JPH04303706A - 船舶位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は船舶位置検出装置に関す
る。さらに詳しくは、岸壁に接岸した船舶から荷揚げし
たり荷を積込む際に岸壁からの船舶の高さや水平距離な
どを検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、接岸した船舶から石炭や穀物など
のばら物を荷揚げするのに連続式アンローダが多く用い
られている。連続式アンローダは、一般に岸壁に設置さ
れたレール上を走行する台車と、台車上で旋回起伏する
ブームと、ブーム先端から垂下された垂直コンベヤとか
ら構成されており、垂直コンベヤを船倉内に挿入して、
その先端の掻取り部で倉内のばら物を連続的に掘削し、
それを搬送して荷揚げする。

【０００３】ところで、ばら物の荷揚げ中は潮の干満や
荷揚げ量により船の岸壁に対する高さは連続的に変って
いき、また、岸壁からの水平距離も変動する。これらの
変動を考慮に入れてアンローダなどの荷役機械を運転し
ないと掻取り部の先端が船底と衝突したりして、荷役装
置あるいは船底を損傷させることがある。

【０００４】従来よりこのような事故を防止するため、
つぎのような位置検出器が提案されている。特開昭５９
−３８６１８号公報に記載された位置検出器（従来例Ｉ
）は、水などの液体を入れた容器と岸壁側の基準点にお
かれる圧力検出器と、容器と圧力検出器を接続する輸液
チューブとからなり、船が接岸すると前記容器を永久磁
石で船にそのつど取付けるようにしたものである。この
装置によると船の高さが液体の圧力変動に換算されて知
ることができる。

【０００５】また、特開平２−１９８９２１号公報に示
された装置（従来例ＩＩ）は、掻取り装置の先端にマイ
クロ波送受信器を取付けており、マイクロ波を船底に向
けて送信し船底からの反射マイクロ波によって船底まで
の距離を求めるようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに従来例Ｉは、
岸壁からの船の高さが検出できるのみで、水平方向の距
離は検出することができない。そして、船が接岸する毎
に液体入りの容器を船に設置しなければならないという
手間がかかり、さらに輸液チューブで容器と圧力検出器
を接続していることから船と岸壁間の高さ及び距離によ
っては使用できないという問題があった。

【０００７】また従来例ＩＩでも、岸壁からの水平距離
を検出できないという欠点は同様であって、さらにマイ
クロ波の検出可能な距離が約１．５ｍ程度であることか
ら検出器が船底近くでないと検出できないという欠点が
あり、これに加えて掻取り装置の先端にマイクロ波送信
器を取付けていることから船内構造物や荷物との接触に
より損傷しやすいという問題があった。

【０００８】本発明はかかる事情に鑑み、取扱いに人手
を要せず、船の上下方向の高さだけでなく岸壁からの水
平距離を含めた位置を検知することができ、しかも荷役
機械の制御にリアルタイムで船の位置情報を提供するこ
とができる船舶位置検出装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の船舶位置検出装
置は、岸壁に設置された船舶用荷役機械に、接岸中の船
舶に向くように取付けられたレーザ測距器と、該レーザ
測距離器のビーム光を起伏走査させる起伏装置と、該ビ
ーム光の起伏角度を検出する起伏角度検出器と、レーザ
測距器の測長結果のうちの最短距離と当該最短距離の位
置を照射するビーム光の起伏角度とから船舶の位置を算
出する演算装置とからなることを特徴とする。

【００１０】本発明にいう船舶用荷役装置とは、船から
荷物を陸揚げするアンローダおよび船に荷物を積込むシ
ップローダの双方を含む概念である。

【００１１】

【作用】接岸中の船舶に向けてレーザ測距器の照射する
ビーム光を起伏走査すると船腹、コーナ部、デッキまで
の距離がそれぞれ測定される。このうちエッジ部までの
距離が最短距離になるはずであるから、その距離とコー
ナ部を照射しているときのビーム起伏角を知れば、岸壁
上の荷役機械からの船の位置すなわち上下方向の高さお
よび水平方向の距離を演算により求めることができる。 荷役装置の幾何学的寸法は既値であり、船の船底からハ
ッチ面までの距離も既値であるから、これらの既知数を
入力して演算すれば、荷役装置の先端と船底との距離も
リアルタイムに求めることができ、荷役装置を衝突させ
ないように制御することが可能となる。

【００１２】

【実施例】つぎに本発明を連続式アンローダに適用した
実施例に基づき説明する。図１において、Ｑは岸壁、Ｓ
は接岸中の船舶、ＵＬは船倉内のばら物などを陸揚げす
る連続式アンローダであり、岸壁Ｑ上に設置されたレー
ルＲ上を走行するようになっている。

【００１３】連続式アンローダＵＬ自体は公知の構造の
ものであり、走行台車１上に旋回台２が搭載され、旋回
台２上にブーム３が起伏自在に支持されている。４は油
圧シリンダで、ブーム３を起伏動作させる。ブーム３の
先端には垂直コンベヤ５が垂下され、その先端には掻取
り部６が取付けられている。船舶Ｓも公知の構成のもの
で、７は船倉、８は船底、９はハッチを示している。

【００１４】１０は本発明の装置で用いられるレーザ測
距器で、アンローダＵＬの固定部に取付けられ、適宜の
モータなどで起伏操作されるようになっている。また、
レーザ測距器１０は１台で構成する実施例でもよいが、
図２に示されるように、アンローダＵＬの走行方向に沿
って２台のレーザ測距器１０ａ　、１０ｂ　を設置し、
２台１組で構成してもよい。

【００１５】ここで図１中の符号は下記の寸法を意味し
ている。 Ａ：レーザ測距器１０の起伏中心からブーム３の起伏中
心までの垂直距離 Ｂ：ブーム３の起伏中心から垂直コンベヤ５の上端連結
部までの距離 Ｃ：垂直コンベヤ５の上端連結点から掻取り部６先端ま
での距離 α：船舶Ｓの船底８からハッチ９までの距離ｘ：ブーム
３の起伏中心からレーザ測距器１０の起伏中心までの距
離 ｙ：レーザ測距器１０の起伏中心から船舶１０のコーナ
部ａまでの水平距離 ｚ：レーザ測距器１０の起伏中心から船舶１０のコーナ
部ａまでの垂直距離 図３には本実施例の検出装置におけるブロック図が示さ
れている。レーザ測距器１０は起伏装置を構成する適宜
のモータ１１に連結されており、前記レーザ測距器１０
には制御部１２が、前記モータ１１には制御部１３が接
続されている。そして、前記モータ１１としては、サー
ボモータやステッピングモータなどが制御性の観点から
好ましく、これらのモータ１１によりレーザ測距器１０
を起伏させるとビーム光を起伏走査することができるよ
うになっている。

【００１６】１４はレーザ測距器１０の起伏角度θ１　
を検出する起伏角度検出器であり、たとえばモータ１１
のモータ軸などに取付けられた回転型ポテンショメータ
などが用いられる。

【００１７】１５はレーザ測距器１０などを制御すると
共に得られた検出データに基づき船舶Ｓの位置を演算す
る演算装置である。この演算装置１５には既知の数値（
前記Ａ、Ｂ、Ｃ、ｘなど）が入力されており、またブー
ム３の旋回角度や起伏角度も適宜の角度検出器から入力
されるようになっている。そして、船舶Ｓの船底８から
ハッチ面までの距離αはその都度入力するようになって
いる。

【００１８】つぎに図４に基づき本実施例における船舶
位置の検出要領を説明する。荷役作業を開始する前に接
岸中の船舶Ｓに向けレーザ測距器１０を起伏動作させビ
ーム光を走査する。このばあい起伏角の範囲を制限して
おけば、船舶Ｓのコーナ部ａを中心にハッチ面と船腹の
みを走査し、必要な信号の抽出を容易にすることができ
る。

【００１９】さて、１回起伏走査すると、計測結果のう
ちの最短距離は船舶Ｓの岸壁側のコーナ部ａまでの距離
Ｌに相当するはずである。この距離Ｌとコーナ部ａに照
射している状態の起伏角度θ１　を演算データとして取
込めば、演算装置１５において、レーザ測距器１０から
船腹までの水平距離ｙとレーザ測距器１０からハッチ面
までの垂直距離ｚを算出することができる。また、図２
に示すように２台のレーザ測距器１０ａ　、１０ｂ　の
それぞれに対応する位置で、水平距離ｙ１　、ｙ２　を
算出すれば、船舶Ｓの岸壁Ｑに対する傾きθ２　を求め
ることもできる。

【００２０】以上のごとく船舶Ｓの位置、換言すれば水
平距離ｙと垂直距離ｚが求められれば、アンローダＵＬ
の寸法（Ａ、Ｂ、Ｃなど）と船舶Ｓの船底８までの深さ
αは既値であるので、演算装置１５により、掻取り部６
から船底８までの距離を算出することができる。そして
、この結果に基づいてアンローダＵＬを船底８などに衝
突させないように運転することが可能となる。また、前
記最短距離Ｌおよび起伏角θ１　の検出およびその後の
演算はリアルタイムで行えるので、陸揚げや潮の干満に
よる船舶位置の変化に充分追随できるものである。

【００２１】図５には、船舶Ｓの幅方向の傾きを検出す
るばあいの使用例が示されている。このばあい図５（Ａ
）　に示すように、レーザ測距器１０の起伏角度を図４
のばあいより大きくして船舶Ｓの海側のコーナ部ｂも測
定する。測定結果は同図（Ｂ）　に示すようなグラフを
描き、ｅ部分は船腹を、ｆ部分はデッキを、ｇ部分はハ
ッチ面までの距離をそれぞれ検出しており、ｈ部分は船
Ｓの海側のコーナ部ｂを越えた部分を照射し距離が無限
大になったことを示している。したがって、ｅ部分とｆ
部分の交点が船Ｓの岸壁側のコーナ部ａまでの距離Ｌと
起伏角度θ１　を示し、ｆ部分とｈ部分の交点が船Ｓの
海側のコーナ部ｂまでの距離Ｌと起伏角度θ１　を示す
ことになる。この検知結果から、船舶Ｓの両舷のコーナ
部ａ、ｂにおける水平距離と垂直距離を算出しうるので
、船舶Ｓの幅方向の傾きを検出することができる。そし
てこの傾きを検出すると、アンローダＵＬの掻取り部６
を船幅方向に動かしたときにも船底などに衝突するのを
防止するよう制御することができる。

【００２２】さらに、本発明の応用例として、レーザ測
距器１０を水平方向にも旋回操作すれば、船舶Ｓの上面
に開口しているホールドの開口寸法も検出することがで
きる。水平方向に旋回するための機構としては、たとえ
ば前記実施例のレーザ測距器１０を専用の旋回台に乗せ
、旋回用のモータを連結し、旋回角を検出するエンコー
ダなどの回転角検出器を付加することでよい。そして、
レーザ測距器１０を旋回起伏させてビーム光を船首−船
尾方向に走査すると共に起伏させて海−陸方向に走査す
れば、ホールドの開口部周辺の形状変化に基づいて、ホ
ールドの四隅までの距離Ｌをそれぞれ検出でき、その検
出結果に基づいてホールドの縦横寸法を求めることがで
きる。 そして、その結果に基づいて制御すればアンローダやシ
ップローダをホールドに衝突させないように運転するこ
とが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、接岸中の船舶のアンロ
ーダなどの荷役機械に対する水平距離、垂直距離、岸壁
に対する傾き、船舶の幅方向の傾きなど総合的な船舶位
置をリアルタイムに検出することができるので、アンロ
ーダやシップローダなど船舶用荷役機械を船底などに衝
突させないように運転することが可能となる。

【００２４】また、本発明は非接触で所用の距離を検出
できるので、手間がかからず故障も生じにくいという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかわる検出装置の使用状
態を示す説明図である。

【図２】本発明の一実施例にかかわる検出装置の平面図
である。

【図３】本発明の検出装置のブロック図である。

【図４】本発明における船舶位置検出の要領を示す説明
図である。

【図５】本発明において船舶の幅方向の傾きを検出する
要領を示す図であり、（Ａ）　はレーザー測距器と船舶
の位置関係を示し、（Ｂ）　は、レーザ測距器の測距結
果を示すグラフである。

【符号の説明】

ＵＬ　　連続式アンローダ Ｓ　　船舶 ７　　船倉 ８　　船底 ９　　ハッチ １０　　レーザ測距器 １１　　モータ １４　　起伏角度検出器 １５　　演算装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】岸壁に設置された船舶用荷役機械に、接岸
   中の船舶に向くように取付けられたレーザ測距器と、該
   レーザ測距器のビーム光を起伏走査させる起伏装置と、
   該ビーム光の起伏角度を検出する起伏角度検出器と、レ
   ーザ測距器の測長結果のうちの最短距離と当該最短距離
   の位置を照射するビーム光の起伏角度とから船舶の位置
   を算出する演算装置とからなることを特徴とする船舶位
   置検出装置。
2. 【請求項２】前記レーザ測距器が、船舶用荷役機械の走
   行方向に沿って２台、前記船舶用荷役機械上に取付けら
   れていることを特徴とする請求項１記載の船舶位置検出
   装置。
3. 【請求項３】前記レーザ測距器のビーム光を旋回走査す
   る旋回装置と、前記ビーム光の旋回角度を検出する旋回
   角度検出器を付加したことを特徴とする請求項１または
   ２記載の船舶位置検出装置。
4. 【請求項４】前記船舶の位置を算出する演算装置が、レ
   ーザ測距器の測長結果のうちの最短距離および無限大に
   なる直前の距離と該最短距離および無限大になる直前の
   距離の位置を照射するビーム光の起伏角度の検出値を取
   込んで演算することを特徴とする請求項１、２または３
   記載の船舶位置検出装置。