(57)【要約】  海洋船積みシステム（２）の少なくとも１つの可動結合器（２６）の位置についての情報を提供する装置（１）であって、前記システムは、ベース（２１）に固定されているライン端部を有する少なくとも１つの流体転送ラインと、目標ダクトと接続するように構成されている結合器（２６）が設けられている可動ライン端部と、を備えており、結合器または結合器に直接隣接している部材は、結合器（３３）の位置についての前記情報を提供する少なくとも１つの手段を備えており、該装置（１）は、ベース上またはベースに直接隣接している部材上に配置され、ベースの位置についての情報に基づいて、ベースに対する直接の結合器の相対位置についての情報を提供する、ベースの位置についての情報を提供する手段（３４）と直接協働するように形成されているか、または空間における前記結合器の絶対位置についての情報を提供するように形成されており、ベースは、空間における固定位置を有しており、装置は、ベースに対する直接の結合器の相対位置についての情報を、結合器の絶対位置についての情報と、空間において固定されているベースの位置についてのデータに基づいて計算することを可能にする、計算手段を備えている。
2011520719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海洋船積みシステム（２）の少なくとも１つの可動結合器（２６）の位置についての情報を提供する装置（１）であって、
前記海洋船積みシステムは、ベース（２１）に固定されているライン端部を有する少なくとも１つの流体転送ラインと、目標ダクトと接続するように構成されている結合器（２６）が設けられている可動ライン端部と、を備えており、
前記結合器または前記結合器に直接隣接している部材は、前記結合器（３３）の位置についての前記情報を提供する少なくとも１つの手段を備えており、
該情報を提供する装置（１）は、
前記ベース上または前記ベースに直接隣接している部材上に配置され、前記ベースの位置についての情報に基づいて、前記ベースに対する直接の前記結合器の相対位置についての情報を提供する、前記ベースの位置についての情報を提供する手段（３４）と直接協働するように形成されているか、または
空間における前記結合器の絶対位置についての情報を提供するように形成されており、
前記ベースは、空間における固定位置を有しており、
前記装置は、前記ベースに対する直接の前記結合器の相対位置についての情報を、前記結合器の絶対位置についての前記情報と、空間において固定されている前記ベースの位置についてのデータに基づいて計算することを可能にする、計算手段を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
該装置は、計算手段（４１）を具備しており、
前記計算手段（４１）は、リアルタイムで、前記ベースに対する前記結合器の位置についての前記情報を計算し、前記結合器に対する少なくとも１つの許可位置ゾーンを画定するデータを有するように構成されており、
前記計算手段は、
リアルタイムで、前記結合器が前記許可ゾーン内に位置しているかをチェックし、
前記結合器が対応する前記許可ゾーンから離れるときは特別な警報を発するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記計算手段（４１）は、前記結合器の前記移動速度をリアルタイムで計算し、前記結合器（２６）が所定の速度を超る速度で、対応する前記許可ゾーンの限界に接近しているときは予測して警報をトリガするように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記結合器（３３）の位置についての情報を提供する前記手段は、全地球測位システム、特にＧＰＳタイプのシステムを含み、前記システムは、空間における前記結合器の絶対位置についての情報を与えることを可能にすることを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記ベース（３４）の位置についての情報を提供する前記手段は、全地球測位システム、特にＧＰＳタイプのシステムを含み、前記システムは、前記ベースの絶対位置についての情報を与えることを可能にし、前記計算手段は、前記結合器と前記ベースの絶対位置についての前記情報に基づいて、前記ベースに対する前記結合器の相対位置を計算するように構成されていることを特徴とする請求項１から４に記載の装置。
【請求項６】
全地球測位、特にＧＰＳタイプの前記装置（３３、３４）は、お互いに通信を行い、前記ベースに対する前記結合器の相対位置についての情報を、前記計算手段に直接提供するように設計されている装置であることを特徴とする請求項１から５に記載の装置。
【請求項７】
前記結合器または前記ベースの位置についての情報を提供する前記手段の１つは、前記ベースまたは前記結合器それぞれと協働するか、または、前記ベースに対してまたは前記結合器に対してそれぞれ固定されている目標と協働するように構成される光学装置であって、レーザービームのような光ビーム（３２）を、前記ベースまたは前記結合器、または前記ベースに対してまたは前記結合器に対してそれぞれ固定されている目標に向けて放射することにより、反射ビームを検出し、前記ビームの走行時間を測定し、そこから、前記ベースに対する直接の前記結合器の相対位置についての情報を推測するように構成される、光学装置を含むことを特徴とする請求項２から６の何れかの１項に記載の装置。
【請求項８】
前記結合器または前記ベースの位置についての情報を提供する前記手段の１つは、前記計算手段に、前記ベースまたは前記結合器それぞれの画像、または前記ベースに対してまたは前記結合器に対してそれぞれ固定されている目標の画像を提供するように構成されている光学カメラであり、
前記計算手段は、前記カメラにより提供される前記画像を処理して、前記ベースに対する前記結合器の前記相対位置を計算するように構成されていることを特徴とする請求項２から７の何れか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記結合器または前記ベースの位置についての情報を提供する前記少なくとも１つの手段は、前記結合器と前記ベースの間にリール（７２）を使用してぴんと張られた少なくとも１つのコード（７５）と、少なくとも１つの角度センサ（７４）と、および／または前記リールに巻かれていないコードの、少なくとも１つの長さセンサ（７３）を含み、これらは、前記計算手段に情報を提供して、前記ベースに対する前記結合器の相対位置を計算することを可能にするように選択されていることを特徴とする請求項２から８の何れか１項に記載の装置。
【請求項１０】
該装置は、計算手段（４１）を具備しており、
前記船積みシステムがいくつかのラインを備えており、それらのベースは同じ埠頭上に配置され、対応する前記結合器は、同じ船舶上に配置されている目標ダクトに接続されているときにおいて、
前記計算手段（４１）は、
前記結合器の位置についての前記情報に基づいて、前記結合器間の距離を、前記一組の結合器の対応する前記目標ダクトへの接続直後に計算し、
前記距離を基準距離として記憶し、
リアルタイムで、前記結合器間の前記距離を、前記結合器の位置についての前記情報に基づいて計算し、
リアルタイムで、前記計算された距離を前記基準距離と比較し、
前記計算された距離が、所定の閾値を超えて前記基準距離に対して変動しているときは警報を発するように構成される、ことを特徴とする請求項２から９の何れか１項に記載の装置。
【請求項１１】
請求項２から１０の何れか１項に記載の装置の計算手段（４１）のための方法であって、
該方法は、計算手順を具備しており、
前記計算手順は、
リアルタイムで、前記ベースに対する前記結合器の位置についての前記情報を計算する計算ステップであって、前記計算手段は、前記結合器に対する少なくとも１つの許可位置ゾーンを画定するデータを有している、計算ステップと、
リアルタイムで、前記結合器が前記許可ゾーン内に位置しているかをチェックする、チェックステップと、
前記結合器が対応する前記許可ゾーンから離れるときは、特別な警報を発する、警報ステップ、とを備えていることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項２から１０の何れか１項に記載の装置用の計算機（４１）であって、
前記計算機（４１）は、リアルタイムで、前記ベースに対する前記結合器の位置についての前記情報を計算するように適合されており、前記計算手段は、前記結合器に対する少なくとも１つの許可位置ゾーンを画定するデータを有しており、
前記計算機（４１）は、
リアルタイムで、前記結合器が前記許可ゾーン内に位置しているかをチェックし、
前記結合器が前記対応する許可ゾーンから離れるときは、特別な警報を発するように構成されている、ことを特徴とする計算機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、流体の船舶への船積みおよび／または荷揚げシステム（装置）に関し、通常は、海洋船積みシステムと呼ばれている。これらのシステムは、流体製品を船舶と埠頭の間、または２つの船舶間で転送するために使用される。
【０００２】
流体製品は、液体または気体製品を意味すると理解される。
【０００３】
より特別には、本発明は、そのような船積みおよび／または荷揚げシステムの動きのための、結合器の位置についての情報を提供し、警報を発する装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
一般的に、海洋船積みシステムは、ベースに固定され且つ転送される流体のタンクに接続されている流体転送ライン端部と、可動且つ目標ダクトへ接続するように適合されている結合器が設けられ、それ自身が流体タンクに接続されている反対側ライン端部を有している。
【０００５】
可動結合器の動きは、オペレータ用に意図されている制御装置により制御されるアクチュエータ自身によって制御される。
【０００６】
結合器がベースからあまりにも遠くに移動すると、システムへの損傷の危険性、特に、破断または抵触による損傷の危険性がある。結合器が、延伸時にベースからあまりにも遠くに移動すると、システムの破断の危険性がある。結合器がベースに関して回転すると、特に、いくつかの船積みシステムが埠頭上に平行して配置されているときは、隣接する船積みシステムと衝突の危険性があり、抵触による損傷という用語が使用されている。更に、回転時の破断の危険性もある。
【０００７】
海洋船積みシステムの損傷または破断を回避するために、あるタイプの船積み装置には警報装置が設けられている。
【発明の概要】
【０００８】
一般的に述べれば、本発明は、船舶の流体船積み装置用のこれらの警報装置を改良することを目的とする。
【０００９】
船舶用の流体船積みシステムとしては２つのグループが知られており、それは、その構造で区別される。つまり、剛性パイプにより転送するシステムと柔軟パイプにより転送するシステムである。
【００１０】
剛性パイプによる転送システムのグループにおいては、船積みアームシステムとパンタグラフシステムが区別される。
【００１１】
船積みアームは、関節式接続チューブ装置であり、流体タンクに接続されているベースを有し、その上には、内部パイプと称される第１パイプが搭載され、９０度屈曲したチューブの部分を介して、１つの端部の垂直軸の周りの回転と、他端の水平軸の周りの回転とが可能になる。内部チューブの反対側端部においては、外部パイプと称される第２パイプが水平軸の周りで回転可能に搭載されている。結合器は、外部パイプの端部に搭載されている。この３種類の回転のそれぞれは、ジャッキまたは油圧モータにより制御される。
【００１２】
船積みアームの場合、近接検出器の使用は警報をトリガするために知られている。これらの近接検出器は、ベースに対する内部チューブの回転に関する警報のためにベースにおいて、また、船積みアームの延伸時に警報をトリガするために、内部および外部チューブ上に設置される。実際には、そのような近接検出器の動作は簡単である。船積みアームの部材上に搭載されているカムは、対応する近接検出器の前方を通過して、それ自身は、船積みアームの別の部材に取り付けられ、１つ以上の警報をトリガする。センサの位置に従って、警報は、例えば、システムが延伸し過ぎている、またはベースに対して大き過ぎる角度を有しているときにトリガされる。
【００１３】
検出器のこのタイプは、オン／オフタイプの情報のみを提供するが、つまり、警報は、オペレータが船積みアームを、作業ゾーンと称せられる所定のゾーンから離れさせたときにトリガされる。言い換えれば、オペレータは、作業ゾーンの外に出た時にのみに警報により知らされ、オペレータが前記作業ゾーン内にいるとき、または作業ゾーンの限界近くにいるときは、情報は与えられない。
【００１４】
船積みアームに対して知られている他のシステムは、船積みアームの異なる可動部材上に配置されている角度センサを備えている。これにより、随時、隣接する部材に対する、または垂線に対する船積みアームの各部材の相対角度を知ることが振り子センサを使用して可能であり、それにより、ベースに対する結合器の位置を決定でき、そのことにより、警報をトリガすることが必要か否かを推測できる。
【００１５】
これらの警報装置は、警戒のより大きな、またはより小さな程度の警報をトリガすることを可能にし、更に、ある場合には、緊急シーケンスをトリガすることも可能にする。更に、これらの装置は、船積みアームが、所定の速度を超えて作業ゾーンの限界に接近するときに予測して、警報または緊急シーケンスをトリガすることを可能にする。
【００１６】
パンタグラフシステムは、船積みアームように、タンクに接続されているベースを有している。クレーンは、そのベース上に回転可能に搭載されている。クレーンは、流体用のパイプを運ぶブームを有している。ブームの端部においては、流体用の関節式接続パイプから構成されているパンタグラフが搭載されており、パンタグラフの自由端に搭載されている結合器を動かすことができる。パンタグラフの傾斜は、ブームの端部の回転により制御される。パンタグラフの動きは、ベース上の回転用の油圧モータおよびジャッキにより制御される。
【００１７】
パンタグラフシステムの場合、近接センサによりトリガされるシステムの使用は、ベースに対する回転に対して知られており、ブームに沿う長さと、パンタグラフの折りたたまれていない長さに対するワイヤまたな増分センサによってもトリガされる。
【００１８】
一般的に、剛性パイプを有する船積みシステム用の警報装置は他の欠点を有している。
【００１９】
船積みシステムは、角度および位置センサおよび／またはオーバーシュートセンサを適切に位置させることができるように、正確な運動学（理論）が前もって知られている構造を有することは必須である。
【００２０】
複数のセンサを、ベースから結合器までの、各関節式接続部材の間に位置させることは、ベースに対する結合器の位置についての情報を得るために必要である。センサは、このように船積みシステムの構造により決められる。センサのこの「チェーン」の累積エラーは、結合器の位置決めの精度に負の影響を与える。
【００２１】
最後に、柔軟パイプシステムは、一般的には、流体製品が搬送されるラインと、ラインを操作可能にする機械的システムを有している。操作システムにはいくつかのタイプがあるが、すべての場合において、柔軟パイプの接続のための結合器をサポートする操作クレーンまたは構造が含まれている。
【００２２】
現在までのところ、柔軟パイプを有しているシステムに対して警報を可能にする距離測定システムは存在していない。
【００２３】
一般的に言えば、本発明は、ベースに対して可動な海洋船積みシステムの結合器の位置についての情報を提供する装置の改良を提供することに関し、それにより、位置情報の精度を向上し、既知の装置を簡素化し、更には、本発明は、剛性または柔軟パイプを有するどんな構造であっても、結合器が搭載されていない任意のタイプの海洋船積みシステムに適合できる可動結合器の位置についての情報を提供する装置の提供に関する。
【００２４】
このため、本発明は、海洋船積みシステムの少なくとも１つの可動結合器の位置についての情報を提供する装置を提供し、該海洋船積みシステムは、ベースに固定されているライン端部を有する少なくとも１つの流体転送ラインと、目標ダクトへの接続用として形成されている結合器が設けられている可動ライン端部とを備え、該結合器または該結合器に直接隣接している部材は、該結合器の位置についての情報を提供する少なくとも１つの手段を備えており、
情報を提供する装置は、ベースの位置についての情報に基づいて、ベースに対する直接の結合器の相対位置についての情報を提供するために、ベース上またはベースに直接隣接している部材上に配置されているベースの位置についての情報を提供する手段と直接協働するように形成されているか、または空間における結合器の絶対位置についての情報を提供するように形成されており、ベースは空間において固定位置を有しており、該装置は、結合器の絶対位置についての情報と、空間において固定されているベースの位置についての情報に基づいて、ベースに対する直接の結合器の相対位置についての情報の計算を可能にする計算手段を備えている。
【００２５】
有利なように、本発明は、ベースに対する直接の結合器の位置についての情報を提供すること、または結合器の絶対位置についての情報を獲得し、ベースに対する直接の結合器の相対距離を計算することを可能にする手段を使用する。
【００２６】
両者の場合、有利なように、測定は、船積みシステムの部材の相対位置の基づくのではなく、ベースに対する直接の結合器の位置に基づいている。これにより、ベースと結合器の間に存在する可能性のある機械的構造のタイプ（例えば、アームまたはパンタグラフ）に対して自由になり、このシステムを、剛性パイプによる転送のシステムと、柔軟パイプによる転送のシステムの両者に対して等しく、任意のタイプの海洋船積みシステムに容易に適用することが可能になる。本発明による装置では、中間センサがないので、結合器の位置についての情報の精度はより高くなる。これにより、本発明による装置は、既知の装置よりも簡単になり精度がより高くなる。
【００２７】
本発明の有利な特徴によれば、装置は下記のように適合されている計算手段を備えている。つまり、該計算手段は、リアルタイムで、ベースに対する結合器の位置についての情報を計算し、結合器に対する少なくとも１つの許可位置ゾーンを画定するデータを有しており、更にリアルタイムで、結合器が許可位置ゾーン内に位置しているかをチェックし、結合器が対応する許可ゾーンから離れると、特別な警報を発する。
【００２８】
このように、許可ゾーンまたは作業ゾーンは、実際は計算手段により画定される。そのようなゾーンを画定するために、船積みシステム上にセンサまたはスイッチを物理的に設ける必要はない。それらは、計算手段を介して容易にパラメータ表示できる。
【００２９】
これにより、より精度よくトリガされる警報のため、使用上の安全性を高めることが可能になる。更に、例えば、お互いに重なり合っている複数の許可ゾーンを設けることが可能であり、許可ゾーンは、異なる作業リスクの程度を有しており、対象のゾーンにおける作業が、より高いまたは、より低い危険性を有しているかにより異なる警報に対応している。
【００３０】
直接隣接している部材は、結合器またはベースそれぞれに対して固定または可動であるが、船積みシステムの幾何学的構成に拘わらず、そこに十分に近接しており、ベースに対する結合器の相対位置についての精度の高い情報を提供し、特に、結合器がパラメータ表示されている許可ゾーンから離れると、特別な警報を発する海洋船積みシステムの部材を意味していると理解される。
【００３１】
本発明の１つの有利な特徴によると、計算手段は、結合器の移動速度をリアルタイムで計算し、結合器が、所定の速度を超える速度で（つまり、速すぎる速度で）、対応する許可ゾーンの限界に接近しているときは予測して警報をトリガするように構成されている。
【００３２】
これにより、有利なように、結合器の移動が、許可ゾーンの限界に向けて速すぎるときは予測してトリガされる警報により、使用上の安全性を増大できる。
【００３３】
下記の組み合わせであってよい有利な特徴によれば、
結合器の位置についての情報を提供する手段は、全地球測位システム、特には、ＧＰＳタイプのシステムを含み、空間における結合器の絶対位置についての情報を提供することを可能にし、
ベースの位置についての情報を提供する手段は、全地球測位システム、特には、ＧＰＳタイプのシステム装置を含み、ベースの絶対位置についての情報を提供することを可能にし、計算手段は、結合器とベースの絶対位置についての情報に基づいて、ベースに対する結合器の相対位置を計算するように構成されており、
特にＧＰＳタイプの全地球測位用装置は、お互いに通信して、ベースに対する結合器の相対位置についての情報を直接、計算手段に提供するように設計されいる装置であり、
結合器またはベースの位置についての情報を提供する手段の一つは光学装置を含み、光学装置は、ベースまたは結合器それぞれと協働するか、またはベースに対して、または結合器に対してそれぞれ固定されている目標と協働するように適合されており、レーザービームのような光ビームを、ベースまたは結合器、またはベースまたは結合器それぞれにに対して固定されている目標に向けて放射することにより、反射ビームを検出し、ビームの走行時間を測定して、そこから、ベースに対する直接の結合器の相対位置についての情報を推定するように構成されており、
結合器またはベースの位置についての情報を提供する手段の一つは光学カメラであり、光学カメラは、ベースまたは結合器それぞれの画像、またはベースまたは結合器それぞれに対して固定されている目標の画像を、計算手段に提供するように構成されており、該計算手段は、カメラにより提供される画像を処理して、ベースに対する結合器の相対位置を計算するように構成されており、
結合器またはベースの位置についての情報を提供する前記少なくとも１つの手段は、結合器とベースの間にリールを使用してぴんと張られた少なくとも１つのコードと、少なくとも１つの角度センサおよび／またはリール上の少なくとも１つの巻いていないコード長センサを含み、それらは、計算手段がベースに対する結合器の相対位置を計算できるようにする情報を計算手段に提供するように選択されている。
【００３４】
船積みシステムがいくつかのライン（系統）を備えているときは、それらのベースは、同じ埠頭上に平行に配置され、対応する結合器は、同じ船舶上に平行に配置されている目標ダクト（配管）に接続されている。この場合、結合器間の距離は、結合器が同じ船舶に取り付けられている目標ダクトに接続されているので、もはやこれ以上は変化しない。そして、結合器の位置についての情報を提供する種々の手段により提供される情報の一貫性と、それらの手段の適切な作動を確認するために、結合器間の距離における可能性のある変動をお互いに対してチェックすることは有益である。
【００３５】
上記の目的のために、有利なように、本発明は、船積みシステムがいくつかのラインを備えているときは、それらのベースは同じ埠頭上に配置され、対応する結合器は、同じ船舶上に配置されている目標ダクトに接続されているが、下記のことを行うように構成されている計算手段を備えている装置を提供する。つまり、
結合器の位置についての情報に基づいて、一組の結合器の対応する目標ダクトへの接続直後に結合器間の距離を計算し、
前記距離を基準距離として格納（記憶）し、
リアルタイムで、結合器の位置についての情報に基づいて、結合器間の距離を計算し、
リアルタイムで、計算された距離を基準距離と比較し、
計算された距離が、所定の閾値を超えて基準距離に対して変化しているときは警報を発する。
【００３６】
そのような比較により、故障している結合器の位置についての情報を提供する手段を特定することが可能になる。
【００３７】
別の形態によれば、本発明は、上記のような装置の計算手段のための方法を提供し、該方法は下記の計算ステップを備えている。すなわち、
リアルタイムで、ベースに対する結合器の位置についての情報を計算する計算手順であって、計算手段は、結合器に対する少なくとも１つの許可位置ゾーンを画定するデータを有する、計算手順と、
リアルタイムで、結合器が許可ゾーン内に位置しているかどうかをチェックする、チェック手順と、
結合器が対応する許可ゾーンを離れるときは、特別警報を発する、警報手順である。
【００３８】
別の形態によれば、本発明は、上記のような装置用の計算機を提供し、該計算機は、下記のように構成されている。すなわち、
計算機は、リアルタイムで、ベースに対する結合器の位置についての情報を計算し、計算手段は、結合器に対する少なくとも１つの許可位置ゾーンを画定するデータを有しており、
計算機は、リアルタイムで、結合器が許可ゾーンに位置しているかをチェックし、
結合器が対応する許可ゾーンを離れるときは、特別警報を発する。
【００３９】
本発明の説明は、下記に非制限的な例として与えられる一実施の形態の詳細な記載により、付随する図面を参照して継続される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明による装置を備えている船積みアームの透視模式図である。
【図２】図２は、図１によるアームの動作の概観図である。
【図３】図３は、図１と図２による制御装置の動作の一般的原理を表現する機能図である。
【図４】図４は、本発明による装置を備えている船積みアームの別の実施の形態の透視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、本発明による制御装置１を備えている船積みアーム２の非常に模式的な表現である。船積みアームは、ここでは非常に簡略化して表現されており、これに関連して、本発明による位置についての情報を提供する装置は、任意のタイプの海洋船積みシステム、特に、上述の船積みシステムに適合可能であるということを思い出してもらいたい。
【００４２】
図１の船積みアームはベース２１を有しており、ベース２１は、それが固定されている表面２２の下部に位置する流体タンクに接続されており、表面２２は、例えば、埠頭または船舶のデッキであってよい。べースの頂上には、回転可能に関節式接続されている屈曲チューブ２３があり、屈曲チューブ２３上に、内部チューブ２４と称されている第１チューブが関節式接続され、内部チューブ２４は反対側の端部において、外部チューブ２５と称されている第２チューブに関節式接続されている。外部チューブの端部には、目標ダクト（図示せず）に接続されるように適合されている結合器２６が備えられている。
【００４３】
提示されている実施の形態においては、それ自体知られているように、結合器は、外部チューブの端部に対して、回転における３自由度を有している。本実施の形態においては、これら３種類の回転は自由であり、それにより、オペレータは、目標パイプへの結合器の接続のためのアプローチ（接近）の最終段階の間に、結合器の角度を自由に調整できる。
【００４４】
示されてはいないが、代替の実施の形態においては、これらの回転の１つ以上はアクチュエータにより制御され、コマンドインタフェースに接続され、オペレータが結合器の最終アプローチにおける回転を直接制御することが可能になる。
【００４５】
それ自体知られているように、本実施の形態における結合器は、非常に模式的に表現されているアクチュエータ３０により閉じられる固定爪３１を備えており、いったん固定爪３１が接続されると、目標ダクトの周りに結合器２６を保持する。
【００４６】
一般的に、このタイプの船積みアームそれ自体は知られており、ここではこれ以上詳細には述べない。更に、本発明による装置は、すべての海洋船積みシステムに適合し、本発明による制御装置の、任意のタイプの船積みシステム、特に、上述したシステムの１つへの適合は、当業者の能力範囲であるということが思い出されるであろう。
【００４７】
図１に模式的に示されているように、本発明による装置においては、アクチュエータ２７、２８、２９が、船積みアーム（双方向矢印Ａ、Ｂ、およびＣにより示されている）の３箇所の関節式接続部のそれぞれにおいて設けられている。より具体的には、第１アクチュエータ２７は、ベース２１の頂上と屈曲チューブ２３の間に設けられており、屈曲チューブ２３をベースに対して水平方向に回転する。第２アクチュエータ２８は、屈曲チューブ２３の端部と内部チューブ２４の間に設けられており、内部チューブを垂直方向に回転する。そして、第３アクチュエータ２９は、内部チューブ２４と外部チューブ２５の間の設けられており、外部チューブ２５を垂直方向に回転する。
【００４８】
３つのアクチュエータ２７、２８、２９は、ここでは図１に非常に模式的に表現されている油圧ジャッキである。例示しない変形例においては、１つ以上の油圧ジャッキが、油圧モータと置き換えられる。例示しない別の変形例によれば、アクチュエータは、電気または空気圧式モータである。
【００４９】
ベース２１にはボックス３４が設けられており、ボックス３４は、ベースの位置についての情報を提供する手段を取り囲んでおり、該手段は、本実施の形態においては、ＧＰＳタイプの全地球測位システムの装置であり、絶対位置を与えることを可能にし、より特別には、ベースの特別座標を可能にする。
【００５０】
同様なことが結合器２６にも当てはまり、結合器２６はボックス３３を備えており、ボックス３３は、ＧＰＳタイプの全地球測位システムの装置を取り囲んでおり、該装置は、絶対位置を与えることを可能にし、より特別には、結合器の接続端部の特別座標を可能にする。または、ボックス３３は、アームの端部に関節式接続されているチューブの１つのような、結合器に直接隣接している部材上に配置されている。実際には、計算手段は、結合器それ自身の位置についての情報を、直接隣接する部材上に配置されている、位置についての情報を提供する手段に基づいて外挿するように構成されている。
【００５１】
制御装置の計算手段は、電気制御キャビネット４０内に配置されている計算機４１と結合されている。
【００５２】
油圧パワーユニット４２は、アクチュエータに、その操作に必要な油圧エネルギーを供給するために設けられている。油圧パワーユニット４２は、計算機４１により制御される。
【００５３】
ボックス３３と３４それぞれには更に、反射ターゲットとレーザー光ビーム３２のエミッタ／レシーバが設けられており、ベースと結合器を分離している距離についての情報を提供するように構成されている。実際は、レーザービームの走行時間が、距離を推測するために測定される。
【００５４】
更に、ボックス３３と３４にはそれぞれ、位置情報を備えている信号を送信するための無線送信装置３３Ａと３４Ａが設けられている。計算機は、前記信号を送信機３３Ａと３４Ａから受信するように構成されている受信装置４０Ａに結合されている。制御装置は更に、オペレータ用のコマンドインタフェース６０を備えており、オペレータは、図１において示されるｘ、ｙ、ｚ軸についての結合器の動きを制御する。
【００５５】
より特別には図２において見ることができるように、図１による装置の動作の概観図においては、計算機４１は、受信装置４０Ａに結合されており、受信装置４０Ａは無線受信機であり、結合器とベースのボックス３３と３４にそれぞれ結合されている無線送信装置３３Ａと３４Ａと通信するように構成されている。ボックスはこのように計算機に、結合器とベースの位置についての情報を、ＧＰＳタイプの全地球測位システムの装置を使用して、およびレーザービーム３２と対応するエミッタおよびレシーバを使用して提供する。
【００５６】
代替の実施の形態においては、ＧＰＳタイプの全地球測位システムの装置は、お互いに通信するように設計されており、それにより、ベースに対する結合器の相対位置についての情報を計算してそれを直接計算機に提供する装置である。
【００５７】
代替の実施の形態においては、ベースが埠頭に固定されているときは、ＧＰＳタイプの全地球測位システムの装置は１つしかない。この装置は結合器に位置しており、その絶対位置座標を与え、計算手段は、空間において固定されているベースの位置座標と、結合器の絶対位置座標から、ベースに対する直接の結合器の相対位置座標を計算するために設けられている。実際は、ベースは空間において固定されているので、その座標は知られており、従って、ベースにＧＰＳ装置を設ける必要はない。
【００５８】
油圧パワーユニット４２は、アクチュエータに、その操作に必要な油圧エネルギーを供給する。油圧エネルギーは、パワーリレーを介して計算機により制御され、油圧パワーユニットの開始と停止を制御する。油圧ユニットは、油圧流体を汲み上げてアクチュエータに供給するように適合されているポンプ（図示しない）を備えている。
【００５９】
より特別に図２において見ることができるように、コマンドインタフェース６０が計算機４１に連結されており、オペレータがレバー６３を介して、ｘおよびｙ軸についての結合器の動きを制御し、レバー６４を介して、ｚ軸についての動きを制御できるようになり、これらの軸は図１に模式的に表現されている。アクチュエータは、対応する指令をアクチュエータ２７、２８、２９に送り、アクチュエータは、船積みアーム２の動きを制御する。提示されている実施の形態においては、アクチュエータは、比例式アクチュエータであり、レバー６３と６４は、比例式制御レバーである。計算機は、アクチュエータのそれぞれに対する指令を計算して、レバーの１つを介する軸の１つについての比例式コマンドが、対応する軸に沿う結合器の比例的な動きという結果になるように構成されている。
【００６０】
コマンドインタフェースは更に、可視警報インディケータ６１と警報ホーン６２を備えている。可視インディケータ６１とホーン６２は、結合器が、計算機４１においてパラメータ表示されている許可ゾーンを離れるときにトリガされる。
【００６１】
図３においてより特別に見ることができるように、結合器に対して許可されたゾーンの座標は、計算機４１においてパラメータ表示されている。ボックス３３と３４により提供される座標に従って、計算機は、ベースに対する結合器の相対空間座標を計算して、これらの座標を、結合器に対して許可されたゾーンの座標と比較する。結合器が許可ゾーンに位置しているときは、計算機は、その間に結合器の動きを決定できたボックス３３と３４により計算機に与えられた座標に従ってリアルタイムで、ベースに対する結合器の相対空間座標を計算するループを行う。
【００６２】
計算機が、結合器は許可ゾーンにないと判断すると、計算機は、可視警報インディケータと警報ホーンをトリガする。
【００６３】
言い換えれば、計算機はリアルタイムで、結合器の動きに従ってベースに対する結合器の位置についての情報を計算して、結合器の位置についての情報を提供する手段と計算機により提供される情報は、結合器に対して許可された少なくとも１つの位置ゾーンを画定するデータと共にパラメータ表示され、リアルタイムで、結合器が許可ゾーンに位置しているかを検証し、適切な場合は警報をトリガするように構成される。そのような許可ゾーンまたは作業ゾーンを提供することにより、結合器が延伸または回転中に、ベースからあまりにも遠くに動き過ぎた場合の、特に破断または抵触によるシステムの損傷の危険性を回避することができるようになるという事実は有利である。
【００６４】
レーザービーム３２の使用により、ベースと結合器の間の距離についての非常に精度のよい情報を得ることが可能になる。この情報は、計算機により、結合器のＧＰＳ座標との相関関係において考慮され、より精度よく、ベースに対する結合器の相対座標を計算する。
【００６５】
これに関連して、本発明による装置は、例えば、ＧＰＳによる、位置についての情報を提供する手段の単一タイプとともに作動するということを思い出してもらいたい。ここで提示される変形例においては、ＧＰＳとレーザーを組み合わせることにより、位置についての情報を提供する２つのタイプの手段を使用することにより、２つの異なる技術の特徴の利用が可能になり、より精度の高い且つより信頼性の高い位置情報を得ることができる。
【００６６】
レーザービームの使用により提供された距離情報が、ＧＰＳ座標に基づいて計算された距離情報に対して、計算機において予め定義されてパラメータ表示されているある閾値を超えて離れているときは、計算機は、オペレータに、対応する警報、例えば、光または音による警報を発してそのことを伝える。これにより装置の信頼性が向上される。
【００６７】
好ましくは、レーザーはトラッカータイプ、つまり、目標、例えば、結合器を追跡可能なタイプであり、それにより、計算機に、それ自身と目標の間の距離を３軸ｘ、ｙ、ｚについて直接提供する。
【００６８】
レーザービームと上記の対応する操作は、図３においては、簡明性のために省略してある。
【００６９】
提示されていな実施の形態によれば、１つが他の内部に重なっている２つの許可ゾーンが計算機においてパラメータ表示されている。第１ゾーンは、結合器に対して特別な危険性は与えないが、第２許可ゾーンは比較的小さな程度の危険性を与える。この第２ゾーンをいったん離れると、危険性の程度は高くなる。結合器が第２ゾーンに入ると、インディケータとホーンは、即座にトリガされ、ユーザに、危険性のないゾーンを離れて、ある程度の危険性があるゾーンに向かっていることを警告する。結合器がこの第２ゾーンを離れると、インディケータとホーンは、オペレータに危険性の程度が高いことを示すために連続的にトリガされる。
【００７０】
例示されていない実施の形態によれば、有利なように、計算機は、シーケンスが結合器を許可ゾーンを離れるようにするアクチュエータの、結合器の動きに対する制御指令を禁止するように構成されている。このため、オペレータがそのような制御指令を与えたとしても、結合器は許可ゾーンを離れようとはしない。
【００７１】
提示されていない実施の形態によれば、有利なように、計算機は、流体製品の各船積みまたは荷揚げ操作に従ってオペレータによりパラメータ表示される作業ゾーンおよび／または禁止ゾーンを定義するようにプログラム可能である。これにより、例えば、自動接続手順を、異なる衝突の危険性のあるゾーンを有する可能性のある異なる船舶に適用することが可能になる。
【００７２】
提示されていない実施の形態によれば、計算機は、結合器の動きの速度をリアルタイムで計算し、結合器が対応する許可ゾーンの限界に過度の速度で接近しているときは、予測して警報をトリガするように適合されている。対応する許可ゾーンの限界に対する速度と距離は、計算機においてパラメータ表示されている。
【００７３】
提示されていない実施の形態においては、いくつかの海洋船積みシステムが同じ計算機４０に接続されており、セレクタがコマンドインタフェースに設けられており、計算機に結合されている１つのまたは他の船積みシステムの接続を選択的に制御する。隣接する船積みシステムに対応する作業ゾーンは、異なる船積みシステム間の衝突を回避するようにプログラムされている。
【００７４】
図４は、本発明による結合器の位置についての情報を提供する装置を装備している船積みアームの別の実施の形態の模式透視図であり、結合器の位置についての情報を提供する手段は、ベースと結合器の間にぴんと張られたコードである。
【００７５】
その端部の１つにおいて、コード７５は、結合器に締結する手段を備えている。コードの他の端部は、リール７２のドラムに取り付けられており、リール７２自体はベース上に搭載されている。リールは、巻かれていないコードの長さを決定することを可能にする増分センサ７３を備えており、この情報は計算機に送られ、計算機はその情報から、結合器とベースの間の距離を推測する。
【００７６】
更に、コード７５に対してコードの角度センサ７４が設けられ、少なくとも２つの基準角度に対するコードの傾斜を決定する。角度センサには、送信装置７４Ａが設けられ、計算機４１に連結されている受信装置４０Ａと通信を行う。増分センサ７３は、ワイヤ接続により計算機４１に連結されている。
【００７７】
このようにして、目標ダクトに対する結合器の相対位置を、２つの基準角度と巻かれていないコードの距離に基づいて決定することが可能である。角度センサは例えば、傾斜計またはレーザーを使用して、前記の少なくとも２つの基準角度に対して、コードの傾斜を決定するセンサである。
【００７８】
または、角度センサは、リール７２の出口に配置される。
【００７９】
変形例として、装置には、コードが離れた場所に取り付けられている、複数のリールが設けられており、リールセンサにより提供される巻かれていない状態の距離についての情報のみに基づいて、計算機は、目標ダクトに対する結合器の相対位置に対して角度と距離を計算する。
【００８０】
例示されていない変形例によると、リールにはコード破損検出器が設けられている。そして、対応する警報、例えば、コードの破損を示すインディケータ光による警報がコマンドインタフェースを介してオペレータに通信される。
【００８１】
上述した構造的および機能的な相違を別にすれば、本実施の形態は、図１から図３の実施の形態と同じであり、ここではこれ以上に詳細には記載しない。
【００８２】
一般的には、上述したすべての実施の形態に適用される、ここでは例示されていない変形例においては、いくつかのアームが同じ計算機により制御される。コマンドインタフェース上に設けられているセレクタは、同じ計算機に連結されている複数の船積みアームを、同じ原理を使用して同じコマンドインタフェースで制御することを可能にする。各アームに対する計算機における許可ゾーンは、隣接するアームの動きに対応し、隣接するアームの動きに依存して、リアルタイムでパラメータ表示または再画定される。
【００８３】
例示されていない別の一般的な変形例においては、コマンドインタフェースは、電気制御キャビネット内の計算機に連結されている受信機を備えている無線通信用の送信機が設けられているリモート制御ユニットである。送信機と受信機は無線波により通信を行う。変形例としては、送信機と受信機は、例えば、赤外線のような光波により通信を行う。
【００８４】
提示されていない本発明の別の実施の形態によれば、船積みアームには、本発明による結合器の位置についての情報を提供する装置が備えられており、結合器のについての情報を提供する手段は、ベース上に搭載されているカメラである。
【００８５】
目標は結合器上に配置される。カメラは、目標上に焦点が合うように設計され、目標の画像を計算機に提供する。その画像に基づいて、計算機は、ベースに対する結合器の相対位置を計算するように構成されている。
【００８６】
この目的のため、計算機には、距離と角度を決定して、そこから、ベースに対する結合器の相対位置を推測するために、画像を処理し、形状認識のためのアルゴリズムが設けられている。距離の計算のために、アルゴリズムは、結合器とベースの間の距離が大きいほど目標の画像は小さいという原理を使用し、角度の計算に対しては、円形の目標に対して、結合器が目標ダクトの軸に沿っているときは、目標の画像は円形であり、結合器が、目標ダクトに対して軸方向にオフセットしているときは、目標の画像は楕円状になるという原理を使用している。
【００８７】
別の変形例においては、いくつかのカメラが同じ目標に焦点が合うように配置されており、いくつかの画像を計算機に提供し、計算機は、これらのすべての画像を処理して、ベースに対する結合器の相対位置を計算するように構成されている。
【００８８】
別の実施の形態においては、カメラはモーター付き支持台上に搭載されており、支持台自体は、計算手段により制御されて、連続的に目標に向けられるように回転し、随時、ベースに対するカメラの角度方位を知ることが可能になり、計算機は、この角度方位情報と、カメラから送られてきた画像を処理して、ベースに対する結合器の相対位置を決定するように適合されている。
【００８９】
好ましくは、性能上の理由により、目標は反射照準装置である。
【００９０】
船積みシステムがいくつかのライン（系統）を備えているときは、それらのベースは同じ埠頭上に平行に配置され、対応する結合器は、同じ船舶上に平行に配置されている目標ダクト（配管）に接続される。この場合、結合器は、同じ船舶に取り付けられている目標ダクトに接続されているので、結合器間の距離はもはや変化することはない。そして、結合器間の距離における可能な変動をお互いに対してチェックして、結合器の位置についての情報を提供する種々の手段により提供される情報の一貫性と、それらの手段の適正な動作を検証することは有益なことである。この目的のため、本発明は、相関装置と称せられる装置を提供する。
【００９１】
船積みシステムがいくつかのラインを備えているときは、それらのベースは同じ埠頭上に配置され、対応する結合器は、同じ船舶上に配置されている目標ダクトに接続されており、計算機は、接続直後に結合器間の距離を計算して、その結果を保存する。次に、計算機は、結合器間の距離をリアルタイムで計算し続け、それらを、保存されている値とリアルタイムで比較する。
【００９２】
計算された値が保存されている値に対して、計算機においてパラメータ表示されている所定の閾値を超えて変動するときは、計算機はオペレータに、結合器の位置についての情報を提供する手段は故障していることを示す警報を発する。この警報は、例えば、インディケータ光であってもよい。
【００９３】
船積みアームが３つ以上のラインを備えているときは、計算機は、結合器の位置についての情報を提供する手段において欠陥を有していると思われるのはどの結合器であるかを示す警報を発する。この警報は、例えば、対応するアームを示すマーカーを備えているインディケータ光であってもよい。
【００９４】
そのような相関装置は、欠陥のある結合器の位置についての情報を提供する手段を迅速に識別することを可能にする。
【００９５】
多数の他の変形例が状況に応じて可能であり、これに関連して、本発明は表現され、記載された例には制限されないということに留意されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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