JP2020142914A - Crane and loading method of crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーン、及びクレーンの積み付け方法に関する。 The present invention relates to a crane and a method of loading the crane.
従来のクレーンとして、特許文献１に記載されたものが知られている。クレーンは、吊具を水平方向に移動させながら、荷物を吊具で吊り上げている。このクレーンは、横行方向に延びるガーダーと、ガーダーを支持する一対の脚部と、脚部を走行可能に支持する走行部と、吊具を吊り下げてガーダーに沿って横行するトロリと、を備える。走行部は、タイヤを有している。このクレーンは、吊具で保持した吊り荷物を既設の積み荷物の上に積み付ける。 As a conventional crane, the one described in Patent Document 1 is known. The crane lifts the load with the hanger while moving the hanger horizontally. The crane includes a girder that extends in the transverse direction, a pair of legs that support the girder, a traveling section that supports the legs so that they can travel, and a trolley that suspends a hanger and traverses along the girder. .. The traveling unit has tires. This crane loads the suspended load held by the hanger onto the existing load.
ここで、上述のクレーンのように、走行部がタイヤを有するタイプのものである場合、ヤード内を自由に走行できるが、その分位置にずれが生じやすい。従って、クレーンが荷物を積み付けた場合、既存の積み荷物同士の間にずれが発生することがある。クレーンが、荷物を新たに積み付けるとき、このような積み荷物同士のずれに対応することが求められる。 Here, when the traveling portion is of a type having tires like the above-mentioned crane, the traveling portion can freely travel in the yard, but the position is likely to be displaced accordingly. Therefore, when the crane loads the load, a gap may occur between the existing load. When a crane newly loads a load, it is required to cope with such a deviation between the loads.
本発明は、新たに荷物を積み付けするときに、積み付け済みの荷物のずれに対応することができるクレーン、及びクレーンの積み付け方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a crane that can cope with a deviation of a loaded load when a new load is loaded, and a method of loading the crane.
本発明の一形態に係るクレーンは、荷物を積み付けするクレーンであって、荷物を保持する吊具と、吊部材を介して吊具を吊り下げるトロリと、トロリを横行可能に支持するガーダーと、ガーダーを走行可能に支持し、タイヤを有する走行部と、吊具に設けられ、当該吊具の下方の画像を取得する撮影部と、吊具に設けられ、撮影部によって取得された画像中の特定部の距離を取得する距離取得部と、撮影部によって取得された画像及び距離取得部で取得された距離に基づいて、吊具で保持した荷物を積み付ける目標位置となる検出対象物を検出する検出部と、を備える。 The crane according to one embodiment of the present invention is a crane for loading luggage, and includes a hanging tool for holding the luggage, a trolley for suspending the hanging tool via a hanging member, and a girder for traversing the trolley. , A traveling portion that supports the girder so that it can run and has tires, a photographing unit that is provided on the hanging tool and acquires an image below the hanging tool, and an image provided on the hanging tool and acquired by the photographing unit. Based on the distance acquisition unit that acquires the distance of the specific part of the crane, the image acquired by the shooting unit, and the distance acquired by the distance acquisition unit, the detection target that is the target position for loading the luggage held by the crane is It includes a detection unit for detecting.
クレーンは、タイヤを有する走行部で移動した移動先において、吊具で荷物を保持した状態でトロリを横行させ、当該吊り荷物を既設の積み荷物上に積み付けることができる。また、クレーンは、吊具に設けられ、当該吊具の下方の画像を取得する撮影部を有している。従って、クレーンは、撮影部で吊具の下方に存在する既設の積み荷物の画像を取得することができる。ここで、吊具で保持された吊り荷物は、積み付けられた積み荷物のうち、最も上側の積み荷物に対して積み付けられる。従って、撮影部によって取得された画像に基づいて、吊具で保持した吊り荷物を積み付ける目標位置となる検出対象物を検出することができる。しかし、画像のみからでは、検出部は、画像中の荷物の特定部が、最も上側の積み荷物のものであるか、下段側の荷物のものであるかを正確に判定することができない場合がある。これに対し、クレーンは、吊具に設けられ、撮影部によって取得された画像中の特定部の距離を取得する距離取得部を備えている。従って、距離取得部が、画像中の特定部の距離を取得することで、検出部は、特定部が最も上側の積み荷物によるものか、下段側の積み荷物によるものかを把握した上で、正確に検出対象物を特定することができる。以上より、新たに荷物を積み付けするときに、積み付け済みの荷物のずれに対応することができる。 The crane can traverse the trolley while holding the load with the hanging tool at the moving destination moved by the traveling portion having the tire, and can load the suspended load on the existing load. Further, the crane is provided on the hanging tool and has a photographing unit for acquiring an image below the hanging tool. Therefore, the crane can acquire an image of the existing cargo existing below the hanger at the photographing unit. Here, the suspended luggage held by the hanging tool is loaded with respect to the uppermost loaded luggage among the loaded loads. Therefore, based on the image acquired by the photographing unit, it is possible to detect the detection target that is the target position for loading the suspended luggage held by the hanging tool. However, from the image alone, the detection unit may not be able to accurately determine whether the specific part of the package in the image belongs to the uppermost load or the lower load. is there. On the other hand, the crane is provided on the hanger and includes a distance acquisition unit that acquires the distance of the specific unit in the image acquired by the photographing unit. Therefore, the distance acquisition unit acquires the distance of the specific part in the image, and the detection unit grasps whether the specific part is due to the uppermost load or the lowermost load. The detection target can be identified accurately. From the above, it is possible to cope with the deviation of the loaded luggage when newly loading the luggage.
距離取得部は、二次元のレーザースキャナであってよい。この場合、距離取得部は、吊具の移動を伴わなくとも、画像中の積み荷物の特定部の距離を取得できる。 The distance acquisition unit may be a two-dimensional laser scanner. In this case, the distance acquisition unit can acquire the distance of the specific portion of the load in the image without moving the hanger.
距離取得部は、トロリが横行する横行方向にスキャンを行ってよい。これにより、距離取得部は、横行方向への吊具の移動を伴わなくとも、画像中の積み荷物の特定部の距離を取得できる。 The distance acquisition unit may scan in the traversing direction in which the trolley is traversing. As a result, the distance acquisition unit can acquire the distance of the specific portion of the load in the image without moving the hanger in the transverse direction.
検出部が検出対象物を検出できなかった場合、吊具は、撮影部から見て吊具に保持されている荷物側へ移動してよい。この場合、撮影部は、吊り荷物の影に隠れていた、最も上側の積み荷物の特定部の画像を取得できる。 If the detection unit cannot detect the object to be detected, the hanger may move to the luggage side held by the hanger when viewed from the photographing unit. In this case, the photographing unit can acquire an image of a specific part of the uppermost cargo that is hidden behind the suspended luggage.
本発明の一形態に係るクレーンの積み付け方法は、荷物を保持する吊具と、吊部材を介して吊具を吊り下げるトロリと、トロリを横行可能に支持するガーダーと、ガーダーを走行可能に支持し、タイヤを有する走行部と、を備えるクレーンで荷物を積み付けするクレーンの積み付け方法であって、吊具の下方の画像を取得する撮影工程と、撮影工程で取得された画像中の特定部の距離を取得する距離取得工程と、撮影工程で取得された画像及び距離取得工程で取得された距離に基づいて、吊具で保持した荷物を積み付ける目標位置となる検出対象物を検出する検出工程と、を備える。 The method of loading a crane according to one embodiment of the present invention includes a hanging tool for holding a load, a trolley for suspending the hanging tool via a hanging member, a girder for traversing the trolley, and a girder for traveling. A method of loading a crane by supporting and loading a traveling part with a traveling part and a crane, which is a method of loading a crane, in which an image of the lower part of the hanger is acquired and an image acquired in the photographing process. Based on the distance acquisition process for acquiring the distance of a specific part, the image acquired in the shooting process, and the distance acquired in the distance acquisition process, the detection target that is the target position for loading the load held by the crane is detected. The detection process is provided.
このクレーンの積み付け方法では、上述のクレーンと同様な作用・効果を得ることができる。 In this crane loading method, the same actions and effects as those of the above-mentioned crane can be obtained.
本発明によれば、新たに荷物を積み付けするときに、積み付け済みの荷物のずれに対応することができるクレーン、及びクレーンの積み付け方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a crane that can cope with the deviation of the loaded load when newly loading the load, and a method of loading the crane.
以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係るクレーン１００について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るクレーン１００のブロック図である。図２は、クレーン本体２０を示す斜視図である。図１に示すように、クレーン１００は、クレーン本体２０と、制御装置５０と、を備える。
The
図２に示すように、クレーン本体２０は、門型をなしている。クレーン本体２０は、例えば、接岸したコンテナ船に対してコンテナＣの移載等が行われるコンテナターミナルのコンテナヤードにおいて、コンテナＣの荷役を行うクレーン本体である。コンテナヤードＣＹには、コンテナＣが移載されるトレーラ１０等の走行路である荷役レーンが敷設されている。クレーン本体２０は、例えば荷役レーン上に停止したトレーラ１０に対して、コンテナＣを自動で移載する。クレーン本体２０は、トレーラ１０によって搬入されるコンテナＣをトレーラ１０から取得して、当該コンテナＣをコンテナヤードＣＹの所定位置に載置する。また、クレーン本体２０は、コンテナヤードＣＹに載置されているコンテナＣを取得して、当該コンテナＣをトレーラ１０に載置し、当該トレーラ１０によりコンテナＣを外部に搬出させる。
As shown in FIG. 2, the
クレーン本体２０は、クレーン本体部２１と、吊具２２と、を有している。クレーン本体部２１は、タイヤ付車輪を有する走行部２５により走行可能とされている。走行部２５は、走行モータの駆動によって走行する。また、クレーン本体部２１は、走行部２５に立設された一対の脚部２６，２６を二組備え、これら脚部２６，２６の上端部同士を繋ぐガーダー２７，２７を備える略門形に形成されている。更に、クレーン本体部２１は、走行方向に直交する方向にガーダー２７上を横行可能なトロリ２８を備えている。トロリ２８は、横行モータの駆動によって横行する。トロリ２８は、ドラム駆動モータ及び当該ドラム駆動モータにより正逆回転するドラムによって構成される巻駆動部２９を備え、ワイヤによって構成される吊部材３０を介して吊具２２を吊り下げている。吊具２２は、走行方向へ延びる形状を有している。トロリ２８からは、走行方向において二箇所から吊部材３０が延びており、吊具２２は走行方向における二箇所で吊部材３０に吊られている。
The crane
なお、図１に示すように、走行部２５の走行モータ及びトロリ２８の横行モータは、制御装置５０によって制御される。また、巻駆動部２９のドラム駆動モータは、制御装置５０によって制御される。
As shown in FIG. 1, the traveling motor of the traveling
吊具２２は、コンテナＣを保持して吊り上げるための装置である。吊具２２は、コンテナＣを上面側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りコンテナＣの荷役を行う。吊具２２は、巻駆動部２９からの吊部材３０が掛け回されたシーブ３３を介して吊り下げられ、巻駆動部２９の正逆回転により昇降可能である。吊具２２は、制御装置５０によって制御される。
The
吊具２２は、平面視においてコンテナＣの上面の形状と略同一の形状を呈している。クレーン本体部２１は、長手方向における中央部の上側に、吊部材３０が掛け回されるシーブ３３を有している。吊具２２は、コンテナＣを吊具２２が係止する際に当該コンテナＣ上に位置する。吊具２２は、ガイド３２及びロックピン（不図示）を含んでいる。 ガイド３２は、吊具２２により取得されるべき目標のコンテナＣを吊具２２が取得する場合において、吊具２２が下降する際に、吊具２２を目標のコンテナＣ上に案内する。ガイド３２は、水平方向における吊具２２の短手方向の一端部及び他端部のそれぞれにおいて、長手方向の両端付近のそれぞれに設けられている。
The
トレーラ１０で搬送されたコンテナＣをコンテナヤードＣＹに降ろすとき、吊具２２は、トレーラ１０上のコンテナＣを保持する。そして、吊具２２は、予め設定された計画に従って、保持したコンテナＣをコンテナヤードＣＹに積み付けする。吊具２２は、保持したコンテナＣをトレーラ１０から持ち上げ、横行方向へ移動して、コンテナヤードＣＹの地面の上に、または既に積み付けされた既存のコンテナＣの上面へ積み付ける。なお、以降の説明においては、ＸＹ座標を用いて説明を行う場合がある。走行部２５の走行方向をＸ軸方向とし、トロリ２８が横行する横行方向をＹ軸方向とする。また、トレーラ１０の前側をＸ軸方向の正側とし、トレーラ１０から遠ざかる側をＹ軸方向の正側とする。
When the container C conveyed by the
吊具２２は、トレーラ１０のコンテナＣを保持して巻上げたら、自動運転によって予め計画された目標位置の上空まで、トロリ２８と共にＹ軸方向の正側へ移動する。ここで、クレーン１００は、吊具２２がコンテナＣを降ろして目標位置へ積み付けるときは、ずれが生じないように、目標位置周辺の様子を検出した上で積み付けを行う。具体的には、図３に示すように、クレーン１００は、保持しているコンテナＣを既存の二段目の積みコンテナＣの上面に積み付けるときには、当該二段目の積みコンテナＣを検出対象物として検出し、当該検出対象物の位置情報を取得した上で、保持しているコンテナＣがずれなく積み付けられるように、吊具２２を降ろす。
When the
なお、説明のために、吊具２２が保持しているコンテナＣを吊りコンテナＣ１と称し、既に積み付けられた既存のコンテナＣを積みコンテナＣ２，Ｃ３と称する。積みコンテナＣ２は一段目の積みコンテナであり、積みコンテナＣ３は二段目の積みコンテナである。この場合、積みコンテナＣ３が検出対象物となる。このような検出対象物としての積みコンテナＣ３を検出するため、クレーン本体２０は、カメラ４０（撮影部）と、距離計４１（距離取得部）と、を備える。
For the sake of explanation, the container C held by the
カメラ４０は、吊具２２に設けられ、当該吊具２２の下方の画像を取得する機器である。図３に示す例では、カメラ４０は、吊具２２のＹ軸方向の負側の端部に設けられている。すなわち、カメラ４０は、吊具２２に保持される吊りコンテナＣ１よりも、移動方向における下流側（Ｙ軸方向の負側）に配置される。これにより、カメラ４０は、検出対象物となる積みコンテナＣ３のＹ軸方向の負側のエッジ部Ｅ１付近の画像を取得することができる。また、カメラ４０は、吊具２２のＸ軸方向の両端部付近に一対設けられる。従って、一対のカメラ４０は、積みコンテナＣ３のエッジ部Ｅ１のＸ軸方向の端部付近の画像をそれぞれ取得することができる。
The
具体的には、カメラ４０は、図３において撮影領域ＰＨで示す部分の画像を取得できる。なお、図３では、積みコンテナＣ３の上面の高さ位置までの撮影領域ＰＨが示されているが、当該撮影領域ＰＨは、積みコンテナＣ３から逸れる部分は、更に下方まで延びる。すなわち、撮影領域ＰＨのうち、積みコンテナＣ３の上面にさしかかる部分では、積みコンテナＣ３のエッジ部Ｅ１付近の様子を示した画像が取得できるが、エッジ部Ｅ１よりも外側の部分では、積みコンテナＣ３の上面よりも下方の様子を示した画像が取得される。図３では、積みコンテナＣ３が積みコンテナＣ２に対してＹ軸方向の正側へ少しずれているため、積みコンテナＣ２の上面が少しだけ露出している。よって、カメラ４０の画像には、積みコンテナＣ２のエッジ部Ｅ２のうち、「Ａ」で示す部分が映り込む。
Specifically, the
距離計４１は、吊具２２に設けられ、カメラ４０によって取得された画像中の特定部の距離を取得する機器である。図３に示す例では、距離計４１は、吊具２２のＹ軸方向の負側の端部に設けられている。すなわち、距離計４１は、吊具２２に保持される吊りコンテナＣ１よりも、移動方向における下流側（Ｙ軸方向の負側）に配置される。また、一対の距離計４１は、一対のカメラ４０にそれぞれ隣合う位置に配置される。これにより、距離計４１は、カメラ４０の画像中のいずれかの箇所の距離を測定することができる。距離とは、距離計４１が設けられた位置から、測定対象の箇所までの距離である。距離計４１は、画像中における、積みコンテナＣＸのエッジ部ＥＸまたは上面の距離を測定する。なお、「積みコンテナＣＸ」と表現したときは、「積みコンテナＣ２」「積みコンテナＣ３」を特に区別していない（または区別できない）ことを意味する。同じく、「エッジ部ＥＸ」と表現したときは、「エッジ部Ｅ１」「エッジ部Ｅ２」を特に区別していないことを意味する。
The
距離計４１として、レーザ距離計を採用することができる。また、レーザ距離計として、一軸のレーザ距離計を採用してもよく、二次元のレーザースキャナを採用してもよい。一軸のレーザ距離計の場合、光軸ＬＡを設定したら、当該光軸ＬＡは固定され移動することはできない。従って、距離計４１が積みコンテナＣＸのエッジ部ＥＸの距離を測定するときは、当該エッジ部ＥＸが光軸ＬＡ上に来るように、吊具２２を移動させる必要がある。距離計４１として二次元のレーザースキャナを採用した場合、光軸ＬＡを移動させてスキャンすることができる。ここでは、距離計４１は、Ｙ軸方向にスキャンすることが好ましい。この場合、エッジ部ＥＸが距離計４１の真下に存在しない場合でも、距離計４１は、光軸ＬＡをＹ軸方向にスキャンすることで、エッジ部ＥＸの距離を取得することができる。
A laser range finder can be adopted as the
図１に示すように、 制御装置５０は、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信インターフェース及びユーザインターフェースを備え、一般的なコンピュータとして構成されている。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算器である。メモリは、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶媒体である。ストレージは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶媒体である。通信インターフェースは、データ通信を実現する通信機器である。ユーザインターフェースは、液晶やスピーカなどの出力器、及び、操縦レバー、ボタン、キーボードやタッチパネルやマイクなどの入力器である。プロセッサは、メモリ、ストレージ、通信インターフェース及びユーザインターフェースを統括し、後述する機能を実現する。制御装置５０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の機能を実現する。制御装置５０は、複数のコンピュータから構成されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
制御装置５０は、クレーン１００全体を総合的に制御する装置である。制御装置５０は、演算部５１と、クレーン制御部５２と、検出部５３と、記憶部５４と、を備える。
The
演算部５１は、クレーン１００の制御に必要な各種演算を行う。演算部５１は、吊具２２でコンテナＣを掴む際の動作やコンテナＣの搬送位置などを演算する。クレーン制御部５２は、クレーン１００の動作を制御する。クレーン制御部５２は、走行部２５の走行モータ及びトロリ２８への横行モータへ制御信号を送信することで、吊具２２の水平方向への移動を制御する。また、クレーン制御部５２は、巻駆動部２９のドラム駆動モータへ制御信号を送信することで、吊部材３０を介して吊具２２の巻上げ及び巻下げの動作を制御する。
The
検出部５３は、カメラ４０によって取得された画像及び距離計４１で取得された距離に基づいて、吊具２２で保持したコンテナＣを積み付ける目標位置となる検出対象物を検出する。図３に示す例では、検出部５３は、検出対象物として、積みコンテナＣ３を検出する。検出部５３は、画像中にエッジ部ＥＸが写っている積みコンテナＣＸが、検出対象物の候補であると判断する。そして、検出部５３は、候補の検出対象物に係るコンテナＣＸのエッジ部ＥＸまたは上面の距離を距離計４１から取得する。検出部５３は、当該距離が、予め想定していた距離の範囲内に収まっているとき、候補の検出対象物が、正規の検出対象物として採用する（例えば、図４（ｂ）に示す状態）。すなわち、検出部５３は、検出対象物である積みコンテナＣ３を検出する。一方、検出部５３は、計測計４１で取得された距離が、予め想定していた距離の範囲内に収まっていないとき、候補の検出対象物は、正規の検出対象物ではないと判定する（例えば、図４（ａ）に示す状態）。
The
記憶部５４は、例えば、検出部５３が検出対象物を検出するために必要な各種パラメータを記憶している。また、記憶部５４は、クレーン１００が自動運転を行う際のコンテナＣの積み付けの計画などを記憶してよい。当該計画には、コンテナヤードＣＹに新たにやってきたコンテナＣをどのような順序で積み付けするか、などの情報が含まれている（ススタックプロファイルデータ）。すなわち、演算部５１は、記憶部５４に記憶された計画を参照することで、吊具２２が新たなコンテナＣを保持したとき、当該コンテナＣを既設のコンテナＣのうち、どのコンテナＣの上面に積み付けるかを決定することができる。
The
次に、図４及び図５を参照して、本実施形態に係るクレーン１００の積み付け方法による制御処理の内容について説明する。図４は、検出対応物である積みコンテナＣ３を検出するときの様子を示す模式図である。図５は、本実施形態に係るクレーン１００の積み付け方法の制御処理の内容を示すフローチャートである。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, the content of the control process by the loading method of the
図５に示すように、演算部５１は、コンテナヤードＣＹに新たに到着したコンテナＣについて、自動運転によって積み付けを行う旨の指示信号を受信する（ステップＳ１０）。このとき、演算部５１は、記憶部５４のスタックプロファイルデータを参照し、新たなコンテナＣを積み付けする目標位置となる検出対象物の位置情報を取得する。ここでは、吊りコンテナＣ１の検出対象物は、二段目の積みコンテナＣ３となる。この位置情報は、検出対象物である積みコンテナＣ３の水平方向の位置情報に加え、積みコンテナＣ３の高さ情報Ｈ１を含んでいる（図４参照）。
As shown in FIG. 5, the
次に、演算部５１は、自動運転を開始する（ステップＳ２０）。演算部５１は、吊具２２で吊りコンテナＣ１を保持したところから自動運転を開始する。そして、演算部５１は、検出対象物である積みコンテナＣ３の上空まで吊りコンテナＣ１を自動搬送する（ステップＳ３０）。演算部５１は、移動中の吊りコンテナＣ１の高さ位置及びＹ軸方向の位置を監視しながら、自動制御を行う。
Next, the
吊りコンテナＣ１が、検出対象物である積みコンテナＣ３の上空まで来たら、制御装置５０は、積みコンテナＣ３の位置を正確に把握するため、積みコンテナＣ３を検出対象物として検出するための処理を開始する。この処理では、吊りコンテナＣ１と積みコンテナＣ３との間の相対位置のずれを計測することができる。なお、このときの吊りコンテナＣ１の高さ情報Ｈ２（図４参照）は、吊具２２の位置などから把握可能である。
When the suspended container C1 reaches the sky above the stacking container C3, which is the detection target, the
まず、検出部５３は、カメラ４０で取得された画像から、検出対象物の候補を特定する（ステップＳ４０）。検出部５３は、画像の中でエッジ部ＥＸを抽出し、当該エッジ部ＥＸを有するコンテナＣＸを検出対象物の候補として特定する。次に、検出部５３は、検出対象物の候補として特定したコンテナＣＸの相対高さを距離計４１から取得する（ステップＳ５０）。これにより、検出部５３は、距離計４１とコンテナＣＸの上面との距離Ｈ３を把握する（図４参照）。
First, the
次に、検出部５３は、ステップＳ５０で取得した距離を用いて、画像中に正規の検出対象物である積みコンテナＣ３が存在しているか否かを判定する（ステップＳ６０）。検出部５３は、距離計４１で取得した距離に基づく値を所定の閾値と比較することで、ステップＳ６０の判定を行う。例えば、検出部５３は、閾値をＳＴとしたとき、「Ｈ２−Ｈ１−Ｈ３」の絶対値が閾値ＳＴよりも小さいときに、画像中に正規の検出対象物が存在すると判定してよい。なお、「Ｈ２−Ｈ１」は予め定められた相対距離でもあるため、固定値であってもよい。
Next, the
図４（ａ）を参照して、ステップＳ４０〜Ｓ６０の内容について具体的に説明する。例えば、図４（ａ）において仮想線で示されるように、積みコンテナＣ３と積みコンテナＣ２とのずれ量が小さい場合、撮影領域ＰＨ内に積みコンテナＣ２のエッジ部Ｅ２と、積みコンテナＣ３のエッジ部Ｅ１が両方とも含まれる。従って、画像中には、エッジ部ＥＸが二つ検出される。このような画像が取得できる場合、検出部５３は、積みコンテナＣ２がＹ軸方向の正側へずれていることを推定できるため、Ｙ軸方向の負側のエッジ部ＥＸに対応するコンテナＣＸを検出対象物の候補として特定する。あるいは、積みコンテナＣ３と積みコンテナＣ２とのずれが無い場合、または積みコンテナＣ３がＹ軸方向の負側にずれている場合、画像中には積みコンテナＣ３のエッジ部Ｅ１のみが写されるため、検出部５３は、画像中に写されているコンテナＣＸを検出対象物の候補として特定する。これらの場合、ステップＳ５０，Ｓ６０の処理を行うことで、検出部５３は、正規の検出対象物として積みコンテナＣ３を検出することができる。
The contents of steps S40 to S60 will be specifically described with reference to FIG. 4A. For example, as shown by a virtual line in FIG. 4A, when the amount of deviation between the stacking container C3 and the stacking container C2 is small, the edge portion E2 of the stacking container C2 and the edge of the stacking container C3 are within the photographing area PH. Both parts E1 are included. Therefore, two edge portions EX are detected in the image. When such an image can be acquired, the
ステップＳ６０において、画像中に正規の検出対象物が存在していると判定された場合、検出部５３は、正常に積みコンテナＣ３を検出できたとして、検出された積みコンテナＣ３の位置情報を正常な検出値として採用する（ステップＳ７０）。そして、演算部５１は、ステップＳ７０で採用した積みコンテナＣ３の位置情報に基づいて、吊りコンテナＣ１の積み付けを行う（ステップＳ８０）。これにより、図５に示す処理が終了する。新たなコンテナＣがコンテナヤードＣＹに入って来たら、再び図５に示す処理が実行される。
When it is determined in step S60 that a legitimate object to be detected exists in the image, the
一方、図４（ａ）において実線で示されるように、積みコンテナＣ２に対する積みコンテナＣ３のずれ量が大きい場合、エッジ部Ｅ１は、吊りコンテナＣ１の影に隠れてしまい、画像中に写されない。この場合、検出部５３は、エッジ部Ｅ２だけを検出するため、積みコンテナＣ２を検出対象物の候補として特定する。しかしながら、このときの距離計４１によって取得される距離Ｈ３は、正常な値（図４（ｂ））に比べてかなり大きくなる。従って、ステップＳ６０での「Ｈ２−Ｈ１−Ｈ３」の絶対値は、閾値ＳＴよりかなり大きくなるため、検出部５３は、画像中に正規の検出対象物である積みコンテナＣ３は存在しないと判定する。
On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 4A, when the amount of deviation of the stacking container C3 with respect to the stacking container C2 is large, the edge portion E1 is hidden by the shadow of the hanging container C1 and is not shown in the image. In this case, since the
このように、ステップＳ６０において、画像中に正規の検出対象物が存在していないと判定された場合、演算部５１は、吊具２２を移動させることで、他の検出対象物の候補を探索すると共に、新たな検出対象物の候補を特定する（ステップＳ９０）。ステップＳ９０では、演算部５１は、吊具２２をカメラ４０から見て吊具２２に保持されている吊りコンテナＣ１側へ移動させる。すなわち、吊具２２をＹ軸方向の正側へ移動させる。
As described above, when it is determined in step S60 that the normal detection target does not exist in the image, the
この場合、図４（ｂ）に示すように、吊具２２がＹ軸方向の正側へ移動することで、撮影領域に積みコンテナＣ３のエッジ部Ｅ１が画像中に写される。この場合、検出部５３は、積みコンテナＣ２がＹ軸方向の正側へずれていることを推定できるため、Ｙ軸方向の負側のエッジ部ＥＸに対応するコンテナＣＸを検出対象物の候補として特定する。
In this case, as shown in FIG. 4B, the
ステップＳ９０が終了したら、ステップＳ６０の処理が繰り返される。このとき、図４（ｂ）の例では、検出対象物の候補として積みコンテナＣ３を特定することができたため、ステップＳ６０の処理では画像中に積みコンテナＣ３が存在することを判定できる。 When step S90 is completed, the process of step S60 is repeated. At this time, in the example of FIG. 4B, since the stacking container C3 could be specified as a candidate for the detection target, it can be determined that the stacking container C3 exists in the image in the process of step S60.
なお、ステップＳ９０において、吊具２２をＹ軸方向の正側へ一定量移動させた場合、またはあらゆる方向へ吊具２２を移動させた場合であっても、新しい検出対象の候補を特定できない場合は、自動運転を一度ストップしてもよい。または、ステップＳ９０，Ｓ５０，Ｓ６０のループを何度繰り返しても積みコンテナＣ３を検出できないときも、自動運転を一度ストップしてよい。ストップした後、作業者は、手動で積み付け作業を継続してもよく、コンテナの様子を点検してもよい。
In step S90, when the
次に、本実施形態に係るクレーン１００、及びクレーン１００の積み付け方法の作用・効果について説明する。
Next, the action / effect of the
まず、比較例として、図６に示すように、距離計４１を有さない場合の検出部について説明する。この場合、下側の積みコンテナＣ２に対する上側の積みコンテナＣ３のずれ量が大きくなった場合、積みコンテナＣ３のエッジ部Ｅ１は、吊りコンテナＣ１の死角になってしまうことにより、Ｙ軸方向の負側から移動してきたカメラ４０の画像には写らない。この場合、検出部は、画像中の積みコンテナＣ２を検出対象物である積みコンテナＣ３であると誤検出してしまう。
First, as a comparative example, as shown in FIG. 6, a detection unit when the
これに対し、本実施形態に係るクレーン１００は、タイヤを有する走行部２５で移動した移動先において、吊具２２でコンテナＣを保持した状態でトロリ２８を横行させ、当該吊りコンテナＣ１を既設の積みコンテナＣ３上に積み付けることができる。また、クレーン１００は、吊具２２に設けられ、当該吊具２２の下方の画像を取得するカメラ４０を有している。従って、クレーン１００は、カメラ４０で吊具２２の下方に存在する既設の積みコンテナＣ３の画像を取得することができる。ここで、吊具２２で保持された吊りコンテナＣ１は、積み付けられたコンテナＣのうち、最も上側の積みコンテナＣ３に対して積み付けられる。従って、カメラ４０によって取得された画像に基づいて、吊具２２で保持した吊りコンテナＣ１を積み付ける目標位置となる検出対象物を検出することができる。しかし、画像のみからでは、検出部５３は、画像中の荷物の特定部が、最も上側の積みコンテナＣ３のものであるか、下段側の積みコンテナＣ２のものであるかを正確に判定することが難しい。これに対し、クレーン１００は、吊具２２に設けられ、カメラ４０によって取得された画像中の特定部の距離を取得する距離計４１を備えている。従って、距離計４１が、画像中の特定部の距離を取得することで、検出部５３は、特定部が最も上側の積みコンテナＣ３によるものか、下段側の積みコンテナＣ２によるものかを把握した上で、正確に検出対象物を特定することができる。以上より、新たに吊りコンテナＣ１を積み付けするときに、積み付け済みの吊りコンテナＣ３のずれに対応することができる。
On the other hand, in the
距離計４１は、二次元のレーザースキャナであってよい。この場合、距離計４１は、吊具２２の移動を伴わなくとも、画像中の積みコンテナＣＸの特定部の距離を取得できる。
The
二次元のレーザースキャナである距離計４１は、トロリ２８が横行する横行方向にスキャンを行ってよい。これにより、距離計４１は、横行方向への吊具２２の移動を伴わなくとも、画像中の積みコンテナＣＸの特定部の距離を取得できる。
The
検出部５３が検出対象物を検出できなかった場合、吊具２２は、カメラ４０から見て吊具２２に保持されている吊りコンテナＣ１側へ移動してよい。この場合、カメラ４０は、吊りコンテナＣ１の影に隠れていた、最も上側の積みコンテナＣ３の特定部の画像を取得できる。
If the
クレーン１００の積み付け方法は、クレーン１００の積み付け方法は、コンテナＣ１を保持する吊具２２と、吊部材３０を介して吊具２２を吊り下げるトロリ２８と、トロリ２８を横行可能に支持するガーダー２７と、ガーダー２７を走行可能に支持し、タイヤを有する走行部２５と、を備えるクレーン１００でコンテナＣを積み付けするクレーン１００の積み付け方法であって、吊具２２の下方の画像を取得する撮影工程と、撮影工程で取得された画像中の特定部の距離を取得する距離取得工程と、撮影工程で取得された画像及び距離取得工程で取得された距離に基づいて、吊具で保持した荷物を積み付ける目標位置となる検出対象物を検出する検出工程と、を備える。
As for the method of loading the
このクレーン１００の積み付け方法では、上述のクレーンと同様な作用・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。
In this method of loading the
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、距離計４１の位置は必ずしもカメラ４０の隣でなくともよく、また、距離計４１は真下を向いていなくともよく、傾斜していてもよい。この場合、距離計４１の姿勢や位置を演算によって補正した上で、距離を演算に用いることが好ましい。
For example, the position of the
例えば、上述の実施形態では、距離取得部としてレーザを用いた距離計が用いられた。しかし、距離取得部は、距離が取得できる手段であれば特に限定さえるものではない。例えば、カメラと距離計が一体になったＴＯＦカメラ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ Ｃａｍｅｒａ）が採用されてもよい。また、複数のカメラを用いることで三次元を取得できるシステムを用いて、画像と距離を同時に取得してもよい。ただし、カメラと距離計を別体とした場合、カメラによって取得された情報と、距離計によって取得された情報とを比較することが可能となるため、ダブルチェックの効果を得ることができる。 For example, in the above-described embodiment, a range finder using a laser was used as the distance acquisition unit. However, the distance acquisition unit is not particularly limited as long as the distance can be acquired. For example, a TOF camera (Time of Flight Camera) in which a camera and a range finder are integrated may be adopted. Further, the image and the distance may be acquired at the same time by using a system capable of acquiring three dimensions by using a plurality of cameras. However, when the camera and the range finder are separated, the information acquired by the camera can be compared with the information acquired by the range finder, so that the double check effect can be obtained.
２２…吊具、２５…走行部、２７…ガーダー、２８…トロリ、３０…吊部材、４０…カメラ（撮影部）、４１…距離計（距離取得部）、５３…検出部、１００…クレーン。 22 ... Hanger, 25 ... Traveling section, 27 ... Girder, 28 ... Trolley, 30 ... Hanging member, 40 ... Camera (shooting section), 41 ... Distance meter (distance acquisition section), 53 ... Detection section, 100 ... Crane.
Claims (5)
前記荷物を保持する吊具と、
吊部材を介して前記吊具を吊り下げるトロリと、
前記トロリを横行可能に支持するガーダーと、
前記ガーダーを走行可能に支持し、タイヤを有する走行部と、
前記吊具に設けられ、当該吊具の下方の画像を取得する撮影部と、
前記吊具に設けられ、前記撮影部によって取得された前記画像中の特定部の距離を取得する距離取得部と、
前記撮影部によって取得された前記画像及び前記距離取得部で取得された前記距離に基づいて、前記吊具で保持した前記荷物を積み付ける目標位置となる検出対象物を検出する検出部と、を備える、クレーン。 A crane for loading luggage
The hanger that holds the luggage and
A trolley that suspends the hanging tool via a hanging member,
A girder that supports the trolley so that it can traverse,
A traveling portion that supports the girder so that it can travel and has tires,
A photographing unit provided on the hanging tool and acquiring an image below the hanging tool,
A distance acquisition unit provided on the hanger and acquiring a distance of a specific unit in the image acquired by the photographing unit, and a distance acquisition unit.
Based on the image acquired by the photographing unit and the distance acquired by the distance acquisition unit, a detection unit that detects a detection target that is a target position for loading the luggage held by the crane. Prepare, crane.
吊部材を介して前記吊具を吊り下げるトロリと、
前記トロリを横行可能に支持するガーダーと、
前記ガーダーを走行可能に支持し、タイヤを有する走行部と、を備えるクレーンで前記荷物を積み付けするクレーンの積み付け方法であって、
前記吊具の下方の画像を取得する撮影工程と、
前記撮影工程で取得された前記画像中の特定部の距離を取得する距離取得工程と、
前記撮影工程で取得された前記画像及び前記距離取得工程で取得された前記距離に基づいて、前記吊具で保持した前記荷物を積み付ける目標位置となる検出対象物を検出する検出工程と、を備える、クレーンの積み付け方法。
A hanger to hold your luggage and
A trolley that suspends the hanging tool via a hanging member,
A girder that supports the trolley so that it can traverse,
A method of loading a crane for loading the load with a crane that supports the girder so that it can travel and has a traveling portion having tires.
A shooting process for acquiring an image below the hanging tool, and
A distance acquisition step of acquiring the distance of a specific portion in the image acquired in the photographing step, and a distance acquisition step.
Based on the image acquired in the photographing step and the distance acquired in the distance acquisition step, a detection step of detecting an object to be detected as a target position for loading the load held by the crane. How to load the crane.
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