WO2022054582A1 - クレーン、及びクレーン制御システム - Google Patents

クレーン、及びクレーン制御システム Download PDF

Info

Publication number
WO2022054582A1
WO2022054582A1 PCT/JP2021/031223 JP2021031223W WO2022054582A1 WO 2022054582 A1 WO2022054582 A1 WO 2022054582A1 JP 2021031223 W JP2021031223 W JP 2021031223W WO 2022054582 A1 WO2022054582 A1 WO 2022054582A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crane
traveling
radar
detection
container
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/031223
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴映 吉井
Original Assignee
住友重機械搬送システム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友重機械搬送システム株式会社 filed Critical 住友重機械搬送システム株式会社
Priority to CN202180058557.9A priority Critical patent/CN116057002A/zh
Publication of WO2022054582A1 publication Critical patent/WO2022054582A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C15/00—Safety gear

Definitions

  • This disclosure relates to cranes and crane control systems.
  • Patent Document 1 describes that a part of the container transportation work in the container yard is automated.
  • the crane that transports the container travels on a straight track.
  • a sensor that detects an object existing in the traveling path in order to prevent the object from coming into contact with the traveling portion of the crane. May be provided.
  • a sensor when a blind spot exists in the detection range, an object cannot be detected in the blind spot, so that it is required to expand the detection range.
  • a fence such as a fence in order to suppress the contact between the object and the traveling portion.
  • the crane according to one aspect of the present disclosure is a crane traveling on a straight traveling path, and is attached to a traveling section traveling in the traveling direction on the traveling path and attached to the crane to the traveling side of the traveling section in the traveling direction.
  • a detection unit for detecting an existing object is provided, and the detection unit is composed of a combination of at least two radar sensors, and the at least two radar sensors are each radar on both ends in a width direction orthogonal to a traveling direction.
  • the reference lines of the sensors are arranged so as to incline inward in the width direction.
  • the crane is attached to the crane and has a detection unit that detects an object existing on the traveling side of the traveling unit in the traveling direction. Therefore, when the detecting unit detects the object, it is possible to take measures such as stopping in order to prevent the traveling unit from coming into contact with the object.
  • the detection unit is composed of a combination of at least two radar sensors. Further, at least two radar sensors are arranged on both ends in the width direction orthogonal to the traveling direction so that the reference line of each radar is inclined inward in the width direction.
  • the radar detection range of the radar sensor has a shape extending along the reference line. Therefore, the detection range of the detection unit can be expanded by arranging the reference lines of each radar so as to incline inward in the width direction.
  • the reference line of the radar sensor may be inclined at an angle of 10 ° to 60 ° with respect to the traveling direction. In this case, since the overlap of the radar detection ranges of at least two radar sensors can be appropriately adjusted, the detection range of the detection unit can be expanded.
  • the intersection of the reference lines of at least two radar sensors may be arranged within the radar detection range.
  • the detection range of the detection unit can be expanded.
  • the detection unit may be composed of a combination of at least two radar sensors and a rider sensor. In this case, the detection unit can detect the object with high accuracy while compensating for the advantages of both by using two types of sensors.
  • the rider detection range of the rider sensor may overlap with the radar detection range of at least two radar sensors.
  • the object can be detected with high accuracy in the area where the detection ranges of the two types of sensors overlap.
  • the crane control system is a crane control system that controls a crane traveling on a linear traveling path, and is a detection unit that detects an object existing on the traveling side of the crane and a detection unit. It comprises a control device that controls the crane based on the results, the detector is composed of a combination of at least two radar sensors, and at least two radar sensors are on both ends in the width direction orthogonal to the travel direction, respectively.
  • the reference lines of the radar sensors are arranged so as to incline inward in the width direction.
  • the detection range of the detection unit that detects an object can be expanded.
  • FIG. 7A is a conceptual diagram showing the arrangement of the radar sensors of the crane according to the present embodiment
  • FIG. 7B is a conceptual diagram showing the arrangement of the radar sensors of the crane according to the comparative example. It is a block diagram which shows the structure and function of the crane control system which concerns on this embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view showing an exemplary container terminal 1 to which the present invention is applied.
  • the container terminal 1 the container yard 2 in which the container C is arranged, a plurality of gantry cranes 3 for transferring the container C to the berthed container ship, and the container yard 2
  • a plurality of cranes 10 that are arranged to handle the cargo of the container C and a remote control room 5 that can remotely operate the plurality of cranes 10 are provided.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the container C of the container yard 2 and the exemplary transport trolley 20.
  • the transport trolley 20 is, for example, a truck, a freight car, a trailer, an AGV (Automated Guide Vehicle), or the like.
  • the container yard 2 is provided with a storage area in which a plurality of containers are stored and a travel path (truck lane) for the transport carriage 20.
  • the crane 10 acquires the container C from the transport trolley 20 stopped at a predetermined position, and places the container C at a predetermined address in the container yard 2. Further, the crane 10 acquires the container C arranged in the container yard 2 and transfers the container C to the transport trolley 20, and the transport trolley 20 carries out the container C.
  • container C is an ISO standard container.
  • the container C has a long rectangular parallelepiped shape, and for example, the length of the container C in the longitudinal direction is 20 feet or more and 45 feet or less.
  • the height of the container C is, for example, 8.5 feet or more and 9.5 feet or less.
  • the container C is stacked in one or a plurality of stages in the container yard 2. The number of stages in which the container C is arranged may be called a tier.
  • the container yard 2 includes a plurality of lanes L in which the container C is arranged, and a plurality of cranes 10 are arranged.
  • the crane 10 for example, the crane 10 is arranged for each lane L.
  • the number of cranes 10 arranged in the lane L may be one or a plurality.
  • the container C is stacked in one or more stages in the container yard 2 to form a plurality of rows R.
  • the longitudinal direction of the container C constituting the row R that is, the container C placed on the row R
  • the longitudinal direction of the container C constituting the other row R Is aligned.
  • the container yard 2 extends on the XY plane.
  • the containers C are stacked in the Z direction, for example, at any position on the XY plane.
  • the X direction coincides with the traveling direction of the crane 10 in the lane L.
  • the Y direction coincides with the traverse direction of the crane 10 in the lane L.
  • Container C constitutes bay B, which is a group of containers arranged along the Y direction and stacked along the Z direction.
  • the container yard 2 is provided with a plurality of bays B arranged along the X direction.
  • Bay B includes, for example, a cargo handling target container group B1 which is a cargo handling target bay of the container C, and adjacent container groups B2 located on both sides of the cargo handling target container group B1 in the X direction.
  • the position where the container C is loaded is virtually set in the three-dimensional space, and the virtual loading position of the container C is defined as the address (X, Y, Z). That is, the container yard 2 has a plurality of addresses (X, Y, Z) predetermined as an area on which the container C can be placed. Of the addresses (X, Y, Z), "X" indicates a bay number, "Y” indicates a row number, and "Z" indicates a tier number.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of a crane 10 according to the present embodiment arranged in the container yard 2.
  • the crane 10 is a container handling crane that handles container C.
  • a tire type gantry crane RMG; Rubber Tired Gantry Crane
  • the crane 10 automatically handles the cargo of the container C arranged in the container yard 2 in the container terminal 1, for example.
  • the crane 10 includes, for example, a pair of legs 11, a crane girder 12 that connects the upper ends of the pair of legs 11, a trolley 13 that can traverse on the crane girder 12, a spreader 14 that handles container C, and wheels. It is provided with a pair of traveling units 15A and 15B having 23.
  • the pair of legs 11 and the crane girder 12 have a phylum shape.
  • the crane 10 is provided with, for example, two sets of a pair of legs 11 having a gantry shape and a crane girder 12, and the two sets are arranged so as to be arranged along the X direction.
  • the trolley 13 traverses along the Y direction, for example, by driving a traversing motor.
  • the Y direction coincides with the traversing direction of the trolley 13.
  • the trolley 13 has a winding drive unit 16 including a drum that is rotated forward and reverse by a drum drive motor, and suspends the spreader 14 via a suspension member 18 including a wire. From the trolley 13, suspension members 18 extend from two positions arranged in the X direction, and the spreader 14 is suspended from the suspension members 18 at two positions arranged in the X direction.
  • the spreader 14 is a hanging tool for suspending the container C.
  • the spreader 14 has, for example, a rectangular shape extending in the X direction.
  • the spreader 14 can lock the container C from above, and handles the cargo of the container C by locking and lifting the container C.
  • the operation of the spreader 14 is controlled by the drive of the traverse motor and the drum drive motor described above, and the drive of the traverse motor and the drum drive motor is controlled by the crane control system 100 according to the present embodiment.
  • the traveling units 15A and 15B are mechanisms for traveling on the linear traveling path of the crane 10.
  • the crane 10 includes a pair of traveling portions 15A and 15B provided below the leg portions 11 on both end sides in the Y direction.
  • Each of the traveling portions 15A and 15B includes a connecting member 21 that connects the leg portions 11 that are separated from each other in the X direction, and a plurality of wheel units 22 provided under the connecting member 21.
  • One wheel unit 22 is provided at each end of the connecting member 21 in the X direction.
  • the wheel unit 22 includes a plurality of wheels 23 and a wheel support portion 24 that supports the wheels 23.
  • the wheel support portion 24 supports the wheels of a pair of wheels 23 arranged in the Y direction, and supports two sets of the pair of wheels 23 in a state of being arranged in the X direction.
  • the number of wheels 23 included in each wheel unit 22 and the number of wheel units 22 included in the traveling units 15A and 15B are not particularly limited.
  • FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the relationship between the crane 10 and the traveling paths RDA and RDB of the crane 10.
  • the traveling portion 15A on one side in the Y direction travels on the traveling path RDA.
  • the traveling portion 15B on the other side in the Y direction travels on the traveling path RDB.
  • the traveling unit 15A travels linearly on the travel path RDA
  • the traveling unit 15B travels linearly on the travel path RDB, whereby the crane 10 travels in a direction parallel to the X direction.
  • the X direction may be referred to as "traveling direction D1”.
  • the Y direction that is, the horizontal direction orthogonal to the traveling direction D1
  • the width direction D2 may be referred to as the "width direction D2" of the traveling portions 15A and 15B.
  • the traveling path RDA extends linearly in the X direction at a position adjacent to the bay B of the container C on one side in the Y direction on one end side of the crane 10 in the Y direction.
  • the RDB extends linearly in the X direction at a position adjacent to the bay B of the container C and the other side in the Y direction on the other end side of the crane 10 in the Y direction.
  • Each travel path RDA is set slightly wider than the traveling portions 15A and 15B in the width direction D2.
  • the traveling portions 15A and 15B can travel toward the direction A1.
  • the direction A1 corresponds to the traveling side of the traveling portions 15A and 15B in the traveling direction. Further, the traveling portions 15A and 15B can travel toward the direction A2. At this time, the direction A2 corresponds to the traveling side of the traveling portions 15A and 15B in the traveling direction.
  • the crane 10 includes detection units 30A, 30B, 30C, 30D attached to the crane 10.
  • the traveling units 15A and 15B are traveling with the direction A1 as the traveling side
  • the detecting units 30A and 30B detect an object existing on the traveling side of the traveling units 15A and 15B in the traveling direction D1.
  • the detection units 30A and 30B are attached to the traveling portions 15A and 15B on the direction A1 side with respect to the crane girder 12.
  • the detection units 30A and 30B detect an object existing in the detection range DEA and DEB extending to the traveling side (direction A1 side) in the traveling direction D1.
  • the detection ranges DEA and DEB are set so that the detection units 30A and 30B can detect the places where the traveling units 15A and 15B are scheduled to pass. That is, the detection ranges DEA and DEB are set so that the detection units 30A and 30B can detect an object existing in the travel paths RDA and RDB within a predetermined distance on the A1 side when viewed from the traveling units 15A
  • the detecting units 30C and 30D detect an object existing on the traveling side of the traveling units 15A and 15B in the traveling direction D1.
  • the detection units 30C and 30D are attached to the girder 12 on the direction A2 side of the traveling units 15A and 15B.
  • the detection units 30C and 30D detect an object existing in the detection range DEC and DED extending to the traveling side (direction A2 side) in the traveling direction D1.
  • the detection ranges DEC and DED are set so that the detection units 30C and 30D can detect the locations where the traveling units 15A and 15B are scheduled to pass. That is, the detection ranges DEC and DED are set so that the detection units 30C and 30D can detect an object existing in the travel paths RDA and RDB within a predetermined distance on the A2 side when viewed from the traveling units 15A and 15B.
  • the detection units 30A, 30B, 30C, and 30D are composed of a combination of two radar sensors 31A, 31B. Further, in the present embodiment, the detection units 30A, 30B, 30C, 30D are configured by a combination of two radar sensors 31A, 31B and one rider sensor 32.
  • the radar sensors 31A and 31B are attached so as to be arranged side by side in the traveling portions 15A and 15B so as to be separated from each other in the width direction D2.
  • the radar sensor 31A is arranged on the opposite side of the container C in the width direction D2.
  • the radar sensor 31B is arranged on the container C side in the width direction D2.
  • FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration in the vicinity of the detection unit 30A.
  • FIG. 6 is a side view showing a schematic configuration in the vicinity of the detection unit 30A.
  • the radar sensors 31A and 31B are sensors that detect substances existing in the radar detection ranges REA and REB.
  • the radar sensors 31A and 31B oscillate a radar such as a millimeter wave radar with respect to the radar detection ranges REA and REB.
  • a radar such as a millimeter wave radar
  • the radar sensors 31A and 31B receive the radar reflected by the object. As a result, the radar sensors 31A and 31B can detect the object.
  • the lidar (litard detection and ranking) sensor 32 is a sensor that detects an object existing in the lidar detection range RIE by remote sensing using light.
  • the rider sensor 32 oscillates a laser with respect to the rider detection range RIE. If an object is within the range of the rider detection range RIE, the rider sensor 32 receives the laser reflected by the object. As a result, the lidar sensor 32 can detect the object.
  • the radar sensors 31A and 31B can detect an object with high detection accuracy even when rain, wind, snow, light, and dirt enter as disturbance.
  • the lidar sensor 32 can detect an object with high detection accuracy when wind enters as a disturbance, but the detection accuracy decreases when rain, snow, light, or dirt enters as a disturbance.
  • the radar sensors 31A and 31B have low detection accuracy when radio waves are introduced as disturbances, but the lidar sensor 32 can detect radio waves as disturbances with high detection accuracy.
  • the radar sensors 31A and 31B cannot define the detection range setting in detail, whereas the lidar sensor 32 can define the detection range setting in detail.
  • the radar sensors 31A and 31B and the rider sensor 32 have their respective advantages and disadvantages, whereas the detection unit 30A can detect an object with high quality by compensating for each other's weaknesses.
  • the two radar sensors 31A and 41B are arranged on both ends of the traveling portion 15A in the width direction D2.
  • the center line CL in the width direction D2 of the traveling portion 15A is set.
  • the radar sensor 31A is arranged on one end side (opposite side of the container C) in the width direction D2 with respect to the center line CL.
  • the radar sensor 31B is arranged on the other end side (container C side) in the width direction D2 with respect to the center line CL.
  • the radar sensor 31A is arranged on the front side of the wheel 23 on the opposite side of the container C.
  • the radar sensor 31B is arranged on the front side of the wheel 23 on the container C side.
  • the radar sensors 31A and 31B are provided on the tire cover 26 that faces the wheel 23 and covers the wheel 23 on the A1 side. Further, the radar sensors 31A and 31B are arranged at positions close to the traveling path RDA in the vertical direction D3.
  • the rider sensor 32 is arranged between the radar sensor 31A and the radar sensor 31B in the width direction D2.
  • the rider sensor 32 is arranged at the position of the center line CL of the traveling portion 15A.
  • the rider sensor 32 is arranged at a position higher than the radar sensors 31A and 31B.
  • the rider sensor 32 is provided at the end of the connecting member 21 on the direction A1 side.
  • the rider detection range RIE of the rider sensor 32 overlaps with the radar detection ranges REA and REB of the two radar sensors 31A and 31B.
  • a part of the rider detection range RIE of the rider sensor 32 overlaps with the radar sensors 31A and 31B.
  • the object in the detection range DEA of the detection unit 30A is included in at least one of the radar detection ranges REA and REB and the rider detection range RIE.
  • FIG. 7A is a conceptual diagram showing the arrangement of radar sensors 31A and 31B of the crane 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 7B is a conceptual diagram showing the arrangement of the radar sensor 31 of the crane according to the comparative example.
  • the radar detection range RE of each radar sensor 31 has a substantially elliptical shape having a longitudinal direction in the direction along the reference line SL.
  • the reference lines SLA and SLB of each radar are arranged so as to be inclined inward in the width direction D2.
  • the center line CL in the width direction D2 of the traveling portion 15A is set.
  • the radar sensor 31A is arranged on one end side (opposite side of the container C) in the width direction D2 with respect to the center line CL. Further, the radar sensor 31A is tilted so as to approach the center line CL side (container C side) as the reference line SLA advances toward A1.
  • the radar sensor 31B is arranged on the other end side (container C side) in the width direction D2 with respect to the center line CL. Further, the radar sensor 31B is tilted so as to approach the center line CL side (opposite side to the container C) as the reference line SLB advances toward A1.
  • the reference lines SLA and SLB of the radar sensors 31A and 31B are inclined at an angle of 10 ° to 60 ° with respect to the traveling direction D1 (here, the center line CL of the traveling portion 15). If the inclination angle ⁇ is too small or too large, there will be a large area outside the radar detection range REA and REB within the travel path RDA. Therefore, by setting it within the above range, detection within the travel path RDA will occur. A sufficient range can be secured.
  • the intersection CPs of the reference lines SLA and SLB of the two radar sensors 31A and 31B are arranged within the radar detection ranges REA and REB.
  • the radar detection ranges REA and REB of the radar sensors 31A and 31B are arranged symmetrically with respect to the center line CL, but they do not have to be symmetrical.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration and function of the crane control system 100 according to the present embodiment.
  • the crane control system 100 includes a control device 110.
  • the control device 110 receives the detection result from the detection unit 30. That is, the control device 110 receives the detection results from the radar sensors 31A and 31B and the lidar sensor 32.
  • the control device 110 outputs a control signal to the drive unit 50 and the output unit 51 of the crane 10.
  • the place where the control device 110 is arranged is not limited to that, and may be provided at any position of the crane 10 or may be provided at a position away from the crane 10.
  • the drive unit 50 is a device that generates a driving force for moving the spreader 14 according to a set transport path, and a device that generates a driving force for moving the traveling units 15A and 15B according to a set operation.
  • the drive unit 50 includes, for example, a winding device for the spreader 14, a motor for traversing the trolley 13, a motor for traveling the traveling units 15A and 15B, and the like.
  • the output unit 51 is a device that outputs various information.
  • the output unit 51 is composed of, for example, a monitor, a speaker, a warning light, and the like.
  • the control device 110 includes, for example, a processor, a memory, a storage, and a communication interface, and may be configured as a computer (also referred to as an on-board automatic control PC).
  • the processor is an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the memory is a storage unit such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory).
  • the storage is a storage unit (storage medium) such as an HDD (Hard Disk Drive).
  • a communication interface is a communication device that realizes data communication.
  • the processor controls the memory, the storage, and the communication interface, and realizes the function as the control device 110 described later.
  • the program stored in the ROM is loaded into the RAM, and the program loaded in the RAM is executed by the CPU to realize various functions.
  • the number of computers constituting the control device 110 may be singular or plural.
  • the control device 110 includes an information processing unit 111, a route setting unit 112, a drive control unit 113, and a warning control unit 114.
  • the information processing unit 111 acquires information on the detection result detected by the detection unit 30, and detects an object within the detection range DE based on the calculation result.
  • the information processing unit 111 executes a sensor fusion process in which the radar sensors 31A and 31B and the lidar sensor 32 are combined.
  • the route setting unit 112 sets the transfer route of the container C by the spreader 14 of the crane 10.
  • the drive control unit 113 controls the drive unit 50 so that the spreader 14 moves according to the transport path set by the route setting unit 112. Further, the drive control unit 113 controls the travel of the traveling units 15A and 15B based on the detection result by the detection unit 30.
  • the drive control unit 113 controls the spreader 14 to move according to a predetermined transport path by transmitting a control signal to each device such as a motor constituting the drive unit 50, and the traveling unit 15A, The 15B is controlled to perform the desired operation. For example, when the drive control unit 113 detects that an object exists in the detection range DE of the detection unit 30, the drive control unit 113 stops the travel of the traveling units 15A and 15B.
  • the warning control unit 114 controls the output unit 51 to give a warning to the user when it is necessary to perform safety response processing. For example, the warning control unit 114 gives a warning when it is detected that an object exists in the detection range DE of the detection unit 30.
  • the crane 10 is attached to the crane 10 and includes detection units 30A, 30B, 30C, 30D for detecting an object existing on the traveling side of the traveling units 15A, 15B in the traveling direction D1. Therefore, when the detection units 30A, 30B, 30C, and 30D detect an object, measures such as stopping can be taken to prevent the traveling units 15A, 15B from coming into contact with the object.
  • the detection units 30A, 30B, 30C, and 30D are composed of a combination of at least two radar sensors 31A, 31B. Further, at least two radar sensors 31A and 31B are arranged so that the reference lines SLA and SLB of the respective radars are inclined inward in the width direction W2 at both ends in the width direction W2 orthogonal to the traveling direction D1. ..
  • the radar detection ranges REA and REB of the radar sensors 31A and 31B have a shape extending along the reference lines SLA and SLB. Therefore, by arranging the reference lines SLA and SLB of each radar so as to incline inward in the width direction W2, the detection range DEA of the detection units 30A, 30B, 30C, and 30D can be expanded.
  • one radar sensor 31 is arranged so that the reference line SL coincides with the center line CL of the traveling unit 15A.
  • the radar detection range RE of the radar sensor 31 has an elliptical shape having a longitudinal direction on the reference line SL. Therefore, in a range close to the radar sensor 31, blind spots DV in which an object cannot be detected are formed on both sides in the width direction D2. Therefore, in the crane according to the comparative example, the crane is arranged along the traveling path RDA and RDB as shown by a virtual line in FIG. 4 so that an object such as a worker does not enter near the traveling portions 15A and 15B. It was necessary to provide a fence F or the like.
  • the reference lines SLA and SLB of each radar are arranged so as to incline inward in the width direction D2. Therefore, the shape of the detection range related to the combination of both radar detection ranges REA and REB can be made close to a substantially rectangular shape corresponding to the shape of the traveling path RDA. Therefore, the blind spot DV in a range close to the radar sensors 31A and 31B can be significantly reduced as compared with FIG. 7B. In this way, the detection range of the detection unit 30A can be expanded.
  • the fence F arranged along the travel paths RDA and RDB can be omitted (see FIG. 4).
  • the reference lines SLA and SLB of the radar sensors 31A and 31B may be inclined at an angle of 10 ° to 60 ° with respect to the traveling direction D1. In this case, since the overlapping degree of the radar detection ranges REA and REB of at least two radar sensors 31A and 31B can be appropriately adjusted, the detection range of the detection units 30A, 30B, 30C and 30D can be expanded.
  • the intersection CP of the reference lines SLA and SLB of at least two radar sensors 31A and 31B may be arranged within the radar detection range REA and REB.
  • the detection range DEA of the detection unit 30 can be expanded.
  • the detection units 30A, 30B, 30C, 30D may be configured by a combination of at least two radar sensors 31A, 31B and a rider sensor 32.
  • the detection units 30A, 30B, 30C, and 30D can detect the object with high accuracy while compensating for the advantages of both by using two types of sensors.
  • the rider detection range RIE of the rider sensor 32 may overlap with the radar detection ranges REA and REB of at least two radar sensors 31A and 31B. In this case, the object can be detected with high accuracy in the area where the detection ranges of the two types of sensors overlap.
  • the crane control system 100 is a crane control system 100 that controls a crane 10 traveling on a linear traveling path RDA, RDB, and is a detection unit 30A, 30B, 30C, which detects an object existing on the traveling side of the crane 10.
  • 30D and a control device 110 for controlling the crane 10 based on the detection results of the detection units 30A, 30B, 30C, 30D are provided, and the detection units 30A, 30B, 30C, 30D include at least two radar sensors 31A, 31B.
  • At least two radar sensors 31A and 31B are configured such that, on both ends in the width direction D2 orthogonal to the traveling direction D1, the reference lines SLA and SLB of the respective radar sensors 31A and 31B are inward in the width direction D2.
  • Each is arranged so as to be inclined.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the detection unit has two radar sensors, but may have three or more radar sensors.
  • the third radar sensor can be arranged on the center line CL with respect to the arrangement shown in FIG. 7A.
  • two radar sensors may be arranged symmetrically inside the width direction D2 with respect to the arrangement shown in FIG. 7 (a).
  • the type of crane is not limited to the RTG crane, and the present invention can be adopted as long as it is a crane traveling on a straight traveling path.
  • the traveling unit having tires is traveling on the traveling path, but the traveling unit may be configured to travel on the rail shape provided on the traveling path.
  • a type of crane such as a cable crane may be adopted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

クレーンは、直線状の走行路を走行するクレーンであって、走行路を走行方向に走行する走行部と、クレーンに取り付けられ、走行方向において、走行部の進行側に存在する物体を検出する検出部と、を備え、検出部は、少なくとも二つのレーダーセンサの組み合わせによって構成され、少なくとも二つのレーダーセンサは、走行方向と直交する幅方向における両端側において、各々のレーダーセンサの基準線が幅方向における内側へ傾斜するように各々配置される。

Description

クレーン、及びクレーン制御システム
　本開示は、クレーン、及びクレーン制御システムに関する。
　特許文献１には、コンテナヤードにおけるコンテナの搬送作業の一部を自動化することが記載されている。コンテナを搬送するクレーンは、直線状の走行路を走行する。
特開２００４－１２３３６７号公報
　ここで、上述のようなクレーンにおいては、走行路内に物体が存在する場合に、当該物体とクレーンの走行部とが接触することを抑制するために、走行路に存在する物体を検出するセンサが設けられる場合がある。ここで、このようなセンサでは、検出範囲に死角が存在する場合は、当該死角では物体が検出できないため、検出範囲を拡大することが求められる。しかしながら、センサの検出範囲の拡大は限定的であるため、物体と走行部との接触を抑制するために、走行路をフェンスなどの柵で覆う必要性があった。
　本開示は、物体を検出する検出部の検出範囲を拡大することができるクレーン、及びクレーンの制御システムを提供することを目的とする。
　本開示の一側面に係るクレーンは、直線状の走行路を走行するクレーンであって、走行路を走行方向に走行する走行部と、クレーンに取り付けられ、走行方向において、走行部の進行側に存在する物体を検出する検出部と、を備え、検出部は、少なくとも二つのレーダーセンサの組み合わせによって構成され、少なくとも二つのレーダーセンサは、走行方向と直交する幅方向における両端側において、各々のレーダーセンサの基準線が幅方向における内側へ傾斜するように各々配置される。
　クレーンは、クレーンに取り付けられ、走行方向において、走行部の進行側に存在する物体を検出する検出部を備える。従って、検出部が物体を検出することにより、走行部が当該物体と接触することを回避するために停止等の措置をとることができる。ここで、検出部は、少なくとも二つのレーダーセンサの組み合わせによって構成される。また、少なくとも二つのレーダーセンサは、走行方向と直交する幅方向における両端側において、各々のレーダーの基準線が幅方向における内側へ傾斜するように各々配置される。レーダーセンサのレーダー検出範囲は基準線に沿って延びる形状である。従って、各々のレーダーの基準線が幅方向における内側へ傾斜するように各々配置されることで、検出部の検出範囲を拡大することができる。
　レーダーセンサの基準線は、走行方向に対して１０°～６０°の角度で傾斜してよい。この場合、少なくとも二つのレーダーセンサのレーダー検出範囲の重なり具合を適切に調整することができるため、検出部の検出範囲を拡大することができる。
　上下方向から見て、少なくとも二つのレーダーセンサの各々の基準線の交点は、レーダー検出範囲内に配置されてよい。この場合、少なくとも二つのレーダーセンサのレーダー検出範囲の重なり具合を適切に調整することができるため、検出部の検出範囲を拡大することができる。
　検出部は、少なくとも二つのレーダーセンサと、ライダーセンサの組み合わせによって構成されてよい。この場合、検出部は、二種類のセンサを用いることで、両者の利点を補いながら精度良く物体を検出することができる。
　ライダーセンサのライダー検出範囲は、少なくとも二つのレーダーセンサのレーダー検出範囲と重なってよい。この場合、二種類のセンサの検出範囲が重なる領域にて、精度良く物体を検出することができる。
　本開示の一側面に係るクレーン制御システムは、直線状の走行路を走行するクレーンを制御するクレーン制御システムであって、クレーンの進行側に存在する物体を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいてクレーンを制御する制御装置と、を備え、検出部は、少なくとも二つのレーダーセンサの組み合わせによって構成され、少なくとも二つのレーダーセンサは、走行方向と直交する幅方向における両端側において、各々のレーダーセンサの基準線が幅方向における内側へ傾斜するように各々配置される。
　このクレーン制御システムによれば、上述のクレーンと同趣旨の作用・効果を得ることができる。
　本開示によれば、物体を検出する検出部の検出範囲を拡大することができる。
実施形態に係るクレーン、及びクレーン制御システムが適用される例示的なコンテナターミナルを示す平面図である。 搬送台車の走行方向に沿って並ぶ荷役対象コンテナ群及び隣接コンテナ群の例を示す斜視図である。 実施形態に係るクレーンを示す斜視図である。 クレーンと当該クレーンの走行路との関係について説明するための模式的な平面図である。 検出部付近の概略構成を示す平面図である。 図６は、検出部付近の概略構成を示す側面図である。 図７（ａ）は、本実施形態に係るクレーンのレーダーセンサの配置を示す概念図であり、図７（ｂ）は、比較例に係るクレーンのレーダーセンサの配置を示す概念図である。 本実施形態に係るクレーン制御システムの構成及び機能を示すブロック図である。
　以下では、図面を参照しながら本発明を実施する形態について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、説明の容易のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
　図１は、本発明が適用される例示的なコンテナターミナル１を示す平面図である。図１に示されるように、コンテナターミナル１には、コンテナＣが配置されるコンテナヤード２と、接岸したコンテナ船に対してコンテナＣの移載を行う複数のガントリクレーン３と、コンテナヤード２に配置されてコンテナＣの荷役を行う複数のクレーン１０と、複数のクレーン１０の遠隔操作が可能な遠隔操作室５とが設けられる。
　図２は、コンテナヤード２のコンテナＣ及び例示的な搬送台車２０を示す斜視図である。搬送台車２０は、例えばトラック、貨車、トレーラ又はＡＧＶ（Automated Guide Vehicle：自動搬送台車）等である。図１及び図２に示されるように、コンテナヤード２には、複数のコンテナが蔵置される蔵置エリアと、搬送台車２０の走行路（トラックレーン）が敷設されている。クレーン１０は、所定の位置に停止した搬送台車２０からコンテナＣを取得してコンテナＣをコンテナヤード２の所定の番地に載置する。また、クレーン１０は、コンテナヤード２に配置されているコンテナＣを取得してコンテナＣを搬送台車２０に移載し、搬送台車２０はコンテナＣを搬出する。
　一例として、コンテナＣは、ＩＳＯ規格のコンテナである。コンテナＣは、長尺の直方体状を呈し、例えば、コンテナＣの長手方向の長さは２０フィート以上且つ４５フィート以下である。コンテナＣの高さは、例えば、８．５フィート以上且つ９．５フィート以下である。コンテナＣは、コンテナヤード２に一段又は複数段積み上げられる。コンテナＣが配置されている段数は、ティアとよばれることがある。
　図１に示すように、コンテナヤード２は、コンテナＣが配置される複数のレーンＬを備え、複数のクレーン１０が配置される。クレーン１０は、例えば、レーンＬごとにクレーン１０が配置されている。レーンＬに配置されるクレーン１０の台数は、１台であってもよいし、複数台であってもよい。
　図２に示すように、コンテナＣは、コンテナヤード２に一段又は複数段積み上げられて複数のロウＲを形成している。各ロウＲは、当該ロウＲを構成するコンテナＣ（すなわち、当該ロウＲに載置されるコンテナＣ）の長手方向が他のロウＲを構成するコンテナＣの長手方向に対して平行となるように、整列されている。
　コンテナヤード２に整列配置されたコンテナＣの長手方向をＸ方向、コンテナＣの短手方向をＹ方向、コンテナＣの高さ方向をＺ方向、とすると、コンテナヤード２はＸＹ平面上に延在しており、コンテナＣは、例えば、当該ＸＹ平面上のいずれかの位置においてＺ方向に積み上げられる。Ｘ方向はレーンＬにおけるクレーン１０の走行方向に一致する。Ｙ方向は、レーンＬにおけるクレーン１０の横行方向に一致する。
　コンテナＣは、Ｙ方向に沿って並ぶと共にＺ方向に沿って積み上げられる複数のコンテナ群であるベイＢを構成する。コンテナヤード２には、Ｘ方向に沿って並ぶ複数のベイＢが設けられる。ベイＢは、例えば、コンテナＣの荷役対象とされる荷役対象ベイである荷役対象コンテナ群Ｂ１、及び荷役対象コンテナ群Ｂ１のＸ方向の両側のそれぞれに位置する隣接コンテナ群Ｂ２を含んでいる。
　コンテナヤード２においては、コンテナＣを積み付ける位置が三次元空間に仮想的に設定されており、このコンテナＣの仮想的な積み付け位置は番地（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として定義される。すなわち、コンテナヤード２は、コンテナＣを載置可能な領域として予め定められた複数の番地（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を有する。番地（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のうち、「Ｘ」はベイ番号、「Ｙ」はロウ番号、「Ｚ」はティア番号を示している。
　図３は、コンテナヤード２に配置された本実施形態に係るクレーン１０の一例を示す斜視図である。図３に示されるように、クレーン１０は、コンテナＣを荷役するコンテナ取り扱いクレーンである。本実施形態では、クレーン１０として、タイヤ式ガントリークレーン（ＲＴＧ；Rubber Tired Gantry Crane）が例示されている。クレーン１０は、例えば、コンテナターミナル１においてコンテナヤード２に配置されたコンテナＣの荷役を自動で行う。
　クレーン１０は、例えば、一対の脚部１１と、一対の脚部１１の上端同士を繋ぐクレーンガーダ１２と、クレーンガーダ１２上を横行可能なトロリ１３と、コンテナＣを荷役するスプレッダ１４と、車輪２３を有する一対の走行部１５Ａ，１５Ｂとを備える。一対の脚部１１及びクレーンガーダ１２は、門形を呈する。クレーン１０は、例えば、門形を呈する一対の脚部１１及びクレーンガーダ１２の組を２つ備え、２つの当該組がＸ方向に沿って並ぶように配置される。
　トロリ１３は、例えば、横行モータの駆動によってＹ方向に沿って横行する。本実施形態において、Ｙ方向はトロリ１３の横行方向に一致する。一例として、トロリ１３は、ドラム駆動モータにより正逆回転するドラムを含む巻駆動部１６を有し、ワイヤを含む吊部材１８を介してスプレッダ１４を吊り下げている。トロリ１３からは、Ｘ方向に並ぶ２箇所の位置から吊部材１８が延びており、スプレッダ１４はＸ方向に並ぶ２箇所の位置において吊部材１８に吊られている。
　スプレッダ１４は、コンテナＣを吊り下げる吊具である。スプレッダ１４は、例えば、Ｘ方向に延びる矩形状を呈する。スプレッダ１４は、コンテナＣを上方から係止可能であり、コンテナＣを係止して吊り上げることによってコンテナＣの荷役を行う。例えば、スプレッダ１４の動作は、前述した横行モータ及びドラム駆動モータの駆動によって制御され、当該横行モータ及びドラム駆動モータの駆動は本実施形態に係るクレーン制御システム１００によって制御される。
　走行部１５Ａ，１５Ｂは、クレーン１０の直線状の走行路を走行する機構である。クレーン１０は、Ｙ方向の両端側のそれぞれの脚部１１の下方に設けられる一対の走行部１５Ａ，１５Ｂを備える。それぞれの走行部１５Ａ，１５Ｂは、Ｘ方向に互いに離間する脚部１１同士を接続する接続部材２１と、接続部材２１の下側に設けられた複数の車輪ユニット２２と、を備える。車輪ユニット２２は、接続部材２１のＸ方向の両端にそれぞれ一つずつ設けられる。車輪ユニット２２は、複数の車輪２３と、車輪２３を支持する車輪支持部２４と、を備える。車輪支持部２４は、Ｙ方向に並ぶ一対の車輪２３の車輪を支持し、当該一対の車輪２３をＸ方向に並んだ状態で二組支持する。なお、一つ当たりの車輪ユニット２２が有する車輪２３の数、及び走行部１５Ａ，１５Ｂが有する車輪ユニット２２の数は特に限定されない。
　図４は、クレーン１０と当該クレーン１０の走行路ＲＤＡ，ＲＤＢとの関係について説明するための模式的な平面図である。図４に示すように、Ｙ方向における一方側の走行部１５Ａが、走行路ＲＤＡを走行する。Ｙ方向における他方側の走行部１５Ｂが、走行路ＲＤＢを走行する。これにより、クレーン１０は、走行部１５Ａが走行路ＲＤＡを直線状に走行し、且つ、走行部１５Ｂが走行路ＲＤＢを直線状に走行することによって、Ｘ方向に平行な方向へ走行する。以降の説明においては、Ｘ方向を「走行方向Ｄ１」と称する場合がある。また、Ｙ方向、すなわち、走行方向Ｄ１と直交する水平方向を走行部１５Ａ，１５Ｂの「幅方向Ｄ２」と称する場合がある。
　走行路ＲＤＡは、クレーン１０のＹ方向における一方の端部側において、コンテナＣのベイＢとＹ方向の一方側に隣り合う位置にて、Ｘ方向に直線状に延びている。ＲＤＢは、クレーン１０のＹ方向における他方の端部側において、コンテナＣのベイＢとＹ方向の他方側に隣り合う位置にて、Ｘ方向に直線状に延びている。各走行路ＲＤＡは、幅方向Ｄ２において、走行部１５Ａ，１５Ｂよりも若干広く設定されている。ここで、図４に示すように、走行方向Ｄ１における一方側の向きを「向きＡ１」とし、他方側の向きを「向きＡ２」とする。このとき、走行部１５Ａ，１５Ｂは、向きＡ１へ向かって走行することができる。このときは、向きＡ１が走行部１５Ａ，１５Ｂの走行方向における進行側に該当する。また、走行部１５Ａ，１５Ｂは、向きＡ２へ向かって走行することができる。このときは、向きＡ２が走行部１５Ａ，１５Ｂの走行方向における進行側に該当する。
　クレーン１０は、当該クレーン１０に取り付けられた検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄを備える。走行部１５Ａ、１５Ｂが向きＡ１を進行側として走行しているときに、検出部３０Ａ，３０Ｂは、走行方向Ｄ１において、走行部１５Ａ，１５Ｂの進行側に存在する物体を検出する。検出部３０Ａ，３０Ｂは、クレーンガーダ１２に対して、走行部１５Ａ，１５Ｂの向きＡ１側に取り付けられる。検出部３０Ａ，３０Ｂは、走行方向Ｄ１における進行側（向きＡ１側）に延びる検出範囲ＤＥＡ，ＤＥＢに存在する物体を検出する。検出範囲ＤＥＡ，ＤＥＢは、走行部１５Ａ，１５Ｂが通過する予定の場所を検出部３０Ａ，３０Ｂが検出できるように設定される。すなわち、検出範囲ＤＥＡ，ＤＥＢは、走行部１５Ａ，１５Ｂから見て向きＡ１側の所定距離の範囲の走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに存在する物体を検出部３０Ａ，３０Ｂが検出できるように設定される。
　走行部１５Ａ、１５Ｂが向きＡ２を進行側として走行しているときに、検出部３０Ｃ，３０Ｄは、走行方向Ｄ１において、走行部１５Ａ，１５Ｂの進行側に存在する物体を検出する。検出部３０Ｃ，３０Ｄは、ガーダー１２に対して、走行部１５Ａ，１５Ｂの向きＡ２側に取り付けられる。検出部３０Ｃ，３０Ｄは、走行方向Ｄ１における進行側（向きＡ２側）に延びる検出範囲ＤＥＣ，ＤＥＤに存在する物体を検出する。検出範囲ＤＥＣ，ＤＥＤは、走行部１５Ａ，１５Ｂが通過する予定の場所を検出部３０Ｃ，３０Ｄが検出できるように設定される。すなわち、検出範囲ＤＥＣ，ＤＥＤは、走行部１５Ａ，１５Ｂから見て向きＡ２側の所定距離の範囲の走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに存在する物体を検出部３０Ｃ，３０Ｄが検出できるように設定される。
　ここで、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの組み合わせによって構成される。更に本実施形態では、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂと、一つのライダーセンサ３２の組み合わせによって構成される。レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、走行部１５Ａ，１５Ｂにおいて幅方向Ｄ２に互いに離間した状態で並ぶように取り付けられる。レーダーセンサ３１Ａは、幅方向Ｄ２においてコンテナＣの反対側に配置される。レーダーセンサ３１Ｂは、幅方向Ｄ２においてコンテナＣ側に配置される。
　次に、図５及び図６を参照して、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂ及びライダーセンサ３２の構成について更に詳細に説明する。図５は、検出部３０Ａ付近の概略構成を示す平面図である。図６は、検出部３０Ａ付近の概略構成を示す側面図である。
　図５に示すように、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、レーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢに存在する物質を検出するセンサである。レーダーセンサ３１Ａ、３１Ｂは、レーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢに対してミリ波レーダーなどのレーダーを発振する。レーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢの範囲内に物体が存在していた場合、当該物体で反射したレーダーをレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂが受信する。これにより、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、当該物体を検出することができる。
　ライダー（ＬｉＤＡＲ：ｌｉｇｈｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒａｎｇｉｎｇ）センサ３２は、光を用いたリモートセンシングによって、ライダー検出範囲ＲＩＥに存在する物体を検出するセンサである。ライダーセンサ３２は、ライダー検出範囲ＲＩＥに対してレーザーを発振する。ライダー検出範囲ＲＩＥの範囲内に物体が存在していた場合、当該物体で反射したレーザーをライダーセンサ３２が受信する。これにより、ライダーセンサ３２は、当該物体を検出することができる。
　レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、外乱として雨、風、雪、光、及び汚れが入った場合であっても、高い検出精度にて物体を検出することができる。ライダーセンサ３２は、外乱として風が入った場合は高い検出精度にて物体を検出することができるが、外乱として雨、雪、光、汚れが入った場合は、検出精度が低下する。これに対し、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、外乱として電波が入った場合は検出精度が低下するが、ライダーセンサ３２は、外乱として電波が入った場合も高い検出精度で検出することができる。また、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、検出範囲設定を細密に定義することができないのに対し、ライダーセンサ３２は、検出範囲設定を細密に定義することができる。このように、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂとライダーセンサ３２は、各々の利点と欠点があるのに対し、検出部３０Ａは、互いの短所を補うことで、高品質に物体を検出することができる。
　二つのレーダーセンサ３１Ａ，４１Ｂは、幅方向Ｄ２における走行部１５Ａの両端側に配置される。走行部１５Ａの幅方向Ｄ２における中心線ＣＬを設定する。この場合、レーダーセンサ３１Ａは、中心線ＣＬよりも幅方向Ｄ２における一端側（コンテナＣの反対側）に配置される。レーダーセンサ３１Ｂは、中心線ＣＬよりも幅方向Ｄ２における他端側（コンテナＣ側）に配置される。レーダーセンサ３１Ａは、コンテナＣと反対側の車輪２３の手前側に配置される。レーダーセンサ３１Ｂは、コンテナＣ側の車輪２３の手前側に配置される。図６に示すように、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、車輪２３を向きＡ１側にて覆うタイヤカバー２６に設けられる。また、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、上下方向Ｄ３において、走行路ＲＤＡに近い位置に配置されている。
　図５に示すように、ライダーセンサ３２は、幅方向Ｄ２において、レーダーセンサ３１Ａとレーダーセンサ３１Ｂとの間に配置される。ここでは、ライダーセンサ３２は、走行部１５Ａの中心線ＣＬの位置に配置される。図６に示すように、ライダーセンサ３２は、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂよりも高い位置に配置される。ここでは、ライダーセンサ３２は、接続部材２１の向きＡ１側の端部に設けられている。ライダーセンサ３２のライダー検出範囲ＲＩＥは、二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂのレーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢと重なる。なお、ライダーセンサ３２のライダー検出範囲ＲＩＥの一部の範囲が、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂと重なる。なお、検出部３０Ａの検出範囲ＤＥＡ内の物体は、レーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢとライダー検出範囲ＲＩＥの少なくともいずれかの範囲に含まれる。
　次に、図７を参照して、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの配置について更に詳細に説明する。図７（ａ）は、本実施形態に係るクレーン１０のレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの配置を示す概念図である。図７（ｂ）は、比較例に係るクレーンのレーダーセンサ３１の配置を示す概念図である。図７（ｂ）に示すように、一つあたりのレーダーセンサ３１のレーダー検出範囲ＲＥは、基準線ＳＬにそった方向へ長手方向を有する略楕円状の形状を有する。これに対し、本実施形態では、図７（ａ）に示すように、各々のレーダーの基準線ＳＬＡ，ＳＬＢが幅方向Ｄ２における内側へ傾斜するように各々配置される。走行部１５Ａの幅方向Ｄ２における中心線ＣＬを設定する。この場合、レーダーセンサ３１Ａは、中心線ＣＬよりも幅方向Ｄ２における一端側（コンテナＣの反対側）に配置される。また、レーダーセンサ３１Ａは、基準線ＳＬＡが向きＡ１に進むに従って中心線ＣＬ側（コンテナＣ側）に近づくように傾斜する。レーダーセンサ３１Ｂは、中心線ＣＬよりも幅方向Ｄ２における他端側（コンテナＣ側）に配置される。また、レーダーセンサ３１Ｂは、基準線ＳＬＢが向きＡ１に進むに従って中心線ＣＬ側（コンテナＣと反対側）に近づくように傾斜する。
　具体的にレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの基準線ＳＬＡ，ＳＬＢは、走行方向Ｄ１（ここでは、走行部１５の中心線ＣＬ）に対して１０°～６０°の角度で傾斜する。傾斜角θが小さすぎる場合、または大きすぎる場合、走行路ＲＤＡ内においてレーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢの範囲外となる箇所が大きくなるため、上記範囲内に設定することで、走行路ＲＤＡ内における検出範囲を十分に確保することができる。例えば、上下方向から見て、二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの各々の基準線ＳＬＡ，ＳＬＢの交点ＣＰは、レーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢ内に配置される。なお、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂのレーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢは、中心線ＣＬを基準として対称に配置されているが、対称でなくともよい。
　次に、図８を参照して、本実施形態に係るクレーン制御システム１００のブロック構成について説明する。図８は、本実施形態に係るクレーン制御システム１００の構成及び機能を示すブロック図である。図８に示すように、クレーン制御システム１００は、制御装置１１０を備える。制御装置１１０は、検出部３０からの検出結果を受信する。すなわち、制御装置１１０は、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂ及びライダーセンサ３２からの検出結果を受信する。制御装置１１０は、クレーン１０の駆動部５０、及び出力部５１へ制御信号を出力する。なお、制御装置１１０が配置される場所は得に限定されず、クレーン１０の何れかの位置に設けられてもよいし、クレーン１０から離れた位置に設けられてもよい。
　駆動部５０は、スプレッダ１４を設定した搬送経路に従って移動させるための駆動力を発生する機器、及び走行部１５Ａ，１５Ｂを設定した動作に従って移動させるための駆動力を発生する機器である。駆動部５０は、例えばスプレッダ１４の巻上げ装置、トロリ１３の横行用のモータ、走行部１５Ａ，１５Ｂの走行用のモータなどを含んでいる。出力部５１は、各種情報を出力する機器である。出力部５１は、例えば、モニタ、スピーカ、警告灯などによって構成される。
　制御装置１１０は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信インタフェースを備え、コンピュータ（機上自動制御ＰＣとも称される）として構成されていてもよい。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算器である。メモリは、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部である。ストレージは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶部（記憶媒体）である。通信インタフェースは、データ通信を実現する通信機器である。プロセッサは、メモリ、ストレージ及び通信インタフェースを制御し、後述する制御装置１１０としての機能を実現する。制御装置１１０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種機能を実現する。制御装置１１０を構成するコンピュータの数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。
　制御装置１１０は、情報処理部１１１と、経路設定部１１２と、駆動制御部１１３と、警告制御部１１４と、を備える。
　情報処理部１１１は、検出部３０で検出された検出結果に関する情報を取得すると共に、当該演算結果に基づいて、検出範囲ＤＥ内の物体を検出する。情報処理部１１１は、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂ及びライダーセンサ３２を組み合わせたセンサフュージョン処理を実行する。経路設定部１１２は、クレーン１０のスプレッダ１４によるコンテナＣの移送経路を設定する。
　駆動制御部１１３は、経路設定部１１２により設定された搬送経路に従いスプレッダ１４が移動するように駆動部５０を制御する。また、駆動制御部１１３は、検出部３０による検出結果に基づいて走行部１５Ａ，１５Ｂの走行を制御する。駆動制御部１１３は、駆動部５０を構成するモータ等の各機器に対して、制御信号を送信することで、スプレッダ１４が、予め定めた搬送経路に従って移動するように制御し、走行部１５Ａ，１５Ｂが所望の動作を行うように制御する。例えば、駆動制御部１１３は、検出部３０の検出範囲ＤＥに物体が存在することが検知された場合、走行部１５Ａ，１５Ｂの走行を停止する。
　警告制御部１１４は、安全対応処理を行う必要がある場合に、出力部５１を制御して、ユーザーに対して警告を行う。例えば、警告制御部１１４は、検出部３０の検出範囲ＤＥに物体が存在することが検知された場合、警告を行う。
　次に、本実施形態に係るクレーン１０、及びクレーン制御システム１００の作用・効果について説明する。
　クレーン１０は、当該クレーン１０に取り付けられ、走行方向Ｄ１において、走行部１５Ａ，１５Ｂの進行側に存在する物体を検出する検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄを備える。従って、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが物体を検出することにより、走行部１５Ａ，１５Ｂが当該物体と接触することを回避するために停止等の措置をとることができる。ここで、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの組み合わせによって構成される。また、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、走行方向Ｄ１と直交する幅方向Ｗ２における両端側において、各々のレーダーの基準線ＳＬＡ，ＳＬＢが幅方向Ｗ２における内側へ傾斜するように各々配置される。レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂのレーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢは基準線ＳＬＡ，ＳＬＢに沿って延びる形状である。従って、各々のレーダーの基準線ＳＬＡ，ＳＬＢが幅方向Ｗ２における内側へ傾斜するように各々配置されることで、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの検出範囲ＤＥＡを拡大することができる。
　具体的に、図７（ａ）に示す比較例においては、一つのレーダーセンサ３１が、基準線ＳＬを走行部１５Ａの中心線ＣＬに一致させるように配置される。レーダーセンサ３１のレーダー検出範囲ＲＥは、基準線ＳＬに長手方向を有する楕円状の形状を有する。従って、レーダーセンサ３１と近い範囲には、幅方向Ｄ２の両側に物体を検出できない死角ＤＶが形成される。そのため、比較例に係るクレーンにおいては、走行部１５Ａ，１５Ｂの近くに作業者などの物体が進入しないように、図４において仮想線で示すような、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに沿って配置されるフェンスＦなどを設ける必要があった。
　これに対し、本実施携帯では、図７（ａ）に示すように、各々のレーダーの基準線ＳＬＡ，ＳＬＢが幅方向Ｄ２における内側へ傾斜するように各々配置される。このため、両方のレーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢの組み合わせに係る検出範囲の形状を、走行路ＲＤＡの形状に対応するような略長方形状に近付けることができる。従って、レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂと近い範囲の死角ＤＶを、図７（ｂ）に比して大幅に縮小することができる。このように、検出部３０Ａの検出範囲を拡大することができる。
　このように、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの検出範囲を拡大することによって、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの検出精度を向上することができる。そのため、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに沿って配置されるフェンスＦを省略することができる（図４参照）。
　レーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの基準線ＳＬＡ，ＳＬＢは、走行方向Ｄ１に対して１０°～６０°の角度で傾斜してよい。この場合、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂのレーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢの重なり具合を適切に調整することができるため、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの検出範囲を拡大することができる。
　上下方向から見て、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの各々の基準線ＳＬＡ，ＳＬＢの交点ＣＰは、レーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢ内に配置されてよい。この場合、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂのレーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢの重なり具合を適切に調整することができるため、検出部３０の検出範囲ＤＥＡを拡大することができる。
　検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂと、ライダーセンサ３２の組み合わせによって構成されてよい。この場合、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、二種類のセンサを用いることで、両者の利点を補いながら精度良く物体を検出することができる。
　ライダーセンサ３２のライダー検出範囲ＲＩＥは、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂのレーダー検出範囲ＲＥＡ，ＲＥＢと重なってよい。この場合、二種類のセンサの検出範囲が重なる領域にて、精度良く物体を検出することができる。
　クレーン制御システム１００は、直線状の走行路ＲＤＡ，ＲＤＢを走行するクレーン１０を制御するクレーン制御システム１００であって、クレーン１０の進行側に存在する物体を検出する検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの検出結果に基づいてクレーン１０を制御する制御装置１１０と、を備え、検出部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの組み合わせによって構成され、少なくとも二つのレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂは、走行方向Ｄ１と直交する幅方向Ｄ２における両端側において、各々のレーダーセンサ３１Ａ，３１Ｂの基準線ＳＬＡ，ＳＬＢが幅方向Ｄ２における内側へ傾斜するように各々配置される。
　このクレーン制御システム１００によれば、上述のクレーン１０と同趣旨の作用・効果を得ることができる。
　本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
　例えば、上述の実施形態では、検出部は二つのレーダーセンサを有していたが、三つ以上のレーダーセンサを有してもよい。例えば、検出部が三つのレーダーセンサを有する場合、図７（ａ）の配置に対して、中心線ＣＬ上に三つ目のレーダーセンサを配置することができる。検出が四つのレーダーセンサを有する場合、図７（ａ）の配置に対し、幅方向Ｄ２の内側に、左右対称に二つのレーダーセンサを配置してよい。
　なお、クレーンの種類は、ＲＴＧクレーンに限定されず、直線状の走行路を走行するクレーンであれば、本発明を採用することができる。例えば、上述の実施形態では、タイヤを有する走行部が走行路を走行していたが、走行路に設けられたレール状を走行部が走行するような構成であってもよい。その他、クレーンとして、ケーブルクレーンなどの種類のクレーンが採用されてよい。
　１０…クレーン、１５Ａ，１５Ｂ…走行部、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…検出部、３１Ａ，３１Ｂ…レーダーセンサ、３２…ライダーセンサ、１００…クレーン制御システム、１１０…制御装置。

Claims (6)

  1. 　直線状の走行路を走行するクレーンであって、
    　前記走行路を走行方向に走行する走行部と、
    　前記クレーンに取り付けられ、前記走行方向において、前記走行部の進行側に存在する物体を検出する検出部と、を備え、
    　前記検出部は、少なくとも二つのレーダーセンサの組み合わせによって構成され、
    　少なくとも二つの前記レーダーセンサは、走行方向と直交する幅方向における両端側において、各々のレーダーセンサの基準線が前記幅方向における内側へ傾斜するように各々配置される、クレーン。
  2. 　前記レーダーセンサの前記基準線は、前記走行方向に対して１０°～６０°の角度で傾斜する、請求項１に記載のクレーン。
  3. 　上下方向から見て、少なくとも二つの前記レーダーセンサの各々の前記基準線の交点は、レーダー検出範囲内に配置される、請求項１又は２に記載のクレーン。
  4. 　前記検出部は、少なくとも二つの前記レーダーセンサと、ライダーセンサの組み合わせによって構成される、請求項１～３の何れか一項に記載のクレーン。
  5. 　前記ライダーセンサのライダー検出範囲は、少なくとも二つの前記レーダーセンサのレーダー検出範囲と重なる、請求項４に記載のクレーン。
  6. 　直線状の走行路を走行するクレーンを制御するクレーン制御システムであって、
    　前記クレーンの進行側に存在する物体を検出する検出部と、
    　前記検出部の検出結果に基づいて前記クレーンを制御する制御装置と、を備え、
    　前記検出部は、少なくとも二つのレーダーセンサの組み合わせによって構成され、
    　少なくとも二つの前記レーダーセンサは、走行方向と直交する幅方向における両端側において、各々のレーダーセンサの基準線が前記幅方向における内側へ傾斜するように各々配置される、クレーン制御システム。
     
PCT/JP2021/031223 2020-09-09 2021-08-25 クレーン、及びクレーン制御システム WO2022054582A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180058557.9A CN116057002A (zh) 2020-09-09 2021-08-25 起重机及起重机控制系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020151328A JP2022045636A (ja) 2020-09-09 2020-09-09 クレーン、及びクレーン制御システム
JP2020-151328 2020-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022054582A1 true WO2022054582A1 (ja) 2022-03-17

Family

ID=80632341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/031223 WO2022054582A1 (ja) 2020-09-09 2021-08-25 クレーン、及びクレーン制御システム

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2022045636A (ja)
CN (1) CN116057002A (ja)
WO (1) WO2022054582A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004309275A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Matsushita Electric Works Ltd レーダ装置
WO2018105136A1 (ja) * 2016-12-06 2018-06-14 本田技研工業株式会社 車両周辺情報取得装置および車両
CN110683465A (zh) * 2019-11-08 2020-01-14 天津港太平洋国际集装箱码头有限公司 自动化场桥大车用摆杆式防撞挡框及大车运行防碰撞系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004309275A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Matsushita Electric Works Ltd レーダ装置
WO2018105136A1 (ja) * 2016-12-06 2018-06-14 本田技研工業株式会社 車両周辺情報取得装置および車両
CN110683465A (zh) * 2019-11-08 2020-01-14 天津港太平洋国际集装箱码头有限公司 自动化场桥大车用摆杆式防撞挡框及大车运行防碰撞系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN116057002A (zh) 2023-05-02
JP2022045636A (ja) 2022-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2022201542B2 (en) Free ranging automated guided vehicle and operational system
TWI804513B (zh) 儲存及提取系統
KR102366915B1 (ko) 대형 차량에 의한 컨테이너 특히, iso 컨테이너 운송 시스템
US20170236422A1 (en) Obstacle avoidance system
JP4295591B2 (ja) コンテナ衝突防止方法および装置
JPH01133820A (ja) コンテナ保管積換システム
US11912517B2 (en) Pallet system for cargo transport
ES2887596T3 (es) Procedimiento de control del tránsito dentro de una zona de transferencia para contenedores de vehículos de transporte en una plataforma de trasbordo para contenedores, sistema de control para el mismo y plataforma de trasbordo que comprende un sistema de control de este tipo
KR102366916B1 (ko) 대형 수송 차량을 이용한 컨테이너 특히, iso 컨테이너 운송 시스템
JP5390419B2 (ja) 自動搬送車
US4979113A (en) Automated vehicle control
WO2022054582A1 (ja) クレーン、及びクレーン制御システム
WO2022070887A1 (ja) Ｒｔｇクレーン、及び制御装置
JP3262734B2 (ja) 荷役設備
KR101707058B1 (ko) 반송차
WO2022024670A1 (ja) 自動クレーンシステム、及び自動クレーンシステムの制御方法
WO2024084971A1 (ja) クレーン制御システム、及びクレーン制御方法
JP2021149177A (ja) 制御装置、移動体、移動制御システム、制御方法及びプログラム
US20240035825A1 (en) Navigation Alignment Systems and Methods for a Material Handling Vehicle
US20210072399A1 (en) Obstacle sensing system and obstacle sensing method
JPWO2020059842A1 (ja) コンテナクレーン装置及びコンテナクレーン装置の制御方法
JP7429151B2 (ja) 自動ｒｔｇシステム、制御装置、及びコンテナ搬送経路設定方法
JP2003221127A (ja) コンテナヤードおよびクレーン
JP7313099B1 (ja) 搬送システム、及び無人搬送車
KR102649251B1 (ko) 코일제품 입/출고용 무인크레인 제어시스템

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21866542

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21866542

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1