(57)【要約】本発明は巻上機における貨物又は吊り具の位置を検出する方法と装置に関する。この巻上機は貨物を移送するためのトロリを有し、該トロリに能動光源とカメラが設けられ、この両部品は貨物の方向に向けられる。貨物又は吊り具は、貨物又は吊り具の位置を検出するための少なくとも１つのマークを有し、該マークは能動光源を有し、トロリにおける能動光源から光信号がマークの方向に送信され、該マークから光信号の認識後に別の光信号がカメラに向けて送信される。この結果、位置検出の信頼性を向上できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻上機（１、３６）が貨物（２４）を移送するトロリ（３）を有し、該トロリ（３）に能動光源（１６）とカメラ（８）が設けられ、この両部品（１６、８）が貨物（２４）又は吊り具（２３）の方向に向けられる巻上機（１、３６）における貨物（２４）又は吊り具（２３）の位置を検出する方法において、
貨物（２４）又は吊り具（２３）が、該貨物（２４）又は吊り具（２３）の位置を検出するための少なくとも１つのマーク（２２）を有し、該マーク（２２）が少なくとも１つの能動光源（１７）を有し、トロリ（３）上の能動光源（１６）から光信号をマーク（２２）の方向に送信し、該マーク（２２）から光信号の認識後に別の光信号をカメラ（８）に向けて送信することを特徴とする方法。
【請求項２】
光信号として閃光を送信することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
光信号として可視および／又は非可視範囲の光を送信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】
マーク（２２）のセンサ（１９）で、トロリ（３）の方向からの光信号を認識することを特徴とする請求項１から３の１つに記載の方法。
【請求項５】
巻上機（１、３６）が貨物（２４）又は吊り具（２３）を移送するためのトロリ（３）を有し、該トロリ（３）に能動光源（１６）とカメラ（８）が設けられ、この両部品（１６、８）が貨物（２４）又は吊り具（２３）の方向に向けられる巻上機（１、３６）における貨物（２４）又は吊り具（２３）の位置を検出する装置において、
貨物（２４）又は吊り具（２３）が少なくとも１つのマーク（２２）を有し、該マーク（２２）が少なくとも１つの能動光源（１７）を有し、トロリ（３）上の能動光源（１６）からの光信号の送信を認識する感光センサ（１９）を備えることを特徴とする装置。
【請求項６】
光源が閃光装置であることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
光源が赤外線源であることを特徴とする請求項５又は６記載の装置。
【請求項８】
マークが光反射体（１８）を有することを特徴とする請求項５から７の１つに記載の装置。
【請求項９】
請求項１から４の１つに記載の方法を実施するための請求項５から８の１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻上機における貨物の位置を検出する方法と装置に関する。巻上機は貨物を特に水平および／又は垂直方向に移送するトロリを有し、該トロリに能動光源とカメラが設けられ、この両部品は貨物の方向に向けられる。貨物や、例えばスプレッダのような吊り具に、カメラで撮影される光学的マークが設けられている。かかる装置や方法は独国特許出願公開第１９８３６１０３号明細書で公知である。貨物の位置を検出する装置は、例えば霧や埃等の悪環境条件下での補償が可能なように設計せねばならない。
【０００２】
本発明の課題は、悪環境条件に殆ど影響されない位置検出方法と装置を提供することにある。
【０００３】
この課題は請求項１に記載の方法および請求項５に記載の装置によって解決される。
【０００４】
本発明に基づく方法の有利な実施態様を従属請求項２〜４に、そして請求項５の装置の有利な実施態様を従属請求項６〜８に示す。
【０００５】
貨物を持ち上げるべく、貨物をロープで吊り上げる巻上機が利用される。貨物を受け取るため、例えばスプレッダ等の吊り具が利用される。貨物を移送するため、貨物ないし吊り具の位置を検出する方法と装置が利用される。位置検出は、特に貨物の受け取り時、貨物の搬送時および貨物の降下時に重要である。ロープに吊り下げた、例えばコンテナ等の貨物は振れる傾向がある。その振れは例えば風や貨物の横運動に伴い生じる。位置検出により貨物の位置を確認し、調整して振れを減らすための実際値として利用すれば、振れを抑止できる。実際の振れ角は測定可能である。その振れ角を、適当な処置により振れを減らすべく使用する。
【０００６】
巻上機が、特に水平および／又は垂直方向に貨物を移送するためのトロリを有し、該トロリに能動光源とカメラが設けられ、この両部品が貨物の方向に向けられる本発明に基づく巻上機における貨物の位置を検出する方法において、貨物は能動光源を有する少なくとも１つのマークを有し、トロリにおける能動光源から光信号をマークの方向に送信し、該マークから光信号の認識後に別の光信号をカメラに向けて送信する。能動光源は光を発生し送信する能力を持つ。該光は例えば可視光および／又は赤外線のような非可視光である。能動光源は閃光発生装置でもある。この閃光発生装置は、例えば連続負荷より高い出力をもって短い時間間隔で運転される投光器である。
【０００７】
本発明の方法に応じ、巻上機上の貨物の位置を検出する装置も利用できる。巻上機は、特に水平および／又は垂直方向に貨物を移送するトロリを有し、該トロリに能動光源とカメラを備え、この両部品が貨物の方向に向けられ、貨物が少なくとも１つの能動光源を有する少なくとも１つのマークを有し、トロリにおける能動光源からの光信号の送信を認識する感光センサを備える。対向して位置する２つの能動光源を利用することで、従来の如く貨物や吊り具上で光を反射するだけのマークを利用する場合に比べ、光がトロリと、例えばスプレッダ等の吊り具や貨物との間を片道しか進まない故、信頼性が高まる。
【０００８】
本発明による方法の有利な実施態様では、光信号として少なくとも１つの閃光を送信する。閃光の利用により、貨物や吊り具の位置が確実に検出できるので、巻上機の信頼性が向上する。閃光の強さは、通常の投光装置に比べて大きく高められる。この結果、例えば霧のような悪い環境条件が確実な位置検出に影響を与えることはなくなる。
【０００９】
トロリ上の能動光源と、貨物や吊り具上の能動光源とを利用することで、汚れを監視できる。トロリ上の能動光源の汚れ検出は、貨物や吊り具上の感光センサで可能となる。貨物や吊り具上の能動光源の汚れ検出は、カメラに入射する光の強度の検知で可能である。これによって、能動光源ないしカメラおよび／又は感光センサにおける確実な運転にとって過度の汚れを検出し、適時に掃除できる。
【００１０】
能動光源から送信する光信号は、例えば可視および／又は非可視の範囲にある。例えば赤外線等の非可視範囲の光の利用は、光信号の範囲にいる人に対する遮蔽作用が不要であるという利点を有する。
【００１１】
本発明に基づく方法の有利な実施態様では、トロリの方向からの光信号を感光センサにより認識する。該センサは、例えば貨物や吊り具の範囲に設けるとよい。
【００１２】
光源として閃光装置を用いると、投光器の運転時より少ないエネルギで、大きなエネルギ密度の光信号が得られる利点がある。この高いエネルギ密度は、確実な位置検出を可能にする。閃光信号で、トロリと貨物や吊り具との間でデータも伝送できる。該データは、例えば閃光列および／又は閃光長によって伝送する。データの内容は、例えば受け入れた貨物の発送地、目的地、貯蔵所等の情報である。貨物や吊り具が少なくとも２つのマークを有するなら、これらマークも閃光列および／又は閃光長により識別できる。異なるマークに関する識別情報は、貨物や吊り具の迅速且つ精確な位置検出を可能にする。
【００１３】
閃光を利用するもう１つの利点は、光信号の走向時間測定により、トロリと、貨物や吊り具との間隔が測定可能になることである。
【００１４】
光信号として閃光を利用すると、貨物や吊り具の位置を検出するためのマークの高い走査率が、そしてその結果、カメラの僅かな測定ノイズと位置の精確な測定が可能となる。減少した低い測定ノイズは、閃光信号の高い強度によっても可能となる。
【００１５】
カメラに入射する光を一層増大すべく、貨物や吊り具のマークを反射性にし、もってトロリ上の能動光源からの閃光もカメラに向けて反射させるとよい。このことも位置検出の信頼性を高める。
【００１６】
以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１７】
図１はクレーン１を概略的に側面図で示す。図示のクレーン１はガーダ２を有し、該ガーダ２上に走行可能なトロリ３が載っている。トロリ３の運動方向は二重矢印２０で示す。トロリ３は、各々ドラムを備えた４つの昇降機を有し、この図が側面図であるため２つの昇降機４、５のみが見え、残りの昇降機は隠れている。貨物２４の昇降方向を二重矢印２１で示す。クレーン１は巻上機の一例として使われ、カメラ８により貨物２４の位置や、例えばコンテナに対するスプレッダ等の吊り具の位置が検出できる。
【００１８】
図２は、巻上機の別の例、ここではコンテナの積み替えに利用されるコンテナブリッジ３６を側面斜視図で示す。該ブリッジ３６はトロリ３と昇降装置を備える。この昇降装置は各々ドラムを備えた４つの昇降機を有し、ここでは側面図であるため２つの昇降機４、５しか見えない。コンテナブリッジ３６は、レール３４上を走行する。走行性は、レールを利用しない装置（図示せず）でも得られる。このブリッジ３６でも、トロリ３やコンテナブリッジ３６の走行ないし貨物２４および／又は吊り具２３の昇降方向２１における昇降に伴い、例えば貨物２４および／又は吊り具２３のねじれ振れ（傾き振れ）等の振れが生ずる。かかる振れは、本発明に基づく位置検出方法と装置により検出できる。この検出のため、特にトロリ３の範囲に固定したカメラ８が必要となる。
【００１９】
図３は、明瞭にするために斜視図で示す。トロリ３にロープ１２、１３、１４、１５を介して吊り具２３を吊り下げ、この吊り具２３に貨物２４を掛けている。ロープ１２、１３、１４、１５の長さは、概略的に図示した昇降機４、５、６、７で変更できる。カメラ８は、貨物２４に向かって広がる画像フレーム１１にわたり貨物２４や吊り具２３を撮影する。吊り具２３には２つのマーク８、９があり、これらマーク８、９は、カメラ８で撮影した画像の処理により認識される。
【００２０】
図４はカメラ８および能動光源１６を示す。該両部品８、１６は、トロリ３の範囲に位置している。従来の光源は、反射体１８を照らす投光器であった。反射体１８は光をカメラ８に向けて反射する。その光は例えば赤外線光である。この光はカメラ８と反射体１８との間隔の２倍の距離を進む。従ってカメラ８に入射する光の強さは弱い。カメラで撮影された画像は画像処理装置に導かれ、その画像処理装置によって貨物ないし吊り具の位置検出ないし振れ検出ができる。
【００２１】
図５は、本発明の実施例を示す。カメラ８の傍に能動光源２６が存在する。該光源２６が能動光源付きマーク２２に向けて光を送信すると、感光センサ１９がこれを検出する。この結果、マーク２２の能動光源１７から閃光が生じる。１つ又は複数の能動光源１７自身がマーク２２を形成する。しかしマーク２２は図示の如く受動反射体１８で補完できる。能動光源２６の光信号が閃光であるとき、能動光源付きマーク２２からの閃光は娘閃光と呼ばれる。能動光源の光信号が目標個所迄の片道しか進まないという利点がある。
【００２２】
図６は能動光源付きマーク２２の原理的なハードウェア構造が示す。赤外線感応ＩＲセンサ２９がカメラ８の傍の能動光源からの光信号を受信する。センサ評価装置３０はマークの傍の能動光源を制御し、マークは１つ又は複数の光源だけで構成される。図には、能動光源としての複数の赤外線送信器（ＩＲ送信器）２７を示している。給電は例えば直流電源３１から行う。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】巻上機としてのクレーンの概略図。
【図２】巻上機としてのコンテナブリッジの概略図。
【図３】貨物が吊り下げられたトロリ。
【図４】カメラとそれに対応した反射体。
【図５】カメラとそれに対応した能動光源付きマーク。
【図６】能動光源付きマークのハードウェア構造の概略図。
【符号の説明】
【００２４】
１  クレーン、３  トロリ、１６、１７  光源、１８  反射体、２２  マーク、２３  吊り具、２４  貨物、３６  コンテナブリッジ
【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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