TWI724369B

TWI724369B - 卸載裝置

Info

Publication number: TWI724369B
Application number: TW108104190A
Authority: TW
Inventors: 久保諒太郎; 坂野肇; 香月良夫; 阿久根圭; 水崎紀彦
Original assignee: 日商Ｉｈｉ股份有限公司; 日商Ｉｈｉ運搬機械股份有限公司
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2021-04-11
Also published as: TW201936474A; JP2019131406A; JP6801040B2; JP2019131398A; JP7129314B2

Abstract

本發明提供一種即使於船庫外也能夠掌握鏟取貨物狀態的卸載裝置。卸載裝置100係具備鏟取船庫5內之貨物6的鏟取部112、以及分別包含鏟取部的行進方向側之計測範圍、及與行進方向側為相反側之計測範圍的測距感測器133、134。藉此，卸載裝置100能夠容易地掌握要以鏟取部112鏟取的貨物及以鏟取部112所鏟取的貨物。

Description

卸載裝置

本發明係關於一種卸載裝置。

卸載裝置，係將已裝載於船庫內的貨物，搬出至船庫外。就卸載裝置之一例而言，有一種卸料裝置(unloader device)。在卸料裝置中，大多有操控者很難或無法直接目測貨物之狀態、或與船庫之壁面的距離等。在卸料裝置中，已開發出一種將感測器(sensor)安裝於鏟取部，用以計測與船庫之壁面的距離的技術(例如，專利文獻1)。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開平8-012094號公報

在如上述專利文獻1所記載的技術中會很難掌握船庫內之貨物的狀況。

本發明係有鑑於如上述的課題，目的在於在提供一種即使於船庫外也能夠掌握貨物之鏟取狀態的卸料裝置。

為了解決上述課題，本發明之一態樣的卸載裝置，係具備：鏟取部，係鏟取船庫內之貨物；以及測距感測器，係分別包含鏟取部的行進方向側之計測範圍、及與行進方向側為相反側之計測範圍。

卸載裝置係也可具備有顯示部，該顯示部係顯示在配置於鏟取部之行進方向側之側面的測距感測器的計測結果、及在配置於與行進方向側為相反側的側面之測距感測器的計測結果。

測距感測器係亦可朝向下方側進行測距。

測距感測器係亦可於與行進方向正交的方向，計測藉由鏟取部可鏟取貨物之長度以上的範圍。

顯示部係亦可顯示第一影像，該第一影像係顯示：根據在配置於鏟取部之行進方向側之側面的測距感測器的計測結果而得之鏟取部之行進方向側的貨物、根據在配置於與行進方向側為相反側的側面之測距感測器的計測結果而得之與行進方向側為相反側的貨物、以及鏟取部。

顯示部係亦可顯示第二影像，該第二影像係根據在配置於鏟取部之行進方向側之側面的測距感測器的計測結果來顯示：鏟取部之行進方向側的貨物、及鏟取部。

顯示部係亦可顯示第三影像，該第三影像係根據在配置於與行進方向側為相反側的側面之測距感測器的計測結果來顯示：與行進方向側為相反側的貨物、以及鏟取部。

顯示部係亦可根據在配置於鏟取部之行進方向側之側面的測距感測器的計測結果、及根據在配置於與行進方向側為相反側的側面之測距感測器的計測結果，來顯示鏟取部所為之貨物的切入深度。

測距感測器係亦可配置於鏟取部或保持鏟取部的垂直搬運機構部。

為了解決上述課題，本揭示之一態樣的卸載裝置係具備：本體部，係具有插入至船庫內的鏟取部；測距感測器，係配置於本體部且可朝向下方側進行測距；以及邊緣檢測部，係使用藉由測距感測器所計測出的複數個計測點來檢測設於船庫之上部之艙口緣圍(hatch coaming)之上端的邊緣。

亦可為：邊緣檢測部係具備：方向特定部，係對計測點特定與鄰接之計測點之間的方向；群集化部，係根據方向特定部所特定之方向的角度差，將計測點群集化成群集；以及邊緣點抽出部，係根據經群集化後的群集的端點來抽出艙口緣圍的邊緣點。

亦可為：測距感測器係計測複數條計測線各自的計測點作為計測點群，邊緣抽出部係就每一計測點群抽出邊緣點。

亦可為：群集化部係根據複數個計測點間的方向來判定藉由測距感測器連續計測出之計測點彼此的連續性，且將具有連續性的計測點彼此抽出作為群集，並且將群集之端點抽出作為連續端點，而邊緣點抽出部係將連續端點之中距離本體部之水平距離最近的連續端點抽出作為屬於邊緣點之候選的邊緣候選點，且根據邊緣候選點來抽出邊緣點，而邊緣檢測部係具備邊緣導出部，該邊緣導出部係根據由邊緣點抽出部所抽出的邊緣點來導出艙口緣圍之上端的邊緣。

亦可為：邊緣點抽出部係導出包含邊緣候選點之連續點群的方向，當包含邊緣候選點之連續群的方向接近水平方向時，將邊緣候選點與位於同一平面上的計測點之中，距離本體部之水平距離最近的計測點抽出作為邊緣點。

亦可為：邊緣點抽出部係導出包含邊緣候選點之連續點群的方向，當包含邊緣候選點之連續群的方向接近垂直方向時，將邊緣候選點與位於同一平面上的計測點之中，在垂直方向最高的計測點抽出作為前述邊緣點。

亦可為：具備座標轉換導出部，該座標轉換導出部係根據藉由邊緣檢測部所檢測出的複數個邊緣點來導出與艙口緣圍之上端的邊緣有關的邊緣邊資訊，並根據所導出的邊緣資訊來導出卸載裝置之座標系與船庫之座標系之轉換參數。

亦可為：座標轉換導出部係根據卸載裝置的姿勢使邊緣邊資訊中的艙口緣圍之上端的邊緣的直線、與艙口緣圍之三維模式中的上端的邊建立對應關係之後，根據已建立對應關係的邊緣之直線與上端的邊的位置關係而導出轉換參數。

亦可為：座標轉換導出部係以三維點群表示根據邊緣邊資訊而得之艙口緣圍之上端之邊緣的直線，而將根據三維點群與於艙口緣圍之三維模式中之上端的邊的距離所得之值的合計予以設為最小，藉此導出轉換參數。

即使於船庫外也能夠掌握貨物的鏟取狀態。

1‧‧‧卸載系統

2‧‧‧岸壁

3‧‧‧軌道

4‧‧‧船舶

5‧‧‧船庫

6‧‧‧貨物

7‧‧‧艙口緣圍

8‧‧‧艙口蓋

100、700‧‧‧卸料裝置(卸載裝置)

102‧‧‧行走體

104‧‧‧迴旋體

106‧‧‧懸臂

108‧‧‧頂部機架

110‧‧‧升運機(垂直搬運機構部)

112‧‧‧鏟取部

112a‧‧‧鏟斗

112b‧‧‧鏈條

112c、112d‧‧‧側面

114‧‧‧懸臂輸送機

116‧‧‧位置感測器

118、122‧‧‧迴旋角度感測器

120‧‧‧傾斜角度感測器

130至136‧‧‧測距感測器

140‧‧‧卸料控制部

142‧‧‧記憶部

144、240‧‧‧通信裝置

150‧‧‧驅動控制部

152‧‧‧邊緣檢測部

154‧‧‧座標轉換導出部

156‧‧‧模型配置部

158‧‧‧狀態監視部

160‧‧‧路徑生成部

162‧‧‧自動運轉指令部

164‧‧‧自動運轉結束判定部

166‧‧‧碰撞防止部

200‧‧‧控制裝置

210‧‧‧監視控制部

212‧‧‧遠端操作切換部

214‧‧‧顯示切換部

216‧‧‧狀況判定部

220‧‧‧操作部

230‧‧‧顯示部

300‧‧‧地上座標系

310‧‧‧頂部機架座標系

320‧‧‧艙口緣圍座標系

400、410、420、430‧‧‧三維模型

500‧‧‧上方視點影像

510、512、514、516‧‧‧鏟取部周邊影像

600‧‧‧卸載系統

700‧‧‧卸料裝置

740‧‧‧卸料控制部

752‧‧‧邊緣檢測部

800‧‧‧連續端點抽出部

802‧‧‧邊緣點抽出部

804‧‧‧邊緣導出部

第1圖係說明卸載系統(unloader system)的示意圖。

第2圖係說明卸料裝置之構成的示意圖。

第3圖係說明測距感測器之計測範圍的示意圖。

第4圖係說明測距感測器之計測範圍的示意圖。

第5圖係說明測距感測器之計測範圍的示意圖。

第6圖係說明測距感測器之計測範圍的示意圖。

第7圖係說明第1實施形態之卸載系統之電氣構成的示意圖。

第8A圖係說明卸料裝置之座標系的示意圖。

第8B圖係說明卸料裝置之座標系的示意圖。

第9圖係說明測距感測器之計測點的示意圖。

第10圖係顯示檢測邊緣點(edge point)之樣態的示意圖。

第11A圖至第11C圖係說明三維模型(model)之配置的示意圖。

第12圖係說明上方視點影像的示意圖。

第13圖係說明鏟取部周邊影像的示意圖。

第14A圖及第14B圖係說明自動路徑的示意圖。

第15圖係說明第2實施形態之卸料系統之電性的構成的圖。

第16圖係說明邊緣檢測部之功能構成的圖。

第17圖係顯示連續端點抽出部所為之連續端點抽出處理、及邊緣點抽出部所為之邊緣點抽出處理之流程的流程圖。

第18圖係說明連續端點抽出處理的圖。

第19圖係說明邊緣候選點之抽出的圖。

以下係一邊參照圖式一邊詳細說明本發明之一實施形態。該實施形態所示的尺寸、材料、其他具體的數值等，僅為了易於理解的例示，除有特別事先說明的情況，否則並不限定本發明。再者，在本說明書及圖式中，就具有實質上相同之功能、構成的要件而言，係標示相同的符號而省略重複說明，此外省略與本發明沒有直接關係之要件的圖示。

<第1實施形態>

第1圖係說明卸載系統1的示意圖。如第1圖所示，卸載系統1係包含：作為卸載裝置之一例的卸料裝置100、及控制裝置200所構成。再者，雖然舉出設置有四個卸料裝置100之例來加以說明，但是卸料裝置100之數目亦可為好幾個。

卸料裝置100係可在沿著岸壁2所鋪設的一對軌道3上，沿軌道3之延伸方向行走。再者，在第1圖中，雖然於同一軌道3上配置複數個卸料裝置100，但是亦可於不同的軌道3上配置複數個卸料裝置100。

卸料裝置100係以可與控制裝置200通信的方式連接。再者，卸料裝置100與控制裝置200之通信方法可為有線亦可為無線。

卸料裝置100係將停泊於岸壁2的船舶4之船庫5內所裝載的貨物6搬出至外部。貨物6係假定散裝貨物，可列舉煤炭為一例。

第2圖係說明卸料裝置100之構成的示意圖。再者，在第2圖中，係以剖面來顯示岸壁2及船舶4。如第2圖所示，卸料裝置100係包含行走體102、迴旋體104、懸臂(boom)106、頂部機架(top frame)108、升運機110、鏟取部112、以及懸臂輸送機(boom conveyor)114所構成。此外，頂部機架108、升運機110及鏟取部112係作為具備要插入至船庫5內之鏟取部112的本體部來發揮功能。

行走體102係由未圖示之致動器(actuator)驅動，藉此能夠行走於軌道3上。在行走體102係設置有位置感測器116。位置感測器116例如是旋轉編碼器(rotary encoder)。位置感測器116係根據行走體102的車輪之旋轉數，來計測行走體102對預定之原點位置的水平面上之位置。

迴旋體104係以垂直軸為中心旋轉自如的方式設置於行走體102之上部。迴旋體104係由未圖示之致動器所驅動，藉此能夠相對於行走體102而迴旋。

懸臂106係以可變更傾斜角度的方式設置於迴旋體104之上部。懸臂106係由未圖示之致動器所驅動，藉此能夠變更以迴旋體104為基準的傾斜角度。

在迴旋體104係設置有迴旋角度感測器118及傾斜角度感測器120。迴旋角度感測器118及傾斜角度感測器120例如是旋轉編碼器。迴旋角度感測器118係計測迴旋體104對行走體102之迴旋角度。傾斜角度感測器120係計測懸臂106對迴旋體104之傾斜角度。

頂部機架108係設置於懸臂106之前端。在頂部機架108係設置有使升運機110迴旋的致動器。

升運機110係形成大致圓柱形狀。升運機110係以中心軸為中心而迴旋自如地支撐於頂部機架108。在頂部機架108係設置有迴旋角度感測器122。迴旋角度感測器122例如是旋轉編碼器。迴旋角度感測器122係計測升運機110相對於頂部機架108之迴旋角度。

鏟取部112設置於升運機110之下端。鏟取部112係伴隨升運機110之迴旋，與升運機110一體地迴旋。如此，鏟取部112係藉由發揮作為垂直搬運機構部之功能的頂部機架108及升運機110，而迴旋自如地被保持。

鏟取部112係設置有複數個鏟斗(bucket)112a及鏈條(chain)112b。複數個鏟斗112a係連續地配置於鏈條112b。鏈條112b係架設於鏟取部112及升運機110之內部。

鏟取部112係設置有未圖示之連桿(link)機構。連桿機構為可動者，藉此使鏟取部112之底部的長度可變。藉此，鏟取部112係使與船庫5內之貨物6接觸的鏟斗112a之數目為可變者。鏟取部112係藉由使鏈條112b轉動，而利用底部之鏟斗112a來鏟取船庫5內之貨物6。並且，鏟取貨物6後的鏟斗112a，會伴隨鏈條112b之轉動而移動至升運機110之上部。

懸臂輸送機114係設置於懸臂106之下方。懸臂輸送機114係使藉由鏟斗112a而移動至升運機110之上部的貨物6搬出至外部。

如此構成的卸料裝置100，係藉由行走體102來沿軌道3之延伸方向移動，且調整其與船舶4之長邊方向的相對位置關係。又，卸料裝置100係藉由迴旋體104，使懸臂106、頂部機架108、升運機110及鏟取部112迴旋，且調整其與船舶4之短邊方向的相對位置關係。又，卸料裝置100係藉由懸臂106，使頂部機架108、升運機110及鏟取部112沿鉛直方向移動，且調整其與船舶4之鉛直方向的相對位置關係。又，卸料裝置100係藉由頂部機架108使升運機110及鏟取部112迴旋。藉此，卸料裝置100，係可以使鏟取部112移動至任意的位置及角度。

在此，船舶4係劃分成複數個船庫5。船庫5係於上部設置有艙口緣圍7。艙口緣圍7係於鉛直方向具有預定高度之壁面。又，艙口緣圍7之開口面積，係比船庫5中的中央附近之水平剖面還小。換句話說，船庫5係形成開口因為艙口緣圍7而變窄的形狀。再者，在艙口緣圍7之上方，係設置有用以開閉艙口緣圍7的艙口蓋(hatch cover)8。

如此，由於開口會因為艙口緣圍7而變窄，所以操作員在藉由鏟取部112來鏟取貨物6時，很難目視確認船庫5內之狀況。於是，在本發明之卸料裝置100，係設置有測距感測器130至136。並且，本發明之卸載系統1係根據測距感測器130至136所計測的距離，來顯示卸料裝置100與船庫5或貨物6之位置關係，藉此可以讓操作員掌握船庫5內之狀況。

測距感測器130至136例如是能夠測距的雷射感測器(laser sensor)，可應用Velodyne公司製造的VLP-16、VLP-32、Quanergy公司製造的M8等。測距感測器130至136係在例如圓柱形狀的本體部之側面，設置有沿著軸方向分隔的十六個雷射照射部。雷射照射部係以能夠360度旋轉的方式設置於本體部。雷射照射部係以分別與相互鄰接配置的雷射照射部的軸方向之雷射的發射角度之差為2度的方式所配置。換句話說，測距感測器130至136係能夠於本體部之周方向以360度之範圍照射雷射。又，測距感測器130至136係能夠以與本體部之軸方向正交的平面作為基準，以±15度之範圍來發射雷射。又，測距感測器130至136係在本體部設置有接收雷射的接收部。

測距感測器130至136係一邊使雷射照射部旋轉一邊依每一預定角度而照射雷射。測距感測器130至136係以接收部來分別接收從複數個雷射照射部所照射(投影)並在物體(計測點)反射的雷射。並且，測距感測器130至136係根據雷射自照射至接收的時間，來導出到達物體的距離。亦即，測距感測器130至136係藉由一個雷射照射部，在一條計測線(由所照射之雷射所為的軌跡、或由在所照射的雷射而形成之剖面中之反射該雷射的物體所為的軌跡)分別計測複數個計測點。此外，測距感測器130至136係藉由複數個雷射照射部在複數條計測線分別計測複數個計測點。

第3圖及第4圖係說明測距感測器130至132之計測範圍的示意圖。第3圖係說明從上方觀察卸料裝置100時的測距感測器130至132之計測範圍的示意圖。第4圖係說明從側方觀察卸料裝置100時的測距感測器130至132之計測範圍的示意圖。在第3圖及第4圖中，係以一點鏈線來顯示測距感測器130至132之計測範圍。

測距感測器130至132主要是在檢測艙口緣圍7之上端之邊緣(edge)時所使用。如第3圖及第4圖所示，測距感測器130至132係安裝於頂部機架108之側面。具體而言，測距感測器130至132係以升運機110之中心軸為基準，沿周方向相互地分離120度的方式來配置。又，測距感測器130至132係以本體部之中心軸沿著升運機110之徑向的方式所配置。再者，測距感測器130至132係以未圖示之蓋體來覆蓋鉛直方向之上半部分。

因此，如第3圖及第4圖所示，測距感測器130至132係可計測：就計測方向而言，位在比水平面更下方處，且以與頂部機架108之側相切之切線為基準存在於±15度之範圍的物體的距離。

第5圖及第6圖係說明測距感測器133至136之計測範圍的示意圖。第5圖係說明從上方觀察鏟取部112時的測距感測器133至136之計測範圍的示意圖。此外，在第5圖中，係僅圖示卸料裝置100當中的鏟取部112。又，在第5圖中，係顯示就船舶4位於與鏟取部112為鉛直方向之同位置的水平剖面。第6圖係從側方觀察卸料裝置100時的測距感測器133至136之計測範圍的示意圖。在第5圖及第6圖中，係以一點鏈線來顯示測距感測器133、134之計測範圍。又，在第5圖及第6圖中，係以二點鏈線來顯示測距感測器135、136之計測範圍。

測距感測器133至136主要是在檢測船庫5內之貨物6、及船庫5之壁面時所使用。如第5圖及第6圖所示，測距感測器133、134係分別安裝於鏟取部112之側面112c及側面112d。測距感測器133、134係以本體部之中心軸分別與鏟取部112之側面112c及側面112d正交的方式所配置。測距感測器133、134係以未圖示之蓋體來覆蓋鉛直方向之上半部分。

因此，測距感測器133、134係可計測：就計測方向而言，位在鏟取部112之側面112c及側面112d之下方側，且以與鏟取部112之側面112c及側面112d呈平行的位置為基準存在於±15度之範圍的物體的距離。更具體而言，測距感測器133、134係可計測物體(貨物6)的距離，該物體(貨物6)係位在鏟取部112之底部側，並存在於鏟取部112之兩側。此外，測距感測器133、134係配置成，在鏟取部112之底部所處的平面上，至少可計測鏟取部112之底部的最大長度以上的範圍。

測距感測器135、136係分別安裝於鏟取部112之側面112c及側面112d。測距感測器135、136係以本體部之中心軸與鏟取部112之底面正交的方式所配置。

因此，測距感測器135、136係可計側：就計測方向而言，位在鏟取部112之外方，且以與鏟取部112之側面112c及側面112d正交之水平面為基準存在於±15度之範圍的物體之距離。

第7圖係說明第1實施形態之卸載系統1之電氣構成的示意圖。如第7圖所示，在卸料裝置100係設置有卸料控制部140、記憶部142及通信裝置144。

卸料控制部140係與位置感測器116、迴旋角度感測器118、傾斜角度感測器120、迴旋角度感測器122、測距感測器130至136、記憶部142及通信裝置144連接。卸料控制部140係由包含CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)(中央處理裝置)的半導體積體電路所構成。卸料控制部140係從ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)讀取用以使CPU本身動作的程式(program)或參數(parameter)等。並且，卸料控制部 140係與作為工作區(work area)的RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)或其他的電子電路協同動作，而管理及控制卸料裝置100整體。又，卸料控制部140係發揮作為驅動控制部150、邊緣檢測部152、座標轉換導出部154、模型配置部156、狀態監視部158、路徑生成部160、自動運轉指令部162、自動運轉結束判定部164、碰撞防止部166的功能。再者，有關卸料控制部140之詳細內容茲容後述。

記憶部142係指硬碟(hard disk)、非揮發性記憶體等的記憶媒體。記憶部142係記憶卸料裝置100及船舶4的三維模型的資料。卸料裝置100之三維模型的資料為升運機110及鏟取部112之至少外形形狀的三維像素資料(voxel data)。船舶4之三維模型的資料，係指艙口緣圍7之外形形狀的三維像素資料、及船庫5之壁面形狀及內部空間的三維像素資料。另外，三維模型之資料只要為可掌握卸料裝置100及船舶4之三維形狀的資料即可，即便是多角形(polygon data)、輪廓(直線)或點群等仍可併用此等。又，船舶4之三維模型的資料，係依照每一種船舶4的種類來設置。

卸料裝置100之三維模型的資料，係能夠根據：設計時的形狀資訊、與卸料裝置100的位置感測器116、迴旋角度感測器118、傾斜角度感測器120及迴旋角度感測器122的計測結果來算出。又，船舶4之三維模型的資料可使用船的設計資料，也可使用過去入港時所計測出的資料。入港時的計測係可以使用雷射感測器等能夠生成三維模型之資料的裝置來計測。又，三維模型之資料亦可累積來自測距感測器133至136之資訊來復原形狀。

通信裝置144係藉由有線或無線來與控制裝置200進行通信。

控制裝置200係包含監視控制部210、操作部220、顯示部230及通信裝置240所構成。監視控制部210係由包含CPU(中央處理裝置)的半導體積體電路所構成。監視控制部210係從ROM讀取用以使CPU本身動作的程式或參數等。並且，監視控制部210係與作為工作區的RAM或其他的電子電路協同動作，並整合管理及控制複數個卸料裝置100。又，監視控制部210係發揮作為遠端操作切換部212、顯示切換部214、狀況判定部216的功能。此外，有關監視控制部210之詳細內容茲容後述。

操作部220係受理用以使卸料裝置100動作的輸入操作。如後面所詳述，顯示部230係顯示操作員能夠掌握卸料裝置100與船庫5及貨物6之相對位置關係的影像。通信裝置240係藉由有線或無線來與卸料裝置100進行通信。

第8A圖、第8B圖係說明卸料裝置100之座標系的示意圖。如第8A圖及第8B圖所示，卸料裝置100係具有三個座標系，亦即地上座標系300、頂部機架座標系310及艙口緣圍座標系320。

地上座標系300係將事先所設定的卸料裝置100之初始位置作為原點。地上座標系300係將與軌道3之延伸方向及鉛直方向正交的方向設為X軸方向。地上座標系300係將軌道3之延伸方向設為Y軸方向。地上座標系300係將鉛直方向設為Z軸方向。

頂部機架座標系310係以位在升運機110之中心軸上之於鉛直方向中的頂部機架108之下端為原點。頂部機架座標系310係將懸臂 106之延伸方向設為X軸方向。頂部機架座標系310係將與懸臂106之延伸方向及鉛直方向正交的方向設為Y軸方向。頂部機架座標系310係將鉛直方向設為Z軸方向。

艙口緣圍座標系320係以位在船舶4之艙口緣圍7中的船尾側之壁面的中心位置之艙口緣圍7之上端為原點。艙口緣圍座標系320係將船舶4之長邊方向設為X軸方向，換句話說，將沿著船舶4的艙口緣圍7之延伸方向設為X軸方向。艙口緣圍座標系320係將船舶4之短邊方向(寬度方向)設為Y軸方向。艙口緣圍座標系320係將與艙口緣圍7之上端面正交的方向設為Z軸方向。

在此，地上座標系300、頂部機架座標系310係能夠根據卸料裝置100之形狀、及卸料裝置100之移動進行轉換。

例如，由於測距感測器133至136係安裝於鏟取部112，所以相對於鏟取部112的位置為事先已知。並且，可以根據升運機110之迴旋角度，來導出頂部機架座標系310之位置。

又，由於測距感測器130至132係安裝於頂部機架108，所以頂部機架座標系310之位置為事先已知。

在此，頂部機架座標系310、和艙口緣圍座標系320係隨著卸料裝置100及船舶4之移動而使相對的位置關係變化。例如，由於船舶擺動，或海潮的漲退或貨物6之裝載量而使船舶4沿鉛直方向移動，就會使頂部機架座標系310、和艙口緣圍座標系320之相對的位置關係變化。

因此，邊緣檢測部152係根據藉由測距感測器130至132所測定的計測點來檢測艙口緣圍7之上端的邊緣。並且，座標轉換導出部 154係根據所檢測出的艙口緣圍7之上端的邊緣，來導出頂部機架座標系310與艙口緣圍座標系320之轉換參數。

首先，邊緣檢測部152係根據測距感測器130至132之位置、及與藉由測距感測器130至132所計測出的計測點的距離，來導出頂部機架座標系310中的計測點之三維位置。

第9圖係說明測距感測器130至132之計測點的示意圖。此外，在第9圖中，係以粗線來顯示艙口緣圍7上的測距感測器130至132之計測範圍。如第9圖所示，測距感測器130至132係可計測：位在比水平面更下方處，且以與頂部機架108接切之平面為基準自測距感測器130至132起存在於±15度之範圍的物體的距離。因此，測距感測器130至132，係以測距感測器130至132之鉛直下方(升運機110之旋轉中心)為基準，使前方側和後方側不同的艙口緣圍7之邊緣落入計測範圍。此外，所謂前方側，係指在一次之計測中於前半段所計測出的計測範圍。又，所謂後方側，係指在一次之計測中於後半段所計測出的計測範圍。

在此，將利用測距感測器130至132所計測出的測定點，以測距感測器130至132之鉛直下方為基準，劃分成前方側及後方側的二側。

第10圖係顯示檢測邊緣點之樣態的示意圖。此外，在第10圖中，係以黑圈顯示計測點。在第10圖中，係圖示從測距感測器130至132之一個雷射照射部依每一預定角度所照射的雷射會反射的計測點。

邊緣檢測部152係依藉由一個雷射照射部照射後所計測出的一條計測線的每一計測點群(依前方側、後方側)進行以下的處理。邊緣檢測部152係導出藉由一個雷射照射部照射後所計測出的各個計測點之向量 (vector)(方向)。此外，關於計測點之向量，係將連續計測的各個計測點當中之下一個計測的計測點相對於一個計測點之方向(向量)，導出作為該一個計測點之向量。

並且，邊緣檢測部152係抽出計測點之向量被設為鉛直方向的計測點。此是由於藉由測距感測器130至132所計測的艙口緣圍7之壁面(側面)為大致沿鉛直方向延伸者，所以在艙口緣圍7之壁面有計測點的情況下，計測點之向量會成為鉛直方向之故。

並且，在被抽出的計測點當中之連續被抽出的計測點有複數個的情況下，邊緣檢測部152會抽出鉛直方向上的最上方之點。這是因為，為了檢測艙口緣圍7之上端的邊緣，在連續所計測出的計測點群中，最上方之點有可能為艙口緣圍7之上端的邊緣之故。

接著，邊緣檢測部152係抽出：在所抽出的計測點當中，於頂部機架座標系310中的X軸方向及Y軸方向中最接近原點的計測點。此是因為艙口緣圍7係船舶4之各個構造物當中，位於最接近升運機110的位置之故。

並且，邊緣檢測部152係對被抽出的計測點，再抽出存在於頂部機架座標系310中的X軸方向及Y軸方向之預定範圍(例如數十cm之範圍)的計測點。在此，係抽出艙口緣圍7上的計測點。

並且，邊緣檢測部152係將已再抽出的計測點，亦即艙口緣圍7上的計測點當中，鉛直方向上的最上方之計測點，抽出作為艙口緣圍7之邊緣點。

邊緣檢測部152係針對藉由測距感測器130至132之一個雷射照射部所照射後所計測出的每一計測點群，亦即在同一面所計測出的每一計測點群，抽出前方側及後方側之邊緣點。

於是，當全部的邊緣點被抽出時，邊緣檢測部152就檢測出艙口緣圍7之邊緣的直線。具體而言，邊緣檢測部152係將分別在測距感測器130之前方側被抽出的邊緣點作為一個群組(group)。同樣，邊緣檢測部152係將分別在測距感測器130之後方側被抽出的邊緣點作為一個群組。更且，邊緣檢測部152係將分別在測距感測器131、132之前方側及後方側被抽出的邊緣點分別作為群組。

在此，如第9圖所示，在包含艙口緣圍7之角部的情況，分別在測距感測器130至132之前方側及後方側所計測的艙口緣圍7之上端的邊緣之直線係被計測出二條。

因此，邊緣檢測部152係針對每一群組，將被抽出的邊緣點間之線段當中之具有最多類似線段的線段，導出作為候補向量。並且，邊緣檢測部152係對候補向量抽出存在於事先所設定之範圍以內的邊緣點。並且，邊緣檢測部152係使用已抽出的邊緣點來再計算直線。

接著，邊緣檢測部152係使用並未被抽出的邊緣點來重複進行上述的處理。但是，在被抽出的邊緣點之數目未滿事先所設定之閾值的情況，不會導出直線。藉此，即便是在包含艙口緣圍7之角部的情況仍可以導出二條邊緣之直線。

邊緣檢測部152係針對每一群組，重複進行上述的處理，藉此來導出邊緣之直線。

如此，因邊緣之直線會在一個部位最多檢測出二個直線，故而最多能檢測出12條。

並且，邊緣檢測部152會導出被檢測出的直線當中，於各個直線間的夾角。並且，邊緣檢測部152係在夾角為事先所決定的閾值以下的情況，當作是同一直線來整合。具體而言，使用構成的夾角為事先所決定的閾值以下之直線的邊緣點，並藉由最小平方近似來再導出直線。

接著，邊緣檢測部152係從已檢測出的邊緣之直線，導出包含各邊之三維方向向量、各邊之三維重心座標、各邊之長度、各邊之端點的座標的邊緣邊資訊。如此，使用設置於船舶4之上方的測距感測器130至132，來導出設置於船庫5之上部的艙口緣圍7之邊緣邊資訊，藉此就能夠精確地輕易導出船庫5之位置(姿勢)。

接著，座標轉換導出部154係從記憶部142讀取事先記憶於記憶部142的艙口緣圍7之三維模型資訊。三維模型資訊係包含艙口緣圍7之上端的邊之三維方向向量、各邊之三維重心座標、各邊之長度、各邊之端點的座標。又，三維模型資訊係以艙口緣圍座標系320來表現。並且，座標轉換導出部154係根據已讀取的三維模型資訊、和以頂部機架座標系310所表現的邊緣邊資訊(檢測結果)，來導出頂部機架座標系310與艙口緣圍座標系320之轉換參數。

座標轉換導出部154係使已檢測出的艙口緣圍7之邊緣的直線之方向旋轉達懸臂106之迴旋角度，藉此進行粗略的修正。又，座標轉換導出部154係使邊緣之方向最接近的直線彼此，與已檢測出的艙口緣圍7之邊緣的直線、及三維模型資訊中的艙口緣圍7之上端的邊建立對應關係。藉此，因能建立正確的對應關係，故而能穩定獲得接近正確解答之解答的轉換參數。此外，在對應關係中，亦可以三維點群來顯示已檢測出的艙口緣圍7之邊緣的直線，且使該三維點群、與三維模型資訊中的艙口緣圍7之上端的邊之最短距離的平均值較接近的彼此建立對應關係。又，亦可考慮邊緣之方向及最短距離之平均值的雙方來建立對應關係。

在此，座標轉換導出部154係藉由例如LM法來求出作為轉換參數的繞著X軸、Y軸、Z軸之旋轉角度α、β、γ、及行進向量t=(tx,ty,tz)。在LM法中，係將例如邊緣點、與根據三維模型資訊的艙口緣圍7之上端的邊之距離之差的平方和作為評估函數，且求出使該評估函數成為最小的轉換參數。具體而言，係以邊緣點和根據三維模型資訊的艙口緣圍7之上端的邊之距離的合計、或藉由邊緣之直線和根據三維模型資訊的艙口緣圍7之上端的邊所形成的曲面之面積成為最小的方式來求出轉換參數。在此，座標轉換導出部154會導出將根據：邊緣點(三維點群)、和根據三維模式資訊的艙口緣圍7之上端的邊之距離所得之值的合計予以設為最小的轉換參數。再者，求出轉換參數的手法，係未限於LM法，亦可為最速下降法、牛頓(Newton ring)法等的其他手法。

如上述方式，座標轉換導出部154係導出用以將頂部機架座標系310轉換成艙口緣圍座標系320的轉換參數。

藉此，卸料裝置100係能夠掌握以頂部機架座標系310所表現的升運機110及鏟取部112、與以艙口緣圍座標系320所表現的船庫5及艙口緣圍7之相對位置關係。

又，卸料裝置100，係僅利用在頂部機架108之側面配置成能夠朝向下方側測距的測距感測器130至132之簡單構成，就可以輕易地導出卸料裝置100與船庫5之位置關係。

又，卸料裝置100係能夠以頂部機架座標系310推測以艙口緣圍座標系320所表現的艙口緣圍7之位置及姿勢。

又，在二個測距感測器之情形，會有除了正方形之艙口緣圍7之外，無法藉由卸料裝置100之姿勢來計測方向不同的二個邊緣邊的情形。然而，在測距感測器130至132配置成於升運機110之周方向以120度變化方向的情況，只要邊緣邊之縱橫比為1.73：1以內的艙口緣圍7，則不論卸料裝置100之位置及姿勢為何，均可以檢測方向不同的二個邊緣邊。因此，可以檢測方向不同的二個邊緣邊。

接著，針對配置升運機110、鏟取部112、船庫5及艙口緣圍7之三維模型的處理加以說明。

第11A圖至第11C圖係說明三維模型之配置的示意圖。如第11A圖至第11C圖所示，模型配置部156首先是將已記憶於記憶部142的升運機110及鏟取部112之三維模型400配置於艙口緣圍座標系320上。升運機110及鏟取部112之三維模型400係以頂部機架座標系310來表現。因此，模型配置部156係使用藉由座標轉換導出部154所導出的轉換參數，將升運機110及鏟取部112之三維模型400轉換成艙口緣圍座標系320。

此外，模型配置部156係在升運機110及鏟取部112相對於頂部機架108而移動的情況，根據卸料裝置100之位置感測器116、迴旋角度感測器118、傾斜角度感測器120及迴旋角度感測器122之計測結果，將升運機110之旋轉或鏟取部112之長度等反映至三維模型400。

又，關於三維模型400，不論是從貨物6之鏟取中的計測值之累積結果過濾掉雜訊(noise)或移動物體後的模型，或累積過去鏟取結束時之計測值後的模型，或設計圖的模型，或另外將計測器暫時帶入船庫內計測所得的模型均可。

並且，模型配置部156係將已轉換成艙口緣圍座標系320的升運機110及鏟取部112之三維模型400，配置於艙口緣圍座標系320上(第11A圖)。

接著，模型配置部156係將已記憶於記憶部142的艙口緣圍7之三維模型410，重疊配置於升運機110及鏟取部112之三維模型400(第11B圖)。此外，因艙口緣圍7之三維模型410係以艙口緣圍座標系320表現，所以不進行座標轉換就直接配置。

又，模型配置部156係將已記憶於記憶部142的船庫5之三維模型420，重疊配置於升運機110及鏟取部112之三維模型400、及艙口緣圍7之三維模型410(第11C圖)。

藉此，模型配置部156係能夠使用三維模型來輕易掌握作為卸料裝置100之一部分的升運機110及鏟取部112、與作為船舶4之一部分的艙口緣圍7及船庫5之相對位置。

特別是，配置會有與艙口緣圍7碰撞之可能性的升運機110之三維模型、和艙口緣圍7之三維模型，藉此就能夠輕易地掌握升運機110對於艙口緣圍7之位置。

又，配置會有與船庫5碰撞之可能性的鏟取部112之三維模型、和船庫5之三維模型，藉此能夠輕易地掌握鏟取部112對於船庫5之位置。

接著，針對由狀態監視部158所進行的狀態監視處理加以說明。狀態監視部158係輪流導出藉由模型配置部156而配置於艙口緣圍座標系320上的艙口緣圍7之三維模型410、及船庫5之三維模型420、與升運機110及鏟取部112之三維模型400的各個三維像素(voxel)之距離(距離資訊)。

又，狀態監視部158係根據藉由測距感測器133至136所計測的計測點，來導出船庫5之內之狀況。具體而言，狀態監視部158係根據與藉由測距感測器133至136所計測之計測點的距離、及測距感測器133至136之位置，來導出頂部機架座標系310中的計測點之三維位置。

又，狀態監視部158係使用轉換參數來將頂部機架座標系310中的計測點之三維位置轉換成艙口緣圍座標系320。並且，使用各個計測點之位置、及船庫5之三維模型420，來判定各個計測點為船庫5之壁面、或為貨物6。在此，係將各個計測點之位置、與船庫5之三維模型420的位置是處於事先所設定的範圍內之關係的計測點，判定作為船庫5之壁面，且將此外的計測點判定為貨物6。

並且，狀態監視部158係將船庫5之三維模型420的內部空間之三維像素當中，包含有被判定為貨物6之計測點的三維像素作為貨物6之三維像素，並且也將比已判定為貨物6的三維像素更靠鉛直下方的三維像素作為貨物6之三維像素。模型配置部156係將船庫5之三維模型 420的內部空間之三維像素當中，被判定為貨物6之三維像素的三維像素，再配置作為貨物6之三維模型。藉此，能夠掌握船庫5內的貨物6之狀況。

又，在卸料裝置100中，係使用位於精確之相對位置的艙口緣圍7與卸料裝置100之三維模型。因此，即便卸料裝置100無法藉由測距感測器130至132來檢測艙口緣圍7之全部的邊緣邊，仍可偵測及防止與艙口緣圍7之全部側面的碰撞及接近。

又，測距感測器133、135係設置於鏟取部112之側面112c。測距感測器134、136係設置於鏟取部112之側面112d。並且，鏟取部112係一邊從側面112d側移動至側面112c側一邊鏟取貨物6。因此，卸料裝置100係可以藉由測距感測器133、135來掌握鏟取部112之行進方向側的貨物6之狀況。又，卸料裝置100係可以藉由測距感測器134、136來掌握與鏟取部112之行進方向為相反側的貨物6之狀況。

藉由以上所說明之座標轉換導出部154、模型配置部156及狀態監視部158所進行的各個處理，係依每一預定間隔來重複進行。通信裝置144係將藉由模型配置部156所配置的三維模型之資料、及藉由狀態監視部158所導出的距離資訊傳送至控制裝置200。

第12圖係說明上方視點影像500的示意圖。第13圖係說明鏟取部周邊影像510的示意圖。控制裝置200之監視控制部210，係藉由通信裝置240來接收從卸料裝置100所傳送來的三維模型之資料、及距離資訊。監視控制部210係根據所接收到的資料於顯示部230顯示上方視點影像500及鏟取部周邊影像510。

如第12圖所示，在上方視點影像500中，係顯示有艙口緣圍7之三維模型410、及與艙口緣圍7於Z軸方向存在相同位置的升運機110之三維模型400。換句話說，在上方視點影像500中，係顯示有在艙口緣圍7之三維模型410所存在的位置之與Z軸方向呈垂直的剖面(與艙口緣圍7之表面平行、或與水平呈平行的剖面)。

又，在上方視點影像500中，係顯示有鏟取部112之三維模型400、及與鏟取部112存在於Z軸方向之相同位置的船庫5之三維模型420及貨物6之三維模型430。換句話說，在上方視點影像500中，係顯示有在鏟取部112之三維模型400所存在的位置之與Z軸方向呈垂直的剖面。

換句話說，上方視點影像500係重疊顯示有艙口緣圍7之三維模型410所存在的位置之XY剖面、和鏟取部112之三維模型400所存在的位置之XY剖面。

又，上方視點影像500係在船庫5之三維模型420的外方，顯示有艙口緣圍7與升運機110的距離(「艙口○m」)、及鏟取部112與船庫5之壁面的距離(「船庫○m」)。在此所顯示的艙口緣圍7與升運機110的距離，係僅在為事先所設定的第一閾值(在此為1.5m)以下的情況才顯示。更具體而言，在該距離為第一閾值以下且為比第一閾值更小的第二閾值(在此為1.0m)以上的情況，顯示黃色的背景。又，在該距離為未滿第二閾值的情況，顯示紅色的背景。又，鏟取部112與船庫5之壁面的距離，係僅在為事先所設定的第三閾值(在此為1.5m)以下的情況才顯示。更具體而言，在該距離為第三閾值以下且為比第三閾值更小的第四閾值(在此為 1.0m)以上的情況，顯示黃色的背景。又，在該距離為未滿第四閾值的情況，顯示紅色的背景。

如此，藉由顯示艙口緣圍7與升運機110的距離、以及鏟取部112與船庫5之壁面的距離，就可以定量地掌握是否有碰撞之虞等。

又，藉由顯示成為第一閾值或第三閾值的位置之距離，就可以輕易掌握艙口緣圍7與升運機110的距離、或鏟取部112與船庫5之壁面的距離。又，藉由在第一閾值以下且第二閾值以上的情況、和未滿第二閾值的情況以不同的顯示態樣來顯示距離，就可以輕易掌握距離感。同樣，藉由在第三閾值以下且第四閾值以上的情況、和未滿第四閾值的情況以不同的顯示態樣來顯示距離，就可以輕易掌握距離感。此外，艙口緣圍7與升運機110的距離、以及鏟取部112與船庫5之壁面的距離，係可根據從卸料裝置100所傳送的距離資訊而導出。

藉此，上方視點影像500，係可以輕易掌握有碰撞之可能性的艙口緣圍7與升運機110的位置關係、以及有碰撞之可能性的鏟取部112與船庫5之壁面的位置關係。因此，操作員，係可以藉由目測上方視點影像500，來迴避艙口緣圍7與升運機110的碰撞、或鏟取部112與船庫5之壁面的碰撞。又，因亦可在船庫5內或船舶4上，不配置指揮卸料裝置100之操作的指揮員，故而可以削減貨物6之鏟取所需的人員。更且，因僅抽出有碰撞之可能性的部分來顯示，故而對操作員的資訊量不會變得過多，而可以使操作員進行適當的判斷。又，上方視點影像500，係可以輕易掌握鏟取部112所存在之高度中的貨物6之樣態。

如第13圖所示，鏟取部周邊影像510係並排顯示有從鏟取部112之側面112c側所觀察的鏟取部周邊影像512、從前方側觀察鏟取部112的鏟取部周邊影像514、從鏟取部112之側面112d側所觀察的鏟取部周邊影像516。

在此等鏟取部周邊影像512、514、516中，係分別顯示有鏟取部112之三維模型400、和貨物6之三維模型430、和船庫5之三維模型420(僅有底面)。

在此，鏟取部112係一邊從側面112d側移動至側面111c側一邊鏟取貨物6。因此，在鏟取部周邊影像512(第二影像)中，係顯示有未被鏟取的貨物6之三維模型430。另一方面，在鏟取部周邊影像516(第三影像)中，係顯示有藉由鏟取部512鏟取後的貨物6之三維模型430。又，在鏟取部周邊影像514(第一影像)中，係顯示有側面112c側未被鏟取而側面112d側被鏟取後的貨物6。藉此，可以輕易掌握貨物6之鏟取的樣態。例如，操作員係可以藉由觀察鏟取部周邊影像514，或比較鏟取部周邊影像512及516，來掌握鏟取部112之行進方向及與行進方向為相反側之方向的貨物6之高度的差、或行進方向上的貨物6之高度。藉此，操作員可藉由鏟取部112適當地鏟取貨物6。又，操作員即便是在船庫5外，仍可以定量地掌握以哪種程度之深度來鏟取貨物6。又，因即使不在船庫5內或船舶4上配置指揮卸料裝置100之操作的指揮員亦無妨，故而可以削減貨物6之鏟取所需的人員。又，由於鏟取部周邊影像510係以艙口緣圍座標系320來顯示，所以可始終以固定於船舶4的視點來提示船庫5內之貨物6和鏟取部112，使操作員輕易掌握狀況。

又，在鏟取部周邊影像514中，係顯示有容後陳述之對於鏟取部112之鏟入深度的差、以及鏟取部112與船庫5之底面的間隔。此外，關於鏟入深度，係分別顯示有側面112c側、及側面112d側。此等鏟入深度、及鏟取部112與船庫5之底面的間隔，係可根據從卸料裝置100所傳送的距離資訊而導出。

以上，已說明的上方視點影像500及鏟取部周邊影像510，係在每當從卸料裝置100傳送三維模型之資料、及距離資訊時都會更新並顯示。

接著，針對卸料裝置100之路徑生成部160、自動運轉指令部162及自動運轉結束判定部164的處理加以說明。

第14A圖及第14B圖係說明自動路徑的示意圖。在此，在藉由卸料裝置100來鏟取貨物6時，大致有三個步驟。在船庫5內之貨物6一次也未被鏟取的情況，貨物6係在船庫5內堆積成山型。因此，作為第一步驟，係使船庫5內之貨物6成為平坦的步驟。第一步驟，係操作員經由操作部220來操作卸料裝置100所進行。更具體而言，當與操作部220之操作相對應的信號傳送至卸料裝置100時，驅動控制部150就會使各種致動器作動，藉此來使卸料裝置100因應操作部220之操作而驅動。

之後，當堆積於船庫5內的貨物6之表面成為大致平坦時，作為第二步驟，係在使鏟取部112沿著船庫5之壁面而移動複數圈之後，移動至中央一次。該第二步驟因鏟取部112移動的路徑單純，且貨物6之鏟取量亦呈穩定，故而能夠自動化。

之後，當船庫5內之貨物6變少時，作為第三步驟，係藉由鏟取部112來鏟取其餘的貨物6。在該第三步驟中，必須使鏟取部112移動至殘留於船庫5內的貨物6之位置。又，在第三步驟中，必須使鏟取部112在船庫5之底面的附近做移動。因此，第三步驟係由操作員經由操作部220來操作卸料裝置100所進行。在此，也是當與操作部220之操作相對應的信號傳送至卸料裝置100時，驅動控制部150就會使各種致動器作動，藉此來使卸料裝置100因應操作部220之操作而驅動。

如此，藉由卸料裝置100來鏟取貨物6時的三個步驟當中，第二步驟就能夠進行卸料裝置100之自動化。

因此，路徑生成部160係從在第14A圖中以實線顯示之事先所決定鏟取部112的位置，使鏟取部112沿著船庫5之側壁平移，來作為自動路徑。並且，使鏟取部112以升運機110之中心軸為基準，移動至鏟取可以迴旋處。之後，使鏟取部112沿著船庫5之側壁迴旋90度。又，使鏟取部112沿著船庫5之側壁平移。使上述步驟重複進行，藉此使鏟取部112沿著船庫5之側壁移動360度。並且，改變鏟入深度，還進一步移動數圈。

並且，最後如第14B圖所示，在使鏟取部112於船庫5之中央的位置迴旋90度之後，使其沿著船庫5之中央移動。藉此，由鏟取部112來鏟取殘留於中央的貨物6。

在此，控制裝置200係能夠並行控制複數個卸料裝置100。並且，操作控制裝置200之操作部220的操作員係選擇一個卸料裝置100作為遠端操作之對象，且針對所選出的卸料裝置100進行上述的三個步驟當中之第一步驟及第三步驟。又，將能夠進行第二步驟的卸料裝置100選擇作為自動運轉之對象的卸料裝置100，且針對自動運轉之對象的卸料裝置100使其自動運轉。

當具有成為進行第一步驟及第三步驟之遠端操作的對象的卸料裝置100的情況，操作員係操作操作部220來選擇成為遠端操作之對象的卸料裝置100。遠端操作切換部212係因應操作部220之操作，來決定成為遠端操作之對象的卸料裝置100。並且，遠端操作切換部212係對成為遠端操作之對象的卸料裝置100，經由通信裝置240來確立雙向通信。但是，監視控制部210還持續接收來自未成為遠端操作之對象的卸料裝置100之三維模型的資料、及距離資訊。

顯示切換部214係於顯示部230顯示：根據從成為遠端操作之對象的卸料裝置100所接收到的三維模型之資料、及距離資訊的影像(上方視點影像500、鏟取部周邊影像510)。藉此，可以輕易掌握成為遠端操作之對象的卸料裝置100之狀況。

又，當具有成為進行第二步驟之自動運轉之對象的卸料裝置100的情況，操作員係操作操作部220來選擇成為自動化之對象的卸料裝置100。遠端操作切換部212係因應操作部220之操作，來決定成為自動運轉之對象的卸料裝置100。並且，遠端操作切換部212係對成為自動運轉之對象的卸料裝置100傳送自動化指示命令。當卸料裝置100接收自動化指示命令時，自動運轉指令部162就會使路徑生成部160生成自動路徑。於是，驅動控制部150係根據自動路徑，來驅動卸料裝置100。

自動運轉結束判定部164係在已滿足自動運轉結束條件的情況，或是已發生錯誤(error)的情況，使卸料裝置100之驅動停止(限制)。就自動運轉結束條件而言，係指鏟取部112之位置成為比藉由自動路徑所決定的位置更低，或貨物6之鏟取量超過事先所設定之量的情況。

顯示切換部214係根據從自動運轉中之卸料裝置100所接收到的三維模型之資料、及距離資訊而僅於顯示部230顯示於自動運轉所需最低限的資訊。

又，狀況判定部216係針對自動運轉中之卸料裝置100，由鏟取部112之高度的變化或鏟取量之平均等，來對每一卸料裝置100預測到達鏟取部112之目標的高度或目標之鏟取累積量的時間。並且，由於具有接近第二步驟之結束時間的卸料裝置100的情況，遠端操縱之時序(timing)會重疊，故狀況判定部216係發出預定之警告。

又，狀態監視部158係根據從卸料裝置100所傳送來的三維模型之資料、及距離資訊，來導出艙口緣圍7及船庫5之壁面、與升運機110及鏟取部112之距離最小的最小距離及其方向。並且，碰撞防止部166係在所導出的最小距離為預定之閾值以下的情況，限制(停止)卸料裝置100之動作(碰撞防止功能)。此外，碰撞防止部166亦可在所導出的最小距離為預定之閾值以下的情況，限制升運機100及鏟取部112往導出之方向的動作。藉此，能夠更安全地進行卸料裝置100之自動運轉。

例如，操作員係在針對一個卸料裝置100進行第一步驟的期間，使其餘的三個卸料裝置100進行第二步驟。並且，操作員係對已結束第一步驟的卸料裝置100，經由操作部220來傳送自動化指示命令。又，操作員係對已結束第二步驟的卸料裝置100，進行第三步驟。

如此，在卸載系統1中，係可以藉由使複數個步驟之一部分自動化，而用一個控制裝置200來控制複數個卸料裝置100。藉此，卸載系統1可以削減人員。此外，狀態監視部158亦可在艙口緣圍7與升運機110的距離、以及鏟取部112與船庫5之壁面的距離為未滿會造成碰撞的距離的情況，使驅動控制部150的自動化停止。

<第2實施形態>

第15圖係說明第2實施形態之卸載系統600之電性的構成的圖。第2實施形態之卸載系統600係設有卸料裝置700來取代第1實施形態之卸載系統1的卸料裝置100。第2實施形態之卸載系統600與第1實施形態的卸載系統1比較，除了卸料裝置700以外，具有相同的構成。

卸料裝置700係設有卸料控制部740來取代第1實施形態之卸料裝置100的卸料控制部140。卸料裝置700與第1實施形態的卸料裝置100比較，除了卸料控制部740以外，具有相同的構成。

卸料控制部740係設有邊緣檢測部752來取代第1實施形態之卸料控制部140的邊緣檢測部152。卸料控制部740與第1實施形態的卸料控制部140比較，除了邊緣檢測部752以外，具有相同的構成。

第16圖係說明邊緣檢測部752之功能構成的圖。如第16圖所示，邊緣檢測部752係作為連續端點抽出部800、邊緣點抽出部802及邊緣導出部804而發揮功能。連續端點抽出部800係從藉由測距感測器130至132測定的計測點抽出以連續的複數個計測點所構成的連續點群的端點。邊緣點抽出部802係根據從連續端點抽出部800所抽出的端點來抽出成為艙口緣圍7之上端之邊緣之候選點的計測點作為邊緣候選點。此外，邊緣點抽出部802係根據已抽出的邊緣候選點來抽出邊緣點。邊緣導出部804係根據藉由邊緣點抽出部802所抽出的邊緣點來導出(檢測出)艙口緣圍7之上端的邊緣。以下主要說明以連續端點抽出部800及邊緣點抽出部802所為的具體的處理。

第17圖係顯示連續端點抽出部800所為之連續端點抽出處理、及邊緣點抽出部802所為之邊緣點抽出處理之流程的流程圖。此外，於第17圖中，S100的處理係連續端點抽出處理，S102至S146的處理係邊緣點抽出處理。

連續端點抽出部800在如第17圖所示之連續端點抽出處理(S100)的前階段，係根據測距感測器130至132的位置、及至藉由距感測器130至132所計測出的計測點的距離，來導出在頂層架構座標系310之計測點的三維位置。並且，與第1實施形態同樣地，連續端點抽出部800係以測距感測器130至132之垂直下方為基準劃分成前方側及後方側兩者。

第18圖係說明連續端點抽出處理的圖。此外，第18圖中，以塗黑圓圈及空白圓圈表示計測點。第18圖中的塗黑圓圈係表示連續端點。第18圖中的空白圓圈係表示連續端點以外的計測點。第18圖中圖示了從測距感測器130至132中之一個雷射照射部依每一預定角度照射之雷射反射的計測點。

連續端點抽出部800係以經劃分的計測點群之其中任一者作為對象而進行連續端點抽出處理(S100)。具體而言，連續端點抽出部800係導出藉由雷射照射部照射雷射而所計測而各計測點的向量。此外，計測點的向量係將例如臨特定為閾值之預定的距離範圍，亦即將朝向位於周圍的計測點的向量予以導出作為計測點的向量。換言之，連續端點抽出部800也作為對計測點群所包含的計測點特定與鄰接的計測點之間的方向的方向特定部而發揮功能。

接著，連續端點抽出部800係導出一個計測點的向量與位於周圍之計測點的向量所形成的角作為計測點向量角。於是，連續端點抽出部800係當計測點向量角在預先決定之連續性角度閾值(例如5度)以下時判定為兩個計測點具有連續性。此外，連續端點抽出部800係抽出位於預定的距離範圍的第一、第二計測點作為基準點，而對第一、第二計測點之各者判定與周圍的計測點的連續性。此時，連續端點抽出部800係可以將具有連續性之周圍的計測點之中最接近的計測點設為具有連續性的計測點，並以該具有連續性的計測點為基準進一步判定與更周圍的計測點的連續性。此外，連續端點抽出部800係不僅對位於周圍的計測點之連續性的判定，也導出第一、第二計測點之向量角，而在經導出的向量角為在連續性角度閾值內時，判定為具有連續性。連續端點抽出部800係當連續性中斷時將至此判定為具有連續性之複數個計測點判定為一個連續點群。亦即，連續端點抽出部800亦作為根據向量的平行度(根據計測點向量角(由兩個向量形成的銳角側之角度值，亦即兩個向量的角度差)是否在連續性角度閾值以下)，將複數個計測點作為連續點群(群集(cluster))予以群集化的群集部而發揮功能。此外，在此所記載的群集的方法為一例，例如也可不抽出周圍的計測點之中最接近之具有連續性的計測點，而是抽出複數個具有連續性的計測點，並將其中的代表作為基點來抽出更具有周圍之連續性的點。可以不取決於其他方法，而能夠利用根據平行度進行群集化之任意的方法。

接著，連續端點抽出部800係判定連續點群是否連續預先決定之規定數(例如5個)以上。並且，連續點群連續有規定數以上時，抽出連續規定數以上之計測點的端點作為連續端點(第18圖之黑色圓圈)。

規定數以上之計測點具有連續性的連續點群係可視為位於計測對象之同一平面上。並且，艙口緣圍7係具有延伸於垂直方向的側面(壁面)及延伸於水平方向的表面。因此，連續端點會有於艙口緣圍7之側面或表面中之最接近上端的邊緣的可能性。

第19圖係說明邊緣候選點之抽出的圖。此外，於第19圖中，以塗黑圓圈及空白圓圈表示計測點。第19圖中的塗黑圓圈係表示頂層架構座標系310中的最接近原點(測距感測器130至132)的連續端點。第19圖中的空白圓圈係表示頂層架構座標系310中的最接近原點的連續端點以外的計測點。第19圖中圖示有從測距感測器130至132之一個雷射照射部對每一預定角度照射之雷射會反射的計測點。

邊緣點抽出部802係將藉由連續端點抽出部800所檢測出的連續端點當中於頂層架構座標系310中之最接近原點的連續端點予以抽出作為第一邊緣候選點(S102)。亦即，邊緣點抽出部802係將連續端點當中，距離本體部之水平距離最近的計測點抽出作為邊緣點。在此，檢測艙口緣圍7的上端的邊緣時，測距感測器130至132係位於艙口緣圍7之開口的中央附近。從而，頂層架構座標系310中最接近原點的連續端點會最接近艙口緣圍7之上端的邊緣的可能性高。此外，即使頂層架構座標系310中最接近原點的連續端點並非最接近艙口緣圍7之上端的邊緣的計測點，至少也能夠推定為位於艙口緣圍7的側面或表面。因此，將頂層架構座標系310中最接近原點的連續端點，亦即最接近測距感測器130至132之連續端點抽出作為第一邊緣候選點。

其後，邊緣點抽出部802將通過第一邊緣候選點與包含第一邊緣候選點之連續端點之另一方的端點的向量導出作為第一向量(S104)。

接著，邊緣點抽出部802將第一向量與垂直方向所形成的角導出作為第一向量角(S106)。並且，邊緣點抽出部802判定第一向量角是否為預先決定之水平角度閾值(例如45度)以上(S108)。在此係判定第一向量係接近垂直方向或水平方向之何者。亦即，判定包含第一邊緣候選點之連續端點是否位於艙口緣圍7的表面、或是位於艙口緣圍7的側面(壁面)。

第一向量角為水平角度閾值以上時，邊緣點抽出部802判定為第一向量接近水平方向。亦即，判定為包含第一邊緣候選點之連續端點係位於艙口緣圍7的表面。

另一方面，第一向量角為未達水平角度閾值時，邊緣點抽出部802判定為第一向量接近垂直方向。亦即，判定為包含第一邊緣候選點之連續端點係位於艙口緣圍7的側面。

邊緣點抽出部802係於第一向量角為水平角度閾值以上時(S108：是)，將第一邊緣候選點設定成第二邊緣候選點(S110)。

接著，邊緣點抽出部802將藉由一個雷射照射部所計測之全部的計測點作為處理對象點，並按所計測的順序來選擇一個計測點作為處理對象點(S112)。

接著，邊緣點抽出部802判定所選擇的處理對象點(計測點)是否為不包含於任一連續點群的孤立點(S114)。孤立點係被誤計測的計測點或例如鋼索(rope)等無法成為艙口緣圍7之計測點的點。在此，不包含不成為艙口緣圍7之上端的邊緣的候選的孤立點。

若處理對象點為孤立點(S114：否)，則將處理推移至S126。另一方面，若處理對象點並非孤立點(S114：是)，則邊緣點抽出部802將第一邊緣候選點與處理對象點的向量導出作為第二向量(S116)。此外，邊緣點抽出部802係將第一向量與第二向量所形成的角導出作為第二向量角(S118)。

邊緣點抽出部802判定第二向量角是否為預先決定的類似角度閾值(例如5度)以下(S120)。在此，類似角度閾值係設定為區劃第一邊緣候選點與處理對象點是否在同一平面上的值。若第二向量角比類似角度閾值更大，則邊緣點抽出部802判定為處理對象點與第一邊緣候選點不在同一平面上。亦即，若第二向量角比類似角度閾值更大，則邊緣點抽出部802判定為處理對象點不位於艙口緣圍7的表面。另一方面，若第二向量角為類似角度閾值以下，則邊緣點抽出部802判定為處理對象點與第一邊緣候選點位於同一平面上。亦即，若第二向量角為類似角度閾值以下，則邊緣點抽出部802判定為處理對象點位於艙口緣圍7的表面。

若第二向量角為類似角度閾值以下(S120：是)，則邊緣點抽出部802判定處理對象點比第二邊緣候選點於頂層架構座標系310中更接近原點(S122)。處理對象點比第二邊緣候選點於頂層架構座標系310中更接近原點時，可說是處理對象點比第二邊緣候選點更接近艙口緣圍7之上端的邊緣。

因此，處理對象點比第二邊緣候選點於頂層架構座標系310中更接近原點時(S122：是)，邊緣點抽出部802將第二邊緣候選點更新成處理對象點(S124)。此外，第二向量角比類似角度閾值更大時(S120：否)、以及處理對象點比第二邊緣候選點於頂層架構座標系310中更遠離原點時(S122：否)時，不進行S124的處理，而轉移至S126的處理。

邊緣點抽出部802係針對所有的處理對象點判定已結束S112至S124的處理(S126)。並且，若針對所有的處理對象點尚未結束S112至S124的處理(S126：否)，則邊緣點抽出部802回到S112的處理，且將下一個計測點作為處理對象點而進行S112至S124的處理。

另一方面，若針對所有的處理對象點已結束S112至S124的處理(S126：是)，則邊緣點抽出部802將最後成為第二邊緣候選點的計測點抽出作為邊緣點(S128)，而結束邊緣點抽出處理。邊緣點抽出部802會藉由S112至S128的處理而將位於與第一邊緣候選點為同一平面上的計測點當中，距離本體部之水平距離最近的計測點抽出作為邊緣點。

如此一來，在包含第一邊緣候選點之連續點群的向量接近水平時，邊緣點抽出部802係將位於與第一邊緣候選點同一平面上的計測點當中，於頂層架構座標系310中最接近原點的計測點抽出作為邊緣點。藉此，能夠將位於艙口緣圍7之表面的計測點之中，於頂層架構座標系310中最接近原點的計測點抽出作為邊緣點。

另一方面，若第一向量角比水平角度閾值更小(S108：否)，則邊緣點抽出部802設定第一邊緣候選點作為第三邊緣候選點(S130)。

接著，邊緣點抽出部802將藉由一個雷射照射部照射後所計測之全部的計測點作為處理對象點，並按所計測的順序來選擇(更新)一個計測點作為處理對象點(S132)。

接著，邊緣點抽出部802將第一邊緣候選點與處理對象點的向量導出作為第三向量(S134)。邊緣點抽出部802係將第一向量與第三向量所形成的角導出作為第三向量角(S136)。

邊緣點抽出部802判定第三向量角是否為預先決定的類似角度閾值(例如5度)以下(S138)。若第三向量角比類似角度閾值更大，則邊緣點抽出部802判定為處理對象點與第一邊緣候選點不在同一平面上。亦即，若第三向量角比類似角度閾值更大，則邊緣點抽出部802判定為處理對象點不位於艙口緣圍7的側面上。另一方面，若第三向量角為類似角度閾值以下，則邊緣點抽出部802判定為處理對象點與第一邊緣候選點位於同一平面上。亦即，若第三向量角為類似角度閾值以下，則邊緣點抽出部802判定為處理對象點位於艙口緣圍7的側面上。

若第三向量角為預先決定的類似角度閾值(例如5度)以下(S138：是)，則邊緣點抽出部802判定處理對象點於頂層架構座標系310中比第三邊緣候選點更位於垂直上方(S140)。處理對象點於頂層架構座標系310中比第三邊緣候選點更位於垂直上方時(處理對象點較高時)，可說是處理對象點比第三邊緣候選點更接近艙口緣圍7之上端的邊緣。

因此，處理對象點於頂層架構座標系310中比第三邊緣候選點更位於垂直上方時(S140：是)，邊緣點抽出部802係將第三邊緣候選點更新為處理對象點(S142)。此外，若第三向量角比類似角度閾值更大時(S138：否)、以及處理對象點於頂層架構座標系310中比第三邊緣候選點更位於垂直下方時(S140：否)，不進行S124的處理，而係轉移至S144的處理。

邊緣點抽出部802針對所有的處理對象點判定S132至S142的處理是否結束(S144)。若針對所有的處理對象點S132至S142的處理(S144：否)尚未結束，則邊緣點抽出部802回到S132的處理，將下一個計測點作為處理對象點而進行S134至S142的處理。

另一方面，若針對所有的處理對象點，S132至S142的處理已結束(S144：是)，則邊緣點抽出部802將最後成為第三邊緣候選點的計測點抽出作為邊緣點(S146)，且結束邊緣點抽出處理。

如此一來，在包含第一邊緣候選點之連續點群的向量接近水平時，邊緣點抽出部802係將位於與第一邊緣候選點同一平面上的計測點之中，於垂直方向最高的計測點抽出作為邊緣點。藉此，能夠將位於艙口緣圍7之側面的計測點之中，於垂直方向最高的計測點抽出作為邊緣點。

連續端點抽出部800及邊緣點抽出部802係對藉由測距感測器130至132之一個雷射照射部所計測的每一計測點群，藉由上述的連續端點抽出處理及邊緣點抽出處理而抽出前方側及後方側的邊緣點。

並且，當所有的邊緣點被抽出時，則與第1實施形態之邊緣檢測部152同樣，邊緣導出部804檢測艙口緣圍7之邊緣的直線。並且，邊緣導出部804將所檢測出的直線之中於各直線間所形成的角予以導出。所形成的角為預先決定的閾值以下時，邊緣導出部804係統合作為相同的直線。接著，邊緣導出部804從所檢測出的邊緣的直線導出包含各邊的三維方向向量、各邊的三維重心座標、各邊的長度、各邊的端點的座標的邊緣邊資訊。其後，邊緣導出部804對每一群組將所抽出的邊緣點之間的線段之中具有最多的類似的線段者導出作為候選向量。並且，邊緣導出部804對候選向量抽出存在於預先設定的範圍以內的邊緣點。邊緣導出部804使用所抽出的邊緣點再計算直線。

接著，邊緣導出部804係使用未被抽出的邊緣點來反覆進行上述的處理。然而，所抽出的邊緣點的數目未達預先設定的閾值時，不導出直線。藉此，即使包含艙口緣圍7之角時，也能夠導出兩條邊緣的直線。邊緣導出部804藉由反覆進行上述的處理而對每一群組導出邊緣的直線。

如以上所述，邊緣檢測部752係將包含艙口緣圍7之上端之邊緣之成為候選點的第一邊緣候選點的處理對象點的向量予以導出，並依據所導出的向量是否接近水平方向或接近垂直方向檢測出而由不同的處理來檢測出(抽出)邊緣點。

在此，第1實施形態之邊緣檢測部152係僅將垂直方向作為對象來檢測出邊緣點。亦即，邊緣檢測部152從艙口緣圍7之側面的計測點檢測出邊緣點。然而，測距感測器130至132距離艙口緣圍7相對地較遠時，測距感測器130至132至艙口緣圍7的側面的距離較遠。此外，從測距感測器130至132照射的雷射的入射角於艙口緣圍7的側面較大。因此，會有在艙口緣圍7之側面的計測點數目變少的情形。

因此，在第2實施形態係不僅針對垂直方向而針對水平方向亦進行邊緣點的抽出。藉此，從艙口緣圍7之表面的計測點也能夠檢測出邊緣點，能夠比第1實施形態更提升艙口緣圍7之上端之邊緣的檢測精度。

以上，雖然已一邊參照圖式一邊針對實施形態加以說明，但本發明當然未受上述之實施形態所限定。若為本發明所屬技術領域中具有通常技術者，自當瞭解可在申請專利範圍所記載的範疇中構思各種的變更例或修正例，且應可理解如此的變更例或修正例當然亦屬於技術範圍內。

例如，在上述實施形態中，係用一個控制裝置200來控制複數個卸料裝置100、700。然而，亦可對一個卸料裝置100、700設置一個控制裝置200。在此情況，亦可將卸料控制部140、740及監視控制部210整合成一個。又，亦可不設置通信裝置144及通信裝置240。

又，在上述實施形態中，卸料控制部140(740)係具有發揮作為驅動控制部150、邊緣檢測部152(752)、座標轉換導出部154、模型配置部156、狀態監視部158、路徑生成部160、自動運轉指令部162、自動運轉結束判定部164、碰撞防止部166的功能。然而，監視控制部210亦可發揮作為驅動控制部150、邊緣檢測部152(752)、座標轉換導出部154、模型配置部156、狀態監視部158、路徑生成部160、自動運轉指令部162、自動運轉結束判定部164、碰撞防止部166之一部分或全部的功能。

又，在上述實施形態中，測距感測器130至132係配置於頂部機架108。然而，測距感測器130至132亦可配置於頂部機架108或升運機110。也就是，測距感測器130至132亦可配置於本體部。又，在上述實施形態中，測距感測器133至136係配置於鏟取部112。然而，測距感測器133至136亦可設置於升運機110中之接近鏟取部112的半側。

又，在上述實施形態中，雖然是將三維模型之一部分(剖面)作為上方視點影像500來顯示，但是亦可直接將藉由測距感測器130至132所計測出的計測結果(計測點)作為影像來顯示，又可將藉由邊緣檢測部152所檢測出的邊緣之直線作為影像來顯示。換句話說，只要根據藉由測距感測器130至132所計測出的計測結果，來顯示用以表示升運機110及鏟取部112、船庫5及艙口緣圍7之至少一部分的上方視點影像500即可。

又在上述實施形態中，雖然是將三維模型之一部分(剖面)作為鏟取部周邊影像510來顯示，但是亦可直接將藉由測距感測器133至136所計測出的計測結果(計測點)作為影像來顯示。換句話說，只要根據藉由測距感測器133至136所計測出的計測結果，來顯示用以表示升運機110及鏟取部112、船庫5之至少一部分的鏟取部周邊影像510即可。

又，在上述實施形態中，係列舉卸料裝置100、700為例作為卸載裝置之一例來加以說明。但是，卸載裝置，亦可為連續卸料裝置(箕斗(bucket)式、皮帶(belt)式、垂直螺旋輸送機(screw conveyer)式等)、氣動式卸料裝置(pneumatic unloader)等。

又，在上述實施形態中，係以在升運機100之周方向分離120度，並從與圓筒相切之平面方向朝向一定角度範圍內計測的方式來設置有三個測距感測器130至132。然而，測距感測器之數目只要是三個以上即可。又，測距感測器沒有以朝與圓筒相切之平面的方向計測的方式來設置的必要，亦可以設置成從平面傾斜。只要至少一個測距感測器設成其朝向與其他的測距感測器在周方向相差45度以上即可。又，測距感測器係可設置成有不同的計測範圍。

又，在上述實施形態中，以升運機110等所例示的垂直搬運機構部，係顯示為主要從鏟取部112朝向上方搬運貨物的機構，惟嚴格而言並非顯示為垂直者。

此外，上述實施形態係建構成就一個計測線上的每一計測點進行第17圖所示之連續端點抽出處理及邊緣點抽出處理。惟也可建構成從所有的計測點抽出預定的計測點，對所抽出的計測點進行連續端點抽出處理及邊緣點抽出處理。

(產業上之可利用性)

本發明係可以利用於卸載裝置。