(57)【要約】  タンクの容積を正確に測定するための自己較正システム、装置、および方法。システム、装置、および方法は、プラットフォームのレベルを調整する機構と、プラットフォームに取り付けられたビーム状の光学系（レーザ、ダイオードなど）を有する発光デバイスと、プラットフォームに対する発光デバイスの位置合わせを調整するための機構と、プラットフォームを、１８０度を含む、可変角度で回転させるための機構と、重力ベクトルに直交するプラットフォームの位置合わせに対するフィードバックを提供する、（例えば、水準器、傾斜センサ、またはその他のデバイスなどの）１つ以上のレベルセンサと、を備える。
2021513056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準ビームと位置センサとを位置合わせする自己較正システムであって、
前記基準ビームを生成し、かつ放射するビーム源を含むベースステーションを備え、
前記ベースステーションが、ベースレベルセンサおよびビームレベルセンサのうちの少なくとも１つを備え、
前記ベースステーションが、前記基準ビームのビーム角度、ビームファン、ビーム強度、およびビームオン／オフ条件のうちの少なくとも１つを調整する、自己較正システム。
【請求項２】
前記ベースステーションが、
タンク壁に付着するベースを備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項３】
前記ベースステーションが、
前記ビーム源を支持するプラットフォームを備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項４】
前記ベースステーションが、
タンク壁に付着するベースを備え、
前記プラットフォームが、前記ベースに対して実質的に垂直である、請求項３に記載の自己較正システム。
【請求項５】
前記ベースレベルセンサが、前記プラットフォーム上に位置付けられている、請求項３に記載の自己較正システム。
【請求項６】
前記ベースステーションが、
前記ビーム源を固定して保持するビーム支持ベースを備え、
前記ビームレベルセンサが、前記ビーム支持ベース上に位置付けられている、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項７】
前記ベースステーションが、
前記基準ビームを調整するビームレベリングベースを備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項８】
前記ベースステーションが、
前記ビーム源を固定して保持するビーム支持ベースを備え、
前記ビーム支持ベースが、前記ビームレベリングベースに機械的または電気的に結合されており、
前記ビームレベリングベースが、前記ビーム支持ベースの位置を調整する、請求項７に記載の自己較正システム。
【請求項９】
前記ベースステーションが、
前記ベースの第１の表面と前記タンク壁の表面との間の間隔を変化させるように調整する脚部を備える、請求項２に記載の自己較正システム。
【請求項１０】
前記ベースステーションが、
タンク壁またはロボットに付着して、前記ベースステーションを前記タンク壁に対して定位置に保持する磁石を備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項１１】
前記ベースステーションが、
前記ベースステーションを前記タンク壁または前記ロボットに固定し、前記タンク壁または前記ロボットに対する、少なくとも１つの平面における前記ベースステーションの移動を防止するために、選択的にオン／オフになる別の磁石をさらに備える、請求項１０に記載の自己較正システム。
【請求項１２】
前記別の磁石が、電磁石または切り替え可能な磁石を含む、請求項１１に記載の自己較正システム。
【請求項１３】
前記ビームレベリングベースが、現実世界の座標系の少なくとも２つの平面において前記基準ビームを調整する、請求項７に記載の自己較正システム。
【請求項１４】
前記ベースステーションが、
タンク壁またはロボットに付着するベースを備え、
前記ビームレベリングベースが、前記ベースの表面に対して垂直である軸の周りで回転的に調整される、請求項７に記載の自己較正システム。
【請求項１５】
前記ベースステーションが、
前記ビーム源を支持するプラットフォームを備え、
前記プラットフォームが、長手方向軸を有し、
前記ビームレベリングベースが、前記長手方向軸を中心に回転的に調整される、請求項７に記載の自己較正システム。
【請求項１６】
前記ビームレベリングベースが、前記長手方向軸の周りを０度〜１８０度回転する、請求項１５に記載の自己較正システム。
【請求項１７】
較正システムにおけるベースステーションを位置合わせする方法であって、
前記ベースステーションを、測定されるタンクのタンク壁上またはタンク壁に近接する所望の位置に位置決めすることであって、前記ベースステーションが、ベースを含む、位置決めすることと、
ベースレベルセンサをチェックし、前記ベースが位置センサの場所および重力ベクトルのうちの少なくとも１つと適切に位置合わせされるまで前記ベースを調整することと、
前記ベースを前記タンク壁に固定し、前記ベースが前記タンク壁に対して、少なくとも１つの平面において移動するのを防止するために、磁石を係合させることと、
ビームレベルセンサをチェックし、前記ビームレベルセンサが、前記重力ベクトルに対するビームレベリングベースの適切な位置合わせを示すまで、ビームレベリングベースを調整することと、
ビームレベルセンサの表示を記録することと、を含む、方法。
【請求項１８】
前記方法が、
前記ビームレベリングベースを、第１の位置から１８０°回転させることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法が、
前記ビームレベルセンサをチェックし、前記ビームレベリングベースが、前記重力ベクトルに対して平行に位置合わせされるまで前記ビームレベリングベースを調整することを、さらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、
位置センサからセンサ信号を受信することと、
前記受信されたセンサ信号に基づいて、前記ベースおよび前記ビームレベリングベースのうちの少なくとも１つを調整することと、をさらに含み、
前記センサ信号が、基準ビームが前記位置センサに衝突する地点を示す位置信号を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、貯蔵タンクの較正に関し、より具体的には、石油製品を貯蔵し、タンクに貯蔵された石油製品の量を測定するために使用される貯蔵タンクの較正に関する。
【背景技術】
【０００２】
貯蔵タンクは、一般的に、様々なタイプの石油製品を貯蔵するために使用される。貯蔵タンクの容積容量は、数千立方メートルから数十万立方メートル（またはそれを超える）に及び得る。かかるタンクの貯蔵容量は事前に既知であるため、タンクは、タンク内に保持されている石油製品の量を測定するために頻繁に使用される。しかしながら、かかるタンクの容積容量は固定されたままではなく、タンク内に配置された製品の量、ならびに、例えば、とりわけタンクの幾何学形状、タンクの壁に使用される材料、周囲温度、および周囲圧力などの、容積容量に影響を与える他の要因によって変化する。したがって、正確な容積を判定し、結果として、タンク内の石油製品（例えば、石油またはガス）の量を正確に判定するために貯蔵タンクを較正するのが一般的である。
【０００３】
大きい貯蔵タンクの容量を較正または測定する多くの方法が存在する。例えば、１つの既知の方法は、タンクを満たし、次いで、タンクから排出された液体の量を測定することである。ただし、この方法は、非常に時間がかかり、大型タンクの場合は非常にコストがかかる可能性がある。通常、この方法は、タンクのパラメータを物理的に測定して、幾何学的にタンクの容量を判定できない場合を除き、回避される。
【０００４】
タンクを較正する別の方法は、光学基準線法（ＯＲＬＭ）と呼ばれる。ＯＲＬＭは、１つの基準円周を測定し、その後タンク上の異なる高度レベルで残りの円周を判定することにより、円筒形タンクの較正を提供する。残りの円周は、垂直光学基準線からのタンク壁の水平オフセットを測定することによって判定される。これらの円周は、壁の厚さに基づいて、修正されて、真の内周が計算され、次いでこれが、追加されて、タンクの容積を判定することができる。
【０００５】
ＯＲＬＭ法の実施例が、図１に示されており、そこでは、タンク２、磁気トロリー４、光学デバイス６、およびトロリー４に取り付けられた水平目盛８が示される。動作中、光学デバイス６は、上向き、かつタンク壁１２に対して平行な光線１０を生成する。磁気トロリー４は、トロリー４に取り付けられたロープ１３を保持する、タンク２の上部上に位置決めされた操作者１１によって、通常制御される。操作者１１は、ロープ１３を引っ張るか解放して、トロリー４をタンク壁１２に沿って上下に移動させる。
【０００６】
容積を判定するために、最初に、基準円周Ｃが、タンク２の周囲に沿って測定される。基準円周Ｃは、測定テープ（図示せず）を使用して測定され、通常、タンク２の底部近くで測定される。基準円周Ｃが既知であるので、トロリー４は、ロープ１３によってタンク壁１２に沿った様々な垂直ステーションＶまで上昇または下降することができる。ほとんどのシステムでは、垂直ステーションＶは、タンク２の溶接シーム間に位置付けられる。図１では、２つの垂直ステーションが、線Ｖによって示される。各垂直ステーションＶにおいて、タンク壁１２と光線との間の水平オフセットは、水平目盛８を使用して記される。
【０００７】
一度垂直ステーションＶで一連の測定が行われると、測定は、精度を検証するために１８０度回転させた光学デバイス６で繰り返される。その後、測定値を使用して、各垂直ステーションＶのタンクの円周（基準円周を基準点として使用）とタンク２の容積を判定する。容積を計算するとき、例えば、タンク壁１２の温度などの、付加的な要因もまた考慮され得る。この温度は、通常、タンク内部の温度および周囲温度に基づいて、導出される。
【０００８】
図１に示されるＯＲＬＭ法は、いくつかの点で、タンク２を満たし、タンク２から排出された流体を測定して容積を判定することよりも優れているが、前に考察されたように、重大な欠点を有する。例えば、少数の選択された垂直ステーションＶでのみ、光線１０からトロリー４の水平オフセットを測定すると、タンク周囲を測定することができるデータポイントが、比較的少なくなる。このデータは、タンク２の容積を推定するために外挿することができるが、かかる外挿は、不正確になる傾向がある。加えて、図１に示されるＯＲＬＭ方法は、操作者１１がタンクの上部上に位置決めされることを必要とし、これは危険であり得る。さらに、タンク壁１２の水平オフセットを測定するための光線１０および水平目盛８の使用は、正確なタンク容量を計算するために必要な精度を欠いている。これは、操作者が、各水平オフセットで、多くの場合ある距離から水平目盛８を読み取らなければならないためである。
【０００９】
操作者が各水平オフセットで水平目盛８を読み取らなければならないことに関連する欠点を克服するために、トロリー４上の水平目盛８を、光線１０が線形位置センサに衝突する場所を正確に感知する線形位置センサと置き換え、それにより測定場所（例えば、垂直ステーションＶ）でのタンク壁１２の円周の正確な判定を容易にすることが既知である。しかしながら、そのような線形位置センサは、例えば、タンク壁１２内の不規則性または変形に起因するなど、光学デバイス６とトロリー４との間に有意なドリフトが生じる光線１０を感知することができない。これが起こるとき、そのような測定場所で水平オフセット測定を行うことができなくなり、欠落した測定値による容積計算に導入された不正確さが、ＯＲＬＭキャリブレーション方法を信頼性にかけるとされるほど大きくなる可能性がある。
【００１０】
オフセット測定のための自己較正を提供し、既知のシステムの欠点を克服する装置、システム、および方法に対する満たされない必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の一態様に従って、自己較正システムは、プラットフォームのレベルを調整する機構と、プラットフォームに取り付けられたビーム状の光学系（レーザ、ダイオードなど）を有する発光デバイスと、プラットフォームに対する発光デバイスの位置合わせを調整するための機構と、プラットフォームを、１８０度などを含む、可変角度で回転させるための機構と、重力ベクトルに直交するプラットフォームの位置合わせに対するフィードバックを提供する、（例えば、水準器、傾斜センサ、またはその他のデバイスなどの）１つ以上のレベルセンサと、を備える。
【００１２】
レベルセンサは、プラットフォームの表面と完全に平行に取り付けられ得る。
【００１３】
レベル、位置合わせ、または回転を調整するための機構を、作動させることができる。作動は、モータ、電気活性材料、磁気、または他の形態の力生成デバイス、および／もしくはギアリングを含むシステムなどを通じて達成することができる。
【００１４】
ベースステーションは、オンボードセンサ（または他の情報源）から情報を読み取り、ベースステーションが作動している場合は調整を潜在的に処理するためのマイクロコントローラを有することができる。光学系の傾きや位置合わせずれを記録することにより、ベースステーションを完全に作動させるというよりも、データは、ベースステーションの位置合わせをアクティブに／物理的に移動（修正）するのではなく、数学的に修正／補正することができる。これにより、機械的なシステムを簡略化することができる。
【００１５】
ベースステーションは、光またはプラットフォームの位置合わせを調整するための付加的な情報を得るために、基準ビームを受信しているインテリジェントセンサと通信する手段を有することができる。通信は無線でも有線でも可能である。
【００１６】
ベースステーションは、有線または無線手段を通じて操作者制御／監視デバイスと通信する手段を有することができる。
【００１７】
ベースステーションおよび／またはセンサは、磁気を使用して表面に取り付けることができる。ベースステーションは、測定対象の表面（例えば、タンク壁）または別の表面（例えば、床／地面）に取り付ける／静止させることができる。磁気は、任意である。
【００１８】
ベースステーションおよび／またはセンサは、検査／測定されている表面に沿って移動するように作動させることができる。
【００１９】
ベースステーションは、複数の発光デバイスを有することができ、複数のセンサと同時にインターフェースすることができる。
【００２０】
センサおよび／またはベースステーションは、操作者に情報を戻して報告することができる。
【００２１】
ベースステーションは、測定値の絶対／地質座標を記録するために、ＧＰＳまたは他の何らかの形態の位置測定センサを有することができる。
【００２２】
ベースステーションは、複数のセンサが同時に受信できる水平方向または垂直方向に完全な３６０度の「平面」を放射することができる。これは、タンクの床のオフセット、または水平にする必要がある他のより大きい表面を較正するのに役立ち得る。
【００２３】
センサは、それらの相対的な位置を捕捉するために、あるタイプの位置測定技術を含むことができる。
【００２４】
本開示の別の態様に従って、ベースステーションとセンサとを位置合わせする自己較正方法が提供され、本方法は、ベースステーションを表面上に配置することと、ベースステーションプラットフォームが重力に対して水平であることを確実とすることと（技術的には、これには少なくとも２つの意味があり−垂直または水平に向けることができるが、重力はそれが使用する基準である）、センサを別の表面にある距離で、およびベースステーションの真上／正面（発光デバイスの経路内）に配置することと、デバイスのプラットフォームを回転させることと、プラットフォームの水平が保持されていることを確実とし、そうでない場合は、プラットフォームを調整して、このエラーの差異を分割し、前の工程（複数可）を繰り返す（これは、センサがプラットフォームに対して完全に平行に取り付けられていない場合に発生する可能性がある）ことと、光がセンサに当たる位置が回転に伴って変化しないことを（感知デバイスとの通信を介して）確実とすることと、センサ上で光の変化する場所が無い状態でプラットフォームが回転することができるまで、変化を半分にすることにより、発光デバイスの位置合わせを調整する（前述の工程を繰り返す）ことと、を含む。
【００２５】
ベースステーションおよびセンサを位置合わせするプロセス全体は、様々な程度に自動化することができる。センサデバイスの配置もまた、自動化することができる。
【００２６】
既知の距離で、既知の較正済みデバイスを使用して、位置合わせは、ドットまたはラインが感知デバイスに当たる幅を測定することにより、検証することができる。本来あるべき値よりも大きい場合は、センサを含む平面と光が放射される方向との間に角度の位置合わせずれがあることを意味している可能性がある。これは、ベースステーション位置合わせ内のエラーから、または地面と平行（重力ベクトルに対して直交）ではないセンサ自体を介して、生じる可能性がある。
【００２７】
センサは、センサが静止している／付着する表面に対するセンサの回転を介して、最も細い基準ビームラインが、常に維持される（これにより、センサによって引き起こされる潜在的な位置合わせずれを克服する）ことを確実とするように作動させることができる。これは、センサボード上の傾斜センサ、加速度計、または他のセンサによって支援することができる。
【００２８】
代替的に、エラーがベースステーションの位置合わせずれに起因している場合、ベースステーションは、この情報を利用して、それ自体の位置合わせを試みることができ、おそらくすべてがいくらかのエラーを有する可能性がある複数のセンサを使用して、利用可能な入力の精度と信頼性に比例する、エラーを最小限に抑える位置合わせ設定を選択する。
【００２９】
センサは、１つまたは２つの自由度（ロールおよびピッチ）で能動的に作動して、重力に対して水平であることを確実とすることができる。傾斜センサ、加速度計、または慣性測定ユニットを、フィードバックとして使用して、アクティブレベリングを実装することができる。
【００３０】
発光デバイスは、ラインまたはクロス（それが当たっている表面上で見られるように）で放射することができ、少なくとも１つのラインは表面に平行である。他方は、表面に対して垂直である。
【００３１】
センサデバイスの配置は、表面に沿って移動するように作動し、ベースステーションに対するその場所を検出し、該ベースステーションの上の所望の位置に移動する何らかの手段を使用することにより、すでに所望の表面上にある場合、自動的に発生し得る。
【００３２】
運動の一次モードは、垂直にすることができ、すなわち、センサ／車両が表面の上に移動する際、複数の読み取り値を捕捉するように、レーザと一致する。
【００３３】
これは、ベースステーションが、新しい場所に移動したり、表面上で回転したりするために、実行する移動と結合することができる。例えば、ベースステーションが、特定の距離だけ右に移動する場合、感知デバイスは、光を検出し、および／または所望の移動を達成するまで、同様に行うためのコマンドを受信することができる。
【００３４】
これは、繰り返される一連の測定を実行するための、事前にプログラムされた命令一式の一部である可能性がある。
【００３５】
これらの繰り返される測定は、各ステーション間を移動するために必要な距離と共に、所与のサイズのタンクのステーション数などの、異なる特定の場合に対して調整されるように変更可能であり得る。
【００３６】
感知デバイスが、異なる距離において複数のセンサを有する場合、これらに対する光源の位置合わせは、光が各センサに当たる場所の差に注意し、センサまたはベースステーションのいずれかを調整して、（それらがすべて同じ量で表面からオフセットされていると仮定して）光が同じ場所でこれらのセンサの各々に当たることを確実とすることによって、達成することができる。センサの配向またはベースステーションの配向を調整するかどうかを判定するには、付加的なデータを分析する必要がある。
【００３７】
システムは、外部追跡システムを利用して、３Ｄ空間でのセンサ／車両の場所を追跡することができる。追跡システムは、例えば、ライダーベースの追跡器などを含むことができる。これにより、３Ｄ空間内のすべてのオフセット測定に場所タグが提供されてもよく、データの分析、ならびにベースステーションおよび車両の位置合わせに役立ち得る。
【００３８】
システムは、２つ以上の発光源（レーザ、ダイオードなど）を有することができる。これらは、アプリケーションに必要な様々な構成でセットアップすることができる。例えば、２つの平行なレーザラインを使用して、感知デバイスからより多くの情報を取得することができる。
【００３９】
システムは、温度センサまたは他の環境センサを有して、環境条件に起因するシステムの較正／補償を支援することができる。
【００４０】
本開示の付加的な特徴、利点、および実施形態は、詳細な説明、図面、および添付の考察に記載される、または明らかにすることができる。さらに、前述の本開示の概要および以下の詳細な説明、図面、および添付は、例示であり、特許請求される開示の範囲を限定することなく、さらなる説明を提供することを意図していることを理解されたい。
【００４１】
添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本開示の実施形態を示し、詳細な説明と共に本開示の原理を説明するのに役立つ。本開示の基本的な理解および本開示を実施することができる様々な方法に必要であり得る場合を除いて、詳細に本開示の構造的詳細を示す試みは行われない。図面では：
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】タンク較正の光学基準線法を実行するための既知のシステムの実施例を示す。
【図２】本開示の実施形態に従う、タンク較正システムを示す。
【図３】本開示の実施形態に従う、ベースステーションを示す。
【図４】本開示の一実施形態に従う、ベースステーションコンピュータを示す。
【図５】本開示の原理に従う、ベースステーションの別の実施形態の斜視図を示す。
【図６】図５のベースステーションの部分的断面図を示す。
【図７】本開示の一実施形態に従う、ベースステーションをセットアップし、操作するためのプロセスを示す。
【００４３】
本開示は、以下の詳細な説明でさらに説明される。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本開示ならびにその様々な特徴および有利な詳細は、添付の図面に記載および／または例示され、以下の明細書で詳細にされる非限定的な実施形態および実施例を参照して、より完全に説明される。図面に示された特徴は、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではなく、一実施形態の特徴は、本明細書で明示的に述べられていなくても、当業者が認識するように他の実施形態と共に用いられ得ることに留意されたい。既知の構成要素および処理技術の説明は、本開示の実施形態を不必要に不明瞭にしないように省略される場合がある。本明細書で使用される実施例は、本開示が実施され得る方法の理解を容易にすること、および当業者が本開示の実施形態を実施することをさらに可能にすることを単に意図している。したがって、本明細書の実施例および実施形態は、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。さらに、同様の参照番号は、図面のいくつかの図を通して同様の部分を表すことに留意されたい。
【００４５】
図２は、本開示の非限定的な実施形態に従う、タンク較正システム１００の概略図を示す。タンク較正（または「ＴＣ」）システム１００は、タンク１０２、トロリー１０４、およびベースステーション２００を含むタンクの容積を測定する。
【００４６】
トロリー１０４は、ベースステーション２００によって生成された基準ビーム１１０を感知する位置センサ１０８を含む。トロリー１０４は、高度センサ１１６および／または温度センサ１１８を含むことができる。トロリー１０４は、トロリーコンピュータ１１３を含むことができる。高度センサ１１６は、位置センサ１０８と地面との間の距離を感知および判定することができる。温度センサ１１８は、タンク壁１１２の近くの温度を感知および判定することができる。トロリーコンピュータ１１３は、ロボット（図示せず）を含むことができるトロリー１０４のすべての動作を制御するように構成され得、これは、トロリー１０４の構成要素の制御することならびに操作することを含み、タンク壁１０２に対してトロリー１０４を駆動することならびにナビゲートすること、トロリー１０４とベースステーション２００との間の１つ以上の通信リンクを介して、センサ信号、データ信号、および制御信号の送受信を含む、トロリー１０４とベースステーション２００との間のすべての通信を制御することを含む。
【００４７】
トロリー１０４は、磁気式、電動式、遠隔制御式、ロボット式、自動運転およびナビゲーション、または自律型であり得る。トロリー１０４が磁性である場合、トロリー１０４の磁性により、トロリー１０４が、タンク壁１１２の輪郭を測定するプロセス全体を通じて、鋼鉄または他の鉄材料で作製され得るタンク壁１１２との係合を維持することが可能であり得る。測定プロセス全体を通じてタンク壁１１２との係合を維持するこの能力は、トロリー１０４と基準ビーム１１０との間の水平距離測定が正確であることを確実とする。
【００４８】
本発明の実施形態は、例えば、プラスチック（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））またはガラス繊維などの非鉄材料から作製されたタンクで使用することができる。かかる用途では、トロリー１０４は、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく、吸引カップ（図示せず）または他のタンク取り付け機構（図示せず）を装備することができる。代替的に、トロリー１０４は、図１に示されるトロリー４を含み得る。
【００４９】
位置センサ１０８は、例えば、線形センサ、２次元（２Ｄ）アレイセンサ、２つ以上の感覚平面を有する３次元（３Ｄ）アレイセンサなどを備えることができる。位置センサ１０８は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、固体デバイス、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサ、電気光学センサ、赤外線センサ、発光ダイオード（ＬＥＤ）センサ、光検出器、フォトダイオード、フォトトランジスターなどを含むことができる。位置センサ１０８は、センサからの情報を処理し、トロリー１０４の場所、その配向、または場所もしくは配向の両方を識別するために使用可能な位置情報を出力するように構成されたプログラムを実装する、コンピュータ実行可能人工知能（ＡＩ）プラットフォームを含むコンピュータ（図示せず）を有するインテリジェントセンサを含むことができる。理解されるように、所与の位置センサ１０８は、前述のうちの１つまたはすべてを含むことができ、任意のコンピュータは、センサ内に埋め込むことができ、または従来の方法で１つ以上のセンサに接続可能なトロリーコンピュータ１１３を含むことができる。
【００５０】
ベースステーション２００は、図２に見られるように、重力ベクトルＧＶおよび／またはタンク壁１１２に対して実質的に平行に配向することができる、基準ビーム１１０を生成および放射する。ベースステーション２００は、（図２に見られるように）タンク壁１１２に固着されるか、または支持体（例えば、図１に示される三脚）に取り付けられ得る。
【００５１】
ベースステーション２００は、基準ビーム１１０を生成および放射するビーム源２１０（図３および図５〜図６に示される）を含む。タンク１０２の容積を測定するために、タンク１０２の円周は、最初に、上記の既知の方法を含む任意の適切な方法を使用して、またはトロリー１０４を使用して、所定の基準場所で測定することができる。例えば、図２では、基準円周は、地面に近い線Ｃに沿ったタンク１０２の円周の周囲の水平距離を測定することによって判定することができる。タンク１０２のこの部分は、経時的に著しく拡大する可能性がある。Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（ＡＰＩ）ガイドラインに従って、この場所を測定することにより、タンク１０２全体の再較正の必要性を示す、タンク１０２内の所与のレベルを超えるおおよその拡張を認識することができる。この場所は、各実行前に（または半定期的に）測定して、ＯＲＬＭ方法のための基準円周を提供することができる。タンクの充填レベルは、このラインの測定と、後のある点におけるこのラインからの測定において同じである必要があるが、タンクが空になり、その間に再充填される可能性があり、このことは、目的の精度に依存する。基準円周Ｃは、タンク１０２内の流体が変化しないと仮定すると、試験にかかる時間の間、実質的に一定の値を提供することができる。基準場所で測定された基準円周Ｃ値を使用して、基準場所におけるタンク１０２のリング半径（または円周）は、例えば、ＡＰＩ  ＭＰＭＳ  Ｃｈａｐｔｅｒ  ２．２Ａ  Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｂで指定された一連の方程式を使用して判定して、ｒ＝ｃ／２π、式中、ｒは半径であり、ｃはタンク１０２の円周である、の単純な幾何学的関係に対する必要な調整のために修正することができる。
【００５２】
ベースステーション２００は、基準ビーム１１０を垂直に、実質的に重力と平行に（すなわち、重力ベクトルＧＶ）放射することができる。いくつかの実施形態では、タンク壁１１２から基準ビーム１１０までの距離は、位置センサ１０８（またはトロリーコンピュータ１１３もしくはベースステーションコンピュータ３００）によって感知および判定することができる。代替的に（および／または付加的に）、高さは、車両の車輪（またはトロリー１０４の車輪）上のエンコーダを使用して判定することができる。基準場所におけるタンク１０２のリング半径は既知であり、タンク壁１１２から基準ビーム１１０までの距離は既知であるため、タンク１０２の中心１１４から基準ビーム１１０までの距離を計算することができる。タンク壁１１２の厚みを差し引いて、内部タンク半径を判定することができる。
【００５３】
タンク較正システム１００は、２０１５年１１月１７日に発行された、表題「Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｌｉｎｅ  Ｔａｎｋ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」の共有所有の米国特許第９，１８８，４７２号に記載されているシステム１００と同様に設計することができ、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００５４】
タンク１０２の壁の周囲のオフセットを測定する際、ビーム源２１０が位置センサ１０８と光学的に位置合わせされることが重要である。基準ビーム１１０の光軸と位置センサ１０８の感知表面（図示せず）との間のわずかな角度の不一致は、かなりの距離にわたって実行される可能性のある高精度測定に重大なエラーをもたらす場合がある。加えて、例えば、周囲条件（例えば、温度、風、圧力、湿度など）に起因する、ビーム源２１０（またはビーム源２１０を保持する構成要素）における材料寸法の小さな変化は、光軸、したがって、基準ビーム１１０と位置センサ１０８との間の位置合わせずれを引き起こす場合がある。本開示の利点なしに、位置センサ１０８に対してビーム源２１０を位置合わせすることは、時間がかかり、高価であり、適切に行われない場合、これらのシステムの構成要素に損傷をもたらす可能性がある。場合によっては、絶えず変化する条件に起因して、手動で達成することは事実上不可能である可能性がある。さらに、本開示によって提供される利点がなければ、厳しいフィールド条件でビーム源２１０と位置センサ１０８とを位置合わせしたままにすることは非常に困難である可能性がある。本開示は、ビーム源２１０、基準ビーム１１０、および位置センサ１０８の位置合わせの一貫して正確な較正を提供する自己較正装置、システム、および方法を提供する。
【００５５】
図３は、本開示の原理に従って構築されたベースステーション２００の実施形態を示す。ベースステーション２００は、ベース２０１、プラットフォーム２０１０、ベースレベルセンサ２２０、ビームレベルセンサ２３０、ビーム支持ベース２４０、ビームレベリングベース２５０、およびビーム源２１０を備える。ビーム支持ベース２４０およびビームレベリングベース２５０は、単一のデバイスとして、または互いに結合された２つ以上のデバイスとして形成され得る。
【００５６】
ベース２０１は、タンク壁１１２に面するベース２０１の第１の表面（例えば、背面）とタンク壁１１２の外面との間の間隔を調整するように調整可能であり得る脚部２０２を含み得る。ベース２０１は、タンク壁１１２に付着し、タンク壁１１２に沿って進行することができるロボット（図示せず）に取り付けることができ、その場合、調整可能な脚部２０２は、ベース２０１の第１の表面とロボット上の表面（図示せず）との間の間隔（または距離）を調整することができる。
【００５７】
ベース２０１は、複数の脚部２０２（例えば、３つの脚部）を含むことができる。複数の脚部のうちの１つ以上は、タンク壁１１２の表面またはロボット（図示せず）の表面に対して（上記のように）調整可能であり得る。脚部（複数可）２０２は、ベース２０１をすべて三次元（例えば、デカルト座標系のｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸、または球面座標系ではまたはｒ、θ、およびφ）で、重力ベクトルＧＶおよび／またはタンク壁１１２に対して位置合わせするように調整されることができ、そのため、ベース２０１は、重力ベクトルＧＶに対して実質的に平行である。プラットフォーム２０１０がベース２０１に対して実質的に垂直である、図３に示される実施形態では、脚部（複数可）２０２は、プラットフォーム２０１０（またはその長手方向軸ＰＬＡ）が実質的に重力ベクトルＧＶ（図２に示される）に対して直交（または垂直）であるように調整され得る。各脚部２０２は、アクチュエータ（図示せず）を含むことができ、アクチュエータは、脚部２０２をベース２０１に対して適所に延在、後退、または固定することができる。プラットフォーム２０１０は、ベース２０１に対して垂直である必要はなく、その長手方向軸ＰＬＡがベース２０１の長手方向軸ＢＬＡに対して０°〜１８０°の任意の角度を形成するように構成することができることに留意されたい。
【００５８】
ベースステーション２００は、ベースステーションコンピュータ３００（図４に示される）を含むことができる。ベースステーションコンピュータ３００は、ベース２０１またはプラットフォーム２０１０に固着されるか、もしくは離れて位置付けられ得る。脚部アクチュエータ（複数可）（図示せず）は、レベリングベースセンサインターフェース３４０を介して、ベースレベルセンサ２２０からの重力ベクトルに対する位置信号（例えば、ｘ座標信号、ｙ座標信号、および／またはｚ座標信号）を受信し、脚部アクチュエータドライバ３３０から脚部（複数可）２０２にアクチュエータ制御信号を送信して、脚部（複数可）を調整して、それによりベース２０１および／またはプラットフォーム２０１０を位置合わせに調整する、ベースステーションコンピュータ３００内の脚部アクチュエータドライバ３３０に接続することができる。レベルセンサ２２０は、重力ベクトルＧＶに対するプラットフォーム２０１０の現実世界のレベル位置（ｘ、ｙ、ｚまたはｒ、θ、φ）を検出し、リアルタイムの位置信号をレベリングベースセンサインターフェース３４０を介してベースステーションコンピュータ３００に送信するように構成することができる。
【００５９】
脚部（複数可）２０２は、例えば、金属、アルミニウム、炭素繊維、プラスチック、および／または同様のものなどの耐久性のある軽量材料から作製することができる。脚部（複数可）２０２は、脚部調整器２０２１（図４および図５に示される）によって調整可能であるように構成され得る。脚部調整器２０２１は、ベース２０１に対して脚部（複数可）２０２を制御可能に延在させること、後退させること、または係止することが可能であり、タンク壁（またはロボット）に対してベース２０１を適切に位置決めおよび位置合わせすることができるノブ、ハンドル、または他の任意のデバイスを含むことができる。脚部（複数可）２０２は、例えば、６．６ｍｍの進行ごとにベース２０１を約＋／−１°傾けるように構成することができる。本明細書では、脚部２０２の６．６ｍｍ未満またはそれを超える進行に基づいて、ベース２０１をタンク壁に対して１°未満または１°を超えて傾斜させることを含む、他の脚部進行対ベース傾斜比が企図される。
【００６０】
ベース２０１は、１つ以上のハンドル２０３を含むことができ、これは、脚部（複数可）２０２と同じまたは異なる材料から作製され得る。ハンドル（複数可）２０３は、操作者の各手で容易に把持されるように設計され得、操作者が、ベース２０１を、タンク壁１１２またはタンク壁１１２に沿って進行し得るロボット（図示せず）上のまたは近接する所望の場所に運び、操作し、および位置決めすることを可能にする。
【００６１】
ベース２０１は、ベース２０１が取り付けられるべきタンク壁１１２の表面および／または重力ベクトルに直交する軸の周りを回転するように構成され得る。ベース２０１は、タンク壁１１２の取り付け部位の表面および／または重力ベクトルＧＶ（図２に示される）に直交する軸ＴＮＡ（図２に示される）の周りでベース２０１を回転させることができる回転アクチュエータ（図示せず）を含むことができる。アクチュエータは、ベース２０１を０°〜１８０°回転させることができる。アクチュエータは、ベース２０１を１８０°〜３６０°さらに回転させることができる。アクチュエータ（図示せず）は、コンピュータ３００（図４に示される）に通信可能に結合することができ、コンピュータは、アクチュエータ（図示せず）を駆動して、（図４に示される）プラットフォームセンサインターフェース３２０を介して受信することができる、ベースレベルセンサ２２０から受信された位置信号に基づいて、ベース２０１および／またはプラットフォーム２０１０を位置合わせすることができる。
【００６２】
ベース２０１は、ベース２０１の法線軸ＮＢＬＡ、すなわちベース２０１の長手方向軸（図３に示される）に対して垂直な軸の周りにプラットフォーム２０１０を回転させるように構成される回転アクチュエータ（図示せず）を含むことができる。アクチュエータは、プラットフォーム２０１０を、ベース２０１に対して約０°〜約１８０°回転させることができる。アクチュエータは、プラットフォーム２０１０を１８０°〜３６０°さらに回転させることができる。プラットフォームアクチュエータ（図示せず）は、コンピュータ３００（図４に示される）と通信可能に結合され得、コンピュータは、プラットフォームアクチュエータ（図示せず）を駆動して、（図４に示される）プラットフォームセンサインターフェース３２０を介してベースレベルセンサ２２０から受信した位置信号に基づいて、プラットフォーム２０１０を位置合わせすることができる。プラットフォーム２０１０は、ベース２０１に対して約０°〜約１８０°で枢動するように構成され得ることに留意されたい。ベースステーション２００は、プラットフォーム２０１０がベース２０１に対して折り畳み可能であるように構成することができ、そのためベースステーション２００は、梱包または輸送のために折り畳まれてもよい。
【００６３】
ベース２０１は、磁力によってベース２０１を金属タンク壁１１２またはロボット（図示せず）に固定する永久磁石２０４を含むことができる。ベース２０１は、ベース２０１を金属タンク壁１１２またはロボット（図示せず）にさらに固定するさらなる磁石２０５を含むことができる。磁石２０５は、磁場を選択的に印加して、磁石２０５をタンク壁１１２またはロボット（図示せず）に固定する電磁石を含むことができる。永久磁石２０４は、ベース２０１をタンク壁１１２（またはロボット）に固着させ、ベース２０１を適所に一時的に保持する役割を果たすことができる。磁石２０５は、ベース２０１をタンク壁１１２（またはロボット）に固定する働きをすることができ、それにより、タンク壁１１２（またはロボット）の表面の平面に対して平行な平面におけるベース２０１のいずれの移動も防止しながら、脚部（複数可）２０２による、ベース２０１の第１の表面（例えば、背面）とタンク壁１１２（またはロボット）の外面との間の間隔（または距離）の調整を可能にする。
【００６４】
磁石２０５は、電磁石、「切り替え可能な磁石」（例えば、短絡することができる磁束を有し、それにより表面への磁気引力を防止する永久磁石）などを備えることができる。磁石２０５は、操作者によって把持および操作され得るハンドルを含むことができる、磁石アクチュエータ２０５１（図４に示される）の操作によって、オン／オフになる、または調整され得る。磁石２０５により発生する磁場は、アクチュエータ２０５１の操作により、オン／オフになり得、または強度を調整され得る。磁石２０５は、電池などの電力貯蔵装置を含むことができる、電源２７０（図６に示される）によって給電され得る。
【００６５】
磁石２０５は、（例えば、図４に示される、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース３１６を介して）コンピュータ３００に通信可能に結合することができ、コンピュータは、磁石２０５を制御して、磁石２０５によって生成された磁場を自動的にオン／オフする、または調整することができる。
【００６６】
磁石２０４および／または磁石２０５の代わりに、またはそれに加えて、ベースステーション２００は、例えば、ロボット、トロリー、車両、スタンド、三脚などの可動プラットフォーム（図示せず）上に位置決めされ得る。
【００６７】
プラットフォーム２０１０は、ベース２０１に強固にまたは移動可能（例えば、回転的に）に固着され得る。代替的に、プラットフォーム２０１０は、一体成型として、ベース２０１と一体的に形成され得る。ビーム源２１０は、プラットフォーム２０１０に対するビーム源２１０の位置合わせの調整を可能にするために、ビームレベリングベース２５０および／またはビーム支持ベース２４０によってプラットフォーム２０１０に取り付けることができる。ベースレベルセンサ２２０は、プラットフォーム２０１０に取り付けられるか、またはプラットフォーム２０１０と一体的に形成され得る。代替的に、ベースレベルセンサ２２０は、ベース２０１に取り付けられるか、またはベース２０１と一体的に形成され得る。ビームレベルセンサ２３０は、ビームレベリングベース２５０に取り付けられるか、またはビームレベリングベース２５０と一体的に形成され得る。代替的に、ビームレベルセンサ２３０は、ビーム支持ベース２４０に取り付けることができる。
【００６８】
ビーム源２１０は、固体レーザ、ガスレーザ、エキシマレーザ、色素レーザ、半導体レーザ（例えば、レーザダイオード）、または位置センサ１０８によって検出され得る検出可能な基準ビーム１１０を放射する任意のデバイスを含んで、位置センサ１０８に対するベースステーション２００の位置を判定することができる。ビーム源２１０は、例えば、＋／−１．５°ファンおよび＋／−１°ステアリングモジュールを備える、６３５ｎｍクラスＩＩＩａレーザモジュールを含むことができる。ビーム源２１０は、オン／オフになり、または基準ビーム１１０のビーム強度、ビーム角度、ビーム広がりなどを調整することができる、ベースステーションコンピュータ３００（図４に示される）内のビーム源ドライバ３５０に通信可能に結合することができる。
【００６９】
ビーム源２１０は、例えば、タンク壁１１２の表面に対して平行な少なくとも１つのビームおよびタンク壁１１２の表面に対して垂直な少なくとも１つのビームを含む、線または複数のビーム（例えば、十字）として単一の基準ビーム１１０を放射することができる。ビーム源２１０が、複数のビームを放射する場合、ビームは、所与の用途に関して必要とされる様々な構成でセットアップされ得る。例えば、２つの平行ビームは、位置センサ１０８からより多くの情報を取得するために使用されることができる。
【００７０】
ベースレベルセンサ２２０は、例えば、水準器レベル、円形水準器レベル、気泡管水準器、傾斜センサ、ジャイロスコープ、地磁気センサ、３軸加速度計、または３Ｄの重力ベクトルＧＶに直交する平面におけるプラットフォーム２０１０の位置合わせに関するフィードバックを提供することができる任意の他のデバイス、などの３次元（３Ｄまたは３軸）センサを備えることができる。ベースレベルセンサ２２０は、プラットフォーム２０１０の表面に取り付けられるか、または表面と平行に形成され得る。例えば、ベースレベルセンサ２２０は、（例えば、磁石（図示せず）を介して）プラットフォーム２０１０の表面に取り付けられ得るか、またはプラットフォーム２０１０構造と一体的に形成され得る。
【００７１】
ベースレベルセンサ２２０は、プラットフォームセンサインターフェース３２０を介してベースステーションコンピュータ３００に通信可能に結合されて、感知された位置信号をベースステーションコンピュータ３００に提供することができる。
【００７２】
ビームレベルセンサ２３０は、３Ｄセンサ（ビームレベルセンサ２２０と同様）または１つ以上の二次元（２Ｄ）レベルセンサを備えることができる。ビームレベルセンサ２３０は、二軸水準器、傾斜センサ、または重力ベクトルに対する支持ベース２４０（またはレベリングベース２５０）の法線の位置合わせに関するフィードバックを提供することができる任意の他のデバイスを備えることができる。センサ２３０は、４秒角の感度を提供することができる。ビームレベルセンサ２３０は、１つまたは２つの自由度（ロールおよびピッチ）で能動的に作動して、重力に対して水平であることを確実とすることができる。
【００７３】
ビームレベルセンサ２３０は、レベリングベースセンサインターフェース３４０を介してプロセッサベースステーションコンピュータ３００に通信可能に結合されて、感知された位置信号をベースステーションコンピュータ３００に提供することができる。
【００７４】
ビームレベリングベース２５０およびビーム支持ベース２４０は、単一のユニットとして一体的に形成され得るか、または複数の構成要素から組み立てられ得る。ビーム支持ベース２４０は、ビーム源２１０を、ビーム支持ベース２４０に対して適所に確実および／または固定的に保持するように構成することができる。ビーム支持ベース２４０は、ビームレベルセンサ（複数可）２３０を、ビーム支持ベース２４０に対して適所に確実および／または固定的に保持するように構成することができる。ビーム支持ベース２４０は、ビームレベリングベース２５０に機械的および／または電気的に結合することができる。
【００７５】
ビームレベリングベース２５０は、プラットフォーム２０１０に対して、現実世界の座標系（ｘ、ｙ、ｚ座標系）のｘｙ平面およびｚｙ平面の両方で調整可能であるように構成され得る。ビームレベリングベース２５０は、例えば、操作者によって手動で、またはベースステーションコンピュータ３００（図４に示される）によって電子的に制御され得る、２軸レベリングベースを含むことができる。ビームレベリングベース２５０は、＋／−２．５°の移動範囲および２秒角の感度を有することができる。
【００７６】
ビームレベリングベース２５０は、プラットフォーム２０１０に対する回転調整を含む、すべて３次元（ｘ、ｙ、ｚ次元またはｒ、θ、φ次元）で調整可能であるように構成することができる。
【００７７】
ビームレベリングベース２５０は、重力ベクトルＧＶ（図３に示される）に対して、ビームレベリングベース２５０の法面を調整するために、複数（例えば２つ）の調整可能なノブ２５０１、２５０２（図５に示される）を含むことができる。例えば、ノブ２５０１、２５０２は、（例えば、図５において、水準器内の気泡を２Ｄセンサ２３０１および２３０２の各々の中心にもってくることにより）ビームレベルセンサ（複数可）２３０を中心に置くように調整することができる。
【００７８】
図４は、本開示の原理に従って構築されたベースステーションコンピュータ３００の実施形態を示す。ベースステーションコンピュータ３００は、本開示の様々な態様を実装するように構成される。ベースステーションコンピュータ３００は、コントローラ３１０、プラットフォームセンサインターフェース３２０、脚部アクチュエータドライバ３３０、レベリングベースセンサインターフェース３４０、レベリングベースドライバ３５０、位置センサインターフェース３６０、およびビーム源ドライバ３７０を含み、これらはすべてバス３０５に通信可能に結合することができる。システムバス３０５は、様々な市販のバスアーキテクチャのいずれかを使用して、メモリバス（メモリコントローラ有りまたは無し）、周辺バス、およびローカルバスにさらに相互接続することができる、いくつかのタイプのバス構造のいずれかであり得る。
【００７９】
コントローラ３１０は、プロセッサ３１１を含む。プロセッサ３１１は、様々な市販のプロセッサのいずれかであり得る。デュアルマイクロプロセッサおよび他のマルチプロセッサアーキテクチャもまた、プロセッサ３１１として用いることができる。
【００８０】
コントローラ３１０は、プロセッサ３１１によって実行されるとき、本明細書で説明される工程、プロセス、および方法を実行させる、実行可能または解釈可能なコンピュータコード（または命令）を保持することができるコンピュータ可読媒体を含む。コンピュータ可読媒体は、記憶装置３１２、ＨＤＤ３１３、および／またはＯＤＤ３１４において提供され得る。コンピュータ可読媒体は、プロセッサ３１１によって実行されるとき、ベースステーション２００に、図７に示される工程の各々、ならびに本明細書で説明または企図されるすべての他のプロセス工程を実行させるコンピュータコードの区分を含むことができる。
【００８１】
記憶装置３１２は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）３１２Ａおよびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３１２Ｂを含む。基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）は、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどを含むことができる、不揮発性メモリ３１２Ａ内に記憶され得る。ＢＩＯＳは、コントローラ３１０内の要素、より一般的には、起動中などベースステーションコンピュータ３００間の情報の転送に役立つ基本ルーチンを含むことができる。ＲＡＭ３１２Ｂは、データをキャッシュするためのスタティックＲＡＭなどの高速ＲＡＭを含むことができる。
【００８２】
コントローラ３１０は、例えば、強化型統合ドライブエレクトロニクス（ＥＩＤＥ）ドライブ、シリアルアドバンストテクノロジアタッチメント（ＳＡＴＡ）ドライブなどのような内部ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３１３、および光ディスクドライブ（ＯＤＤ）３１４（例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク（図示せず）を読み取るため、または、ＤＶＤなどの他の大容量光学媒体から読み取りまたはそこに書き込むため）を含むことができる。ＨＤＤ３１３は、好適なシャーシ（図示せず）における外部使用のために構成され得る。ＨＤＤ３１３およびＯＤＤ３１４は、それぞれ、ハードディスクドライブインターフェース（図示せず）および光学ドライブインターフェース（図示せず）によってシステムバス３０５に接続することができる。ハードディスクドライブインターフェース（図示せず）は、外部アプリケーション用のユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）（図示せず）、ＩＥＥＥ１３９４インターフェース（図示せず）などを含むことができる。
【００８３】
ＨＤＤ３１３および／またはＯＤＤ３１４、ならびにそれらに関連するコンピュータ可読媒体は、データ、データ構造、コンピュータ実行可能命令などの不揮発性記憶装置を提供することができる。ＨＤＤ３１３および／またはＯＤＤ３１４は、任意のデータの記憶装置を好適なデジタルフォーマットで収容することができる。記憶装置３１２、ＨＤＤ３１３、および／またはＯＤＤ３１４は、本明細書で説明されるアーキテクチャの態様を実行するために使用される、１つ以上のアプリを含むことができる。
【００８４】
多くのプログラムモジュールが、オペレーティングシステム（図示せず）、１つ以上のアプリケーションプログラム（図示せず）、１つ以上のアプリケーションプログラミングインターフェイス（ＡＰＩ）、他のプログラムモジュール（図示せず）、およびプログラムデータ（図示せず）を含む、ＨＤＤ３１３、ＯＤＤ３１４、および／またはＲＡＭ３１２Ｂ内に保存することができる。オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、ＡＰＩ、プログラムモジュール、およびプログラムデータのいずれか（またはすべて）は、コンピュータコードの実行可能区分としてＲＡＭ３１２Ｂにキャッシュすることができる。
【００８５】
コントローラ３１０は、ネットワークインターフェース３１５を含むことができる。ネットワークインターフェース３１５は、ネットワーク（図示せず）に接続することができる。ネットワークインターフェース３１５は、有線または無線通信ネットワークインターフェース（図示せず）および／もしくはモデム（図示せず）を含むことができる。ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）で使用されるとき、ベースステーションコンピュータ３００は、有線および／または無線通信ネットワークインターフェースを通じてＬＡＮネットワークに接続することができ、広域ネットワーク（ＷＡＮ）で使用されるとき、ベースステーションコンピュータ３００は、モデムを通じてＷＡＮネットワークに接続することができる。ネットワーク（図示せず）は、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを含むことができる。モデム（図示せず）は、内蔵または外付け、および有線または無線にすることができる。モデムは、例えば、シリアルポートインターフェース（図示せず）を介してシステムバス３０５に接続することができる。
【００８６】
コントローラ３１０は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース３１６を含むことができる。コントローラ３１０は、例えば、キーボード（図示せず）、マウス（図示せず）、ポインタ（図示せず）、マイクロフォン（図示せず）、スピーカ（図示せず）、ディスプレイ（図示せず）、および／またはその他を含む１つ以上の入力／出力デバイスに通信可能に結合することができる、Ｉ／Ｏインターフェース３１６を介して、操作者からコマンドおよびデータを受信することができる。受信されたコマンドおよびデータは、バス３０５を介して、命令およびデータ信号として、Ｉ／Ｏインターフェース３１６からプロセッサ３１１に転送され得る。
【００８７】
プラットフォームセンサインターフェース３２０は、通信リンクによって、システムバス３０５およびベースレベルセンサ２２０（図３に示される）に接続され得る。プラットフォームセンサインターフェース３２０は、重力ベクトルＧＶに対して、ベースレベルセンサ２２０の位置をｘ、ｙ、ｚ座標系（またはｒ、θ、およびφ球面座標系）において示すことができる、ベースレベルセンサ２２０からセンサ信号を受信するように構成することができる。位置センサ信号は、リアルタイムで受信することができる。
【００８８】
脚部アクチュエータドライバ３３０は、通信リンクによって、システムバス３０５および脚部アクチュエータ（複数可）（図示せず）に接続することができる。脚部アクチュエータドライバ３３０は、各脚部アクチュエータ（図示せず）と通信し、かつ各脚部アクチュエータを駆動し、それにより、プラットフォームセンサインターフェース３２０を介してベースレベルセンサ２２０から受信した位置信号に基づいて、ベース２０１および／またはプラットフォーム２０１０を位置合わせするように構成することができる。
【００８９】
レベリングベースセンサインターフェース３４０は、通信リンクによって、システムバス３０５およびビームレベルセンサ２３０（図３に示される）に接続され得る。レベリングベースセンサインターフェース３４０は、重力ベクトルＧＶに対して、ビームレベルセンサ２３０の位置をｘ、ｙ、ｚ座標系（またはｒ、θ、およびφ球面座標系）において示すことができる、ビームレベルセンサ２３０から位置信号を受信するように構成されることができる。センサ位置信号は、リアルタイムで受信することができる。
【００９０】
レベリングベースドライバ３５０は、通信リンクによって、システムバス３０５およびビームレベリングベース２５０（図３に示される）に接続され得る。レベリングベースドライバ３５０は、ビームレベリングベース２５０と通信し、かつビームレベリングベースを駆動し、それにより、レベリングベースセンサインターフェース３４０を介してビームレベルセンサ２３０から受信したセンサ位置信号に基づいて、ビーム源２１０（および／またはビーム１１０）を移動および位置合わせするように構成されることができる。
【００９１】
位置センサインターフェース３６０は、通信リンクによって、システムバス３０５および位置センサ１０８（図２に示される）に接続され得る。位置センサインターフェース３６０は、ｘ、ｙ、ｚ座標系（またはｒ、θ、およびφ球面座標系）における位置センサ１０８に対して、ビーム１１０の位置を示すことができる、位置センサ１０８からのセンサ位置信号を受信するように構成されることができる。センサ位置信号は、リアルタイムで受信することができる。
【００９２】
ビーム源ドライバ３７０は、通信リンクによって、システムバス３０５およびビーム源２１０に接続され得る。ビーム源ドライバ３７０は、ビーム源２１０と通信し、かつビーム源２１０を駆動して、それにより、ビーム１１０への給電、ビーム１１０をオン／オフにする、または、ビーム強度、ビーム角度、ビームの広がりなどの調整を含む、ビーム１１０の調整を行うように構成されることができる。
【００９３】
ベースステーション２００を完全に作動させるのではなく、ビーム源２１０の光学構成要素（図示せず）の傾斜または位置合わせずれを記録することにより、ベースステーションコンピュータ３００は、ベースステーション２００の物理的構成要素を能動的／物理的に移動（修正）する代わりに（またはそれに加えて）、ベースステーション２００内の様々なセンサおよび構成要素から受信したデータを数学的に修正および／または補償することができる。この実装は、ベースステーション２００の機械システムを簡略化するために使用することができる。
【００９４】
位置センサ１０８の配置は、ベースステーションコンピュータ３００によって制御することができる。位置センサ１０８の配置は、それが作動して、タンク壁１１２の表面に沿って移動し、すでに所望の表面上にある場合に、自動的に発生し得る。ベースステーション２００に対する位置センサ１０８の場所が、検出され、かつベースステーション２００上の所望の位置に移動するように駆動され得る。例えば、ベースステーション２００が特定の距離だけ右（または左）に移動する場合、ベースステーションコンピュータ３００は、トロリー１０４および／または位置センサ１０８にコマンド信号を送信して、位置センサ１０８が、ベースステーション２００と位置合わせされていることを検出するまで同様に行うことができる。これに関して、位置合わせは、位置センサ１０８に対する基準ビーム１１０の場所に基づいて、判定され得る。
【００９５】
ベースステーションコンピュータ３００は、一連の測定を実行するための一組の命令またはコンピュータコードで事前にプログラムすることができ、これは、繰り返すことができる。繰り返される測定は、各ステーション間を移動するために必要な距離と共に、所与のサイズのタンクのための垂直なステーションＶの数などの、異なる特定の場合に対して調整されるように変更可能であり得る。
【００９６】
さらに、ベースステーションコンピュータ３００は、トロリー１０４および／または位置センサ１０８ならびに／もしくはベースステーション２００を駆動して、それらのいずれかまたはすべてを、測定されているタンク壁１１２に対して、移動させるように構成することができる。
【００９７】
ベースステーションコンピュータ３００は、全地球測位衛星（ＧＰＳ）受信機、または（例えば、ＷｉＦｉトランシーバの三角測量を使用するなどの）いくつかの他の形態の位置測定センサを含み、測定の絶対／地質座標を記録することができる。
【００９８】
センサ１０８、２２０、および２３０のうちのいずれか１つ以上が、センサの絶対／地質座標を記録する、および／またはそれらの相対位置を捕捉するために、ＧＰＳ受信機またはいくつかの他の形態の位置測定センサ（例えば、ＷｉＦｉトランシーバの三角測量を使用することなど）を含むことができる。
【００９９】
ベースステーション２００は、複数のセンサ（図示せず）によって同時に受信され得る水平方向または垂直方向において、完全な３６０度の「平面」を放射するように構成され得る。この構成は、タンクの床のオフセット、または水平にする必要がある他のより大きい表面を較正するのに役立ち得る。
【０１００】
位置センサ１０８が、異なる距離に位置決めされた複数のセンサを含む場合、これらに対する、基準ビーム１１０の位置合わせは、基準ビーム１１０が各位置センサ１０８に当たる場所の差に注意し、位置センサ（複数可）１０８またはベースステーション２００のいずれかを調節して、（それらがすべて同じ量だけ表面からオフセットされていると仮定して）基準ビーム（複数可）１１０が、これらの位置センサ１０８の各々に、同じ場所で当たる（または衝突する）ことを確実とすることによって、達成することができる。位置センサ１０８の配向またはベースステーション２００の配向を調整するかどうかを判定することは、付加的なデータの分析を含む可能性がある。
【０１０１】
ベースステーション２００および位置センサ１０８の較正システムは、３Ｄ空間における位置センサ１０８および／またはベースステーション２００の場所を追跡するための外部追跡システム（図示せず）を含むことができる。例えば、システムは、ライダーベースの追跡装置（図示せず）などを含むことができる。これに関して、システムは、３Ｄ空間におけるすべてのオフセット測定に場所タグを提供することができ、これは、データの分析、ならびにベースステーション２００（および運搬車両（図示せず））の位置合わせに役立ち得る。
【０１０２】
図５および図６は、本開示の原理に従って構築された、ベースステーション２００の別の実施形態の斜視図を示す。図６は、図５のベースステーション２００の部分的断面図を示す。
【０１０３】
図５および図６を参照すると、ベースステーション２００は、ベース２０１、ビーム源２１０、３次元（３Ｄ）ベースレベルセンサ２２０、複数（例えば、２つ）の２次元（２Ｄ）ビームレベルセンサ２３０１、２３０２（または、集合的に２３０）、ビーム支持ベース２４０、ビームレベリングベース２５０、ビーム源ドライバ２６０、および電源２７０を備える。
【０１０４】
ビーム源２１０は、基準ビーム１１０を調整（例えば、角度および／または広がり）または操縦するための、調整可能なノブ２１０９によって調整され得る、小型回転ステージ２１０８と結合または一体的に形成され得るビーム放射端部２１０５を有する。回転ステージ２１０８は、約２秒角の感度のレーザビームステアリングに適合させることができる。ビーム源２１０は、ＩＰ６７または同様のコネクタによってビーム源ドライバ２６０に結合することができる。
【０１０５】
ベース２０１は、複数の脚部２０２（例えば、３つの脚部）、一対のハンドル２０３、永久磁石２０４、および磁石アクチュエータ２０５１の動作によって制御され得る制御可能な磁石２０５を含む。この実施形態では、脚部２０２のうちの１つのみが、調整可能である。
【０１０６】
脚部（複数可）２０２は、例えば、金属、アルミニウム、プラスチック、炭素繊維などの耐久性のある軽量材料から作製されることができる。脚部（複数可）２０２は、脚部調整器２０２１によって調整可能であり得る。脚部調整器２０２１は、ベース２０１に対して脚部（複数可）２０２を制御可能に延在させること、または後退させることが可能であり、タンク壁に対してベース２０１を適切に位置決めおよび位置合わせすることができるノブ、ハンドル、または他の任意のデバイスを含むことができる。脚部（複数可）２０２は、６．６ｍｍの進行ごとにベース２０１を＋／−１°傾けるように構成することができる。本明細書では、脚部２０２の６．６ｍｍ未満またはそれを超える進行に基づいて、ベース２０１をタンク壁１１２に対して１°未満または１°を超えて傾斜させることを含む、他の脚部進行対ベース傾斜比が企図される。
【０１０７】
ハンドル（複数可）２０３は、脚部（複数可）２０２と同じまたは異なる耐久性軽量材料で作製することができる。ハンドル２０３は、操作者の各手で容易に把持されるように設計され、操作者が、ベース２０１を、タンク壁１１２またはタンク壁１１２に沿って進行し得るロボット（図示せず）上のまたは近接する所望の場所に運び、操作し、および位置決めすることを可能にする。
【０１０８】
永久磁石２０４は、例えば、約４４Ｋｇｆの最大力および／または約１７Ｋｇｆの有効力を及ぼす永久磁石を含むことができる。永久磁石は、４４Ｋｇｆより大きい（または４４Ｋｇｆ未満の）最大力と、１７Ｋｇｆより大きい（または１７Ｋｇｆ未満の）実効力を及ぼすことができる。
【０１０９】
制御可能な磁石２０５は、磁石アクチュエータ２０５１の動作によって制御することができる電磁石を含み得る。磁石２０５は、操作者によって把持および操作され得るハンドルを含むことができる、磁石アクチュエータ２０５１の操作によってオン／オフになる、またはその磁場が調整され得る。磁石２０５により発生する磁場は、アクチュエータ２０５１の操作により、オン／オフになり得、または調整され得る。磁石２０５は、電池（例えば、ＬｉＦｅＰＯ４、６．４Ｖ、９．６Ｗｈ電池）などの電力貯蔵装置を含むことができる、電源２７０によって給電され得る。磁石２０５は、例えば、約７５Ｋｇｆの最大力および／または約２４Ｋｇｆの有効力を生成する電磁石を含むことができる。磁石２０５は、７５Ｋｇｆより大きい（または７５Ｋｇｆ未満の）最大力と、２４Ｋｇｆより大きい（または２４Ｋｇｆ未満の）有効力を及ぼすことができる。
【０１１０】
３Ｄ（または３軸）ベースレベルセンサ２２０は、例えば、水準器レベル、円形水準器レベル、気泡管水準器、傾斜センサ、または重力ベクトルに直交する平面におけるベース２０１の位置合わせに関するフィードバックを提供することができる、任意の他のデバイスを備えることができる。
【０１１１】
２Ｄビームレベルセンサ２３０は、二軸水準器、傾斜センサ、または重力ベクトルに直交するベース２０１の位置合わせに関するフィードバックを提供することができる任意の他のデバイスを備えることができる。センサ２３０は、４秒角の感度を提供することができる。
【０１１２】
ビーム支持ベース２４０は、ビームレベリングベース２５０に機械的に結合され得、２Ｄレベルセンサ２３０およびビーム源ドライバ２６０を保持することができる。ビームレベリングベース２５０は、約＋／−２．５°の範囲および２秒角の感度を有する２軸レベリングベースを含むことができる。ビームレベリングベース２５０は、重力ベクトルに対して、ビームレベリングベース２５０の法面を調整するために、複数（例えば２つ）の調整可能なノブ２５０１、２５０２を含むことができる。例えば、ノブ２５０１、２５０２は、（例えば、水準器内の気泡を２Ｄセンサ２３０１および２３０２の各々の中心にもってくることにより）２Ｄビームレベルセンサ２３０を中心に置くように調整することができる。
【０１１３】
図７は、本開示の実施形態による、ベースステーション２００（図５〜図６に示される）をセットアップおよび操作するためのプロセス４００を示す。前述のように、ベースステーションコンピュータ３００（図４に示される）は、図７に示される工程を実行するためのコンピュータコード（または命令）の区分を含むことができる。
【０１１４】
図５〜図７を参照すると、最初に、磁石２０５がオフに切り替えられている（または係合解除されている）ことを確認した後、ハンドル２０３は、操作者によって把持され、ベースステーション２００は、測定されるタンクのタンク壁上のまたはタンク壁に近接した所望の位置に位置決めされ得る（工程４０５）。ベースステーション２００は、ベースレベルセンサ２２０が上を向くように位置決めされるべきである。次いで、ベースステーション２００は、磁石２０４によってタンク壁１１２の表面に固着され得る。磁石２０５は、まだ係合解除されているはずである。
【０１１５】
ベースステーション２００を片手に置いたまま、磁石２０５をまだ係合していない状態で、ベースレベルセンサ２２０をチェックして、ベースステーション２００が、重力ベクトルに対して、適切に位置合わせされていることを確認し（工程４１０）、必要に応じて（工程４１２でいいえ）、ベースステーション２００は、ベースステーション２００が重力ベクトルＧＶに対して、適切な位置合わせ（工程４１２ではい）になるまで調整され得る（工程４１５）。図５および図６に示される実施形態の場合、ベースレベルセンサ２２０は、視覚的に検査されて、円形水準器内の気泡が、例えば、ゼロから約２．５°などの所定のベースレベル範囲内にあることを確認することができる（工程４１０、４１２）。そうでない場合（工程４１２でいいえ）、ハンドル２０３および／または脚部調整器２０２１を使用して、ベースステーション２００は、例えば、ゼロから約２．５°の所定のベースレベル範囲内で水準器２２０内に気泡をもたらす（工程４１０）ように調整することができる（工程４１５）。
【０１１６】
ベースレベルセンサ２２０に基づいて、ベースステーション２００が重力ベクトルＧＶに対して適切に位置合わせされていることが判定されると（工程４１２ではい）、磁石２０５は、例えば、磁石アクチュエータ２０５１の動作によって係合されて、ベースステーション２００をタンク壁１１２に固定することができる（工程４２０）。磁石２０５が係合した後（例えば、磁石アクチュエータ２０５１を、例えば、約１８０°回転させることにより）、操作者は、両方のハンドル２０３を解放することができる。
【０１１７】
ベースレベルセンサ２２０が、重力ベクトルＧＶに対してベース２０１の適切な位置合わせを示していることを確認した後（工程４１２ではい）、ビームレベルセンサ２３０（２３０１および２３０２）をチェックすることができ（工程４２５）、必要であれば（工程４２８でいいえ）、レベリングベース２５０は、ビームレベルセンサ２３０が重力ベクトルＧＶに対して、レベリングベース２５０（したがって、ビーム源２１０）の適切な位置合わせを示すまで（工程４２８ではい）調整することができる（工程４３０）。図５および図６の実施形態の場合、二軸水準器２３０１および２３０２は、水準器内の気泡が、例えば、ゼロから約２．５°などの所定のビームレベル範囲内にあることを確認するために視覚的に検査され得る（工程４２５、工程４２８）。そうでない場合（工程４２８でいいえ）、ノブ２５０１および２５０２を使用して、ビームレベリングベース２５０は、例えば、ゼロから約２．５°の所定のビームレベル範囲内で水準器２３０１および２３０２内に気泡をもたらす（工程４２５、工程４２８）ように調整することができる（工程４３０）。
【０１１８】
次いで、ビームレベルセンサ２３０の表示を（例えば、水準器２３０１および２３０２内の気泡を記録することにより）読み取り（工程４３５）、レベリングベース２５０を、図３に示される第１の位置から第２の反対の位置（図示せず）に１８０°回転させることができる（工程４４０）。プラットフォーム２０１０およびビームレベリングベース２５０は、回転係止機構（図示せず）を含むことができ、これはプラットフォーム２０１０およびビームレベリングベース２５０のうちの１つ上に、例えば、ピンホールなどの、雌受容部（図示せず）を備え、これが他方のプラットフォーム２０１０およびビームレベリングベース２５０上の、例えば、ピン、ボールベアリングなどの雄突起部を受容し、そのため、ビームレベリングベース２５０の表面に対する法線（または基準ビーム１１０に対して実質的に平行な平面）が、プラットフォーム２０１０の上面の法線から半径方向に１８０°オフセットされた位置を含む、プラットフォーム２０１０に対して、半径方向の１つ以上の所定の位置にビームレベリングベース２５０を、解放可能に係止する。
【０１１９】
ビームレベリングベース２５０が、その第１の位置から１８０°回転された後（工程４４０）、ビームレベルセンサ（複数可）２３０が、チェックされて、ビームレベリングベース２５０が、重力ベクトルＧＶに対して適切に位置合わせされていることを確認することができ（工程４４５）、そうでないと判定された場合（工程４４８でいいえ）、ビームレベルセンサ２３０が、重力ベクトルＧＶに対して適切な位置合わせを示すまで（工程４４８ではい）、ビームレベリングベース２５０を調整することができる（工程４５０）。図５および図６の実施形態の場合、ノブ２５０１および２５０２を操作して（工程４５０）、水準器２３０１および２３０２内の気泡を、例えば、ゼロから約２．５°などの所定のビームレベル範囲内にもたらすためにレベリングベース２５０を調整することができる（工程４４５、工程４４８）。各ノブ２５０１、２５０２は、各水準器気泡により進行した距離を半分に切断するように調整することができる（工程４５０）。必要に応じて、ノブ２５０１、２５０２を定位置に係止するために、止めねじ（図示せず）を各ノブ２５０１、２５０２に提供することができる。
【０１２０】
位置センサ１０８（図２に示される）の読み取り値は、捕捉され、記録され得る（工程４５５）。前述のように、位置センサ１０８は、トロリー１０４上に提供することができ、トロリー１０４の場所は、位置センサ１０８の読み取りの代わりに、またはそれに加えて記録することができる。次いで、ビームレベリングベース２５０を、１８０°回転させて、その第１の位置に戻すことができる（工程４６０）。ビームレベリングベース２５０が回転し、その第１の（または元の）位置に戻ると、ビームレベルセンサ２３０は、比較的静止したままでなければならない。ビームレベルセンサ２３０は、ビームレベリングベース２５０が重力ベクトルＧＶに対して適切に位置合わせされていることを確認するためにチェックされるべきである（工程４６５）。図５および図６の実施形態の場合、水準器２３０１、２３０２内の気泡は、例えば、目盛りマークの約１／２などの所定の回転ビームレベル範囲を超えて移動するべきではない（工程４６５）。気泡が所定の回転ビームレベル範囲量、例えば、目盛りの１／２などを超えて移動する場合（工程４６８でいいえ）、工程４３５〜４６５を繰り返すべきである。
【０１２１】
気泡が、所定の回転ビームレベル範囲量を超えて移動しない場合（工程４６８ではい）、位置センサ１０８（および／またはトロリー）の新しい読み取り値が、捕捉され、記録されるべきである（工程４７０）。
【０１２２】
ベースレベルセンサ２２０（工程４２０ではい）およびビームレベルセンサ２３０（工程４２８、工程４４８、および工程４６８ではい）が、重力ベクトルＧＶに対して、プラットフォーム２０１０およびビームレベリングベース２５０の適切な位置合わせを示すことが確認された後、位置センサ１０８の信号を、確認して（工程４７５、工程４８０）、回転ステージ２１０８を、調整して（工程４８５）（例えば、ノブ２１０９を調整することにより）、基準ビーム１１０のビームファンを、位置センサ１０８（および／またはトロリー１０４）の読み取り値が、例えば、以前に記録された２つの読み取り値の平均に可能な限り近い（工程４８０ではい）など、所定のビーム位置範囲内にあるまで（工程４８０ではい）操縦し、その時点で、位置センサの読みとりが、記録され得る（工程４９０）。ビームレベリングベース２５０を、（必要に応じて）一回以上１８０°回転させて、ビームレベルセンサ２３０が静止したままであること（例えば、センサ２３０１、２３０２内の水準器の気泡が回転全体を通して固定されたままである）、および位置センサ１０８（ならびに／またはトロリー１０４）が、各回転の前後で一致することを、さらに検証することができる。
【０１２３】
例えば、ＤｉｇｉＰａｓ  ＤＷＬ−８５００ｘｙは、必要に応じてビームレベリングベース２５０の上部に取り付けられ、１８０°回転（複数可）全体を通してそのレベルを検証するために使用することができる。
【０１２４】
本開示において使用される「アクチュエータ」は、機械力、例えば、限定されるものではないが、モータ、電気モータ、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、ギア、ラックアンドピニオン、磁石、電気活性材料などを製造することが可能なマシン、デバイス、回路、構成要素、モジュール、またはマシン、デバイス、回路、構成要素、モジュールなどの任意のシステムを意味する。
【０１２５】
本開示において使用される「通信（複数可）リンク」は、少なくとも２つのポイント間でデータまたは情報を伝達する有線および／または無線媒体を意味する。有線または無線媒体は、例えば、金属導体リンク、無線周波数（ＲＦ）通信リンク、赤外線（ＩＲ）通信リンク、光通信リンクなどを含むことができるが、これらに限定されるものではない。ＲＦ通信リンクは、例えば、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＤＥＣＴ、０Ｇ、１Ｇ、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、または５Ｇセルラー規格、ブルートゥース（登録商標）などを含むことができる。通信（複数可）リンクは、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）回線、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）回線、セルラーネットワークリンク、インターネットプロトコルリンクなどを含み得る。インターネットプロトコルには、アプリケーション層（例えば、ＢＧＰ、ＤＨＣＰ、ＤＮＳ、ＦＴＰ、ＨＴＴＰ、ＩＭＡＰ、ＬＤＡＰ、ＭＧＣＰ、ＮＮＴＰ、ＮＴＰ、ＰＯＰ、ＯＮＣ／ＲＰＣ、ＲＴＰ、ＲＴＳＰ、ＲＩＰ、ＳＩＰ、ＳＭＴＰ、ＳＮＭＰ、ＳＳＨ、Ｔｅｌｎｅｔ、ＴＬＳ／ＳＳＬ、ＸＭＰＰなど）、トランスポート層（例えば、ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＤＣＣＰ、ＳＣＴＰ、ＲＳＶＰなど）、インターネット層（例えば、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６、ＩＣＭＰ、ＩＣＭＰｖ６、ＥＣＮ、ＩＧＭＰ、ＩＰｓｅｃなど）、およびリンク層（例えば、ＡＲＰ、ＮＤＰ、ＯＳＰＦ、トンネル（Ｌ２ＴＰ）、ＰＰＰ、ＭＡＣ（イーサネット、ＤＳＬ、ＩＳＤＮ、ＦＤＤＩなど）など）が挙げられる。
【０１２６】
本開示で使用される「ネットワーク」は、限定されるものではないが、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、キャンパスエリアネットワーク、企業エリアネットワーク、グローバルエリアネットワーク（ＧＡＮ）、ブロードバンドエリアネットワーク（ＢＡＮ）、セルラーネットワーク、インターネットなど、またはこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを意味し、そのいずれも、無線および／または有線通信媒体を介してデータを通信するように構成することができる。これらのネットワークは、ＴＣＰ／ＩＰ、ＩＲＣ、またはＨＴＴＰに限定されない様々なプロトコルを実行することができる。
【０１２７】
本開示で使用される「コンピュータ」は、例えば、限定されるものではないが、プロセッサ、マイクロプロセッサ、中央処理装置、汎用コンピュータ、スーパーコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、パームトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ワークステーションコンピュータ、サーバ、サーバファーム、コンピュータクラウドなど、または一連のプロセッサ、マイクロプロセッサ、中央処理装置、汎用コンピュータ、スーパーコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、パームトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ワークステーションコンピュータ、サーバ、サーバファーム、コンピュータクラウドなどの、１つ以上の命令に従ってデータを操作することが可能な、任意のマシン、デバイス、回路、コンポーネント、またはモジュール、もしくはマシン、デバイス、回路、コンポーネント、モジュールの任意のシステムを意味する。
【０１２８】
本開示で使用される、「含む」、「備える」という用語およびそれらの変形は、別様に明示的に指定されない限り、「含むがこれに限定されない」ことを意味する。
【０１２９】
本開示で使用される「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」という用語は、別様に明示的に指定されない限り、「１つ以上」を意味する。
【０１３０】
相互に通信しているデバイスは、別様に明示的に指定されない限り、相互に継続して通信する必要はない。加えて、相互に通信しているデバイスは、１つ以上の仲介物を通して直接または間接的に通信することができる。
【０１３１】
プロセス工程、方法工程、アルゴリズムなどは、連続した順序で説明することができるが、かかるプロセス、方法、およびアルゴリズムは、代替の順序で機能するように構成することができる。換言すると、説明することができる工程の任意のシーケンスまたは順序は、必ずしもその順序で工程を実行する必要があることを示しているわけではない。本明細書で説明されるプロセス、方法、またはアルゴリズムの工程は、実用的な任意の順序で実行することができる。さらに、いくつかの工程が、同時に実行され得る。
【０１３２】
本明細書で単一のデバイスまたは物品を説明するとき、単一のデバイスまたは物品の代わりに、２つ以上のデバイスまたは物品を使用することができることは容易に明らかであろう。同様に、２つ以上のデバイスまたは物品が本明細書で説明される場合、単一のデバイスまたは物品が、２つ以上のデバイスまたは物品の代わりに使用されることができることは容易に明らかであろう。デバイスの機能または特徴は、かかる機能または特徴を有するものとして明示的に説明されていない１つ以上の他のデバイスによって代替的に具体化され得る。
【０１３３】
本開示で使用される「コンピュータ可読媒体」は、コンピュータによって読み取ることができるデータ（例えば、命令）を提供することに関与する任意の媒体を意味する。かかる媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含む、多くの形態をとることができる。不揮発性媒体は、例えば、光ディスクまたは磁気ディスク、および他の永続メモリを含むことができる。揮発性メディアは、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）を含めることができる。伝送媒体には、プロセッサに結合されたシステムバスを備えるワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバが挙げられる。伝送媒体は、無線周波数（ＲＦ）および赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成されるものなどの、音波、光波、および電磁放射を含むか、または伝達することができる。コンピュータ可読媒体の一般的な形式は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、任意の他の光学媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを伴う任意の他の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ（登録商標）−ＥＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、以下に説明する搬送波、またはコンピュータが読み取ることができる任意の他の媒体を含む。コンピュータ可読媒体は、複数（例えば、数千）のコンピュータ上の複数（例えば、数千）のメモリキャッシュにわたるファイルの分散を含む、「クラウド」を含むことができる。
【０１３４】
様々な形態のコンピュータ可読媒体が、一連の命令をコンピュータに搬送することに関与することができる。例えば、一連の命令は、（ｉ）ＲＡＭからプロセッサに送達され得、（ｉｉ）無線伝送媒体を介して搬送され得、および／または（ｉｉｉ）例えば、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＤＥＣＴ、０Ｇ、１Ｇ、２Ｇ、３Ｇまたは４Ｇセルラー規格、ブルートゥース（登録商標）などを含む、多くのフォーマット、規格、またはプロトコルに従ってフォーマットすることができる。
【０１３５】
本開示は、例示的な実施形態に関して説明されてきたが、当業者は、本開示が、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲を変更して実施することができることを認識するであろう。これらの実施例は、単なる例示であり、本開示のすべての可能な設計、実施形態、用途、または修正の網羅的なリストであることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１３６】
２  タンク
４  トロリー
６  光学デバイス
８  水平目盛
１０  光線
１１  操作者
１２  タンク壁
１３  ロープ
１００  タンク較正システム
１０２  タンク壁
１０４  トロリー
１０８  位置センサ
１１０  基準ビーム
１１２  タンク壁
１１３  トロリーコンピュータ
１１４  中心
１１６  高度センサ
１１８  温度センサ
２００  ベースステーション
２０１  ベース
２０２  脚部
２０３  ハンドル
２０４、２０５  磁石
２１０  ビーム源
２２０、２３０  レベルセンサ
２４０  支持ベース
２５０  レベリングベース
２６０  ビーム源ドライバ
２７０  電源
３００  コンピュータ
３０５  システムバス
３１０  コントローラ
２０１０  プラットフォーム
２０２１  脚部調整器
２０５１  アクチュエータ
２１０５  得るビーム放射端部
２１０８  回転ステージ
２１０９  ノブ
２３０１、２３０２  水準器
２５０１、２５０２  ノブ
【図１】
2021513056.tif 000003
【図２】
2021513056.tif 000004
【図３】
2021513056.tif 000005
【図４】
2021513056.tif 000006
【図５】
2021513056.tif 000007
【図６】
2021513056.tif 000008
【図７】
2021513056.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月6日(2019.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準ビームと位置センサとを位置合わせする自己較正システムであって、
法線軸を有し、表面に付着するように配置されているベースと、
前記ベースに付着し、前記ベースの前記法線軸に対して回転するように配置されているプラットフォームと、
前記プラットフォーム上に位置付けられ、前記基準ビームを生成および放射するように配置されているビーム源と、
前記プラットフォーム上に位置付けられ、重力ベクトルに対する前記プラットフォームの位置を検出するように配置されているベースレベルセンサと、
前記プラットフォーム上に位置付けられ、前記ビーム源の位置合わせを示すように配置されているビームレベルセンサと、を備え、
前記基準ビームのビーム角度、ビームファン、ビーム強度、およびビームオン／オフ条件のうちの少なくとも１つが、調整可能である、自己較正システム。
【請求項２】
前記ベースが、タンク壁に付着するように配置されている、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項３】
前記自己較正システムが、前記ビーム源を保持するように配置されているビーム支持ベースをさらに備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項４】
前記ベースが、タンク壁に付着するように配置され、前記プラットフォームが、前記ベースに対して実質的に垂直になるように配置されている、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項５】
前記ベースレベルセンサが、三次元センサを備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項６】
前記自己較正システムが、前記ビーム源および前記ビームレベルセンサを固定的に保持するように配置されているビーム支持ベースをさらに備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項７】
前記自己較正システムが、前記基準ビームを調整するように配置されているビームレベリングベースをさらに備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項８】
前記自己較正システムが、前記ビーム源を固定的に保持し、機械的または電気的に前記ビームレベリングベースに結合されるように配置されているビーム支持ベースをさらに備え、前記ビームレベリングベースが、前記ビーム支持ベースの位置を調整するように配置されている、請求項７に記載の自己較正システム。
【請求項９】
前記自己較正システムが、前記ベースの第１の表面と前記タンク壁の表面との間の間隔を変化させるように調整する脚部をさらに備える、請求項２に記載の自己較正システム。
【請求項１０】
前記自己較正システムが、タンク壁またはロボットに付着するように配置されて、前記タンク壁に対して、定位置に前記ベースを保持する磁石をさらに備える、請求項１に記載の自己較正システム。
【請求項１１】
前記自己較正システムが、前記ベースを前記タンク壁または前記ロボットに固定し、前記タンク壁または前記ロボットに対する、少なくとも１つの平面における前記ベースの移動を防止するために、選択的にオン／オフになるように配置されている別の磁石をさらに備える、請求項１０に記載の自己較正システム。
【請求項１２】
前記別の磁石が、電磁石または切り替え可能な磁石を含む、請求項１１に記載の自己較正システム。
【請求項１３】
前記ビームレベリングベースが、現実世界の座標系の少なくとも２つの平面において前記基準ビームを調整する、請求項７に記載の自己較正システム。
【請求項１４】
前記ベースが、タンク壁またはロボットに付着するように配置されており、前記ビームレベリングベースが、前記ベースの表面に対して垂直である軸の周りで回転調整するように配置されている、請求項７に記載の自己較正システム。
【請求項１５】
前記プラットフォームが、長手方向軸を有し、前記ビームレベリングベースが、前記長手方向軸の周りで回転調整するように配置されている、請求項７に記載の自己較正システム。
【請求項１６】
前記ビームレベリングベースが、前記長手方向軸の周りを０度〜１８０度で回転可能であり、０度〜１８０度で回転するように配置されている、請求項１５に記載の自己較正システム。
【請求項１７】
較正システムにおいてベースを有するベースステーションを位置合わせする方法であって、前記ベースステーションが、ベースと、ベースレベルセンサおよびビームレベルセンサのうちの少なくとも１つと、を含み、前記方法が、
前記ベースを、測定されるタンクのタンク壁上、またはタンク壁に近接する所望の位置に位置決めすることと、
前記ベースレベルセンサをチェックし、前記ベースが位置センサの場所および重力ベクトルのうちの少なくとも１つと適切に位置合わせされるまで前記ベースを調整することと、
前記ベースを前記タンク壁に固定し、前記ベースが前記タンク壁に対して、少なくとも１つの平面において移動するのを防止するために、磁石を係合させることと、
前記ビームレベルセンサをチェックし、前記ビームレベルセンサが、前記重力ベクトルに対するビームレベリングベースの適切な位置合わせを示すまで、ビームレベリングベースを調整することと、
ビームレベルセンサの表示を記録することと、を含む、方法。
【請求項１８】
前記方法が、
前記ビームレベリングベースを第１の位置から１８０°回転させることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法が、
前記ビームレベルセンサをチェックし、前記ビームレベリングベースが、前記重力ベクトルに対して平行に位置合わせされるまで、前記ビームレベリングベースを調整することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、
位置センサからセンサ信号を受信することと、
前記ベースまたは前記ビームレベリングベースを調整することと、をさらに含み、
前記センサ信号が、基準ビームが前記位置センサに衝突する地点を示す位置信号を含む、請求項１７に記載の方法。
【国際調査報告】
2021513056.tif 000010
2021513056.tif 000011
2021513056.tif 000012
2021513056.tif 000013