 고도에서 사용되는 경우, 거리 측정값은, 컨테이너의 수직 측면이 거리 센서의 개방 각도에 아직 포함되어 있지 않은 높은 고도에서도 기준 라인과 일치될 수 있다. 이어서, 스프레더의 낮은 고도에서, 거리 센서의 측정은 컨테이너의 수직 측면의 기준 라인과 일치될 수 있다. 이렇게, 스프레더 및/또는 스프레더를 포함하는 하역 장치를 구동하기 위한 유도 정보를 스프레더의 서로 다른 높이에서 얻을 수 있다. 이에 따라, 높이는 거리 측정과 일치되는 기준 라인을 결정하는 데 사용될 수 있다.

일 실시예는, 컨테이너의 수평 측면(421)의 기준 라인과 컨테이너의 수직 측면(420)의 기준 라인을 거리 센서로부터의 측정값과 일치시키는 것을 포함한다. 일치는, 컨테이너의 측면을 정의하는 각 기준 라인마다 도 7의 공정에 따라 수행될 수 있다. 측면들의 기준 라인들이 일치에 의해 결정된 경우, 기준 라인들의 교차점이 결정될 수 있다(422). 이 교차점은, 연결된 측면들의 코너, 예를 들어, 컨테이너의 코너를 나타낸다. 이어서, 기준 라인들의 교차점의 정보는, 전술한 바와 같이 스프레더 및 스프레더를 포함하는 하역 장치의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다.

일 실시예는, 스프레더 또는 스프레더의 일부가 거리 센서의 적어도 하나의 개방 각도에 포함되도록 스프레더에 설치된 거리 센서에 의한 거리 측정(704)을 포함한다. 이러한 식으로, 거리 센서의 측정값은, 개방 각도 내에 위치하는 컨테이너가 없더라도 기준 라인에 일치될 수 있다. 거리 센서는 하나보다 많은, 예를 들어, 두 개 또는 세 개의 개방 각도를 가질 수 있다. 개방 각도는, 스프레더의 이동 방향을 따라 배치되는 스프레더의 구조를 포함할 수 있다. 이동 방향은 수평 방향 또는 수직 방향일 수 있다. 구조는, 예를 들어, 헤드 빔(406)의 수직부(406a)일 수 있고, 또는 헤드 빔이 별도의 수직부에 설치될 수 있다. 거리 측정값이 구조로부터 수신되는 경우, 측정값은 그 구조의 기준 라인에 일치될 수 있다. 구조가 수직 방향으로 평평한 표면인 경우, 측정값은 기준 라인과 정렬될 수 있고, 기준 라인은 수직 방향으로 이어지도록 돌출될 수 있다.

일 실시예에서, 거리 센서의 개방 각도 내에 위치하는 스프레더의 구조는 스프레더에 연결가능한 수직 돌출부를 포함한다. 수직 돌출부는 예를 들어 스프레더의 잠금 기구에 연결될 수 있다. 수직 돌출부는 스프레더로부터 수직 방향으로 돌출되는 스틸 패널에 의해 구현될 수 있다. 스프레더에 설치된 거리 센서들 중 하나 이상은, 기준 라인이 결정될 수 있도록 대응하는 수직 돌출부와 함께 위치할 수 있다.

스프레더에 대하여 결정된 기준 라인(407)은 스프레더에 대하여 다른 대상들 및/또는 기준 라인들로부터 추가 측정을 결정할 수 있게 한다는 점을 이해하기 바란다. 특히, 거리 센서가 스프레더에 탄성적으로 연결되는 경우, 거리 센서는 스프레더의 이동을 직접적으로 추종하지 않으며, 이에 의해, 측정 순간들 간의 스프레더 변화에 대한 측정 거리 및 다른 개방 각도에서의 측정값이 충격과 진동으로 인해 변하게 된다. 결국, 스프레더에 대하여 기준 라인을 결정하는 것은 스프레더에 대한 거리 센서의 이동으로 인해 거리 측정값에 도입되는 오차를 보상할 수 있다.

도 4a와 도 4b에 예시한 바에 따르면, 헤드 빔의 수직부로부터의 거리 측정값과 일치하는 기준 라인을 결정할 수 있고(712), 컨테이너의 측면들(414a, 414b)과 일치하는 하나 이상의 기준 라인(420, 421)을 결정한다(712). 컨테이너의 수직 측면(414b)으로부터의 측정값에 일치하는 기준 라인(420)과 헤드 빔(406)의 수직부(406a)로부터의 측정값에 일치하는 기준 라인(407)이 결정되는 경우, 곡선들 간의 거리(d_a, d_b)를 결정할 수 있다. 컨테이너의 수직 측면(414b)으로부터의 측정값에 일치하는 기준 라인(420)과 컨테이너의 수평 측면(414a)으로부터의 측정값에 일치하는 기준 라인(421)이 결정되는 경우, 이들의 교차부가 컨테이너의 코너(422)를 정의한다. 이러한 식으로, 헤드 빔(406)의 수직부와 일치하는 코너와 기준 라인 간의 거리 d_b를 결정할 수 있다. 결정된 거리는, 스프레더 및 스프레더를 포함하는 하역 장치의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다.

구현예에 따라, 화물의 수평 및 수직 측면들과 일치하는 기준 라인들 중 하나만이 결정된다는 점을 이해하기 바란다. 예를 들어, 화물의 수직 측면과 일치하는 기준 라인은 선형 관계에 의해 결정되고 y₁ = a₁x + b₁에 의해 표현될 수 있고, 헤드 빔의 수직 측면으로부터 결정되는 기준 라인은 선형 관계 y₂ = a₂x + b₂에 의해 표현될 수 있고, 이에 따라, y₁과 y₂ 간의 거리를 산출하여 스프레더를 구동하는 데 사용할 수 있다. 바람직하게, 기준 라인들은, 기준 라인들의 각 거리가 기준 라인들을 따라 동일하도록 평행하다. 실제로, 기준 라인들 모두가 수직 구조에 의해 결정되는 구현예에서는 평행 라인들이 제공된다. 그러나, 기준 라인들이 평행하지 않으면, 기준 라인들의 각 거리는 기준 라인들을 따른 평균값, 최소값, 또는 최대값에 의해 결정될 수 있다. 게다가, 각 기준 라인 상의 특정한 기준점을 정의할 수 있고, 이에 따라, 기준 라인들의 기준점들 간의 거리를 산출할 수 있다.

이에 따라, 다양한 실시예들에서, 하나 이상의 기준 라인은 거리 측정값과 일치될 수 있고, 기준 라인들은 스프레더의 높이에 따라 다를 수 있다. 거리 측정값은 하나 이상의 개방 각도로부터 얻을 수 있고, 이에 따라 각 개방 각도마다 일치가 개별적으로 수행된다.

도 5는 일 실시예에 따른 스프레더(506)에 의해 컨테이너들의 인접하는 적층부들 사이에 있는 컨테이너(514)를 픽업하는 것을 도시한다. 스프레더는, 도 2에서 설명한 바와 같이 스프레더에 설치된 하나 이상의 거리 센서를 포함할 수 있다. 거리 센서의 측정값은 도 3a, 3b, 4a, 4b, 7에 관하여 전술한 바와 같이 처리될 수 있다. 도 5에서 예시한 동작은, 컨테이너들을 서로 적층하여 배치하는 경우에 부정확성이 있는 상황에서 특히 유용하다. 이러한 부정확성은 지배적인 날씨 조건, 예를 들어, 강력한 바람, 또는 사람의 실수로 인한 것일 수 있다.

도 5에서, 컨테이너들(516a, 516b, 516c, 516d)은 하나의 적층부를 형성하고, 컨테이너들(516e, 516f)은 다른 하나의 적층부를 형성한다. 적층부들 사이의 그라운드(515) 상의 컨테이너(514)는 스프레더에 의해 픽업되는 것이다. 컨테이너 적층부들은 컨테이너들의 배치에 있어서 오차를 포함하고 있으므로, 적층부들 간의 거리가 가변적이다. 적층부들의 바닥에서의 두 개의 적층부 사이의 거리는 그 바닥에 있는 컨테이너들(516d, 516f) 위에서의 거리보다 크다.

컨테이너(514)를 픽업하도록 스프레더가 하강되면, 거리 센서들에 의해 거리 측정을 수행할 수 있고, 도 7의 공정에 따라 거리 측정을 처리하여 거리 측정의 정밀도를 개선할 수 있다. 스프레더는 두 개의 적층부 사이에서 이동하므로, 거리 센서들은, 스프레더의 양 측면에, 예를 들어, 하나의 거리 센서에 대하여 도 3a, 3b, 4a, 4b에서 설명한 바와 마찬가지 방식으로 헤드 빔의 양 측면에 설치된다.

스프레더는 컨테이너를 반송하고 있지 않으므로, 거리 측정은 적층부들의 컨테이너들과 성공적으로 일치될 수 있고, 거리 센서의 범위 내에 있는 경우, 픽업될 컨테이너의 수직 벽들과 일치될 수 있다. 거리 센서들의 개방 각도는, 적층부의 컨테이너들의 측면으로부터 또한 픽업되는 컨테이너로부터 거리가 측정될 수 있도록 배열될 수 있다. 기준 라인들(520, 521)은, 도 4a와 도 4b에 관하여 전술한 바와 유사한 거리 센서들의 개방 각도 내에 스프레더의 부분들을 포함함으로써 결정될 수 있다. 기준 라인(520)과 스프레더의 좌측에 있는 컨테이너에 일치하는 기준 라인 간의 거리는 d_l로 표시하고, 기준 라인(521)과 스프레더의 우측에 있는 컨테이너에 일치하는 기준 라인 간의 거리는 d_r로 표시한다. 바람직하게, 인접하는 화물에 의해 결정되는 기준 라인은, 스프레더와 그 인접하는 화물 간의 최단 거리를 결정하도록 수평 방향으로 스프레더에 가장 가까운 화물에 대하여 결정된다.

거리 d_x는, 픽업되는 컨테이너(514)의 수직 측면으로부터의 거리 측정값에 일치하는 기준 라인과 기준 라인(520) 간의 거리로서 정의될 수 있다.

도 5의 상황에서 컨테이너를 픽업하도록 스프레더를 구동하기 위한 공정은 아래와 같이 정의될 수 있다.

컨테이너의 목표 위치 d_x를 정의하는 단계로서, d_x는 0, 또는 컨테이너에 대한 스프레더의 위치를 나타내는 다른 소정의 값일 수 있고, 그라운드 경사에 대한 보상값을 포함할 수 있는 것인 단계;

스프레더와 인접하는 컨테이너들 간의 안전 거리 d_r, d_l을 정의하는 단계로서, d_r 또는 d_l이 이용가능하지 않으면 d_r = d_l인 것인 단계;

스프레더의 서로 다른 높이에 대하여 목표 위치와 안전 거리를 위한 가중치를 정의하는 단계;

스프레더의 높이 h를 결정하는 단계; 및

스프레더의 결정된 높이에 대응하는 가중치의 제어 하에서 안전 거리와 목표 위치를 충족하도록 스프레더를 구동하는 단계.

목표 위치에 대한 가중치 w₁과 안전 거리에 대한 가중치 w₂의 일례는, 아래와 같이 스프레더의 높이 h의 함수로서 정의될 수 있다.

h < h₁이면, w₁ = 1이고 w₂ = 0

h > h₂이면, w₁ = 0이고 w₂ = 1

그 외에는 w₁ + w₂ = 1이고 0<=w₁<=1, 및 0<=w₂<=1

이러한 가중치 정의에 있어서, 두 개의 높이는 h₁ < h₂이다.

추가 높이 및 그 높이를 위한 대응하는 가중치 w₁과 w₂도 정의할 수 있다는 점을 이해하기 바란다. 또한, 스프레더를 구동하는 데 있어서 가중치의 두 개의 세트 중 어느 것을 적용해야 하는지를 결정하는 데 사용될 수 있는 하나의 높이 한계값만을 정의할 수 있다.

가중치는 다양한 방식으로 스프레더를 구동하는 데 사용될 수 있다. 일례로, 스프레더는, 목표 위치와 안전 거리로부터의 가중된 편차를 최소화함으로써 구동될 수 있고, 여기서, 가중된 편차는, 아래와 같이 표현될 수 있다.

w₁e₂ + w₂e₂, 여기서, e₁과 e₂는 각각 목표 위치와 안전 거리의 편차이다.

도 6a와 도 6b는 일 실시예에 따른 컨테이너 크기 검출을 도시한 것이다. 도 6a와 도 6b는, 거리 센서(608)를 구비하는 스프레더(606)에 의해 하역되는 서로 다른 크기의 컨테이너들(614a, 614b)을 갖는다. 거리 센서와 스프레더는, 스프레더에 의해 하역되는 컨테이너로부터의 거리를 측정하도록 동작가능하게 배열될 수 있다. 측정 거리는, 컨테이너의 수직 측면과 일치하는 기준 라인(620)을 결정하도록 전술한 바와 같이 처리될 수 있다. 높이 2.6m의 컨테이너(614b)는 높이 2.9m의 컨테이너(614a)보다 0.3m 작다. 이러한 높이 차는, 9피트 6인치, 즉, 약 2.9m 높이의 하이 큐브 컨테이너와 8피트 6인치, 즉, 약 2.6m인 일반적인 높이의 컨테이너 간에 관찰되는 통상적인 상황을 예시하는 것이다.

거리 센서가 측정을 수행하면, 광 신호(609)가 스프레더에 부착된 컨테이너를 향하여 송신된다. 그렇게 송신된 광 신호가 컨테이너의 수직 측면(614a, 614b)으로부터 다시 반사되는 것에 기초하여 거리가 측정된다. 이에 따라, 적어도 각도 α에서 송신된 광 신호는, 교차점(615)에서 컨테이너의 수직 측면과 일치하는 기준 라인과 교차한다. 교차점은, 컨테이너가 정상적인 높이의 컨테이너인 경우 컨테이너 아래의 기준 라인 상에 위치하고, 컨테이너가 하이 큐브 컨테이너인 경우 컨테이너의 수직 측면을 따른 기준 라인 상에 위치한다.

컨테이너 크기 검출 동작은, 컨테이너의 수직 측면과 일치하는 기준 라인을 결정하도록 도 7에서 설명하는 공정을 따를 수 있다. 기준 라인이 거리 센서로부터 수신된 거리 측정값으로부터 결정된 경우, 컨테이너의 길이는 기준 라인을 따라 결정될 수 있다. 컨테이너들의 서로 다른 높이는 하측 방향으로 기준 라인의 서로 다른 길이로 연장된다. 이에 따라, 서로 다른 컨테이너 유형들은 기준 라인을 따른 컨테이너의 길이에 기초하여 결정될 수 있다.

기준 라인을 따른 컨테이너의 길이는, 송신된 광 신호의 반사에 기초하여 거리를 측정하도록 거리 센서로부터 송신되는 광 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 송신된 광 신호가, 특정한 유형의 컨테이너, 예를 들어, 하이 큐브 컨테이너의 높이에 일치하는 기준 라인의 길이로부터 다시 반사되면, 스프레더에 부착된 컨테이너가 특정한 유형이라고 결정할 수 있다. 송신된 광 신호가, 특정한 유형의 컨테이너, 예를 들어, 하이 큐브 컨테이너의 높이에 일치하는 기준 라인의 길이로부터 다시 반사되지 않으면, 스프레더에 부착된 컨테이너가 특정한 컨테이너보다 짧다고 결정할 수 있으며, 예를 들어, 일반적인 높이의 컨테이너라고 결정할 수 있다. 소정의 각도 α로 송신된 광 신호가 다시 반사되지 않으면, 거리 측정값은 이러한 송신 각도로부터 수신되지 않는다. 이는, 소정의 송신 각도와 거리 센서의 작동 범위에서 개방 각도(610) 내에 대상이 없음을 의미한다.

이에 따라, 컨테이너가 작은 경우, 예를 들어, 일반적인 높이의 컨테이너인 경우, 적어도 각도 α에서 컨테이너 아래로 송신된 광 신호는 컨테이너의 수직 측면으로부터 다시 반사되지 않으며, 이에 따라, 각도 α 또는 더 큰 개방 각도를 사용하는 거리 측정값은 기준 라인에 대한 거리를 초과할 것이다. 이는 거리 측정이 기준 라인을 벗어남을 의미한다. 각도 α 또는 더 큰 각도에서의 측정 결과는, 실제로 거리 센서의 범위 내에서 측정이 이루어지지 않은 경우 "N/A"로 표시될 수 있고, 또는, 디폴트 거리 측정값, 예를 들어, 거리 센서의 범위가, 측정이 이루어지지 않았음을 나타내는 데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 컨테이너의 높이를 결정하는 데 사용될 수 있는, 송신 각도 α 또는 α 이상의 개방 각도를 포함하는 인접하는 송신 각도들의 범위가 정의될 수 있다. 예를 들어, 도 6a와 도 6b의 하이 큐브 컨테이너와 일반적인 높이의 컨테이너의 예를 이용함으로써, 거리 센서는, 개방 각도 내에서 그리고 거리 센서의 측정 범위 내에서 대상에 대한 측정이 행해지는 개방 각도를 가질 수 있다. 송신 각도들의 서브세트는 스프레더에 부착된 컨테이너들의 높이를 결정하는 데 사용된다. 도시한 바와 같이, 서브세트는 α 이상의 개방 각도를 포함한다. 각도들의 서브세트는, 컨테이너가 스프레더에 부착된 경우, 컨테이너의 하측으로 향하고 기준 라인을 따른 적어도 하나의 컨테이너의 높이를 초과하는 기준 라인의 길이를 향하는 개방 각도들을 포함한다. 거리 측정값이 송신 각도들의 서브세트로부터 수신되면, 부착된 컨테이너가 기준 라인을 따른 전체 높이가 초과된 컨테이너보다 높다고 결정할 수 있다. 기준 라인을 따른 컨테이너의 높이는, 실제로, 서로 다른 유형의 컨테이너들을 사용하는 높이 측정에 대한 송신 각도들을 캘리브레이션함으로써 결정될 수 있다.

전술한 높이 결정은 서로 다른 높이의 컨테이너들의 하역을 최적화한다. 하역되는 컨테이너가 높은 컨테이너, 예를 들어, 하이 큐브 컨테이너보다 작은 높이를 갖는 것으로 결정되는 경우, 그 컨테이너는 높은 컨테이너로 가정된 경우보다 적층부에 가깝게 감속 전에 더욱 빠른 속도로 구동될 수 있다. 이는 컨테이너 하역의 시간을 세이브할 수 있게 하며, 이에 따라, 주어진 기간에 있어서 더욱 많은 컨테이너 하역이 용이해진다.

도 8a는 하역 장치에 있어서 거리를 측정하기 위한 구성(800)의 아키텍처를 도시한다. 이 구성은, 하역 장치의 자동화 시스템으로서 구현될 수 있다. 구성은, 전기적으로 상호 연결된, 하나 이상의 거리 센서(806, 808), 제어 유닛(801), 및 구동 시스템(820)을 포함한다. 제어 유닛, 센서, 및 구동 시스템 간의 연결은, 통신 표준, 예를 들어, 이더넷, ISA(Industry Standard Architecture), ProfiBus(Process Field Bus) 및 CANOpen에 부합하는 전기적 와이어링에 의해 구현될 수 있다.

제어 유닛은, 센서들로부터 거리 측정값을 수신하고, 구동 시스템을 제어하는 데 사용되도록 이들을 처리한다. 제어 유닛은, 하역 장치를 이동시키고 하역 작업을 수행하도록 구동 시스템에 커맨드를 송신할 수 있다.

구동 시스템은, 예를 들어, 스프레더의 호이스트 또는 크레인의 휠을 구동하기 위한 전기 모터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 구동 시스템은, 하역 장치 및/또는 하역 장치의 부분들을 이동시키며, 이에 따라 하역이 용이해진다. 거리 센서는, 거리 센서의 개방 각도 내에서 대상에 대한 거리 측정을 수행한다. 측정 결과는, 구동 시스템을 제어하기 위한 커맨드를 생성하는 데 그 측정 결과를 이용할 수 있는 컨트롤러에 송신된다.

스프레더의 고도 정보는 컨트롤러에 연결된 고도 센서로부터 얻을 수 있다. 적절한 센서의 일례는 카메라이다. 컨트롤러는, 예를 들어, 대상 인식 알고리즘을 사용함으로써 카메라로부터 수신된 비디오를 처리하여 스프레더의 고도를 결정할 수 있다. 다른 일례로, 고도 정보는 구동 시스템으로부터 얻을 수 있다. 구동 시스템으로부터의 고도 정보는, 예를 들어, 로프 길이의 승강 정보에 기초하여 구동 시스템에 의해 측정되는 고도 값을 포함할 수 있다. 구동 시스템으로부터 수신된 고도 정보는, 더욱 정밀한 고도 정보를 얻도록, 고도 센서, 예를 들어, 컨트롤러에 연결된 무선 주파수 거리 센서 및/또는 카메라로부터 수신된 정보와 결합될 수 있다. 전형적인 예에 있어서, 고도 정보는, 구동 시스템에 연결되고 제어 유닛으로부터의 제어 커맨드를 구동 시스템의 동작으로 변환하는 인코더 또는 다른 디바이스로부터 얻을 수 있다. 구동 시스템의 동작은, 인코더로부터의 제어 커맨드에 의해 제어되는 바와 같이 작동하는 전기 모터에 의해 제공되는 정의된 속도에서의 승강 동작을 포함할 수 있다.

도 8b는, 일 실시예에 따라 거리 측정을 처리하기 위한 장치(803)의 블록도를 도시한다. 그 장치는 도 8a의 아키텍처의 제어 유닛(801)일 수 있다. 장치는 처리 유닛(802), 메모리(810), 및 인터페이싱 유닛(804)을 포함하며, 이들 모두는 전기적으로 상호 연결되어 있다. 연결부는, 예를 들어, 전술한 통신 표준들에 부합하는 전기적 와이어링에 의해 구현될 수 있다. 장치의 집적 수준에 따라, 연결부는 내부 버스, 예를 들어, 처리 유닛과 메모리 간의 연결부, 및/또는 외부 버스, 예를 들어, 인터페이싱 유닛으로부터 메모리와 처리 유닛으로의 연결부로서 구현될 수 있다. 인터페이싱 유닛은 장치와 외부 장치의 통신을 제공한다. 통신은 전술한 표준들에 부합하는 전기적 연결일 수 있다.

인터페이싱 유닛은, 장치에 대한 데이터 및/또는 메시지를 수신하기 위한 입력 유닛(814), 및 장치로부터 데이터 및/또는 메시지를 송신하기 위한 출력 유닛(824)을 포함한다. 수신된 정보는 거리 센서로부터의 측정값을 포함할 수 있고, 송신된 정보는 하역 장치의 구동 시스템을 제어하기 위한, 예를 들어, 스프레더를 승강하기 위한 커맨드를 포함할 수 있다.

일 실시예는, 전자 장치에 로딩되면 일 실시예에 따른 장치, 예를 들어, 전술한 제어 유닛(801)을 구성하는 프로그램 명령어를 포함하는, 분산 매체에 구체화된 컴퓨터 프로그램을 제공한다.

컴퓨터 프로그램은, 소스 코드 형태, 오브젝트 코드 형태, 또는 소정의 중간 형태로 된 것일 수 있으며, 프로그램을 반송할 수 있는 임의의 엔티티 또는 디바이스일 수 있는 소정의 캐리어에 저장될 수 있다. 이러한 캐리어는, 예를 들어, 기록 매체, 컴퓨터 메모리, ROM, 전기 캐리어 신호, 원격통신 신호, 및 소프트웨어 분산 패키지를 포함한다. 필요로 하는 처리 능력에 따라, 컴퓨터 프로그램은, 프로그래밍가능 로직 컨트롤러, 단일 전자 디지털 컴퓨터에서 실행될 수 있고, 또는, 다수의 컴퓨터들 간에 분산될 수 있다.

제어 유닛(801)은, 또한, 주문형 집적 회로(ASIC) 등의 하나 이상의 집적 회로로서 구현될 수 있다. 다른 하드웨어 실시예들도 가능한데, 예를 들어, 개별적인 로직 부품들로 구축된 회로 또는 프로그래밍가능 로직 회로가 가능하다. 이러한 서로 다른 구현예들의 하이브리드도 가능하다. 구현 방법을 선택하는 경우, 통상의 기술자는, 예를 들어, 제어 유닛(801)의 크기와 전력 소모에 대하여 설정된 요건들, 필요로 하는 처리 용량, 생산 비용, 생산량을 고려한다.

도 7에 관하여 전술한 단계들/지점들, 시그널링 메시지, 및 관련된 기능은 발생 순서대로 된 것이 전혀 아니며, 단계들 중 일부는 동시에 또는 주어진 순서와는 다른 순서로 수행될 수 있다. 단계들 사이에 또는 단계들 내에 다른 기능들도 실행될 수 있다. 단계들 중 일부 단계들 또는 단계들의 부분도 제거될 수 있거나 대응하는 단계 또는 그 단계의 부분으로 대체될 수 있다. 제어 유닛(801)의 동작은, 하나 이상의 물리적 또는 논리적 엔티티에서 구현될 수 있는 프로시저를 예시한다.

화물을 이동시키기 위한 장치들, 예를 들어, 갠트리 크레인, 브리지 크레인, 또는 일 실시예에서 설명한 대응하는 장치의 기능을 구현하는 다른 대응하는 디바이스나 장치는, 종래 기술의 수단뿐만 아니라, 복수의 상호연결된 측면들을 포함하는 화물을 하역하고, 광 신호를 송신하기 위한 방향을 선택하고, 선택된 방향으로 송신된 광 신호의 반사에 의해 거리를 측정하고, 측정 거리에 기초하여 화물의 상호연결된 측면들 중 적어도 하나의 형상과 일치하는 기준 라인을 결정하기 위한 수단도 포함한다.

더욱 구체적으로, 장치들은, 일 실시예에 관하여 전술한 대응하는 장치의 기능을 구현하기 위한 수단을 포함하고, 개별적인 각 기능마다 별도의 수단을 포함할 수 있고, 또는, 수단이 두 개 이상의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 장치는, 일 실시예에서 이용될 수 있는 프로세서와 메모리를 포함한다. 예를 들어, 제어 유닛(801)은, 연산 프로세서에 의해 실행되는, 소프트웨어 애플리케이션, 또는 모듈, 또는 산술 연산으로서 또는 (가산된 또는 갱신된 소프트웨어 루틴을 포함하는) 프로그램으로서 구성된 유닛일 수 있다. 소프트웨어 루틴, 애플릿, 및 매크로를 포함하는 프로그램 제품이라고도 하는 프로그램은, 임의의 장치 판독가능 데이터 저장 매체에 저장될 수 있고, 특정 태스크를 수행하기 위한 프로그램 명령어를 포함한다. 일 실시예의 기능을 구현하도록 요구되는 모든 수정과 구성은, 가산된 또는 갱신된 소프트웨어 루틴, ASIC, 및/또는 프로그래밍가능 회로로서 구현될 수 있는 루틴으로서 수행될 수 있다. 또한, 소프트웨어 루틴은 장치에 다운로드될 수 있다. 제어 유닛 등의 장치는, 적어도 산술 연산에 사용되는 저장 영역을 제공하기 위한 메모리 및 산술 연산을 실행하기 위한 연산 프로세서를 포함하는 싱글-칩 컴퓨터 소자 등의, 컴퓨터 또는 마이크로프로세서로서 구성될 수 있다. 연산 프로세서의 일례는 중앙 처리 유닛을 포함한다. 메모리는 장치에 탈착가능하게 연결된 이동식 메모리일 수 있다.

미리 제조된 키트를 사용함으로써 스프레더, 갠트리 크레인, 또는 브리지 크레인 등의 스프레더에 의한 하역을 위한 기존의 장치를 업그레이드하는 것도 유익하다. 키트는, 서로 다른 시장, 모델, 크기에 대한 서로 다른 (전기적, 기계적) 표준들에 따라 제조될 수 있으며, 그 설치는 양호한 제조 및 설계에 의해 빨라지며, 이에 따라, 생산의 가동 휴지 기간이 짧아진다. 또한, 부품들의 알려져 있는 조합을 이용하는 경우, 각 업그레이드마다 랜덤한 선택을 이용하는 것보다 업그레이드 후의 유지보수가 더욱 용이해진다.

이에 따라, 일 실시예에서는, 스프레더를 이용하는 하역 장치를 위한 키트를 제공한다. 키트는, 선택된 방향으로 광 신호를 송신할 수 있는 거리 센서, 및 선택된 방향으로 거리를 측정하도록 거리 센서에 연결된 컨트롤러를 포함할 수 있고, 컨트롤러와 거리 센서는, 측정 거리에 기초하여 화물의 상호연결된 측면들 중 적어도 하나의 형상과 일치하는 기준 라인을 결정하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 도 8b의 블록도에 따라 구현된 제어 유닛을 포함할 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러는, 하역 장치의 메모리에, 예를 들어, 하역 장치의 자동화 시스템에 설치되는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 기존의 장치를 키트로 업그레이드한 후, 업그레이드된 장치는, 전술한 다양한 실시예들에 따른 동작에 의해 제공되는 개선된 정밀도로 구동될 수 있다. 도 8a는 업그레이드된 장치의 일례를 도시한다.

이에 따라, 키트는, 레이저 스캐너 등의 필요로 하는 하나 이상의 센서, 및 기준 라인을 결정하기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 키트 또는 키트의 일부, 예를 들어, 레이저 스캐너를 하역 장치에 연결하기 위한 탄성 부재가 키트에 포함될 수 있다. 키트는 케이블링 및 동력 공급 장비를 더 포함할 수 있다. 키트는, 필요로 하는 하나 이상의 센서와 컨트롤러를 구비하는 스프레더로서 제공될 수 있다. 이러한 스프레더를 기존의 크레인에 설치하는 것은, 헤드 블록이 스프레더를 지지하게 하는 기계적 커플링을 개폐하는 것, 크레인의 헤드 블록과 스프레더 간에 전력 케이블링을 연결하는 것, 및 정보 통신, 예를 들어, 스프레더 및/또는 크레인을 구동하기 위한 크레인에 대한 거리 측정이 용이해지도록 무선 연결 또는 갈바닉 연결에 의해 거리 센서들을 스프레더에 통신가능하게 연결하는 것 이상을 요구하지 않을 수 있다.

기존의 크레인의 제어 시스템은, 정보를 스프레더로부터 수신하고 수신된 정보를 처리하기 위한 제어 시스템 장비 및/또는 소프트웨어 프로그램을 설치함으로써, 다양한 실시예들에서 설명한 동작들을 지지하도록 업그레이드될 수 있고, 상기 정보는 예를 들어 거리 측정값과 위치설정 정보를 포함한다. 이러한 식으로, 크레인 및/또는 스프레더는 전술한 실시예들에서와 같이 충분한 정밀도로 구동될 수 있다.

거리 측정값 및 위치설정 정보는 시스템에서, 예를 들어, 스프레더 내의 제어 시스템에서 처리될 수 있고(분산 인텔리전스), 이에 따라, 예를 들어, 스프레더로부터 크레인으로 3차원(XYZ) 좌표계의 축들 중 하나 이상의 축의 값들에 의해 정의되는 제어 단계들에서 제어 커맨드만을 통신하고 및/또는 스프레더의 각도 위치(리스트, 트림, 스큐)에 관한 가능한 보정을 스프레더로부터 출력하는 것이 충분할 수 있다. 이에 따라, 스프레더로부터 얻는 정보는 스프레더의 이동을 제어하는 데 사용될 수 있다.

자신의 기존의 크레인을 전술한 키트로 업그레이드하는 고객들은, 더 큰 하역 용량을 갖게 되며, 예를 들면, 적어도, 고정 비용을 고려하는 경우, 비교적 적게 투자하면서 컨테이너를 하역할 수 있다.

쉽게 계장되는 스프레더를 공급함으로써, 오래된 스프레더를 쉽게 계장되는 새로운 스프레더로 교체하는 시간이 현장에서 가동 휴지 기간 동안 스프레더를 계장하는 데 필요한 시간을 포함할 필요가 없으므로, 고객은 큰 장점을 얻게 된다. 이러한 식으로, 장비를 스프레더에 부착하기 위한 드릴링 및 탭핑 홀 등의 계장화의 일부인 프로시저가 교체에 포함되지 않으며, 이에 따라, 교체에 의해 야기되는 가동 휴지 기간이 스프레더의 계장화 시간에 의해 증가하지 않는다. 따라서, 쉽게 계장되는 스프레더는 크레인의 생산적 활동을 위해 스프레더를 계장하는 시간을 이용할 수 있으며, 이는 고객에게 상당한 재정적 이점을 제공한다.

기술이 발전함에 따라 본 발명의 개념이 다양한 방식들로 구현될 수 있다는 점은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 본 발명과 그 실시예들은 전술한 예들로 한정되지 않으며, 청구범위 내에서 가변될 수 있다.

Claims

광 신호를 송신하는 거리 센서를 포함하는 스프레더에 의한 하역 방법으로서,
복수의 상호연결 측면들을 포함하는 화물을 하역하는 단계;
광 신호를 송신하기 위한 방향을 선택하는 단계;
선택된 상기 방향으로 송신된 상기 광 신호의 반사에 의해 거리를 측정하는 단계;
측정된 상기 거리에 기초하여, 상기 화물의 상호연결 측면들 중 적어도 하나의 형상과 일치하고 서로 다른 시간에 기준 라인으로 표시되는 동일한 물리적 대상에 대한 직접 거리 산출을 제공하는 기준 라인을 결정하여 거리 센서의 이동을 보정하는 단계;
개방 각도를 초과하여 수행되는 측정을 상기 기준 라인과 일치시켜, 측정 순간에 측정 거리에 의해 상기 거리 센서에 대하여 기준 라인을 위치시키는 단계; 및
거리 센서가 이동하더라도 물리적 대상에 대한 하역 작업을 수행함으로써, 상기 거리 센서의 이동을 보정하는 단계;를 포함하는, 하역 방법.
제1항에 있어서, 상기 스프레더의 수직 구조로부터의 거리 측정값에 기초하여 기준 라인을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 수직 구조는 상기 광 신호의 송신 방향 내에 적어도 부분적으로 위치하는, 하역 방법.
제1항에 있어서, 상기 스프레더의 하측과 아래에 있는 상기 광 신호의 송신 방향을 선택하는 단계; 및
화물이 상기 스프레더에 부착되어 있는 경우, 상기 스프레더에 부착된 상기 화물로부터의 거리 측정값에 기초하여 기준 라인을 결정하는 단계를 포함하는, 하역 방법.
제1항에 있어서, 상기 스프레더로부터 외측으로 상기 광 신호의 송신 방향을 선택하는 단계를 포함하는, 하역 방법.
제1항에 있어서, 복수의 기준 라인은, 각각이 상기 화물의 서로 다른 측면들과 일치하도록 결정되는, 하역 방법.
제1항에 있어서, 복수의 기준 라인이 결정되고, 상기 기준 라인들 중 적어도 하나는 상기 스프레더에 인접하는 상기 화물의 측면과 일치하고, 상기 기준 라인들 중 적어도 하나는, 상기 스프레더의 수직 구조와 상기 스프레더 아래에 있는 화물의 측면 중 적어도 하나와 일치하는, 하역 방법.
제6항에 있어서, 상기 스프레더 아래에 있는 화물은 그라운드 상의 적층부에 있는 화물 또는 상기 스프레더에 부착된 화물인, 하역 방법.
제1항에 있어서, 복수의 기준 라인이 결정되고,
상기 방법은,
상기 기준 라인 사이의 목표 위치를 정의하는 단계, 및
상기 목표 위치를 향하여 상기 기준 라인에 기초하여 상기 스프레더를 구동하는 단계를 포함하는, 하역 방법.
제8항에 있어서, 상기 구동은 승강하는 것을 포함하는, 하역 방법.
제1항에 있어서,
상기 광 신호의 송신 방향을 포함하는, 상기 거리 센서의 개방 각도를 정의하는 단계; 및
상기 개방 각도의 일부를 결정하는 단계를 포함하고,
결정된 상기 개방 각도의 일부에 속하는 상기 송신 방향은 기준 라인을 따른 상기 화물의 높이에 대응하는 것인, 하역 방법.
제10항에 있어서, 상기 개방 각도 내에서 광 신호를 송신하는 단계; 및
상기 개방 각도의 일부 내에서 거리가 측정되는 경우 상기 화물의 크기를 크다고 결정하는 단계를 포함하는, 하역 방법.
제10항에 있어서, 상기 개방 각도 내에서 광 신호를 송신하는 단계;
상기 개방 각도 내의 상기 화물의 수직 측면과 일치하는 기준 라인을 결정하는 단계; 및
상기 개방 각도의 일부 내에서 측정 거리가 상기 기준 라인을 초과하는 경우, 상기 화물의 크기가 작다고 결정하는 단계를 포함하는, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프레더는, 상기 스프레더가 그라운드나 상기 화물에 대하여 높은 고도에 있는 경우 상기 화물의 수평 측면으로부터 측정된 거리에 기초하여 구동되고,
상기 스프레더는, 상기 스프레더가 상기 그라운드나 상기 화물에 대하여 낮은 고도에 있는 경우 상기 화물의 수직 측면으로부터 측정된 거리에 기초하여 구동되는 것인, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정된 거리는 상기 스프레더의 수직 구조로부터의 거리 및 상기 스프레더에 인접하는 화물로부터의 거리를 포함하고, 상기 수직 구조와 상기 인접하는 화물에 대응하는 기준 라인들은 상기 측정된 거리에 기초하여 결정되고,
상기 방법은,
상기 수직 구조에 대응하는 기준 라인으로부터 상기 화물에 대응하는 가장 가까운 기준 라인까지의 거리를 결정하는 단계; 및
상기 거리에 기초하여 상기 스프레더를 구동하는 단계를 포함하는, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프레더는 그라운드 또는 적층부로부터 둘러싸고 있는 대상까지의 상기 스프레더의 높이 함수로서 증가하는 것으로 결정된 임계값을 유지하도록 구동되는 것인, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프레더는, 둘러싸고 있는 대상들에 대한 거리의 임계값을 유지하면서 기준 라인들에 의해 결정되는 목표 위치에서 화물을 픽업하도록 구동되고, 이에 의해, 상기 둘러싸고 있는 대상들에 대한 거리의 임계값과 상기 목표 위치는 그라운드 또는 적층부로부터의 상기 스프레더의 높이 함수로서 서로 가중되는, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 기준 라인은 상기 측정된 거리를 상기 기준 라인에 의해 정의된 상기 화물의 형상에 일치시킴으로써 결정되는 것인, 하역 방법.
제17항에 있어서, 상기 기준 라인은 직선인, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프레더는, 상기 화물을 픽업하거나, 적층하거나, 또는 픽업하고 적층하도록 구동되는, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프레더는 여러 개의 거리 센서를 포함하는, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프레더는, 상기 화물에 부착하기 위한 잠금 기구, 및 상기 잠금 기구에 연결된 적어도 하나의 수직 돌출 구조물을 포함하고,
상기 수직 돌출 구조물은 상기 거리 센서의 상기 광 신호의 송신 방향 내에 있는 것인, 하역 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 거리 센서는 레이저 스캐너의 방향을 선택하기 위한 회전가능 미러를 포함하는 상기 레이저 스캐너를 포함하는, 하역 방법.
복수의 상호연결 측면들을 포함하는 화물에 부착하기 위한 스프레더를 포함하는 하역 장치로서,
상기 스프레더는,
선택된 방향으로 광 신호를 송신할 수 있는 거리 센서, 및
상기 선택된 방향으로 거리를 측정하도록 상기 거리 센서에 연결된 컨트롤러를 포함하고,
상기 하역 장치는, 측정된 상기 거리에 기초하여 상기 화물의 상호연결 측면들 중 적어도 하나의 형상과 일치하고 서로 다른 시간에 기준 라인으로 표시되는 동일한 물리적 대상에 대한 직접 거리 산출을 제공하는 기준 라인을 결정하기 위하여, 개방 각도를 초과하여 수행되는 측정을 상기 기준 라인과 일치시켜, 측정 순간에 측정 거리에 의해 상기 거리 센서에 대하여 기준 라인을 위치시키고, 거리 센서가 이동하더라도 물리적 대상에 대한 하역 작업을 수행함으로써, 상기 거리 센서의 이동을 보정하는 수단을 더 포함하는, 하역 장치.
제23항에 있어서, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 수단을 포함하는, 하역 장치.
제23항에 있어서, 상기 하역 장치는, 크레인을 포함하는, 하역 장치.
제23항에 있어서, 상기 거리 센서는, 상기 스프레더로부터의 충격이나 진동을 댐핑하도록, 스프링, 코일 스프링, 벤딩 스프링, 압축가능 탄성 재료로 된 부재, 중공 섹션들을 포함하는 압축가능 탄성 재료로 된 부재, 또는 고무로 구성되는 군으로부터 선택된 탄성 부재에 의해 상기 스프레더에 연결되는 것인, 하역 장치.
실행시 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법의 기능들을 실행하는 실행가능 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램을 기록한 저장 매체.
스프레더에 의한 하역 장치를 업그레이드하기 위한 키트로서,
선택된 방향으로 광 신호를 송신할 수 있는 거리 센서, 및
상기 선택된 방향으로 거리를 측정하도록 상기 거리 센서에 연결된 컨트롤러를 포함하고,
상기 컨트롤러와 상기 거리 센서는, 측정된 상기 거리에 기초하여 화물의 상호연결 측면들 중 적어도 하나의 형상과 일치하고 서로 다른 시간에 기준 라인으로 표시되는 동일한 물리적 대상에 대한 직접 거리 산출을 제공하는 기준 라인을 결정하기 위하여, 개방 각도를 초과하여 수행되는 측정을 상기 기준 라인과 일치시켜, 측정 순간에 측정 거리에 의해 상기 거리 센서에 대하여 기준 라인을 위치시키고, 거리 센서가 이동하더라도 물리적 대상에 대한 하역 작업을 수행함으로써, 상기 거리 센서의 이동을 보정하도록 구성된, 키트.
제28항에 있어서, 상기 키트는,
하나 이상의 상기 거리 센서와 상기 컨트롤러가 설치된 스프레더, 및
상기 컨트롤러로부터의 정보를 하역 장치의 제어 시스템에 통신하기 위한 인터페이싱 유닛을 포함하는, 키트.
제29항에 있어서, 상기 정보는 거리 측정값 또는 상기 스프레더의 이동을 제어하기 위한 커맨드를 포함하는, 키트.
제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따른 키트를 하역 장치에 설치하는 단계를 포함하는, 화물을 이동시키기 위한 장치를 업그레이드하는 방법.