专利名称：集装箱位置测定方法以及集装箱位置测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及集装箱位置测定方法以及集装箱位置测定装置，其对由船舶、车辆等输送并装卸于集装箱堆场等的输送用集装箱的、主要层积于地面的状态下的输送用集装箱的位置进行测定。
背景技术：
一般通过专用的起重机进行输送用集装箱的搬运。设有起吊件的起吊件横移机构在主体台架上横移，并且起吊件通过起吊件升降机构进行升降，由此，利用起重机搬运输送用集装箱。此时，出于避免堆积于起重机下方的输送用集装箱与由起吊件搬运的输送用集装箱之间发生冲撞的目的，公开有对堆积于起重机下方的输送用集装箱的位置进行测定的技术(例如参照专利文献1)。
以下，参照
上述现有的对集装箱位置进行测定的技术。
图7是具备集装箱冲撞防止装置的堆场起重机的整体图。在图7中，在进行集装箱101的搬运的起重机105中，具备使起吊件110升降的横移体111。进而，公开了如下方法在横移体111的能够看到由起吊件110悬吊的集装箱101的下缘部的部位安装朝向横移方向具有扇形的检测范围的二维激光传感器113，通过该二维激光传感器113对横向移动方向进行扫描，从而对集装箱101下缘部以及堆积对象集装箱102的顶面的角部的位置数据进行测定。
专利文献1 日本特开2005-104665号公报 然而，在现有技术中，使用二维激光传感器作为距离测定传感器，但存在以下问题点。即，二维激光传感器的测定介质是光，在测定时光会透过空间，但此时，光容易受到大气的状态(雨或雾)等的影响，其结果，存在无法测定的情况。输送用集装箱的搬运通常在室外进行，特别是在气象条件差时，容易产生由于目视引起的操纵错误，因此，大多情况依靠距离测定传感器，在这样的条件下无法测定的话，诱发冲撞事故的可能性反而变高。
并且，由于二维激光传感器是光，所以目标物的颜色为黑色或暗色的情况下，光被吸收而不会反射，测定变得困难。对于输送用集装箱的颜色并不是特别的指定色，也有黑色和暗色的输送用集装箱，在这种情况下，有时无法检测作为对象的输送用集装箱，其结果， 存在无法完全预防冲撞事故的问题。特别是目标物的颜色为黑色的情况下，完全无法检测。
另外，在现有技术中需要使介质进行扫描，因此，在二维激光传感器设有可动部， 在传感过程中，需要始终地持续进行用于扫描的摆头动作，由于设置该可动部，成为复杂且昂贵的装置。另外，由于该可动部的磨损和粘着从而机械寿命有限。并且，由于对传感到的数据进行合成来推定对象集装箱的顶面边缘的位置，因此，需要进行庞大且复杂的数据处理。因此，无论怎样都会成为昂贵的装置。
发明内容
本发明就是着眼于上述现有的问题点，其目的在于提供难以受到天气和输送用集装箱的颜色的影响、能够稳定地对输送用集装箱的位置数据进行测定的位置测定方法，以及廉价且具备高可靠性的测定位置测定装置。
本发明第一方面记载的集装箱位置测定方法使用发射微波并接收上述微波的反射波的微波传感器，其特征在于，利用来自输送用集装箱的角部的反射波来测定上述角部的位置。
本发明第二方面记载的集装箱位置测定方法在本发明第一方面记载的集装箱位置测定方法中，其特征在于，使上述微波传感器向恒定方向移动，由此，上述微波通过上述角部。
本发明第三方面记载的集装箱位置测定方法在本发明第一方面记载的集装箱位置测定方法中，其特征在于，当将相对于所发射的上述微波的中心、增益为50%的范围作为上述微波传感器的天线的指向性角度P时，上述输送用集装箱的平面部与上述微波传感器的微波的偏置角度Q处于1. 5XP < Q < 90-(1. 5XP)的范围。
本发明第四方面记载的集装箱位置测定方法使用发射微波并接收上述微波的反射波的微波传感器，从与输送用集装箱的平面部垂直的方向偏置预定角度来发射上述微波，通过来自上述输送用集装箱的上述平面部的反射波测定上述平面部的位置，其特征在于，当将相对于所发射的上述微波的中心、增益为50%的范围作为上述微波传感器的天线的指向性角度P时，上述偏置角度R处于1 < R < 1. 5XP的范围。
本发明第五方面记载的集装箱位置测定装置进行本发明第一方面所记载的集装箱位置测定方法，其特征在于，该集装箱位置测定装置具备集装箱起重机的主体台架，配置于层积的上述输送用集装箱的上方；以及起吊件横移机构，其以横移自如的方式支承于上述主体台架上，并且使起吊件升降，上述微波传感器以如下方式设置于上述起吊件横移机构使得上述微波的发射方向朝向下方且在上述起吊件横移机构的行进方向偏置预定角度。
本发明第六方面记载的集装箱位置测定装置在本发明第五方面记载的集装箱位置测定装置中，其特征在于，当将相对于所发射的上述微波的中心、增益为50%的范围作为上述微波传感器的天线的指向性角度P时，上述偏置角度Q处于1.5XP<Q<90-(1.5XP) 的范围。
本发明第七方面记载的集装箱位置测定装置进行本发明第四方面记载的集装箱位置测定方法，其特征在于，该集装箱位置测定装置具备集装箱起重机的主体台架，配置于层积的上述输送用集装箱的上方；以及起吊件横移机构，其以横移自如的方式支承于上述主体台架上，并且使起吊件升降，上述微波传感器以如下方式设置于上述起吊件横移机构使得上述微波的发射方向朝向下方且在上述起吊件横移机构的行进方向偏置上述角度 R0 本发明第八方面记载的集装箱位置测定装置在本发明第五或第七方面记载的集装箱位置测定装置中，其特征在于，该集装箱位置测定装置使用多个上述微波传感器，具有与上述起吊件横移机构的一个行进方向相对应地配置的上述微波传感器、以及与上述起吊件横移机构的另一个行进方向相对应地配置的上述微波传感器。
本发明的集装箱的位置测定方法不易受到天气和输送用集装箱的颜色的影响，因此，能够具有高可靠性地测定输送用集装箱的位置数据。
图1是应用了本发明的一个实施例的集装箱的位置测定方法以及集装箱的位置测定装置的起重机的整体图。
图2是该实施例的微波传感器的构造图。
图3是该实施例的微波传感器的框图。
图4是表示该实施例的微波与数据的关系的图。
图5是该实施例的距离数据的特性图。
图6是表示该实施例的微波的偏置角的说明图。
图7是现有的具备集装箱冲撞防止装置的堆场起重机的整体图。
标号说明 1集装箱起重机；11主体台架；17起吊件横移机构；18输送用集装箱；19起吊件； 31、32、33、34微波传感器；35微波。
具体实施例方式本发明第一实施方式的集装箱位置测定方法通过来自输送用集装箱的角部的反射波来测定角部的位置。根据本实施方式，不易受到天气和集装箱的颜色的影响，因此，能够具有高可靠性地测定输送用集装箱的位置数据。
本发明第二实施方式在第一实施方式的集装箱位置测定方法中，通过使微波传感器向恒定方向移动，从而使微波通过角部。根据本实施方式，无需使微波进行扫描，因此，不需要可动部，简单且廉价，且寿命长，得到高的可靠性。
本发明第三实施方式在第一实施方式的集装箱位置测定方法中，当将相对于所发射的微波的中心、增益为50%的范围作为微波传感器的天线的指向性角度P时，输送用集装箱的平面部与微波传感器的微波的偏置角度Q处于1. 5XP < Q < 90-(1. 5XP)的范围。 根据本实施方式，能够更可靠地将微波照射于角部。
对于本发明第四实施方式的集装箱位置测定方法，当将相对于所发射的微波的中心、增益为50%的范围作为微波传感器的天线的指向性角度P时，偏置角度R处于1 < R < 1.5XP的范围。根据本实施方式，当测定角部的平面部的位置时，微波传感器的安装位置的自由度提高。
本发明第五实施方式是进行第一实施方式的集装箱位置测定方法的集装箱位置测定装置，其中，该集装箱位置测定装置具备配置于层积的输送用集装箱的上方的集装箱起重机的主体台架；以及起吊件横移机构，其以横移自如的方式支承于主体台架上，并且使起吊件升降，其中，微波传感器以如下方式设置于起吊件横移机构使得微波的发射方向朝向下方且在起吊件横移机构的行进方向偏置预定角度。根据本实施方式，能够通过微波传感器测定集装箱的角部的位置，因此，能够廉价地提供不易受到天气和集装箱的颜色的影响、能够稳定地测定位置数据的可靠性高的位置测定装置。
本发明第六实施方式在第五实施方式的集装箱位置测定装置中，当将相对于所发射的上述微波的中心、增益为50%的范围作为微波传感器的天线的指向性角度P时，偏置角度Q处于1.5XP<Q<90-(1.5XP)的范围。根据本实施方式，能够更可靠地进行角部的测定。
本发明第七实施方式是进行第四实施方式的集装箱位置测定方法的集装箱位置测定装置，其中，该集装箱位置测定装置具备配置于层积的输送用集装箱的上方的集装箱起重机的主体台架；以及起吊件横移机构，其以横移自如的方式支承于主体台架上，并且使起吊件升降，其中，微波传感器以如下方式设置于起吊件横移机构使得微波的发射方向朝向下方且在起吊件横移机构的行进方向上偏置角度R。根据本实施方式，能够通过微波传感器测定集装箱的角部的位置，因此，不易受到天气和集装箱的颜色的影响，能够稳定地测定输送用集装箱的顶面的位置数据，并且微波传感器的安装位置的自由度提高。
本发明第八实施方式在第五或第七实施方式的集装箱位置测定装置中，该集装箱位置测定装置使用多个微波传感器，具有与起吊件横移机构的一个行进方向相对应地配置的微波传感器、以及与起吊件横移机构的另一个行进方向相对应地配置的微波传感器。根据本实施方式，能够掌握与起吊件横移机构的装卸对象即输送用集装箱的左右相邻的各集装箱的位置。
<实施例> 下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。
图1是应用了本发明的一个实施例的集装箱的位置测定方法以及集装箱的位置测定装置的起重机的整体图，图2是该实施例的微波传感器的构造图，图3是该实施例的微波传感器的框图，图4是表示该实施例的微波与数据的关系的图，图5是该实施例的距离数据的特性图，图6是表示该实施例的微波的偏置角度的说明图。
首先，对应用本发明的集装箱起重机的构造进行说明。如图1所示，集装箱起重机 1是轮胎安装(tyre mount)型起重机。主体台架11形成门型，由两脚部12和张架于上部的梁部13构成。
在两脚部12的下方装配有分别由行驶用马达14驱动旋转的多个行驶用车轮15。
在梁部13支承有起吊件横移机构17，该起吊件横移机构17沿着梁部13的长度方向(以下称为横移方向)移动自如，起吊件横移机构17形成为通过横移马达(未图示)在梁部13上横移的构造。
能够保持输送用集装箱18的起吊件19通过钢丝绳22从起吊件横移机构17悬吊， 能够通过起吊件升降机构观上下移动。这里，起吊件升降机构观由设于起吊件横移机构 17的卷绕马达以及旋转滚筒(未图示)构成。
在旋转滚筒(未图示)的旋转轴设有编码器(未图示)，能够检测起吊件19的高度方向的位置。
在起吊件横移机构17的下方设有驾驶室沈，操纵集装箱起重机1的驾驶员在驾驶室沈中能够看到前进方向和正下方。
在梁部13的下方，在横移方向码放配置有输送用集装箱18，该输送用集装箱18层积的上限是4层、6排。这里，将各排称为a排至f排。并且，按照a排到f排的顺序，依次堆积2层、4层、2层、3层、1层、3层输送用集装箱18。在f排的旁边配置有作为搬运用车辆的集装箱拖车(chassis) 30。
在起吊件横移机构17的前进方向的端部配置有通过发送、接收微波35而能够测定距离的微波传感器31、32，在后退方向的端部设有微波传感器33、34。
6 微波传感器31以使微波的发射方向朝向起吊件横移机构17的前进方向的方式偏置。偏置角度设定为，能够检测从起吊件19的竖直下方起在前进方向上前面两排的输送用集装箱18，在本实施例中设定为15度。在图1中，由于起吊件19位于d排的输送用集装箱 18上方，所以微波传感器31以能够检测b排的输送用集装箱18的方式设定偏置角度。
在本实施例中，由于使微波传感器31朝向前进方向偏置，因此，如图所示的状态那样，当起吊件19保持d排的输送用集装箱18时，微波传感器31能够捕捉堆积到b排的上限的输送用集装箱18的近前上表面的角部的位置，在与b排输送用集装箱18冲撞前能够具有富余度地使起吊件横移机构17停止。
微波传感器32以使微波的发射方向朝向竖直下方的方式设置。通过以使微波的发射方向朝向竖直下方的方式设置微波传感器32，从而当起吊件19保持位于d排的输送用集装箱18时，微波能够沿垂直方向照射到层积在前进方向上前面一排即c排的输送用集装箱18的顶面。
微波传感器33以使微波的发射方向朝向竖直下方的方式设置。通过以使微波的发射方向朝向竖直下方的方式设置微波传感器33，从而当起吊件19保持位于d排的输送用集装箱18时，微波能够沿垂直方向照射到层积在后退方向上前面一排即e排的输送用集装箱18的顶面。
微波传感器34以使微波的发射方向朝向起吊件横移机构17的后退方向的方式偏置。偏置角度设定为，能够检测从起吊件19的竖直下方起在后退方向上前面两排的输送用集装箱18，在本实施例中设定为5度。在图1中，由于起吊件19位于d排的输送用集装箱 18上方，所以微波传感器34以能够检测f排的输送用集装箱18的方式设定偏置角度。
在本实施例中，使微波传感器34朝向后退方向偏置，因此，如图所示的状态那样， 当起吊件19保持d排的输送用集装箱18时，微波传感器34能够捕捉堆积到f排的上限的输送用集装箱18的顶面的位置，在与f排输送用集装箱18冲撞前能够具有富余度地使起吊件横移机构17停止。
接下来，对微波传感器31、32、33、34的具体结构进行说明。另外，这些微波传感器形成相同的构造。
在图2中，在防水壳体40中收纳有FM-CW雷达模块45。构成FM-CW雷达模块45 的天线43是1个天线型的贴片天线阵，与FM-CW雷达模块45以及控制模块46 —体结合而构成。
通常，用角度表示相对于所发射的微波35的中心、增益为50%的范围所得的是微波传感器的天线的指向性角度，在本实施例中，设天线43的指向性角度为4度(相对于中心为士2度)。
除此之外，主要规格为，发送频率为24. 08 24. 25 (GHz)，占有频带宽为76 (MHz)， 发送输出功率为9 (mff)，调制方式为FM调制CW，测定时间为100 (次/秒)。并且，距离测定精度控制在士30mm的误差，对于多个高度规格尺寸能够判别其差异。
在防水壳体40中固定有端子壳体49，端子壳体49中设有进行信号的传递、电源的供给的防水端子48，端子壳体49经由撑条50固定于预定的对象，所述撑条50以保持端子壳体49的方式固定。
利用图2所示的防水端子48，如图3所示，微波传感器31、32、33、34经由集线器56,57而与设于驾驶室沈的主控基板55连接。在主控基板55上连接有用于设定各控制参数的个人计算机(PC) 60和起重机定序器62。
在本实施例中，形成为如下结构对从各微波传感器31、32、33、34输出的模拟信号进行FFT高速傅立叶变换，测定到对象物的距离，通过起重机定序器62掌握位置从而显示在设于驾驶室沈内的显示器(未图示)上，当判断为有冲撞的危险时，在显示器(未图示)上显示警告，并且鸣响警报器。
这里，叙述通过用作本实施例的微波传感器的FM-CW传感器对到对象物的距离进行测定的原理。
从天线43输出的微波35的模拟信号反射于对象物而成为接收信号，进行发射波的相位和接收波的相位的相位差的检测(相位检波)。
从天线43输出的信号是低频信号，一般称为差拍信号的信号如以下方式求出。
差拍信号(f)= “4 · Δ f) / (ST · c)) · r (m) Δ f表示频率扫探宽度，ST表示频率扫探时间，c表示光速，r表示到反射物的距
1 O 根据这些关系通过高速傅立叶变换处理对差拍信号进行频率分解，由此能够测定与对象物之间的距离。
作为能够以上述方式测定距离的传感器，公知有FM-CW传感器。另一方面，本实施例中使用的、采用了 MGHz的微波的FM-CW传感器具有如下特征。
1)不受搬运路径的介质的影响。
2)不受高温·高压·真空中·浓雾·强风的环境影响。
3)与透明、不透明无关，能够穿过非金属的窗来测定到目标物的距离。
4)能够使天线的形状小型化。
5)能够容易地缩小输出光束宽度。
6)与现有(X频带)的雷达相比是小型的。
7)由于使用技术适合品，所以不需要单独许可。
这样，FM-Cff传感器的特征适于对处于室外的物体的位置进行测定。
另一方面，以输送用集装箱为代表的由平面构成的物体作为以FM-CW传感器为首的所谓雷达的距离测定对象是不适当的。若测定对象的平面与所发射的微波的方向垂直， 则反射波被反射至FM-CW传感器的方向，因此，能够容易地测定距离。但是，在测定对象的平面相对于所发射的微波的方向偏向的情况下，微波以与入射角相同的角度反射，因此，微波不返回到微波传感器，所以在FM-CW传感器中，无法捕捉位置。因此，对于使用FM-CW传感器从斜向测定与形成大致准确的立方体的输送用集装箱之间的距离，以往被认为是不可能的。
因此，本发明人着眼于下述事项在输送用集装箱的表面相对于微波的方向偏向的情况下微波不返回、进而捕捉来自输送用集装箱的角部的微小反射。首先，使用通常的在市场中实施的FM-CW传感器进行了实验，但无法捕捉来自输送用集装箱的角部的反射。
进而，接着，发明人通过显著提高雷达的指向特性，由此，提高功率密度，减小反射面积，降低来自周围的漫反射的影响，从而改善误报概率。另外，雷达自身的噪声水平也抑制得极小。
具体而言，利用贴片天线阵将雷达的指向特性缩小至4度(士2度)，雷达自身的噪声水平使用噪声低的高S/N比的成分(parts)，并且，通过起重机控制侧的音序软件进行 8积分(IOlogS)的杂音改善，完成抑制到NF8dB、杂音功率为-130dBm/Hz的雷达。其结果， 成功捕捉了来自输送用集装箱的微小反射。
对使用具备上述特性的FM-CW传感器实际测定了输送用集装箱18的角部的结果进行说明。
图4是表示起吊件横移机构17向前进方向横移时的输送用集装箱18与微波35 之间的关系的图，示出了伴随起吊件横移机构17从状况L向M、N的横移，微波35从输送用集装箱18反射的状态变化的情况。并且，曲线图L、M、N示出与状况L、M、N对应的距离数据的曲线图。
在本实施例中，微波相对于输送用集装箱18的发射角度恒定，并使微波传感器31 向恒定方向移动。
在图4中，伴随起吊件17的横移，从微波传感器31发出的微波35按照状况L、M、 N的顺序照射到输送用集装箱18。在状况L的状态下，微波35从斜上方照射到输送用集装箱18的前表面，因此，以与入射角相同的角度朝相反方向反射，不返回微波传感器31。
接下来，当通过输送用集装箱18的角部(状况M的状态)时，虽然变弱但微波35 从角部反射，返回到微波传感器31。微波35从角部持续返回的时间在最短的条件下是只有 0. 7秒的短时间，但本实施例的雷达以1秒钟100次的比例发射微波35来测定距离，因此， 能够得到足以判断距离的数据。即，距离值稍微不同的数据M至少得到70个数据。
进而，通过角部并成为状况N的状态时，微波35从斜上方照射到输送用集装箱18 的顶面，因此，以与入射角相同的角度反射至相反方向，不返回到微波传感器31。
接下来，图5示出捕捉到输送用集装箱的角部的实际数据。
在图5中，曲线图A示出了图4的状况M的状态下的微波35的模拟信号，曲线图 B示出了将该信号在FM-CW雷达模块45内进行FFT变换处理而得到的波形。可知，以往不被认为能够通过雷达捕捉的输送用集装箱18的角部的距离数据被清楚地捕捉下来。
接下来，掌握微波传感器31的偏置角的极限值。
在本实施方式中，微波传感器31朝向起吊件横移机构17的前进方向偏置，偏置角度作为如下角度当起吊件19保持输送用集装箱18时，捕捉到前进方向上前面两个堆积得最高的输送用角部18的近前上表面的角部时，起吊件横移机构17能够具有富余度地停止， 该偏置角度设定为15度。
然而，在将该角度设定得较小的情况下，当来自顶面的反射波逆向返回时，难以区分来自角部的反射和来自平面部的反射。
因此，为了即使在偏置的情况下也能够掌握是否是来自输送用集装箱18的顶面的反射波返回，并掌握该情况下的来自输送用集装箱18的顶面的角度，反复进行测定试验。其结果，彻底查明当偏置角度小时，反射波从输送用集装箱18返回的情况，以及在其极限的角度与天线的指向性角度之间存在相关的情况。
该相关是指，当将相对于中心方向增益为50%的范围作为微波传感器的天线43 的指向性角度P时，来自输送用集装箱18的平面的反射波返回的条件值是比1.5XP小的偏置角。即，该条件值难以区分来自角部的反射和来自平面部的反射，难以仅通过来自角部的反射测定距离。
因此，微波传感器31能够通过来自角部的反射测定距离的偏置角度Q处于1.5XP <Q< 90-(1. 5XP)的范围。本实施例中设定的偏置角15度处于上述Q的范围，因此，微波传感器31能够通过来自角部的反射测定距离。
另一方面，即使偏置到1. 5XP的范围，也会从输送用集装箱18的平面返回反射波，因此，反过来只要使用于测定到顶面的距离的顶面部和微波35的允许偏置角度R为R < 21. 5XP即可。本实施方式的微波传感器34将天线34的指向性角度为4 (deg)，因此，偏置角的允许范围变为6度以下，但本实施方式中设定的偏置角5度处于上述P的范围，所以微波传感器34能够通过来自平面部的反射测定距离。
在如上所述的结构中，接下来使用图1说明动作、作用。
首先，对使d排的最上层的输送用集装箱18移动到起吊件横移机构17的前进方向的a排的动作进行说明。
驾驶员使起吊件横移机构17移动到起吊件19位于d排的输送用集装箱18的正上方的地方后，使起吊件19下降。起吊件19通过起吊件升降机构观经由钢丝绳22下降， 保持d排的输送用集装箱18。
在该阶段构成起吊件升降机构观的旋转滚筒(未图示)的旋转轴设有编码器(未图示)，能够检测起吊件19的高度方向的位置，因此，能够掌握所保持的输送用集装箱18的底面的高度。
同时，在该阶段，微波传感器32位于当起吊件19保持d排的输送用集装箱18时、 与堆积在一个相邻的c排的输送用集装箱18的顶面对应的位置，因此，通过测定输送用集装箱18的顶面与微波传感器32之间的距离，从而能够掌握c排的最上层的输送用集装箱 18的顶面的位置。
接下来，当确认到起吊件19保持输送用集装箱18时，驾驶员使起吊件19上升，由此，吊起输送用集装箱18。能够掌握c排最上层的输送用集装箱18的顶面的高度，并且，也能够掌握起吊件19的底面的高度，因此，驾驶员使起吊件19上升到输送用集装箱18的底面高于输送用集装箱18的顶面后，使起吊件横移机构17向前进方向移动。
于是，从微波传感器31发射的微波35按照位于b排的最上层的输送用集装箱18 的侧面、角部、顶面的顺序移动。此时，该微波通过角部的瞬间，微波被反射，通过天线43捕捉该反射波，由此，能够掌握微波传感器31与位于b排的最上层的输送用集装箱18的角部之间的距离。进而，微波传感器31的偏置角固定为15度，因此，使用三角函数进行运算，由此能够掌握位于b排最上层的输送用集装箱18的角部的位置。
这里，偏置角15度为如下角度当起吊件19保持输送用集装箱18并使其朝向前进方向移动、同时捕捉b排最上层的输送用集装箱18的角部时，起吊件横移机构17所保持的输送用集装箱18在与前面两排的输送用集装箱18冲撞之前能够具有富余度地停止，因此，驾驶员若根据b排的输送用集装箱18的角部的位置信息或警告、警报而判断为危险，则能够使起吊件横移机构17的横移停止。并且，驾驶员能够一边使起吊件横移机构17的横移速度减速一边使起吊件19上升，能够进一步使其移动到前面的输送用集装箱18的上方， 以使起吊件19保持的输送用集装箱18不会与b排最上层的输送用集装箱18冲撞。
这样，驾驶员使起吊件19所保持的输送用集装箱18移动到a排的正上方并下降，由此，能够更安全地在短时间内完成输送用集装箱18的移载。
接下来，对使d排最上层的输送用集装箱18移动到位于起吊件横移机构17的后退方向的集装箱拖车30上的动作进行说明。
驾驶员使起吊件横移机构17移动到起吊件19位于d排的输送用集装箱18的正上方的地方后，使起吊件19下降。起吊件19通过起吊件升降机构观经由钢丝绳22下降， 保持d排的输送用集装箱18。
在该阶段构成起吊件升降机构观的旋转滚筒(未图示)的旋转轴设有编码器(未图示)，能够检测起吊件19的高度方向的位置，因此，能够掌握所保持的输送用集装箱18的底面的高度。
同时，在该阶段，微波传感器33位于当起吊件19保持d排的输送用集装箱18时、 与堆积在一个相邻的e排的输送用集装箱18的顶面对应的位置，因此，通过测定e排的输送用集装箱18的顶面与微波传感器33之间的距离，从而能够掌握e排的最上层的输送用集装箱18的顶面的位置。
另外，微波传感器34朝向当起吊件19保持输送用集装箱18时堆积在后退方向上前面两排的f排的输送用集装箱18的顶面偏置，因此，通过测定f排的输送用集装箱18的顶面与微波传感器34之间的距离，从而能够掌握与f排最上层的输送用集装箱18的顶面之间的距离。
进而，微波传感器34的偏置角固定为5度，因此，使用三角函数进行运算，由此能够掌握位于f排最上层的输送用集装箱18的位置。
接下来，当确认到起吊件19保持d排最上层的输送用集装箱18时，驾驶员使起吊件19上升，由此，吊起输送用集装箱18。此时，驾驶员能够掌握e排比d排低的情况，并且， 能够掌握f排最上层的输送用集装箱18的顶面的高度以及由起吊件19保持的输送用集装箱18的位置，因此，驾驶员通过一边使起吊件19上升一边使起吊件横移机构17后退，能够以最短距离移动到所保持的输送用集装箱18的底面高于f排的最上层的输送用集装箱18 的顶面的位置。
这样，驾驶员使起吊件19所保持的输送用集装箱18移动并下降到集装箱拖车30 的正上方，由此，能够更安全地在短时间内完成输送用集装箱18的移载。
另外，以上是以驾驶员根据层积的输送用集装箱18的位置信息手动进行驾驶为前提的实施例，但通过使用上述的输送用集装箱18的位置测定方法、或输送用集装箱18的位置测定装置，也能够容易地实现如下技术基于微波传感器31和微波传感器32的测定数据，例如根据起吊件19的前进方向的b排、c排的输送用集装箱18的高度数据设定输送用集装箱18的冲撞危险区域，在此基础上进行驾驶控制，自动地进行如下动作若进入该区域则自动减速或避开该区域而以最短距离使输送用集装箱18移动。
此外，公知的方法是，在梁部13，在与码放配置于集装箱起重机1的下方的层积的输送用集装箱18和集装箱拖车30对应的位置分别设置距离传感器来测定到集装箱顶面的距离。在该距离传感器使用微波传感器的情况下，即使例如在输送用集装箱18顶面从微波传感器的正下方稍微偏离的情况下，根据本发明的位置测定方法，也能够使偏置角度R处于1 < R < 1. 5XP的范围而偏置设置微波传感器，能够测定到输送用集装箱18的顶面的距离，因此，即使由于微波传感器的安装位置的制约输送用集装箱18的顶面没有位于微波传感器的正下方的情况下，也能够测定到集装箱顶面的距离，因此，微波传感器的安装位置的自由度提高。
并且，在本实施方式中，微波传感器以预定的朝向固定于起吊件横移机构17，但也可以以任意的角度偏摆微波传感器的朝向来使微波进行扫描，对测定对象物的角部的位置进行测定，但在这种情况下，能够得到本发明的效果，即，不受输送用集装箱18的颜色的影响，且天气的影响极小，因此，能够进行稳定的位置测定。
产业上的可利用性 如上所述，本发明所涉及的集装箱的位置测定方法和集装箱的位置测定装置不受输送用集装箱18的颜色的影响，且天气的影响极小，因此，能够稳定地测定输送用集装箱的位置数据，因此，还可以应用于在向集装箱船装卸输送用集装箱中使用的龙门起重机和跨运车，并且，还可以应用于在向铁道车辆移载中使用的起重机等。
权利要求
1.一种使用发射微波并接收上述微波的反射波的微波传感器的集装箱位置测定方法， 其特征在于，利用来自输送用集装箱的角部的反射波来测定上述角部的位置。
2.根据权利要求1所述的集装箱位置测定方法，其特征在于，使上述微波传感器向恒定方向移动，由此，上述微波通过上述角部。
3.根据权利要求1所述的集装箱位置测定方法，其特征在于，当将相对于所发射的上述微波的中心、增益为50%的范围作为上述微波传感器的天线的指向性角度P时，上述输送用集装箱的平面部与上述微波传感器的微波的偏置角度Q处于 1. 5XP < Q < 90-(1. 5XP)的范围。
4.一种集装箱位置测定方法，该集装箱位置测定方法使用发射微波并接收上述微波的反射波的微波传感器，从与输送用集装箱的平面部垂直的方向偏置预定角度来发射上述微波，通过来自上述输送用集装箱的上述平面部的反射波测定上述平面部的位置，该集装箱位置测定方法的特征在于，当将相对于所发射的上述微波的中心、增益为50%的范围作为上述微波传感器的天线的指向性角度P时，上述偏置角度R处于1 <R< 1.5XP的范围。
5.一种进行权利要求1所述的集装箱位置测定方法的集装箱位置测定装置，其特征在于，该集装箱位置测定装置具备集装箱起重机的主体台架，配置于层积的上述输送用集装箱的上方；以及起吊件横移机构，其以横移自如的方式支承于上述主体台架上，并且使起吊件升降，上述微波传感器以如下方式设置于上述起吊件横移机构使得上述微波的发射方向朝向下方且在上述起吊件横移机构的行进方向偏置预定角度。
6.根据权利要求5所述的集装箱位置测定装置，其特征在于，当将相对于所发射的上述微波的中心、增益为50%的范围作为上述微波传感器的天线的指向性角度P时，上述偏置角度Q处于1. 5XP < Q < 90-(1. 5XP)的范围。
7.一种集装箱位置测定装置，该集装箱位置测定装置进行权利要求4所述的集装箱位置测定方法，其特征在于，该集装箱位置测定装置具备集装箱起重机的主体台架，配置于层积的上述输送用集装箱的上方；以及起吊件横移机构，其以横移自如的方式支承于上述主体台架上，并且使起吊件升降，上述微波传感器以如下方式设置于上述起吊件横移机构使得上述微波的发射方向朝向下方且在上述起吊件横移机构的行进方向偏置上述角度R。
8.根据权利要求5或7所述的集装箱位置测定装置，其特征在于，该集装箱位置测定装置使用多个上述微波传感器，具有与上述起吊件横移机构的一个行进方向相对应地配置的上述微波传感器、以及与上述起吊件横移机构的另一个行进方向相对应地配置的上述微波传感器。
全文摘要
本发明提供一种使用发射微波(35)并且接收微波(35)的反射波的微波传感器(31)的集装箱位置测定方法，利用来自输送用集装箱的角部的反射波来测定角部的位置，由此，微波(35)很难被天气或输送用集装箱(18)的颜色影响，所以能够具有高可靠性地对输送用集装箱的位置数据进行测定，并且，能够很难受到天气或输送用集装箱的颜色的影响地，稳定地测定输送用集装箱的位置数据。
文档编号B66C19/00GK102186761SQ20098014149
公开日2011年9月14日 申请日期2009年7月13日 优先权日2008年10月20日
发明者加藤正, 加藤正一 申请人:株式会社日本工程