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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-02
(45)【発行日】2024-09-10
(54)【発明の名称】自動クレーンシステム、及び自動クレーンシステムの制御方法
(51)【国際特許分類】
B66C 13/48 20060101AFI20240903BHJP
B66C 13/22 20060101ALI20240903BHJP
B66C 19/00 20060101ALI20240903BHJP
【ＦＩ】
B66C13/48 A
B66C13/22 Y
B66C19/00 B
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020129713
(22)【出願日】2020-07-30
(65)【公開番号】P2022026315
(43)【公開日】2022-02-10
【審査請求日】2023-05-19
(73)【特許権者】
【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】宮田 紀明
【審査官】加藤 三慶
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－１４６５７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－３１５７６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００２－５２７３１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０６２７６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１２１９７３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－２０５８９１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｃ １３／４８
Ｂ６６Ｃ １３／２２
Ｂ６６Ｃ １９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンテナヤードに並ぶ複数のコンテナ群におけるコンテナの搬送を行うクレーンと、荷役対象である荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、前記コンテナの長手方向において前記荷役対象コンテナ群に隣接する隣接コンテナ群におけるコンテナとの位置関係を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、搬送経路を設定し、前記クレーンのスプレッダが設定された搬送経路に従って移動すると共に、搬送台車へコンテナを移載するように、前記クレーンを制御する制御装置と、を備え、
前記検出部は、複数の長さのコンテナに対応して、前記荷役対象コンテナ群におけるコンテナと前記隣接コンテナ群におけるコンテナとの間の隙間を検出するように複数段階の検出範囲を設定可能である、自動クレーンシステム。
【請求項2】
前記検出部は、搬送台車に載置されたコンテナの上面よりも高い位置に配置される、請求項１に記載の自動クレーンシステム。
【請求項3】
前記検出部は、三次元スキャナを有する、請求項１又は２に記載の自動クレーンシステム。
【請求項4】
前記検出部は、三次元カメラを有する、請求項１又は２に記載の自動クレーンシステム。
【請求項5】
前記検出部によって、前記荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、前記隣接コンテナ群におけるコンテナとの近接が検出された場合、前記制御装置は、前記隣接コンテナ群における前記コンテナとの衝突を回避するように、前記コンテナの搬送経路を設定する、請求項１～４の何れか一項に記載の自動クレーンシステム。
【請求項6】
前記検出部によって、前記荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、前記隣接コンテナ群におけるコンテナとの近接が検出された場合、前記制御装置は、前記コンテナが前記荷役対象コンテナ群または前記隣接コンテナ群におけるコンテナの最大高さよりも高い所定の最大高さを移動するように定められた安全経路を前記コンテナの搬送経路として設定する、請求項１～５の何れか一項に記載の自動クレーンシステム。
【請求項7】
コンテナヤードに並ぶ複数のコンテナ群におけるコンテナをクレーンで搬送する自動クレーンシステムの制御方法であって、荷役対象である荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、前記コンテナの長手方向において前記荷役対象コンテナ群に隣接する隣接コンテナ群におけるコンテナとの位置関係を、複数の長さのコンテナに対応して、前記荷役対象コンテナ群におけるコンテナと前記隣接コンテナ群におけるコンテナとの間の隙間を検出するように複数段階の検出範囲を設定して検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて、搬送経路を設定し、前記クレーンのスプレッダが設定された搬送経路に従って移動すると共に、搬送台車へコンテナを移載するように、前記クレーンを制御する制御工程と、を備える自動クレーンシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、自動クレーンシステム、及び自動クレーンシステムの制御方法に関する。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】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】
自動運転においては、搬送するコンテナが荷役対象のコンテナ以外のものに干渉することを確実に回避することが求められる。
【0005】
本開示は、コンテナの搬送の安全性を高めることができる自動クレーンシステム、及び自動クレーンシステムの制御方法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自動クレーンシステムは、コンテナヤードに並ぶ複数のコンテナ群におけるコンテナの搬送を行うクレーンと、荷役対象である荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、荷役対象コンテナ群に隣接する隣接コンテナ群におけるコンテナとの位置関係を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて、クレーンを制御する制御装置と、を備える。
【0007】
例えば隣接コンテナ群の中に、ずれなどによって、荷役対象コンテナ群側に突出するようなコンテナが存在している場合、クレーンが荷役対象コンテナ群のコンテナを搬送する時に、当該突出したコンテナと衝突する可能性がある。これに対し、検出部は、荷役対象である荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、荷役対象コンテナ群に隣接する隣接コンテナ群におけるコンテナとの位置関係を検出する。従って、検出部は、隣接コンテナ群において、荷役対象コンテナ群のコンテナを搬送するときに、衝突の可能性があるコンテナを検出することができる。制御装置は、検出部の検出結果に応じてクレーンを制御することで、搬送経路を調整したり、警告を出力するなどして、コンテナ同士の衝突を回避することができる。以上より、コンテナの搬送の安全性を高めることができる。
【0008】
検出部は、搬送台車に載置されたコンテナの上面よりも高い位置に配置されてよい。この場合、検出部の検出が、搬送台車に載置されたコンテナによって遮断されることを抑制できる。
【0009】
検出部は、複数の長さのコンテナに対応して、複数段階の検出範囲を設定可能であってよい。この場合、コンテナの長さが変更された場合であっても、検出部は、変更後の長さのコンテナについても、検出を行うことができる。
【0010】
検出部は、三次元スキャナを有してよい。この場合、検出部の検出範囲を広くすることができる。
【0011】
検出部は、三次元カメラを有してよい。この場合、検出部は、検出範囲内のコンテナの奥行きの位置を取得することができる。
【0012】
検出部によって、荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、隣接コンテナ群におけるコンテナとの近接が検出された場合、制御装置は、隣接コンテナ群におけるコンテナとの衝突を回避するように、コンテナの搬送経路を設定してよい。この場合、クレーンは、衝突を回避して安全性を確保しながらコンテナを搬送することができる。
【0013】
検出部によって、荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、隣接コンテナ群におけるコンテナとの近接が検出された場合、制御装置は、コンテナが所定の最大高さを移動するように定められた安全経路をコンテナの搬送経路として設定してよい。この場合、衝突の可能性のあるコンテナがどの位置に存在していたとしても、クレーンは、最大高さでコンテナを移動させることで、衝突を回避した状態でコンテナを搬送することができる。
【0014】
本開示の一側面に係る自動クレーンシステムの制御方法は、コンテナヤードに並ぶ複数のコンテナ群におけるコンテナをクレーンで搬送する自動クレーンシステムの制御方法であって、荷役対象である荷役対象コンテナ群におけるコンテナと、荷役対象コンテナ群に隣接する隣接コンテナ群におけるコンテナとの位置関係を検出する検出工程と、検出工程での検出結果に基づいて、クレーンを制御する制御工程と、を備える。
【0015】
この自動クレーンシステムの制御方法によれば、上述の自動クレーン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】
【0016】
本開示によれば、コンテナの搬送の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施形態に係る自動クレーンシステム及び自動クレーンシステムの制御方法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】例示的なクレーンを示す斜視図である。
【図4】コンテナヤードをＹ方向から見た側面図である。
【図5】コンテナヤードを上方から見た平面図である。
【図6】本実施形態に係る自動クレーンシステムの構成及び機能を示すブロック図である。
【図7】搬送経路の一例を示す概念図である。
【図8】搬送経路の一例を示す概念図である。
【図9】実施形態に係る自動クレーンシステムの制御方法の各工程の例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】
【0018】
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。
【0019】
図１は、本発明が適用される例示的なコンテナターミナル１を示す平面図である。図１に示されるように、コンテナターミナル１には、コンテナＣが配置されるコンテナヤード２と、接岸したコンテナ船に対してコンテナＣの移載を行う複数のガントリクレーン３と、コンテナヤード２に配置されてコンテナＣの荷役を行う複数のクレーン１０と、複数のクレーン１０の遠隔操作が可能な遠隔操作室５とが設けられる。
【0020】
図２は、コンテナヤード２のコンテナＣ及び例示的な搬送台車２０を示す斜視図である。搬送台車２０は、例えばトラック、貨車、トレーラ又はＡＧＶ（Automated Guide Vehicle：自動搬送台車）等である。図１及び図２に示されるように、コンテナヤード２には、複数のコンテナが蔵置される蔵置エリアと、搬送台車２０の走行路（トラックレーン）が敷設されている。クレーン１０は、所定の位置に停止した搬送台車２０からコンテナＣを取得してコンテナＣをコンテナヤード２の所定の番地に載置する。また、クレーン１０は、コンテナヤード２に配置されているコンテナＣを取得してコンテナＣを搬送台車２０に移載し、搬送台車２０はコンテナＣを搬出する。
【0021】
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。
【0022】
図１に示すように、コンテナヤード２は、コンテナＣが配置される複数のレーンＬを備え、複数のクレーン１０が配置される。クレーン１０は、例えば、レーンＬごとにクレーン１０が配置されている。レーンＬに配置されるクレーン１０の台数は、１台であってもよいし、複数台であってもよい。
【0023】
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。ロウＲの数は、一例として、６である。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。
【0024】
コンテナヤード２に整列配置されたコンテナＣの長手方向をＸ方向、コンテナＣの短手方向をＹ方向、コンテナＣの高さ方向をＺ方向、とすると、コンテナヤード２はＸＹ平面上に延在しており、コンテナＣは、例えば、当該ＸＹ平面上のいずれかの位置においてＺ方向に積み上げられる。Ｘ方向はレーンＬにおけるクレーン１０の走行方向に一致する。Ｙ方向は、レーンＬにおけるクレーン１０の横行方向に一致する。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
図３は、コンテナヤード２に配置された例示的なクレーン１０を示す斜視図である。図３に示されるように、クレーン１０は、コンテナＣを荷役するコンテナ取り扱いクレーンである。本実施形態では、クレーン１０として、タイヤ式ガントリークレーン（ＲＴＧ；Rubber Tired Gantry Crane）が例示されている。クレーン１０は、例えば、コンテナターミナル１においてコンテナヤード２に配置されたコンテナＣの荷役を自動で行う。
【0028】
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、車輪を有する走行装置１５とを備える。一対の脚部１１及びクレーンガーダ１２は、門形を呈する。クレーン１０は、例えば、門形を呈する一対の脚部１１及びクレーンガーダ１２の組を２つ備え、２つの当該組がＸ方向に沿って並ぶように配置される。
【0029】
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。
【0030】
スプレッダ１４は、コンテナＣを吊り下げる吊具である。スプレッダ１４は、例えば、Ｘ方向に延びる矩形状を呈する。スプレッダ１４は、コンテナＣを上方から係止可能であり、コンテナＣを係止して吊り上げることによってコンテナＣの荷役を行う。例えば、スプレッダ１４の動作は、前述した横行モータ及びドラム駆動モータの駆動によって制御され、当該横行モータ及びドラム駆動モータの駆動は本実施形態に係る自動クレーンシステム１００によって制御される。
【0031】
クレーン１０には、検出部１２０の構成要素である一対の検出器２５が設けられている。検出器２５は、Ｙ方向における一方側の脚部１１に設けられる。一対の検出器２５は、一対の脚部１１のそれぞれに設けられた支持部２１に取り付けられている。各支持部２１は、各脚部１１からＸ方向における外側へ向かって平行に延びている。各検出器２５は、支持部２１の先端部に設けられる。
【0032】
次に、図４及び図５を参照して、検出器２５の検出範囲について説明する。図４は、コンテナヤード２をＹ方向から見た側面図である。図４は、検出器２５が設けられる側の脚部１１が紙面の表面側に示される。図５は、コンテナヤード２を上方から見た平面図である。なお、以降の説明において、「左」「右」を用いて説明を行う場合があるが、図４の状態を基準としたときの「左」「右」を意味するものとする。
【0033】
荷役対象コンテナ群Ｂ１の左右には、隣接コンテナ群Ｂ２が配置されている。コンテナＣは、左側の端部Ｃｂと、右側の端部Ｃａと、を有する。左側の隣接コンテナ群Ｂ２と荷役対象コンテナ群Ｂ１との間には隙間ＧＰ１が形成される。隙間ＧＰ１は、左側の隣接コンテナ群Ｂ２の複数のコンテナＣの右側の端部Ｃａと、荷役対象コンテナ群Ｂ１の複数のコンテナＣの左側の端部Ｃｂとの間に形成される。右側の隣接コンテナ群Ｂ２と荷役対象コンテナ群Ｂ１との間には隙間ＧＰ２が形成される。隙間ＧＰ２は、右側の隣接コンテナ群Ｂ２の複数のコンテナＣの左側の端部Ｃｂと、荷役対象コンテナ群Ｂ１の複数のコンテナＣの右側の端部Ｃａとの間に形成される。なお、図５に示すように、各コンテナ群のＹ軸方向の両側には、クレーン１０が走行するための走行路２６が設定される、検出器２５側では、走行路２６と各コンテナ群との間には、搬送台車２０（図４参照）の走行路２７が形成される。
【0034】
検出器２５は、センシングエリアＳ１，Ｓ２内の物体を検出する。本実施形態では、検出器２５は、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの位置関係を検出するための情報を検出結果として取得する。なお、当該位置関係がどのように検出されるかについては、後述する。左側の検出器２５のセンシングエリアＳ１は、少なくとも隙間ＧＰ１のＸＺ方向における全域（図４参照）、Ｙ方向における全域（図５参照）を含む位置に設定される。右側の検出器２５のセンシングエリアＳ２は、少なくとも隙間ＧＰ２のＸＺ方向における全域（図４参照）、Ｙ方向における全域（図５参照）を含む位置に設定される。すなわち、センシングエリアＳ１，Ｓ２は、下側では地面の位置まで及んでおり、上側では最上段のコンテナＣの上面よりも高い位置まで及んでいる（図４参照）。センシングエリアＳ１，Ｓ２は、検出器２５からＹ方向において最も遠い位置のコンテナＣまで及んでいる（図５参照）。
【0035】
検出器２５は、搬送台車２０に載置されたコンテナＣの上面Ｃｃ（図４参照）よりも高い位置に配置される。そのため、センシングエリアＳ１，Ｓ２は、搬送台車２０のコンテナＣに遮断されることなく、Ｙ方向へ広がることができる。
【0036】
検出器２５は、どのような種類の機器によって構成されてもよい。例えば、検出器２５は、三次元スキャナによって構成されてよい。三次元スキャナは、物体の表面形状を座標に基づいてデータ化して、三次元モデルに変換することができる検出器である。あるいは、検出器２５は、三次元カメラによって構成されてよい。三次元カメラは、撮影した画像中の物体の平面上の位置のみならず奥行きの位置まで取得できるカメラである。これらの機器を用いた場合、検出器２５は、支持部２１の先端部から移動することなく、必要な広さのセンシングエリアＳ１，Ｓ２を確保することができる。なお、検出器２５は、支持部２１の先端部で向きを変更可能であってもよいし、向きを変えなくともよい。また、支持部２１自体が移動することによって、検出器２５がＸＺ平面内で移動するような機構を設けてもよい。
【0037】
次に、図６を参照して、本実施形態に係る自動クレーンシステム１００のブロック構成について説明する。図６は、本実施形態に係る自動クレーンシステム１００の構成及び機能を示すブロック図である。図６に示すように、自動クレーンシステム１００は、制御装置１１０を備える。制御装置１１０は、前述の検出器２５からの検出結果を受信する。制御装置１１０は、クレーン１００の駆動部３０、及び出力部３１へ制御信号を出力する。なお、制御装置１１０が配置される場所は得に限定されず、クレーン１０の何れかの位置に設けられてもよいし、クレーン１０から離れた位置に設けられてもよい。
【0038】
駆動部３０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である。駆動部３０は、例えばスプレッダ１４の巻上げ装置やトロリ１３の横行用のモータなどを含んでいる。出力部３１は、各種情報を出力する機器である。出力部３１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。
【0039】
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。
【0040】
制御装置１１０は、情報処理部１１１と、経路設定部１１２と、駆動制御部１１３と、警告制御部１１４と、を備える。
【0041】
情報処理部１１１は、検出器２５で検出された検出結果に関する情報を取得すると共に、当該演算結果に基づいて、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの位置関係を演算によって検出する。これにより、検出器２５、及び情報処理部１１１によって、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの位置関係を検出する検出部１２０が構成される。また、情報処理部１１１は、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの位置関係に基づいて、安全対応処理を行うべきか否かを判定する。例えば図２に示されるように、隣接コンテナ群Ｂ２に蔵置されているコンテナＣにおいてＸ方向へのずれＥが生じていた場合、荷役対象コンテナ群Ｂ１からコンテナＣを搬送する際に、隣接コンテナ群Ｂ２のずれＥの部分にコンテナＣが干渉し、搬送台車２０の上にコンテナＣが落下する可能性が生じる。そのため、情報処理部１１１は、前述のずれＥなどを検出するために、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとのＸ軸方向における近接度合いを演算することができる。情報処理部１１１が、当該近接度合いをどのようにして演算し、どのように判定するかは得に限定されない。
【0042】
例えば、情報処理部１１１は、隣接コンテナ群Ｂ２の複数のコンテナＣの中で、他のコンテナＣよりも荷役対象コンテナ群Ｂ１側に大きく突出しているコンテナＣの存在を検出してよい。具体的に、情報処理部１１１は、センシングエリアＳ１のうち、隣接コンテナ群Ｂ２の各コンテナＣの右側の端部Ｃａの位置を取得する。情報処理部１１１は、他のコンテナＣの端部Ｃａに比して、右側へ大きく突出する端部Ｃａが存在する場合、当該端部Ｃａを有するコンテナＣを検出する。情報処理部１１１は、検出したコンテナＣの右側への突出量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。あるいは、情報処理部１１１は、隙間ＧＰ１のうち、隣接コンテナ群Ｂ２のうち最も右側に位置する端部Ｃａと、荷役対象コンテナ群Ｂ１のうち最も左側に位置する端部Ｃｂとの間のＸ軸方向の離間距離を演算する。情報処理部１１１は、当該離間距離が所定の閾値以下であるか否かを判定する。なお、センシングエリアＳ２では、左右が逆であること以外は、センシングエリアＳ１と同様な演算が行われる。
【0043】
経路設定部１１２は、クレーン１０のスプレッダ１４によるコンテナＣの移送経路を設定する。図７（ａ）に示すＨ１は、通常時（安全対応処理を行わなくてよい時）において、搬送台車２０に搭載されたコンテナＣを蔵置エリアに移載する際の搬送経路を示している。図７（ｂ）に示すＨ２は、通常時において、蔵置エリアのコンテナＣを搬送台車２０に移載する際の搬送経路を示している。
【0044】
図７（ａ）に示されるように、経路設定部１１２は、搬送台車２０から離れる方向に向かってコンテナＣを搬送する場合には、荷役対象コンテナ群Ｂ１のコンテナＣの蔵置状況に応じて搬送経路Ｈ１を設定する。図７（ａ）は、搬送台車２０上のコンテナＣを蔵置エリアに搬送する例である。荷役対象コンテナ群Ｂ１における複数のロウＲのそれぞれに蔵置されたコンテナＣの高さのうち最も高い高さから所定距離高い位置を移送する搬送経路Ｈ１（以下では、最適経路と称することもある）を経路設定部１１２が設定する。経路設定部１１２は、荷役対象コンテナ群Ｂ１からコンテナを搬送して搬送台車２０へ移載する場合にも、最適経路である搬送経路Ｈ２を設定してよい。なお、経路設定部１１２は、最適経路を設定する場合、コンテナＣの上下方向への搬送経路と、水平方向への搬送経路との間のコーナー部分を、蔵置されたコンテナＣと衝突しない範囲で湾曲させてよい。
【0045】
一方、検出部１２０によって、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの近接が検出された場合、経路設定部１１２は、安全対応処理として、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの衝突を回避するように、コンテナＣの搬送経路を設定する。例えば、経路設定部１１２は、コンテナＣが所定の最大高さを移動するように定められた安全経路をコンテナＣの搬送経路として設定してよい。具体的に、図８に示されるように、実際の荷役対象コンテナ群Ｂ１の蔵置状況にかかわらず、荷役対象コンテナ群Ｂ１のコンテナＣの最大高さＭを超えるように搬送経路Ｈ３を設定してもよい。すなわち、搬送台車２０側へコンテナＣを搬送するときに、経路設定部１１２は、実際の荷役対象コンテナ群Ｂ１のコンテナＣよりも高い搬送経路Ｈ３を設定する。このような経路にすることで、上述の搬送台車２０の上にコンテナＣが落下する可能性を回避することができる。荷役対象コンテナ群Ｂ１のコンテナＣの最大高さＭを超えるような搬送経路Ｈ３を安全経路と呼ぶことがある。
【0046】
なお、安全対応処理の場合であっても、荷役対象コンテナ群Ｂ１側に突出しているコンテナＣが、搬送経路から離れた位置に存在してる場合、経路設定部１１２は、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの衝突を回避するための搬送経路として、最適経路を設定してよい。例えば、図７（ｂ）において、「ＣＸ」で示すコンテナＣと対応する位置にて、隣接コンテナ群Ｂ２のコンテナＣが突出している場合、当該突出したコンテナＣは、搬送に係るコンテナＣが移動する方向とは逆側に存在することになる。この場合、両者の衝突は起こらないため、経路設定部１１２は、最適経路に係る搬送経路Ｈ２を設定してよい。
【0047】
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３０を制御する。駆動制御部１１３は、駆動部３０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する。
【0048】
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３１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、隣接コンテナ群Ｂ２において荷役対象コンテナ群Ｂ１側に突出しているコンテナＣが存在している場合、当該コンテナＣが存在していること（隣接コンテナ群Ｂ２にてずれが存在している事）を出力部３１にて警告する。なお、図８のような安全経路での搬送を行うと同時に出力部３１で警告を行ってもよいし、出力部３１で警告を行った場合はスプレッダ１４の移動を停止し、ずれを修正するような動作を行うようにスプレッダ１４の制御がなされてもよい。
【0049】
次に、本実施形態に係る自動クレーンシステムの制御方法の例について説明する。図９は、本実施形態に係る自動クレーンシステムの制御方法の例示的な各工程を示すフローチャートである。一例として、本実施形態に係る自動クレーンシステムの制御方法は、自動クレーンシステム１００を用いて行われる。図９に示す処理は、荷役対象コンテナ群Ｂ１からあるコンテナＣを搬送しようとする場合に実行される。
【0050】
まず、情報処理部１１１は、検出器２５からの検出結果を取得する（ステップＳ１：検出工程）。次に、情報処理部１１１は、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの位置関係を演算することで検出する（ステップＳ２：検出工程）。次に、情報処理部１１１は、ステップＳ２での演算結果に基づいて、隣接コンテナ群Ｂ２に荷役対象コンテナ群Ｂ１側に突出するコンテナＣの存在を判定して、安全対応処理の要否を判定する（ステップＳ３）。
【0051】
情報処理部１１１が、安全対応処理は不要と判定した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、経路設定部１１２は、最適経路（図７参照）を搬送経路として設定する（ステップＳ４）。一方、情報処理部１１１が、安全対応処理が必要と判定した場合（ステップＳ３でＮＯ）、経路設定部１１２は、安全経路（図８参照）を搬送経路として設定する（ステップＳ５）。ステップＳ４，Ｓ５の何れかの処理が終了すると、スプレッダ１４が設定された搬送経路に従って移動すると共に、搬送台車２０へコンテナＣを移載する。そして、次のコンテナＣを搬送するときに、再びステップＳ１から処理が再開される。なお、ステップＳ１～Ｓ３の処理は、コンテナＣを搬送する時に、毎回実行されてもよいし、新たな荷役対象コンテナ群Ｂ１からコンテナＣを搬送する時に、初回のみ実行されてよい。
【0052】
次に、本実施形態に係る自動クレーンシステム１００、及び自動クレーンシステム１００の制御方法の作用・効果について説明する。
【0053】
例えば隣接コンテナ群Ｂ２の中に、ずれＥによって、荷役対象コンテナ群Ｂ１側に突出するようなコンテナＣが存在している場合（図２参照）、クレーン１０が荷役対象コンテナ群Ｂ１のコンテナＣを搬送する時に、当該突出したコンテナＣと衝突する可能性がある。これに対し、検出部１２０は、荷役対象である荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、荷役対象コンテナ群Ｂ１に隣接する隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの位置関係を検出する。従って、検出部１２０は、隣接コンテナ群Ｂ２において、荷役対象コンテナ群Ｂ１のコンテナＣを搬送するときに、衝突の可能性があるコンテナＣを検出することができる。制御装置１１０は、検出部１２０の検出結果に応じてクレーン１０を制御することで、搬送経路を調整したり、警告を出力するなどして、コンテナＣ同士の衝突を回避することができる。以上より、コンテナＣの搬送の安全性を高めることができる。
【0054】
検出部１２０の検出器２５は、搬送台車２０に載置されたコンテナＣの上面Ｃｃよりも高い位置に配置されてよい。この場合、検出器２５の検出が、搬送台車２０に載置されたコンテナＣによって遮断されることを抑制できる。
【0055】
検出部１２０は、検出器２５として三次元スキャナを有してよい。この場合、検出部１２０の検出範囲（センシングエリアＳ１，Ｓ２）を広くすることができる。
【0056】
検出部１２０は、検出器２５として三次元カメラを有してよい。この場合、検出部１２０は、検出範囲内のコンテナの奥行きの位置を取得することができる。
【0057】
検出部１２０によって、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの近接が検出された場合、制御装置１１０は、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの衝突を回避するように、コンテナＣの搬送経路を設定してよい。この場合、クレーン１０は、衝突を回避して安全性を確保しながらコンテナＣを搬送することができる。
【0058】
検出部１２０によって、荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの近接が検出された場合、制御装置１１０は、コンテナＣが所定の最大高さを移動するように定められた安全経路をコンテナＣの搬送経路として設定してよい。この場合、衝突の可能性のあるコンテナＣがどの位置に存在していたとしても、クレーン１０は、最大高さでコンテナＣを移動させることで、衝突を回避した状態でコンテナＣを搬送することができる。
【0059】
本実施形態に係る自動クレーンシステム１００の制御方法は、コンテナヤード２に並ぶ複数のコンテナ群におけるコンテナＣをクレーン１０で搬送する自動クレーンシステム１００の制御方法であって、荷役対象である荷役対象コンテナ群Ｂ１におけるコンテナＣと、荷役対象コンテナ群Ｂ１に隣接する隣接コンテナ群Ｂ２におけるコンテナＣとの位置関係を検出する検出工程と、検出工程での検出結果に基づいて、クレーンを制御する制御工程と、を備える。
【0060】
この自動クレーンシステム１００の制御方法によれば、上述の自動クレーンシステム１００と同趣旨の作用・効果を得ることができる。
【0061】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【0062】
例えば、上述の実施形態に係る自動クレーンシステム１００では、検出器２５が、単一の長さのコンテナＣにしか対応できない構成となっていた。これに変えて、検出部１２０は、複数の長さのコンテナＣに対応して、複数段階の検出範囲を設定可能であってよい。この場合、コンテナＣの長さが変更された場合であっても、検出部１２０は、変更後の長さのコンテナＣについても、検出を行うことができる。例えば、図４において、二点鎖線で示すように、支持部２１の付根部の位置に、一対の検出器１２５を更に設けてもよい。例えば、４０フィートのコンテナＣを取り扱う場合には、支持部２１の先端の検出器２５によって、コンテナ間の隙間ＧＰ１，ＧＰ２の様子を検出し、２０フィートのコンテナＣを取り扱う場合には、支持部の付根部の検出器１２５によって、コンテナ間の隙間の様子を検出してよい。なお、検出部１２０は、複数の長さのコンテナＣに対応して、複数段階の検出範囲を設定する方法は、検出器の数を増やす方法に限定されない。例えば、検出部１２０は、検出器２５をＸ方向に移動させて、センシングエリアＳ１，Ｓ２の位置を、長さの異なるコンテナＣに合わせて調整してよい。
【0063】
なお、クレーン１０の種類は、ＲＴＧクレーンに限定されず、ＲＭＧＣなどの種類のクレーンが採用されてもよい。
【符号の説明】
【0064】
２…コンテナヤード、１０…クレーン、２０…搬送台車、２５，１２５…検出器、１００…自動クレーンシステム、１１０…制御装置、１２０…検出部、Ｂ１…荷役対象コンテナ群、Ｂ２…隣接コンテナ群、Ｃ…コンテナ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】