(57)【要約】【課題】コンテナを開封することなしに、コンテナの重心位置を容易に特定することができるコンテナ重心位置検出装置及びコンテナ重心位置検出方法、及びコンテナの重心位置の情報を容易に知ることができるコンテナ重心位置通知システムを提供することを目的とする。【解決手段】放射線源１１と、放射線源１１との間にコンテナ進入スペースSをあけて配置されるディテクタ１２と、ディテクタ１２の出力に基づいて演算処理を行う演算装置１３とを設ける。演算装置１３を、コンテナ進入スペースＳにコンテナＣが進入した状態での放射線源１１からディテクタ１２に到達した放射線の強度分布を求めるとともに、放射線の強度分布に基づいて、コンテナＣの密度分布を算出し、この密度分布に基づいてコンテナＣの重心位置を特定する構成とする。【選択図】図１
2007191173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源と、
該放射線源との間にコンテナ進入スペースをあけて配置されるディテクタと、
該ディテクタの出力に基づいて演算処理を行う演算装置とを有しており、
該演算装置が、前記コンテナ進入スペースにコンテナが進入した状態での前記放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布を求めるとともに、該放射線の強度分布に基づいて、前記コンテナの密度分布を算出し、該密度分布に基づいて前記コンテナの重心位置を特定するコンテナ重心位置検出装置。
【請求項２】
前記演算装置が、前記放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布に基づく放射線透過画像を作成するとともに、該放射線透過画像の濃淡の分布に基づいて、前記コンテナ進入スペースに進入した前記コンテナの密度分布を算出して、該コンテナの重心位置を特定する請求項１記載のコンテナ重心位置検出装置。
【請求項３】
前記放射線源が複数箇所に配置されており、
前記演算装置が、前記ディテクタの出力に基づいて前記各放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布をそれぞれ求めるとともに、前記ディテクタに対する前記各放射線源の位置情報と該各放射線源から前記ディテクタに入射した放射線の強度分布とに基づいて、前記コンテナ進入スペースに進入した前記コンテナの密度分布を算出して、該コンテナの三次元的な重心位置を特定する請求項１または２に記載のコンテナ重心位置検出装置。
【請求項４】
前記コンテナを平面視における複数箇所で保持して持ち上げる保持装置と、
該保持装置の各部に加わる負荷を検出する負荷検出装置とを有しており、
前記放射線源と前記ディテクタとが、水平面上で対向配置される一対のみ設けられており、
前記演算装置は、前記ディテクタの出力に基づいて前記コンテナの垂直面上での重心位置を検出するとともに、前記保持装置を用いて前記コンテナを持ち上げた状態での前記負荷検出装置の出力に基づいて、水平面上における前記コンテナの重心位置を検出する請求項１または２に記載のコンテナ重心位置検出装置。
【請求項５】
前記保持装置が、前記コンテナを保持するスプレッダと、
それぞれ該スプレッダの異なる部位に接続された複数のロープと、
該各ロープの巻き上げと繰り出しとを行う巻き上げ機とを有しており、
前記負荷検出装置は、前記各ロープのそれぞれに設けられた張力測定装置を有している請求項４記載のコンテナ重心位置検出装置。
【請求項６】
前記コンテナを吊り下げ支持する支持装置と、
前記コンテナの振動の様子を検出する振動検出装置とを有し、
前記放射線源と前記ディテクタとが、水平面上で対向配置される一対のみ設けられており、
前記演算装置が、前記振動検出装置の出力に基づいて、水平面上における前記コンテナの重心位置を検出する請求項１または２に記載のコンテナ重心位置検出装置。
【請求項７】
前記支持装置が、前記コンテナを保持するスプレッダと、
それぞれ該スプレッダの異なる部位に接続された複数のロープと、
該各ロープの巻き上げと繰り出しとを行う巻き上げ機とを有している請求項６記載のコンテナ重心位置検出装置。
【請求項８】
放射線源とディテクタとを、互いの間にコンテナ進入スペースをあけて配置し、
前記ディテクタの出力に基づいて、該コンテナ進入スペースにコンテナを進入させた状態での前記放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布を求めるとともに、
該放射線の強度分布に基づいて、前記コンテナの密度分布を算出して、該コンテナの重心位置を特定するコンテナ重心位置検出方法。
【請求項９】
前記放射線源を複数箇所に配置し、
前記ディテクタの出力に基づいて、前記各放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布をそれぞれ求めるとともに、
前記ディテクタに対する前記各放射線源の位置情報と該各放射線源から前記ディテクタに入射した放射線の強度分布とに基づいて、前記コンテナ進入スペースに進入した前記コンテナの密度分布を算出して、該コンテナの三次元的な重心位置を特定する請求項８記載のコンテナ重心位置検出方法。
【請求項１０】
前記コンテナを平面視における複数箇所で保持して持ち上げる保持装置と、該保持装置の各部に加わる負荷を検出する負荷検出装置とを設け、
前記放射線源と前記ディテクタとを、水平面上で対向配置される一対のみ設け、
前記ディテクタの出力に基づいて前記コンテナの垂直面上での重心位置を検出するとともに、
前記保持装置を用いて前記コンテナを持ち上げた際の前記負荷検出装置の出力に基づいて、水平面上における前記コンテナの重心位置を検出する請求項８記載のコンテナ重心位置検出方法。
【請求項１１】
前記コンテナを吊り下げ支持する支持装置と、前記コンテナの振動の様子を検出する振動検出装置とを設け、
前記放射線源と前記ディテクタとを、水平面上で対向配置される一対のみ設け、
前記振動検出装置の出力に基づいて、水平面上における前記コンテナの重心位置を検出する請求項８記載のコンテナ重心位置検出方法。
【請求項１２】
前記コンテナに設けられて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＤタグと、
該ＩＤタグに前記請求項１から７のいずれかに記載のコンテナ重心位置検出装置によって得られた前記コンテナの重心位置の情報を書き込む情報記録装置と、
前記ＩＤタグに書き込まれた前記コンテナの重心位置の情報を読み出して使用者に通知する情報読取装置とを有しているコンテナ重心位置通知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナの重心位置検出装置、コンテナの重心位置検出方法、及びコンテナ重心位置の通知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、輸入コンテナを陸上輸送するコンテナ運搬車の横転事故が多発している。
輸入コンテナの中には、海外においてコンテナ内部の荷物が片荷状態で積み付けられていて、コンテナの重心位置がコンテナ中心から外れているものがある。
このように重心位置の偏ったコンテナを、コンテナ運搬車の運転手がそれと知らずに運搬した場合には、カーブに進入した際などに車体バランスが崩れて、横転事故につながりやすい。
【０００３】
このため、コンテナを開封することなく、コンテナの重心位置を特定する技術が必要とされている。
コンテナの重心位置を特定する方法としては、例えば、後記の特許文献１に記載の検知手段を用いた方法が知られている。
この方法は、検知手段を用いて冷凍コンテナの長さを検出し、この冷凍コンテナの長さに対応した重心位置を予め定めた複数の重心位置の中から設定するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７２３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この方法は、あくまでも、重心位置が既知である冷凍コンテナ自体の重心位置を、冷凍コンテナの長さの情報に基づいて特定するものであって、積荷を含めたコンテナ全体としての重心位置を特定するものではない。
このため、この重心位置設定手段を用いても、コンテナ内の荷物が片荷状態で積み付けられているかどうかを知ることはできない。
また、なんらかの方法を用いてコンテナの重心位置を検出することができたとしても、従来は、その情報をコンテナ運搬車の運転手等の当事者に知らせるための手段が確立されていなかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コンテナを開封することなしに、コンテナの重心位置を容易に特定することができるコンテナ重心位置検出装置及びコンテナ重心位置検出方法、及びコンテナの重心位置の情報を容易に知ることができるコンテナ重心位置通知システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、放射線源と、該放射線源との間にコンテナ進入スペースをあけて配置されるディテクタと、該ディテクタの出力に基づいて演算処理を行う演算装置とを有しており、該演算装置が、前記コンテナ進入スペースにコンテナが進入した状態での前記放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布を求めるとともに、該放射線の強度分布に基づいて、前記コンテナの密度分布を算出し、該密度分布に基づいて前記コンテナの重心位置を特定するコンテナ重心位置検出装置を提供する。
【０００８】
放射線（例えばＸ線やγ線）は、物体を透過する際に、この物体を構成する物質との相互作用によって減衰または吸収されて、その強度が低下する。
放射線が密度の高い物質を透過した場合や、放射線が物質中を通過した距離が長い場合（放射線の透過方向における物体の寸法が大きい場合）には、放射線と物質との相互作用が大きいので、放射線の透過率が低い。一方、放射線が密度の低い物質を透過した場合や、放射線が物質中を通過した距離が短い場合（放射線の透過方向における物体の寸法が短い場合）には、放射線と物質との相互作用が小さいので、放射線の透過率が大きくなる。
すなわち、放射線の透過率は、放射線の透過した領域における物質の質量が大きいほど少なく、放射線の透過した領域における物質の質量が小さいほど大きくなる。
【０００９】
本発明は、このことを利用して、コンテナの重心位置を検出するものである。
具体的には、本発明のコンテナ重心位置検出装置では、コンテナをコンテナ進入スペースに進入させた状態で、このコンテナに放射線源から放射線を照射し、コンテナを透過した放射線を、ディテクタによって検出する。
このディテクタの出力に基づいて、コンテナを透過した放射線の強度分布を求めるとともに、この放射線の強度分布（すなわちコンテナにおける放射線の透過率の分布）に基づいて、コンテナの密度分布を算出する。このようにしてコンテナの密度分布を得ることで、コンテナの重心位置を特定することができる。
【００１０】
ここで、前記演算装置が、前記放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布に基づく放射線透過画像を作成するとともに、該放射線透過画像の濃淡の分布に基づいて、前記コンテナ進入スペースに進入した前記コンテナの密度分布を算出して、該コンテナの重心位置を特定する構成とされていてもよい。
この場合には、本発明に係るコンテナ重心位置検出装置を、放射線透過画像を用いて検査を行う非破壊検査装置として用いることができる。また、本発明に係るコンテナ重心位置検出装置を、一般的な非破壊検査装置を用いて容易に作成することができる。
【００１１】
また、前記放射線源が複数箇所に配置されており、前記演算装置が、前記ディテクタの出力に基づいて前記各放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布をそれぞれ求めるとともに、前記ディテクタに対する前記各放射線源の位置情報と該各放射線源から前記ディテクタに入射した放射線の強度分布とに基づいて、前記コンテナ進入スペースに進入した前記コンテナの密度分布を算出して、該コンテナの三次元的な重心位置を特定する構成とされていてもよい。
【００１２】
このように、複数箇所に放射線源を設けて、これら放射線源から、コンテナ進入スペースに進入したコンテナに対して異なる複数方向から放射線を照射することで、ディテクタには、異なる方向からコンテナを透過した放射線が入射することになる。
このため、ディテクタの出力からは、各放射線源からコンテナを透過してディテクタに到達した放射線（すなわち異なる方向からコンテナを透過した放射線）の強度分布が得られる。
【００１３】
このようにして得た放射線源ごとの放射線の強度分布から、各放射線源側から見たコンテナの重心位置をそれぞれ特定することができる。さらに、この複数方向から見たコンテナの重心位置の情報と、各放射線源の位置情報とに基づいて、コンテナの三次元的な重心位置を特定することができる。
ここで、ディテクタは、放射線源ごとに設けてもよく、また、同一のディテクタに対して複数の放射線源から放射線を照射する構成としてもよい。
【００１４】
ここで、放射線源は、厳重な管理の下に使用する必要があるので、安全性及び管理コストの点からも、放射線源の使用数は極力少なくすることが好ましい。また、ディテクタは、高価であるうえ大きくてかさばるため、設置コストや設置スペースの関係上、極力設置数を低減することが好ましい。
そこで、放射線源を複数用いる代わりに、前記放射線源と前記ディテクタとを、水平面上で対向配置される一対のみ設け、前記コンテナを平面視における複数箇所で保持して持ち上げる保持装置と、該保持装置の各部に加わる負荷を検出する負荷検出装置とを設け、前記演算装置が、前記ディテクタの出力に基づいて前記コンテナの垂直面上での重心位置を検出するとともに、前記保持装置を用いて前記コンテナを持ち上げた状態での前記負荷検出装置の出力に基づいて、水平面上における前記コンテナの重心位置を検出する構成としてもよい。
【００１５】
この場合には、前記のように、ディテクタの出力に基づいて、垂直面上におけるコンテナの重心位置を検出するとともに、負荷検出装置の出力に基づいて水平面上におけるコンテナの重心位置を検出する。
具体的には、保持装置を用いてコンテナを持ち上げて、コンテナを釣り合い状態で保持し、この状態での負荷検出装置の出力（保持装置の各部に加わった力）に基づいて、水平面上におけるコンテナの重心の位置を検出する。
このコンテナの重心の位置は、コンテナのモーメントの釣り合いの式と負荷検出装置の出力とに基づいて算出することができる。
このようにして、コンテナの重心の垂直面上における位置と、水平面上における位置を検出することで、放射線源とディテクタとを一対だけ用いながら、コンテナの三次元的な重心の位置を検出することができる。
【００１６】
前記保持装置が、前記コンテナを保持するスプレッダと、それぞれ該スプレッダの異なる部位に接続された複数のロープと、該各ロープの巻き上げと繰り出しとを行う巻き上げ機とを有しており、前記負荷検出装置は、前記各ロープのそれぞれに設けられた張力測定装置を有していてもよい。
【００１７】
この場合には、一般的なコンテナ荷役装置（ロープによって吊り下げられたスプレッダを用いてコンテナの荷役を行う荷役装置）を用いて、コンテナの水平面上におけるコンテナの重心位置を検出することができる。
【００１８】
また、本発明に係るコンテナ重心位置検出装置は、前記コンテナを吊り下げ支持する支持装置と、前記コンテナの振動の様子を検出する振動検出装置とを有し、前記放射線源と前記ディテクタとが、水平面上で対向配置される一対のみ設けられており、前記演算装置が、前記振動検出装置の出力に基づいて、水平面上における前記コンテナの重心位置を検出する構成とされていてもよい。
【００１９】
この場合には、前記のように、ディテクタの出力に基づいて、垂直面上におけるコンテナの重心位置を検出するとともに、支持装置によって吊り下げ支持されたコンテナを振動させ、この状態での振動検出装置の出力に基づいて水平面上におけるコンテナの重心位置を検出する。
水平面上におけるコンテナの重心の位置は、コンテナの振動の平衡位置がコンテナの重心位置によって異なることを利用して算出することができる。
このようにして、コンテナの重心の垂直面上における位置と、水平面上における位置を検出することで、放射線源とディテクタとを一対だけ用いながら、コンテナの三次元的な重心の位置を検出することができる。
【００２０】
前記支持装置が、前記コンテナを保持するスプレッダと、それぞれ該スプレッダの異なる部位に接続された複数のロープと、該各ロープの巻き上げと繰り出しとを行う巻き上げ機とを有していてもよい。
この場合には、一般的なコンテナ荷役装置を用いて、コンテナの水平面上におけるコンテナの重心位置を検出することができる。
【００２１】
また、本発明は、放射線源とディテクタとを、互いの間にコンテナ進入スペースをあけて配置し、前記ディテクタの出力に基づいて、該コンテナ進入スペースにコンテナを進入させた状態での前記放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布を求めるとともに、該放射線の強度分布に基づいて、前記コンテナの密度分布を算出して、該コンテナの重心位置を特定するコンテナ重心位置検出方法を提供する。
【００２２】
本発明のコンテナ重心位置検出方法は、放射線の透過率が、放射線の透過した領域における物質の質量が大きいほど少なくなり、放射線の透過した領域における物質の質量が小さいほど大きくなることを利用して、コンテナの重心位置を検出するものである。
具体的には、本発明のコンテナ重心位置検出方法では、コンテナをコンテナ進入スペースに進入させた状態で、このコンテナに放射線源から放射線を照射し、コンテナを透過した放射線を、ディテクタによって検出する。
このディテクタの出力に基づいて、コンテナを透過した放射線の強度分布を求めるとともに、この放射線の強度分布（すなわちコンテナにおける放射線の透過率の分布）に基づいて、コンテナの密度分布を算出する。このようにしてコンテナの密度分布を得ることで、コンテナの重心位置を特定することができる。
【００２３】
また、前記放射線源を複数箇所に配置し、前記ディテクタの出力に基づいて、前記各放射線源から前記ディテクタに到達した放射線の強度分布をそれぞれ求めるとともに、前記ディテクタに対する前記各放射線源の位置情報と該各放射線源から前記ディテクタに入射した放射線の強度分布とに基づいて、前記コンテナ進入スペースに進入した前記コンテナの密度分布を算出して、該コンテナの三次元的な重心位置を特定してもよい。
【００２４】
このように、複数箇所に放射線源を設けて、これら放射線源から、コンテナ進入スペースに進入したコンテナに対して異なる複数方向から放射線を照射することで、ディテクタには、異なる方向からコンテナを透過した放射線が入射することになる。
このため、ディテクタの出力からは、各放射線源からコンテナを透過してディテクタに到達した放射線（すなわち異なる方向からコンテナを透過した放射線）の強度分布が得られる。
【００２５】
このようにして得た放射線源ごとの放射線の強度分布から、各放射線源側から見たコンテナの重心位置をそれぞれ特定することができる。さらに、この複数方向から見たコンテナの重心位置の情報と、各放射線源の位置情報とに基づいて、コンテナの三次元的な重心位置を特定することができる。
ここで、ディテクタは、放射線源ごとに設けてもよく、また、同一のディテクタに対して複数の放射線源から放射線を照射する構成としてもよい。
【００２６】
また、本発明に係る重心位置検出方法において、上記のように放射線源を複数用いる代わりに、前記コンテナを平面視における複数箇所で保持して持ち上げる保持装置と、該保持装置の各部に加わる負荷を検出する負荷検出装置とを設け、前記放射線源と前記ディテクタとを、水平面上で対向配置される一対のみ設け、前記ディテクタの出力に基づいて前記コンテナの垂直面上での重心位置を検出するとともに、前記保持装置を用いて前記コンテナを持ち上げた際の前記負荷検出装置の出力に基づいて、水平面上における前記コンテナの重心位置を検出してもよい。
【００２７】
この場合には、前記のように、ディテクタの出力に基づいて、垂直面上におけるコンテナの重心位置を検出するとともに、負荷検出装置の出力に基づいて水平面上におけるコンテナの重心位置を検出する。
具体的には、保持装置を用いてコンテナを持ち上げて、コンテナを釣り合い状態で保持し、この状態での負荷検出装置の出力（保持装置の各部に加わった力）に基づいて、水平面上におけるコンテナの重心の位置を検出する。
このコンテナの重心の位置は、コンテナのモーメントの釣り合いの式と負荷検出装置の出力とに基づいて算出することができる。
このようにして、コンテナの重心の垂直面上における位置と、水平面上における位置を検出することで、放射線源及びディテクタをそれぞれ一つだけ用いながら、コンテナの三次元的な重心の位置を検出することができる。
【００２８】
また、本発明に係る重心位置検出方法において、上記のように放射線源を複数用いる代わりに、前記コンテナを吊り下げ支持する支持装置と、前記コンテナの振動の様子を検出する振動検出装置とを設け、前記放射線源と前記ディテクタとを、水平面上で対向配置される一対のみ設け、前記振動検出装置の出力に基づいて、水平面上における前記コンテナの重心位置を検出してもよい。
【００２９】
この場合には、前記のように、ディテクタの出力に基づいて、垂直面上におけるコンテナの重心位置を検出するとともに、支持装置によって吊り下げ支持されたコンテナを振動させ、この状態での振動検出装置の出力に基づいて水平面上におけるコンテナの重心位置を検出する。
水平面上におけるコンテナの重心の位置は、コンテナの振動の平衡位置がコンテナの重心位置によって異なることを利用して算出することができる。
このようにして、コンテナの重心の垂直面上における位置と、水平面上における位置を検出することで、放射線源とディテクタとを一対だけ用いながら、コンテナの三次元的な重心の位置を検出することができる。
【００３０】
また、本発明は、前記コンテナに設けられて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＤタグと、該ＩＤタグに本発明に係るコンテナ重心位置検出装置によって得られた前記コンテナの重心位置の情報を書き込む情報記録装置と、前記ＩＤタグに書き込まれた前記コンテナの重心位置の情報を読み出して使用者に通知する情報読取装置とを有しているコンテナ重心位置通知システムを提供する。
【００３１】
このコンテナ重心位置通知システムでは、本発明に係るコンテナ重心位置検出装置によって検出されたコンテナの重心位置を、情報記録装置によってコンテナに設けられたＩＤタグに記録したのちは、使用者（例えばコンテナ運搬車の運転手）は、情報読取装置を用いることで、コンテナの重心位置を容易に知ることができる。
また、このように、コンテナ自体にコンテナの重心位置の情報を記録したＩＤタグが設けられているので、コンテナの重心位置の情報を他のコンテナの重心位置の情報と取り違えにくい。
ここで、ＩＤタグとして、無線通信によって情報の書き込みや読み出しが可能なＲＦＩＤタグを用いることで、非接触でＩＤタグにコンテナの重心位置の情報の記録や読み出しを行うことが可能となるので、利便性がより一層向上する。
なお、情報読取装置による使用者へのコンテナの重心位置の情報の通知方法は任意であって、例えば画像表示装置を用いて画像によって通知してもよく、音声発生装置を用いて音声によって通知してもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係るコンテナ重心位置検出装置及びコンテナ重心位置検出方法によれば、コンテナを開封することなしに、コンテナの重心位置を容易に特定することができる。
また、本発明に係るコンテナ重心位置通知システムによれば、コンテナ重心位置検出装置によって検出したコンテナの重心の位置の情報を、コンテナ運搬車の運転手等のコンテナを取り扱う作業者に容易に通知することができるので、重心位置が偏っているコンテナについて、コンテナの取り扱いを慎重に行うよう、作業者に注意を喚起して、事故を未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図１を用いて説明する。
図１の側面図に概略的に示すように、本実施形態に示すコンテナ重心位置通知システム１は、コンテナＣの荷役が行われる領域に設置されるコンテナ重心位置検出装置２と、コンテナＣに設けられて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＤタグ３と、ＩＤタグ３にコンテナ重心位置検出装置２によって得られたコンテナＣの重心位置の情報を書き込む情報記録装置４と、ＩＤタグ３に書き込まれたコンテナＣの重心位置の情報を読み出して使用者に通知する情報読取装置５とを有している。
【００３４】
本実施形態では、ＩＤタグ３として、無線通信によって情報の書き込みや読み出しが可能なＲＦＩＤタグを用いている。これにより、このコンテナ重心位置通知システム１では、非接触でＩＤタグにコンテナの重心位置の情報の記録や読み出しを行うことが可能である。
本実施形態では、情報記録装置４として、無線通信によってＲＦＩＤタグに非接触で情報を書き込むことができるＲＦＩＤタグライタが用いられている。
この情報記録装置４は、コンテナ重心位置検出装置２の操作者が携帯する携帯端末としてもよく、コンテナ重心位置検出装置２に組み込まれていてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、情報読取装置５として、無線通信によってＲＦＩＤタグから非接触で情報を読み出すことができるＲＦＩＤタグリーダが用いられている。
この情報読取装置５は、コンテナ運搬車Ｖの運転手が携帯する携帯端末としてもよく、コンテナ運搬車Ｖ自体に搭載されていてもよい。
この情報読取装置５による使用者へのコンテナＣの重心位置の情報の通知方法は任意であって、例えば情報読取装置５に画像表示装置を設けて、画像表示装置が表示する画像によって重心位置の情報を通知してもよく、情報読取装置５に音声発生装置を設けて、音声発生装置が発する音声によって重心位置の情報を通知してもよい。
【００３６】
コンテナ重心位置検出装置２は、放射線源１１と、放射線源１１との間にコンテナ進入スペースＳをあけて配置されるディテクタ１２とを有している。これによって、放射線源１１からコンテナ進入スペースＳに進入したコンテナＣ越しに、ディテクタ１２に放射線を照射することができるようになっている。
本実施形態では、放射線源１１とディテクタ１２との間には、コンテナ進入スペースＳとして、コンテナＣがコンテナ運搬車Ｖごと進入することができるだけのスペースが確保されている。これによって、コンテナＣをコンテナ運搬車Ｖの荷台上に積載した状態で、放射線源１１からコンテナＣ越しにディテクタ１２に放射線を照射することができるようになっている。
ここで、放射線源１１としては、例えば、Ｘ線を発生させるもののほか、γ線を発生させるものを用いることができる。
【００３７】
ディテクタ１２は、複数の放射線検出素子１６を隣接配置した構成とされている。本実施形態では、ディテクタ１２は、放射線検出素子１６を、受光部が放射線源１１の配置される側に向けられた状態で、略水平方向及び略垂直方向にそれぞれ隣接配置した構成とされている。
図２（ａ）の平断面図及び図２（ｂ）の側面図に示すように、各放射線検出素子１６は、光電子増倍管１６ａと、光電子増倍管１６ａの受光部に対向配置されるシンチレータ１６ｂと、シンチレータ１６ｂから発せられた蛍光を光電子増倍管１６ａの受光部に向けて反射するミラー１６ｃとを有している。
この放射線検出素子１６では、放射線がシンチレータ１６ｂに入射すると、シンチレータ１６ｂにおいて放射線が入射した部位が励起されて放射線の強度に応じた強度の蛍光（可視光）を発する。この蛍光は、光電子増倍管１６ａの受光部に直接入射するか、もしくはミラー１６ｃによって反射されることによって光電子増倍管１６ａの受光部に入射し、これによって、光電子増倍管１６ａが蛍光の強度に応じた強度で検出信号を出力する。
【００３８】
本実施形態では、シンチレータ１６ｂは、光電子増倍管１６ａの受光部よりも面積の大きい長方形板状（例えば縦３０ｍｍ、横４５０ｍｍ）をなしており、その長辺が略水平となるようにして配置されている。
また、ミラー１６ｃは、このシンチレータ１６ｂの各辺からそれぞれ光電子増倍管１６ａの受光部の周縁部とを通る平面（例えばシンチレータ１６ｂの上辺と受光部の上辺とを通る平面）に沿って配置されている。
【００３９】
また、コンテナ重心位置検出装置２は、ディテクタ１２の出力に基づいて演算処理を行う演算装置１３を有している。
演算装置１３は、放射線を検出した放射線検出素子１６の位置と、この放射線検出素子１６の検出信号の強度とに基づいて、ディテクタ１２に入射した放射線の強度分布（すなわちコンテナＣにおける放射線の透過率の分布）を求める構成とされている。
さらに、演算装置１３は、このようにして得た放射線の強度分布の情報に基づいて、コンテナ進入スペースＳに進入したコンテナＣの密度分布を算出して、コンテナＣの重心位置を特定する構成とされている。
本実施形態では、演算装置１３は、ディテクタ１２に入射した放射線の強度分布に基づいて、コンテナＣの放射線透過画像Ｉ（図３参照）を作成し、この放射線透過画像Ｉの濃淡の分布に基づいて、コンテナ進入スペースＳに進入したコンテナＣの密度分布を算出して、コンテナＣの重心位置を特定する構成とされている。
【００４０】
本実施形態に示すコンテナ重心位置検出装置２は、以下のようにして、放射線透過画像Ｉの重心位置を検出する。
まず、重心位置検出対象のコンテナＣを、コンテナ進入スペースＳにコンテナ運搬車Ｖごと搬入する。この状態で、コンテナ運搬車Ｖの運転手を一旦コンテナ運搬車Ｖから降ろしてコンテナ進入スペースＳから退避させ、さらに、コンテナ重心位置検出装置２の周囲に放射線を遮蔽する遮蔽壁を巡らせるか、もしくはコンテナ重心位置検出装置２の周囲への人の立ち入りを禁止した状態で、放射線源１１からコンテナＣ越しにディテクタ１２に放射線を照射する。
【００４１】
これにより、演算装置１３が、ディテクタ１２の出力信号に基づいて、前記の放射線透過画像Ｉを作成する。
具体的には、演算装置１３は、図３に示すように、ディテクタ１２の出力から求めた放射線の強度分布に基づいて、放射線強度が強いほど色が濃く、放射線強度が弱いほど色が薄く表示されたコンテナＣの放射線透過画像Ｉを作成する。
【００４２】
ここで、放射線は、物体を透過する際に、この物体を構成する物質との相互作用によって減衰または吸収されて、その強度が低下する。
放射線が密度の高い物質を透過した場合や、放射線が物質中を通過した距離が長い場合（放射線の透過方向における物体の寸法が大きい場合）には、放射線と物質との相互作用が大きいので、放射線の透過率が低い。一方、放射線が密度の低い物質を透過した場合や、放射線が物質中を通過した距離が短い場合（放射線の透過方向における物体の寸法が短い場合）には、放射線と物質との相互作用が小さいので、放射線の透過率が大きくなる。
すなわち、放射線の透過率は、放射線の透過した領域における物質の質量が大きいほど少なく、放射線の透過した領域における物質の質量が小さいほど大きくなる。
このため、上記のように放射線の強度を画像の濃淡で表した放射線透過画像Ｉは、コンテナＣの質量の分布を画像の濃淡で表したものとみなすことができる。
演算装置１３は、このことを利用して、コンテナＣの重心位置を検出する。
【００４３】
具体的には、演算装置１３が、図３に示すように、放射線透過画像Ｉを水平方向（この方向をＸ軸方向とする）に沿って等間隔Ｘで複数の領域に分割し、各領域における画像の濃度の平均値ｍ１，ｍ２，ｍ３，…ｍｌ（但しｌは任意の整数）を、各領域の質量とみなして、Ｘ軸方向における重心の位置ＸＧを算出する。
各領域のＸ軸方向の中心位置の座標をＸ１，Ｘ２，Ｘ３，…Ｘｌとすると、この放射線透過画像Ｉの、Ｘ軸方向における重心の位置ＸＧは、次式（１）によって求められる。
【００４４】
【数１】
2007191173.tif 000003
【００４５】
同様にして、演算装置１３が、放射線透過画像Ｉを垂直方向（この方向をＺ軸方向とする）に沿って等間隔Ｚで複数の領域に分割し、各領域における画像の濃度の平均値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…Ｍｎ（但しｎは任意の整数）を、各領域の質量とみなして、Ｚ軸方向における重心の位置ＺＧを算出する。
各領域のＺ軸方向の中心位置の座標をＺ１，Ｚ２，Ｚ３，…Ｚｎとすると、この放射線透過画像Ｉの、Ｚ軸方向における重心の位置ＺＧは、次式（２）によって求められる。
【００４６】
【数２】
2007191173.tif 000004
【００４７】
このように、このコンテナ重心位置検出装置２では、コンテナＣを開封することなしに、コンテナＣの重心位置（但し、Ｘ方向及びＺ方向の位置のみ）を容易に特定することができる。
【００４８】
このようにして演算装置１３が求めたコンテナＣの重心位置の情報は、情報記録装置４によって、コンテナＣに設けられたＩＤタグ３に書き込まれる。
これにより、以降は、このコンテナＣを取り扱う作業者（例えばコンテナ運搬車の運転手）は、情報読取装置５を用いることで、このコンテナＣの重心位置を容易に知ることができる。
このため、重心位置が偏っているコンテナＣがあった場合にも、このコンテナＣの取り扱いを慎重に行うよう、作業者に注意を喚起して、事故を未然に防ぐことができる。
また、このように、コンテナＣ自体にコンテナＣの重心位置の情報を記録したＩＤタグ３が設けられているので、コンテナＣの重心位置の情報を他のコンテナＣの重心位置の情報と取り違えにくい。
【００４９】
また、本実施形態では、ＩＤタグ３として、無線通信によって情報の書き込みや読み出しが可能なＲＦＩＤタグを用いているので、情報記録装置４によるコンテナＣの重心位置の情報の書込みや情報読取装置５によるコンテナＣの重心位置の情報の読み出しを、非接触で行うことができるので、利便性がより一層向上する。
また、本実施形態では、コンテナ重心位置検出装置２が、コンテナＣの放射線透過画像Ｉを用いてコンテナＣの重心位置を検出する構成とされているので、このコンテナ重心位置検出装置２を、放射線透過画像Ｉを用いて検査を行う非破壊検査装置として用いることができる。また、このコンテナ重心位置検出装置２は、一般的な非破壊検査装置を用いて容易に作成することができる。
【００５０】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図４から図６を用いて説明する。
図４の平面図に示すように、本実施形態に係るコンテナ重心位置通知システム２１は、第一実施形態に示したコンテナ重心位置通知システム１において、コンテナ重心位置検出装置２の代わりに、コンテナ重心位置検出装置２２を用いたものである。
以下、第一実施形態と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００５１】
本実施形態に示すコンテナ重心位置検出装置２２は、第一実施形態で示したコンテナ位置検出装置２において、放射線源１１を複数設けたものである。
具体的には、このコンテナ重心位置検出装置２１では、放射線源１１が複数箇所に配置されており、各放射線源１１からコンテナＣ越しにディテクタ１２に放射線を照射することができるようになっている。
本実施形態では、放射線源１１として、第一放射線源１１ａ及び第二放射線源１１ｂが、ディテクタ１２との距離を等しくして、略水平方向に離間して配置されている。
【００５２】
このように、異なる位置に第一、第二放射線源１１ａ，１１ｂを設けて、これら各放射線源１１からコンテナ進入スペースＳに進入したコンテナＣに対して放射線を照射することで、ディテクタ１２には、異なる方向からコンテナＣを透過した放射線が入射することになる。
このため、各放射線源１１から個別に放射線を照射することで、ディテクタ１２の出力からは、各放射線源１１からコンテナＣを透過してディテクタ１２に到達した放射線（すなわち異なる方向からコンテナＣを透過した放射線）の強度分布がそれぞれ得られる。
【００５３】
このコンテナ重心位置検出装置２２では、演算装置１３は、ディテクタ１２の出力に基づいて第一、第二放射線源１１ａ，１１ｂのそれぞれについて、コンテナＣ越しにディテクタ１２に到達した放射線の強度分布を個別に求めるとともに、ディテクタ１２に対する各放射線源１１の位置情報と各放射線源１１からディテクタ１２に入射した放射線の強度分布とに基づいて、コンテナ進入スペースＳに進入したコンテナＣの重心位置を特定する。
【００５４】
以下、演算装置１３によるコンテナＣの三次元的な重心位置の検出方法について、具体的な例を用いて説明する。
まず、演算装置１３による重心位置の検出方法の基本的な思想を示すために、条件を単純化する。以下では、図４に示すように、コンテナＣ内に、一つの質点Ｇのみが存在している場合について説明する。
ここで、図４において、第一放射線源１１ａの位置を原点として、第一放射線源１１ａから第二放射線源１１ｂに向う方向をＸ軸の正方向とし、第一放射線源１１ａからディテクタ１２に向う方向をＹ軸の正方向とする。また、第二放射線源１１ｂのＸ座標はＬｘとし、ディテクタ１２のＹ座標はＬｙとする。
【００５５】
第一放射線源１１ａが発した放射線によるコンテナＣの放射線透過画像Ｉでは、質点Ｇが、Ｘ＝Ｘａとなる位置（ＸＹ座標で示すと（Ｘａ，Ｌｙ）の地点）に投影され、この部分に画像濃度のピークが形成される。同様に、第二放射線源１１ｂが発した放射線によるコンテナＣの放射線透過画像Ｉでは、質点Ｇが、Ｘ＝Ｘｂとなる位置（ＸＹ座標で示すと（Ｘｂ，Ｌｙ）の地点）に投影され、この部分に画像濃度のピークが形成される。
【００５６】
図４に示すように、コンテナＣのＹ軸方向の重心位置ＹＧ（この例では質点Ｇの位置）は、第一放射線源１１ａ（ＸＹ座標で示すと（０，０）の地点）と（Ｘａ，Ｌｙ）の地点とを結ぶ第一の直線Ｗ１と、第二放射線源１１ｂ（ＸＹ座標で示すと（Ｌｘ，０）の地点）と（Ｘｂ，Ｌｙ）の地点とを結ぶ第二の直線Ｗ２との交点にある。
以上の関係から、コンテナＣのＹ軸方向の重心位置ＹＧの座標は、次式（３）を用いて求めることができる。
【００５７】
【数３】
2007191173.tif 000005
【００５８】
同様に、コンテナＣのＸ軸方向の重心位置ＸＧの座標は、次式（４）を用いて求めることができる。
【００５９】
【数４】
2007191173.tif 000006
【００６０】
また、コンテナＣのＺ軸方向の重心位置ＺＧは、第一実施形態と同様にして求めることができる。
【００６１】
次に、図５に示すように、コンテナＣ内に、略直方体ブロック状の物体Ｂ１が一つだけ配置されている場合や、図６に示すように、平面視略三角形をなす物体Ｂ２が一つだけ配置されている場合におけるコンテナＣの重心位置検出方法について説明する。
なお、図５では、物体Ｂ１は、長辺をＸ軸に略平行にして設置されており、図６では、物体Ｂ２は、平面視略二等辺三角形をなしており、その底辺がＸ軸の負方向に向けられ、この底辺に対向する頂点がＸ軸の正方向に向けられた状態で設置されている。ここで、物体Ｂ１，Ｂ２は、それぞれ全体が均質な材質によって構成されているものとする。
【００６２】
このように、コンテナＣ内の物体が立体である場合には、演算装置１３は、物体Ｂ１，Ｂ２を質点に近似することによってコンテナＣの重心位置を検出する。
具体的には、演算装置１３は、これら放射線透過画像Ｉのそれぞれについて、第一実施形態で用いた手法を利用してＸ軸方向の重心位置（これを仮の重心位置とする）を求め、この仮の重心位置と各放射線源１１の位置情報とに基づいて、コンテナＣの重心位置を検出する。
【００６３】
図５に示す例では、第一放射線源１１ａが発した放射線による放射線透過画像Ｉでは、物体Ｂ１が、Ｘ軸方向に延びる帯状に投影されるので、Ｘ軸方向の画像濃度のピークはなく、物体Ｂ１が投影される領域全体（但しこの領域の端部は除く）の画像濃度が、他の領域よりも高いほぼ一定値となる。なお、物体Ｂ１が投影される領域の端部は、物体Ｂ１の角部が投影されている領域であるので、この領域では、画像濃度が緩やかに立ち上がっている。このことは、第二放射線源１１ｂが発した放射線による放射線透過画像Ｉにおいても同様である。
演算装置１３は、第一放射線源１１ａが発した放射線による放射線透過画像Ｉの仮の重心位置を（Ｘａ，Ｌｙ）とし、第二放射線源１１ｂが発した放射線による放射線透過画像の仮の重心位置を（Ｘｂ，Ｌｙ）とし、以降は、前記の質点Ｇが収納されたコンテナＣの重心位置検出方法と同様の手順で、コンテナＣの三次元的な重心位置を求める。
【００６４】
図６に示す例では、第一放射線源１１ａが発した放射線による放射線透過画像Ｉでは、物体Ｂ２が、Ｘ軸方向に延びる帯状に投影される。この放射線透過画像Ｉでは、Ｘ軸方向の画像濃度のピークは、物体Ｂ２が投影される領域の中央からずれた位置に形成される。このことは、第二放射線源１１ｂが発した放射線による放射線透過画像Ｉにおいても同様である。
この場合においても、演算装置１３は、第一放射線源１１ａが発した放射線による放射線透過画像Ｉの仮の重心位置を（Ｘａ，Ｌｙ）とし、第二放射線源１１ｂが発した放射線による放射線透過画像の仮の重心位置を（Ｘｂ，Ｌｙ）とし、以降は、前記の質点Ｇが収納されたコンテナＣの重心位置検出方法と同様の手順で、コンテナＣの三次元的な重心位置を求める。
【００６５】
ここで、上記各実施形態では、演算装置１３が、放射線透過画像Ｉの濃淡に基づいてコンテナＣの重心を検出する例を示したが、これに限られることなく、演算装置１３が、ディテクタ１２の出力信号に基づいて作成した放射線強度分布に基づいて、コンテナの密度分布を算出し、その分布の中心を、コンテナＣの重心位置とする構成であってもよい。
【００６６】
また、上記各実施形態では、ディテクタ１２を構成する放射線検出素子１６が、受光部を放射線源１１の配置される側に向けた状態にして、略水平方向及び略垂直方向にそれぞれ隣接配置されている構成とされている例を示したが、これに限られることなく、例えば図７に示すコンテナ重心位置検出装置２６のように、放射線検出素子１６が、コンテナＣの荷役時の移動方向（例えばトランスファークレーン等のコンテナ荷役装置によるコンテナＣの搬送方向）に交差する方向にだけ配置されている構成としてもよい。
【００６７】
このコンテナ重心位置検出装置２６では、コンテナＣの搬送経路を挟んで第一放射線源１１ａと第一ディテクタ１２ａとが対向配置され、この第一放射線源１１ａと第一ディテクタ１２ａとの対に対してコンテナＣの搬送経路に離間させて、第二放射線源１１ｂと第二ディテクタ１２ｂとの対が設けられている。
このコンテナ重心位置検出装置２６においても、コンテナＣの三次元的な重心位置を検出することができるよう、第一放射線源１１ａと第二放射線源１１ｂとは、コンテナＣの搬送方向に略直交する方向に離間して配置されている。
【００６８】
各ディテクタ１２は、コンテナＣの搬送経路に略直交する方向（搬送経路を横断する方向）に沿って放射線検出素子１６を一列だけ設けた構成とされている。但し、放射線検出素子１６は、コンテナＣの搬送方向に略直交する方向（紙面に略垂直な方向）においては、放射線検出素子１６は、コンテナＣ全体をカバーするだけの数が配列されている。
各放射線検出素子１６は、シンチレータ１６ｂの短辺がコンテナＣの搬送方向（すなわち各放射線源１１の配列方向）と略平行となるようにして配置されていて、コンテナＣの搬送方向における指向性が高められており、これによって、対応する放射線源１１以外の放射線源１１からの放射線を検出しにくくなっている。
【００６９】
このコンテナ重心位置検出装置２６では、各放射線源１１から対応するディテクタ１２に放射線を照射した状態で、これら放射線源１１とディテクタ１２との対の間を通過したコンテナＣが放射線源１１とディテクタ１２との対によって走査されて、放射線源１１とディテクタ１２との対ごとに、コンテナＣ全体の放射線透過画像Ｉが得られる。
すなわち、このコンテナ重心位置検出装置２６では、コンテナＣの搬送中に、コンテナＣの重心位置を検出することができるので、コンテナＣの荷役効率を低下させずに済む。
また、このコンテナ重心位置検出装置２６では、各ディテクタ１２に使用する放射線素子１６の数を大幅に削減することができるので、製造コストを大幅に低減することができる。
なお、このコンテナ重心位置検出装置２６において、放射線源１１とディテクタ１２との対を一つだけ設けてもよい。この場合にも、第一実施形態と同様にして、コンテナＣの二次元的な重心位置を検出することができる。
【００７０】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図８から図１０を用いて説明する。
本実施形態に係るコンテナ重心位置通知システム３１は、第一実施形態に示したコンテナ重心位置通知システム１において、コンテナ重心位置検出装置２の代わりに、コンテナ重心位置検出装置３２を用いたものである。
以下、第一実施形態と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００７１】
図８の正面図に示すように、本実施形態に示すコンテナ重心位置検出装置３２は、第一実施形態で示したコンテナ位置検出装置２において、コンテナＣを平面視における複数箇所で保持して持ち上げる保持装置３３と、保持装置３３の各部に加わる負荷を検出する負荷検出装置３４とを設けたものである。
本実施形態では、保持装置３３として、図示せぬコンテナ荷役装置に搭載された保持装置３３を用いている。
具体的には、保持装置３３は、コンテナＣの上部四隅を保持するスプレッダ３６と、それぞれスプレッダ３６の異なる部位に接続された複数のロープ３７と、各ロープ３７の巻き上げと繰り出しとを行う巻き上げ機３８とを有している。ここで、スプレッダ３６は、トロリ３９からロープ３７によって吊り下げ支持されており、巻き上げ機３８によって炉ロープ３７の巻き上げまたは繰り出しを行うことで、上下方向に移動可能とされている。  また、トロリ３９は、図示せぬ移動装置によって、スプレッダ３６の短辺方向（図８の紙面に略垂直な方向）に移動可能とされている。
また、本実施形態では、負荷検出装置３４として、巻き上げ機の出力を検出して、この出力の大きさに基づいて各ロープ３７に加わる張力を検出する張力測定装置が用いられている。
【００７２】
図９の平面図に示すように、スプレッダ３６は、略長方形板状のフレーム３６ａと、フレーム３６ａの長手方向の両端から突出するアーム３６ｂと、アーム３６ｂの先端に設けられてコンテナＣの上部四隅に設けられた係合部と係脱可能にして係合する係合部（例えばツイストロックピン、図示せず）とを有している。
フレーム３６ａの上面には、その四隅に、それぞれロープ３７が取り付けられるロープ取付部３６ｃが設けられている。ここで、スプレッダ３６の各ロープ３７による吊点を、図９及び図１０の左下から半時計回りの順番でそれぞれ吊点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とする。
【００７３】
このように構成されるコンテナ重心位置検出装置３２では、コンテナＣの重心位置の検出にあたって、保持装置３３によってコンテナＣを保持して持ち上げて、コンテナＣを空中で静止させ、この状態で、負荷検出装置３４によって各ロープ３７の張力Ｔを測定する。
ここで、吊点Ｐ１に接続されるロープ３７の張力をＴ１，吊点Ｐ２に接続されるロープ３７の張力をＴ２，吊点Ｐ３に接続されるロープ３７の張力をＴ３，吊点Ｐ４に接続されるロープ３７の張力をＴ４とする。
【００７４】
このロープ３７の張力の大きさと、コンテナＣのモーメントの釣り合いの式とを用いて、コンテナＣのＸ軸方向の重心位置ＸＧ及びＹ軸方向の重心位置ＹＧをそれぞれ求める。
図１０に示すように、水平面上における吊点Ｐ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１）、吊点Ｐ２の座標を（Ｘ２，Ｙ２）、吊点Ｐ３の座標を（Ｘ３，Ｙ３）、吊点Ｐ４の座標を（Ｘ４，Ｙ４）とすると、コンテナＣのＸ軸方向の重心位置ＸＧは、次式（５）によって求められる。
【００７５】
【数５】
2007191173.tif 000007
【００７６】
同様に、コンテナＣのＹ軸方向の重心位置ＹＧは、次式（６）によって求められる。
【００７７】
【数６】
2007191173.tif 000008
【００７８】
また、コンテナＣのＺ軸方向の重心位置ＺＧは、まず、第一実施形態で示した手法によって求めることができる。
【００７９】
このように、本実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置３２によれば、放射線源１１とディテクタ１２とを一対だけ用いながら、コンテナＣの三次元的な重心の位置を検出することができる。
すなわち、このコンテナ重心位置検出装置３２では、厳重な管理が必要な放射線源１１、及び高価でかさばるディテクタ１２を複数設ける必要がないので、安全性の向上、設置コスト及び管理コストの低減、及び装置の小型化を図ることができる。
【００８０】
ここで、コンテナＣの重心位置が、平面視において吊点Ｐ１〜Ｐ４を頂点とする四角形の外に位置している場合には、一部のロープ３７の張力が０となるので、コンテナＣのＹ軸方向の重心位置ＹＧについては求めることができるが、コンテナＣのＸ軸方向の重心位置ＸＧについては正確に求めることはできない。
しかし、この場合には、コンテナＣの重心の偏りが大きすぎて、コンテナＣの取り扱いが困難になるので、このコンテナＣの荷役を継続することは好ましくない。
このため、このコンテナ重心位置検出装置３２では、コンテナＣの重心位置が、平面視において吊点Ｐ１〜Ｐ４を頂点とする四角形の外に位置している場合（言い換えれば一部のロープ３７の張力が０となっている場合）には、アラーム等で作業者にコンテナＣの重心の偏りが大きすぎるということを通知する構成とされる。
【００８１】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図１１から図１３を用いて説明する。
本実施形態に係るコンテナ重心位置通知システム４１は、図１１に示すように、第三実施形態に示したコンテナ重心位置通知システム３１において、コンテナ重心位置検出装置３２の代わりに、コンテナ重心位置検出装置４２を用いたものである。
以下、第一実施形態と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００８２】
図１１の正面図に示すように、本実施形態に示すコンテナ重心位置検出装置４２は、第三実施形態で示したコンテナ位置検出装置３２において、コンテナの振動の様子を検出する振動検出装置４３を設けたものである。
振動検出装置４３は、スプレッダ３６のフレーム３６ａの上面中央部に設けられるマーカ４６と、トロリ３９の下部に設けられて上方からスプレッダ３６の上面を撮影する撮像装置４７と、撮像装置４７の撮影画像に基づいて、水平面上でのマーカ４６の移動の様子を検出する画像処理装置とを有している。
本実施形態では、マーカ４６として、鉛直上方に向けてレーザー光を発するレーザー光源が用いられている。また、本実施形態では、演算装置１３が画像処理装置の役割を担っており、撮像装置４７の撮影した画像上でのマーカ４６の移動の様子に基づいて、コンテナＣの振動の様子（振幅や振動の周期等）を検出する構成とされている。
【００８３】
このように構成されるコンテナ位置検出装置４２では、コンテナＣの水平面上の重心位置の検出に先立って、まず、放射線源１１とディテクタ１２とを用いて、コンテナＣのＸ軸方向（長手方向）の重心位置ＸＧ及びＺ軸方向（コンテナＣの高さ方向）の重心位置ＺＧの検出が行われる。
次に、図１１に示すようにコンテナＣを吊り上げて略水平にして静止させた状態（この状態を初期状態とする）から、トロリ３９をコンテナＣの短辺方向（図１１の紙面に垂直な方向）に移動させることで、コンテナＣを、スプレッダ３６ごと短辺方向に振動させる。演算装置１３は、この状態での振動検出装置４３の出力に基づいて、コンテナＣの短辺方向（この方向をＹ軸方向とする）の重心位置ＹＧを検出する。
【００８４】
演算装置１３は、コンテナＣの振動の平衡位置が、コンテナＣの重心位置によって異なることを利用して、水平面上におけるコンテナＣの重心位置を検出する。
ここで、図１２及び図１３に示すように、トロリ３９の移動方向におけるコンテナＣの重心の偏心量（Ｙ軸方向におけるコンテナＣの中心からのずれ量）をｅとし、スプレッダ３６の吊点ＰからコンテナＣの重心までのＺ軸方向の距離をｈとする。なお、図１３に示すように、トロリ３９側でのＹ軸方向におけるロープ３７の吊点Ｐ間の距離Ｄは、スプレッダ３６側でのＹ軸方向におけるロープ３７の吊点Ｐ間の距離ｄよりも大きいものとする。
【００８５】
この場合、コンテナＣが初期状態の位置（二点差線で示す位置）から平衡位置（実線で示す位置）まで移動した際の、振動面上（ＹＺ平面上）でのロープ３７の傾斜角度ξは、近似的に、次式（７）で表すことができる（式（７）の導出方法については後述する）。
【００８６】
【数７】
2007191173.tif 000009
【００８７】
ここで、αはトロリ３９の加速度、ｇは重力加速度、Ｌはロープ３７のスプレッダ３６側の吊点Ｐからトロリ３９側の吊点Ｐまでの長さである。また、ｎ＝Ｄ／ｄ−１である。
【００８８】
そして、トロリ３９の制御装置の出力等からαの値を求め、巻き上げ機３８によるロープ３７の繰り出し量等からＬの値を求め、先に求めておいたコンテナＣのＺ軸方向の重心位置の情報に基づいてｈの値を求め、振動検出装置４３の出力からξの値を求めて、これらの値を式（７）に代入することで、ｅの値が求められる。
そして、このｅの値に基づいて、コンテナＣのＹ軸方向の重心位置ＹＧが求められる。
【００８９】
このように、本実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置４２によれば、放射線源１１とディテクタ１２とを一対だけ用いながら、コンテナＣの三次元的な重心の位置を検出することができる。
すなわち、このコンテナ重心位置検出装置４２では、厳重な管理が必要な放射線源１１、及び高価でかさばるディテクタ１２を複数設ける必要がないので、安全性の向上、設置コスト及び管理コストの低減、及び装置の小型化を図ることができる。
【００９０】
以下に、前記式（７）の導出方法について説明する。
まず、図１３に実線で示すように、斜め吊り状態にあるコンテナＣの振動の様子について考える。
ここで、以下の説明では、図中の各記号を、次のように定義する。
Ｍ；コンテナＣの質量
Ｔ；ロープ３７の張力
β；ｅ＝０、かつコンテナＣが静止している状態での鉛直線に対する各ロープ３７の傾斜角度
θ；コンテナＣの重心の偏心がある状態（図１２に示す状態）での鉛直線に対する各ロープ３７の傾斜角度（時計回り方向を正方向とする）
φ；水平面に対するコンテナＣの傾斜角度（図１３において時計回りを正方向とする）
なお、これらの記号のうち、添え字が０であるものは初期状態のものであり、添え字が１であるものは図１３の左側の吊点に関するものであり、添え字が２であるものは図１３の右側の吊点に関するものである。
また、以下の説明では、ロープ３７の伸びについては無視する。
【００９１】
Ｉ：静的釣り合いについての解析
加速度α＝０で、かつ偏心量ｅ＝０の状態での釣り合い位置のロープ角βは、次式（８）で示される。
【００９２】
【数８】
2007191173.tif 000010
【００９３】
このときの張力Ｔ０は、次式（９）で表される。
【００９４】
【数９】
2007191173.tif 000011
【００９５】
力の釣り合いの式から、次式（１０），（１１）が得られる。
【００９６】
【数１０】
2007191173.tif 000012
【００９７】
【数１１】
2007191173.tif 000013
【００９８】
一方、モーメントの釣り合いの式から、次式（１２）が得られる。
【００９９】
【数１２】
2007191173.tif 000014
【０１００】
幾何学的な位置関係から、次式（１３），（１４）が得られる。
【０１０１】
【数１３】
2007191173.tif 000015
【０１０２】
【数１４】
2007191173.tif 000016
【０１０３】
ここで、Ｌ１＝Ｌ２≡Ｌ、θ１＝ξ−β、θ２＝ξ＋βとおいて、上記式（１０）から式（１４）を書き直して、下記式（１５）から式（１９）を得る。但し、ξ≪１，β≪１とする。
【０１０４】
【数１５】
2007191173.tif 000017
【０１０５】
【数１６】
2007191173.tif 000018
【０１０６】
モーメントの釣り合いの式から、次式（１７），（１８），（１９）が得られる。
【０１０７】
【数１７】
2007191173.tif 000019
【０１０８】
【数１８】
2007191173.tif 000020
【０１０９】
【数１９】
2007191173.tif 000021
【０１１０】
以上の式（１５）〜式（１９）を、以下のように変形する。
式（１８）より、次式（２０）を得る。
【０１１１】
【数２０】
2007191173.tif 000022
【０１１２】
式（１９）より、次式（２１）を得る。
【０１１３】
【数２１】
2007191173.tif 000023
【０１１４】
ＩＩ：動的特性についての解析
力の釣り合いの式から、次式（２２），（２３）が得られる。
【０１１５】
【数２２】
2007191173.tif 000024
【０１１６】
【数２３】
2007191173.tif 000025
【０１１７】
ここで、近似的に、次式（２４）の関係が成り立つ。
【０１１８】
【数２４】
2007191173.tif 000026
【０１１９】
これにより、式（２２），（２３）は、それぞれ次式（２５），（２６）に書き換えることができる。
【０１２０】
【数２５】
2007191173.tif 000027
【０１２１】
【数２６】
2007191173.tif 000028
【０１２２】
これら式（２５），（２６）より、次式（２７）が得られる。
【０１２３】
【数２７】
2007191173.tif 000029
【０１２４】
ここで、平行吊りの場合は、平行振れには合計張力の項しか出てこないので、各ロープ張力は問題にならなかったが、斜め吊りの場合はロープ張力差も問題となる。
角運動量の式より、Ｉをコンテナ吊点間中心の極慣性モーメントとすると、次式（２８）が得られる。
【０１２５】
【数２８】
2007191173.tif 000030
【０１２６】
この式に、式（２１）の関係を適用すると、次式（２９）が得られる。
【０１２７】
【数２９】
2007191173.tif 000031
【０１２８】
この式を変形して次式（３０）を得る。
【０１２９】
【数３０】
2007191173.tif 000032
【０１３０】
この式を変形して次式（３１）を得る。
【０１３１】
【数３１】
2007191173.tif 000033
【０１３２】
ここで、次式（３２）を定義する。
【０１３３】
【数３２】
2007191173.tif 000034
【０１３４】
この式を用いて、式（３１）を近似して、次式（３３）を得る。
【０１３５】
【数３３】
2007191173.tif 000035
【０１３６】
この式を変形して、次式（３４）を得る。
【０１３７】
【数３４】
2007191173.tif 000036
【０１３８】
この式に、Ｄ＝（ｎ＋１）ｄを代入して、次式（３５）を得る。
【０１３９】
【数３５】
2007191173.tif 000037
【０１４０】
この式をさらに近似して、微小項を省略することで、次式（３６）を得る。
【０１４１】
【数３６】
2007191173.tif 000038
【０１４２】
ここで、次式（３７）を定義する。
【０１４３】
【数３７】
2007191173.tif 000039
【０１４４】
この式（３７）を用いると、式（３６）は、次式（３８）のように表される。
【０１４５】
【数３８】
2007191173.tif 000040
【０１４６】
ここで、コンテナＣの固有角振動数は、次式（３９）で表される。
【０１４７】
【数３９】
2007191173.tif 000041
【０１４８】
このため、コンテナＣの振動は、平衡位置が次式（７）で表される単振動となる。
【０１４９】
【数４０】
2007191173.tif 000042
【０１５０】
すなわち、斜め吊りでの平行振れにおいては、固有角振動数は、平行吊りと同一である。
また、振動の平衡位置は、重心の吊点中心からの水平方向偏心及び鉛直方向偏心に依存し、傾斜ファクターｎ＝Ｄ／ｄ−１によってその効果が拡大される。
【０１５１】
ここで、コンテナＣの重心がＸ軸方向の中心位置にある場合には、本実施形態のようにコンテナＣをＹＺ平面上で振動させても、コンテナＣに垂直軸線回りの揺動（スキュー）が生じない。一方、コンテナＣの重心がＸ軸方向の中心位置から外れている場合には、コンテナＣｗｏＹＺ平面上で振動させると、コンテナＣにスキュー方向の単振動が生じる。この単振動の周期は、コンテナＣの重心の、Ｘ軸方向の中心位置からのずれ量によって異なる。
【０１５２】
そこで、本実施形態において、コンテナＣのスキューの有無、及びスキューの周期に基づいて、コンテナＣのＸ軸方向の重心位置を算出してもよい。
このようにしてスキューの様子から求めた重心位置の情報を、放射線源１１とディテクタ１２とを用いて算出した重心位置の情報と比較してそれぞれの精度を検証したり、スキューの様子から求めた重心位置の情報を、放射線源１１とディテクタ１２とを用いて算出した重心位置の情報を補完するデータとして用いることで、より高精度にコンテナＣのＸ軸方向の重心位置を求めることができる。
【０１５３】
また、上記各実施形態で示したコンテナ重心位置検出方法を複数組み合わせて、各コンテナ重心位置検出方法によって得たコンテナＣの重心位置の情報を比較してそれぞれの精度を検証したり、いずれかのコンテナ重心位置検出方法を用いて得たコンテナＣの重心位置の情報を、他のコンテナ重心位置検出方法によって得たコンテナＣの重心位置の情報を補完するデータとして用いることで、より高精度にコンテナＣの重心位置を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明の第一実施形態に係るコンテナ重心位置通知システムの構成を概略的に示す側面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置のディテクタに用いられる放射線検出素子の構成を示す図であって、（ａ）は平断面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置によるコンテナ重心位置の検出方法を示す図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係るコンテナ重心位置通知システムの構成及びコンテナ重心位置検出装置によるコンテナ重心位置の検出方法の一例を示す平面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置によるコンテナ重心位置の検出方法の他の例を示す図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置によるコンテナ重心位置の検出方法を示す図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係るコンテナ重心位置通知システムの他の構成例を概略的に示す側面図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係るコンテナ重心位置通知システムの構成を概略的に示す正面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ矢視図である。
【図１０】本発明の第三実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置によるコンテナ重心位置の検出方法の他の例を示す図である。
【図１１】本発明の第四実施形態に係るコンテナ重心位置通知システムの構成を示す正面図である。
【図１２】本発明の第四実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置によるコンテナ重心位置の検出方法を示す図である。
【図１３】本発明の第四実施形態に係るコンテナ重心位置検出装置によるコンテナ重心位置の検出方法を示す図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１，２１，２６，３１，４１  コンテナ重心位置通知システム
２，２２，３２，４２  コンテナ重心位置検出装置
３  ＩＤタグ
４  情報記録装置
５  情報読取装置
１１  放射線源
１２  ディテクタ
１３  演算装置
３３  保持装置
３４  負荷検出装置
３６  スプレッダ（保持装置、支持装置）
３７  ロープ（保持装置、支持装置）
３８  巻き上げ機（保持装置、支持装置）
４３  振動検出装置
Ｃ  コンテナ
Ｓ  コンテナ進入スペース
【図１】
2007191173.tif 000043
【図２】
2007191173.tif 000044
【図３】
2007191173.tif 000045
【図４】
2007191173.tif 000046
【図５】
2007191173.tif 000047
【図６】
2007191173.tif 000048
【図７】
2007191173.tif 000049
【図８】
2007191173.tif 000050
【図９】
2007191173.tif 000051
【図１０】
2007191173.tif 000052
【図１１】
2007191173.tif 000053
【図１２】
2007191173.tif 000054
【図１３】
2007191173.tif 000055