KR102438943B1 - 기준 마커를 포함하는 컨테이너 크레인 - Google Patents

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Abstract

컨테이너 크레인이 제공되며, 컨테이너 크레인은, 컨테이너에 제어가능하게 부착되도록 구성된 스프레더; 스프레더가 케이블들을 통해 부착되는 컨테이너 트롤리로서, 컨테이너 트롤리는 컨테이너 크레인의 상부 부분 상에 제공되고 제 1 방향을 따라 수평으로 이동가능한, 상기 컨테이너 트롤리; 컨테이너 트롤리 상에 탑재된 제 1 센서 배열체로서, 제 1 센서 배열체는 컨테이너의 포지션을 결정하는데 사용가능한, 상기 제 1 센서 배열체; 타겟의 포지션을 결정하는데 사용가능한 제 2 센서 배열체; 및 컨테이너 크레인의 수직 구조물들 사이에서 제 1 방향을 따라 제공된 수평 지지체에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공된 적어도 하나의 기준 마커를 포함하고, 적어도 하나의 기준 마커는 제 1 센서 배열체보다 수직으로 더 낮게 제공되고, 적어도 하나의 기준 마커는 제 1 센서 배열체에 의해 검출가능하다.

Description

기준 마커를 포함하는 컨테이너 크레인{CONTAINER CRANE COMPRISING REFERENCE MARKER}
본 개시는 컨테이너 크레인 분야에 관한 것으로, 특히 적어도 하나의 기준 마커를 사용하여, 컨테이너를 랜딩 또는 픽업하기 위한 타겟의 정확한 포지셔닝에 관한 것이다.
컨테이너 크레인은 화물 컨테이너를 취급하고, 컨테이너 터미널, 화물 항구 등에서의 운송 모드 사이에서 컨테이너를 이송하는데 사용된다. 표준 배송 컨테이너는 전세계적으로 점점 더 많은 화물을 운송하는데 사용된다. 환적은 화물 취급에 있어서 중요한 기능이다. 환적은 각각의 이송 지점에서 발생할 수 있으며, 보통 언로딩되고, 임시 스택으로 이송되며, 이후에 다른 선박으로 또는 다시 동일한 선박으로 로딩되거나, 또는 대신에 도로 차량 또는 기차와 같은 운송의 다른 형태로 로딩되어야 하는 엄청난 수의 컨테이너들이 있다.
전형적으로, 컨테이너 크레인은 컨테이너 크레인 상에 탑재된 조작자실 (operator cabin) 에서 제어되었다. 그러나, 최근에는 컨테이너 크레인이 원격 제어되고 심지어 완전히 자동화되고 있다. 이는 크레인 조작자가 컨테이너 크레인 상에 위치되는 불편함, 위험 및 심지어 부상에 노출되는 필요를 감소 또는 제거한다.
그러나, 컨테이너 크레인의 사이즈가 계속 증가함에 따라, 컨테이너 및 타겟의 정확한 포지셔닝은 점점 더 어려어지고 있다. 완전히 자동화된 시스템이 예를 들어, 차량 섀시와 관련하여 컨테이너를 랜딩 또는 픽업하기 위해 배치될 때, 임의의 실수는 컨테이너가 챠랑 또는 심지어 운전자실에서의 운전자의 손상을 유도할 수 있기 때문에, 로드 및 타겟의 포지셔닝이 정확한 것이 가장 중요하다.
하나의 목적은 컨테이너를 랜딩 또는 픽업하기 위한 타겟을 포지셔닝하는데 있어서의 정확도를 개선하는 것이다.
제 1 양태에 따라, 컨테이너 크레인이 제공되며, 컨테이너 크레인은, 컨테이너에 제어가능하게 부착되도록 구성된 스프레더; 스프레더가 케이블들을 통해 부착되는 컨테이너 트롤리로서, 컨테이너 트롤리는 컨테이너 크레인의 상부 부분 상에 제공되고 제 1 방향을 따라 수평으로 이동가능한, 상기 컨테이너 트롤리; 컨테이너 트롤리 상에 탑재된 제 1 센서 배열체로서, 제 1 센서 배열체는 컨테이너의 포지션을 결정하는데 사용가능한, 상기 제 1 센서 배열체; 타겟의 포지션을 결정하는데 사용가능한 제 2 센서 배열체; 및 컨테이너 크레인의 수직 구조물들 사이에서 제 1 방향을 따라 제공된 수평 지지체에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공된 적어도 하나의 기준 마커를 포함하고, 적어도 하나의 기준 마커는 제 1 센서 배열체보다 수직으로 더 낮게 위치되고, 적어도 하나의 기준 마커는 제 1 센서 배열체에 의해 검출가능하다.
제 2 센서 배열체는 컨테이너 크레인의 상부 부분에 부착될 수도 있으며, 이 경우 적어도 하나의 기준 마커는 제 2 센서 배열체에 의해 검출가능하다.
제 2 센서 배열체는 수평 지지체에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공될 수도 있다.
제 2 센서 배열체는 수평 지지체를 따라 이동가능한, 센서 트롤리 상에 제공될 수도 있으며, 이 경우 적어도 하나의 기준 마커는 센서 트롤리 상에 제공된다.
제 2 센서 배열체는 수평 지지체에 고정된 복수의 센서들을 포함할 수도 있으며, 이 경우 적어도 하나의 기준 마커는 수평 지지체에 고정되어 제공된다.
컨테이너 크레인은 2 개의 기준 마커들을 포함할 수도 있고, 이 2 개의 기준 마커들은 각각 수평 지지체들에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공되고, 그 각각은 컨테이너 크레인의 수직 구조물들 사이에서 제 1 방향을 따라 제공된다.
컨테이너 크레인은 선박-대-해상 (shore) 크레인일 수도 있다.
타겟은 차량일 수도 있다.
컨테이너 크레인의 지면에서 붐 (boom) 까지의 거리는 50 미터 초과일 수도 있다.
적어도 하나의 기준 마커는 광학적으로 구별가능하고 구조적으로 구별가능할 수도 있다.
수평 지지체는 크로스빔 (crossbeam) 일 수도 있다.
제 2 양태에 따라, 코디네이터 디바이스에서 수행되는 방법이 제공된다. 방법은, 기준 마커에 대해 제 1 센서 배열체의 포지션을 결정하기 위해 제 1 센서 배열체를 사용하여 기준 마커를 검출하는 단계로서, 제 1 센서 배열체는 컨테이너 크레인의 부분을 형성하고, 컨테이너 크레인은 컨테이너에 제어가능하게 부착되도록 구성된 스프레더, 스프레더가 케이블들을 통해 부착되는 컨테이너 트롤리를 더 포함하고, 컨테이너 트롤리는 컨테이너 크레인의 상부 부분 상에 제공되고 제 1 방향을 따라 수평으로 이동가능하며, 제 1 센서 배열체가 컨테이너 트롤리 상에 탑재되는, 상기 기준 마커를 검출하는 단계; 기준 마커에 대해, 타겟의 포지션을 결정하는데 사용가능한 제 2 센서 배열체의 포지션을 결정하는 단계; 및 제 1 센서 배열체와 기준 마커 사이의 상대적 포지션, 및 제 2 센서 배열체와 기준 마커 사이의 상대적 포지션에 기초하여 제 1 센서 배열체와 제 2 센서 배열체 사이의 상대적 포지션을 결정하는 단계를 포함하고, 기준 마커는 컨테이너 크레인의 수직 구조물들 사이에서 제 1 방향을 따라 제공된 수평 지지체 중 하나에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공된다.
제 3 양태에 따라 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공되며, 컴퓨터 프로그램은, 코디네이터 디바이스 상에서 실행될 때, 코디네이터 디바이스로 하여금, 기준 마커에 대해 제 1 센서 배열체의 포지션을 결정하기 위해 제 1 센서 배열체를 사용하여 기준 마커를 검출하게 하는 것으로서, 제 1 센서 배열체는 컨테이너 크레인의 부분을 형성하고, 컨테이너 크레인은 컨테이너에 제어가능하게 부착되도록 구성된 스프레더, 스프레더가 케이블들을 통해 부착되는 컨테이너 트롤리를 더 포함하고, 컨테이너 트롤리는 컨테이너 크레인의 상부 부분 상에 제공되고 제 1 방향을 따라 수평으로 이동가능하며, 제 1 센서 배열체가 컨테이너 트롤리 상에 탑재되는, 상기 기준 마커를 검출하게 하고; 기준 마커에 대해, 타겟의 포지션을 결정하는데 사용가능한 제 2 센서 배열체의 포지션을 결정하게 하며; 그리고 제 1 센서 배열체와 기준 마커 사이의 상대적 포지션, 및 제 2 센서 배열체와 기준 마커 사이의 상대적 포지션에 기초하여 제 1 센서 배열체와 제 2 센서 배열체 사이의 상대적 포지션을 결정하게 하며, 기준 마커는 컨테이너 크레인의 수직 구조물들 사이에서 제 1 방향을 따라 제공된 수평 지지체 중 하나에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공된다.
제 4 양태에 따라, 제 3 양태에 따른 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램이 저장되는 컴퓨터 판독가능 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
일반적으로, 청구항들에서 사용된 모든 용어들은 본 명세서에서 달리 명시적으로 정의되지 않는 한, 기술 분야에서의 일반적인 의미에 따라 해석되어야 한다. "a/an/the 엘리먼트, 장치, 컴포넌트, 수단, 단계 등” 에 대한 모든 참조들은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 엘리먼트, 장치, 컴포넌트, 수단, 단계 등의 적어도 하나의 경우를 지칭하는 것으로 개방적으로 해석되어야 한다. 본 명세서에 개시된 임의의 방법의 단계들은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 개시된 정확한 순서로 수행될 필요는 없다.
이제 양태들 및 실시형태들이 첨부 도면들을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1 은 본 명세서에 제시된 실시형태들이 적용될 수 있는 환경을 도시하는 개략적 다이어그램이다.
도 2 는 수평 지지체 상에 기준 마커를 포함하는 도 1 의 컨테이너 크레인의 실시형태의 사시도이다.
도 3 은 수평 지지체 상의 센서 트롤리 상에 기준 마커를 포함하는 도 1 의 컨테이너 크레인의 실시형태의 사시도이다.
도 4 는 제 2 센서 배열체가 컨테이너 크레인의 상부 부분에 부착되는 도 1 의 컨테이너 크레인의 실시형태의 사시도이다.
도 5 는 도 2 내지 도 4 의 실시형태들 중 어느 하나의 제 2 센서 배열체의 개략적 다이어그램이다.
도 6 은 제 1 센서 배열체와 제 2 센서 배열체 사이의 상대적 포지션을 결정하기 위해 코디네이터 디바이스에서 수행된 방법을 도시하는 플로우 챠트이다.
도 7 은 컴퓨터 판독가능 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품 (90) 의 일 예를 나타낸다.
발명의 소정의 실시형태들이 나타나 있는 첨부 도면들을 참조하여, 이제 본 개시의 양태들이 보다 충분히 설명될 것이다. 그러나, 이러한 양태들은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며; 오히려, 이들 실시형태들은 본 개시가 철저하고 완전하여, 발명의 모든 양태들의 범위가 당업자에게 충분히 전달되도록 예시로서 제공된다. 설명 전체에 걸쳐 같은 번호들은 같은 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1 은 본 명세서에 제시된 실시형태들이 적용될 수 있는 환경을 도시하는 개략적 다이어그램이다. 여기에는 다수의 컨테이너들 및 컨테이너 크레인 (1) 을 포함하는 선박 (6) 이 나타나 있다. 따라서 컨테이너 크레인 (1) 은 선박-대-해상 크레인일 수 있다. 컨테이너 크레인 (1) 은 컨테이너의 상부 부분 (7) 에 붐 (17) 을 갖는 것으로 나타나 있다.
스프레더 (4) 는 컨테이너 (8) 에 제어가능하게 부착되도록 구성된다. 스프레더 (4) 는 케이블들을 통해 컨테이너 트롤리 (3) 에 부착된다. 컨테이너 트롤리 (3) 는 붐 (17) 과 같은 컨테이너 크레인 (1) 의 상부 부분 상에 제공되고, 제 1 방향을 따라 수평으로 (및 선형으로) 이동가능하며, 이는 도면들에 표시된 좌표 시스템에서 X 방향이다. 이 제 1 방향은 또한 갠트리 (gantry) 방향으로서도 알려져 있다.
이로써, 붐 (17) 은 제 1 방향에서 앞뒤로 이동할 수 있도록 컨테이너 트롤리 (3) 를 지지한다. 컨테이너 크레인 (1) 에는 다중 컨테이너들의 동시 이동을 위해 다중 스프레더들이 제공될 수 있음을 유의해야 한다.
컨테이너 크레인 (1) 은 예를 들어, 선박 (6) 밖으로 그리고 경로를 따라, 컨테이너 (8) 를 리프트하여, 트럭 또는 다른 차량 (나타내지 않음), 다른 컨테이너, 또는 지상 슬롯과 같은 랜딩 장소일 수 있는 타겟 상에 컨테이너 (8) 를 랜딩한다. 컨테이너 크레인 (1) 은 Y 방향으로서 표시된, 용지의 평면 내 또는 외부의 방향으로 각각의 레그들의 세트 (15, 16) 하부의 레일들 상에서 작동한다. 부두 (19) 가 또한 나타나 있다.
크로스빔 형태의 하부 수평 지지체 (5) 가 컨테이너 크레인 (1) 의 구조에 안정성을 제공하기 위해 제공된다. 실제로, 도 2 에서 더 잘 보여지는 바와 같이, 제 1 (X) 방향에서 크로스빔 형태의 2 개의 하부 수평 지지체들이 있다. 수평 지지체(들)은 하기에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 기준 마커들을 지지하는데 사용된다. 일 실시형태에서, (하나 이상의) 수평 지지체들은 컨테이너 크레인의 수직 구조물들 사이에서 와이어의 형태로 있다. 각각의 수평 지지체 (5) 는 컨테이너 크레인 (1) 의 수직 구조물들 사이, 보다 구체적으로는 후방 레그 (15) 와 전방 레그 (16) 사이에서 본질적으로 수평으로 제공된다. 컨테이너 크레인 (1) 은 또한, 전방 레그와 후방 레그 사이에서 각각 수평으로 제공된 2 개의 상부 크로스빔들 (9) 을 포함한다.
컨테이너 크레인 (1) 은 매우 높다. 지면 (부두 (19)) 에서 붐 (17) 까지의 거리는 50 미터 초과일 수 있고 심지어 60 미터 이상일 수 있다. 수평 지지체, 및 따라서 기준 마커는 통상적으로 붐 (17) 높이의 절반보다 더 낮은, 낮은 높이로 제공될 수도 있다. 바람직하게, 기준 마커는 지면 위 대략 10-15 미터에 위치된다.
도 2 는 여기서 크로스빔으로서 도시된, 수평 지지체 상에 기준 마커를 포함하는 도 1 의 컨테이너 크레인의 실시형태의 사시도이다. 명확성을 위해, 컨테이너 트롤리 (3) 위의 부분들도 붐의 전체 범위도 여기에서는 나타내지 않는다. 여기서, 2 개의 수평 지지체들 (5a-b) 사이의 구별이 명확하게 나타나 있다.
컨테이너 크레인 (1) 하부에는, 차량이 통과하고 정지할 수 있는 4 개의 차량 레인들 (20a-d) 이 있다. 차량이 정지상태일 때, 컨테이너 크레인 (1) 은 차량 상에 컨테이너를 랜딩하거나 차량으로부터 컨테이너를 픽업하기 위해 사용될 수 있다. 여기에는 4 개의 차량 레인들 (20a-d) 이 나타나 있지만, 임의의 적절한 수의 차량 레인들이 제공될 수 있음을 유의해야 한다.
제 1 센서 배열체 (11) 가 컨테이너 트롤리 (3) 상에 제공된다. 제 1 센서 배열체 (11) 는 로드, 즉 컨테이너 (8) 의 현재 포지션을 결정하는데 사용된다. 제 1 센서 배열체 (11) 는 CCD (Charge-coupled device) 와 같은 카메라에 기초할 수 있다.
도 2 에 도시된 예에서, 컨테이너 (8) 는 타겟 (18) 상에, 이 경우 차량의 섀시 상에 랜딩될 것이다. 타겟 (18) 은 여기서 제 2 차량 레인 (2b) 에 있다.
컨테이너를 랜딩 또는 픽업하기 위한 타겟 (18) 의 정확한 포지셔닝을 제공하기 위해, 제 2 센서 배열체 (12a) 가 제공된다. 제 2 센서 배열체 (12a) 의 목적은 컨테이너 (8) 가 랜딩될, 타겟 (18) 의 포지션을 정확히 찾는 것이다. 컨테이너들을 픽업하기 위해, 픽업될 컨테이너는 스프레더 (4) 에 대한 타겟이고, 따라서 픽업될 컨테이너의 포지션은 제 2 센서 배열체 (12a) 에 의해 결정된다.
이러한 실시형태에서, 제 2 센서 배열체 (12a) 는 (더 낮은) 수평 지지체 (5a, 5b) 중 하나에 고정되어 제공된다. 여기서 제 2 센서 배열체 (12a) 는 제 1 수평 지지체 (5a) 에 고정된 복수의 센서들 (13a-d) 을 포함한다. 센서들 (13a-d) 의 각 센서는 차량 레인들 (20a-d) 의 서브세트를 위해 사용된다. 이 예에서는, 각각의 차량 레인에 대해 하나의 센서가 있다. 그러나, 차량 레인들 (20a-d) 보다 더 적거나 더 많은 센서들이 있을 수 있다.
컨테이너 (8) 및 스프레더 (4) 의 포지션은 제 1 센서 배열체 (11) 에 의해 결정되고, 타겟 (18) 의 포지션은 제 2 센서 배열체 (12a) 에 의해 결정되기 때문에, 컨테이너 (8) 가 타겟 (18) 상에 랜딩될 수 있다. 그러나, 이들 2 개의 센서 배열체들이 조화롭게 작동하기 위해 이들 2 개의 센서 배열체들 (11, 12a) 사이의 상대적 포지션을 결정하는 정확한 방식이 필요하다. 이러한 목적을 위해, 적어도 하나의 기준 마커 (15) 가 수평 지지체들 중 하나에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공된다. 즉, 기준 마커는 적어도 2 차원에서 이동하는 것이 차단되며, 따라서 선형으로 이동가능하거나 (2 차원으로 고정될 때) 이동가능하지 않을 수 있다 (3 차원으로 고정될 때). 적어도 하나의 기준 마커 (15) 는 제 1 센서 배열체보다 수직으로 더 낮게 (즉, 지면에 더 가깝게) 제공된다. 적어도 하나의 기준 마커 (15) 는 제 1 센서 배열체의 높이의 20-30% 에 제공될 수도 있다. 기준 마커는 제 1 센서 배열체 (11) 에 의해 검출가능하다. 기준 마커 (15) 는 제 2 센서 배열체 (12a) 와 관련하여 고정된다. 코디네이터 디바이스 (14) 가 기준 마커 (15) 와 관련하여, 따라서 서로에 대해, 2 개의 센서 배열체들 (11, 12a) 의 포지션들을 조정하기 위해 제공된다. 이는 컨테이너 (8) 의 정확한 제어 이동이 예를 들어, 자율적인 제어를 사용하여 타겟 (18) 상에 포지셔닝될 수 있도록 한다.
옵션으로, 기준 마커들 (15) 은 양자의 수평 지지체들 상에 제공된다. 이는 컨테이너 크레인과 차량들 사이의 임의의 어긋남 (skew) 이 정확하게 결정되고 계산들에 사용될 수 있도록 한다.
도 3 은 여기서 크로스빔으로서 도시된, 수평 지지체 상의 센서 트롤리 (10) 상에 기준 마커를 포함하는 도 1 의 컨테이너 크레인의 실시형태의 사시도이다. 도 3 은 도 2 와 유사하며 도 2 의 실시형태와의 차이들만이 설명될 것이다. 센서 트롤리 (10) 는 컨테이너 크레인 (1) 의 수평 지지체들 (5a-b) 중 (더 낮은) 하나의 수평 지지체를 따라 이동가능하다. 여기서 제 2 센서 배열체 (12b) 는 센서 트롤리 (10) 상에 제공된다. 이러한 방식으로, 센서 배열체 (12b) 는 컨테이너 크레인 (1) 하부에서 복수의 차량 레인들 (20a-f) 을 커버하도록 이동가능하다. 기준 마커 (15) 는 제 1 센서 배열체 (11) 에 의해 검출가능한, 센서 트롤리 (10) 상에 제공된다. 또한, 여기서 기준 마커 (15) 는 제 1 센서 배열체보다 수직으로 더 낮게 제공된다.
옵션으로, 2 개의 센서 트롤리들 (10) 이 개개의 수평 지지체들 (5a-b) 상에 제공되어 타겟 (18) 을 포지셔닝하는 더 큰 정확도를 부여할 수 있다.
도 2 및 도 3 의 실시형태들의 공통 피처들은 제 2 센서 배열체 (12a, 12b) 가 수평 지지체들 (5a-b) 중 하나에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공된다는 것이다. 도 2 의 실시형태에서, 센서 배열체 (12a) 는 3 차원으로 고정, 즉 수평 지지체들 중 하나에 고정된다. 도 3 의 실시형태에서, 센서 배열체 (12b) 는 2 차원으로 고정되고, 따라서 1 차원, X 를 따라 선형으로 이동가능하다.
또한, 기준 마커는 제 2 센서 배열체와 관련하여 고정되며, 이에 의해 제 1 센서 배열체 만이 제 1 센서 배열체 (11) 와 제 2 센서 배열체 사이의 상대적 포지션을 확립하기 위해 기준 마커의 포지션을 검출 및 결정하여야 한다.
도 4 는 제 2 센서 배열체 (12c) 가 컨테이너 크레인 (1) 의 상부 부분에 부착되는 도 1 의 컨테이너 크레인의 실시형태의 사시도이다. 예를 들어, 제 2 센서 배열체 (12c) 는 갠트리와 본질적으로 동일한 높이에서 컨테이너 크레인 (1) 의 구조물에 고정으로 부착될 수 있다.
이 실시형태에서, 제 1 기준 마커 (15a) 는, 여기서 크로스빔으로서 도시된 제 1 수평 지지체 (5a) 상에 제공된다. 여기에서는 또한 크로스빔으로서 도시된, 제 2 수평 지지체 (5b) 상에 제 2 기준 마커 (15b) 가 제공되며, 이에 의해 적어도 하나의 기준 마커 (15) 는 제 1 센서 배열체보다 수직으로 더 낮게 제공된다. 기준 마커들 (15a-b) 은 제 2 센서 배열체 (12c) 및 제 1 센서 배열체 (11) 에 의해 검출가능하다.
도 2 및 도 3 의 실시형태들은 하나의 기준 마커로 나타내고 도 4 의 실시형태는 2 개의 기준 마커들로 나타내지만, 적어도 하나가 있는 한, 임의의 수의 기준 마커들로 임의의 실시형태들이 제공될 수 있음을 유의해야 한다.
모든 실시형태에서 위에 언급된 기준 마커 (15) 는 카메라에 의해 식별가능한 광학적, 즉 시각적 및/또는 광 방출, 기준 마커일 수 있다. 기준 마커가 광 방출 기준 마커를 포함할 때, 이는 광원이 온 또는 오프될 때, 예를 들어 깜박임 패턴을 제어함으로써 구별가능한 광 패턴을 제공하도록 구성될 수 있다. 기준 마커들은 또한 3D 센서가 기준 마커를 검출하는 것을 허용하는 특정 기하학적 형상일 수 있으며, 즉 구조적으로 구별가능할 수 있다. 이러한 방식으로, 기준 마커들은 제 1 센서 배열체 (11) 에 의해 명확하게 식별가능하고, 특히 도 4 의 실시형태에 대해, 제 2 센서 배열체 (12c) 에 의해 또한 식별가능하다. 일 실시형태에서, 기준 마커들 (15) 은 광학적으로 구별가능하고 구조적으로 구별가능하다.
코디네이터 디바이스 (14) 는 도 2 내지 도 4 에 나타낸 바와 같이, 독립형 디바이스로서 구현될 수 있거나, 또는 제 1 센서 배열체 (11) 또는 제 2 센서 배열체 (12a-c) 와 같은 다른 디바이스의 부분으로서 구현될 수 있음을 유의해야 한다.
도 5 는 도 2 내지 도 4 의 실시형태들의 제 2 센서 배열체들 (12a-c) 중 어느 하나인, 제 2 센서 배열체 (12) 의 개략적 다이어그램이다. 제 2 센서 배열체 (12) 는 컨테이너 (8) 를 랜딩 또는 픽업하기 위한 타겟 (18) 의 포지션을 결정하는데 사용가능하다.
센서 배열체 (12) 는 타겟 (18) 을 포함하는 3D 표현을 생성할 수 있는. LIDAR (Light Detection and Ranging) 시스템 (23) 과 같은 3 차원 (3D) 구조 센서 (23) 를 포함할 수 있다. LIDAR 시스템은 십자형으로 배열된 2 개의 LIDAR들을 포함할 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 3D 구조 센서 (23) 는 2 차원 (2D) 레이저, 레이더 또는 이미지 프로세싱에 기초한다.
센서 배열체 (12) 는 또한 차량들 및/또는 컨테이너들을 식별하기 위한 카메라 (21) 를 포함할 수 있다. 카메라 (21) 는 예를 들어, 팬-틸트-줌 (PTZ) 카메라일 수 있다. 차량들은 카메라 (21) 에 의한 식별을 허용하기 위해 시각적 마커들을 가질 수도 있다. 이는 현재 차량이 식별되도록 할 뿐만 아니라 라인에 대기 중인 임의의 차량들이 식별되도록 할 수 있다. 컨테이너들은 예를 들어, 컨테이너의 짧은 단부 상에서 컨테이너의 식별자 (예컨대 컨테이너 번호) 의 이미지를 캡처함으로써 식별될 수 있다. 또한, (위험한 상품들에 대해서와 같은) 플래카드들 및 컨테이너들의 도어 방향이 식별되고 기록될 수 있다. 컨테이너의 이미지들은 손상 관리 측면에서 이후의 검증을 위해 저장될 수 있다.
제 2 센서 배열체 (12) 는 컨테이너 크레인 하부의 영역에서 차량들의 포지션, 이동 및 방향을 계속 추적한다. 로드가 섀시 상에 자동으로 랜딩될 때, 운전자는 이러한 방식으로 차량에 안전하게 남아있을 수 있다. 제 2 센서 배열체 (12) 는 또한 라인에서 다음 차량을 등록할 수 있다.
옵션으로, 제 2 센서 배열체 (12) 가, 컨테이너가 막 랜딩 또는 픽업되고 있을 때, 차량이 이동하는 것을 검출하는 경우, 신호가 생성되어 컨테이너 크레인이 (컨테이너를 반송할 수도 있는) 스프레더를 신속하게 다시 들어올리게 하여 장비 또는 사람들에 대한 손상을 방지한다.
본 명세서에 제시된 실시형태들을 사용하여, 컨테이너와 관련한 타겟의 정확한 포지셔닝이 제공된다. 기준 마커들은 제 1 센서 배열체 (11) 와 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 사이에서 매우 정확한 상대적 포지셔닝을 허용한다. 이는 제 1 센서 배열체 (11) 및 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 에 의한 좌표계가 컨테이너 크레인 높이가 60m 이상일 때에도, 3cm 이하의 정확도로 조정될 수 있도록 한다. 더욱이, 제 1 센서 배열체 (11) 및 제 2 센서 배열체 (12a-c) 의 좌표계들 사이의 조정을 보장하기 위해 포지셔닝이 사용될 수 있으며, 이 조정은 신속하게 수행될 수 있다. 따라서, 조정은 종종 실질적으로 연속적으로 반복되어, 시간에 걸쳐 크레인의 기하학적 구조의 약간의 변동들에 적응될 수 있으며, 이는 예를 들어 레일들 및/또는 기상 조건들을 따라 크레인 이동으로 인해 발생할 수도 있다.
도 6 은 제 1 센서 배열체와 제 2 센서 배열체 사이의 상대적 포지션을 결정하기 위해 코디네이터 디바이스에서 수행된 방법을 도시하는 플로우 챠트이다.
기준 마커 검출 단계 (40) 에서, 코디네이터 디바이스는 제 1 센서 배열체을 사용하여 기준 마커를 검출함으로써 기준 마커에 대한 제 1 센서 배열체의 포지션을 결정한다. 상술한 바와 같이, 제 1 센서 배열체는 컨테이너 크레인의 부분을 형성하고, 컨테이너 크레인은 컨테이너에 제어가능하게 부착되도록 구성된 스프레더, 스프레더가 케이블들을 통해 부착되는 컨테이너 트롤리를 더 포함한다. 컨테이너 트롤리는 컨테이너 크레인의 상부 부분 상에 제공되며 제 1 방향을 따라 수평으로 이동가능하다. 제 1 센서 배열체는 컨테이너 트롤리 상에 탑재된다. 위에 설명된 바와 같이, 적어도 하나의 기준 마커는 제 1 센서에 의한 검출을 허용하기 위해 제 1 센서 배열체보다 수직으로 더 낮게 제공된다.
제 2 센서 배열체의 포지션 결정 단계 (42) 에서, 코디네이터 디바이스는 제 2 센서 배열체의 포지션을 결정한다. 위에 설명된 바와 같이, 제 2 센서 배열체는 기준 마커와 관련하여, 타겟의 포지션을 결정하는데 사용가능하다. 제 2 센서 배열체의 포지션은 제 2 센서 배열체와 관련하여, 고정되는 기준 마커에 의해 결정될 수 있으며, 이 경우 상대적 포지션은 일정하다. 일 실시형태에서 (예를 들어, 도 4 에 나타내고 위에 언급된 바와 같이), 이 단계는 예를 들어, 기준 마커의 물리적 구조의 3D 검출에 의해 기준 마커의 포지션을 검출하는 것을 포함한다.
제 1 및 제 2 센서 배열체 포지션 결정 단계 (44) 에서, 코디네이터 디바이스는 제 1 센서 배열체와 기준 마커 사이의 상대적 포지션, 및 제 2 센서 배열체와 기준 마커 사이의 상대적 포지션에 기초하여 제 1 센서 배열체와 제 2 센서 배열체 사이의 상대적 포지션을 결정하며, 여기서 기준 마커는 컨테이너 크레인의 수직 구조물들 사이에서 제 1 방향 (x) 을 따라 제공된 수평 지지체에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공된다.
도 7 은 컴퓨터 판독가능 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품 (90) 의 일 예를 나타낸다. 이 컴퓨터 판독가능 수단 상에, 컴퓨터 프로그램 (91) 이 저장될 수 있으며, 이 컴퓨터 프로그램은 프로세서로 하여금 본 명세서에 설명된 실시형태들에 따른 방법을 실행하게 할 수 있다. 이 예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 CD (compact disc) 또는 DVD (digital versatile disc) 또는 Blu-Ray 디스크와 같은 광 디스크이다. 위에 설명된 바와 같이, 컴퓨터 프로그램 제품은 또한 도 2 내지 도 4 의 코디네이터 디바이스 (14) 의 메모리와 같은 디바이스의 메모리에 수록될 수 있다. 여기서 컴퓨터 프로그램 (91) 은 도시된 광 디스크 상의 트랙으로서 개략적으로 나타나 있지만, 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품, 예컨대 탈착가능한 고체 상태 메모리, 예를 들어 유니버셜 직렬 버스 (USB) 에 적합한 임의의 방식으로 저장될 수 있다.
본 개시의 양태들은 주로 몇몇 실시형태들을 참조하여 위에서 설명되었다. 그러나, 당업자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, 위에 개시된 것들 이외의 다른 실시형태들이 첨부된 특허 청구항들에 의해 정의된 바와 같은, 발명의 범위 내에서 동등하게 가능하다. 따라서, 다양한 양태들 및 실시형태들이 여기에 개시되었지만, 다른 양태들 및 실시형태들이 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 양태들 및 실시형태들은 예시를 위한 것이며 제한하기 위한 것으로 의도되지 않으며, 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구항들에 의해 나타나 있다.

Claims (15)

  1. 컨테이너 크레인 (1) 으로서,
    컨테이너 (8) 에 제어가능하게 부착되도록 구성된 스프레더 (4);
    상기 스프레더 (4) 가 케이블들을 통해 부착되는 컨테이너 트롤리 (3) 로서, 상기 컨테이너 트롤리 (3) 는 상기 컨테이너 크레인 (1) 의 상부 부분 상에 제공되고 제 1 방향 (x) 을 따라 수평으로 이동가능한, 상기 컨테이너 트롤리 (3);
    상기 컨테이너 트롤리 (3) 상에 탑재된 제 1 센서 배열체 (11) 로서, 상기 제 1 센서 배열체 (11) 는 상기 컨테이너 (8) 의 포지션을 결정하는데 사용가능한, 상기 제 1 센서 배열체 (11);
    타겟 (18) 의 포지션을 결정하는데 사용가능한 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c); 및
    상기 컨테이너 크레인 (1) 의 수직 구조물들 사이에서 상기 제 1 방향 (x) 을 따라 제공된 수평 지지체 (5a-b) 에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공된 적어도 하나의 기준 마커 (15, 15a-b) 를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 기준 마커 (15, 15a-b) 는 상기 제 1 센서 배열체 (11) 보다 수직으로 더 낮게 제공되고, 상기 제 1 센서 배열체 (11) 에 의해 검출가능하고, 상기 제 2 센서 배열체에 대해 일정한 상대적 포지션을 가짐으로써, 상기 제 1 센서 배열체 (11) 와 상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 사이의 상대적 포지션이 결정가능한, 컨테이너 크레인 (1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 는 상기 컨테이너 크레인 (1) 의 상부 부분에 부착되고, 상기 적어도 하나의 기준 마커 (15, 15a-b) 는 상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 에 의해 검출가능한, 컨테이너 크레인 (1).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 는 상기 수평 지지체 (5a-b) 에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공되는, 컨테이너 크레인 (1).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 는 상기 수평 지지체 (5a-b) 를 따라 이동가능한, 센서 트롤리 (10) 상에 제공되고, 상기 적어도 하나의 기준 마커 (15, 15a-b) 는 상기 센서 트롤리 (10) 상에 제공되는, 컨테이너 크레인 (1).
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 는 상기 수평 지지체 (5a-b) 에 고정된 복수의 센서들 (13a-d) 을 포함하고, 상기 적어도 하나의 기준 마커 (15, 15a-b) 는 상기 수평 지지체 (5a-b) 에 고정되어 제공되는, 컨테이너 크레인 (1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    2 개의 기준 마커들 (15, 15a-b) 을 포함하고,
    상기 2 개의 기준 마커들 (15, 15a-b) 은 각각 2 개의 수평 지지체들 (5a-b) 에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공되고, 그 각각은 상기 컨테이너 크레인 (1) 의 수직 구조물들 사이에서 상기 제 1 방향 (x) 을 따라 제공되는, 컨테이너 크레인 (1).
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너 크레인 (1) 은 선박-대-해상 크레인인, 컨테이너 크레인 (1).
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟은 차량인, 컨테이너 크레인 (1).
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너 크레인의 지면으로부터 붐 (17) 까지의 거리는 50 미터 초과인, 컨테이너 크레인 (1).
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기준 마커 (15, 15a-b) 는 광학적으로 구별가능하고 구조적으로 구별가능한, 컨테이너 크레인 (1).
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수평 지지체는 크로스빔인, 컨테이너 크레인 (1).
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기준 마커 (15, 15a-b) 는 상기 제 1 센서 배열체 (11) 의 수직 높이의 20-30 % 의 수직 높이에 제공되는, 컨테이너 크레인 (1).
  13. 코디네이터 디바이스 (14) 에서 수행되는 방법으로서,
    기준 마커 (15) 에 대해 제 1 센서 배열체 (11) 의 포지션을 결정하기 위해 상기 제 1 센서 배열체 (11) 를 사용하여 상기 기준 마커 (15) 를 검출하는 단계 (40) 로서, 상기 제 1 센서 배열체는 컨테이너 크레인 (1) 의 부분을 형성하고, 상기 컨테이너 크레인 (1) 은 컨테이너 (8) 에 제어가능하게 부착되도록 구성된 스프레더 (4), 상기 스프레더 (4) 가 케이블들을 통해 부착되는 컨테이너 트롤리 (3) 를 더 포함하고, 상기 컨테이너 트롤리 (3) 는 상기 컨테이너 크레인 (1) 의 상부 부분 상에 제공되고 제 1 방향 (x) 을 따라 수평으로 이동가능하며, 상기 제 1 센서 배열체 (11) 는 상기 컨테이너 트롤리 (3) 상에 탑재되고 적어도 하나의 상기 기준 마커 (15, 15a-b) 는 상기 제 1 센서 배열체보다 수직으로 더 낮게 제공되는, 상기 기준 마커 (15) 를 검출하는 단계 (40);
    상기 기준 마커에 대해, 타겟 (18) 의 포지션을 결정하는데 사용가능한 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 의 포지션을 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 센서 배열체 (11) 와 상기 기준 마커 (15, 15a-b) 사이의 상대적 포지션, 및 상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 와 상기 기준 마커 (15, 15a-b) 사이의 상대적 포지션에 기초하여 상기 제 1 센서 배열체 (11) 와 상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 사이의 상대적 포지션을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 기준 마커는 상기 컨테이너 크레인 (1) 의 수직 구조물들 사이에서 상기 제 1 방향 (x) 을 따라 제공된 수평 지지체 (5a-b) 에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공되는, 코디네이터 디바이스 (14) 에서 수행되는 방법.
  14. 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 (67, 91) 으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 코디네이터 디바이스 상에서 실행될 때, 상기 코디네이터 디바이스로 하여금,
    기준 마커 (15) 에 대해 제 1 센서 배열체 (11) 의 포지션을 결정하기 위해 상기 제 1 센서 배열체 (11) 를 사용하여 상기 기준 마커 (15) 를 검출하게 하는 것으로서, 상기 제 1 센서 배열체는 컨테이너 크레인 (1) 의 부분을 형성하고, 상기 컨테이너 크레인 (1) 은 컨테이너 (8) 에 제어가능하게 부착되도록 구성된 스프레더 (4), 상기 스프레더 (4) 가 케이블들을 통해 부착되는 컨테이너 트롤리 (3) 를 더 포함하고, 상기 컨테이너 트롤리 (3) 는 상기 컨테이너 크레인 (1) 의 상부 부분 상에 제공되고 제 1 방향 (x) 을 따라 수평으로 이동가능하며, 상기 제 1 센서 배열체 (11) 는 상기 컨테이너 트롤리 (3) 상에 탑재되고 적어도 하나의 상기 기준 마커 (15, 15a-b) 는 상기 제 1 센서 배열체보다 수직으로 더 낮게 제공되는, 상기 기준 마커 (15) 를 검출하게 하고;
    상기 기준 마커에 대해, 타겟 (18) 의 포지션을 결정하는데 사용가능한 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 의 포지션을 결정하게 하며; 그리고
    상기 제 1 센서 배열체 (11) 와 상기 기준 마커 (15, 15a-b) 사이의 상대적 포지션, 및 상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 와 상기 기준 마커 (15, 15a-b) 사이의 상대적 포지션에 기초하여 상기 제 1 센서 배열체 (11) 와 상기 제 2 센서 배열체 (12, 12a-c) 사이의 상대적 포지션을 결정하게 하며,
    상기 기준 마커는 상기 컨테이너 크레인 (1) 의 수직 구조물들 사이에서 상기 제 1 방향 (x) 을 따라 제공된 수평 지지체 (5a-b) 에, 적어도 2 차원으로 고정되어 제공되는, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 (67, 91).
  15. 제 14 항에 기재된 컴퓨터 프로그램이 저장되는, 컴퓨터 판독가능 매체 (64, 90).
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