KR101206312B1

KR101206312B1 - 크레인용 화물 제어 장치

Info

Publication number: KR101206312B1
Application number: KR1020087002182A
Authority: KR
Inventors: 비에른 헨릭손
Original assignee: 에이비비 에이비
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2012-11-29
Also published as: WO2007000256A1; US20070289931A1; TWI360515B; TW200722362A; KR20080047347A; CN101233070A; CN101233070B; US7950539B2

Abstract

컨테이너 크레인에 매달려 있는 화물을 제어하는 제어장치 및 시스템으로서, 상기 크레인은 트롤리, 스프레더, 화물을 들어올리기 위하여 4 개의 서스펜션 지점에 배치된 화물라인 그리고, 스프레더 밑에 매달린 컨테이너의 직교 축의 편향 위치를 감지하는 광학 센서를 포함한다. 두 개 이상의 액츄에이터는 하나 이상의 상기 서스펜션 지점을 상기 가상중심선에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시키기 위해, 하나 이상의 화물 라인을 짧게/짧게 하거나 길게함으로써 부착 배치된다.

Description

크레인용 화물 제어 장치{LOAD CONTROL DEVICE FOR A CRANE}

본 발명은 화물 컨테이너를 운송하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 컨테이너나 빈 스프레더를 운송하거나 집어들거나 내릴 때, 컨테이너나 스프레더의 위치와 움직임이 정확히 제어되도록 크레인을 이용하여 컨테이너를 운송하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 상기 컨테이너의 하나 이상의 직교 축에 대한 이 컨테이너의 변위나 진동을 측정하여 제어하는 시스템과 방법에 관한 것이다.

크고 점점 증대하는 화물 부피가 운송 컨테이너 기준 내에서 세계를 돌아다니면서 운송된다. 화물을 옮겨 싣는 것은 화물을 취급할 때 중대한 기능이 되었다. 이송수단으로부터 이송하는 각 지점에서 다른 지점으로, 예를 들면 배에서 항구나 항만의 해안가로 이송하는 것을 말한다. 보통, 막대한 수의 컨테이너가 내려져서 일시적 스택으로 이송된 후에 다른 배에 실어지거나 같은 배에 다시 실어지거나, 이 대신에 다른 이송수단으로 실어진다. 배에서 배로 컨테이너를 싣고 내리는데 많은 시간이 걸린다. 개선된 자동화 크레인은 싣고 내리는 것을 향상시켰고, 생산성을 보다 예측 가능하게 하였으며, 또한 항구에서 일하는 사람들이 노출되는 위험하고 상해위험이 있는 많은 가능성을 제거하였다.

컨테이너를 정확히 취급하는 기술적 요구는 크다. 컨테이너는 정지한 크레인 또는 레일 위를 움직이고 있는 또는, 다른 어떠한 방식으로 움직일 수 있는 크레인에 의해 취급될 수 있다. 각 크레인은 승강장치를 갖는데, 이 승강 장치는 직접 컨테이너에 접촉하여 잡고, 들어올리고 하강시키고 이를 해제시키기 위한 종류의 스프레더를 보통 갖는다. 본 명세서에서, 스프레더라는 용어는 컨테이너에 직접 연결된 승강 장치의 일부분을 나타내는데 사용된다. 스프레더는 보통 하나 이상의 콘테이너 크기, 예를 들어 20 - 40 ft 또는 20 - 40 - 45 ft 길이의 컨테이너를 취급할 수 있도록 설계되어 있다. 상기 스프레더는 X 방향으로 보통 칭하는 방향으로 크레인의 붐을 따라 움직이는 트롤리로 주지된 이동 가능한 장치로부터 크레인 붐에 매달려진다. 이 트롤리의 위치는 작동시, 측정 및/또는 계산된다. 상기 스프레더와 스프레더 밑의 컨테이너의 위치는 스프레더의 광원 또는 마커를 관찰하는 카메라를 사용하여 모니터될 수 있다. 이러한 점은 정확한 작동을 위해 상당히 중요한데, 자동 제어 작동에 특히, 중요하고 이로써, 컨테이너의 위치는 컨테이너를 집고 내려놓을 때 정확하게 알려지게 된다.

들어올릴 때, 스프레더가 첫 번째 시도에서 적절히 컨테이너를 정확하게 잡아야 한다. 내려놓을 때, 첫 번째 시도에서 컨테이너를 내리기 위해서 정확성이 필요할 뿐만 아니라, 컨테이너를 상하로 적층 시킬 때, 허용될 수 없는 누적 에러를 야기시킬 수 있기 때문에 정확성이 필요하다. 컨테이너를 5 개 높이로 쌓는 것이 안정적이지 않을 때, 컨테이터가 손상될 가능성이 발생한다. 불안정한 스택은 또한 승강 작동을 위해서 더 넓은 영역을 요하며, 그 스택 주변에 더 많은 여유 공간을 요한다.

크레인은 각 작업의 많은 상황에 자동적으로 작동될 수 있다. 그러나, 자동화 작동에 의해 조종되지 않는 상황에 대처하기 위하여 크레인 운전자가 보통 크레인을 운전하도록 요구된다. 예를 들어, 컨테이너가 땅에 내려지기 위해 하강 될 때, 이 컨테이너는 스큐 (skew) 라고 알려진 비틀림 동작이 빈번히 일어난다. 이러한 스큐 문제로, 컨테이너의 긴 변은 스큐 (비틀림) 방향으로 수직축을 중심으로 회전하고, 컨테이너가 트럭, 컨테이너 또한 다른 목적지로 하강되기 위하여 스큐 진동이 충분히 약해지기 전에, 많은 초, 어쩌면 분도 걸릴 수 있다. 상기 컨테이너가 하강 목적지 위에 정확히 정렬되지 않을 경우 정확히 내려질 수 없다. 어쩌면 수백 개의 컨테이너를 갖는 배가 이 컨테이너를 내릴 때, 스큐 진동 때문에 내리는 시간 손실의 누적 효과는 상당하다. 모멘트에 대항하여 스프레더를 조종하거나, 보조조정장치를 작동시킴으로써 크레인 운전자에 의해 스큐 모멘트를 제거하기 위해 수동조종될 수 있다. 그러나, 수동 조정의 효과는 운전자에 의존하여, 스큐 진동에 대한 시간손실은 신뢰적으로 줄어들지 않는다.

화물을 위한 진동 제어장치의 명칭으로 미쯔비시가 출원한 JP2001322796 출원은 화물 로프에 로프 인장력을 측정할 네 개의 인장 센서가 구비된 통상적인 스프레더를 매다는 장치를 설명한다. 인장 센서는 로프가 고정되어, 이로써 스프레더의 일 측에 두 개의 센서가 있고 타 측에 두 개의 센서가 있도록 배치된 지점 근처에 각 승강 로프에 적합하다. 비 고정 가장자리에서 두 개의 주 권취 드럼은 화물을 들어올리기 위해 감고 풀려서 컨테이너를 들어올리고 내릴 수 있도록 배 치된다. 스큐 실린더 기구는 상기 권취 드럼 근처에 양측에 배열된 도르래에 연결되어 배치되고, 따라서 스프레더의 일 측에 있는 화물로프에 더 큰 인장력을 가하고, 스프레더의 타 측에 있는 화물 로프에 상응하는 더 작은 인장력을 가하여 스큐 각의 에러를 억제하도록 한다.

상기 컨테이너의 각 가장자리에 가해진 로프 인장력의 측정치가 비교된다. 권취 드럼의 회전각과 회전 진동수의 측정치를 기초로 하여 스프레더와 트롤리 사이의 거리를 계산하여 결합된 로프 인장력 측정치로부터 스큐 각 (θ) 이 계산된다. JP2001322796 의 명세서의 온라인 자동 번역문은 더 비싼 광학 수단보다 스큐를 보다 잘 검출하는 수단을 제공하는 인장 센서의 사용에 관하여 설명한다. 그러나, 컨테이너 내부 중량 분포가 불균형하고 컨테이너의 일 단부가 타 단부보다 무거운 경우, 전술한 장치는 에러가 있을 여지가 있는 장치를 만드는 컨테이너의 각 단부의 인장력의 비교할 수 있는 측정치에 의존한다. 로드 셀 타입의 인장 센서는 보통 신뢰하기에는 다소 확실하지 않기도 하다. 보통 크고 무거운 아날로그 장치는 로드셀처럼 상대적인 정확도를 유지하기 위해 빈번한 간격의 보정을 요한다. 이와 유사하게, 화물을 매달고 있는 크레인의 스큐 회전 방지 방법과 장치의 명칭으로 미쯔이가 출원한 JP10017268 의 요약서는 화물 로프의 인장 센서를 사용하는 장치를 설명한다. 스큐 각을 결정하기 위한 광학 검출 수단도 역시 설명된다. 각도 스큐 에러와 스큐 진동 주기를 계산하거나 알아내기 위하여, 상기 장치 또는 시스템은 승강 로프에서 인장력의 측정치와 각 속도의 측정치 그리고 CCD 카메라에 의한 스큐 각을 사용한다. 자연 진동 주기는 매달려 있는 컨테이너용 컴퓨터로 계산된 관성 모멘트로부터 추정된다. 그리고 나서, 로프 인장력은 각 로딩 로프의 각 단부에 배열된 액츄에이터로 로딩 로프의 일 단부 또는 타 단부에 가해진다. 로딩 로프와 특별 도르래의 추가물의 방향전환과 도르래의 균형을 잡아주는 인장력에 의하여 따라서 매달려 있는 컨테이너의 화물이 직접적으로 액츄에이터에 가해지지 않도록, 상기 액츄에이터에 의해 요구되는 구동력은 줄어든다. 컴퓨터는 스큐 에러가 0 이 되어질 때까지 트롤리의 양측에 장착된 액츄에이터에 의하여 역 방향 인장력을 가하기 위해 이용된다. 그러나, 상기 JP2001322796 와 같이 전술한 시스템은 주로 로프 인장력의 측정에 주로 의존한다. 로프 인장력은 상기 컨테이너의 불균형한 화물 분포에 기인하는 힘을 포함하여 컨테이너의 대각선 또는 스큐 운동과는 다른 힘에 의해서도 영향받는다. 로프 인장력은 컨테이너 위치의 직접 측정치라기보다는 컨테이너에 작용하는 힘의 측정치이다. 회전 각속도를 카메라를 이용하여 정확히 측정하는 것은 실질적으로 다소 어려울 수 있는데 특히, 컨테이너의 각/회전 속도가 변할 때, 또는 다른 비 스큐 운동이 연합될 경우 어렵다. 인장 센서인 로드 셀의 정확성은 빈번한 보정에 의존하는 경향이 있다. 이러한 접근으로 하중을 받는 로프를 잡아늘임으로 기인하는 스큐 각 에러를 상쇄시키기 위해 계산이 행해 질 수 있다 하더라도, 동적으로 변하는 로프 인장력을 기초로 하여 스프레더 화물 계산치는 예측하기 힘들어서 상쇄시키기 힘든 에러를 포함할 수 있다.

스큐 편차도 마찬가지로, 컨테이너의 긴 변으로 중심으로 운동시키면서 (리스트 (list) 라고 불리는 운동), 컨테이너의 단 변이 이동되거나, 진동할 수 있다. 이는 가속시에 관성력, 불균형 권취 등 또는 컨테이너의 불균형한 내부 로딩이나 조합에 의하여 발생 될 수 있다. 컨테이너의 단 변이 삐뚤어지거나, 리스트 운동할 때 긴 변을 중심으로 회전되어 질 때, 그 후에 상기 컨테이너의 하부의 긴 하나의 가장자리는 타 가장자리보다 더 하강된다. 컨테이너가 비스듬해지면, 컨테이너 바닥의 실제 위치가 정확하게 예측되지 않을 수 있다. 이 결과, 컨테이너의 하 측 바닥은 부정확하게 착륙될 것이고, 때때로 의도된 타겟에서 약 10-25 ㎝ 이상 떨어져 착륙되기도 한다. 이렇게 부정확게 내려놓는 것은 컨테이너가 5 개 높이의 더미로 쌓일 때, 불안정하고 위험하기까지 한 스택이 되도록 한다. 다시 말해, 컨테이너의 리스트에 기인하는 부정확하게 착륙하는 문제를 해결하기 위하여 컨테이너를 조정하도록 크레인 운전자에 의한 조정이 필요한 것이다. 컨테이너의 긴축의 일 단부는 다른 단부 보다 더 낮게 매달려 질 때, 승강 또는 하강시 상기와 유사한 컨테이너의 제 3 형 편차가 발생되고 이는 트림이라 불리는 운동, 변위 또는 편차이다. 트림 문제는 예를 들어, 컨테이너 내부 화물이 불균형하게 분포될 때, 발생할 수 있으며, 이로써 승강시, 일 단부 컨테이너는 다른 컨테이너보다 낮게 매달리는 경향이 있다. 또한 트림 에러를 갖는 컨테이너의 타 단의 위치는 수직적으로 직접적으로 스프레더의 하부에 있지 않아서, 정확하게 예측되지 않을 때, 상기 에러 타입은 부정확하게 내려지고 적층된다. 트림 에러는 위치 에러 역시 발생시킬 수 있으며, 예를 들어 야드나 배의 컨테이너를 쌓아놓은 곳과 예를 들어 트럭 위의 컨테이너가 있는 곳에 원인 에러를 예방하기 위하여 (에러를 발생시키는 것을 예방하기 위하여) 보통 크레인 운전자에 의한 수동 조정이 요구된다.

본 발명의 목적은 전술한 하나 이상의 문제점을 해결하고자 하는데 있다. 이러한 목적 및 기타 목적은 첨부된 독립항에 의해 특징지어진 화물 제어 장치와 방법 및 시스템에 의하여 달성된다.

유익한 실시예는 상기 독립항의 종속항에 기술되어 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 화물 제어 장치는 트롤리, 스프레더, 화물을 들어올리기 위하여 4 개의 서스펜션 지점에 배치된 화물라인 그리고, 스프레더 하부에 매달린 컨테이너의 직교 축의 편향 위치를 감지하는 광학센서를 포함하고, 두 개 이상의 상기 액츄에이터가 하나 이상의 화물라인을 짧게 하고/하거나 길게 하여 하나 이상의 상기 서스펜션 지점을 가상중심선 (X_L,Y_W,V_H) 에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시키기 위해 배열되고, 액츄에이터의 위치를 탐색하기 위해 하나 이상의 화물라인의 길이 변화도 측정하기 위한 센서 수단이 하나 이상의 상기 액츄에이터에 배치되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화물 제어 장치는 하나 이상의 액츄에이터를 포함하고, 이 액츄에이터는 모터에 의해 구동되는 스크류 드라이브를 포함하고 이 모터는 액츄에이터가 화물라인을 당기거나 풀어 이 화물라인이 실질적으로 직선으로 움직이도록 배치된다. 더 나아가, 상기 액츄에이터는 바람직하게 스크류 장치를 포함하고 이 장치는 모터 내장부에서 가장 멀리 떨어져 있는 크레인의 단부에서 화물 라인에 부착 배열된 샤프트를 선형으로 연장 또는 후퇴시키도록 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화물 제어 장치는 광학센서를 포함하고, 이 센서는 컨테이너의 직교 축에 대한 제 1 직선으로 스프레더에 배열된 2 개 이상의 광원의 조준선에 배치된다. 바람직하게는, 상기 광원은 예컨대, IR 방출 다이오드 등과 같은 능동 (active) 광원이지만, 또한 반사기나 마커나 고 콘트라스트 패턴과 같은 수동 광원을 부분적으로 포함할 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 방법은 하나 이상의 서스펜션 지점을 상기 가상 중심선에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시키기 위해서, 화물 제어 장치의 하나 이상의 액츄에이터의 선형 위치를 결정하고 하나 이상의 화물 라인을 당기고/당기거나 풀어내기 위한 두 개 이상의 상기 액츄에이터로 신호를 보내는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방법은 센서 수단을 이용하여 하나 이상의 액츄에이터의 위치를 연속적으로 결정하는 단계를 포함한다. 상기 센서 수단은 바람직하게 연속적이거나 고 주파수 모니터링을 실행하기 위해 디지털 출력신호를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방법은 제 1 액츄에이터 위치와 액츄에이터 운동 한계를 하나 이상의 제 2 액츄에이터 위치와 액츄에이터 운동 한계와 비교하여 스큐, 리스트 및/또는 트림에러를 발생시키는 선형 변위 에러를 보정하기 위해 어느 액츄에이터를 움직이게 할 것인지를 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방법은 제 1 직선으로 배열된 2 개 이상의 광원까지의 거리를 광학 센서로 측정하고 X 또는 Y 방향으로 직교 축으로부터의 선형 편차를 측정하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서는, 상기 방법은 바람직하게는, 제 1 직선에 수직인 직선에 배열되는 하나 이상의 제 3 광원까지의 거리를 광학 센서로 측정한다. 제 3 광원까지의 거리 측정은 컨테이너가 기울거나 트림 에러를 갖게 할 수 있는 직교 중심선으로부터의 수직 변위도 측정하게 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 액츄에이터가 화물라인의 일부를 감아 들이거나 풀어내기 위하여 전방 또는 후방으로 움직이도록 배치된 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 액츄에이터가 전방 또는 후방으로 직선으로 움직이기 위해 배치된 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 액츄에터가 화물라인을 길게 하거나 짧게 할 수 있도록 구동 수단으로 배치된 하나 이상의 회전 전기 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 액츄에이터가 모터에 의해 구동되고, 화물라인을 움직이게 하고 웜 기어, 베벨 드라이브, 랙 - 피니언 중에서 선택되는 드라이브나 트랜스미션을 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 유압 구동 장치가 화물라인을 이동시키고 이렇게 함으로써 그 화물라인을 길게 또는 짧게 하기 위한 액츄에이터로 또는 구동수단으로서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 크레인의 화물 제어 장치를 제어하기 위하여, 개선된 컴퓨터 프로그램 제품과 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 매체를 제공하는데 있다.

게다가, 더 나아가 본 발명의 이로운 양태는 그래픽 사용자 인터페이스에 관한 독립항에 관련하여 설명된다. 본 발명은 US 60/694436 출원을 우선권으로 주장하는바 이 우선권은 본 발명의 참조로 전체적으로 본 명세서와 관련되어 있다. 주 이점은 화물 제어 장치와 시스템이 스큐 에러로부터 빨리 회복시킨다는 점이다. 그 결과, 화물을 내릴 때, 매달린 화물의 회전과 진동에 기인하는 지연이 줄어든다. 절대 인코더 형 센서의 사용은 액츄에이터 상의 연속 선형 위치 판독을 제공하고, 이로써 종래기술 시스템보다 더 빠르게 응답할 수 있도록 한다. 또한 이는 예를 들어, 갑작스런 돌풍이나 컨테이너 내부 화물의 이동 등의 일이 있을 때, 빠른 작용력에 더 빨리 대처할 때 유리하다. 이는 또한 리스트 에러나 트림에러로부터 회복될 수 있게 하고, 그 어떠한 또는 모든 세 개의 회복 방법과 작용은 동시에 수행될 수도 있다.

다른 유익한 점으로는 스큐, 리스트 또는 트림 에러의 보정은 컨테이너가 예를 들어 트럭에 내려지기 위하여 정확하게 위치시키도록 한다는 것이다. 바람직한 실시예의 광학 발신기와 CCD 카메라는 모든 날씨에서도 신뢰할만한 정확성을 갖고 기능하며, 따라서 컨테이너를 자동적으로 승강 및 하강시키는 것에 관하여 의존할 만한 작업량을 제공한다. 결국, 상기 시스템은 특정 STS 크레인 타입이나 특정 제조자에게만 제한되지 않고, 그러나 기존의 크레인 또는 신형 크레인에 설치되거나 또는 개장될 수 있다.

본 발명의 방법 및 시스템은 첨부도면과 연관하여 이하 상세한 설명을 참조하여 더 완전히 이해된다.

도 1 은 배 - 해안 (ship to shore:STS) 크레인에 대한 간단한 배치를 개략도로 나타낸다.

도 2 는 컨테이너의 직교 축에 대한 스큐, 트림과 리스트 위치 에러를 나타내는 다이어그램이다.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따라 화물 제어 장치의 설계배치를 나타낸다.

도 4 는 광학 타겟 예를 들면, 2 개 이상의 광원을 포함하는 광학 발신기를 개략적으로 나타낸다.

도 5 는 스큐 형 위치 에러에 있어서, 컨테이너의 광학 타겟의 배열을 나타낸다.

도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개선된 광학 타겟을 나타낸다.

도 7 은 리스트 에러에 있어서, 컨테이너 상의 개선된 광학 타켓의 배열을 나타낸다.

도 8 은 스큐 형 에러를 보정하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램의 순서도를 개략적으로 보여준다.

도 9 는 리스트 에러를 보정하는 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램의 순서도이다.

도 10 은 트림 에러를 보정하는 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램의 순서도이다.

도 1 은 배로부터 컨테이너를 싣거나 내리기 위해서 부두에 배치된 배 - 해안 (ship - to - shore (STS)) 크레인 (1) 의 간단한 개략도를 나타낸다. 크레인의 붐에 장착된 모터 내장부에는 주 승강 모터와 권취 드럼 (2) 이 배치되고, 컨테이너 (20) 를 들어올리거나 내리기 위해 상기 드럼은 로프나 화물라인을 감거나 푼다. 주 승강 작용은 모터 내장부에 가장 가까이 있는 도르래와 붐의 일 단부로 표시된 붐 선단 (3) 사이에서 일어난다. 상기 붐을 따라 화살표 X 의 전방 (+ve) 과 후방 (-ve) 으로 움직이는 트롤리 (21) 에 매달린 스프레더 (15) 에 의해 컨테이너 (20) 가 잡힌다. 트롤리 (21) 에 배치된 로드 라인은 상기 붐의 선단 (3) 에 또는 그 근처에 배열된 액츄에이터 (A (16-9)) 에도 연결된다. 상기 액츄에이터, 스프레더, 트롤리와 화물라인은 도 2 에 더 상세히 도시된다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 구성을 나타낸다. 이 도면은 트롤리 (21) 에 매달린 스프레더 (15) 에 의해 잡혀진 컨테이너 (20) 를 나타낸다. 이 컨테이너는 모터 내장부 (도 1 참조) 에 내장되어 있는 주 권취드럼 (2) 에 의해 승강 및 하강된다. 상기 붐 선단에 가장 근접한 컨테이너의 타 측에서, 화물라인에 액츄에이터 (16-19) 가 배열되어 있고, 이 액츄에이터는 그 위치에서 화물라인을 짧게 하거나 또는 길게 한다. 상기 스프레더 (15) 는 이 스프레더의 코너 (4a-4b) 에 일반적으로 대응하는 네 개의 지점에 배열된 로드 라인에 의하여 트롤리에 매달려 있다. 트롤리 (21) 에는 바람직하게는 광학 타겟 (7) 에 하향 조준된 CCD 카메라인 센서 (5) 가 배열되어 있고, 상기 광학 타켓은 바람직하게는 광원인 2 개 이상의 타겟 (8,9) 을 포함한다.

도 3 은 컨테이너 (20) 에 대한 세 개의 주 직교 축을 나타내고, 이 주 직교축에 대한 컨테이너의 세 개의 가상 중심선을 나타낸다. 이 도면은 또한 수직 축 (V_H) 을 중심으로 한 회전인 스큐 에러 (S) 와, 컨테이너를 그의 긴 축을 중심으로 기울게 하고, 또한 축 (Y_W ) 을 중심으로 회전시키는 경향이 있는 리스트 에러 (L) 와, 상기 긴 축을 따르는 컨테이너의 단부 중 하나가 더 아래에 처지도록 하는 트림 에러 (T) (가상 중심선 축 (X_L) 을 중심으로 한 회전으로 나타나 있음) 를 도식적으로 나타낸다.

도 4 는 광원 (7) 을 나타낸다. 이는 바람직하게 두 개의 큰 광원 (8) 과 두 개의 작은 광원 (9) 으로 배열된 2 개 이상의 광원을 포함한다. 상기 스프레더가 매우 낮은 위치에 있을 때, 다시 말하면 상기 트롤리에서 많이 떨어져 있 을 때, 상기 두 개의 작은 광원의 측정은 없을 수 있다. 이와 대응하여 상기 스프레더가 트롤리에 근접해 있을 때 (스프레더가 높은 위치에 있을 때) 두 개의 큰 광원의 측정은 없을 수 있다.

상기 화물 제어 장치는 다수의 광학 발신기 (8 및/또는 9) 중 2 개 이상과 하나의 CCD 카메라 (5) 로 구성된다. 광학 발신기 (8 과 9) 는 크기 또는 빛의 세기가 상이하다. 이 CCD 카메라 (5) 는 붐 하부에서 바람직하게는 트롤리 상에 장착되고 그리고, 광학 타겟은 스프레더 상에 장착된다. 또한, 컨테이너가 움직일 때, 스프레더와 정렬된 광학 타겟 (두 개 이상의 광학 타겟을 포함하는) 이 움직이고, 카메라 (5) 에서 잘 보일 수 있는 라인에 배열된다. 카메라 (5) 에서 연속적으로 측정되고, 트롤리와 스프레더 사이의 거리를 추정한다. 예를 들어, 상기 스프레더가 스큐 에러를 갖고, 그의 수직축 (V) 을 중심으로 도 2, 3 의 방향 (S) 으로 회전하면, 이 스프레더는 직교 방향 (Y) 에 대해 각을 이루면서 위치되고, 구체적으로 이는 컨테이너의 하나 이상의 코너 (4a-4d) 가 거리에러를 갖게 되며 붐 선단으로부터 너무 멀리 떨어져 위치되며, 하나 이상의 다른 코너는 위치 에러를 갖게 되고 붐 선단에 근접하게 된다. 거리 에러를 보정하기 위해서 하나 이상의 액츄에이터 (16-19) 는 화물라인을 구동시키기 위해 제어되고, 이로써 스프레더의 코너 (4a-4d) 가 상기 붐 선단 쪽으로 이동하거나 또는 선단에서 멀어지게 된다. 스큐 에러의 경우, 로드 라인에 배열되어 있고 컨테이너의 같은 X 방향 측에 대응하는 한 쌍의 액츄에이터가 이용된다. 예를 들어, 액츄에이터 (18) 가 로드 라인을 풀어낼 수 있고, 액츄에이터 (19) 는 코너 (4a) 가 붐 선단에 더 근접하게 움직일 수 있도록 감아 들일 수 있다. 이와 유사 또는 마찬가지로, 코너 (4c) 가 붐 선단에서 더 멀어지게 움직일 수 있도록 액츄에이터 (16) 는 풀어낼 수 있고, 액츄에이터 (17) 는 감아들일 수 있다.

바람직하게는, 한 쌍의 액츄에이터 (16,17) 에서 또는 액츄에이터 (19 와 18), 상기 화물라인은 스큐에 기인하는 선형 에러를 보정하기 위하여 같은 양, 같은 거리만큼 한 액츄에이터에 의하여 감겨지고, 다른 액츄에이터로 풀린다. 상기 트롤리에서부터 스프레더의 각 광학 타겟까지의 거리가 측정되고, 직교 축에 대한 광학 타겟의 위치가 측정되어, X 또는 Y 방향으로 하나 이상의 선형 위치 에러가 계산된다. 선형 에러, 예를 들어 스큐 형 에러가 측정되어 결정되면, 상기 액츄에이터는 상기 스프레더의 하나 이상의 코너 (4a-4d) 에 배치된 화물라인을 길게하고/길게하거나 짧게 하기 위해 선형 방향으로 계산된 거리로 움직인다. 이로써, 상기 스프레더는 이 스프레더 위치의 측정된 또는 측정 및 계산된 선형 에러를 최소화하기 위해, 액츄에이터를 제어하여 측정된 양 만큼 선택된 선형 방향으로 직접 이동된다.

정확한 에러와 빠른 보정을 제공하기 위하여, 스프레더의 상대 위치는 정확하고도 연속적으로 결정되어야 한다. 하나 이상의 액츄에이터에 있는 연속 측정 방법이 항상 각 액츄에이터의 위치를 결정하기 위하여 사용된다. 광학 절대 인코더가 선호되는데, 예를 들면, 측정 시스템이 광원, 정밀 베어링에 장착하는 코드 디스크 및 광학 전자 스케닝 장치로 구성되는 종류가 선호된다. 바람직하게는 LED 인 광원이 상기 코드 디스크를 비추고, 코드 디스트 상의 트랙으로 알려진 패턴을 광학 어레이 상으로 투사한다. 모든 위치에서, 상기 코드 디스크가 디스크를 회전시킬때, 상기 광학 전자 어레이는 특히 코드 디스크 상의 어두운 트랙 마킹에 의해 부분적으로 덮이게 된다. 상기 코드 디스크를 통해 전송된 광원은 차단 되고, 상기 디스크 상의 코드는 광학 어레이에서 전자 신호로 바뀌게 된다. 필요한 경우, 광원의 세기 변동이 부가적인 요소 및/또는 광트랜지스터에 의하여 측정될 수 있다. 그 후에, 상기 전자 신호는 증폭되고 변환되어 평가를 위해 출력된다. 적절하게 위치된 하나 이상의 싱글 턴 인코더가 사용될 수 있으며, 멀티턴 인코더를 이용하면 최상의 모드를 실시할 수 있다. 상기 로드 로프나 로드 라인의 길이를 조정할 때, 액츄에이터 샤프트가 한번 이상 회전될 것으로 예상될 수 있으므로, 이러한 멀티턴 인코더가 이용될 수 있다. 멀티턴 인코더는 감속 기어와 같은 수단을 사용하여 함께 연결된 여러 개의 싱글 턴 인코더를 포함할 수 있다.

도 8 은 컴퓨터나 프로세서가 본 발명의 실시예에 따른 화물 제어 방법을 수행시키도록 컴퓨터 프로그램이 실행할 수 있는 단계를 설명하는 블럭선도 또는 순서도를 나타낸다. 트롤리에서부터 스프레더까지의 거리는 바람직하게는 연속적으로 단계 70 에서 측정된다. 스프레더 위치가 트롤리 아래에 미리 결정된 위치에서 벗어나면, 선형 편차가 계산된다. 이 선형 편차가 스큐 에러 (e_S) 인 것으로 판단되면, 액츄에이터의 현 위치가 확인되고, 액츄에이터의 하나 이상의 쌍, 예를 들면 액츄에이터 (18) 와 액츄에이터 (19) 또는 액츄에이터 (17) 와 액츄에이 터 (16) 가 움직이게 된다 (단계 78). 다시 말해, 이러한 경우나 회전 에러인 스큐 에러의 경우, 각 쌍의 한 액츄에이터는 풀어내고, 다른 액츄에이터는 감아 들이게 된다. 이에 따라 스프레더의 하나 이상의 코너가 선형 방향으로 당겨져 에러가 줄어든다. 이는 동일한 크기를 갖지만 부호는 다른 신호를 선택된 쌍의 각 액츄에이터에 보냄으로써 최상으로 달성된다. 따라서, 각 액츄에이터는 같은 거리를 그러나 반대 방향으로 구동된다. 카메라에 의한 측정은 계속되고 현재의 스큐 에러가 0 또는 다른 미리 결정된 값으로 되면, 화물 제어 위치를 위한 액츄에이터의 운동은 멈춘다. 스큐 방향의 선형 에러를 보정하기 위하여 사용되는 액츄에이터의 조합은 설명한 바와 같이 동일한 긴 변에 평행한 각 액츄에이터 쌍이 서로 반대 방향으로 움직인다. 이는 이하의 표의 형식으로 요약될 수 있다.

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상기 스큐 에러의 경우에 특정 액츄에이터들이 반대 방향으로 움직이는 것과는 대조적으로, 컨테이너의 리스트 에러는 동일한 긴 변에 평행한 각 액츄에이터 쌍이 서로 같은 방향으로 움직이게 (풀어내거나, 또는 감아 들임) 함으로써 보정된다.

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트림 에러는 단 측에 대응하는 각 액츄에이터 쌍을 같은 방향으로 움직이게 (풀어내거나, 또는 감아 들임) 이동함으로써 치유된다.

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도 7 은 컨테이너의 일 측이 중심선 밑으로의 선형거리 (e_L) 만큼 회전한 리스트 에러를 나타낸다. 스큐, 트림 또는 리스트 형의 에러는 실질적으로 함께 보정될 수 있다. 바람직하게, 트림 또는 리스트 보정은 비례 P 형 루프에서 더 적은 신호 증폭을 이용하여 느린 속도로 이행된다.

도 9 와 도 10 은 각각 스큐 보정을 위해, 도 8 에서 도시된 바와 같이 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램의 유사한 순서도를 나타낸다. 트림 에러를 보정하기 위한 도 9 에서는 도 8 에 도시된 스큐 방법과는 대조적으로, 스프레더의 동일한 긴 변, (예를 들어, 4a-4c 또는 4b-4d) 에 대응하는 두 개 이상의 액츄에이터는 모두 같은 방향 (+ve) 또는 (-ve) 로 움직인다. 상기 도 8 에 도시된 스큐 보정 방법에서는 액츄에이터가 반대방향으로 다시 말해, 하나는 (+ve) 방향으로 다른 하나는 (-ve) 방향으로 움직인다. 도 10 은 리스트 에러를 보정하기 위한 순서도를 나타낸다. 또한 상기 액츄에이터 쌍은 같은 방향으로 움직이며, 이 경우 각 쌍은 짧은 변에 (즉, 4a-4b 및/또는 4c-4d) 에 대응한다.

상기 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 카메라 부재는 CCD 카메라다. 하지만, 예를 들어 레이져 스캐너나 레이져 거리 측정기와 같은 다른 광학도구가 이용될 수도 있다. 상기 바람직한 실시예에서는, 하나 이상의 광학 타겟은 적외선 (IR) 발신기이다. 그러나 다른 광학 타겟이 제공될 수 있으며, 예를 들어 LCD 다이오드, 형광램프 또는 반사 타겟 (예를 들어, 반사기), 마킹, 패턴 또는 스프레더상의 고 콘트라스트면이다.

다른 바람직한 실시예에서, 광원 (7) 은 두 방향으로 배열된 광학 타겟을 포함한다. 광원의 배열은 T 형 또는 십자가 형태로 될 수 있다. 특히, 리스트 에러를 측정하기 위해서, 배열의 일부 (예를 들어 도 4,6 의 (7')) 는 T 부분을 갖고, 이 부분은 주 선형부와 상이한 높이에 배치될 수 있다 (도 6 의 측면에 도시). 주 광원과 T 부분의 광원 간의 높이 차로 인해, 제 1 광원과 T 형 광원간의 수직 거리와 편차가 이미 알려져 있기 때문에, CCD 카메라 스캐닝은 더 정확하게 리스트 에러를 측정할 수 있다.

다른 실시예에서, 증분 인코더가 액츄에이터의 위치를 탐색하기 위한 더 간단하고 더 저렴한 센서로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 예상하지 못한 동력 손실 또는 에러 상태에 기인하는 재시작 또는 재구성이 극단적으로 드문 경우에 증분 인코더나 조합된 증분 인코더를 사용하는 것이 바람직하다.

하나 이상의 마이크로프로세서 (또는 프로세서나 컴퓨터) 는 예를 들어, 도 3 내지 7 을 참조하여 설명된 바와 같이, 본 발명의 하나 이상의 양태에 따른 방법의 단계를 수행하는 중앙 처리 장치 (CPU) 를 포함한다. 비교 측정기는 프로세서로 구성되거나, 표준 컴퓨터나 프로세서 또는 다른 장치나 전용 아날로그 또는 디지탈장치 또는 하나 이상의 특별히 개조된 컴퓨터나 프로세서, FPGAs (field programmable gate arrays) 나 ASICs (application specific integrated circuits) 또는 다른 장치 예를 들어, 간단한 프로그램 가능 로직 디바이스 (SPLDs), 복잡한 프로그램 가능 로직 디바이스 (CPLDs), 필드 프로그램 가능 시스템 칩 (field programmable system chips)(FPSCs) 이다. 예를 들어 도면 (특히, 도 4 내지 7) 과 관련하여 전술한 방법은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 도움으로 수행되며, 이 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에 의하여 접근 용이한 메모리에 적어도 부분적으로 저장된다.

상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 코드 요소나 소프트웨어 코드부를 포함하며 이에 의해 컴퓨터, 프로세서, 또는 다른 장치가 식과 알고리즘, 순환 알고리즘, 무선 통신 파라미터 데이터, 저장치, 연산 및 통계적 또는 패턴 인식법을 이용하여 (예를 들어, 도 1 과 8 - 10 과 관련하여 전술한) 본 방법을 수행한다.

상기 프로그램의 일부는 프로세서에 저장될 수 있으며, 이 대신에 ROM, RAM, PROM, EPROM 또는 EEPROM 칩 또는 유사한 메모리 수단에도 저장될 수 있다. 프로그램의 일부분 또는 전체는 다른 적합한 컴퓨터 판독가능한 매체, 예를 들어 자기디스크, CD-ROM 또는 DVD 디스크, 하드디스크, 마그네토 광학 메모리 저장수단, 펌웨어인 플래시메모리, 휘발성 메모리 또는 데이터 서버에 국부적으로 (또는 중심에서) 저장될 수 있다. 소니 메모리 스틱 (TM) 과 다른 제거가능한 플래시 메모리, 하드 드라이브 등과 같은 제거가능한 메모리 매체를 포함하는 알려져 있는 적합한 매체도 이용될 수 있다. 상기 프로그램은 인터넷과 같은 공공 네트워크를 포함하는 데이터 네트워크로부터 부분적으로 제공되어 질 수 있다. 전술한 컴퓨터 프로그램은 여러 개의 다른 컴퓨터나 컴퓨터 시스템에서 거의 동시에 실행되게 부분적으로 분산되어 배열될 수 있다. 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI) 는 크레인의 화물 위치를 계산하는 동안 전술한 상기 시스템과 방법을 사용하여 얻어진 하나 이상의 값을 표시하는데 이용될 수 있다. 간단한 형태로, 예를 들어 X (또는 Y) 수평방향 속도, 수직방향 속도와 같이 본 컨테이너 로드용 파라미터 중 하나 이상의 판독은 숫자 및/또는 그래픽으로 나타내어 스크린에 표시된다. 특히, 그러한 하나 이상의 GUIs 는 크레인 (1), 화물 (15) 과, 크레인, 화물, 착륙 위치 (컨테이너 포트 또는 화물장의 일부 영역에 있는 트럭 등의) 의 실제 또는 그래픽 도시와 관련하여 승강 또는 하강 타겟의 상대 위치를 표시하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어 컴퓨터 마우스의 오른쪽 클릭과 같은 선택 실행 또는 다른 컴퓨터 입력/선택 부재는 GUI 에 관한 도시의 일부에 트림, 리스트 또는 스큐 타입의 편차 에러를 위한 라이브 리얼 타임 값 또는 컨테이너 방향의 리스트 또는 트림 또는 시각적 묘사와 화물 위치의 에러를 위한 저장된 값과 위치 에러를 결정하고 스큐 또는 리스트나 트림 에러를 결정하고 화물위치를 계산하는데 사용되는 미리 결정된 값을 변경하거나 고정시키는 것이 가능할 때의 구성 스크린 중 임의의 디스플레이를 야기한다. 상기 GUI 의 일 개선점으로는, 이 GUI 의 하나 이상의 부분이 비디오 카메라에 의해 제공되어 동작 부분을 함께 디스플레이로 스크린에 결합시킬 수 있다는 점이다. 따라서, GUI 의 일부 이상이 시각적 판독할 수 있도록 제공될 수 있으며, 승강 또는 하강 작동의 라이브 픽쳐에 포개 놓아진다. 다시 말해, 화물 위치, 트림 에러, 리스트 또는 스큐 에러 등의 하나 이상의 그래픽 및/또는 숫자가 화물이 취급되는 동안 라이브 비디오 픽쳐에 포개 놓아질 수 있다.

상기는 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하지만, 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으며 공개된 설명에 해당되는 변동 및 변형이 있을 수 있음을 주목해야 한다.

Claims

컨테이너 크레인의 매달린 화물의 운동을 제어하기 위한 화물 제어 장치로서, 상기 크레인은 트롤리, 스프레더, 화물을 들어올리기 위하여 4 개의 서스펜션 지점에 배치된 화물라인을 포함하고,

상기 화물 제어 장치는, 하나 이상의 광원, 광학 센서 및 두 개 이상의 액츄에이터를 포함하고,

상기 하나 이상의 광원은 상기 스프레더에 배열되고, 상기 하나 이상의 광원은 상기 스프레더에 한 방향 이상으로 연장된 다수의 광원을 포함하고,

상기 광학 센서는 상기 하나 이상의 광원에 의해 발생한 빛과 컨테이너 직교축의 가상중심선에 대한 스프레더 하부에 매달린 컨테이너 직교축의 편향위치를 감지하기 위하여 트롤리에 배치되고,

상기 편향위치는 상기 광원에 의해 발생한 빛의 광학 센서에 의한 감지의 차이에 근거해 결정되고,

상기 광학 센서는 컨테이너 직교축에 대한 제 1 직선으로 스프레더에 배열된 2 개 이상의 광원의 조준선에 배치되고,

상기 광학 센서는 제 1 직선에 수직인 직선에 배열되는 하나 이상의 제 3 광원의 조준선에 배치되고, 상기 하나 이상의 제 3 광원은 제 1 직선의 상기 광원에 대해 상이한 높이로 배치되고,

상기 두 개 이상의 액츄에이터는 하나 이상의 화물라인에 부착 배열되고, 상기 두 개 이상의 액츄에이터가 하나 이상의 화물라인을 짧게 하거나 길게 하여 하나 이상의 상기 서스펜션 지점을 상기 가상 중심선에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시키기 위하여 배열되는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 제 1 액츄에이터는 제 1 화물라인의 제 1 부분을 감아 들이며, 동시에 하나 이상의 제 2 액츄에이터는 제 1 화물라인의 제 2 부분을 풀어내는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 상기 액츄에이터는 화물라인의 일부를 감아 들이거나 풀어내기 위하여 전방 또는 후방으로 움직이도록 배치된 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 3 항에 있어서, 하나 이상의 상기 액츄에이터는 전방 또는 후방으로 직선으로 움직이기 위해 배치된 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 액츄에이터는 하나 이상의 화물라인이 실질적으로 직선으로 움직일 수 있도록 모터에 의해 구동되는 스크류 드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 5 항에 있어서, 하나 이상의 상기 액츄에이터는 샤프트를 연장 또는 후퇴시킬 수 있도록 배치된 스크류 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 제 1 액츄에이터 위치와 운동 한계를 제 2 액츄에이터 위치와 운동 한계와 비교하여 어느 액츄에이터를 움직이게 할 것인지를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 상기 액츄에이터의 감지된 위치로부터의 입력을 포함하는 루프를 사용하여 검출된 편향 에러를 주어진 기준으로 조정하는 제어 루프를 갖는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 제어장치는 하나 이상의 액츄에이터의 위치의 연속 값을 위한 입력을 포함하는 제어장치를 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 제어 장치는 운동 증가 또는 시간 주기에 관하여 추출된 액츄에이터 위치 값을 위한 입력을 포함하는 제어장치를 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화물 제어 장치는 스프레더의 동일한 측에 배열된 4 개의 상기 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화물 제어 장치는 스프레더의 붐 선단 측에 배열된 4 개의 상기 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화물 제어 장치는 하나 이상의 액츄에이터가 화물라인을 길게하거나 짧게 할 수 있도록 구동 수단으로 배치된 하나 이상의 회전 전기 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 액츄에이터는 모터에 의해 구동되고, 화물라인을 움직이게 하고 웜 기어, 베벨 드라이브, 랙 - 피니언 중에서 선택되는 드라이브나 트랜스미션을 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 유압 구동 장치가 화물라인을 이동시키고 이렇게 함으로써 그 화물라인을 길게 또는 짧게 하기 위한 액츄에이터로 또는 구동 수단으로서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
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제 1 항에 있어서, 광학 센서는 CCD 카메라, 레이져 스캐너, 레이져 거리 측정기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화물 제어 장치.
화물이 매달려 있는 컨테이너 크레인을 화물 제어 장치로 제어하는 방법으로, 상기 크레인은 스프레더와, 화물을 들어올리기 위하여 4 개의 서스펜션 지점에 배치된 화물라인을 포함하고,

상기 방법은 상기 스프레더에 한 방향 이상으로 연장된 상기 크레인의 스프레더에 배열된 하나 이상의 광원을 포함하는 크레인 광원의 트롤리에 배열된 광학 센서로 직교축의 가상 중심선에 대한 컨테이너 또는 스프레더의 직교축의 편향위치를 감지하는 단계를 포함하고,

상기 광학 센서는 컨테이너의 직교축에 대한 제 1 직선으로 스프레더에 배열된 2 개 이상의 광원의 조준선에 배치되고,

상기 광학 센서는 제 1 직선에 수직인 직선에 배열되는 하나 이상의 제 3 광원의 조준선에 배치되고, 상기 하나 이상의 제 3 광원은 제 1 직선의 상기 광원에 대해 상이한 높이로 배치되고,

상기 편향위치는 상기 광원에 의해 발생한 빛의 광학 센서에 의한 감지의 차이에 근거해 결정되고,

하나 이상의 액츄에이터의 선형 위치를 결정하고, 하나 이상의 상기 서스펜션 지점을 상기 가상중심선에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시키기 위해, 두 개 이상의 상기 액츄에이터에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 제 1 액츄에이터 위치와 액츄에이터 운동 한계를 하나 이상의 제 2 액츄에이터 위치와 운동 한계와 비교하는 단계와 어느 액츄에이터를 움직이게 할 것인지를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 제 1 화물라인의 제 1 부분을 감아들이고 동시에 제 1 화물라인의 제 2 부분을 풀어내어 제 1 화물라인의 일부분을 짧게 또는 길게하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 22 항에 있어서, 스프레더의 하나의 같은 측에 대응하는 액츄에이터 쌍의 두 액츄에이터가 같은 양의 방향 또는 음의 방향으로 감아들이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 23 항에 있어서, 스프레더의 하나의 같은 측에 대응하는 액츄에이터 쌍의 두 액츄에이터가 같은 양의 방향 또는 음의 방향으로 함께 화물라인을 풀어내는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 스크류 장치가 설치된 모터로 하나 이상의 액츄에이터를 구동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 25 항에 있어서, 화물라인에 부착 배치된 샤프트를 연장, 후퇴시키기 위한 스크류 장치가 설치된 모터로 하나 이상의 액츄에이터를 구동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 하나 이상의 액츄에이터의 위치를 연속적으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 운동 증가 또는 시간 주기에 의존하는 샘플에 의하여 하나 이상의 액츄에이터의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 컨테이너의 직교축에 대한 제 1 직선으로 스프레더에 배열된 2 개 이상의 광원까지의 거리를 상기 광학 센서로 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 스프레더에 제 1 직선으로 배열된 2 개 이상의 광원까지의 거리를 광학 센서로 측정하고 X 또는 Y 방향으로 직교 축으로부터의 선형 편차를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 30 항에 있어서, 상기 제 1 직선에 수직인 직선에 배열되는 하나 이상의 제 3 광원까지의 거리를 상기 광학 센서로 측정하여 리스트 에러를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 31 항에 있어서, 하나 이상의 제 3 광원까지의 거리를 결정하고, 컨테이너의 리스트 편향을 계산하여 상기 리스트 에러를 보정하기 위하여, 한 쌍의 상기 서스펜션 지점의 공통 이동을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 광학 센서로부터 각 광원까지의 거리를 측정하고 스프레더의 선형 편차, 트림에러를 측정하며, 이 트림 에러를 보정하기 위해 한 쌍의 상기 서스펜션 지점의 공통 이동을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
제 20 항에 있어서, 하나 이상의 컴퓨터나 프로세서에서 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행시켜서, 상기 컨테이너 크레인을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
컴퓨터로 판독 가능한 매체; 및

컴퓨터로 판독가능한 매체에 기록되고, 컴퓨터 또는 프로세서 (Processor) 에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하고,

상기 컴퓨터 또는 프로세서 (Processor) 는 이하의 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,

이 방법은 스프레더에 한 방향 이상으로 연장된 크레인의 스프레더에 배열된 하나 이상의 광원을 포함하는 크레인 광원의 트롤리에 배열된 광학 센서로 직교축의 가상 중심선에 대한 컨테이너 또는 스프레더의 직교축의 편향위치를 감지하는 단계를 포함하고,

상기 광학 센서는 컨테이너의 직교축에 대한 제 1 직선으로 스프레더에 배열된 2 개 이상의 광원의 조준선에 배치되고,

상기 광학 센서는 제 1 직선에 수직인 직선에 배열되는 하나 이상의 제 3 광원의 조준선에 배치되고, 상기 하나 이상의 제 3 광원은 제 1 직선의 상기 광원에 대해 상이한 높이로 배치되고,

상기 편향위치는 상기 광원에 의해 발생한 빛의 광학 센서에 의한 감지의 차이에 근거해 결정되고,

하나 이상의 액츄에이터의 선형 위치를 결정하고, 하나 이상의 서스펜션 지점을 상기 가상중심선에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시키기 위해, 두 개 이상의 액츄에이터에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법인 컴퓨터 프로그램 제품.
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컨테이너 크레인의 매달린 화물의 운동을 제어하기 위한 시스템으로서, 상기 크레인은 트롤리, 스프레더, 화물을 들어올리기 위하여 4 개의 서스펜션 지점에 배치된 화물라인을 포함하고,

상기 시스템은, 하나 이상의 광원, 광학 센서 및 두 개 이상의 액츄에이터 를 포함하고,

상기 하나 이상의 광원은 상기 스프레더에 한 방향 이상으로 연장된 다수의 광원을 포함하고,

상기 광학 센서는 상기 하나 이상의 광원에 의해 발생한 빛과 컨테이너 직교축의 가상 중심선에 대한 스프레더 하부에 매달린 컨테이너 직교축의 편향위치를 감지하기 위하여 트롤리에 배치되고,

상기 편향위치는 상기 광원에 의해 발생한 빛의 광학 센서에 의한 감지의 차이에 근거해 결정되고,

상기 광학 센서는 컨테이너의 직교축에 대한 제 1 직선으로 스프레더에 배열된 2 개 이상의 광원의 조준선에 배치되고,

상기 광학 센서는 제 1 직선에 수직인 직선에 배열되는 하나 이상의 제 3 광원의 조준선에 배치되고, 상기 하나 이상의 제 3 광원은 제 1 직선의 상기 광원에 대해 상이한 높이로 배치되고,

두 개 이상의 액츄에이터는 하나 이상의 화물라인에 부착 배열되고, 상기 두 개 이상의 액츄에이터는 상기 스프레더의 동일한 면에 배치되고,

하나 이상의 액츄에이터에 센서가 배치되고, 상기 센서는 상기 액츄에이터의 선형 운동을 측정하기 위해 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 37 항에 있어서, 하나 이상의 상기 액츄에이터의 선형 위치를 결정하는 수단과, 하나 이상의 상기 서스펜션 지점을 상기 가상중심선에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시키기 위해 두 개 이상의 상기 액츄에이터에 신호를 보내는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 37 항에 있어서, 제 1 액츄에이터 위치와 액츄에이터 운동 한계를 하나 이상의 제 2 액츄에이터 위치와 운동 한계와 비교하는 수단과, 어느 액츄에이터를 움직이게 할 것인지를 결정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 37 항에 있어서, 하나 이상의 상기 액츄에이터의 선형 위치 또는 운동에 의존하는 데이타를 표시하고 조작하는 하나 이상의 그래픽 사용자 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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제 37 항에 있어서, 세 개 이상의 광원이 크레인 또는 스프레더에 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 37 항에 있어서, 하나 이상의 센서수단은 광학 인코더로 알려진 종류인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 43 항에 있어서, 하나 이상의 센서 수단은 증분 또는 절대 인코더로 알려진 종류인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 43 항에 있어서, 각 액츄에이터가 동일한 값을 갖지만 부호는 서로 반대인 선형이동 신호를 받도록 임의의 액츄에이터 쌍을 위한 신호를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 37 항에 있어서, 컨테이너 크레인의 매달린 화물을 모니터 또는 제어하는 사용자를 위한 인간-기계 인터페이스의 그래픽 사용자 인터페이스로, 상기 크레인은 트롤리, 스프레더, 화물을 들어올리기 위하여 4 개의 서스펜션 지점에 배치된 화물라인 그리고, 컨테이너의 직교 축의 가상중심선에 대한 스프레더 하부에 매달린 컨테이너의 직교 축의 편향 위치를 감지하는 광학 센서를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스에 있어서,

하나 이상의 상기 액츄에이터의 선형 위치 결정에 의존하는 수치 데이타를 표시하고, 하나 이상의 상기 서스펜션 지점을 상기 가상중심선에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시키기 위해 두 개 이상의 상기 액츄에이터에 신호를 보내는 수단을 갖는 그래픽 사용자 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 46 항에 있어서, 속도 및 위치 중 하나 이상의 그래픽 표현, 크레인의 그래픽 표현부, 크레인의 그래픽 표현, 실시간 비디오 중 어느 하나로 동일한 디스플레이에 결합된 위치 및 속도 중 하나 이상을 위한 수치 데이터를 표시하기 위한 수단을 갖는 그래픽 사용자 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 46 항에 있어서, 실시간 값, 시뮬레이션 값, 이전 값 중 어느 하나를 포함하는 현 컨테이너를 위한 매달려 있는 화물의 속도 및 위치 중 하나 이상의 표현을 포함하는 디스플레이를 제공하는 수단을 갖는 그래픽 사용자 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 20 항에 있어서, 화물 컨테이너 취급용 배 - 해안 (ship-to-shore) 컨테이너 크레인의 매달린 화물의 운동을 제어하기 위하여 사용되는 컨테이너 크레인을 제어하는 방법.
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