(57)【要約】【課題】スプレッダと着床面との位置合わせに要する時間を短縮して、荷役効率を向上することができるコンテナクレーンの制御システム及びコンテナクレーンの制御方法を提供する。【解決手段】コンテナクレーン１０の制御システム２０は、カメラ２１、表示装置２２、位置取得装置２３、２４、及び制御装置２５を有して、位置取得装置２３、２４が取得したスプレッダ１５及び着床面３１の平面位置に基づいて、制御装置２５により、スプレッダ１５と着床面３１とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示をカメラ２１が撮像した画像Ｐ１に重畳させて、表示装置２２に対して表示させる構成にした。【選択図】図５
2018203397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延在する桁部と、この桁部に支持されてこの桁部の延在方向に移動するトロリと、このトロリからワイヤにより吊り下げられたスプレッダと、を備えるコンテナクレーンの制御システムにおいて、
前記トロリに設置されて前記スプレッダ及びその下方の画像を逐次撮像するカメラと、このカメラが撮像したその画像を逐次表示する表示装置と、前記スプレッダ及びこのスプレッダが着床する着床面の平面位置を取得する位置取得装置と、前記カメラ、前記表示装置、及び前記位置取得装置に接続された制御装置とを有して、
前記位置取得装置が取得した前記スプレッダ及び前記着床面の平面位置に基づいて、前記制御装置により、前記スプレッダと前記着床面とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示を前記画像に重畳させて、前記表示装置に対して表示させる構成にしたことを特徴とするコンテナクレーンの制御システム。
【請求項２】
前記制御装置により、前記特定できる表示として、前記スプレッダと前記着床面とが平面視で位置が合っていない状態から位置が合った状態までの経時的な変化を前記画像に逐次重畳させる構成にした請求項１に記載のコンテナクレーンの制御システム。
【請求項３】
前記位置取得装置が、前記スプレッダ及び前記着床面の平面位置に高さ位置を加えた三次元位置を取得可能に構成されて、
前記位置取得装置が取得した前記スプレッダ及び前記着床面の三次元位置に基づいて、前記制御装置により、平面視で前記スプレッダの中心となるスプレッダ中心点が前記着床面を含む水平面に鉛直投影された投影点と、平面視で前記着床面の中心となる着床面中心点との前記画像における二次元座標を算出させて、前記特定できる表示として前記投影点を示す投影印及び前記着床面中心点を示す着床印を前記画像に重畳させる構成にした請求項１又は２に記載のコンテナクレーンの制御システム。
【請求項４】
前記位置取得装置が取得した前記スプレッダ及び前記着床面の三次元位置に基づいて、前記制御装置により、前記スプレッダ中心点の前記画像における二次元座標を算出させて、前記特定できる表示として前記スプレッダ中心点を前記画像に重畳させる構成にした請求項３に記載のコンテナクレーンの制御システム。
【請求項５】
前記カメラが前記トロリの外側に設置されて、前記カメラのレンズの中心であるカメラ中心点を通過する光軸が、鉛直方向に対して上方側が前記トロリの外側に、下方側が前記トロリの内側に向いて傾いており、
前記位置取得装置が取得した前記スプレッダ及び前記着床面の三次元位置に基づいて、前記制御装置により、前記カメラ中心点から前記投影点までを結ぶ線分及び前記光軸のなす角である投影点なす角と、前記カメラ中心点から前記着床面中心点までを結ぶ線分及び前記光軸のなす角である着床面なす角とを算出し、算出した前記投影点なす角及び前記着床面なす角を用いて前記投影点及び前記着床面中心点の前記画像における二次元座標を算出する構成にした請求項３又は４に記載のコンテナクレーンの制御システム。
【請求項６】
一方向に延在する桁部に支持されてこの桁部の延在方向に走行するトロリからワイヤにより吊り下げられたスプレッダを降ろして、そのスプレッダの下端又はそのスプレッダが掴んだコンテナの下端を着床面に着床するコンテナクレーンの制御方法において、
前記トロリに設置されたカメラにより前記スプレッダ及びその下方の画像を逐次撮像し、
位置取得装置により、前記スプレッダ及びこのスプレッダが着床する着床面の平面位置を取得し、
取得した前記スプレッダ及び前記着床面の平面位置に基づいて、制御装置により、前記
スプレッダと前記着床面とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示を作成し、作成したその特定できる表示を前記画像に重畳して表示装置に逐次表示することを特徴とするコンテナクレーンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナクレーンの制御システム及びコンテナクレーンの制御方法に関し、より詳細には、荷役効率を向上するコンテナクレーンの制御システム及びコンテナクレーンの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フックを用いたクレーンの操作を遠隔化する装置として、カメラで撮影された画像にフックの地上面等特定の高さの水平面への投影点に対応する投影対応点を表示する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この装置では、カメラで撮影された画像に投影対応点を重畳表示することで、クレーンを遠隔地から操作するオペレータに対して、フックの地上面等特定の高さの水平面上の投影点の位置を認識させ易くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１７９８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のフックを用いたクレーンでは、地上にいる作業員がワイヤやロープによる玉掛けによりフックに荷物を掛けている。このように、地上にいる作業員による玉掛け作業があるため、フックを用いたクレーンにおいては、オペレータに対してフックの投影点の位置を認識させ易くするだけでよい。
【０００６】
一方で、コンテナターミナルでコンテナに対して荷役するコンテナクレーンでは、地上にいる作業人による作業を介さずに、直接、スプレッダによりコンテナを掴む必要がある。そこで、コンテナクレーンにおいては、ワイヤにより吊り下げられたスプレッダを着床面に着床する際に、スプレッダと着床面との位置合わせを正確に行う必要がある。
【０００７】
しかし、この位置合わせはオペレータの目視により行われており、スプレッダを数十ｍ下方の着床面に対して高精度に位置を合わせるには高度な技術を要し、未熟者では、荷役効率が低下するという問題があった。
【０００８】
特許文献１に記載の装置では、オペレータに対してスプレッダの投影点の位置のみを認識させるだけであり、スプレッダと着床面との位置合わせを正確に行うことができない。それ故、コンテナクレーンに特許文献１に記載の装置を組み込んだとしても、スプレッダと着床面との位置合わせに要する時間を短縮することはできずに、荷役効率が低下するという問題を解決するには至らない。
【０００９】
本発明の目的は、スプレッダと着床面との位置合わせに要する時間を短縮して、荷役効率を向上することができるコンテナクレーンの制御システム及びコンテナクレーンの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成する本発明のコンテナクレーンの制御装置は、一方向に延在する桁部と、この桁部に支持されてこの桁部の延在方向に移動するトロリと、このトロリからワイ
ヤにより吊り下げられたスプレッダと、を備えるコンテナクレーンの制御システムにおいて、前記トロリに設置されて前記スプレッダ及びその下方の画像を逐次撮像するカメラと、このカメラが撮像したその画像を逐次表示する表示装置と、前記スプレッダ及びこのスプレッダが着床する着床面の平面位置を取得する位置取得装置と、前記カメラ、前記表示装置、及び前記位置取得装置に接続された制御装置とを有して、前記位置取得装置が取得した前記スプレッダ及び前記着床面の平面位置に基づいて、前記制御装置により、前記スプレッダと前記着床面とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示を前記画像に重畳させて、前記表示装置に対して表示させる構成にしたことを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成する本発明のコンテナクレーンの制御方法は、一方向に延在する桁部に支持されてこの桁部の延在方向に走行するトロリからワイヤにより吊り下げられたスプレッダを降ろして、そのスプレッダの下端又はそのスプレッダが掴んだコンテナの下端を着床面に着床するコンテナクレーンの制御方法において、前記トロリに設置されたカメラにより前記スプレッダ及びその下方の画像を逐次撮像し、位置取得装置により、前記スプレッダ及びこのスプレッダが着床する着床面の平面位置を取得し、取得した前記スプレッダ及び前記着床面の平面位置に基づいて、制御装置により、前記スプレッダと前記着床面とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示を作成し、作成したその特定できる表示を前記画像に重畳して表示装置に逐次表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スプレッダと着床面との平面位置に基づいてスプレッダと着床面とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示をカメラが撮像した画像に重畳させて、その画像を表示装置に表示させる。それ故、その特定できる表示に基づいて、コンテナクレーンを操作するオペレータがスプレッダを降ろす操作をすることで、スプレッダを着床面に着床させたときにスプレッダと着床面との位置が合った状態にできる。
【００１３】
つまり、本発明によれば、オペレータに対して、スプレッダを降ろす操作を行うタイミングを、特定できる表示により的確に教えることができる。この特定できる表示に従ってスプレッダを着床させることで、未熟者でもスプレッダと着床面との位置合わせに要する時間の短縮には有利になり、荷役効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のコンテナクレーンの制御システムの実施形態を例示する構成図である。
【図２】図１の制御システムを例示するブロックである。
【図３】図１のスプレッダ及び着床面との位置関係を例示する説明図である。
【図４】本発明のコンテナクレーンの制御方法の実施形態を例示するフロー図である。
【図５】図１の表示装置が表示する画像を例示する説明図であり、スプレッダと着床面とが平面視で位置が合っていない状態である。
【図６】図１の表示装置が表示する画像を例示する説明図であり、スプレッダと着床面とが平面視で位置が合っている状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のコンテナクレーンの制御システム及び制御方法の実施形態について説明する。図中では、コンテナクレーン１０の桁部（１１、１２）の延在する方向をｘ１方向、ｘ１方向に直交して走行装置１６によりコンテナクレーン１０が移動する方向をｙ１方向、鉛直方向をｚ１方向で示している。また、画像Ｐ１における縦方向をｘ２方向、横方向をｙ２方向で示している。
【００１６】
図１〜図４に例示する第一実施形態のコンテナクレーン１０の制御システム２０は、コンテナクレーン１０から離間した施設に存在するオペレータが遠隔操作によりコンテナク
レーン１０にコンテナ３０の荷役をさせるシステムである。
【００１７】
図１に例示するように、コンテナクレーン１０は岸壁に停泊した船舶に対してコンテナ３０の荷役をするクレーンである。コンテナクレーン１０は、ｘ１方向に延在する桁部としてのブーム１１及びガーダ１２と、ブーム１１及びガーダ１２に支持されてｘ１方向に移動するトロリ１３と、トロリ１３からワイヤ１４により吊り下げられたスプレッダ１５と、を備えている。
【００１８】
スプレッダ１５は、平面視でトロリ１３の中央部から下方に向って吊架した複数本のワイヤ１４により吊り下げられていて、ワイヤ１４を巻き取るあるいは繰り出すことで、上下に昇降する。
【００１９】
桁部（１１、１２）は、脚構造体（１６、１７、１８）の上部に支持されて、ブーム１１が脚構造体からｘ１方向海側に張り出し、ガーダ１２が脚構造体からｘ１方向陸側に張り出している。脚構造体は、下端に岸壁に敷設されたｙ１方向に延在するレールに沿って走行可能な走行装置１６が設置されていて、走行装置１６から上方に延在する複数の脚体１７と、その脚体１７を連結する水平梁１８とから構成されている。
【００２０】
コンテナクレーン１０は、機械室１９に、トロリ１３の横行装置、ワイヤ１４を巻き取るあるいは繰り出すことでスプレッダ１５を昇降させる昇降装置が設置されている。
【００２１】
コンテナクレーン１０の制御システム２０は、カメラ２１、表示装置２２、位置取得装置２３、２４、制御装置２５、クレーン用制御装置２６、及び操作装置２７を有している。
【００２２】
カメラ２１は、トロリ１３に設置されていて、スプレッダ１５及びその下方の画像Ｐ１を逐次撮像するカメラである。スプレッダ１５の下方とは、スプレッダ１５のｚ１方向直下も含んでいる。
【００２３】
具体的に、カメラ２１は、側面視で、トロリ１３のｘ１方向の陸側端部に設置されていて、カメラレンズ２１ａが斜め下に向けられている。カメラ２１の光軸Ａ１は、側面視で、上方側がｘ１方向陸側に、下方側がｘ１方向海側に向いてｚ１方向に対して傾いている。光軸Ａ１は、カメラレンズ２１ａの中心であるカメラ中心点Ｃ１を通過して、カメラレンズ２１ａの面に対する垂直方向に延在する仮想的な軸である。光軸Ａ１は、ｚ１方向に対して、左回りに角度θ１傾いている。角度θ１は、カメラ２１が撮像した画像Ｐ１にスプレッダ１５及びスプレッダ１５のｚ１方向直下のコンテナ３０の上面が映る角度に設定されている。
【００２４】
このように、カメラレンズ２１ａを斜め下に向けて、スプレッダ１５及び船舶に積載されたコンテナ３０を俯瞰することで、撮像した画像Ｐ１で、操作が遠隔化されていないコンテナクレーンにおいてトロリに設置された運転室に搭乗したオペレータの視界を再現している。撮像した画像Ｐ１で運転室に搭乗したオペレータの視界を再現することで、コンテナクレーン１０から離間した施設に存在するオペレータが遠隔操作しても、宛も運転室に搭乗した状態で遠隔操作が可能になり、遠隔操作により生じる違和感を低減するには有利になる。
【００２５】
なお、カメラ２１は、スプレッダ１５及びスプレッダ１５のｚ１方向真下を含んだ画像Ｐ１を逐次撮像できればよい。カメラ２１は、スプレッダ１５のｚ１方向直上に設置されてカメラレンズ２１ａがｚ１方向真下に向けられた状態を除いて設置場所やカメラレンズ２１ａの向きを適宜変更してもよい。
【００２６】
表示装置２２は、カメラ２１が撮像した画像Ｐ１を逐次表示するディスプレイで構成されている。表示装置２２は、コンテナクレーン１０から離間した施設に設置されていて、コンテナクレーン１０の遠隔操作をするオペレータに対して画像Ｐ１を逐次表示している。
【００２７】
位置取得装置２３、２４は、トロリ１３に設置されていて、スプレッダ１５及び着床面３１の平面位置に高さ位置を加えて三次元位置を取得する装置である。具体的に、位置取得装置２３、２４は、スプレッダ中心点Ｃ２、着床面中心点Ｃ３、及び投影点Ｃ４の三次元位置を取得する装置である。
【００２８】
この実施形態で、位置取得装置２３は、二次元レーザーセンサや三次元レーザーセンサによる形状認識システムで構成されていて、位置取得装置２４は、振れ角センサで構成されている。位置取得装置２３、２４は、少なくともスプレッダ１５及び着床面３１の平面位置を取得できれば上記の構成に限定されない。例えば、スプレッダ１５の平面位置を取得する装置として、ＧＰＳ受信器、ワイヤ１４の繰り出し量や巻き取り量を測定する装置が例示される。また、着床面３１の平面位置を取得する装置として、スプレッダ１５に設置されたレーザーセンサが例示される。また、位置取得装置２３は、スプレッダ１５の平面位置を取得する装置と、着床面３１の平面位置を取得する装置との二つの装置としてもよい。
【００２９】
スプレッダ１５は、平面視で短辺がｘ１方向に、長辺がｙ１方向に向いた略長方形状を成していて、スプレッダ１５の中心であるスプレッダ中心点Ｃ２は、その対角線の交点となる。
【００３０】
着床面３１は、スプレッダ１５の下端、あるいはスプレッダ１５が掴んだコンテナ３０の下端が着床する面であり、地面、船舶の接地面、あるいはコンテナ３０の上面が例示される。着床面３１は、平面視でスプレッダ１５あるいはコンテナ３０と同等に略長方形状を成していて、着床面３１の中心である着床面中心点Ｃ３は、対角線の交点となる。
【００３１】
投影点Ｃ４は、スプレッダ中心点Ｃ２が着床面３１を含む水平面３２に鉛直投影された点である。
【００３２】
制御装置２５は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置２５は、コンテナクレーン１０から離間した施設に設置されていて、表示装置２２及び操作装置２７に一点鎖線で示す信号線を介して電気的に接続されている。また、制御装置２５は、無線アンテナ又は光ファイバ等の通信線を介してカメラ２１、位置取得装置２３、２４に通信可能に接続されている。
【００３３】
クレーン用制御装置２６は、制御装置２５と同様に、ＣＰＵ、内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。クレーン用制御装置２６は、コンテナクレーン１０の機械室１９に設置されていて、トロリ１３の横行装置、スプレッダ１５の昇降装置、及び走行装置１６に一点鎖線で示す信号線を介して電気的に接続されている。また、クレーン用制御装置２６は、無線アンテナを介して操作装置２７に通信可能に接続されている。
【００３４】
図２に例示するように、制御装置２５は、各機能要素として、算出部２８及び合成部２９を有している。算出部２８は、位置取得装置２３、２４が取得した三次元位置に基づいて、着床面中心点Ｃ３、及び投影点Ｃ４の画像Ｐ１における二次元座標を算出する機能要素である。合成部２９は、算出部２８で算出された二次元座標に基づいて、カメラ２１が撮像した画像Ｐ１に、着床面中心点Ｃ３を示す着床印３３及び投影点Ｃ４を示す投影印３４を重畳する画像処理をする機能要素である。各機能要素は、プログラムとして内部記憶装置に記憶されていて、適時、ＣＰＵにより実行されている。なお、各機能要素としては、プログラムの他にそれぞれが独立して機能する装置としてもよい。
【００３５】
図３に例示するように、算出部２８は、光軸Ａ１及びカメラ中心点Ｃ１から着床面中心点Ｃ３までを結ぶ線分Ａ３のなす角である着床面なす角θ３と、光軸Ａ１及びカメラ中心点Ｃ１から投影点Ｃ４までを結ぶ線分Ａ４のなす角である投影点なす角θ４と、を算出する。そして、算出部２８は、算出した着床面なす角θ３及び投影点なす角θ４を用いて着床面中心点Ｃ３及び投影点Ｃ４の画像Ｐ１における二次元座標を算出する。
【００３６】
なお、以下では、スプレッダ中心点Ｃ２、着床面中心点Ｃ３、及び投影点Ｃ４の平面位置（ｘ１座標、ｙ１座標）のうちのｙ１座標が略一致しているものとする。コンテナクレーン１０において、スプレッダ１５をｚ１方向に昇降するときに走行装置１６によるｙ１方向の移動は完了しており、ｙ１方向の位置合わせは完了している。また、スプレッダ１５をｚ１方向に昇降するときのスプレッダ１５の揺れは、主にトロリ１３の移動方向に生じる。
【００３７】
算出部２８で、着床面なす角θ３と投影点なす角θ４とを算出する際のｘ１方向の中心点Ｃ５は、スプレッダ１５とワイヤ１４とを単純振り子と見做した場合に、その単純振り子の支点となる位置を示している。また、ｚ１方向の基準となる基準面３２は、その支点となる中心点Ｃ５が存在する水平面である。つまり、中心点Ｃ５はトロリ１３のｘ１方向の中心とは限らず、基準面３２はトロリ１３の下端面とは限らない。
【００３８】
図中のＨ１、Ｈ２は位置取得装置２３が取得する測定値であり、Ｈ３〜Ｈ５は予め設定された設定値であり、Ｈ６、Ｈ７は算出部２８が算出する算出値であり、それぞれｚ１方向下方を正、上方を負とする高さを示す。測定値Ｈ１は、位置取得装置２３の下端から着床面３１までの高さである。測定値Ｈ２は、位置取得装置２３の下端からスプレッダ１５の上面までの高さである。設定値Ｈ３は、基準面３２から位置取得装置２３の下端までの高さである。設定値Ｈ４は、基準面３２からカメラ中心点Ｃ１までの高さである。設定値Ｈ５は、スプレッダ１５の上端から下端までの高さである。算出値Ｈ６は、カメラ中心点Ｃ１から着床面３１までの高さである。算出値Ｈ７は、スプレッダ１５の下端から着床面３１までの高さである。なお、設定値Ｈ５は、スプレッダ１５がコンテナ３０を掴んでいる場合に、スプレッダ１５の上端からコンテナ３０の下端までの高さになる。
なお、測定値Ｈ２は、ロープ繰り出し量に基づいて取得される場合に、基準面３２からスプレッダ１５の上面までの高さとなる。
【００３９】
図中のＬ１は位置取得装置２３が取得する測定値であり、Ｌ２、Ｌ３は予め設定された設定値であり、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６は算出部２８が算出する算出値であり、それぞれｘ１方向右側を正、左側を負とする長さを示す。測定値Ｌ１は、位置取得装置２３のｘ１方向の中心から着床面中心点Ｃ３までの長さである。設定値Ｌ２は、中心点Ｃ５から位置取得装置２３のｘ１方向の中心までの長さである。設定値Ｌ３は、中心点Ｃ５からカメラ中心点Ｃ１までの長さである。算出値Ｌ４は、カメラ中心点Ｃ１から着床面中心点Ｃ３までの長さである。算出値Ｌ５は、着床面中心点Ｃ３から投影点Ｃ４までの長さである。
【００４０】
図中のθ１は予め設定された設定値であり、θ２は位置取得装置２４が取得する測定値であり、θ３、θ４は算出部２８が算出する算出値であり、それぞれｚ１方向に対して左回りを正、右回りを負とする傾きを示す。設定値θ１は、カメラ２１の光軸Ａ１の傾きである。測定値θ２は、スプレッダ１５の振れ角である。着床面なす角θ３は、着床面中心
点Ｃ３及びカメラ中心点Ｃ１を結ぶ線分Ａ３と光軸A１とのなす角である。投影点なす角θ４は、投影点Ｃ４及びカメラ中心点Ｃ１を結ぶ線分Ａ４と光軸Ａ１とのなす角である。
【００４１】
算出部２８は、着床面なす角θ３に基づいて、着床面中心点Ｃ３の画像Ｐ１における二次元座標を算出する。具体的に、算出部２８は、下記の数式（１）〜（３）を用いて着床面なす角θ３を算出し、算出した着床面なす角θ３とカメラ２１の画素数とに基づいて、着床面中心点Ｃ３の画像Ｐ１におけるｘ２座標（Ｌθ３）を算出する。
【００４２】
【数１】
2018203397.tif 000003
【００４３】
算出部２８は、投影点なす角θ４に基づいて、投影点Ｃ４の画像Ｐ１における二次元座標を算出する。具体的に、算出部２８は、上記の数式（２）、（３）及び下記の数式（４）、（５）を用いて投影点なす角θ４を算出し、算出したなす角θ４とカメラ２１の画素数とに基づいて、投影点Ｃ４の画像Ｐ１におけるｘ２座標（Ｌθ４）を算出する。
【００４４】
【数２】
2018203397.tif 000004
【００４５】
算出部２８は、下記の数式（６）を用いて、着床までの距離として算出値Ｈ７を算出する。
【００４６】
【数３】
2018203397.tif 000005
【００４７】
図４に例示するように、上記の制御システム２０を利用したコンテナクレーン１０の制御方法は、オペレータが遠隔操作によりスプレッダ１５を指示された着床面３１に着床させるときに行われる方法である。具体的に、この制御方法は、カメラ２１で逐次撮像した画像Ｐ１に、スプレッダ１５と着床面３１とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示として着床印３３と投影印３４とを重畳して表示装置２２に逐次表示する方法である。
【００４８】
オペレータが操作装置２７によりスプレッダ１５を着床させる操作が行われると、カメラ２１がスプレッダ１５及び着床面３１を含むスプレッダ１５の下方の画像Ｐ１を撮像す
る（Ｓ１１０）。次いで、位置取得装置２３、２４が測定値（Ｈ１、Ｈ２、Ｌ１、θ２）を取得する（Ｓ１２０）。
【００４９】
次いで、制御装置２５の算出部２８が測定値と設定値とに基づいて、着床面なす角θ３と投影点なす角θ４とを算出する（Ｓ１３０）。次いで、算出部２８が着床面なす角θ３と投影点なす角θ４とカメラ２１の画素数に基づいて、着床面中心点Ｃ３と投影点Ｃ４との画像Ｐ１における二次元座標を算出する（Ｓ１４０）。次いで、制御装置２５の合成部２９が算出した二次元座標に基づいて、着床面中心点Ｃ３を示す着床印３３と投影点Ｃ４を示す投影印３４とを画像Ｐ１に重畳して画像処理する（Ｓ１５０）。
【００５０】
次いで、表示装置２２が、着床印３３と投影印３４とが重畳された画像Ｐ１を表示する（Ｓ１６０）。次いで、制御装置２５がスプレッダ１５が着床面３１に着床したか否かを判定する（Ｓ１７０）。スプレッダ１５が着床していないと判定すると、Ｓ１１０へ戻る。一方、スプレッダ１５が着床面３１に着床したと判定すると、この制御方法は完了する。
【００５１】
図５に例示するように、表示装置２２に表示された画像Ｐ１では、着床印３３と投影印３４とが離間しており、平面視でスプレッダ１５と着床面３１との位置が合っていない状態である。画像Ｐ１において、その中心として光軸Ａ１を示す原点（０、０）に対して、着床印３３の二次元座標は（Ｌθ３、０）となり、投影印３４の二次元座標は（Ｌθ４、０）となる。このとき、投影なす角θ４は着床面なす角θ３よりも大きく、投影印３４は着床印３３よりもｘ２方向海側に表示されている。オペレータは、この表示を見てトロリ１３をｘ２方向陸側に移動させる、あるいはスプレッダ１５と着床面３１との位置が合うタイミングを図る。
【００５２】
図６に例示するように、表示装置２２に表示された画像Ｐ１では、着床印３３と投影印３４とが重なり合っており、平面視でスプレッダ１５と着床面３１との位置が合っている状態である。画像Ｐ１において、その中心として光軸Ａ１を示す原点（０、０）に対して、着床印３３の二次元座標は（Ｌθ３、０）となり、投影印３４の二次元座標も（Ｌθ３、０）となる。このとき、投影なす角θ４は着床面なす角θ３に等しい。オペレータは、この表示を見てスプレッダ１５を着床させる。
【００５３】
上記の制御システム２０によれば、スプレッダ１５と着床面３１との平面位置に基づいてスプレッダ１５と着床面３１とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示として着床印３３及び投影印３４を重畳した画像Ｐ１を表示装置２２に表示させる。それ故、それらの着床印３３及び投影印３４の重なり具合に基づいて、コンテナクレーン１０を操作するオペレータがスプレッダ１５を降ろす操作をすることで、スプレッダ１５を着床面３１に着床させたときにスプレッダ１５と着床面３１との位置が合った状態にできる。
【００５４】
以上のように、制御システム２０は、オペレータに対して、スプレッダ１５を降ろす操作を行うタイミングを、着床印３３及び投影印３４の重なり具合により的確に教えることができる。この着床印３３及び投影印３４の重なり具合に従ってスプレッダ１５を着床させることで、未熟者でもスプレッダ１５と着床面３１との平面視での位置合わせに要する時間の短縮には有利になり、荷役効率を向上することができる。
【００５５】
なお、スプレッダ１５と着床面３１とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる表示としては、着床印３３及び投影印３４の重なり具合の他に、文字や記号をスプレッダ１５と着床面３１とが平面視で位置が合った状態になった瞬間に表示させてもよい。また、表示装置２２の他に、例えば、スプレッダ１５と着床面３１とが平面視で位置が合った状態になったことを特定できる音を鳴らす装置を追加してもよい。
【００５６】
制御システム２０は、着床印３３及び投影印３４の重なり具合を、スプレッダ１５と着床面３１とが平面視で位置が合っていない状態から位置が合った状態までの経時的な変化として画像Ｐ１に逐次重畳させて、表示装置２２に表示させる。これにより、経時的に変化する着床印３３及び投影印３４の重なり具合から、スプレッダ１５を降ろす操作を行うタイミングを図ることができるので、スプレッダ１５と着床面３１との平面視での位置合わせに要する時間の短縮には有利になる。
【００５７】
特に、制御システム２０は、スプレッダ１５が振り子のように周期的に揺れた場合でも、スプレッダ１５と着床面３１との平面視での位置が合ったときに、スプレッダ１５を降ろす操作を行うことが可能になる。これにより、スプレッダ１５の振れが収まるまで待機する時間を短縮するには有利になる。
【００５８】
なお、スプレッダ１５の振れの周期（振幅）を計測して、投影点Ｃ４をその周期から予測される予測点としてもよい。コンテナクレーン１０を遠隔操作する場合に、操作装置２７の操作に対する各装置が駆動するまでの時間遅れや、カメラ２１が撮像してから表示装置２２に表示されるまでの時間遅れが生じるときがある。この時間遅れにより、着床印３３及び投影印３４の重なり具合から、スプレッダ１５を降ろす操作を行うタイミングを図っても、実際にスプレッダ１５が着床面３１に着床したときに位置が合わないおそれがある。そこで、投影点Ｃ４としてそれらの時間遅れを考慮した予測点を用いることで、各種の時間遅れによる位置ずれを解消するには有利になる。
【００５９】
制御システム２０は、着床印３３及び投影印３４に加えて、画像Ｐ１にスプレッダ１５の中心であるスプレッダ中心点Ｃ２を示すスプレッダ印を重畳してもよい。スプレッダ中心点Ｃ２の画像Ｐ１における二次元座標は、着床面中心点Ｃ３や投影点Ｃ４と同様に、光軸Ａ１に対するなす角に基づいて算出することが可能である。なお、スプレッダ１５に直接、スプレッダ印の代わりとなる目印を設置してもよい。このように、着床印３３及び投影印３４に加えて、スプレッダ中心点Ｃ２を示す表示をすることで、目印が増え、スプレッダ１５と着床面３１との位置関係を把握するには有利になる。
【００６０】
制御システム２０は、コンテナクレーン１０を遠隔操作するシステムであり、カメラ２１が撮像した画像Ｐ１で運転室に搭乗したオペレータの視界を再現している。それ故、カメラ２１のカメラレンズ２１ａが斜め下に向けられており、画像Ｐ１のみでスプレッダ１５の数十ｍ下方の着床面３１に対して位置が合った状態を見出すには高度な技術を要する。そこで、制御システム２０では、着床面中心点Ｃ３及び投影点Ｃ４の画像Ｐ１における二次元座標を算出して、それらを示す着床印３３及び投影印３４を画像Ｐ１に重畳する。これにより、スプレッダ１５と着床面３１との位置関係を把握するには有利になり、未熟者でも熟練者と同等に高精度な位置合わせを行うことが可能になる。
【００６１】
上述したとおりカメラ２１のカメラレンズ２１ａが斜め下に向けられており、画像Ｐ１の二次元座標を算出するには、このカメラ２１の光軸Ａ１に対する位置関係を把握する必要がある。そこで、制御システム２０は、着床なす角θ３及び投影点なす角θ４に基づいて、着床面中心点Ｃ３及び投影点Ｃ４の画像Ｐ１における二次元座標を算出している。これにより、画像Ｐ１における着床面中心点Ｃ３及び投影点Ｃ４の二次元座標を高精度に算出するには有利になる。
【００６２】
制御システム２０は、画像Ｐ１における着床面中心点Ｃ３及び投影点Ｃ４の二次元座標を算出する度に、位置取得装置２３、２４により測定値Ｈ１、Ｈ２、Ｌ１、θ２を測定している。それ故、波による船舶の揺れなどを起因として着床面３１の位置やスプレッダ１
５の位置が変化しても、その変化に合わせて、画像Ｐ１における二次元座標を算出することができる。これにより、高精度な位置合わせには有利になる。
【００６３】
制御システム２０は、表示装置２２に表示された画像Ｐ１に、スプレッダ１５が着床面３１に着床するまでの距離として、算出値Ｈ７を表示している。このように、着床までの距離として算出値Ｈ７を表示することで、オペレータにスプレッダ１５の降ろす速度を遅くするタイミングを教えることができる。これにより、スプレッダ１５が着床面３１に着床したときの衝撃を低減するには有利になる。
【００６４】
コンテナクレーン１０は、一方向に延在する桁部と、この桁部に支持されてこの桁部の延在方向に移動するトロリと、このトロリからワイヤにより吊り下げられたスプレッダと、を備えていればよく、船舶に対してコンテナ３０の荷役をするクレーンに限定されない。コンテナクレーンとしては、コンテナターミナルにおいて、外来シャーシや蔵置レーンに対してコンテナの荷役をする門型クレーンや天井クレーンも例示される。
【００６５】
既述した実施形態では、図３において、スプレッダ中心点Ｃ２、着床面中心点Ｃ３、及び投影点Ｃ４の平面位置（ｘ１座標、ｙ１座標）のうちのｙ１座標が略一致しているものとしたが、ｙ１座標もｘ１座標と同様に逐次算出してもよい。走行装置１６によりコンテナクレーン１０をｙ１方向に移動する際に、正面視における光軸Ａ１に対する着床面なす角や投影点なす角を算出して、画像Ｐ１におけるｙ２座標の位置合わせを行うことも可能である。
【００６６】
上記の制御システム２０は、コンテナクレーン１０を遠隔操作するものである。この制御システム２０を応用して、例えば、投影点Ｃ４と着床面中心点Ｃ３との重なり具合を偏差として、その偏差に基づいて、制御装置２５により、トロリ１３やスプレッダ１５を自動操作することで、コンテナクレーン１０の操作を自動化することも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  コンテナクレーン
１１、１２  桁部
１３  トロリ
１４  ワイヤ
１５  スプレッダ
２０  制御システム
２１  カメラ
２２  表示装置
３０  コンテナ
３１  着床面
Ｐ１  画像
【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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