用于以非接触式接收电源的轮胎式龙门起重机及跨运车的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于以非接触式接收电源的轮胎式龙门起重机和跨运车，更具体地， 涉及代替使用现有的柴油燃料来产生电，并利用所产生的电来驱动马达，来进行集装箱堆 放作业的龙门起重机，具有无轨轮胎式龙门起重机（RTGC，Rubber Tired Gantry Crane)和 集电装置的跨运车，上述无轨轮胎式龙门起重机代替柴油发电机来以非接触式接收地面的 电力并进行驱动，上述集电装置用于从设于集装箱基地的供电部以非接触式接收电源。
[0002] 本申请主张基于2013年1月29日申请的韩国特许申请第10-2013-0009760号及 第10-2013-0009762号的优先权，且相关申请的说明书及附图所公开的所有内容均引用于 本申请。
【背景技术】
[0003] 为了集装箱的卸载而设于港湾的陆地上的集装箱码头作为连接基于船舶的海上 运输和基于卡车、列车等的陆地运输的据点，通过有机构建船舶（集装箱船）靠岸设施、集 装箱的卸载及搬运设施、集装箱的堆放及仓库设施等，使集装箱物流变得顺畅，并与包括道 路和铁路的陆地运输有机联系。
[0004] 为了在港湾中不会积压而顺畅执行集装箱物流，不仅需要设置用于有效管理整个 集装箱的系统，而且也得充分确保船舶靠岸设置、集装箱的卸载及运输设施、集装箱的堆放 及仓库设施等相关设施。
[0005] 与集装箱的卸载（landing)/装载（lifting)相关地设于集装箱码头等的龙门起 重机作为门形态或桥形态的港湾用起重机，用于堆放由拖车拖来的集装箱，或者将堆放的 集装箱装载于拖车。
[0006] 这种龙门起重机根据行驶方式可以是在设于集装箱码头等的轨道上移动的轨道 式龙门起重机（Rail mounted Gantry Crane)，然而在轨道式龙门起重机的情况下，虽然具 有通过电缆卷筒等来直接与陆地上的电源相连接的优点，但由于仅能在轨道上行驶，因而 具有移动自由度并不高的缺点。
[0007] 为了弥补这种缺点，最近具有起重机本身直接驱动柴油发动机来产生电力，并利 用所产生的电力的轮胎式龙门起重机，然而在轮胎式龙门起重机的情况下，由于可在路面 上自由移动，因而与轨道式龙门起重机相比，保障更高的移动自由度。
[0008] 最近，由于高油价及环境污染等问题，轨道式龙门起重机使用陆地上的电源作为 主电源，以进行如电缆卷筒或主栅线形态的电力传递方法，电源从预先设于集装箱码头的 电源供给源通过电缆卷筒来实现。
[0009] 然而，由于使用上述电缆卷筒来提供轮胎式龙门起重机的驱动所需的电源的方式 仅可在与电缆卷筒相连接的区域进行作业，因而具有很大程度上限制轮胎式龙门起重机的 移动自由度的问题。
[0010] 并且，除了使用电缆卷筒的轮胎式龙门起重机之外，为了不妨碍移动自由度，具有 使用电池（电能）和内部燃烧发动机（化石燃料）来驱动的混合动力方式的轮胎式龙门起 重机，然而在混合动力方式的情况下，由于与简单利用电能的电缆卷筒方式的龙门起重机 相比，消耗更多的初始投资费用，且依然使用柴油燃料，因此，在改善环境方面存在很多问 题。
[0011] 图la为简要示出设有轮胎式龙门起重机的集装箱码头的外观的图。若装有集装 箱货物的货船1〇〇〇抵达港湾，如图la所示的集装箱码头则借助设于港湾的集装箱起重机 2000来一次性地卸载集装箱，并由龙门起重机3000 -边移动所卸载的集装箱，一边层叠于 各个作业现场A~D来进行保管，或者装载于堆场底盘（yard chassis)(未图示）或堆场 牵引车（yard tractor)(未图示）来搬运。相反，将借助堆场底盘或堆场拖车来搬运的集 装箱装载于货船1〇〇也相同。
[0012] 在集装箱码头中，轮胎式龙门起重机3000通常在预先设定的作业场所A~D工 作，并沿着预先设定的路径移动，本发明人着眼于只要轮胎式龙门起重机3000可在各个作 业场所内获得所需能量，即使使用并非电缆卷筒方式的电池充电式电源，也可以提高轮胎 式龙门起重机3000的工作性能，由此提出本发明。
[0013] 一般情况下，龙门起重机可以为了堆放装载于拖车的集装箱，或者将堆放的集装 箱装载于拖车而向必要位置移动。为此，龙门起重机具有行驶装置。轮胎式龙门起重机沿 着显示于地面的移送轨道，通过驾驶人员的手动操作来移动（轨道内的移动），并卸载集装 箱。
[0014] 为了将此转换为无人驾驶，作为现有技术的龙门起重机行驶方法，普遍使用利用 线标记（line mark)的方法。这种行驶方法沿着起重机的行驶区间显示线标记，并在起重 机设置用于实时拍摄线标记的摄相机。并且，利用通过摄像机获得的图像信息，来寻找线标 记的位置，并以使起重机持续性地从线标记中心位于规定范围内的方式通过可编程逻辑控 制器来控制电动机，从而诱导起重机的稳定的直线行驶。
[0015] 然而，这种现有技术的起重机的行驶方法存在如下问题。
[0016] 第一，起重机的冲撞问题。在现有技术中，由于摄像机的焦点固定于线标记，因此， 当起重机行驶时，起重机的行驶方向，即，前方监视实际上仅依赖于驾驶人员的视角。由此， 在驾驶人员没有预先检测存在于起重机行驶方向的障碍物的情况下，只能发生冲撞事故， 而由于这种冲撞事故，不仅可以发生经济损失，而且根据不同情况，还可以引起人身事故。
[0017] 第二，工作很受外部环境（气象）条件的制约。在现有技术中，在下雨天，尤其在 雪天很难识别线标记，因此很难通过摄像机检测线标记来行驶起重机。例如，当雪天地面堆 积雪的情况下，实际上很难通过摄像机检测线标记，并且在线标记上形成结冰的情况下，也 很难通过摄像机获得图像信息，导致起重机无法行驶，或者只能在进行扫雪工作后才能行 驶起重机，因此可发生工作延迟的问题。
[0018] 第三，降低用于最优化的卸载的效率性及生产率。在现有技术中，移送装置的驾驶 人员仅通过自身的经验使拖车之类的用于移送集装箱的移动装置停车，因此，存在当进行 集装箱的卸载工作时，需要通过使移送装置前进后退来调整移送装置等降低起重机的工作 效率性及生产率的问题。
[0019]另一方面，在主要用于欧洲等地的垂直排列的港湾结构中，与集装箱的卸载/装 载相关，由于集装箱的移送距离短，因此，大部分使用仅凭一个跨运车对三重作业进行举起 集装箱并自行移动的跨运车，上述三重作业为借助起重机将集装箱装载于堆场拖车，且借 助堆放起重机重新将拖来的集装箱堆放的作业。
[0020] 设于集装箱码头等的龙门起重机为门形态或桥形态的港湾用起重机，用于堆放由 跨运车运来并放置于地面的集装箱或向跨运车可进行装载的位置移动所堆放的集装箱。
[0021] 图lb为简要示出垂直排列的集装箱码头的外观的图。如图lb所示的集装箱码 头为以下结构，若装有集装箱货物的货船抵达港湾，则借助设于港湾的起重机来一次性卸 载集装箱并放在地面，并且，若由跨运车（Straddle carrier)自行举起置于地面的集装箱 来向堆场移动并放置于堆场地面，则堆场起重机重新举起放置于地面的集装箱来堆放于堆 场。
[0022] 相反，除了工作过程相反之外，将借助跨运车来搬运的集装箱装在货船的过程与 上述过程相同。
[0023] 跨运车作为可在集装箱码头内自行移动短距离的装备，最大优点在于，在以往水 平排列中，起重机等待堆场拖车的到来，或者可减少等待堆场拖车装载集装箱的时间的待 机时间。
[0024] 如图lb所示，跨运车因在集装箱堆场中使用的特殊用途而仅从图lb所示的集装 箱卸载起重机的后部向集装箱装载区域入口移动。本发明人着眼于跨运车仅在预先设定的 装载区域移动或在预先设定的路径移动，从而只要在各个作业场所内获得车辆运行所需的 能量，就可以提高当前跨运车主要使用的混合化石燃料和电燃料来使用的混合动力方式或 以大容量电池充电一次来进行运行的电池充电方式的跨运车的所有问题，从而提出了本发 明。
[0025] 并且，与跨运车的无人驾驶相关，以往通常为了无人驾驶跨运车而沿着跨运车所 移动的路径使用油漆等来形成引导线，并利用摄像机识别引导线来行驶，或者在地面埋入 发射机应答器等来识别传感器的位置并运行，而在上述路面形成引导线的情况下，如下雪 等气象状态中会遮盖引导线，从而存在无法实现无人驾驶的问题，并且，若随着时间流失， 引导线发生磨灭，则需要重新维修所示引导线，因此在维护方面也存在问题，由此，本发明 人发明了利用全球定位系统（GPS)和激光扫描仪的无人驾驶。
【发明内容】
[0026] 技术问题
[0027] 本发明基于如上所述的问题而提出，本发明的目的在于，提供不妨碍轮胎式龙门 起重机的移动自由度，且与以往的混合动力式龙门起重机相比，因不使用柴油燃料而维护 费用低廉，也因不需要大容量的电池而不仅设置费用低廉，而且通过起重机的自动化位置 调整来体现无人自动化的轮胎式龙门起重机。
[0028] 并且，本发明基于如上所述的问题而提出，本发明的目的在于，提供与以往的混合 动力式跨运车相比，维护费用低廉，且因不使用化石燃料而有助于减少〇) 2等，并且与使用 电池的电式相比，因不需要大容量的电池而设置费用低廉的跨运车。
[0029] 并且，本发明的目的在于，在使用以往引导线的跨运车的无人驾驶方式中，提供不 受气候或周围环境变化的影响的无人跨运车。
[0030] 解决问题的手段
[0031] 为了解决上述问题并实现本发明的目的，本发明提供用于以非接触式接收电源的 轮胎式龙门起重机，其特征在于，上述轮胎式龙门起重机具有用于从内部提供电源的充电 式电池及用于从设于外部的供电部接收电源的集电部，上述供电部和上述集电部通过磁感 应方式来相互工作。
[0032] 上述集电部还包括拾取单元，上述拾取单元包括集电用芯及集电用线圈部，上述 拾取单元的一端部通过臂部与上述轮胎式龙门起重机的框架相连接，当通过与上述供电部 发生磁感应的方式进行供电时，上述拾取单元以与形成于路面的供电部形成水平的方式展 开，之后在上述轮胎式龙门起重机移动时，以与上述供电部相垂直的方式使上述臂部折叠。
[0033] 并且，上述轮胎式龙门起重机还包括用于管理供电的电源控制部，上述电源控制 部根据上述轮胎式龙门起重机的工作状态来控制基于在内部形成的上述充电式电池及上 述供电部的供电。
[0034] 优选地，在上述轮胎式龙门起重机移动中的情况下，电源控制部控制上述充电式 电池向作为负荷来工作的马达提供电源。
[0035] 并且，优选地，轮胎式龙门起重机还包括用于检测悬挂有集装箱的绳索的移动方 向及上述绳索的张力大小的单元，电源控制部基于上述绳索的移动方向及上述绳索的张力 大小来控制上述供电部向负荷供电。
[0036] 并且，优选地，在绳索的移动方向为上升方向的情况下，经电源控制部的控制，向 作为负荷来工作的马达供给上述充电式电池和上述外部的供电部的电力，在绳索的移动方 向为着陆方向的情况下，经上述电源控制部的控制，