(57)【要約】【課題】  安価な設備によってコンテナヤード上におけるヤードクレーンの位置を検出することができるヤードクレーンを提供する。【解決手段】  複数の磁石４０ａ，４０ｂがヤード上に多数並べられて構成されたオートステア用磁気ガイドライン４０と、ヤードクレーン１０に設けられオートステア用磁気ガイドライン４０を検出するオートステアセンサ３２と、該オートステアセンサ３２の検出出力に基づいて前記ヤードクレーン１０を前記オートステア用磁気ガイドライン４０に沿って走行させる走行制御装置とを備え、前記オートステア用磁気ガイドライン４０を構成する磁石のうちのいくつかは、他の磁石４０ｂと異なりＳ極を上方に向けた磁石（校正用磁石）４０ａとなっており、前記走行制御装置は、磁石４０ａを通過する度に、予め保持しているコンテナヤードにおける前記校正用磁石の位置データを参照して前記ヤードクレーン１０の位置情報を得る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナヤード上を走行するヤードクレーンの走行位置検出装置において、
前記コンテナヤードの路面に設けられたオートステア用磁気ガイドラインと、
前記ヤードクレーンに設けられ前記オートステア用磁気ガイドラインを検出するオートステアセンサと、
該オートステアセンサの検出出力に基づいて前記ヤードクレーンを前記オートステア用磁気ガイドラインに沿って走行させる走行制御装置と、
前記オートステア用磁気ガイドラインの複数の部位に設けられ、前記オートステア用磁気ガイドラインの前後方向の部位に対して磁気特性を違えることで前記オートステアセンサによって識別可能な識別部と、
該各識別部の前記コンテナヤードにおける位置を保持する位置データ記憶手段とを備え、
前記ヤードクレーンが前記識別部を通過する度に、前記識別部の位置データが前記位置データ記憶手段から参照されて、該位置データに基づいて前記ヤードクレーンの位置が校正されることを特徴とするヤードクレーンの走行位置検出装置。
【請求項２】
コンテナヤード上を走行するヤードクレーンの走行位置検出装置において、
前記コンテナヤードの路面に設けられたオートステア用磁気ガイドラインと、
前記ヤードクレーンに設けられ前記オートステア用磁気ガイドラインを検出するオートステアセンサと、
該オートステアセンサの検出出力に基づいて前記ヤードクレーンを前記オートステア用磁気ガイドラインに沿って走行させる走行制御装置と、
前記オートステア用磁気ガイドラインの複数の部位に予め設定された間隔で設けられ、前記オートステア用磁気ガイドラインの前後方向の部位に対して磁気特性を違えることで前記オートステアセンサによって識別可能な識別部とを備え、
前記ヤードクレーンが前記識別部を通過する度に、前記予め設定された間隔に基づいて前記ヤードクレーンの位置が校正されることを特徴とするヤードクレーンの走行位置検出装置。
【請求項３】
前記識別部は、前記オートステア用磁気ガイドラインの前後方向の部位とは極性が逆であることを特徴とする請求項１または２に記載のヤードクレーンの走行位置検出装置。
【請求項４】
前記識別部は、前記オートステア用磁気ガイドラインの前後方向の部位とは幅が異なることを特徴とする請求項１または２に記載のヤードクレーンの走行位置検出装置。
【請求項５】
前記識別部は、磁気を有しないことを特徴とする請求項１または２に記載のヤードクレーンの走行位置検出装置。
【請求項６】
前記ヤードクレーンの走行速度を検出する走行速度検出器を備え、該走行速度検出器による検出結果に基づいて前記ヤードクレーンの位置が概算され、さらに前記識別部の位置データにより該ヤードクレーンの位置が校正されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のヤードクレーンの走行位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、港湾にて、箱型形状のコンテナが多数載置されるコンテナヤードにて前記コンテナを搬送するヤードクレーンの走行位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾等のコンテナヤードでは、クレーンによって船舶あるいはトレーラへのコンテナの積み込み及び船舶あるいはトレーラからのコンテナの積み降ろし等の荷役作業が行われている。
この荷役作業に用いられるクレーンとして、図６に示すものを例にとって説明する。
図６において符号１０で示す装置は、吊荷であるコンテナＣを、目標コンテナへ段積みさせるヤードクレーン（以下クレーンと称す）である。
このクレーン１０は、コンテナを段積みするタイヤ式橋形クレーンであり、タイヤ９を備えたタイヤ式走行装置１１によって無軌道面上を走行する門形のクレーン走行機体１０ａを有している。クレーン走行機体１０ａの水平な上部梁１２には、この上部梁１２に沿って水平方向に移動する横行トロリ１３が設けられている。
【０００３】
横行トロリ１３には巻上装置１４が搭載されており、巻上装置１４が巻き上げ、繰り出しを行う吊ロープ１５によってコンテナ用の吊具（スプレッダ）１６が吊り下げられている。吊具１６は吊荷であるコンテナＣを係脱可能に保持することができるようになっている。
なお、図６において、符号３１で示す部材は路面上のオートステア用磁気ガイドラインであり、ヤードクレーン１０において、符号３２で示す部材は前記オートステア用磁気ガイドライン３１を検出するオートステアセンサである。オートステアセンサ３２の出力はコンテナクレーン走行制御装置１７に与えられることにより、コンテナクレーン走行制御装置１７はコンテナクレーン１０をオートステア用磁気ガイドライン３１に沿って走行させることができる。
【０００４】
図７は、このようなクレーンが用いられているコンテナヤードである。コンテナヤードには複数のレーン１８が設けられており、一つのレーン１８に一台以上のクレーン１０が設置されている。クレーン１０は各レーン１８内で移動することで、ヤード上の任意のコンテナＣを車両１９に積み、または、車両１９からヤード上にコンテナＣを積み降ろす。
【特許文献１】特開平０８-８１１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年このようなクレーン１０をコンテナヤード上の目的の位置に自動で移動させるための技術開発が進められている。
自動制御のためには、コンテナヤード上におけるクレーン１０の位置を正確に検出する必要があるが、そのためにはＧＰＳ（全地球測位システム）受信装置やトランスポンダなどの特殊機器を新たにクレーンに設ける必要がある。このため、クレーンの価格が高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、安価な設備によってコンテナヤード上におけるヤードクレーンの位置を検出することができるヤードクレーン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】
【０００７】
本発明においては上記の課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に記載の発明は、コンテナヤード上を走行するヤードクレーンの走行位置検出装置において、前記コンテナヤードの路面に設けられたオートステア用磁気ガイドラインと、前記ヤードクレーンに設けられ前記オートステア用磁気ガイドラインを検出するオートステアセンサと、該オートステアセンサの検出出力に基づいて前記ヤードクレーンを前記オートステア用磁気ガイドラインに沿って走行させる走行制御装置と、前記オートステア用磁気ガイドラインの複数の部位に設けられ、前記オートステア用磁気ガイドラインの前後方向の部位に対して磁気特性を違えることで前記オートステアセンサによって識別可能な識別部と、該各識別部の前記コンテナヤードにおける位置を保持する位置データ記憶手段とを備え、前記ヤードクレーンが前記識別部を通過する度に、前記識別部の位置データが前記位置データ記憶手段から参照されて、該位置データに基づいて前記ヤードクレーンの位置が校正されることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、従来からコンテナヤードに設けられているオートステア用磁気ガイドラインの一部を識別部とし、さらに当該位置データを予め記憶しておく。そして、ヤードクレーンの走行時に、識別部が検出されるたびにその位置データを参照することで、ヤードクレーンの正確な位置を得ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、コンテナヤード上を走行するヤードクレーンの走行位置検出装置において、前記コンテナヤードの路面に設けられたオートステア用磁気ガイドラインと、前記ヤードクレーンに設けられ前記オートステア用磁気ガイドラインを検出するオートステアセンサと、該オートステアセンサの検出出力に基づいて前記ヤードクレーンを前記オートステア用磁気ガイドラインに沿って走行させる走行制御装置と、前記オートステア用磁気ガイドラインの複数の部位に予め設定された間隔で設けられ、前記オートステア用磁気ガイドラインの前後方向の部位に対して磁気特性を違えることで前記オートステアセンサによって識別可能な識別部とを備え、前記ヤードクレーンが前記識別部を通過する度に、前記予め設定された間隔に基づいて前記ヤードクレーンの位置が校正されることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、従来からコンテナヤードに設けられているオートステア用磁気ガイドラインに予め設定された間隔で識別部を設けて、ヤードクレーンの走行時に、オートステアセンサによって識別部が検出される度に、識別部の設置間隔の設定値に基づいてヤードクレーンの位置を校正するので、ヤードクレーンの正確な位置を得ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のヤードクレーンの走行位置検出装置において、前記識別部は、前記オートステア用磁気ガイドラインの前後方向の部位とは極性が逆であることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、例えば、従来は全体がＮ極を上方に向けて設置されているオートステア用磁気ガイドラインの一部について、Ｓ極を上方に向けてこれを識別部とする。これにより、ヤードクレーンがＳ極にさしかかったときにオートステアセンサにより検出される磁界が逆向きになることから、オートステアセンサによって識別部の位置を検出することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載のヤードクレーンの走行位置検出装置において、前記識別部は、前記オートステア用磁気ガイドラインの前後方向の部位とは幅が異なることを特徴とする。
【００１４】
オートステアセンサは磁界の幅を複数の素子により検出する。本発明においては識別部の幅を磁気ガイドラインの前後方向の部位とは異ならせておくことにより、ヤードクレーンが識別部にさしかかったときにオートステアセンサにより検出される磁界の幅が異なることとなるから、オートステアセンサによって識別部の位置を検出可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載のヤードクレーンの走行位置検出装置において、前記識別部は、磁気を有しないことを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、例えば従来からコンテナヤードに設けられているオートステア用磁気ガイドラインの一部を磁気を有しない構成として識別部とする。これにより、ヤードクレーンが識別部にさしかかったときにオートステアセンサにより検出される磁界に切れ目が生ずることから、オートステアセンサによって識別部の位置を検出可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載のヤードクレーンの走行位置検出装置において、前記ヤードクレーンの走行速度を検出する走行速度検出器を備え、該走行速度検出器による検出結果に基づいて前記ヤードクレーンの位置が概算され、さらに前記識別部の位置データにより該ヤードクレーンの位置が校正されることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、識別部が検出されたとき、走行速度検出器によって検出された速度を積分して概算されたヤードクレーンの位置に対して、最も近い識別部の位置によって校正する。すなわち、各識別部が相互に区別できないもの（識別部が全て同じ特性）であっても、識別部が検出されたときに、当該識別部の位置を位置データ記憶手段から参照することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては以下の効果を得ることができる。
従来より用いられているオートステアリングセンサとオートステア用磁気ガイドラインとを用い、オートステア用磁気ガイドラインの一部の磁気特性を違えて識別部とすることで、ＧＰＳ受信装置やトランスポンダなどの特殊機器を新たに設けることなく、ヤードクレーンの位置を正確に検出することができる。すなわち既設の設備を用いた安価な構成により、ヤードクレーンがどこで荷役しているかという番地管理や、所定の走行位置への自動位置決め（自動走行運転）を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、従来と同一の構成については同一の符号を用いてその説明を省略する。
図１はコンテナヤードに設けられたオートステア用磁気ガイドラインとヤードクレーンとを示した平面図である。オートステア用磁気ガイドライン（以下、単にガイドラインと呼ぶ。）４０は、その長手方向に沿って短いユニット状の磁石が多数並べられたものであり、従来のガイドラインにおいてはすべてＮ極を上方に向けて並べられている。本実施形態においてはこれら磁石のうちのいくつかの磁石（識別部、校正用磁石）４０ａについて、Ｓ極を上方に向けて配置し、他の磁石４０ｂについてはＮ極を上方に向けて配置する。なお、Ｓ極を上方に向けて配置される磁石４０ａ同士は隣接しておらず、これらの間にはＮ極を上方に向けて配置される磁石４０ｂが配置される。また、ガイドライン４０の長手方向に沿った磁石４０ａの寸法（磁石４０ａのこの方向の寸法を長さとする）は１００ｍｍ程度とする。Ｓ極が上方を向いた磁石４０ａの配置は、特に、各レーン１８の長手方向に沿って複数設置された、コンテナを段積するベイＢ（図７参照、幅約１２ｍ）の境界に設けておくことが好ましい。これにより、後述するようにコンテナ段積の際に正確な位置決めを行うことができる。
ヤードクレーン１０については従来と同様の構成である。
【００２１】
図２に示したものはオートステアセンサ３２の概略図である。オートステアセンサ３２はガイドライン４０と直行する方向（ヤードクレーン１０の走行方向と略直交する方向）に複数の素子３２ａが並べられて構成されている。ガイドライン４０に近接した素子３２ａは、磁石４０ａまたは磁石４０ｂの磁界４１を感知して磁石４０ａまたは磁石４０ｂの存在を検出する。オートステアセンサ３２は、素子３２ａの配列方向のうち、磁石４０ａまたは磁石４０ｂを検出した複数の素子群の中間となる位置に、ガイドライン４０が位置していると判定する。ヤードクレーン走行制御装置１７は、このガイドライン４０の位置情報に基づいて、ガイドライン４０に対するヤードクレーン１０のずれ量を得ることができるから、ヤードクレーン１０の横行方向を制御してオートステアセンサ３２の中間位置にガイドライン４０が対向位置するようにする。このように制御を行うことで、ヤードクレーン１０はガイドライン４０に沿って走行する。
また、オートステアセンサ３２の各素子３２ａは、磁界４１の向き等から、検出した磁石が、Ｎ極を上方に向けて配置された磁石４０ｂと、Ｓ極を上方に向けて配置された磁石４０ａとのうちのどちらであるかを判別することができるようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態における制御を図３に示したブロック図を用いて説明する。
図３において、符号３５で示す装置は従来からヤードクレーン１０に設けられている走行速度検出器３５であり、タイヤ式走行装置１１のタイヤ車軸等に設けられたパルスジェネレータを用いてヤードクレーン１０の走行速度を検出する装置である。符号３６で示す装置は位置データ記憶手段であり、コンテナヤードにおける各Ｓ極４０ａの位置データが記憶されている。
【００２３】
このように構成された走行位置検出装置では、まず最初に、ヤードクレーン１０のドライバが、ガイドライン４０に設けられた磁石のうちの一つの磁石４０ａ（以下Ｓ極と呼ぶ）がヤードクレーン１０のオートステアセンサ３２に対向する位置（オートステアセンサ３２の検出対象領域）にくるように、ヤードクレーン１０を手動で位置決めするとともに、走行位置（例えばベイナンバー）を走行制御装置１７に入力する。位置決めするＳ極４０ａには、位置決め作業の際にドライバが目視によってＳ極４０ａであることを認識できるように目視可能なマークを設けておくことが望ましい。このように位置決め作業を終えて、ヤードクレーン１０の自動走行を開始したら、走行制御装置１７が走行速度検出器３５の信号を積分し、前述のＳ極４０ａの位置に足しこんでいき、走行位置検出値Ｄ１とする。
ここで、走行速度検出器３５は、ヤードクレーン１０がレーン１８の一端側から他端側に向かって移動した場合（この移動の向きを正方向とする）には、検出値を正の値として出力し、ヤードクレーン１０が正方向とは反対方向に移動した場合（この移動の向きを負方向とする）には、検出値を負の値として出力するようになっている。これにより、ヤードクレーン１０が正方向に移動した場合には走行位置検出値Ｄ１が増加し、ヤードクレーン１０が負方向に移動した場合には走行位置検出値Ｄ１が減少するので、ヤードクレーン１０が正方向と負方向のどちらに移動しても、その移動量が走行位置検出地Ｄ１に反映される。
【００２４】
ヤードクレーン１０が走行を続けると、オートステアセンサ３２は次のＳ極４０ａを検出する。走行制御装置１７は、Ｓ極４０ａを検出するたびに、位置データ記憶手段３６に記憶されているＳ極４０ａの位置データによって走行位置検出値Ｄ１を校正する。このとき、複数あるＳ極４０ａのうち、校正前の走行位置検出値Ｄ１と一番近い値を参照し、校正する。
これにより、常に正確な走行位置検出値Ｄ１を得ることができ、ヤードクレーン１０の自動走行に用いることができる。Ｓ極４０ａを検出して走行位置検出値Ｄ１を校正した直後に最も正確な値を得ることができるから、上述のようにＳ極４０ａをベイＢの境界に設けておくことで、位置情報に高い精度を必要とするベイＢの境界で高精度の位置情報を得ることができる。
また、オートステアセンサ３２は、素子３２ａの検出情報のみによっては検出したＳ極４０ａがガイドライン４０のどの位置に設けられたＳ極４０ａであるかを特定することはできないが、Ｓ極４０ａの位置データを読み出す際にヤードクレーン１０の位置を予め概算しておくことで、この概略の位置情報及び位置データ記憶手段３６に記憶された各Ｓ極４０ａの位置情報に基づいて、ヤードクレーン１０の概略の位置に最も近いＳ極４０ａを特定し、このＳ極４０ａの位置情報に基づいて、ヤードクレーン１０の走行位置検出置Ｄ１を正しく校正することができる。
【００２５】
このように、本実施形態のヤードクレーンの走行位置検出装置によれば、従来より用いられているオートステアリングセンサ３２とガイドライン４０とを用い、ガイドライン４０の一部の磁石を、Ｓ極を上方に向けて配置することで、ＧＰＳ受信装置やトランスポンダなどの特殊機器を新たに設けることなく、ヤードクレーン１０の位置を正確に検出することができる。すなわち既存の設備を用いた安価な構成により、ヤードクレーン１０がどこで荷役しているかという番地管理や、所定の走行位置への自動位置決め（自動走行運転）を実現することができる。
【００２６】
図４は上記実施形態の変形例である。本変形例では、ガイドライン４０を構成する磁石の中の一部をＳ極を上方に向けた状態にして配置するのではなく、ガイドライン４０を構成する磁石の中のいくつかを、磁石４０ｂよりも幅広の磁石（校正用磁石）４０ｃとして、この磁石４０ｃの設置位置を識別部とする。この場合は磁石４０ｂ、４０ｃはすべてＮ極を上方に向けたままでよい。位置データ記憶手段３６には、コンテナヤードにおける磁石４０ｃの位置を記憶させておく。
この変形例の場合、オートステアセンサ３２が磁石４０ｃに近接した場合は磁界を検出する素子３２ａ（図２参照）の数が通常（磁石４０ｂに近接している場合）よりも増えるので、このことをもって、オートステアセンサ３２が磁石４０ｃを磁石４０ｂと区別して識別することができる。そして磁石４０ｃが検出されたときに位置データ記憶手段３６に記憶された磁石４０ｃの位置情報を参照して走行位置検出値Ｄ１を校正することで、上記の例と同様に正確な走行位置を得ることができる。
【００２７】
また、ガイドライン４０を構成する磁石の中の一部をＳ極を上方に向けて配置された磁石４０ａとするのではなく、磁石４０ａの代わりに、図５のように磁石４０ｂよりも幅狭の磁石（校正用磁石）４０ｄを設けて、この磁石４０ｄの設置位置を識別部とするようにしてもよい。位置データ記憶手段３６には、コンテナヤードにおける磁石４０ｄの位置を記憶させておく。
この場合は、オートステアセンサが磁石４０ｄに近接した場合は磁界を検出する素子３２ａ（図２参照）の数が通常よりも減少するので、このことをもって、オートステアセンサ３２が磁石４０ｄを磁石４０ｂと区別して識別することができる。そして磁石４０ｄが検出されたときに位置データ記憶手段３６を参照して走行位置検出値Ｄ１を校正することで、上記の例と同様に正確な走行位置を得ることができる。
【００２８】
さらに、ガイドラインを構成する磁石の中の一部をＳ極を上方に向けて配置するのではなく、ガイドラインの一部の磁石を除去してこの部位を識別部とするようにしてもよい。この場合は、オートステアセンサ３２が識別部にさしかかると全ての素子３２ａ（図２参照）が磁界を検出しなくなるので、このことをもってヤードクレーン１０が識別部上にあると判定する。本変形例では位置データ記憶手段３６にコンテナヤードにおける前記識別部の位置を記憶させておき、識別部を識別したときに位置データ記憶手段３６に記憶された識別部の位置情報を参照してこの位置情報に基づいて走行位置検出値Ｄ１を校正することで、上記の例と同様に正確な走行位置を得ることができる。
【００２９】
また、上記のヤードクレーンの走行位置検出装置において、各識別部のコンテナヤードにおける位置を保持する位置データ記憶手段３６を設ける代わりに、識別部をガイドライン４０の複数の部位に予め設定された間隔で設けて、ヤードクレーン１０が識別部を通過する度に、予め設定された間隔に基づいてヤードクレーン１０の位置が校正されるようにしてもよい。
この場合は、ヤードクレーンの走行時に、オートステアセンサによって識別部が検出される度に、識別部の設置間隔の設定値に基づいてヤードクレーンの位置を校正するので、位置データ記憶手段３６を設けなくても、ヤードクレーンの正確な位置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンテナヤードに設けられたオートステア用磁気ガイドラインとヤードクレーンとを示した平面図である。
【図２】オートステア用磁気ガイドラインとオートステアセンサについて示した図であり、紙面奥行き方向が図６の走行方向に対応する。
【図３】本実施形態のヤードクレーンの走行制御装置による位置検出制御について示した図である。
【図４】図１の変形例について示した図である。
【図５】図１の変形例について示した図である。
【図６】一般的なヤードクレーンの斜視図である。
【図７】コンテナヤードの全体構成を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ヤードクレーン
１７  走行制御装置
３２  オートステアセンサ
３５  走行速度検出器
３６  位置データ記憶手段
４０  オートステア用磁気ガイドライン
４０ａ  磁石（識別部、校正用磁石）
４０ｂ  磁石（Ｎ極）
４０ｃ  磁石（識別部、校正用磁石）
４０ｄ  磁石（識別部、校正用磁石）
【図１】
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【図２】
2006176283.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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