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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023013872
(43)【公開日】2023-01-26
(54)【発明の名称】荷卸システム及び荷卸システムの制御方法
(51)【国際特許分類】
B66C 13/48 20060101AFI20230119BHJP
B66C 13/22 20060101ALI20230119BHJP
G01S 17/87 20200101ALI20230119BHJP
【ＦＩ】
B66C13/48 A
B66C13/22 Y
G01S17/87
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021118335
(22)【出願日】2021-07-16
(71)【出願人】
【識別番号】593001945
【氏名又は名称】株式会社エムエムアイ
(71)【出願人】
【識別番号】000232092
【氏名又は名称】ＮＥＣソリューションイノベータ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123559
【弁理士】
【氏名又は名称】梶 俊和
(74)【代理人】
【識別番号】100177437
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 英子
(72)【発明者】
【氏名】宇丹 友浩
(72)【発明者】
【氏名】▲吉▼田 晋司
(72)【発明者】
【氏名】木嶋 哲士
(72)【発明者】
【氏名】栗田 裕二
【テーマコード（参考）】
3F204
5J084
【Ｆターム（参考）】
3F204AA02
3F204BA05
3F204CA01
3F204CA07
3F204DA03
3F204DA07
3F204DB04
3F204DB06
3F204DB09
3F204DC06
3F204GA04
5J084AA04
5J084AA05
5J084AB09
5J084AD01
5J084BA03
5J084BA19
5J084BA20
5J084BA48
5J084CA03
5J084CA10
5J084EA40
(57)【要約】
【課題】車両の荷台に積み込まれている積荷を車両の外へと自動で荷卸しすることができる荷卸システム及び荷卸システムの制御方法を提供すること。
【解決手段】制御装置６００は、背面測距装置２００によりコイル８００の第１面を計測させ、第１面を計測した結果である第１位置に基づき移動装置４００により側面測距装置３００を第１移動後位置に移動させ、第１移動後位置で側面測距装置３００により第１面を計測させ、コイル幅Ｗｃに基づいて移動装置４００により側面測距装置３００を第２移動後位置に移動させ、第２移動後位置で側面測距装置３００により第２面を計測させ、側面測距装置３００により第１面を計測した結果と第２面を計測した結果とに基づきコイル幅Ｗｃ＿ｄｅｔを求め、第１位置及び幅Ｗｃ＿ｄｅｔに基づいてコイル８００を荷卸しするときの目標座標を求め、クレーン装置５００を目標座標に移動させてコイル８００を荷卸しする。
【選択図】図１
【解決手段】制御装置６００は、背面測距装置２００によりコイル８００の第１面を計測させ、第１面を計測した結果である第１位置に基づき移動装置４００により側面測距装置３００を第１移動後位置に移動させ、第１移動後位置で側面測距装置３００により第１面を計測させ、コイル幅Ｗｃに基づいて移動装置４００により側面測距装置３００を第２移動後位置に移動させ、第２移動後位置で側面測距装置３００により第２面を計測させ、側面測距装置３００により第１面を計測した結果と第２面を計測した結果とに基づきコイル幅Ｗｃ＿ｄｅｔを求め、第１位置及び幅Ｗｃ＿ｄｅｔに基づいてコイル８００を荷卸しするときの目標座標を求め、クレーン装置５００を目標座標に移動させてコイル８００を荷卸しする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平面内の第１方向の一方に荷台を有する車両の前記荷台に積み込まれている積荷を、前記荷台から前記車両の外に自動で荷卸しする荷卸システムであって、
前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、
前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、
前記第２計測装置を移動させる移動装置と、
前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、
前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置は、
前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させ、
前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させ、
前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させ、
あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させ、
前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させ、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求め、
前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求め、
前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする、荷卸システム。
前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、
前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、
前記第２計測装置を移動させる移動装置と、
前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、
前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置は、
前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させ、
前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させ、
前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させ、
あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させ、
前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させ、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求め、
前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求め、
前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする、荷卸システム。
【請求項2】
前記第１計測装置及び前記第２計測装置により計測することが可能な位置に配置された指標部材を備え、
前記制御装置は、前記第１計測装置により前記指標部材の位置を計測した結果に基づく座標と、前記第２計測装置により前記指標部材の位置を計測した結果に基づく座標とが、略一致するように調整を行う、請求項１に記載の荷卸システム。
前記制御装置は、前記第１計測装置により前記指標部材の位置を計測した結果に基づく座標と、前記第２計測装置により前記指標部材の位置を計測した結果に基づく座標とが、略一致するように調整を行う、請求項１に記載の荷卸システム。
【請求項3】
前記目標座標は、
前記第１方向における第１座標と、
前記水平面内において前記第１方向に略直交する第２方向における第２座標と、
前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向における第３座標と、を有し、
前記制御装置は、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果及び前記第２長さに基づき前記第１座標を求め、
前記第１位置に基づき前記第２座標及び前記第３座標を求める、請求項２に記載の荷卸システム。
前記第１方向における第１座標と、
前記水平面内において前記第１方向に略直交する第２方向における第２座標と、
前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向における第３座標と、を有し、
前記制御装置は、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果及び前記第２長さに基づき前記第１座標を求め、
前記第１位置に基づき前記第２座標及び前記第３座標を求める、請求項２に記載の荷卸システム。
【請求項4】
前記制御装置は、
前記第１位置に基づき求められる前記第２方向おける前記積荷の第３長さに基づき前記第２座標を求め、
前記第１位置に基づき求められる前記第３方向における前記積荷の第４長さに基づき前記第３座標を求める、請求項３に記載の荷卸システム。
前記第１位置に基づき求められる前記第２方向おける前記積荷の第３長さに基づき前記第２座標を求め、
前記第１位置に基づき求められる前記第３方向における前記積荷の第４長さに基づき前記第３座標を求める、請求項３に記載の荷卸システム。
【請求項5】
前記移動装置は、前記第１方向及び／又は前記第３方向に前記第２計測装置を移動させることが可能である、請求項３又は請求項４に記載の荷卸システム。
【請求項6】
前記運搬装置は、
前記積荷を把持する把持手段と、
前記把持手段を前記第１方向に移動させることが可能な第１移動手段と、
前記把持手段を前記第２方向に移動させることが可能な第２移動手段と、
前記把持手段を前記第３方向に移動させることが可能な第３移動手段と、
を有する、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の荷卸システム。
前記積荷を把持する把持手段と、
前記把持手段を前記第１方向に移動させることが可能な第１移動手段と、
前記把持手段を前記第２方向に移動させることが可能な第２移動手段と、
前記把持手段を前記第３方向に移動させることが可能な第３移動手段と、
を有する、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の荷卸システム。
【請求項7】
前記第１計測装置及び前記第２計測装置は、少なくとも近赤外光、可視光若しくは紫外線を照射し、又は、少なくとも近赤外光、可視光若しくは紫外線をパルス状に照射し、計測を行う３次元のＬｉＤＡＲである、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の荷卸システム。
【請求項8】
水平面内の第１方向の一方に荷台を有する車両の前記荷台に積み込まれている積荷を、前記荷台から前記車両の外に自動で荷卸しする荷卸システムの制御方法であって、
前記荷卸システムは、前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、前記第２計測装置を移動させる移動装置と、前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置が、前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させる工程と、
前記制御装置が、前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させる工程と、
前記制御装置が、前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させる工程と、
前記制御装置が、あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させる工程と、
前記制御装置が、前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させる工程と、
前記制御装置が、前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求める工程と、
前記制御装置が、前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求める工程と、
前記制御装置が、前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする工程と、
を備える、荷卸システムの制御方法。
前記荷卸システムは、前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、前記第２計測装置を移動させる移動装置と、前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置が、前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させる工程と、
前記制御装置が、前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させる工程と、
前記制御装置が、前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させる工程と、
前記制御装置が、あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させる工程と、
前記制御装置が、前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させる工程と、
前記制御装置が、前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求める工程と、
前記制御装置が、前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求める工程と、
前記制御装置が、前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする工程と、
を備える、荷卸システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、荷卸システム及び荷卸システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、コイルヤード等の倉庫（以下、コイルヤード等という）において、保管されているコイル等の積荷（以下、コイル等という）を出荷しやすくするように、リフタを用いてコイル等を並び替える作業（以下、配替え作業という）が行われている。コイルヤード等において、コイル等及び台車が設置されている位置は予め決まっている。ここで、位置とは、走行方向、横行方向及び上下方向（昇降方向でもある）における３次元座標で表すことが可能な位置をいう。クレーン装置は位置監視装置（例えば、エンコーダ、レーザー距離計、ＧＰＳ等）を有しており、位置監視装置を用いてコイル等及び台車の位置を検知することが可能である。このため、コイル等を台車に受け渡す動作、又は、台車からコイル等を受け取る動作の際には、クレーン装置を自動で移動させることができ、クレーン装置を用いた配替え作業は自動で行われる。また例えば、特許文献１では、コイルに貼り付けられたセンサネット端末とクレーンの吊りビームに設置された基地局端末を用いて自動でコイルの位置を検知している。
【0003】
一方、荷卸しのためにトラック等の車両（以下、トラック等という）の荷台から車両の外へとコイル等を荷卸しする際には、作業者が無線（例えば、テレコン）又は有線（例えば、ペンダント）のコントローラ装置を用いてクレーン装置を操作し、コイル等の荷卸し作業を手動で行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－００１８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、荷卸し作業を自動化できない理由としては、トラック等の停車位置が毎回異なり、クレーン装置を制御するための情報（例えば目標座標）を固定できないことが挙げられる。また、トラック等の種別により荷台の高さが異なること、コイル等を荷台から荷卸しするに従ってコイル等の重さによって荷台の高さが変わっていく（上がっていく）ことも挙げられる。
【0006】
しかしながら、操作ミスによる事故を防止する等の安全面での要請等からも、トラック等の荷台からトラック等の外へとコイル等を荷卸しする作業を自動化することが望まれている。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、車両の荷台に積み込まれている積荷を車両の外へと自動で荷卸しすることができる荷卸システム及び荷卸システムの制御方法を提供することを例示的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【0009】
水平面内の第１方向の一方に荷台を有する車両の前記荷台に積み込まれている積荷を、前記荷台から前記車両の外に自動で荷卸しする荷卸システムであって、
前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、
前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、
前記第２計測装置を移動させる移動装置と、
前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、
前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置は、
前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させ、
前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させ、
前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させ、
あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させ、
前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させ、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求め、
前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求め、
前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする。
前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、
前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、
前記第２計測装置を移動させる移動装置と、
前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、
前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置は、
前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させ、
前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させ、
前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させ、
あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させ、
前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させ、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求め、
前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求め、
前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする。
【0010】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、車両の荷台に積み込まれている積荷を車両の外へと自動で荷卸しすることができる荷卸システム及び荷卸システムの制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態の荷卸システムの全体構成を示す模式図
【図2】実施形態の（ａ）背面測距装置の配置を示す側面模式図、（ｂ）側面測距装置の配置を示す背面模式図
【図3】実施形態の（ａ）移動装置を示す正面模式図、（ｂ）クレーン装置を示す斜視模式図
【図4】実施形態の（ａ）コイルを示す斜視模式図、（ｂ）荷台に積み込まれているコイルの状態を示す上面模式図、（ｃ）積み込まれているコイルを後側から見た背面模式図
【図5】実施形態の荷卸システムのブロック図
【図6】実施形態の（ａ）横行方向及び昇降方向の座標を説明する模式図、（ｂ）走行方向の座標を求めるための動作及び走行方向の座標を説明する模式図
【図7】実施形態の背面測距装置及び側面測距装置のキャリブレーションを説明する上面模式図
【図8】実施形態の荷卸し処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0013】
［実施形態］
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、車両の例としてトラックを、車両の荷台に積み込まれている積荷の例としてコイルを、荷卸しした積荷を保管する倉庫の例としてコイルヤードを用いるが、他の車両や積荷、倉庫であってもよい。すなわち、車両は荷台を有するものであればよい。また、積荷はクレーン装置によって運搬することが可能であり、少なくとも２つの面とみなすことが可能な部分を有するものであればよい。この場合、積荷は互いに直交しない２つの面を有するもの、又は、略平行な２つの面を有するものであってもよい。倉庫は一定期間積荷を保管する場所や、一時的に積荷を保管する中間倉庫等であってもよく、例えば、工場、建設作業現場、コンテナターミナル等の作業現場であってもよい。また、積荷の保管場所は屋内・屋外を問わず、クレーン装置を自動で制御できる設備があればよい。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、車両の例としてトラックを、車両の荷台に積み込まれている積荷の例としてコイルを、荷卸しした積荷を保管する倉庫の例としてコイルヤードを用いるが、他の車両や積荷、倉庫であってもよい。すなわち、車両は荷台を有するものであればよい。また、積荷はクレーン装置によって運搬することが可能であり、少なくとも２つの面とみなすことが可能な部分を有するものであればよい。この場合、積荷は互いに直交しない２つの面を有するもの、又は、略平行な２つの面を有するものであってもよい。倉庫は一定期間積荷を保管する場所や、一時的に積荷を保管する中間倉庫等であってもよく、例えば、工場、建設作業現場、コンテナターミナル等の作業現場であってもよい。また、積荷の保管場所は屋内・屋外を問わず、クレーン装置を自動で制御できる設備があればよい。
【0014】
また、３次元の座標（以下、３次元座標という）としては、例えば直交座標系として説明するが、球面座標系等、３次元の空間において所定の位置を特定できるものであれば他の座標系を用いてもよい。直交座標系として、水平面内における第１方向である走行方向（ｘ方向）、水平面内において第１方向に略直交する第２方向である横行方向（ｙ方向）、走行方向及び横行方向に略直交する第３方向である昇降方向（ｚ方向）を用いる。なお、後述するクレーン装置の走行レールの方向を走行方向、横行レールの方向を横行方向とする。また、トラックの進行方向（前後方向でもある）はクレーン装置の走行方向とし、トラックの幅方向はクレーン装置の横行方向とする。なお、トラックの進行方向等とクレーン装置の走行方向等については上述した定義に限定されない。
【0015】
＜荷卸システム＞
本実施形態の荷卸システムは、走行方向の一方に荷台を有するトラックの荷台に積み込まれているコイルを車両の外であるコイルヤードに自動で荷卸しするシステムである。図１は、本実施形態の荷卸システム１００を説明する模式図である。図１はコイルヤード９００を天井９１２（図２参照）側から見た平面模式図であり、コイルヤード９００における本実施形態の荷卸システム１００、トラック７００、コイル８００を示している。また、図１には、走行方向及び横行方向も示している。なお、図１に図示された各構成物の大きさの比率や相対的な距離等は必ずしも現実の大きさの比率や相対的な距離等を表していない。さらに、各構成物の配置も図１に示した状態に限定されない。
本実施形態の荷卸システムは、走行方向の一方に荷台を有するトラックの荷台に積み込まれているコイルを車両の外であるコイルヤードに自動で荷卸しするシステムである。図１は、本実施形態の荷卸システム１００を説明する模式図である。図１はコイルヤード９００を天井９１２（図２参照）側から見た平面模式図であり、コイルヤード９００における本実施形態の荷卸システム１００、トラック７００、コイル８００を示している。また、図１には、走行方向及び横行方向も示している。なお、図１に図示された各構成物の大きさの比率や相対的な距離等は必ずしも現実の大きさの比率や相対的な距離等を表していない。さらに、各構成物の配置も図１に示した状態に限定されない。
【0016】
本実施形態の荷卸システム１００は、第１計測装置である背面測距装置２００、第２計測装置である側面測距装置３００、移動装置４００、運搬装置であるクレーン装置５００、制御装置６００を備えている。コイルヤード９００は、車両出入口９１０、天井９１２（図２参照）、床面９１４を有している。コイルヤード９００の床面９１４に、荷卸ししたコイル８００を保管する位置（以下、保管位置という）９２０を破線で示す。トラック７００は、キャビン７１０、荷台７２０を有している。トラック７００の荷台７２０には、少なくとも１つのコイル８００が積み込まれており、図１では例えば２つのコイル８００が積み込まれている。
【0017】
＜背面測距装置＞
背面測距装置２００は、例えば３次元のＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）である。背面測距装置２００は、照射部２２０、受信部２４０、制御部２６０を有する（図５参照）。照射部２２０は、水平方向及び垂直方向の所定の範囲（以下、視野という）内で、例えばレーザー光を走査する（スキャンするともいう）ことにより、視野内に存在する対象物にレーザー光を照射する。受信部２４０は、照射部２２０により照射されたレーザー光が視野内の対象物によって反射された反射波を受信する。
背面測距装置２００は、例えば３次元のＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）である。背面測距装置２００は、照射部２２０、受信部２４０、制御部２６０を有する（図５参照）。照射部２２０は、水平方向及び垂直方向の所定の範囲（以下、視野という）内で、例えばレーザー光を走査する（スキャンするともいう）ことにより、視野内に存在する対象物にレーザー光を照射する。受信部２４０は、照射部２２０により照射されたレーザー光が視野内の対象物によって反射された反射波を受信する。
【0018】
制御部２６０は、照射部２２０からレーザー光を照射したタイミングと、受信部２４０により反射波を受信したタイミングとに基づいて、対象物の位置を演算する。ここで、制御部２６０においては、３次元のローカル座標系が定義されており、対象物の位置は３次元座標として演算される。制御部２６０で定義されているローカル座標系は、基準座標となるワールド座標系（グローバル座標系ともいう）に変換することが可能である。このため、制御部２６０は、対象物の位置をワールド座標系の３次元座標として変換し、制御装置６００に出力する。
【0019】
背面測距装置２００は、走行方向の一方からトラック７００の荷台７２０を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する。具体的には、背面測距装置２００は、車両出入口９１０を介してトラック７００がコイルヤード９００内に進入し所定の位置で停車したときに、トラック７００の後方かつ上方となる位置に配置されている。以下、走行方向において、トラック７００のキャビン７１０側を前側ともいい、荷台７２０側を後側ともいう。また、横行方向において、トラック７００の進行方向に向かって左側、右側を定義する。
【0020】
図２（ａ）は背面測距装置２００の配置を示す側面模式図である。背面測距装置２００は、一点鎖線で示す中心軸Ｃｖ１（光軸）方向に対して垂直方向の上下にそれぞれ角度θｖ１の視野を有し、水平方向に角度θｈ１（図７参照）の視野を有する。ここで、背面測距装置２００は、垂直方向が本実施形態の昇降方向と略一致するように配置されている。また、背面測距装置２００は、中心軸Ｃｖ１と床面９１４とがなす角度が角度θ１となるように配置されている。角度θｖ１は例えば３８．４度、角度θ１は例えば３０度であるが、これらの値に限定されない。
【0021】
背面測距装置２００は、少なくともトラック７００の荷台７２０を視野に入れることが可能な位置に配置されていればよく、図１では例えば車両出入口９１０の上側に配置されている。背面測距装置２００はこの位置に固定されている、言い換えれば、背面測距装置２００は、走行方向、横行方向及び昇降方向のいずれにも平行移動することはない。なお、背面測距装置２００から荷台７２０を俯瞰したとき、走行方向の前側は奥側に相当し、後側は手前側に相当する。背面測距装置２００の視野を図２（ｂ）に破線Ｆｖ１として示す。
【0022】
＜側面測距装置＞
側面測距装置３００も、例えば３次元のＬｉＤＡＲである。側面測距装置３００は、照射部３２０、受信部３４０、制御部３６０を有する（図５参照）。照射部３２０、受信部３４０、制御部３６０の機能は照射部２２０、受信部２４０、制御部２６０と同様であるため、説明を省略する。なお、側面測距装置３００においても、背面測距装置２００と共通するワールド座標系の３次元座標として、ローカル座標を変換することができる。背面測距装置２００及び側面測距装置３００の座標系の調整（以下、キャリブレーションという）については後述する。
側面測距装置３００も、例えば３次元のＬｉＤＡＲである。側面測距装置３００は、照射部３２０、受信部３４０、制御部３６０を有する（図５参照）。照射部３２０、受信部３４０、制御部３６０の機能は照射部２２０、受信部２４０、制御部２６０と同様であるため、説明を省略する。なお、側面測距装置３００においても、背面測距装置２００と共通するワールド座標系の３次元座標として、ローカル座標を変換することができる。背面測距装置２００及び側面測距装置３００の座標系の調整（以下、キャリブレーションという）については後述する。
【0023】
側面測距装置３００は、トラック７００の側方からトラック７００を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する。背面測距装置２００が固定されている点に対し、側面測距装置３００は固定されておらず移動可能、すなわち走行方向、横行方向及び昇降方向の少なくとも１方向に平行移動が可能である点において異なる。具体的には、側面測距装置３００は、車両出入口９１０を介してトラック７００がコイルヤード９００内に進入し所定の位置で停車したときに、トラック７００の左側に配置されている。なお、側面測距装置３００は、トラック７００の右側に配置されていてもよい。
【0024】
図２（ｂ）は側面測距装置３００の配置を示す走行方向の一方（後側）から見た背面模式図である。なお、説明のためトラック７００のキャビン７１０の描画を省略している。側面測距装置３００は、一点鎖線で示す中心軸Ｃｖ２（光軸）方向に対して垂直方向の上下にそれぞれ角度θｖ２の視野を有し、水平方向に角度θｈ２（図７参照）の視野を有する。ここで、側面測距装置３００は、垂直方向が本実施形態の昇降方向と略一致するように配置されている。また、側面測距装置３００は、中心軸Ｃｖ２が床面９１４と略平行となるように配置されている。角度θｖ２も例えば３８．４度とするが、この値に限定されない。また、側面測距装置３００は、移動装置４００に取り付けられている。なお、側面測距装置３００からトラック７００を俯瞰したとき、横行方向の右側は奥側に相当し、左側は手前側に相当する。側面測距装置３００の視野を図２（ａ）に破線Ｆｖ２として示す。
【0025】
背面測距装置２００及び側面測距装置３００は、近赤外光、可視光若しくは紫外線のレーザー光を照射し、又は、近赤外光、可視光若しくは紫外線のレーザー光をパルス状に照射し、計測を行う３次元のＬｉＤＡＲである。なお、背面測距装置２００及び側面測距装置３００は、ＬｉＤＡＲでなくてもよく、他の波長の電磁波、例えば電波を用いたレーダーであってもよい。さらに、背面測距装置２００及び側面測距装置３００は、音波を用いたものであってもよく、対象物の位置を３次元座標として特定できるものであればよい。
【0026】
＜移動装置＞
図３（ａ）に移動装置４００の構成を示す正面模式図を示す。移動装置４００は、保持部４１０、水平移動部４２０、垂直移動部４３０、支持部４４０、制御部４５０、駆動部４６０を有している。保持部４１０は、側面測距装置３００を保持する。
図３（ａ）に移動装置４００の構成を示す正面模式図を示す。移動装置４００は、保持部４１０、水平移動部４２０、垂直移動部４３０、支持部４４０、制御部４５０、駆動部４６０を有している。保持部４１０は、側面測距装置３００を保持する。
【0027】
水平移動部４２０には、保持部４１０が固定して取り付けられており、垂直移動部４３０に設けられた水平レール４３２に沿って、水平方向に移動することが可能である。水平移動部４２０は駆動部４６０によって駆動され、水平方向に移動する（図中白抜き矢印）。水平移動部４２０の水平方向への移動は、走行方向と略一致するように構成されている。
【0028】
垂直移動部４３０には、水平移動部４２０が移動可能に取り付けられており、支持部４４０に設けられた垂直レール４４２に沿って、垂直方向に移動することが可能である。垂直移動部４３０は、水平レール４３２を有している。垂直移動部４３０は駆動部４６０によって駆動され、垂直方向に移動する（図中白抜き矢印）。垂直移動部４３０の垂直方向への移動は、昇降方向と略一致するように構成されている。
【0029】
支持部４４０には、垂直移動部４３０が移動可能に取り付けられており、垂直レール４４２を有している。制御部４５０は、制御装置６００と有線又は無線による通信ネットワーク（不図示）を介して情報の送受信を行うことが可能であり、制御装置６００の制御に従って移動装置４００の各種動作を制御する。制御部４５０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ等を有している。制御部４５０は、ＲＯＭに記憶された各種プログラムに従いＲＡＭを一時的な作業領域として使用しながらタイマにより各種タイミングを監視しつつＣＰＵにより各種演算を行って移動装置４００を制御する。駆動部４６０は、水平移動部４２０及び垂直移動部４３０を駆動するためのモータ、シリンダ、クラッチ、ギヤ等の公知の駆動手段、伝達手段（不図示）を有している。
【0030】
なお、支持部４４０はそれ自体が独立してコイルヤード９００の床面９１４から立設するように設置されてもよいし、コイルヤード９００の壁面（不図示）に取り付けられてもよい。また、移動装置４００は、トラック７００が停車したときに左右いずれかの側面近傍となる位置に配置されていればよい。
【0031】
＜クレーン装置＞
図３（ｂ）は、本実施形態のクレーン装置５００の全体構成を示す斜視模式図である。クレーン装置５００は、コイルヤード９００において、コイル８００を吊り上げて運搬するための装置であり、例えば天井クレーンである。なお、クレーン装置５００は天井クレーンに限定されず、他の構成のクレーンであってもよい。
図３（ｂ）は、本実施形態のクレーン装置５００の全体構成を示す斜視模式図である。クレーン装置５００は、コイルヤード９００において、コイル８００を吊り上げて運搬するための装置であり、例えば天井クレーンである。なお、クレーン装置５００は天井クレーンに限定されず、他の構成のクレーンであってもよい。
【0032】
クレーン装置５００は、第１移動手段であるサドル５１０、第２移動手段であるクラブ５２０、第３移動手段である巻上部（巻上装置）５３０、制御部５４０、駆動部５６０（図５参照）を有している。クレーン装置５００の設置場所には、サドル５１０が走行方向に沿って走行するための走行レール５５０、クラブ５２０が横行方向に沿って走行（横行）するためのガーダ５６０ａ及び横行レール５６０ｂも設置されている。また、コイル８００の吊上げには、ワイヤーロープ５７０、把持手段であるコイルリフター５８０も用いられる。
【0033】
サドル５１０は、水平面内において走行方向に沿って直線的に移動可能に構成された移動体である（図中白抜き矢印）。走行レール５５０が走行方向に沿って延びるように敷設されており、サドル５１０は、その走行レール５５０上を制御部５４０からの制御指令に基づいて駆動部５６０により往復移動可能とされている。
【0034】
サドル５１０上にはガーダ５６０ａが設置されている。ガーダ５６０ａは、水平面内において横行方向に沿って延びており、その上部に横行レール５６０ｂがガーダ５６０ａと同方向に延びて設置されている。したがって、横行レール５６０ｂもサドル５１０と共に走行方向に沿って直線的に往復移動可能である。クラブ５２０は、横行レール５６０ｂ上を移動可能に構成された移動体である（図中白抜き矢印）。クラブ５２０は、横行レール５６０ｂ上を制御部５４０からの制御信号に基づいて駆動部５６０により横行方向に沿って往復移動可能である。
【0035】
なお、本実施形態においては、サドル５１０を第１移動手段、クラブ５２０を第２移動手段として説明しているが、これに限られない。例えば、クラブ５２０が第１方向（走行方向）に沿って移動する第１移動手段であり、サドル５１０が第２方向（横行方向）に沿って移動する第２移動手段であっても構わない。サドル５１０及びクラブ５２０のいずれを第１移動手段とするか第２移動手段とするかは定義付の問題であり、設計事項である。同様に、第１方向及び第２方向のいずれをｘ方向とするかｙ方向とするかも定義付の問題であり、設計事項である。
【0036】
クラブ５２０上に巻上部５３０が設置されている。巻上部５３０は、クラブ５２０と共に、水平面内において走行方向及び横行方向に自在に移動可能とされている。巻上部５３０は、図３（ｂ）に示すように、巻上ドラム５３２を有している。巻上ドラム５３２は、コイル８００を吊り上げるためのワイヤーロープ５７０の巻上げ及び巻下げ（図中白抜き矢印）が可能な回転体であり、駆動部５６０が有するモータに連結されて制御部５４０からの制御指令に基づき、正逆回転が可能とされている。
【0037】
（コイル）
ここで、コイル８００について説明する。図４（ａ）はコイル８００の斜視模式図である。コイル８００は、鋼帯ともいい、鉄鋼や他の金属（例えば、アルミニウム・銅・チタン等）がコイル状に巻回されており、種々の製品に加工されるために出荷される。コイル８００は、予め幅の値及び直径の値が既知である円筒形状であり、円筒形状の中心軸Ｃｒを走行方向と略一致するようにトラック７００の荷台７２０に積み込まれている。また、コイル８００は、中心軸Ｃｒを走行方向と略一致するようにトラック７００の外、具体的には、コイルヤード９００の保管位置９２０（図１参照）に荷卸しされる。コイル８００は、中心軸Ｃｒに略直交する面８１０と、面８１０とは反対側の面８２０とを有している。ここで、コイル８００の面８２０は、トラック７００の荷台７２０に積み込まれている状態で背面測距装置２００と対向する第１面に相当し、面８１０は第２面に相当する。コイル８００の中心軸Ｃｒ方向の長さを第１長さである幅Ｗｃという。また、コイル８００の厚みＤｒは、コイル８００の外半径Ｒｃ１と内半径Ｒｃ２との差（Ｒｃ１－Ｒｃ２）である。コイル８００には、内径部分によって孔８３０が形成されている。コイル８００の重さは、材質や厚みＤｒ、幅Ｗｃに依存するが、例えば１ｔ～２０ｔである。
ここで、コイル８００について説明する。図４（ａ）はコイル８００の斜視模式図である。コイル８００は、鋼帯ともいい、鉄鋼や他の金属（例えば、アルミニウム・銅・チタン等）がコイル状に巻回されており、種々の製品に加工されるために出荷される。コイル８００は、予め幅の値及び直径の値が既知である円筒形状であり、円筒形状の中心軸Ｃｒを走行方向と略一致するようにトラック７００の荷台７２０に積み込まれている。また、コイル８００は、中心軸Ｃｒを走行方向と略一致するようにトラック７００の外、具体的には、コイルヤード９００の保管位置９２０（図１参照）に荷卸しされる。コイル８００は、中心軸Ｃｒに略直交する面８１０と、面８１０とは反対側の面８２０とを有している。ここで、コイル８００の面８２０は、トラック７００の荷台７２０に積み込まれている状態で背面測距装置２００と対向する第１面に相当し、面８１０は第２面に相当する。コイル８００の中心軸Ｃｒ方向の長さを第１長さである幅Ｗｃという。また、コイル８００の厚みＤｒは、コイル８００の外半径Ｒｃ１と内半径Ｒｃ２との差（Ｒｃ１－Ｒｃ２）である。コイル８００には、内径部分によって孔８３０が形成されている。コイル８００の重さは、材質や厚みＤｒ、幅Ｗｃに依存するが、例えば１ｔ～２０ｔである。
【0038】
コイルヤード９００の保管位置９２０の情報と保管位置９２０を示すワールド座標系の３次元座標の情報とは紐づけられ、例えば制御装置６００がテーブル等としてＲＯＭ、ＲＡＭ等に記憶しているものとする。ここで、保管位置９２０の情報とは、例えば保管位置９２０のコイルヤード９００における識別番号や番地等である。
【0039】
図３（ｂ）のクレーン装置５００の説明に戻る。ワイヤーロープ５７０には、コイル８００の孔８３０に挿入されコイル８００を把持するためのコイルリフター５８０が繋留されている。コイルリフター５８０は、本体部５８２、一対のアーム５８４を有しており、各アーム５８４は先端に爪部５８６を有している。一対のアーム５８４は、互いの距離が近くなりコイル８００を把持する把持状態と、互いの距離が遠くなりコイル８００を開放する開放状態との間で遷移することが可能である。一対のアーム５８４の把持状態と開放状態との間の遷移は駆動部５６０によって行われる。
【0040】
なお、コイルリフター５８０は、コイル８００を把持することが可能であり、運搬中にコイル８００の把持状態を維持することが可能であればよい。例えば、コイルリフター５８０が１つのアームを有し、１つのアームは、コイル８００の孔８３０を貫通する長さを有する爪部を先端に有するものであってもよい。
【0041】
制御部５４０は、制御装置６００と有線又は無線による通信ネットワーク（不図示）を介して情報の送受信を行うことが可能であり、制御装置６００の制御に従ってクレーン装置５００の各種動作を制御する。制御部５４０は、制御装置６００から、コイル８００を荷卸しするための目標座標と保管位置９２０の３次元座標とを入力されると、目標座標に移動してコイル８００を吊り上げ、吊り上げたコイル８００を保管位置９２０まで運搬するようにクレーン装置５００を制御する。ここで、目標座標とは、クレーン装置５００によって、荷台７２０上のコイル８００を把持して吊り上げる（以下、荷掴みともいう）ために、クレーン装置５００を移動させるための座標である。制御部５４０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ等を有している。制御部５４０は、ＲＯＭに記憶された各種プログラムに従いＲＡＭを一時的な作業領域として使用しながらタイマにより各種タイミングを監視しつつＣＰＵにより各種演算を行ってクレーン装置５００を制御する。なお、クレーン装置５００の移動、荷掴み、運搬等については公知の制御を行うこととし、説明を省略する。
【0042】
駆動部５６０は、サドル５１０、クラブ５２０、巻上ドラム５３２、アーム５８４を駆動するためのモータ、シリンダ、クラッチ、ギヤ等の公知の駆動手段、伝達手段（不図示）を有している。
【0043】
＜制御装置＞
制御装置６００は、操作部６１０、表示部６２０を有している（図５参照）。操作部６１０は、例えばキーボード、マウス、ボタン、マイク等の公知の入力手段（不図示）を有し、作業者からの入力を受け付ける。また、表示部６２０は、ディスプレイ、ランプ（光）、スピーカー（音）等の公知の表示手段（不図示）を有し、各種の情報を作業者に報知する。制御装置６００は、荷卸システム１００全体を制御する。制御装置６００は、背面測距装置２００及び側面測距装置３００を制御する。制御装置６００は、背面測距装置２００による計測の結果に基づいて移動装置４００を制御し、背面測距装置２００及び側面測距装置３００による計測の結果に基づいてクレーン装置５００を制御する。
制御装置６００は、操作部６１０、表示部６２０を有している（図５参照）。操作部６１０は、例えばキーボード、マウス、ボタン、マイク等の公知の入力手段（不図示）を有し、作業者からの入力を受け付ける。また、表示部６２０は、ディスプレイ、ランプ（光）、スピーカー（音）等の公知の表示手段（不図示）を有し、各種の情報を作業者に報知する。制御装置６００は、荷卸システム１００全体を制御する。制御装置６００は、背面測距装置２００及び側面測距装置３００を制御する。制御装置６００は、背面測距装置２００による計測の結果に基づいて移動装置４００を制御し、背面測距装置２００及び側面測距装置３００による計測の結果に基づいてクレーン装置５００を制御する。
【0044】
制御装置６００は、背面測距装置２００の制御部２６０、側面測距装置３００の制御部３６０、移動装置４００の制御部４５０、クレーン装置５００の制御部５４０と有線又は無線による通信ネットワーク（不図示）を介して情報の送受信を行うことが可能である。制御装置６００は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ等を有している。制御装置６００は、ＲＯＭに記憶された各種プログラムに従いＲＡＭを一時的な作業領域として使用しながらタイマにより各種タイミングを監視しつつＣＰＵにより各種演算を行って荷卸システム１００全体を制御する。
【0045】
＜荷台上のコイルの状態＞
図４（ｂ）、（ｃ）は荷台７２０に積み込まれているコイル８００の状態を示す図であり、（ｂ）は例えば２つのコイル８００、８００ａが積み込まれている状態を示す上面模式図、（ｃ）は積み込まれているコイル８００を後側から見た背面模式図である。トラック７００の荷台７２０には、走行方向におけるコイル８００、８００ａの移動を規制する規制部材７４０、７４０ａが配置されている。規制部材７４０、７４０ａはコイル８００、８００ａの走行方向の位置決めにも用いられる。また、トラック７００の荷台７２０には、荷台７２０に配置されているときに走行方向を長手方向としてコイル８００、８００ａを支持する長尺の互いに平行である一対の支持部材である一対のスキッド７６０が配置されている。
図４（ｂ）、（ｃ）は荷台７２０に積み込まれているコイル８００の状態を示す図であり、（ｂ）は例えば２つのコイル８００、８００ａが積み込まれている状態を示す上面模式図、（ｃ）は積み込まれているコイル８００を後側から見た背面模式図である。トラック７００の荷台７２０には、走行方向におけるコイル８００、８００ａの移動を規制する規制部材７４０、７４０ａが配置されている。規制部材７４０、７４０ａはコイル８００、８００ａの走行方向の位置決めにも用いられる。また、トラック７００の荷台７２０には、荷台７２０に配置されているときに走行方向を長手方向としてコイル８００、８００ａを支持する長尺の互いに平行である一対の支持部材である一対のスキッド７６０が配置されている。
【0046】
一対のスキッド７６０は、それぞれ上面７６２と、切り欠き部７６４と、を有している。一対のスキッド７６０は、切り欠き部７６４が互いに対向するように配置される。言い換えれば、一対のスキッド７６０は、それぞれの切り欠き部７６４が一対のスキッド７６０の中央を向くように配置される。コイル８００、８００ａがトラック７００の荷台７２０に積み込まれているとき、コイル８００、８００ａは一対のスキッド７６０の切り欠き部７６４及び荷台７２０によって支持されている。
【0047】
＜荷卸システムのブロック図＞
図５は、荷卸システム１００のブロック図である。制御装置６００は、背面測距装置２００にコイル８００の面８２０を計測させるための制御指令を、背面測距装置２００の制御部２６０に送信する。ここで、背面測距装置２００により面８２０を計測した結果を第１位置という。背面測距装置２００の制御部２６０は、制御装置６００から制御指令を受信すると、照射部２２０からレーザー光を照射させ、受信部２４０から反射波を受信する。制御部２６０は、第１位置の３次元座標を演算し、コイル８００の３次元座標をワールド座標系で制御装置６００に出力する。なお、制御装置６００と側面測距装置３００との間の制御も同様であるため、説明を省略する。
図５は、荷卸システム１００のブロック図である。制御装置６００は、背面測距装置２００にコイル８００の面８２０を計測させるための制御指令を、背面測距装置２００の制御部２６０に送信する。ここで、背面測距装置２００により面８２０を計測した結果を第１位置という。背面測距装置２００の制御部２６０は、制御装置６００から制御指令を受信すると、照射部２２０からレーザー光を照射させ、受信部２４０から反射波を受信する。制御部２６０は、第１位置の３次元座標を演算し、コイル８００の３次元座標をワールド座標系で制御装置６００に出力する。なお、制御装置６００と側面測距装置３００との間の制御も同様であるため、説明を省略する。
【0048】
制御装置６００は、コイル８００を荷卸しするための目標座標と保管位置９２０の３次元座標とを、クレーン装置５００の制御部５４０に送信する。制御部５４０は、駆動部５６０を制御してサドル５１０、クラブ５２０を目標座標に移動させ、巻上ドラム５３２によりコイルリフター５８０を降下させてアーム５８４によりコイル８００を把持させる。制御部５４０は、巻上ドラム５３２によりコイルリフター５８０及びコイル８００を上昇させる。制御部５４０は、駆動部５６０を制御してサドル５１０、クラブ５２０によりコイル８００を保管位置９２０の３次元座標に運搬させる。
【0049】
制御装置６００は、背面測距装置２００から入力された第１位置の３次元座標を移動装置４００の制御部４５０に送信する。移動装置４００の制御部４５０は、駆動部４６０を制御して水平移動部４２０、垂直移動部４３０を制御装置６００から入力された３次元座標に応じて所定の位置（以下、第１移動後位置ともいう）に移動させる。また、制御装置６００は、予め設定されているコイル８００の幅Ｗｃを制御部４５０に送信する。制御部４５０は、コイル８００の幅Ｗｃに基づいて、駆動部４６０を制御し水平移動部４２０、垂直移動部４３０を第１移動後位置とは異なる所定の位置（以下、第２移動後位置ともいう）に移動させる。
【0050】
なお、制御装置６００、制御部２６０、制御部３６０、制御部４５０、制御部５４０は、いずれも、公知の通信ポート、通信インターフェース等を有しており、情報の送受信を行っているものとする。また、本実施形態では制御装置６００が荷卸システム１００全体を制御しているが、制御装置６００の一部又は全部の機能を他の装置の制御部が有していてもよい。
【0051】
＜荷卸制御の概要＞
図６を用いて、本実施形態の荷卸システム１００を用いたトラック７００の荷台７２０から保管位置９２０へのコイル８００の自動の荷卸制御について説明する。図６（ａ）は横行方向及び昇降方向の座標を説明する模式図、（ｂ）は走行方向の座標を求めるための動作及び走行方向の座標を説明する模式図である。いずれの図も要部のみ描画している。
図６を用いて、本実施形態の荷卸システム１００を用いたトラック７００の荷台７２０から保管位置９２０へのコイル８００の自動の荷卸制御について説明する。図６（ａ）は横行方向及び昇降方向の座標を説明する模式図、（ｂ）は走行方向の座標を求めるための動作及び走行方向の座標を説明する模式図である。いずれの図も要部のみ描画している。
【0052】
（背面測距装置による計測）
背面測距装置２００は、コイル８００の面８２０を計測する。制御装置６００は、背面測距装置２００による面８２０の計測結果に基づいて、コイル８００の外径（直径）や内径を求めることが可能である。また、制御装置６００は、背面測距装置２００によりコイル８００の面８２０を計測させ第１位置を求め、第１位置に基づいて、クレーン装置５００をコイル８００の位置に移動させるときの目標座標を求める。第１位置は、３次元座標で表され、第１位置の３次元座標は、走行方向のｘ座標、横行方向のｙ座標、昇降方向のｚ座標を有している。また、目標座標も３次元座標で表され、走行方向の第１座標、横行方向の第２座標、昇降方向の第３座標を有している。
背面測距装置２００は、コイル８００の面８２０を計測する。制御装置６００は、背面測距装置２００による面８２０の計測結果に基づいて、コイル８００の外径（直径）や内径を求めることが可能である。また、制御装置６００は、背面測距装置２００によりコイル８００の面８２０を計測させ第１位置を求め、第１位置に基づいて、クレーン装置５００をコイル８００の位置に移動させるときの目標座標を求める。第１位置は、３次元座標で表され、第１位置の３次元座標は、走行方向のｘ座標、横行方向のｙ座標、昇降方向のｚ座標を有している。また、目標座標も３次元座標で表され、走行方向の第１座標、横行方向の第２座標、昇降方向の第３座標を有している。
【0053】
図６（ｂ）に示すように、第１位置のｘ座標は、背面測距装置２００により計測したコイル８００の面８２０の走行方向における座標である。図６（ａ）に示すように、第１位置のｙ座標は、背面測距装置２００によりコイル８００の面８２０を計測した結果に基づき求められる。例えば、第１位置のｙ座標は、横行方向におけるコイル８００の第３長さである直径の略中央（以下、コイルセンターともいう）の座標である。また、第１位置のｚ座標は、昇降方向の座標であり、背面測距装置２００によりコイル８００の面８２０を計測した結果に基づき求められる。例えば、第１位置のｚ座標は、昇降方向におけるコイル８００の第４長さである直径の略中央（コイルセンター）の座標である。なお、第１位置のｚ座標は、図６（ａ）に点線で示すコイル８００の上面（昇降方向において最も高い位置）の座標であってもよい。そして、制御装置６００は、第１位置のｙ座標を目標座標の第２座標とし、第１位置のｚ座標を目標座標の第３座標として求める。
【0054】
（移動装置の移動（１回目））
図６（ｂ）に示すように、制御装置６００は、上述した第１位置、具体的には第１位置のｘ座標に基づいて移動装置４００により側面測距装置３００をコイル８００の面８２０が視野に入る第１移動後位置Ｘ１に移動させる。具体的には、制御装置６００は、背面測距装置２００により計測したコイル８００の面８２０の走行方向の座標（以下、ｘ１＿１とする）にオフセット値ΔＬを考慮して（減算して）側面測距装置３００を移動させる。ここで、走行方向において前側をプラス（＋）、後側をマイナス（－）とすると、第１移動後位置Ｘ１は次のように求められる。
第１移動後位置Ｘ１＝ｘ１＿１－ΔＬ
なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、移動装置４００は、側面測距装置３００を走行方向にのみ移動させるものとする。
図６（ｂ）に示すように、制御装置６００は、上述した第１位置、具体的には第１位置のｘ座標に基づいて移動装置４００により側面測距装置３００をコイル８００の面８２０が視野に入る第１移動後位置Ｘ１に移動させる。具体的には、制御装置６００は、背面測距装置２００により計測したコイル８００の面８２０の走行方向の座標（以下、ｘ１＿１とする）にオフセット値ΔＬを考慮して（減算して）側面測距装置３００を移動させる。ここで、走行方向において前側をプラス（＋）、後側をマイナス（－）とすると、第１移動後位置Ｘ１は次のように求められる。
第１移動後位置Ｘ１＝ｘ１＿１－ΔＬ
なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、移動装置４００は、側面測距装置３００を走行方向にのみ移動させるものとする。
【0055】
（側面測距装置による計測（１回目））
制御装置６００は、移動装置４００により移動させた側面測距装置３００により、荷台７２０に積み込まれているコイル８００の面８２０の位置を計測してコイル８００の走行方向の座標ｘ２＿１を求める。
制御装置６００は、移動装置４００により移動させた側面測距装置３００により、荷台７２０に積み込まれているコイル８００の面８２０の位置を計測してコイル８００の走行方向の座標ｘ２＿１を求める。
【0056】
（移動装置の移動（２回目））
図６（ｂ）に示すように、制御装置６００は、予め設定されているコイル８００の幅Ｗｃに基づいて移動装置４００により側面測距装置３００をコイル８００の面８１０が視野に入る第２移動後位置Ｘ２に移動させる。具体的には、制御装置６００は、第１移動後位置Ｘ１にオフセット値ΔＬを考慮して側面測距装置３００を移動させる。ここで、第２移動後位置Ｘ２は次のように求められる。
第２移動後位置Ｘ２＝Ｘ１の座標＋Ｗｃ＋２×ΔＬ
図６（ｂ）に示すように、制御装置６００は、予め設定されているコイル８００の幅Ｗｃに基づいて移動装置４００により側面測距装置３００をコイル８００の面８１０が視野に入る第２移動後位置Ｘ２に移動させる。具体的には、制御装置６００は、第１移動後位置Ｘ１にオフセット値ΔＬを考慮して側面測距装置３００を移動させる。ここで、第２移動後位置Ｘ２は次のように求められる。
第２移動後位置Ｘ２＝Ｘ１の座標＋Ｗｃ＋２×ΔＬ
【0057】
（側面測距装置による計測（２回目））
制御装置６００は、移動装置４００により移動させた側面測距装置３００により、荷台７２０に積み込まれているコイル８００の面８１０の位置を計測してコイル８００の面８１０の走行方向における座標ｘ２＿２を求める。以上の動作によって側面測距装置３００によりコイル８００の面８２０、８１０を計測した結果に基づき、コイル８００の幅を実測することができる。実測したコイル８００の幅を第２長さである幅Ｗｃ＿ｄｅｔとすると、実測したコイル幅Ｗｃ＿ｄｅｔは、以下のように求められる。
Ｗｃ＿ｄｅｔ＝ｘ２＿２－ｘ２＿１
制御装置６００は、移動装置４００により移動させた側面測距装置３００により、荷台７２０に積み込まれているコイル８００の面８１０の位置を計測してコイル８００の面８１０の走行方向における座標ｘ２＿２を求める。以上の動作によって側面測距装置３００によりコイル８００の面８２０、８１０を計測した結果に基づき、コイル８００の幅を実測することができる。実測したコイル８００の幅を第２長さである幅Ｗｃ＿ｄｅｔとすると、実測したコイル幅Ｗｃ＿ｄｅｔは、以下のように求められる。
Ｗｃ＿ｄｅｔ＝ｘ２＿２－ｘ２＿１
【0058】
ここで、あらかじめコイル８００の幅Ｗｃが設定されているにもかかわらず、側面測距装置３００によりコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔを求めている理由は、次のとおりである。すなわち、設定されているコイル８００の幅Ｗｃと実際に荷台７２０に積み込まれているコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔとが異なる場合がある。このような場合に、設定されているコイル８００の幅Ｗｃに基づいてクレーン装置５００の目標座標を決定してしまうと、コイル８００を自動で荷掴みできないおそれや、クレーン装置が干渉してコイル８００の上面を傷つけてしまうおそれがある。このため、側面測距装置３００によりコイル８００の面８２０及び面８１０を計測して、計測結果に基づいてコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔを求めている。
【0059】
また、背面測距装置２００ではなく、側面測距装置３００によりコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔを求めている理由は、次のとおりである。背面測距装置２００では、奥行方向（走行方向）となるコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔを計測することが難しい場合がある。このため、本実施形態では、コイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔを精度よく求めるために、側面測距装置３００を用いている。
【0060】
（目標座標の決定）
制御装置６００は、側面測距装置３００による２回の測定によって得られた結果に基づいて、第１座標を求める。具体的には、第１移動後位置Ｘ１における側面測距装置３００の計測結果である座標ｘ２＿１に実測したコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔの半分の値を加算する。なお、第２移動後位置Ｘ２における側面測距装置３００の計測結果である座標ｘ２＿２からコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔの半分の値を減じてもよいし、座標ｘ２＿１と座標ｘ２＿２との平均をとってもよい。以上をまとめると、目標座標は以下のようになる。
第１座標＝ｘ２＿１＋Ｗｃ＿ｄｅｔ／２
第２座標＝第１位置のｙ座標＝コイルセンターの座標
第３座標＝第１位置のｚ座標＝コイルセンターの座標（又はコイル上面）
制御装置６００は、側面測距装置３００による２回の測定によって得られた結果に基づいて、第１座標を求める。具体的には、第１移動後位置Ｘ１における側面測距装置３００の計測結果である座標ｘ２＿１に実測したコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔの半分の値を加算する。なお、第２移動後位置Ｘ２における側面測距装置３００の計測結果である座標ｘ２＿２からコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔの半分の値を減じてもよいし、座標ｘ２＿１と座標ｘ２＿２との平均をとってもよい。以上をまとめると、目標座標は以下のようになる。
第１座標＝ｘ２＿１＋Ｗｃ＿ｄｅｔ／２
第２座標＝第１位置のｙ座標＝コイルセンターの座標
第３座標＝第１位置のｚ座標＝コイルセンターの座標（又はコイル上面）
【0061】
制御装置６００は、背面測距装置２００及び側面測距装置３００の計測結果に基づき求められた目標座標をクレーン装置５００の制御部５４０に送信し、クレーン装置５００を目標座標に移動させる。また、制御装置６００は、保管位置９２０の３次元座標もクレーン装置５００に送信する。
【0062】
（コイルの荷掴み・運搬・着床）
制御装置６００は、クレーン装置５００が目標座標に移動したら、コイルリフター５８０のアーム５８４によりコイル８００を把持し、コイルリフター５８０を上昇させる。制御装置６００は、コイル８００が他の部材と干渉しない位置まで上昇したら、コイル８００を保管位置９２０まで運搬する。制御装置６００は、クレーン装置５００が保管位置９２０まで移動したら、クレーン装置５００を下降させてコイル８００を保管位置９２０に着床させる。制御装置６００は、クレーン装置５００によりアーム５８４を開放させる。次に荷卸しするコイル８００がある場合には、制御装置６００は上述した動作を繰り返す。一方、次に積み込むコイル８００がない場合には、制御装置６００はクレーン装置５００を所定の位置（待機場所等）（以下、ホームポジションという）に戻す。
制御装置６００は、クレーン装置５００が目標座標に移動したら、コイルリフター５８０のアーム５８４によりコイル８００を把持し、コイルリフター５８０を上昇させる。制御装置６００は、コイル８００が他の部材と干渉しない位置まで上昇したら、コイル８００を保管位置９２０まで運搬する。制御装置６００は、クレーン装置５００が保管位置９２０まで移動したら、クレーン装置５００を下降させてコイル８００を保管位置９２０に着床させる。制御装置６００は、クレーン装置５００によりアーム５８４を開放させる。次に荷卸しするコイル８００がある場合には、制御装置６００は上述した動作を繰り返す。一方、次に積み込むコイル８００がない場合には、制御装置６００はクレーン装置５００を所定の位置（待機場所等）（以下、ホームポジションという）に戻す。
【0063】
＜キャリブレーション＞
背面測距装置２００及び側面測距装置３００により計測した座標は、クレーン装置５００の制御（移動やコイル８００の運搬）に用いられる。このため、背面測距装置２００及び側面測距装置３００の各ローカル座標系の座標は、あらかじめ、共通の（言い換えれば、１つの）ワールド座標系の座標に変換できるように調整（キャリブレーション）しておく必要がある。キャリブレーションは、例えば背面測距装置２００及び側面測距装置３００をコイルヤード９００に設置したタイミングや、定期的なタイミングで行われる。
背面測距装置２００及び側面測距装置３００により計測した座標は、クレーン装置５００の制御（移動やコイル８００の運搬）に用いられる。このため、背面測距装置２００及び側面測距装置３００の各ローカル座標系の座標は、あらかじめ、共通の（言い換えれば、１つの）ワールド座標系の座標に変換できるように調整（キャリブレーション）しておく必要がある。キャリブレーションは、例えば背面測距装置２００及び側面測距装置３００をコイルヤード９００に設置したタイミングや、定期的なタイミングで行われる。
【0064】
図７は、背面測距装置２００及び側面測距装置３００のキャリブレーションを説明する上面模式図である。コイルヤード９００の床面９１４には、指標部材であるマーカ９３０が配置されている。マーカ９３０は、少なくとも一部が、背面測距装置２００及び側面測距装置の両方から俯瞰することができる位置に配置されている。マーカ９３０は、例えば２ｍ×２ｍの矩形状の領域の中に、４０ｃｍ×４０ｃｍの矩形状の黒い領域９３２を例えば９つ有している。具体的には、マーカ９３０は、走行方向に白い領域９３４を挟んで黒い領域９３２が３つ配置され、横行方向にも白い領域９３４を挟んで黒い領域９３２が３つ配置されている。なお、マーカ９３０の形状や大きさ、黒い領域９３２等の大きさ、配置、個数等は、図７に示す構成に限定されない。また、黒い領域９３２は必ずしも黒色でなくてもよく、他の色であってもよい。さらに、白い領域９３４は必ずしも白色でなくてもよく、他の色や床面９１４であってもよい。
【0065】
背面測距装置２００及び側面測距装置３００は、マーカ９３０をそれぞれ計測する。制御装置６００は、背面測距装置２００が計測したマーカ９３０のワールド座標系の３次元座標と、側面測距装置３００が計測したマーカ９３０のワールド座標系の３次元座標とが略一致するように、背面測距装置２００及び側面測距装置３００を調整する。なお、調整方法については公知であり説明を省略する。
【0066】
なお、側面測距装置３００は移動が可能であるため、例えば、走行方向における後方の所定の位置Ｘｒでマーカ９３０を計測し、走行方向における前方の所定の位置Ｘｆでマーカ９３０を計測し、後方での計測結果と前方での計測結果を用いて調整を行ってもよい。例えば、背面測距装置２００並びに後方及び前方における側面測距装置３００のすべての視野に入るマーカ９３０の部分が、黒い領域９３６であるとする。ここで、黒い領域９３６のワールド座標系における３次元座標は既知であり、クレーン装置５００のワールド座標系においても共通の３次元座標として認識されているものとする。制御装置６００は、位置Ｘｆ及び位置Ｘｒにおける側面測距装置３００による黒い領域９３６の計測結果と、背面測距装置２００による黒い領域９３６の計測結果とが、略一致するように調整すればよい。これにより、側面測距装置３００の移動による計測の誤差を低減することができる。
【0067】
＜荷卸処理＞
図８は、本実施形態の荷卸処理を説明するフローチャートである。制御装置６００は、トラック７００が車両出入口９１０を介してコイルヤード９００内に進入して所定の位置で停止し、作業者から操作部６１０を介して自動荷卸しの開始を入力されると、ステップ（以下、Ｓという）１００以降の処理を開始する。Ｓ１００で制御装置６００は、あらかじめ設定されているコイル８００の幅Ｗｃの情報を移動装置４００の制御部４５０に送信する。制御装置６００は、コイル８００の幅Ｗｃの情報とともに、コイル８００の外半径Ｒｃ１、内半径Ｒｃ２の情報も移動装置４００に送信してもよく、以下、コイル８００の幅Ｗｃ等の情報という。また、制御装置６００は、荷掴みのために、コイル８００の幅Ｗｃ等の情報をクレーン装置５００の制御部５４０に送信する。Ｓ１０２で制御装置６００は、背面測距装置２００の制御部２６０に視野、具体的には荷台７２０に積み込まれているコイル８００の面８２０をスキャンさせる。
図８は、本実施形態の荷卸処理を説明するフローチャートである。制御装置６００は、トラック７００が車両出入口９１０を介してコイルヤード９００内に進入して所定の位置で停止し、作業者から操作部６１０を介して自動荷卸しの開始を入力されると、ステップ（以下、Ｓという）１００以降の処理を開始する。Ｓ１００で制御装置６００は、あらかじめ設定されているコイル８００の幅Ｗｃの情報を移動装置４００の制御部４５０に送信する。制御装置６００は、コイル８００の幅Ｗｃの情報とともに、コイル８００の外半径Ｒｃ１、内半径Ｒｃ２の情報も移動装置４００に送信してもよく、以下、コイル８００の幅Ｗｃ等の情報という。また、制御装置６００は、荷掴みのために、コイル８００の幅Ｗｃ等の情報をクレーン装置５００の制御部５４０に送信する。Ｓ１０２で制御装置６００は、背面測距装置２００の制御部２６０に視野、具体的には荷台７２０に積み込まれているコイル８００の面８２０をスキャンさせる。
【0068】
Ｓ１０４で制御装置６００は、背面測距装置２００により第１位置の座標を求める。具体的には、背面測距装置２００が、コイル８００の面８２０の走行方向の座標を第１位置のｘ座標とし、横行方向のコイル８００の直径から求めたコイルセンターを第１位置のｙ座標とする。また、背面測距装置２００が、昇降方向のコイル８００の直径から求めたコイルセンターを第１位置のｚ座標とする。Ｓ１０６で制御装置６００は、Ｓ１０４で求めた第１位置のｘ座標に基づき、移動装置４００により側面測距装置３００を第１移動後位置Ｘ１に移動させる。
【0069】
Ｓ１０８で制御装置６００は、第１移動後位置Ｘ１において側面測距装置３００によりコイル８００の面８２０をスキャンさせる（１回目計測）。Ｓ１１０で制御装置６００は、移動装置４００によりコイル幅Ｗｃに基づいて側面測距装置３００を第２移動後位置Ｘ２に移動させる。
【0070】
Ｓ１１２で制御装置６００は、第２移動後位置Ｘ２において側面測距装置３００によりコイル８００の面８１０をスキャンさせる（２回目計測）。Ｓ１１４で制御装置６００は、Ｓ１０８で計測した面８２０の計測結果と、Ｓ１１２で計測した面８１０の計測結果とに基づいて、コイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔを求める。制御装置６００は、求めた（実測した）コイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔに基づいて、目標座標の第１座標を求める。Ｓ１１６で制御装置６００は、クレーン装置５００をコイル８００の荷掴みのために移動させるための目標座標を求める。目標座標の第１座標はＳ１１４で求めた第１座標、第２座標はＳ１０４で求めたｙ座標、第３座標はＳ１０４で求めたｚ座標である。
【0071】
Ｓ１１８で制御装置６００は、Ｓ１１６で求めた目標座標とコイル８００の保管位置９２０の３次元座標をクレーン装置５００に送信する。Ｓ１２０で制御装置６００は、クレーン装置５００を目標座標に移動させ、コイル８００の把持及び吊り上げ（荷掴み）を行わせる。また、制御装置６００は、クレーン装置５００がコイル８００を把持し吊り上げたら、クレーン装置５００によりコイル８００を保管位置９２０まで運搬させる。Ｓ１２２で制御装置６００は、クレーン装置５００がコイル８００を保管位置９２０まで運搬したら、コイル８００を保管位置９２０に着床させる。Ｓ１２４で制御装置６００は、クレーン装置５００のアーム５８４を開放させる。
【0072】
Ｓ１２６で制御装置６００は、次に荷卸しするコイル８００があるか否かを判断する。Ｓ１２６で制御装置６００は、次に荷卸しするコイル８００があると判断した場合、処理をＳ１００に戻し、次に荷卸しするコイル８００がないと判断した場合、処理をＳ１２８に進める。Ｓ１２８で制御装置６００は、クレーン装置５００をホームポジションに戻し、荷卸処理を終了する。なお、Ｓ１２６で次に荷卸しするコイル８００ａがある場合、制御装置６００は、荷台７２０に積み込まれているコイル８００ａの面８２０ａに接して配置されている規制部材７４０（図６参照）が荷台７２０の外に運び出されるのを待って、Ｓ１００以降の処理を行うものとする。例えば、制御装置６００は、操作部６１０を介して作業者から規制部材７４０の運び出しが終了したことを入力されると、Ｓ１００以降の処理を行う。
【0073】
以上、本実施形態によれば、車両の荷台に積み込まれている積荷を車両の外へと自動で荷卸しすることができる荷卸システム及び荷卸システムの制御方法を提供することができる。
【0074】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。
【0075】
例えば、上述した実施形態では、背面測距装置２００は、位置を固定としたが固定されていなくてもよい。例えば、背面測距装置２００は、走行方向、横行方向及び昇降方向のうち、１方向、２方向又は３方向で平行移動することができるように配置されていてもよい。
【0076】
また、背面測距装置２００及び側面測距装置３００は、所定の位置に停止している（固定されている）ときに、垂直方向の中心軸Ｃｖ１、Ｃｖ２や水平方向の視野を変更できるようにしてもよい。例えば、背面測距装置２００及び側面測距装置３００が所定の位置に停止した状態で、垂直方向及び水平方向のうち１方向又は２方向で、背面測距装置２００及び側面測距装置３００を回転することができるように構成してもよい。
【0077】
また、移動装置４００は水平方向及び垂直方向に移動する構成としたが、水平方向及び垂直方向に略直交する方向（実施形態では横行方向）に移動可能な構成としてもよい。
【0078】
また、本実施形態では目標座標の第１座標を、側面測距装置３００の計測結果に基づき求めた。しかし、例えば、実測したコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔと背面測距装置２００の計測結果である第１位置のｘ座標とに基づき、目標座標の第１座標を求めてもよい。例えば、目標座標の第１座標を、第１位置のｘ座標にコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔの半分の値を加算した座標としてもよい。この場合、側面測距装置３００は、コイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔという相対的な値を求めるのみとなるため、背面測距装置２００と側面測距装置３００とのキャリブレーションが不要になる。
【0079】
また、目標座標の第１座標を求める際に、実測したコイル８００の幅Ｗｃ＿ｄｅｔを用いたが、あらかじめ設定されている幅Ｗｃを用いてもよい。例えば、側面測距装置３００の２回の計測によって、あらかじめ設定されている幅Ｗｃと実測した幅Ｗｃ＿ｄｅｔとが略一致することが確認できた場合等に、幅Ｗｃを用いてもよい。
【0080】
さらに、積荷の第３長さや第４長さに基づいて目標座標の第２座標、第３座標を求めているが、長さに限定されない。例えば、積荷の正確なサイズ（例えばコイル８００の直径等）が既知である場合には、背面測距装置２００からみた積荷上のある１点を計測し、計測したその１点から所定の距離を第２座標、第３座標としてもよい。また、例えば、背面測距装置２００からみた積荷上で対角線を描くことができる場合、その対角線が交わる点を第２座標、第３座標としてもよい。すなわち、「長さ」ではなく「点」に基づいて第２座標、第３座標を求めてもよい。
【0081】
なお、本発明は、以下の趣旨を含む。
［趣旨１］
本発明の荷卸システムは、
水平面内の第１方向の一方に荷台を有する車両の前記荷台に積み込まれている積荷を、前記荷台から前記車両の外に自動で荷卸しする荷卸システムであって、
前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、
前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、
前記第２計測装置を移動させる移動装置と、
前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、
前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置は、
前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させ、
前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させ、
前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させ、
あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させ、
前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させ、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求め、
前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求め、
前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする。
［趣旨１］
本発明の荷卸システムは、
水平面内の第１方向の一方に荷台を有する車両の前記荷台に積み込まれている積荷を、前記荷台から前記車両の外に自動で荷卸しする荷卸システムであって、
前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、
前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、
前記第２計測装置を移動させる移動装置と、
前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、
前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置は、
前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させ、
前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させ、
前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させ、
あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させ、
前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させ、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求め、
前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求め、
前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする。
【0082】
［趣旨２］
前記第１計測装置及び前記第２計測装置により計測することが可能な位置に配置された指標部材を備え、
前記制御装置は、前記第１計測装置により前記指標部材の位置を計測した結果に基づく座標と、前記第２計測装置により前記指標部材の位置を計測した結果に基づく座標とが、略一致するように調整を行ってもよい。
前記第１計測装置及び前記第２計測装置により計測することが可能な位置に配置された指標部材を備え、
前記制御装置は、前記第１計測装置により前記指標部材の位置を計測した結果に基づく座標と、前記第２計測装置により前記指標部材の位置を計測した結果に基づく座標とが、略一致するように調整を行ってもよい。
【0083】
［趣旨３］
前記目標座標は、
前記第１方向における第１座標と、
前記水平面内において前記第１方向に略直交する第２方向における第２座標と、
前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向における第３座標と、を有し、
前記制御装置は、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果及び前記第２長さに基づき前記第１座標を求め、
前記第１位置に基づき前記第２座標及び前記第３座標を求めてもよい。
前記目標座標は、
前記第１方向における第１座標と、
前記水平面内において前記第１方向に略直交する第２方向における第２座標と、
前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向における第３座標と、を有し、
前記制御装置は、
前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果及び前記第２長さに基づき前記第１座標を求め、
前記第１位置に基づき前記第２座標及び前記第３座標を求めてもよい。
【0084】
［趣旨４］
前記制御装置は、
前記第１位置に基づき求められる前記第２方向おける前記積荷の第３長さに基づき前記第２座標を求め、
前記第１位置に基づき求められる前記第３方向における前記積荷の第４長さに基づき前記第３座標を求めてもよい。
前記制御装置は、
前記第１位置に基づき求められる前記第２方向おける前記積荷の第３長さに基づき前記第２座標を求め、
前記第１位置に基づき求められる前記第３方向における前記積荷の第４長さに基づき前記第３座標を求めてもよい。
【0085】
［趣旨５］
前記移動装置は、前記第１方向及び／又は前記第３方向に前記第２計測装置を移動させることが可能であってもよい。
前記移動装置は、前記第１方向及び／又は前記第３方向に前記第２計測装置を移動させることが可能であってもよい。
【0086】
［趣旨６］
前記運搬装置は、
前記積荷を把持する把持手段と、
前記把持手段を前記第１方向に移動させることが可能な第１移動手段と、
前記把持手段を前記第２方向に移動させることが可能な第２移動手段と、
前記把持手段を前記第３方向に移動させることが可能な第３移動手段と、
を有してもよい。
前記運搬装置は、
前記積荷を把持する把持手段と、
前記把持手段を前記第１方向に移動させることが可能な第１移動手段と、
前記把持手段を前記第２方向に移動させることが可能な第２移動手段と、
前記把持手段を前記第３方向に移動させることが可能な第３移動手段と、
を有してもよい。
【0087】
［趣旨７］
前記第１計測装置及び前記第２計測装置は、少なくとも近赤外光、可視光若しくは紫外線を照射し、又は、少なくとも近赤外光、可視光若しくは紫外線をパルス状に照射し、計測を行う３次元のＬｉＤＡＲであってもよい。
前記第１計測装置及び前記第２計測装置は、少なくとも近赤外光、可視光若しくは紫外線を照射し、又は、少なくとも近赤外光、可視光若しくは紫外線をパルス状に照射し、計測を行う３次元のＬｉＤＡＲであってもよい。
【0088】
［趣旨８］
本発明の荷卸システムの制御方法は、
水平面内の第１方向の一方に荷台を有する車両の前記荷台に積み込まれている積荷を、前記荷台から前記車両の外に自動で荷卸しする荷卸システムの制御方法であって、
前記荷卸システムは、前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、前記第２計測装置を移動させる移動装置と、前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置が、前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させる工程と、
前記制御装置が、前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させる工程と、
前記制御装置が、前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させる工程と、
前記制御装置が、あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させる工程と、
前記制御装置が、前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させる工程と、
前記制御装置が、前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求める工程と、
前記制御装置が、前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求める工程と、
前記制御装置が、前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする工程と、
を備える。
本発明の荷卸システムの制御方法は、
水平面内の第１方向の一方に荷台を有する車両の前記荷台に積み込まれている積荷を、前記荷台から前記車両の外に自動で荷卸しする荷卸システムの制御方法であって、
前記荷卸システムは、前記第１方向の前記一方から前記荷台を俯瞰する位置に配置され、位置の計測機能を有する第１計測装置と、前記車両の側方から前記車両を俯瞰する位置に配置され、移動することが可能であり、位置の計測機能を有する第２計測装置と、前記第２計測装置を移動させる移動装置と、前記荷台から前記車両の外へと前記積荷を運搬する運搬装置と、前記第１計測装置及び前記第２計測装置を制御し、前記第１計測装置による計測の結果に基づいて前記移動装置を制御し、前記第１計測装置及び前記第２計測装置による計測の結果に基づいて前記運搬装置を制御する制御装置と、を備え、
前記積荷は、前記第１計測装置に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記制御装置が、前記第１計測装置により前記積荷の前記第１面を計測させる工程と、
前記制御装置が、前記第１計測装置により前記第１面を計測した結果である第１位置に基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第１面が視野に入る第１移動後位置に移動させる工程と、
前記制御装置が、前記第１移動後位置において前記第２計測装置により前記第１面を計測させる工程と、
前記制御装置が、あらかじめ設定されている前記積荷の前記第１方向における第１長さに基づいて前記移動装置により前記第２計測装置を前記第２面が視野に入る第２移動後位置に移動させる工程と、
前記制御装置が、前記第２移動後位置において前記第２計測装置により前記第２面を計測させる工程と、
前記制御装置が、前記第２計測装置により前記第１面を計測した結果と前記第２面を計測した結果とに基づいて前記積荷の前記第１方向における第２長さを求める工程と、
前記制御装置が、前記第１位置及び前記第２長さに基づいて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しするときの目標座標を求める工程と、
前記制御装置が、前記運搬装置を前記目標座標に移動させて前記運搬装置により前記積荷を荷卸しする工程と、
を備える。
【符号の説明】
【0089】
１００ 荷卸システム ２００ 背面測距装置
２２０ 照射部 ２４０ 受信部
２６０ 制御部 ３００ 側面測距装置
３２０ 照射部 ３４０ 受信部
３６０ 制御部 ４００ 移動装置
４１０ 保持部 ４２０ 水平移動部
４３０ 垂直移動部 ４３２ 水平レール
４４０ 支持部 ４４２ 垂直レール
４５０ 制御部 ４６０ 駆動部
５００ クレーン装置 ５１０ サドル
５２０ クラブ ５３０ 巻上部
５３２ 巻上ドラム ５４０ 制御部
５５０ 走行レール ５６０ 駆動部
５６０ａ ガーダ ５６０ｂ 横行レール
５７０ ワイヤーロープ ５８０ コイルリフター
５８２ 本体部 ５８４ アーム
５８６ 爪部 ６００ 制御装置
６１０ 操作部 ６２０ 表示部
７００ トラック ７１０ キャビン
７２０ 荷台 ７４０、７４０ａ 規制部材
７６０ スキッド ７６２ 上面
７６４ 切り欠き部 ８００、８００ａ コイル
８１０ 面 ８２０、８２０ａ 面
８３０ 孔 ９００ コイルヤード
９１０ 車両出入口 ９１２ 天井
９１４ 床面 ９２０ 保管位置
９３０ マーカ ９３２、９３６ 黒い領域
９３４ 白い領域
２２０ 照射部 ２４０ 受信部
２６０ 制御部 ３００ 側面測距装置
３２０ 照射部 ３４０ 受信部
３６０ 制御部 ４００ 移動装置
４１０ 保持部 ４２０ 水平移動部
４３０ 垂直移動部 ４３２ 水平レール
４４０ 支持部 ４４２ 垂直レール
４５０ 制御部 ４６０ 駆動部
５００ クレーン装置 ５１０ サドル
５２０ クラブ ５３０ 巻上部
５３２ 巻上ドラム ５４０ 制御部
５５０ 走行レール ５６０ 駆動部
５６０ａ ガーダ ５６０ｂ 横行レール
５７０ ワイヤーロープ ５８０ コイルリフター
５８２ 本体部 ５８４ アーム
５８６ 爪部 ６００ 制御装置
６１０ 操作部 ６２０ 表示部
７００ トラック ７１０ キャビン
７２０ 荷台 ７４０、７４０ａ 規制部材
７６０ スキッド ７６２ 上面
７６４ 切り欠き部 ８００、８００ａ コイル
８１０ 面 ８２０、８２０ａ 面
８３０ 孔 ９００ コイルヤード
９１０ 車両出入口 ９１２ 天井
９１４ 床面 ９２０ 保管位置
９３０ マーカ ９３２、９３６ 黒い領域
９３４ 白い領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】