特開 2024-60447 クレーン制御システム、及びクレーン制御方法

(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】P2024060447

(43)【公開日】2024-05-02

(54)【発明の名称】クレーン制御システム、及びクレーン制御方法

(51)【国際特許分類】

   B66C 15/00 20060101AFI20240424BHJP

【ＦＩ】

B66C15/00 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022167818

(22)【出願日】2022-10-19

(71)【出願人】

【識別番号】503002732

【氏名又は名称】住友重機械搬送システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】来田 胤将

【テーマコード（参考）】

3F204

【Ｆターム（参考）】

3F204AA03

3F204BA04

3F204CA05

3F204DA02

3F204DB02

3F204DC01

(57)【要約】

【課題】走行路内の物体の検出精度を向上できるクレーン制御システム、及びクレーン制御方法を提供する。
【解決手段】クレーン制御システム１００は、ＲＴＧクレーン１０を幅方向Ｄ２から見たときに、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢの路面ＲＤａとＲＴＧクレーン１０との相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得部１１５を備える。また、クレーン制御システム１００は、位置関係情報取得部１１５で取得された位置関係に関する情報に基づいて、検出部３０の検出範囲ＤＳを補正する補正部１１６を備える。補正部１１６は、それらの傾斜に応じて、検出部３０の検出範囲ＤＳを補正することができる。これにより、補正部１１６は、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに対して適切な検出範囲を設定することができるため、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢ内の物体の検出精度を向上できる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行路を走行するＲＴＧクレーンのクレーン制御システムであって、
前記クレーンの走行方向における進行側に存在する物体を検出する検出部と、
前記クレーンを幅方向から見たときに、前記走行路の路面と前記クレーンとの相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得部と、
前記位置関係情報取得部で取得された前記位置関係に関する情報に基づいて、前記検出部の検出範囲を補正する補正部と、を備える、クレーン制御システム。

【請求項2】

前記位置関係情報取得部は、前記検出部の検出結果に基づいてリアルタイムで前記位置関係に関する情報を取得する、請求項１に記載のクレーン制御システム。

【請求項3】

前記位置関係情報取得部は、前記路面の位置を平均化することで前記路面の平均傾斜を演算し、
前記補正部は、前記平均傾斜に基づいて前記検出範囲を補正する、請求項１に記載のクレーン制御システム。

【請求項4】

前記位置関係情報取得部は、前記検出部によって前記路面として検出された検出点のうち、所定の基準から外れるものを外れ点として除去する、請求項１に記載のクレーン制御システム。

【請求項5】

前記補正部による補正後の前記検出範囲内に障害物が存在する場合、異常判定を行う判定部を更に備える、請求項１に記載のクレーン制御システム。

【請求項6】

前記位置関係情報取得部は、前記路面の高さ及び角度を推定し、推定した高さと予め準備した高さの既存値とを比較することで、推定結果の妥当性を判定する、請求項１に記載のクレーン制御システム。

【請求項7】

走行路を走行するＲＴＧクレーンのクレーン制御方法であって、
前記クレーンの走行方向における進行側に存在する物体を検出する検出ステップと、
前記クレーンを幅方向から見たときに、前記走行路の路面と前記クレーンとの相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得ステップと、
前記位置関係情報取得ステップで取得された前記位置関係に関する情報に基づいて、物品の検出範囲を補正する補正ステップと、を備える、クレーン制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、クレーン制御システム、及びクレーン制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１２３３６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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、ＲＴＧクレーンの場合は、走行路の路面が傾斜する場合がある。このような場合、センサの検出範囲内に路面が存在することにより、路面を障害物として誤検出してしまうなどの問題が生じる。

【0005】

本開示は、走行路内の物体の検出精度を向上できるクレーン制御システム、及びクレーン制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係るクレーン制御システムは、走行路を走行するＲＴＧクレーンのクレーン制御システムであって、クレーンの走行方向における進行側に存在する物体を検出する検出部と、クレーンを幅方向から見たときに、走行路の路面とクレーンとの相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得部と、位置関係情報取得部で取得された位置関係に関する情報に基づいて、検出部の検出範囲を補正する補正部と、を備える。

【0007】

クレーン制御システムは、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、検出部が障害物としての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、クレーン制御システムは、クレーンを幅方向から見たときに、走行路の路面とクレーンとの相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得部を備える。従って、走行路の路面が凹凸を含む傾斜を有していた場合、当該傾斜を把握することができる。また、クレーン制御システムは、位置関係情報取得部で取得された位置関係に関する情報に基づいて、検出部の検出範囲を補正する補正部を備える。従って、走行路の路面が傾斜している場合であっても、補正部は、それらの傾斜に応じて、検出部の検出範囲を補正することができる。これにより、補正部は、走行路に対して適切な検出範囲を設定することができるため、走行路内の物体の検出精度を向上できる。

【0008】

位置関係情報取得部は、検出部の検出結果に基づいてリアルタイムで位置関係に関する情報を取得してよい。この場合、位置関係情報取得部は、走行中の路面の状況に応じて、正確に位置関係に関する情報を取得することができる。

【0009】

位置関係情報取得部は、路面の位置を平均化することで路面の平均傾斜を演算し、補正部は、平均傾斜に基づいて検出範囲を補正してよい。この場合、路面が凹凸を有している場合に、路面の傾斜具合を把握することができる。

【0010】

位置関係情報取得部は、検出部によって路面として検出された検出点のうち、所定の基準から外れるものを外れ点として除去してよい。この場合、位置関係情報取得部は、より正確に位置関係に関する情報を取得できる。

【0011】

クレーン制御システムは、補正部による補正後の検出範囲内に障害物が存在する場合、異常判定を行う判定部を更に備えてよい。この場合、判定部は、補正後の検出範囲を用いて、正確に異常判定を行うことができる。

【0012】

位置関係情報取得部は、路面の高さ及び角度を推定し、推定した高さと予め準備した高さの既存値とを比較することで、推定結果の妥当性を判定してよい。この場合、位置関係情報取得部は、予め把握しておくことが可能な高さの既存値を用いて、推定結果の妥当性を判定することができる。

【0013】

クレーン制御方法は、走行路を走行するＲＴＧクレーンのクレーン制御方法であって、クレーンの走行方向における進行側に存在する物体を検出する検出ステップと、クレーンを幅方向から見たときに、走行路の路面とクレーンとの相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得ステップと、位置関係情報取得ステップで取得された位置関係に関する情報に基づいて、物品の検出範囲を補正する補正ステップと、を備える。

【0014】

この制御装置によれば、上述のクレーン制御システムと同趣旨の作用・効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、走行路内の物体の検出精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態に係る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。

【図2】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。

【図3】実施形態に係るクレーン制御システムを備えるＲＴＧクレーンを示す斜視図である。

【図4】ＲＴＧクレーンと当該ＲＴＧ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。

【図5】検出部の検出範囲を上方から見た図である。

【図6】検出部の検出範囲を幅方向から見た図である。

【図7】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。

【図8】ずれ角に基づく補正部の補正内容を説明するための概念図である。

【図9】補正部が、幅方向から見たときの検出範囲を補正する場合の処理について説明するための概念図である。

【図10】クレーン制御システムの処理内容を示す概念図である。

【図11】クレーン制御システムの処理内容を示す概念図である。

【図12】クレーン制御システムの処理内容を示す概念図である。

【図13】クレーン制御システムの処理内容を示す概念図である。

【図14】クレーン制御システムの処理内容を示す概念図である。

【図15】クレーン制御方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

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ＲＴＧクレーン１０と、複数のＲＴＧ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。

【0019】

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。ＲＴＧ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、ＲＴＧ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。

【0020】

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。

【0021】

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ＲＴＧクレーン１０が配置される。ＲＴＧクレーン１０は、例えば、レーンＬごとにＲＴＧクレーン１０が配置されている。レーンＬに配置されるＲＴＧ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。

【0022】

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。

【0023】

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ＲＴＧ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ＲＴＧクレーン１０の横行方向に一致する。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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ＲＴＧ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、ＲＴＧ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。ＲＴＧクレーン１０は、タイヤ式ガントリークレーン（ＲＴＧ；Rubber Tired Gantry Crane）と称されるタイプのクレーンである。ＲＴＧ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。

【0027】

ＲＴＧ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。ＲＴＧ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。

【0028】

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。

【0029】

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クレーン制御システム１００によって制御される。

【0030】

走行部１５Ａ，１５Ｂは、ＲＴＧクレーン１０の直線状の走行路を走行する機構である。ＲＴＧ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。

【0031】

ＲＴＧクレーン１０は、自動的に走行路を真っ直ぐに走行できるように、走行位置検出部２６を備える。走行位置検出部２６は、走行路に対するＹ方向におけるＲＴＧクレーン１０の走行位置を検出する。走行位置検出部２６は、走行路の地面にＸ方向に直線状をなすように設けられたガイドライン２７を検出するように、走行部１５Ａの下面側に設けられる。例えば、ガイドライン２７は、磁石を含んで構成されており、走行位置検出部２６は、磁力を検出するセンサによって構成される。例えば、走行部１５Ａが走行路に対してＹ方向のずれなく、Ｘ方向に真っ直ぐ走行しているときは、走行位置検出部２６が検出する磁力は一定となる。これに対し、走行部１５Ａが走行路に対してＹ方向にずれたり、走行方向が走行路に対して傾いたような場合は、走行位置検出部２６が検出する磁力に変動が生じる。これにより、走行位置検出部２６の検出結果に基づいて、ＲＴＧクレーン１０の走行位置のずれを検出することが可能となる。

【0032】

図４は、ＲＴＧクレーン１０と当該ＲＴＧ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、ＲＴＧ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、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢを基準とした絶対座標における方向をＸ方向及びＹ方向を用いて説明し、ＲＴＧクレーン１０が走行する方向を「走行方向Ｄ１」と称する場合がある。また、走行方向Ｄ１と直交する水平方向をＲＴＧクレーン１０の「幅方向Ｄ２」と称する場合がある。

【0033】

走行路ＲＤＡは、ＲＴＧ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、ＲＴＧ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、Ｙ方向において、走行部１５Ａ，１５Ｂの幅方向Ｄ２の寸法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Ｄ１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Ｄ１における進行側に該当する。

【0034】

ＲＴＧクレーン１０は、当該ＲＴＧ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）に延びる検出対象領域ＤＥＡ，ＤＥＢに存在する物体を検出する。検出対象領域ＤＥＡ，ＤＥＢは、走行部１５Ａ，１５Ｂが通過する予定の場所、すなわち、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できるように設定される。

【0035】

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、クレーンガーダ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）に延びる検出対象領域ＤＥＣ，ＤＥＤに存在する物体を検出する。検出対象領域ＤＥＣ，ＤＥＤは、走行部１５Ａ，１５Ｂが通過する予定の場所、すなわち、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できるように設定される。

【0036】

図５を参照して、上方から見たときに、検出部３０Ａが物体を検出する検出範囲ＤＳについて説明する。図５は、検出部３０Ａの検出範囲ＤＳを上方から見た図である。図５は、走行部１５Ａが走行路ＲＤＡに対してＹ方向のずれがなく、かつ、走行方向Ｄ１が走行路ＲＤＡに対して傾斜していない状態を示している。なお、走行路ＲＤＡに対して走行方向Ｄ１が傾斜する場合に、走行路ＲＤＡが延びる方向、すなわちＸ方向に対して走行方向Ｄ１がなす角度を「ずれ角θ１」と称する場合がある（図８参照）。

【0037】

なお、図５に示す例においては、検出部３０Ａは、当該検出部３０Ａの基準線ＳＬが走行部１５Ａの中心線と一致するように、走行部１５Ａに設けられているものとする。従って、図５に示すように、「ずれ角θ１＝０」の状態では、検出部３０Ａの基準線ＳＬは、上方から見て、走行路ＲＤＡの中心線ＣＬと一致する。このような状態であり、且つ、走行路ＲＤＡの路面ＲＤａが検出対象領域ＤＥＡにおいて水平である状態（図６参照）を「定常状態」と称する場合がある。以降の説明では、特に言及がない限り、定常状態における構成について説明を行っているものとする。定常状態という概念を用いた場合、定常状態における検出部３０Ａの基準線ＳＬから検出部３０Ａの基準線ＳＬが傾斜するようにずれた場合、当該傾斜角はずれ角θ１と等しくなる。なお、後述の情報処理部１１１が、走行位置検出部２６の検出結果を利用して、どのようにしてずれ角θ１を算出するかは特に限定されず、任意の方法で演算が行われてよい。

【0038】

なお、説明の理解を容易とするために、定常状態における検出部３０Ａの位置及び向きを上述の様な構成としたが、検出部３０Ａの取付位置、及び向きは特に限定されるものではない。また、検出部３０Ａを構成するセンサの種類、及び数も特に限定されない。検出部３０Ａを構成するセンサとして、レーダー、ライダー等が採用されてよく、両者の組み合わせが採用されてもよい。

【0039】

上方から見て、検出部３０Ａの検出範囲ＤＳは、検出部３０Ａから走行方向Ｄ１における進行側へ向かって広がる扇形の形状を有する。検出範囲ＤＳは、基準線ＳＬを基準として対象な形状を有する。進行側における検出範囲ＤＳの端部の位置を、検出範囲ＤＳの端部ＤＳａと称する場合がある。この場合、検出範囲ＤＳの幅方向Ｄ２における広さは、特に限定されないが、端部ＤＳａが走行路ＲＤＡのＹ方向における略全域を覆うことができるように、設定されてよい。また、検出部３０Ａは、検出範囲ＤＳを設定可能な範囲として、一点鎖線で示すような検出可能範囲ＰＤＳを有している。検出部３０Ａは、検出可能範囲ＰＤＳの中であれば、任意に検出範囲ＤＳを設定することができる。図５に示す例では、検出可能範囲ＰＤＳは、Ｙ方向において走行路ＲＤＡよりも外側の範囲まで広がっているが、検出範囲ＤＳが走行路ＲＤＡの範囲に収まっている。従って、物体が検出可能範囲ＰＤＳに入っていたとしても、物体が検出範囲ＤＳに入っていない限り、検出部３０Ａは、物体を検出しない。これにより、走行路ＲＤＡの外側の物体を誤検知することが防止される。

【0040】

図６を参照して、幅方向Ｄ２から見たときに、検出部３０Ａが物体を検出する検出範囲ＤＳについて説明する。図６は、検出部３０Ａの検出範囲ＤＳを幅方向Ｄ２から見た図である。図６は、走行路ＲＤＡの路面ＲＤａが検出対象領域ＤＥＡにおいて水平である状態、すなわち定常状態を示している。幅方向Ｄ２から見て、検出部３０Ａの検出範囲ＤＳは、検出部３０Ａから走行方向Ｄ１における進行側へ向かって広がる長方形の形状を有する。定常状態においては、検出対象領域ＤＥＡの長辺は水平方向と平行になる。また、検出対象領域ＤＥＡの下側の長辺は路面ＲＤａから離間した位置に設定される。これにより、路面ＲＤａの僅かな凹凸や小さい物体が誤検知されることを抑制できる。

【0041】

次に、図７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７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７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。また、制御装置１１０は、走行位置検出部２６からの検出結果を受信する。制御装置１１０は、ＲＴＧ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、ＲＴＧクレーン１０の何れかの位置に設けられてもよいし、ＲＴＧクレーン１０から離れた位置に設けられてもよい。

【0042】

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。

【0043】

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（ReadOnly 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。

【0044】

制御装置１１０は、情報処理部１１１（検出部、判定部）と、経路設定部１１２と、駆動制御部１１３と、警告制御部１１４と、位置関係情報取得部１１５と、補正部１１６を備える。

【0045】

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、当該結果に基づいて、検出範囲ＤＳ内の物体を検出する。従って、情報処理部１１１は、ＲＴＧクレーン１０の走行方向Ｄ１における進行側に存在する物体を検出する検出部３０としても機能する。また、情報処理部１１１は、走行位置検出部２６で検出された検出結果に関する情報を取得すると共に、当該結果に基づいて、ＲＴＧクレーン１０の走行状態を検出する。これにより、情報処理部１１１は、ＲＴＧクレーン１０のずれ角θ１（図８参照）を取得することができる。また、情報処理部１１１は、検出範囲ＤＳ内に障害物が存在するか否かの異常判定を行う。経路設定部１１２は、ＲＴＧ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。

【0046】

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ＤＳ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。

【0047】

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ＤＳに物体が存在することが検知された場合、警告を行う。

【0048】

位置関係情報取得部１１５は、ＲＴＧクレーン１０を幅方向Ｄ２から見たときに、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢの路面ＲＤａとＲＴＧクレーン１０との相対的な位置関係に関する情報を取得する。図９に示すように、位置関係情報取得部１１５は、検出対象領域ＤＥＡにおける、ＲＴＧクレーン１０に対する路面ＲＤａの凹凸を含む相対的な傾斜を検出する。位置関係情報取得部１１５は、検出部３０の検出結果に基づいてリアルタイムで位置関係に関する情報を取得する。検出部３０は、ＲＴＧクレーン１０の移動に伴い、各位置においてリアルタイムで検出を行う。従って、位置関係情報取得部１１５は、各位置においてリアルタイムで得られた検出結果を用いて、リアルタイムで位置関係に関する情報を取得する。位置関係情報取得部１１５は、路面ＲＤａの位置を平均化することで路面ＲＤａの平均傾斜を演算する。例えば、図９に示すように、路面ＲＤａが凹凸をなすように湾曲している場合、位置関係情報取得部１１５は、検出された路面ＲＤａに対する平均線ＡＬを設定する。路面ＲＤａを水平と仮定した場合の水平線ＨＬを設定した場合、水平線ＨＬに対する平均線ＡＦの傾斜が平均傾斜となる。なお、位置関係情報取得部１１５の具体的な演算方法については後述する。

【0049】

補正部１１６は、検出部３０の検出範囲ＤＳを補正する。すなわち、ＲＴＧクレーン１０が定常状態から走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに対してずれることで、あるいは、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢが蛇行することによって、検出範囲ＤＳが走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに対してずれる場合がある。このとき、検出範囲ＤＳの一部が走行路ＲＤＡ，ＲＤＢの外部にはみ出たり、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢにおいて検出範囲ＤＳの死角ができる。このような場合に、補正部１１６は、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに対する検出範囲ＤＳのずれを低減、または無くすように、検出範囲ＤＳを補正する。

【0050】

具体的に、補正部１１６は、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに対する走行方向Ｄ１のずれ角θ１（図８参照）に基づいて、検出部３０の検出範囲ＤＳを補正する。補正部１１６は、情報処理部１１１が演算したずれ角θ１を取得し、これらのずれ角θ１が閾値を超えた場合に、補正を行ってよい。

【0051】

図８を参照して、ずれ角θ１に基づく補正部１１６の補正内容について説明する。図８は、ずれ角θ１に基づく補正部１１６の補正内容を説明するための概念図である。図８（ａ）は、検出部３０Ａの基準線ＳＬ、すなわち走行部１５Ａの中心線が、走行路ＲＤＡの中心線ＣＬ（通常状態における検出部３０Ａの基準線ＳＬ）からずれ角θ１の分だけ、Ｙ方向の内側に傾斜するようにずれた様子を示している。このとき、検出範囲ＤＳは、全体的にずれ角θ１の分だけ、Ｙ方向の内側にずれる。これにより、検出範囲ＤＳの端部ＤＳａ付近において、Ｙ方向の内側には検出範囲ＤＳが走行路ＲＤＡからはみ出す部分Ｅ１が形成され、Ｙ方向の外側には走行路ＲＤＡにおいて検出範囲ＤＳで検出されない死角Ｅ２が形成される。

【0052】

図８（ｂ）は、補正部１１６が検出範囲ＤＳを補正した様子を示している。図８（ｂ）では、補正前の検出領域ＤＳＢが仮想線で示されている。補正部１１６は、ずれ角θ１に基づく補正角度θ２を設定する。また、補正部１１６は、検出部３０Ａ周りに補正角度θ２の分だけ検出範囲ＤＳを旋回させる。補正部１１６は、検出範囲ＤＳが走行路ＲＤＡからはみ出す部分Ｅ１、及び検出範囲ＤＳで検出されない死角Ｅ２を低減、または無くすように、検出範囲ＤＳの補正を行う。補正部１１６は、検出可能範囲ＰＤＳの範囲内で、検出範囲ＤＳを補正する。検出範囲ＤＳの中心線ＣＬ２を設定すると、図８（ａ）に示すように、補正前においては、中心線ＣＬ２は、基準線ＳＬと一致する。補正部１１６は、中心線ＣＬ２を補正角度θ２の分だけ、検出部３０Ａ周りに旋回させるように、検出範囲ＤＳを旋回させる。これにより、図８（ｂ）に示すように、検出範囲ＤＳの中心線ＣＬ２は、走行路ＲＤＡの中心線ＣＬと一致するようになる。ただし、補正角度θ２をどのように設定するかは特に限定されず、ずれ角θ１と同じ値にしなくともよい。また、補正部１１６は、検出範囲ＤＳの中心線ＣＬ２を基準として検出範囲ＤＳを補正したが、どの部分を基準とするかは特に限定されない。

【0053】

次に、図９を参照して、補正部１１６が、幅方向Ｄ２から見たときの検出範囲ＤＳを補正する場合の処理について説明する。補正部１１６は、位置関係情報取得部１１５で取得された位置関係に関する情報に基づいて、検出部３０の検出範囲ＤＳを補正する。補正部１１６は、平均傾斜に基づいて検出範囲ＤＳを補正する。図９に示すように、補正部１１６は、位置関係情報取得部１１５によって設定された平均線ＡＬに対応するように、検出範囲ＤＳを補正する。補正後の検出範囲ＤＳは、下側の長辺が傾斜した平均線ＡＬと平行になり、且つ、下側の長辺が傾斜した平均線ＡＬから離間するように補正される。

【0054】

次に、図１０～図１４を参照して、位置関係情報取得部１１５及び補正部１１６の具体的な処理について詳細に説明する。図１０（ａ）は、位置関係情報取得部１１５の処理における初期状態を示す。図１０（ａ）に示すように、路面ＲＤａは水平方向に対して傾斜している。また、路面ＲＤａ上に障害物ＯＢが配置されている。位置関係情報取得部１１５は、検出部３０によって検出された検出点を取得する。図１０（ｂ）に示すように、各位置において、検出点が設定されれている。次に、図１１（ａ）に示すように、検出点が存在する箇所に対して、所定ピッチの検出点抽出領域を設定する。図１１（ａ）に示すように、複数の検出点抽出領域の中から、一つずつの路面候補点が選択される。選択された路面候補点は、黒色で示されている。図１１（ｂ）に示すように、路面候補点以外の検出点は削除される。また、位置関係情報取得部１１５は、複数の路面候補点に対する回帰直線ＲＬを演算する。

【0055】

図１２（ａ）に示すように、位置関係情報取得部１１５は、検出部３０によって路面ＲＤａとして検出された検出点（路面候補点）のうち、所定の基準から外れるものを外れ点として除去する。位置関係情報取得部１１５は、回帰直線ＲＬから所定の閾値以上離れた路面候補点を外れ点とする。図１２（ｂ）に示すように、位置関係情報取得部１１５は、外れ点を外した後の路面候補点に基づいて再び回帰直線ＲＬを演算する。

【0056】

図１３（ａ）に示すように、位置関係情報取得部１１５は、路面ＲＤａの高さＨ及び角度θ３を推定し、推定した高さＨと予め準備した高さの既存値とを比較することで、推定結果の妥当性を判定する。位置関係情報取得部１１５は、検出部３０の中心線と回帰直線ＲＬとの角度を路面ＲＤａの角度θ３であると推定する。また、位置関係情報取得部１１５は、検出部３０の中央から回帰直線ＲＬに垂直に延ばした直線の長さを路面ＲＤａの高さＨとする。図１３（ｂ）に示すように、位置関係情報取得部１１５は、推定した高さＨと、予め準備して記憶しておいた既存値とを比較する。位置関係情報取得部１１５は、推定高さＨが、既存値から大きく離れている場合、当該回帰直線ＲＬをＮＧとする。

【0057】

図１４（ａ）に示すように、位置関係情報取得部１１５は、回帰直線ＲＬが水平になるように座標変換を行う。位置関係情報取得部１１５は、画面全体のを回転させることによって、推定した路面ＲＤａが水平になるようにしている。次に、図１４（ｂ）に示すように、補正部１１６は、座標変換後の路面ＲＤａに基づいて、検出範囲ＤＳを補正する。補正部１１６は、推定した路面ＲＤａから上方に所定の隙間を空けるように、検出範囲ＤＳを設定する。補正後の検出範囲ＤＳの中に障害物ＯＢが存在していた場合、当該障害物ＯＢの検出が行われる。

【0058】

図１５を参照して、本実施形態に係るクレーン制御方法について説明する。図１５は、クレーン制御システム１００の処理内容を示すフローチャートである。図１５に示すように、クレーン制御システム１００の検出部３０は、ＲＴＧクレーン１０の進行側における走行路ＲＤＡ，ＲＤＢを検出する（ステップＳ１０）。また、次に、位置関係情報取得部１１５は、ＲＴＧクレーン１０を幅方向Ｄ２から見たときに、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢの路面ＲＤａとＲＴＧクレーン１０との相対的な位置関係に関する情報を取得する（ステップＳ２０）。次に、補正部１１６は、ステップＳ２０で取得された位置関係に関する情報に基づいて、検出部３０の検出範囲ＤＳを補正する（ステップＳ３０）。また、補正部１１６は、ずれ角θ１に基づいて検出範囲ＤＳを補正する。情報処理部１１１は、補正後の検出範囲ＤＳに基づいて、障害物ＯＢの検出を行う（ステップＳ４０）。

【0059】

なお、ＲＴＧクレーン１０の走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに対するずれが解消したり、路面ＲＤａの傾斜がなくなった場合、補正部１１６は、補正を解除して、定常状態における検出範囲ＤＳに戻してよい。あるいは、ずれ角θ１や路面ＲＤａの傾斜が更に大きくなった場合、補正部１１６は、更に補正量を大きくして検出範囲ＤＳを補正してよい。

【0060】

次に、本実施形態に係るクレーン制御システム１００、及びクレーン制御方法の作用・効果について説明する。

【0061】

クレーン制御システム１００は、走行方向において、走行部１５Ａ，１５Ｂの進行側に存在する物体を検出する検出部３０を備える。従って、検出部３０が障害物としての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、クレーン制御システム１００は、ＲＴＧクレーン１０を幅方向Ｄ２から見たときに、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢの路面ＲＤａとＲＴＧクレーン１０との相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得部１１５を備える。従って、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢの路面ＲＤａが凹凸を含む傾斜を有していた場合、当該傾斜を把握することができる。また、クレーン制御システム１００は、位置関係情報取得部１１５で取得された位置関係に関する情報に基づいて、検出部３０の検出範囲ＤＳを補正する補正部１１６を備える。従って、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢの路面ＲＤａが傾斜している場合であっても、補正部１１６は、それらの傾斜に応じて、検出部３０の検出範囲ＤＳを補正することができる。これにより、補正部１１６は、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢに対して適切な検出範囲を設定することができるため、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢ内の物体の検出精度を向上できる。

【0062】

位置関係情報取得部１１５は、検出部３０の検出結果に基づいてリアルタイムで位置関係に関する情報を取得してよい。この場合、位置関係情報取得部１１５は、走行中の路面ＲＤａの状況に応じて、正確に位置関係に関する情報を取得することができる。

【0063】

位置関係情報取得部１１５は、路面ＲＤａの位置を平均化することで路面ＲＤａの平均傾斜を演算し、補正部１１６は、平均傾斜に基づいて検出範囲を補正してよい。この場合、路面ＲＤａが凹凸を有している場合に、路面ＲＤａの傾斜具合を把握することができる。

【0064】

位置関係情報取得部１１５は、検出部３０によって路面ＲＤａとして検出された検出点のうち、所定の基準から外れるものを外れ点として除去してよい。この場合、位置関係情報取得部１１５は、より正確に位置関係に関する情報を取得できる。

【0065】

クレーン制御システム１００は、補正部１１６による補正後の検出範囲ＤＳ内に障害物が存在する場合、異常判定を行う判定部としての情報処理部１１１を更に備えてよい。この場合、情報処理部１１１は、補正後の検出範囲を用いて、正確に異常判定を行うことができる。

【0066】

位置関係情報取得部１１５は、路面ＲＤａの高さ及び角度を推定し、推定した高さと予め準備した高さの既存値とを比較することで、推定結果の妥当性を判定してよい。この場合、位置関係情報取得部１１５は、予め把握しておくことが可能な高さの既存値を用いて、推定結果の妥当性を判定することができる。

【0067】

クレーン制御方法は、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢを走行するＲＴＧクレーン１０のクレーン制御方法であって、ＲＴＧクレーン１０の走行方向における進行側に存在する物体を検出する検出ステップ（Ｓ４０）と、ＲＴＧクレーン１０を幅方向から見たときに、走行路ＲＤＡ，ＲＤＢの路面ＲＤａとＲＴＧクレーン１０との相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得ステップ（Ｓ２０）と、位置関係情報取得ステップで取得された位置関係に関する情報に基づいて、物品の検出範囲を補正する補正ステップ（Ｓ３０）と、を備える。

【0068】

この制御装置によれば、上述のクレーン制御システム１００と同趣旨の作用・効果を得ることができる。

【0069】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0070】

補正部１１６がずれ角θ１、路面ＲＤａとクレーンの相対位置関係に基づいて検出範囲ＤＳを補正する演算方法は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で、あらゆる演算方法を採用してもよい。

【0071】

例えば、走行路の路面の傾斜などの状態を予め測定してデータ化しておき、位置関係情報取得部は、当該データを読み出すことによって位置関係情報を取得してもよい。また、走行路の蛇行などを予め測定してデータ化しておき、補正部は、データを用いて検出範囲の補正を行ってもよい。

【0072】

［形態１］
走行路を走行するＲＴＧクレーンのクレーン制御システムであって、
前記クレーンの走行方向における進行側に存在する物体を検出する検出部と、
前記クレーンを幅方向から見たときに、前記走行路の路面と前記クレーンとの相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得部と、
前記位置関係情報取得部で取得された前記位置関係に関する情報に基づいて、前記検出部の検出範囲を補正する補正部と、を備える、クレーン制御システム。
［形態２］
前記位置関係情報取得部は、前記検出部の検出結果に基づいてリアルタイムで前記位置関係に関する情報を取得する、形態１に記載のクレーン制御システム。
［形態３］
前記位置関係情報取得部は、前記路面の位置を平均化することで前記路面の平均傾斜を演算し、
前記補正部は、前記平均傾斜に基づいて前記検出範囲を補正する、形態１又は２に記載のクレーン制御システム。
［形態４］
前記位置関係情報取得部は、前記検出部によって前記路面として検出された検出点のうち、所定の基準から外れるものを外れ点として除去する、形態１～３の何れか一項に記載のクレーン制御システム。
［形態５］
前記補正部による補正後の前記検出範囲内に障害物が存在する場合、異常判定を行う判定部を更に備える、形態１～４の何れか一項に記載のクレーン制御システム。
［形態６］
前記位置関係情報取得部は、前記路面の高さ及び角度を推定し、推定した高さと予め準備した高さの既存値とを比較することで、推定結果の妥当性を判定する、形態１～５の何れか一項に記載のクレーン制御システム。
［形態７］
走行路を走行するＲＴＧクレーンのクレーン制御方法であって、
前記クレーンの走行方向における進行側に存在する物体を検出する検出ステップと、
前記クレーンを幅方向から見たときに、前記走行路の路面と前記クレーンとの相対的な位置関係に関する情報を取得する位置関係情報取得ステップと、
前記位置関係情報取得ステップで取得された前記位置関係に関する情報に基づいて、物品の検出範囲を補正する補正ステップと、を備える、クレーン制御方法。

【符号の説明】

【0073】

１０…ＲＴＧクレーン、３０…検出部、１００…クレーン制御システム、１１１…情報処理部（判定部）、１１５…位置関係情報取得部、１１６…補正部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】