JPH09297023A - アンローダの掘削部と船体との相対位置計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 船体側の相対的な変動をアンローダの荷役制
御系へ反映して、この相対的な変動に対する対応制御を
可能にすることができるアンローダの掘削部と船体との
相対位置計測装置を提供する。 【解決手段】 アンローダに設けた２台の追尾型光波距
離計１０ａ，１０ｂと、接岸した船舶のデッキ上の２個
所に設ける反射プリズム１１ａ，１１ｂと、アンローダ
及び船舶を静止した状態のもとで、２台の追尾型光波距
離計により各１個の前記反射プリズムを追尾計測して制
御用の船体側の原点位置及びハッチサイズを算出記憶設
定すると共に、アンローダの運転中には、前記原点位置
と各追尾型光波距離計が計測する各反射プリズムまでの
距離及び角度を基に、船舶のハッチ及び船倉壁とアンロ
ーダの掘削部との相対位置を求め、これらの相対位置を
荷役制御装置２０及びＣＲＴ表示手段１９へ供給する監
視手段１８と、前記相対位置を表示するＣＲＴ表示手段
１９とを備えて相対位置計測装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンローダの自動
荷役制御に使用されるアンローダの掘削部と船体との相
対位置計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、接岸した船舶の船倉からアンロ
ーダによって荷揚げを行う際の状況（工程）を示す概略
の平面図である。

【０００３】同図に示すように、従来、接岸した船舶５
１の船倉５２（船倉は複数あるが、図８にはそのうちの
１つを図示する）からアンローダ６０によって荷揚げす
る際には、アンローダ６０の運転者自身が目視して、又
は船上の作業員の誘導下で、アンローダ６０の掘削コラ
ム６５を船倉５２のハッチ５３の略中央位置へ移動下降
し、この中央位置を原点位置として、船舶５１の諸元デ
ータから、ハッチ５３の周囲の壁面まで及び船倉５２の
周囲の壁面（船倉前後の隔壁５５，５６、船倉の側壁５
４）までの距離を求め、このことによって、衝突防止を
図りながら、掘削コラム６５を船倉内へと下降し、ここ
で掘削コラム６５を図中に一点鎖線で示すように水平方
向へ６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ、６５ｅ、６５
ｆ、６５ｇの如く周回移動させて自動又は手動による荷
役制御を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アンロ
ーダ６０による荷役中には、接岸された船舶５１が潮位
の変化や潮流等によりアンローダ６０の掘削部に対して
相対的に上下（Ｚ）方向、横（Ｘ）方向、船体長さ
（Ｙ）方向へ変動するのに対し、上記従来のアンローダ
６０の荷役制御では、かかる船体側の相対的な変動に対
応して、掘削コラム６５を追従制御することが難しく、
このため荷役の能率を上げられないという問題がある。

【０００５】従って本発明は上記従来技術に鑑み、船体
側の相対的な変動をアンローダの荷役制御系へ反映し
て、この相対的な変動に対する対応制御を可能にするこ
とができるアンローダの掘削部と船体との相対位置計測
装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のアンローダの掘削部と船体との相対位置計測装置
は、アンローダに設けた２台の追尾型光波距離計と、接
岸した船舶のデッキ上の２個所に設ける反射プリズム
と、前記アンローダ及び船舶を静止した状態のもとで、
前記２台の追尾型光波距離計により各１台の前記反射プ
リズムを追尾計測して制御用の船体側の原点位置及びハ
ッチサイズを算出記憶設定すると共に、前記アンローダ
の運転中には、この設定された原点位置と前記２台の追
尾型光波距離計が計測する前記２台の反射プリズムまで
の距離及び角度を基に、前記船舶のハッチ及び船倉壁と
前記アンローダの掘削部との相対位置を求め、これらの
相対位置を前記アンローダの制御系へ供給する監視手段
とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、上記構成のアンローダの掘削部と船
体との相対位置計測装置において、前記監視手段から供
給される前記相対位置を表示する表示手段を備えたこと
を特徴とする。

【０００８】従って、上記本発明のアンローダの掘削部
と船体との相対位置計測装置によれば、アンローダに設
けた２台の追尾型光波距離計、船舶のデッキ上の２箇所
（２定点位置）に設けた反射プリズム、及び監視手段に
よって、アンローダの掘削部と船舶のハッチ及び船倉壁
との相対位置が、リアルタイムで継続的に求められてア
ンローダの制御系へと供給される。

【０００９】また、同時に、監視手段により初期に測定
し算出記憶設定した制御用の原点位置と追尾型光波距離
計及び監視手段で計測する相対位置と、アンローダ側の
実際の移動量とを比較して船舶側の変動量を監視し、船
舶側に一定量の変動が発生したときには制御用の原点位
置を更新することにより、潮位の変化や潮流等による船
舶側のＸ、Ｙ、Ｚ方向の変動に対してアンローダの制御
系を対応させることが可能になる。

【００１０】また、表示手段を備えることにより、アン
ローダの掘削部と船舶のハッチ及び船倉壁との相対位置
を容易に確認することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基ずき詳細に説明する。

【００１２】〈構成〉図１は本発明の実施の形態に係る
アンローダの掘削部と船体との相対位置計測装置を備え
たアンローダの全体構成を示す側面図、図２は図１のII
ーII線矢視平面図である。

【００１３】これらの図に示すように、岸壁７０には船
舶５１が接岸されており、この船舶５１の船倉５２内に
はバラ荷５７が積まれている。船倉５２は、前後の隔壁
５５，５６と左右の側壁５４とによって周囲を囲まれて
いる。

【００１４】一方、陸側には、船舶５１からバラ荷５７
を荷揚げするために、本実施の形態に係る相対位置計測
装置を備えたアンローダ６０が配備されている。このア
ンローダ６０は次のように構成されている。

【００１５】即ち、図中の６１はアンローダ６０の走行
架台であり、この走行架台６１上には旋回Ａフレーム６
２が設けられている。旋回Ａフレーム６２の上部には起
伏ブーム６３が起伏可能に支持され、起伏ブーム６３の
先端にはＬフレーム６４が支持されている。Ｌフレーム
６４には掘削コラム６５が旋回駆動可能に且つ垂直を保
って支持されている。掘削コラム６５の下端部にはＬ型
掘削部６５´を備えている。

【００１６】また、走行架台６１の下部には走行架台６
１の走行距離を検出する走行距離検出器４１が設けら
れ、旋回Ａフレーム６２の下部には旋回Ａフレーム６２
の旋回角を検出する旋回角検出器４２が設けられ、旋回
Ａフレーム６２の上部には起伏ブーム６３の起伏角を検
出する起伏角検出器４３が設けられ、掘削コラム６５の
上部には掘削コラム６５の旋回角を検出するコラム旋回
角検出器４４が設けられている。

【００１７】これらの構成と検出器は、従来と同様のも
のであり、本実施の形態においても、そのまま適用す
る。

【００１８】そして、アンローダ６０の走行架台６１の
海側部には、相互に間隔を離して２台の追尾型光波距離
計１０ａ，１０ｂが配設される一方、接岸した船舶５１
には、前記２台の追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂに対
応して２台の反射プリズム１１ａ，１１ｂが配設されて
いる。これら２台の反射プリズム１１ａ，１１ｂは、船
舶５１のデッキ上の２個所の定点位置（例えば図示のよ
うにハッチ５３の対角のコーナー部）に一定の高さ位置
に仮設配置されている。

【００１９】反射プリズム１１ａ，１１ｂは、この他に
も、例えば図２中に○印で示すハッチ側部の延長線と船
倉５２の隔壁５５，５６とが交差する位置１１ａ´, １
１ｂ´等を定点位置として配置してもよい。

【００２０】２台の追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂ
は、使用可能距離が１０〜１５０ｍ、追尾角度範囲が水
平３６０度・垂直±３０度、程度の既存のものを使用
し、各１台の反射プリズム１１ａ，１１ｂを追尾して、
距離及び水平・垂直傾斜角の計測を行うようにする。

【００２１】次に、図３は、本発明の実施の形態に係る
アンローダの掘削部と船体との相対位置計測装置（以
下、単にこれを相対位置計測装置という）のシステム構
成図である。

【００２２】同図に示すように、相対位置計測装置は、
前述の２台の追尾型光波距離計１０ａ、１０ｂと、２台
の反射プリズム１１ａ，１１ｂとを備えると共に、監視
手段１８と、ＣＲＴ表示装置１９とを備えている。

【００２３】監視手段１８は、各追尾型光波距離計１０
ａ，１０ｂの検出信号、アンローダ６０に設けたその他
の各検出器４１，４２，４３，４４の検出信号、及び船
体側の情報を入力する入力部１４と、各追尾型光波距離
計１０ａ，１０ｂからの検出信号を基に船舶５１側の制
御用の原点位置を算出し記憶する原点位置算出・記憶部
１５と、アンローダ６０の掘削コラム６５とハッチ５３
及び船倉壁５４，５５，５６との相対位置（水平・垂直
方向の位置）を求める相対位置計算部１６と、船体変動
量計算部１７とを備えている。

【００２４】ＣＲＴ表示手段１９は、監視手段１８から
供給される監視結果を表示する。

【００２５】図４は、ＣＲＴ表示手段に表示される監視
手段の監視結果の表示例を示す説明図である。同図に示
すように、ＣＲＴ表示手段１９のＣＲＴ画面には、アン
ローダ６０の掘削コラム６５の輪郭画像（コラム部表示
６５Ｃ）と、船倉壁５４，５５，５６及びハッチ５３の
輪郭画像（側壁表示５４Ｃ、隔壁表示５５Ｃ，５６Ｃ、
ハッチ口表示５３Ｃ）と、掘削コラム６５から前後左右
のハッチ５３及び船倉壁５４，５５，５６までの距離
や、掘削コラム６５の現在の掘削高さ、掘削深さ、荷揚
げ量、座標位置を表す数値（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、
Ｄ５）とが表示される。更には、制御用の原点位置の座
標値や、船体の変動量の現在値や、警告時の対処指示等
も表示することができる。

【００２６】そして、図３中の２０はアンローダ６０の
荷役制御を行う荷役制御装置であり、この荷役制御装置
２０にも監視手段１９の監視結果が供給される。

【００２７】＜作用・効果＞図５は上記構成の相対位置
計測装置による自動追尾運転操作のフロー図であって、
図中左側にフロー図を示し（各スッテプにＳ１〜Ｓ１３
の符号を付した）、図中右側に各スッテプの関連事項を
示す。また、図６は追尾状態を示す斜視図、表１は警報
基準の一例を示す表である。以下、これらの図及び表を
も参照して、上記構成の相対位置計測装置の作用・効果
について説明する。

【００２８】図６に示すように、荷揚げする船舶５１が
接岸すると、例えば図示の如く、中間の１つのハッチ５
３の対角のコーナー５３ｂ，５３ｄを定点位置として２
台の反射プリズム１１ａ，１１ｂを一定の高さに仮設配
置する。

【００２９】そして、アンローダ６０により荷役作業を
開始する際には、最初に図５に示すように接岸した当該
船舶５１の船体情報（バースNo.、船倉・ハッチの数、
寸法要目等）を入力し（Ｓ１）、次に反射プリズム１１
ａ，１１ｂの仮設位置（ハッチNo.、ハッチコーナーNo.
等）を入力する（Ｓ２）。

【００３０】次いで、アンローダ６０及び船舶５１を静
止した状態のもとで、追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂ
の初期合わせ運転ボタンを押すと（このとき運転ボタン
が点滅する）、追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂが回動
して各々対応する反射プリズム１１ａ，１１ｂを捕捉す
る（Ｓ３）。

【００３１】各追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂが反射
プリズム１１ａ，１１ｂを捕捉すると、監視手段１８の
原点位置算出・記憶部１５では、追尾型光波距離計１０
ａ，１０ｂが検出した反射プリズム１１ａ，１１ｂまで
の距離及び捕捉角度（アンローダ６０の移動方向と捕捉
方向とのなす角、図６のΘ_a 、Θ_b 及び図示しない起伏
傾斜角）を基に、船体側の選定した原点位置Ｐ（図６に
は一例としてハッチ５３のコーナー５３ａを原点位置と
した場合を示す）の座標値（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）を計算
して記憶する。かくして、前記初期合わせ運転ボタンが
点灯し、制御用の原点位置Ｐの設定が完了となる（Ｓ
４、Ｓ５）。

【００３２】この状態のもとで、アンローダ６０の荷役
制御装置２０による荷揚げ運転を開始すると、追尾型光
波距離計１０ａ，１０ｂは反射プリズム１１ａ，１１ｂ
の自動追尾を開始し（Ｓ６）、アンローダ６０の走行及
び掘削コラム６５の荷役対象のハッチ５３への接近と共
に、監視手段１８の相対位置計算部１６では、追尾型光
波距離計１０ａ，１０ｂが検出する距離及び反射プリズ
ム捕捉角度と、アンローダ６０に備えた他の各移動量検
出器４１，４２，４３，４４の検出値とを基に、掘削コ
ラム６５と前後左右のハッチ５３及び船倉壁５４，５
５，５６との相対位置（垂直・水平方向の距離）を求
め、これらの相対位置（垂直・水平方向の距離）を、Ｃ
ＲＴ表示手段１９に供給して表示せしめ、且つ荷役制御
装置２０へも供給する（Ｓ７、Ｓ８））。

【００３３】このとき同時に、監視手段１８の船体変動
量計算部１７では、記憶した原点位置を対象に算出した
相対位置と、追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂのリアル
タイムの検出値に基づいた実際の相対位置との差を基
に、表１に示す接岸した船舶５１のＸ、Ｙ、Ｚ方向及び
ヨーイング、トリムの各変動量（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ、Θ
_W 、Θ_H ）を算出する（Ｓ８）。

【００３４】そして、追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂ
が障害物等に遮られて追尾失敗したとき、又は船舶５１
のＸ、Ｙ、Ｚ方向の変動量が設定基準（表１では何れも
１ｍ）を越えたときは、アンローダ６０を自動停止し、
その位置で制御用の原点位置の初期設定を更新して、再
び追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂによる自動追尾下で
の荷役制御装置２０による荷揚げ運転制御を行う（Ｓ
９）。

【００３５】

【表１】

【００３６】一つの船倉５２の荷揚げが済むと、連続し
て他の船倉５２へアンローダ６０の掘削コラム６５を移
して荷揚げ運転を行い、追尾型光波距離計１０ａ，１０
ｂの測定距離が測定限度（例えば１５０ｍ）を越える
と、追尾運転とアンローダ６０の運転を自動停止し、再
びその位置で制御用の原点位置の初期設定を更新して、
追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂによる自動追尾下での
荷役制御装置２０による荷揚げ運転制御を繰り返すとい
う要領で自動荷役作業が進められる（Ｓ１０，Ｓ１１，
Ｓ１２，Ｓ１３）。

【００３７】以上のように、本実施の形態に係る相対位
置計測装置によれば、アンローダ６０の荷役運転開始に
合わせて、追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂや他の各検
出器４１，４２，４３，４４の検出信号を基に、監視手
段１８が掘削コラム６５とハッチ及び船倉壁との水平及
び高さ方向の相対位置を測定し、この相対位置をリアル
タイムでアンローダ６０の荷役制御装置２０へ供給する
ため、図８に示す掘削コラム６５をハッチ５３へ近寄せ
る段階から、船倉５２内の荷揚げを終えハッチ５３を通
して引き上げる段階までの荷役運転の全行程を自動化す
ることができる。

【００３８】また、同時に、監視手段１８が荷役対象の
船舶５１の潮位変化や潮流等による変動量を監視して、
この変動量が一定量に達したときには制御用の原点位置
を自動更新し、更に追尾型光波距離計１０ａ，１０ｂの
測定状態を監視し計測不良が発生した場合にも制御用の
原点位置を自動更新していくため、荷役制御装置２０に
より行うアンローダ６０の自動運転を安全に高効率で行
うことができる。

【００３９】また、自動運転下の掘削コラム６５の状態
をＣＲＴ表示手段１９によって容易に確認することがで
きるため、より安全に自動荷役運転を行うことができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上発明の実施の形態と共に具体的に説
明したように、本発明のアンローダの掘削部と船体との
相対位置計測装置によれば、追尾型光波距離計と、反射
プリズムと、監視手段とを備えたことにより、アンロー
ダの荷役運転における移動開始から移動終了までの全行
程でアンローダと船体との相対位置を監視し、掘削部を
ハッチへ位置合せしてこのハッチから船倉内へ挿入する
段階から、船倉内の荷揚げを終えハッチを通して掘削部
を引き上げるまでの全行程をスムースに全自動で行うこ
とができる。

【００４１】また、監視手段を備えることにより、アン
ローダの掘削部と船舶のハッチ及び船倉壁との相対位置
を容易に確認することができ、より安全に自動荷役運転
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るアンローダの掘削部
と船体との相対位置計測装置を備えたアンローダの全体
構成を示す側面図である。

【図２】図１のIIーII線矢視平面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るアンローダの掘削部
と船体との相対位置計測装置のシステム構成図である。

【図４】ＣＲＴ表示手段に表示される監視手段の監視結
果の表示例を示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態に係るアンローダの掘削部
と船体との相対位置計測装置による自動追尾運転操作の
フロー図であって、図中左側にフロー図を示し、図中右
側に各スッテプの関連事項を示す。

【図６】図６は追尾状態を示す斜視図である。

【図７】接岸した船舶の船倉からアンローダによって荷
揚げを行う際の状況（工程）を示す概略の平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ 追尾型光波距離計 １１ａ，１１ｂ 船舶上に仮設する反射プリズム １４ 入力部 １５ 原点位置算出・記憶部 １６ 相対位置計算部 １７ 船体変動量計算部 １８ 監視手段 １９ ＣＲＴ表示手段 ２０ 荷役制御装置 ４１ 走行距離検出器 ４２ 旋回角検出器 ４３ 起伏角検出器 ４４ コラム旋回角検出器 ５１ 船舶 ５２ 船倉 ５３ ハッチ ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ ハッチのコーナー ５４ 船倉の側壁 ５５，５６ 船倉の前後の隔壁 ５７ バラ荷 ６０ アンローダ ６１ 走行架台 ６２ 旋回Ａフレーム ６３ 起伏ブーム ６４ Ｌフレーム ６５ 掘削コラム ６５′ Ｌ型掘削部 Ｐ 船舶上の原点位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンローダに設けた２台の追尾型光波距
   離計と、 接岸した船舶のデッキ上の２個所に設ける反射プリズム
   と、 前記アンローダ及び船舶を静止した状態のもとで、前記
   ２台の追尾型光波距離計により各１台の前記反射プリズ
   ムを追尾計測して制御用の船体側の原点位置及びハッチ
   サイズを算出記憶設定すると共に、前記アンローダの運
   転中には、この設定された原点位置と前記２台の追尾型
   光波距離計が計測する前記２台の反射プリズムまでの距
   離及び角度を基に、前記船舶のハッチ及び船倉壁と前記
   アンローダの掘削部との相対位置を求め、これらの相対
   位置を前記アンローダの制御系へ供給する監視手段とを
   備えたことを特徴とするアンローダの掘削部と船体との
   相対位置計測装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するアンローダの掘削部
   と船体との相対位置計測装置において、 前記監視手段から供給される前記相対位置を表示する表
   示手段を備えたことを特徴とするアンローダの掘削部と
   船体との相対位置計測装置。