(57)【要約】高さ方向に移動可能なコンテナ・スプレッダ（８）を有する駆動可能なトロリ（６）を備え、コンテナ・スプレッダによりクレーンがコンテナ（９）を輸送手段、特に船に対し積み降ろしすることのできるコンテナクレーン（１）の運転方法において、コンテナ（９）を持ったトロリ又はコンテナを持たないトロリ（６）が少なくとも半自動運転で輸送手段（３）に関して駆動可能でありかつ選択可能な輸送手段位置に関して位置決め可能であり、その際半自動運転が、積み降ろし運転の前または運転中に取り込まれ輸送手段上に存在する障害物及び目標位置又はそのいずれか一方の道程及び積み降ろし位置又はそのいずれか一方に関連する高さの尺度を表すデータを考慮して行なわれる。
2005533733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さ方向に移動可能なコンテナ・スプレッダを有する駆動可能なトロリを備え、コンテナ・スプレッダによりクレーンがコンテナを輸送手段に対し積み降ろしすることのできるコンテナクレーンの運転方法において、コンテナを持ったトロリ又はコンテナを持たないトロリが少なくとも半自動運転で輸送手段に関して駆動可能でありかつ選択可能な輸送手段位置に関して位置決め可能であり、その際半自動運転が、積み降ろし運転の前または運転中に取り込まれ輸送手段上に存在する障害物及び目標位置又はそのいずれか一方の道程及び積み降ろし位置又はそのいずれか一方に関連する高さの尺度を表すデータを考慮して行なわれることを特徴とするコンテナクレーンの運転方法。
【請求項２】
障害物データがスプレッダの移動路に沿う高さプロフィルの形で取り込まれ、場合によってはディスプレイ上に出力されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
障害物データは、トロリの輸送手段における選択された位置から又はその位置への走行中のスプレッダの道程関連の高さ位置を記述することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
障害物データが、本来の積み降ろし運転の前又は積み降ろし運転中の空走行の枠組みで取り込まれることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
まだ到着されていない道程位置に対する道程関連の障害物データが最大値に設定され、その際各最大値が実際の障害物データの把握時に書き換えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
障害物データが定義された道程ラスタで取り込まれることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
障害物データが0.01m〜0.99mの間のラスタ、特にすべて0.5mのラスタで取り込まれることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
目標位置データがコンテナ又は積み重ねコンテナの積み降ろし位置関連の高さを記述することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
目標位置データがコンテナの幅を考慮して目標位置に対応せしめられ、場合によっては積み降ろし位置に関連してディスプレイ上にコンテナ幅を表示して示されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
目標位置データが、コンテナがつかまれたとき又はコンテナが降ろされたときスプレッダの巻上高さに基づいて把握されることを特徴とする請求項８又は９記載の方法。
【請求項１１】
まだ到着されていない目標位置に対する、特に半自動積み降ろし運転の始めの、目標位置データが、既に現存する障害物データに基づいてこの目標位置に対し決定されるか、又は最大値に設定され、その際各値は実際の目標位置データが把握されたとき書き換えられることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
目標位置データが断続的に平滑化されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
コンテナクレーンの定義された位置に関する障害物データ及び目標位置データが、コンテナクレーンが沿って移動可能な輸送手段に関して取り込まれることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
各クレーン位置に積み降ろし区画が対応せしめられ、その幅が積み込み可能なコンテナの最大長に関係することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
より小さい、最大長のただ半分に相当するコンテナを積み込む際に、積み降ろし区画内において各その結果生ずるより狭い積み降ろし区画について障害物データ、また積み降ろし区画そのものについて別の障害物データが取り込まれることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータが積み降ろし運転中連続的に把握され現実化されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
既知の目標位置データと目下の把握され既知の目標位置データに対しより高い高さ位置を記述する目標位置データとの間の差が把握されたとき、目下の積み降ろし区画に関して記憶されたすべての目標位置データの修正が行われることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
船の内部へ行なわれる積み降ろし運転において、既知の目標位置データと目下取り込まれた目標位置データとの間の差が把握されたときは、船の内部に対し目下の積み降ろし区画に関し記憶された目標位置データの修正が、増加が把握された場合も低下が把握された場合も行なわれることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
半自動運転において、積み込まれたスプレッダ又は積み込まれていないスプレッダの垂直移動がトロリ走行中障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータに関係して調節されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２０】
スプレッダが半自動運転において、目標位置の実際の高さの上方にスプレッダの積み込み状態に関係する定義された距離に位置決めされ、コンテナの受け取り又は降ろしのために手動で制御されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
距離がパラメータ化可能であることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
積み込まれていないスプレッダが0.3m〜1mの間、特に0.5mの好ましくはパラメータ化可能な距離に位置決めされ、積み込まれたスプレッダは、コンテナ下側が0.3m〜1m、特に0.5mの好ましくはパラメータ化可能な距離に配置されるように位置決めされることを特徴とする請求項２０又は２１記載の方法。
【請求項２３】
トロリ及びスプレッダは半自動運転の枠組みにおいて、障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータに関係して駆動時の移動路に関し目標位置の前又は後ろの定義された距離に、又は目標位置のすぐ上方に位置決めされることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２４】
距離がパラメータ化可能であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
船の内部へ行なわれる積み降ろし運転の際、スプレッダはデッキの下に存在する船倉の外側ではただ定義された高さ位置まで又は高さ位置から半自動運転の枠組みで動かされ、スプレッダはこの高さ位置から又は高さ位置まで手動で制御されることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２６】
高さ位置は貨物艙口のふたの位置に基づいて定義されることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
クレーン固有の制御装置に区画関連の障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータの複数のセットが記憶されることを特徴とする請求項１〜２６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２８】
積み降ろし区画内の積み降ろし運転の始めに、区画関連の障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータが既にクレーン固有の制御装置内に存在するかどうか、その際不足している障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータが場合によってクレーン外部のマスタ計算装置から加えられるかどうかが調べられることを特徴とする請求項１〜２７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか１つに記載の方法を実施するために形成されたコンテナクレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高さ方向に移動可能なコンテナ・スプレッダを有する駆動可能なトロリを備え、コンテナ・スプレッダによりクレーンがコンテナを輸送手段、特に船に対し積み降ろしすることができるコンテナクレーンの運転方法に関する。
【０００２】
コンテナクレーンによれば、ジブに沿い駆動可能なトロリに適当な巻上ロープを介して配置されたコンテナ・スプレッダによりつかむことのできるコンテナを、とりわけ船のような輸送手段に対しスピーディに積み込み又は荷降ろしすることができる。周知のコンテナクレーンにおいては、クレーン運転者は直接トロリの運転室内に座る、即ち運転者はトロリ及びコンテナ・スプレッダと、従ってコンテナと一緒に動く。走行中運転者は常に、空のコンテナ・スプレッダ又はコンテナ・スプレッダにぶらさがっているコンテナと船上の又はクレーンの障害物とが衝突しないように注意しなければならない。このことは、トロリ走行装置及びスプレッダ巻上装置の制御部の操作の際に最大限の注意と慎重さとを要求する。
【０００３】
本発明は、上述の問題を除き得る方法を提供することを課題とするものである。
【０００４】
上述の課題を解決するため、本発明においては、高さ方向に移動可能なコンテナ・スプレッダを有する駆動可能なトロリを備え、コンテナ・スプレッダによりクレーンがコンテナを輸送手段に対し積み降ろしすることのできるコンテナクレーンの運転方法において、コンテナを持ったトロリ又はコンテナを持たないトロリが少なくとも半自動運転で輸送手段に関して駆動可能でありかつ選択可能な輸送手段位置に関して位置決め可能であり、その際半自動運転が、積み降ろし運転の前または運転中に取り込まれ輸送手段上に存在する障害物及び目標位置又はそのいずれか一方の道程及び積み降ろし位置又はそのいずれか一方に関連する高さの尺度を表すデータを考慮して行なわれる。
【０００５】
本発明方法においては、一方においてトロリの少なくとも半自動走行運転が提案され、その際この半自動運転が、車台及び巻上装置の制御に使用され輸送手段側の障害物又は輸送手段における目標位置の高さに対する尺度であるデータ又は情報を考慮して行なわれる。即ち、半自動輸送運転の制御が、コンテナを持っている場合であれ、又はコンテナを持っていない場合であれ、最初に既に輸送手段上に存在するコンテナのような障害物の既知の高さデータ、又はコンテナが降ろされるか持ち上げられなければならない到着すべき目標位置に対する詳細な高さ情報を考慮に入れて行なわれ、その際これらのデータは道程又は積み降ろし位置に関連し、その結果各高さデータとトロリ走行路との正確な相関関係が可能である。クレーン運転者は、輸送制御のための基礎である障害物データ及び目標位置データの管理が自由に任されるという点で負担を有利に軽減される。従って対応する障害物データ又は目標位置データが存在する限り、車台及び巻上装置の制御は、スプレッダないしそれに場合によってぶらさがっているコンテナが一方では既知の障害物を越えて安全に移動し、他方では衝突を起こすことなくコンテナを受け取るべき又は降ろすべき目標位置に関して安全に位置決めされる。
【０００６】
障害物データはスプレッダの移動路に沿う高さプロフィルの形で取り込まれ、場合によってはディスプレイ上に出力され得るようにするのが目的にかなっている。従って障害物データとしてはスプレッダの移動路が取り込まれ、そのために輸送手段における選択された位置から、又はその位置へのトロリの走行中にスプレッダの移動路関連の高さ位置が取り込まれるのが目的にかなっている。この障害物データの取り込みは、例えば本来の積み降ろし運転の前に空走行の枠組みで行なうことができる。船から積み込まれた荷を降ろすべき場合には、クレーン運転者は障害物データを取り込むために先ず船の全幅にわたって空走行を行なうことができ、その際スプレッダを船に積み重ねられたコンテナ越しに導き、船の長手方向に直角のコンテナ高さプロフィル、従ってトロリの走行方向に積み重ねられたコンテナを追う。即ちここでは先ず障害物データを取り込むための手動運転が行なわれるが、その障害物データは続いて半自動制御運転のための基礎である。それに代えて、障害物データは積み降ろし運転の間に取り込むこともでき、その際各スプレッダ高さ位置及びスプレッダ道程位置を取り込むこともできる。その場合も先ず輸送手段における選択された位置までの手動制御の走行から始められ、この選択された位置までの走行中に障害物データが取り込まれ、この道程部分内で引き続いて自動制御を行なうことができる。取り込まれた移動路の外側にある位置へのアクセスの際には、例えば既知の道程内でのみ半自動運転が行なうことができ、そのあとに再び手動制御が必要であるか、又は半自動運転はこのような場合一般的には許されない。道程関連の障害物データは、まだ到着されていない道程位置に対しては例えば最大値に設定され、その場合各最大値は実際の障害物データが把握されたとき書き換えられる。例えば積み降ろし運転の始めには障害物データは一般的に最大値に設定することができる、即ちスプレッダはそれぞれ最も遠く持ち上げられた位置に導かれる。スプレッダの相応する降下により特定の目標位置へのアクセス後、各道程又は位置関連の最大値は相応に書き換えることができる。
【０００７】
障害物データは定義された道程ラスタ（道程走査パターン）で取り込まれ、その結果完全な取り込み後通例障害物データの段階状の高さプロフィルが生じる。ラスタは0.01m〜0.99mの間であり得るが、特にすべて0.5mのデータ取り込みを行なうことができる。
【０００８】
障害物データは先ずスプレッダの走行及び高さ制御に用いられるのに対し、目標位置データは先ず選択された目標位置に関するスプレッダの正確な半自動位置決めに用いられる。さらにもちろん、コンテナのつかみ及び降ろしの際に目的にかなうようにスプレッダの高さに基づいて把握される目標位置データに基づいて、同時にこの位置に関する障害物データの相応の現実化も行なわれる。何故ならスプレッダは対応して高さに基づきコンテナの降ろし及びつかみのために動かされたからである。目標位置データは、又はコンテナデータも、コンテナ又は積み重ねコンテナの積み降ろし位置関連の高さを記述するのが目的にかなっており、またコンテナの幅を考慮して目標位置に対応せしめられ、場合によっては積み降ろし位置に関連してディスプレイにコンテナ幅を表現しながら示されるのが有利である。表示ないし把握は積み降ろし列に関連して行なわれる。船の長手軸に直角に複数の積み降ろし列が設けられており、その列中にコンテナが積み重ねられているか、積み重ねることができる。列そのものは、コンテナへの最初のアクセス又は最初の荷降ろしによって定義される。何故ならコンテナの幅は既知であり、それ故積み降ろし距離を考慮してその外の列位置を計算することができるからである。この定義はスプレッダの中心について行なわれるのが目的にかなっている。安全上の理由からここでも、まだ到着されていない目標位置に対する目標位置データは、特に半自動積み降ろし運転の始めには、この目標位置に対し既に存在する障害物データに基づいて決定するのも目的にかなっている。このことは、列がスプレッダにより既に一度通過された場合には可能である。このことが可能でない場合には、ここでも目的にかなうように列が最大値に設定され、各値は実際の目標位置データが把握されたとき書き換えられる。最大値としては例えば障害物データ曲線から対応する最大の値が取り込まれる。
【０００９】
２つのコンテナ列間の積み降ろし間隔に基づいて、この中間位置に目標位置データは存在せず、場合によってはこの位置に対する最大値に関して必要に迫られて障害物データが用いられることが起こり得る。そうすると、目標位置データ曲線にピークが生じることになる。このピークは後続の半自動走行の際考慮され、スプレッダは実際には存在しない障害物上に持ち上げられなければならないことになるのを避けるため、そのようなピークをしだいに小さくするため目標位置データが間欠的に平滑化されるのが目的にかなっている。その際例えば、狭いピークにおいて実際に、既に存在する障害物データ、従って障害物データ曲線を顧慮して、そもそも障害物にかかわり得るものであるかどうかを調べることができる。何故なら、真の障害物であるなら障害物データ曲線はそこでピーク上になければならないからである。隣接の目標位置データを顧慮したプローザビリティ・テスト（plausability test：もっともであるかの試験）も可能である。
【００１０】
障害物データ及び目標位置データは、目的にかなうように、コンテナクレーンが沿って動くことのできる輸送手段に関するコンテナクレーンの定義された位置に関して取り込まれる。コンテナは船において定義された積み降ろし区画に積み込まれているか、又は定義された積み降ろし区画へ積み込まれることが可能で、その区画に関してコンテナクレーンは正確に位置決めされなければならないし、また従ってその区画に関して対応するデータを取り込むことができる。各クレーン位置には積み降ろし区画が対応付けられることができ、その区画の幅は積み込み可能なコンテナの最大長に関係する。従って最大1372cm（45´）の長さのコンテナが積み込まれるべき場合には積み降ろし区画の幅は1372cm（45´）より若干大きい値であり、その際クレーンは区画中心に位置決めされる。幅の広い積み降ろし区画内に最大で区画幅を決定する本来のコンテナの半分の長さの狭いコンテナを２つ相前後して位置決めすることが可能であるから、このようなコンテナを積み込む際には、積み降ろし区画内において各その結果生ずるより狭い積み降ろし区画について障害物データ、また積み降ろし区画そのものについて別の障害物データが取り込まれると目的にかなっている。従ってここではいわば「アンダ区画」の形成が行なわれる。いかなる場合にも、障害物データプロフィル及び目標位置データプロフィルがこの「アンダ区画」内でどのようであるかが既知でなければならない。何故ならスプレッダは定義された位置上でも、障害物プロフィルが異なることがあり得るこの「アンダ区画」内において、衝突することなしにつかむことができなければならないからである。さらに、例えば1372cm（45´）の長さのコンテナはただ610cm（20´）の長さのコンテナがいる目標位置には降ろされないことが保障されなければならない。何故なら1372cm（45´）のコンテナはさもないとひっくり返るであろうからである。
【００１１】
障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータは、積み降ろし運転中に連続的に把握され現実化されると特に有利である。その際障害物曲線はトロリ走行ないしスプレッダ移動に関係して、目標位置データないしコンテナデータは実際の積み降ろし運転又はつかみ運転に関係して現実化される。例えばスプレッダがコンテナを他のコンテナ上に降ろし、そのためより高いところへ近付かなければならない、ないし従来把握されたよりより高い位置で降ろすために停止する場合には、走行曲線は自動的に現実化される。何故なら降ろされたコンテナのコンテナ高さは既知であり、高さ位置が既知のコンテナの上方のスプレッダに存在する新しいコンテナと共に再び走行しなければならないからである。従って目標位置データないしコンテナ高さデータを介して障害物データのいわば間接的な現実化が行なわれる。目標位置データについては、積み込みの際各スプレッダ位置により定義され現実化され、荷降ろしの際取り出すべきコンテナをつかむときのスプレッダ位置とつかまれたコンテナの既知のコンテナ高さとの差により現実化が行なわれる。この差はその下に存在するコンテナの上側の高さを示す。
【００１２】
船の積み込み又は荷降ろしの際、潮汐ストロークに基づき船の位置が上方又は下方に変化することが起こり得る。従って現在目標位置データの変化をも伴う。そのことに対応するために、既に既知の目標位置データと目下把握され既知の目標位置データに対しより高い高さ位置を示す目標位置データとの差が把握されたときは目下の処理されている積み降ろし区画に関し記憶されているすべての目標位置データの修正を行うようにすることができる。従って既知の目標位置データが同じコンテナ列への以前のアクセスに基づいて特定の高さzをあらかじめ設定し、同じコンテナ列への新たなアクセスの際にスプレッダが高さz＋Δzで既に所望のコンテナをつかむことが確認されると、このことから潮汐ストロークに基づく船の持ち上がりが生じることが明らかになる。そのような場合には、低すぎる目標位置データに基づいて、次いで下へ降ろすべきスプレッダと実際にはより高いところにあるコンテナとの衝突を避けるために、区画関連の記憶されたすべての目標位置データが把握されたΔzだけ修正されるのが目的にかなっている。船の降下が把握されたときの修正は、この場合は問題ないから不要である。
【００１３】
船の内部への積み降ろし運転が行なわれ、既知の目標位置データと目下の取り込まれた目標位置データとの差がどの方向においても等しいことが把握されると、船の内部に対しそれぞれ把握された各方向における目下の積み降ろし区画に関して記憶された目標位置データの修正が行なわれる。船の内部への積み降ろし運転においては、安全上の理由からいずれにせよ手動でのみデッキ高さから降ろされるか、又はデッキ高さまで持ち上げられることが許されるから、両方向への修正は可能である。
【００１４】
積み込まれている又は積み込まれていないスプレッダの垂直移動は、本発明によれば半自動運転においてトロリ走行中に障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータに関係して制御される。スプレッダは従って既に目標位置への走行中に、存在するデータに関係して、現存するデータを容認することに応じて、持ち上げられるか降ろされる。その際スプレッダは半自動運転で目標位置の実際の高さの上方にスプレッダの積み込み状態に関係して定義された距離に位置決めされるのが特に有利であり、コンテナの持ち上げ又は降ろしのためにはスプレッダは手動で制御されなければならない。スプレッダは従って自動調節運転においては目標位置高さの上方の特定の安全距離に位置決めされ、その際この距離はパラメータ化可能である。プリセットは0.5mであり、これは必要に応じ大きい値又は小さい値に変更することができる。距離は、積み込まれていないスプレッダの場合にはスプレッダ下側に、積み込まれたスプレッダの場合にはコンテナ下側に関係する。コンテナの持ち上げ又は降ろしのためにはクレーン運転者はどんな場合も手動で制御しなければならない。
【００１５】
スプレッダの位置決めに関して移動方向において既に存在するコンテナに対する安全距離を守り得るようにするために、本発明思想の有利な構成においては、トロリ及びトロリと共にスプレッダが半自動運転の枠組みにおいて方法における移動路に関する障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータに関係して目標位置の前又は後ろに定義された距離をおいて、又は目標位置のすぐ上に位置決めされるようになされる。最終的な位置はコンテナプロフィルに関係する。２つの異なる高さの積み重ねコンテナが相並んでおり、例えば低いほうのコンテナにアクセスされなければならない場合には、スプレッダは本来の目標位置から定義された距離離れて低いほうの積み重ねコンテナのすぐ上に位置決めされる。何故ならさもなければ高いほうの積み重ねコンテナとの衝突の可能性があるからである。同じ高さの積み重ねコンテナの場合には、このずらしは考慮されるべきでない。この側方の距離も最後のアクセスのために必要な手動運転の枠組みにおいては克服されなければならない。高さに関する距離と同様に側方距離もパラメータ化可能である。側方距離は同様に例えば0.5mの大きさである。
【００１６】
本発明思想の別の構成においては、船の内部へ行なわれる積み降ろし運転の際、スプレッダは自動的に制御されてのみ、又は半自動運転の枠組みで、デッキの下にある船倉の外側の定義された高さ位置に動かされ、続いて手動で制御されるようにすることができる。船倉内の自動調節運転はこれに従って許されない。自動調節運転が可能な高さ位置（その位置まで又はその位置からの自動調節運転が可能）は貨物艙口のふたの位置に基づいて定義されるのが目的にかなっている。この位置は例えば貨物艙口を開けるためにスプレッダによりふたがつかまれたときに把握することができる。それに代えて、コンテナを直接デッキ上に降ろす際に、コンテナの既知の高さ及びスプレッダ位置に基づいて荷降ろしの際貨物艙口のふた高さを把握することができる。
【００１７】
クレーン固有の制御装置においては、区画関連の障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータの複数のセットが同時に記憶されることが可能である。このことは特に、「アンダ区画」の形成を顧慮して目的にかなっている。何故ならそのようないわば２倍の幅の区画内の積み降ろし運転において２倍の幅の区画そのものに対するデータ及び両「アンダ区画」に対するデータが安全な作動のために存在していなければならないからである。
【００１８】
クレーン運転者が積み降ろし区画に到着すると、本発明思想の別の構成においては先ず、区画関連の障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータが既にクレーン固有の制御装置に存在するかどうかが調べられる。これは、クレーンが既にこの積み降ろし区画において作業をし、そのことがあまり長くない場合のことである。何故なら特に場合によって起こり得る潮汐ストローク変化を顧慮して区画関連のデータは特定の時間に対して、例えば30分間、制御装置に記憶されてとどまっているだけであるからである。データがそこに存在しない場合には、区画運転又は荷降ろし運転のための走行指示データを与えるクレーン外部のマスタ計算装置からデータが組み込まれる。
【００１９】
さらに、障害物データ及び目標位置データ又はそのいずれか一方のデータは、揺れ制御システムを利用してスプレッダの揺れを制御するために用いるようにすることができる。
【００２０】
本発明の方法と並んで、本発明はさらに上述の方法を実行するために形成されたコンテナクレーンに関する。
【００２１】
本発明の他の利点、特徴及び詳細は、以下に説明される実施例及び図面から明らかとなる。
【００２２】
図１は本発明によるコンテナクレーン１の原理配置図を示し、このコンテナクレーンは埠頭壁２に沿って船３に沿い車台を介して動力的に駆動可能である。クレーン支持枠４にはジブ５が設けられており、ジブ５は船３の幅全体に広がっている。ジブ５にはトロリ６が駆動可能に設けられ（二重矢印Ａ）、このトロリには巻上ロープ７を介してコンテナ・スプレッダ８が配置されている。図の例では破線で示されるコンテナ９をつかんでいるスプレッダ８は、巻上ロープ及びトロリ側の巻上装置を介して二重矢印Bで示されるように垂直に動かすことができる。全クレーン運転は、クレーン固有のメモリプログラム可能な制御装置１０を介して二重矢印Ｃで示すように制御され、この矢印によってクレーンの運転要素が制御装置を介して制御されること、またクレーンの運転要素から制御装置１０へ関連するデータが取り込まれることが示される。制御装置１０は図の例では外部マスタ計算装置１１と接続され、この計算装置を介して例えば、走行指示、処理すべき積み降ろし区画に関する（従ってクレーンが船の長手側に対し位置している場所に関する）情報及びコンテナがつかまれ降ろされるべき一連の位置等を含む。制御装置１０は、トロリ６及びスプレッダ巻上装置の半自動制御を含んだ自動調節運転の実行のために形成されている。この自動調節運転の実行のためには、船の舷側における目標及び障害物の把握が必要なだけである。
【００２３】
船３の舷側における目標及び障害物の目標位置データ及び障害物データの形での把握は、常に積み降ろし区画に関して行われる。船はその積み降ろし全長にわたって複数の積み降ろし区画に分割されており、その際コンテナクレーン１は積み降ろし運転が行われるべき特定の区画に関して埠頭側の作業によって位置付けられる。積み降ろし区画は50.8cm（20インチ）、11.5cm（40インチ）、114.3cm（45インチ）コンテナ又は２つの並べられた50.8cm（20インチ）コンテナから成り得る。積み降ろし区画はデッキ上にある部分と、室内、従ってハッチカバーレベルの下にある部分とを含む。積み降ろし位置が積み降ろし区画に属すると見なされるという前提は、図１に示される座標系において図の面を通るｙ座標が当該積み降ろし区画の有効領域内にあることである。区画内のすべての積み降ろし位置又は目標位置に対してそれぞれただ１つの共通のｙ座標が記憶される。この座標は全積み降ろし区画のｙ座標と見なされ、全体の系における積み降ろし区画を明確に同定する。積み降ろし区画の有効領域は、測定されたクレーン位置に関して約＋/−50cmの範囲にあり、そのクレーン位置は例えば地面側のトランスポンダ等のような適当なセンサによって把握することができる。クレーンが区画に関してこの有効領域内にあると、クレーンは正しくいることになり、区画はクレーンに対応される。そうでなければクレーンは再位置決めされる。
【００２４】
図２は積み降ろし区画の典型的な積み込み状況を示し、そこでは示されているように複数の区画が相前後して図の面を通して、従ってｙ座標に沿って続いている。コンテナ９は種々の高さの積み重ねコンテナを形成しながら重なり合って置かれ、丘状の高さプロフィルが存在する。
【００２５】
半自動運転のために、障害物データ及び目標データを取り込むことが必要である。図２に示される船が荷を降ろされるべき状態から出発して、クレーン運転者は所望の積み降ろし区画の前にクレーンを位置決めした後先ず積み降ろし区画内のコンテナ列の高さプロフィルを探る。そのため運転者は空走行の枠組みでトロリと共に先ず位置Ｉから位置IIへ道をとり、その際運転者は、走行曲線Ｄで示されるように、スプレッダ８を積み重ねコンテナの上方に比較的近く、積み重ねコンテナを越えるように導く。走行中のコンテナの位置は、連続的に特定の道程ラスタで、例えばすべて0.5mで、組み込まれ、その結果図３に示される高さ位置プロフィルデータに基づく曲線像が生ずる。図３は障害物曲線Ｈの形の障害物データの曲線状グラフを示す。横軸に沿って船３に直角方向のスプレッダの道程ｘ、縦軸にその際把握されたスプレッダの高さプロフィルがｘ座標に関してｚ座標の形で記録されている。図の実施例では、ジブは60mの長さ、スプレッダは埠頭壁の面に関して最大15mの高さに駆動し得ることが想定されている。取り込まれた障害物データ（障害物曲線Ｈの形で示されている）は、船３上に存在し自動的処理方法の際注目すべき障害物即ち積み重ねコンテナの高さに対する尺度である。この走査された障害物曲線Ｈは、トロリ車台及び巻上装置及び従って積み重ねコンテナ上のトロリ及びスプレッダの移動を半自動制御するための基礎である。
【００２６】
コンテナ列の１つにおけるコンテナへの各アクセスによって、各アクセス位置、従って各ｘ座標について、実際のスプレッダ高さがｚ座標の形で把握される。ｚ座標及び従って巻上方向の目標位置は空のスプレッダの下側に対し又はスプレッダにかけられたコンテナの下側に対し示される。コンテナ高さが未知の場合には、パラメータを介して調節可能な高さが想定され、この場合例えば3mのコンテナ高さが設定される。トロリ及びクレーンの運転方向の目標位置、従ってｘ座標はスプレッダ中心に対して定められる。
【００２７】
図４は個々の積み重ねコンテナをグラフの形で示した典型的な目標位置データプロフィルで、その際柱状の積み重ねの上端はそれぞれｚ座標及び従って目標位置の実際の高さを示す。積み重ねコンテナへの各アクセスによって、コンテナのつかみ及び積み降ろしであれ、又は積み込むべきコンテナの降ろしであれ、新しい、より低いｚ座標（降ろしの場合）又は新しい、より高いｚ座標（積み込みの場合）が把握され制御側に記憶されることにより、この積み重ねコンテナの目標位置データが現実化される。同時に障害物データの現実化（局部的な増加又は低下）が行われる。何故なら各ｘ位置に関して、自動調節運転の枠組みにおいて考慮すべき本来の障害物ないし目標位置のｚ座標の変化が存在するからである。この表示は「Ｃ曲線」ともいわれる。何故ならその表示は擬似曲線状のプロフィル変化を表すからである。
【００２８】
データの自動修正は、既に既知の目標位置へのアクセス、従ってその高さが既知の積み重ねコンテナへのアクセス、の際に、船３が潮汐ストロークに基づいて上方へ持ち上がったことが確認されるときにも行われる。このことは、いわば運転曲線を示す障害物曲線Ｈの実際の障害物即ち積み重ねコンテナに対する距離、及び従って道程関連の障害物データの実際の障害物即ち積み重ねコンテナに対する距離が把握されたものより小さいことを意味することになる。この場合、区画関連の全障害物データ及び目標位置データの補正が、記憶されている目標位置データと目下の把握された目標位置データとの簡単な比較によって把握することのできる確認されたΔｚだけ行われる。
【００２９】
図５は、図３及び図４に示されるグラフを組み合わせた結果の障害物・目標位置データ曲線（ＨＣ曲線）を示す。さらに走査に基づく尖端部１２がデータ曲線に現われ得る状態が示されている。この目的で、図５に示された全曲線の計算後平滑が実行され、それは、ｚ座標に関して障害物曲線の最大値上に置かれ、実際上すぐ次の運転の際考慮すべき障害物を表示することになるこのような尖端部を平滑にするためである。
【００３０】
図６は、制御関連の障害物及び目標位置データの、計算され車台及び巻上装置の制御の基礎をなす全曲線ないし全グラフを示す。半自動運転においては、積み込まれていない又は積み込まれたスプレッダ８は本来の目標位置に対し特定の量上方に及び場合によっては側方にずらした位置にある。そのほかのスプレッダ移動は手動で制御される運転においてのみ可能である。
【００３１】
図７Ａ〜図８Ｂは、スプレッダの種々の位置決めに結び付く種々の積み降ろし状況を示す。図示の例では、斜線をつけて示されるコンテナがスプレッダによりつかまれるべきものであることから出発する。「+」記号は各目標位置を示し、常につかむべきコンテナの上方にある。「・」記号は自動調節運転の終わりにおけるスプレッダの各終位置を示す。
【００３２】
図７Ａにおいては真中のコンテナ１３がつかまれるべきもので、両側のコンテナ１４はコンテナ１３と同じ高さにある。すべてのコンテナはその高さが既知であり、即ちすべてのコンテナについてコンテナ上側を記述する目標位置データが既知である。スプレッダはここではつかむべきコンテナ１３のすぐ上に安全距離ｚ´をもって位置している。
【００３３】
同じような状況を図７Ｂが示し、その際左のコンテナ１４は他の両コンテナ１３、１４より低い状態にある。ここでもスプレッダはつかむべきコンテナ１３のすぐ上方に安全距離ｚ´をもって位置せしめられている。
【００３４】
図８Ａは他の出発状況を示す。ここでは左のコンテナはそのそばにある両コンテナ１３、１４より高い。左のコンテナはコンテナ１３より高く２つのコンテナ間の最小距離が考慮されるから、ここではスプレッダは自動調節運転においては本来の目標位置に関して高さ安全距離ｚ´のみならず横方向安全距離ｘ´だけずれて位置せしめられている。ここではスプレッダは若干右へずらして位置していることが明らかである。この位置からスプレッダは手動で制御されなければならない。
【００３５】
図８Ｂは、両コンテナ１４がつかむべきコンテナ１３より高い状況を示す。ここではスプレッダはコンテナ１３のすぐ上に位置せしめられるが、ここではコンテナ１３に対する距離はｚ"である。何故ならこの場合には安全距離ｚ´がコンテナ１４のｚ高さ座標に加えられるからである。
【００３６】
自動調節運転における実際の終位置の計算は、制御装置１０の側から制御装置に既知の障害物及び目標位置データに基づき、マスタ計算装置１１から与えられるそれぞれ存在する運転指示に関係して行われる。半自動制御運転は常に目標位置に対し安全距離をもって終了する。終位置に対してはクレーン運転者が手動で操作しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるコンテナクレーンの原理配置図である。
【図２】スプレッダの移動路を示した荷を積み込まれた船の断面配置図である。
【図３】障害物データ曲線の原理説明図である。
【図４】積み重ねコンテナのグラフの形で示した目標位置データグラフの原理説明図である。
【図５】図３及び図４から形成された障害物データ・目標位置データグラフである。
【図６】図５のグラフを平滑化したグラフである。
【図７】種々の積み降ろし状況における目標位置及びスプレッダの実際の位置決めに関する説明図である。
【図８】種々の積み降ろし状況における目標位置及びスプレッダの実際の位置決めに関する説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  コンテナクレーン
２  埠頭壁
３  船
４  クレーン支持枠
５  ジブ
６  トロリ
７  巻上ロープ
８  コンテナ・スプレッダ
９  コンテナ
１０  制御装置
１１  マスタ計算装置
１２  データ曲線尖端部
１３  コンテナ
１４  コンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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