(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナの昇降を制御するとともに、その降下時には設定された降下速度パターン及び停止位置に基づいて自動的な巻下及び停止制御を行うコンテナクレーンの巻上制御装置において、
前記コンテナのツイストロックにより得られるスプレッダの伸縮幅情報を取得するスプレッダ伸縮幅情報取得手段と、
前記スプレッダ伸縮幅情報取得手段により取得された前記スプレッダの伸縮幅情報に基づいて、前記コンテナのサイズを判定するコンテナサイズ判定手段と、
前記コンテナの上昇を開始する際に、その巻上開始点を検出する位置検出手段と、
前記コンテナサイズ判定手段により判定された前記コンテナのサイズに基づく前記コンテナの高さと、前記位置検出手段により検出された前記巻上開始点とを比較することにより、前記コンテナが段積されているか否かを判定する段積判定手段と、
前記コンテナが段積されていない場合におけるコンテナ巻下制御の前記降下速度パターン及び前記停止位置を決定する速度パターン制御手段と、
前記段積判定手段による判定結果が段積されていると判定した場合、前記速度パターン制御手段により決定された前記降下速度パターン及び前記停止位置を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とするコンテナクレーンの巻上制御装置。
【請求項２】
コンテナの昇降を制御するとともに、その降下時には設定された降下速度パターン及び停止位置に基づいて自動的な巻下及び停止制御を行うコンテナクレーンの巻上制御装置を制御するプログラムであって、
前記コンテナのツイストロックにより得られるスプレッダの伸縮幅情報を取得するスプレッダ伸縮幅情報取得手段と、
前記スプレッダ伸縮幅情報取得手段により取得された前記スプレッダの伸縮幅情報に基づいて、前記コンテナのサイズを判定するコンテナサイズ判定手段と、
前記コンテナの上昇を開始する際に、その巻上開始点を検出する位置検出手段と、
前記コンテナサイズ判定手段により判定された前記コンテナのサイズに基づく前記コンテナの高さと、前記位置検出手段により検出された前記巻上開始点とを比較することにより、前記コンテナが段積されているか否かを判定する段積判定手段と、
前記コンテナが段積されていない場合におけるコンテナ巻下制御の前記降下速度パターン及び前記停止位置を決定する速度パターン制御手段と、
前記段積判定手段による判定結果が段積されていると判定した場合、前記速度パターン制御手段により決定された前記降下速度パターン及び前記停止位置を補正する補正手段として
コンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコンテナクレーンの巻上制御装置及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンテナクレーンにおいて荷役を行う場合、空コンテナであろうと搭載コンテナであろうと、１コンテナづつ船に荷役を行っている。
しかし、１コンテナづつの荷役では効率が悪いため、近年、空コンテナ等で重量が小さい場合には、一度に２〜３コンテナを段積みで荷役するケースが増えてきている。
このようにして、コンテナクレーンにおける荷役効率の向上を図ることが検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、段積みによる荷役においては、コンテナ巻き下げ時の制御が難しいという問題がある。
図３はコンテナクレーンにおける荷役作業時のスプレッダと運転室の関係を示す図である。
【０００４】
同図に示すように、コンテナクレーンでは、コンテナを保持するスプレッダに対して、当該スプレッダを制御する運転室がそのほぼ真上から見下ろすところに位置する。この事情は船への荷役でも地上への荷役でも同様である。
【０００５】
このような位置関係は、コンテナを巻き上げるときには特に問題はないが、コンテナを巻き下ろして船や地上へ降ろす場合には、その停止位置が把握しにくいという問題がある。
【０００６】
従来のコンテナクレーンではこの問題を解決するため、コンテナサイズや船のデッキ高さ等を予め巻上制御装置に入力しておき、コンテナ巻き下げ時には自動的な制御により巻き下げ減速を行い、停止するようにしている。
【０００７】
しかしながら、この制御は、コンテナが１つであり、各部のサイズ関係が固定であるという前提に行われているものである。したがって、上記した一度に２〜３コンテナを段積みで荷役する場合には、船のデッキ高さに応じた減速制御点及び停止制御点が固定であるにもかかわらず、段積みによるコンテナ分だけ高さ方向の寸法が変わってしまうことになる。
【０００８】
このために、段積みコンテナの巻き下げではオペレータが注意していない限り、巻き下げ時には船のデッキや地上に衝突する可能性がある。しかし、運転員が注意しようにも、図３に示す運転室とコンテナの位置関係から、十分に注意しつつコンテナを下ろすには困難である。したがって、コンテナの段積みは、かえって安全性を低下させ、ひいては作業効率を下げることになりかねなかった。
【０００９】
本発明は、このような実情を考慮してなされたもので、コンテナを段積みして荷役作業を行う場合でも、その巻き下げにより船のデッキや地上に衝突するのを防止することができるコンテナクレーンの巻上制御装置及び記録媒体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、コンテナの昇降を制御するとともに、その降下時には設定された降下速度パターン及び停止位置に基づいて自動的な巻下及び停止制御を行うコンテナクレーンの巻上制御装置において、前記コンテナのツイストロックにより得られるスプレッダの伸縮幅情報を取得するスプレッダ伸縮幅情報取得手段と、前記スプレッダ伸縮幅情報取得手段により取得された前記スプレッダの伸縮幅情報に基づいて、前記コンテナのサイズを判定するコンテナサイズ判定手段と、前記コンテナの上昇を開始する際に、その巻上開始点を検出する位置検出手段と、前記コンテナサイズ判定手段により判定された前記コンテナのサイズに基づく前記コンテナの高さと、前記位置検出手段により検出された前記巻上開始点とを比較することにより、前記コンテナが段積されているか否かを判定する段積判定手段と、前記コンテナが段積されていない場合におけるコンテナ巻下制御の前記降下速度パターン及び前記停止位置を決定する速度パターン制御手段と前記段積判定手段による判定結果が段積されていると判定した場合、前記速度パターン制御手段により決定された前記降下速度パターン及び前記停止位置を補正する補正手段とを備えたコンテナクレーンの巻上制御装置についてなされたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（発明の第１の実施の形態）
コンテナサイズは、２０，４０，４５ｆｔ（フィート）等大きさが決まっている為、１コンテナあたりの高さはコンテナサイズにより固定である。本実施形態の巻上制御装置はこの点に着目して構成されている。
【００１６】
つまり上記条件を念頭に置き、コンテナ巻上時開始した時点の巻上位置検出器のデータと巻上位置基準点との偏差、及びコンテナサイズからコンテナの段積み数を算出する。そして、その算出結果に基づき、巻上開始した時点の位置データと巻上位置基準点の偏差データを巻上制御回路に渡し、あらかじめ設定されている巻下の速度パターンに補正処理を加えるものである。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態に係るコンテナクレーンの巻上制御装置の構成例を示すブロック図である。
このコンテナクレーンの巻上制御装置は、コンテナ５をつかむスプレッダ４と、このコンテナ５を昇降させるドラム２と、巻上量すなわち巻上位置を検出する位置検出器３と、この位置検出器３及び速度検出器１２が結合されかつドラム２を駆動する電動機１と、この電動機１を制御するドライブ装置６及び巻上制御回路１０から構成されている。また、巻上制御回路１０には運転者からの運転指令入力を受け付ける運転指令回路１１が接続されている。
【００１８】
巻上制御回路１０は、コンテナの巻上と巻き下げを制御する回路である。この回路１０においては、位置検出器３からの位置データにより、巻上開始時コンテナが段積みされているかどうかを段積判定回路８で判定し、段積されている場合には位置データ演算回路７にて位置偏差量を演算する。位置データ演算回路７は、この位置偏差量を補正信号として速度パターン制御回路９にデータを引き渡す。
【００１９】
巻上制御回路１０に設けられた速度パターン制御回路９は、減速点及び停止点の補正を行いつつ、速度検出器１２からの速度検出信号及び位置検出器３からの巻上位置データをもとに、ドライブ装置６に対する制御を実行する。
【００２０】
次に、以上のように構成された本実施形態におけるコンテナクレーンの巻上制御装置の動作について説明する。
ここでは、地上にある段積みコンテナを船のデッキ上に下ろす場合について説明する。
【００２１】
図２は巻上制御回路の処理を示す図である。
まず、コンテナ５を吊り上げるに際し、運転指令回路１１からの指令によりスプレッダ４によるツイストロックが行われる（そのための回路は図示せず）。スプレッダ４はコンテナサイズに対応して伸縮可能に構成されており、ツイストロックというのはスプレッダ４に設けられた鍵状のジグでコンテナを吊り固定する作業である。
【００２２】
ツイストロックはスプレッダの幅がコンテナと一致していなければ実行できないため、このツイストロック（ｓ１）によりスプレッダ４の伸縮幅が確定される。したがって、段積判定回路８にツイストロック信号及びそのときのスプレッダ伸縮パターン（伸縮幅）が入力されることでコンテナサイズが判定される（ｓ２）。
【００２３】
これによりコンテナサイズが判定可能である。またコンテナ５はサイズにより高さが決まっており、ここで判定されたコンテナサイズに基づきコンテナ５に高さ、すなわち巻上基準点（ｈ１）が段積判定回路８により決定される（ｓ３）。この巻上基準点（ｈ１）は地上高からの１コンテナ分の高さであり、地上高自体は位置検出器３（エンコーダ）の有する絶対値として把握されている。
【００２４】
次に運転員が運転指令回路１１から巻上制御回路１０に巻上開始指令を与えると、速度パターン制御回路９によりスプレッダ上昇制御がドライブ装置６に対する開始される。この巻上制御自体は従来と同様であるので特に図示しないが、この巻上開始（ｓ４）と同時に位置検出器３からそのとき検出される巻上位置データが段積判定回路８に入力され（ｓ５）、巻上開始位置（ｈ２）データとして記憶される（ｓ６）。
【００２５】
段積判定回路８において、この記録された巻上開始位置（ｈ２）は、先の巻上基準点（ｈ１）と比較演算され（ｓ７）、ｈ２＞ｈ１が成立していれば段積荷役と判断される（ｓ９）。また逆に、ｈ２＞ｈ１が成立してない場合は通常荷役と判断される（ｓ８）。
【００２６】
通常荷役と判断されたときには（ｓ８）、段積判定回路８から位置データ演算回路７ひいては速度パターン制御回路９に段積みである旨の補正信号が送信されず、速度パターン制御回路９は通常荷役として制御を実行する。
【００２７】
一方、段積荷役と判定された場合には（ｓ９）、その旨及び巻上基準点（ｈ１）並びに巻上開始位置（ｈ２）が位置データ演算回路７に入力される。
入力された巻上基準点（ｈ１）及び巻上開始位置（ｈ２）は、位置データ演算回路７においてその差が計算される（ｓ１０）。
【００２８】
この計算結果である位置偏差量（Δｈ）は、位置データ演算回路７から速度パターン制御回路９に補正信号として入力され、減速点演算処理部１５及び停止点演算処理部１６に設定される（ｓ１１）。
【００２９】
以上は、巻上開始にあたって行われる一連の処理である。
速度パターン制御回路９による制御で所定の高さまで巻き上げられたスプレッダ４（コンテナ）は、その後更なる運転指令に基づいて横行し、地上から船上方の巻き下げ開始位置まで移動する。
【００３０】
ここで、運転者はスプレッダの巻き下げを開始するが、このとき、状況に応じて、複数種類の降下速度パターンが速度パターン制御回路９に用意されている。各パターンではその主たる降下速度に応じて減速開始点と停止点がそれぞれ規定されている。
【００３１】
ステップｓ８で通常荷役と判定された場合には、運転者のパターン選択に従い（ｔ１２）、元々設定されているとおりの速度パターンで増速され、さらに減速停止制御が実行される（ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６，ｔ１７，ｔ１８）。なお、この増速減速停止制御には、位置検出器３からの巻上位置データ及び速度検出器１２からの速度検出信号が用いられる。
【００３２】
一方、ステップｓ９で段積荷役と判定された場合には、運転者のパターン選択及び巻き下げ開始指令（ｓ１２）に対応して以下の処理が行われる。
まず、停止点演算処理部１６により、ステップｓ１１で入力された位置偏差量（Δｈ）の分ほど上方に停止点が設定し直されるとともに（ｓ１３）、減速点演算処理部１５により速度パターンにおける減速点も設定し直される（ｓ１４）。
【００３３】
ここで、減速点の再設定は、再設定された停止点及び選択された速度パターンに対応して行われる。すなわち停止点が位置偏差量（Δｈ）の分ほど上方になったこと、及び、主たる降下速度等をもとにして、当該停止点にスムーズに停止させるために、減速を開始すべき減速点が減速点演算処理部１５により演算されるのである。
【００３４】
かかる減速点及び停止点の再設定が行われた後、運転者が選択した速度パターンで増速され、さらに減速停止制御が実行される（ｓ１５，ｓ１６，ｓ１７，ｓ１８，ｓ１９，ｓ２０）。なお、この場合にも位置検出器３からの巻上位置データ及び速度検出器１２からの速度検出信号が制御に用いられる。
【００３５】
こうして、スプレッダ４は、選択パターンで自動的に降下し、コンテナの段数に合わせて適切な位置に自動的に停止することになる。
上述したように、本発明の実施の形態に係るコンテナクレーンの巻上制御装置は、コンテナサイズに基づく巻上基準点（ｈ１）及び巻上開始位置（ｈ２）から段積みか否かを判定し位置偏差量（Δｈ）を算出するとともに、当該位置偏差量に基づき、巻き下げ時の減速点及び停止点を修正するようにしたので、オペレータが意識することなく自動制御でコンテナ巻下時船のデッキにコンテナを衝突する危険性を排除することができる。また、段積み荷役が安全にできるため、荷役効率が大幅に向上する。
【００３６】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
例えば実施形態では地上側から船側への荷役の場合を説明したが、本発明の巻上制御装置は船側から地上側への荷役の場合にも適用できるものである。
【００３７】
また、実施形態に記載した手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウエア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピーディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウエア手段（実行プログラムのみならずテーブルやデータ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含むものである。本装置を実現する計算機は、記憶媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウエア手段を構築し、このソフトウエア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、段積み状態を検知してその状態に応じてスプレッダの降下速度パターンを変更するようにしたので、コンテナを段積みして荷役作業を行う場合でも、その巻き下げにより船のデッキや地上に衝突するのを防止することができるコンテナクレーンの巻上制御装置及び記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンテナクレーンの巻上制御装置の構成例を示すブロック図。
【図２】同実施形態の巻上制御回路の処理を示す図。
【図３】コンテナクレーンにおける荷役作業時のスプレッダと運転室の関係を示す図。
【符号の説明】
１…電動機
２…ドラム
３…位置検出器
４…スプレッダ
５…コンテナ
６…ドライブ装置
７…位置データ演算回路
８…段積判定回路
９…速度パターン制御回路
１０…巻上制御回路
１１…運転指令回路
１２…速度検出器
１５…減速点演算処理部
１６…停止点演算処理部
【図１】
0004209968.tif 000002
【図２】
0004209968.tif 000003
【図３】
0004209968.tif 000004