JP2948475B2 - Runout sensor - Google Patents
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Landscapes
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンテナクレー
ン等で吊り下げられた吊荷の振れ量を検出する振れセン
サーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration sensor for detecting a vibration amount of a suspended load suspended by, for example, a container crane.
【0002】[0002]
【従来の技術】クレーンのロープ等で吊り下げられ、振
れ量(一方向振れ)とスキュー量(回転振れ)とが混在
する吊具の振れ量の検出状況を図7乃至図11に基づい
て説明する。図7に示すように、クレーンのトロリ5よ
りワイヤー6を介して吊り下げられた吊具4上には、図
8に示す帯状のマーカ8が付されたターゲット7が設置
され、このマーカ8の動きをトロリ5に設置したカメラ
1で刻々撮影し、撮影した映像を画像処理した後、その
出力信号を用いて相関処理して吊具4の最大振れ量を算
出する。2. Description of the Related Art With reference to FIGS. 7 to 11, a description will be given of a detection state of a swing amount of a hanging tool suspended by a crane rope or the like and in which a shake amount (one-way shake) and a skew amount (rotational shake) are mixed. I do. As shown in FIG. 7, a target 7 having a band-shaped marker 8 shown in FIG. 8 is installed on a hanging tool 4 suspended from a trolley 5 of a crane via a wire 6. The movement is photographed every moment by the camera 1 installed on the trolley 5, and the photographed image is subjected to image processing, and then the output signal is used for correlation processing to calculate the maximum shake amount of the hanging tool 4.
【0003】まず、一方向振れ量の検出状況を説明す
る。図10(a)は上述したようにして撮影されたマー
カ8の画像例を示し、画像Aのマーカ像C0 と画像Bの
マーカ像C1 とはΔX1 だけ離れている。同様に時間間
隔のそれぞれ異なるマーカ像C 2 ,C3 とはΔX2 ,Δ
X3 の間隔のずれがある。図10(b)はこの画像A,
Bを画像処理して得られた出力信号を示す。いま、画像
AのラインLa 上のy軸方向の出力信号をφA 、画像B
のラインLb 上のy軸方向の出力信号をφB とすると、
出力信号φA とφB とは間隔ΔX1 だけ離れている。出
力信号φA を基準信号とし、またh=ΔX1 とおくと、
その相互相関関数φ(h)は、[0003] First, the detection state of the one-way shake amount is described.
You. FIG. 10A shows a marker photographed as described above.
8 shows an example of image 8 and marker image C of image A.0And of image B
Marker image C1Is ΔX1Just away. Like time
Different marker images C at different intervals Two, CThreeIs ΔXTwo, Δ
XThreeThere is a gap in the interval. FIG. 10B shows this image A,
4 shows an output signal obtained by performing image processing on B. Now the image
A line LaThe output signal in the y-axis direction is φA, Image B
Line LbThe output signal in the y-axis direction is φBThen
Output signal φAAnd φBIs the interval ΔX1Just away. Out
Force signal φAIs the reference signal, and h = ΔX1After all,
The cross-correlation function φ (h) is
【数1】 と定義される。この相互相関関数φ(h)は図10
(b)より明かなように、xの有限の区間においてh=
ΔX1 が或る値のとき以外は零となるから、微小時間間
隔τ0 毎に撮影した各画像の出力信号それぞれについて
相互相関関数φ(h)を計算して max|φ(h) |となる
hの値を求めると図11のhi のように変化する。この
ように吊具4の一方向最大振れ量(振れ振幅)h0 は、 h0 =h01+h02 として算出される。(Equation 1) Is defined as This cross-correlation function φ (h) is shown in FIG.
(B) As is clearer, in a finite section of x, h =
Since ΔX 1 is zero except when it is a certain value, the cross-correlation function φ (h) is calculated for each output signal of each image photographed at every minute time interval τ 0 , and max | φ (h) | When determining the value of becomes h changes as h i in Figure 11. Thus, the one-way maximum shake amount (shake amplitude) h 0 of the hanging tool 4 is calculated as h 0 = h 01 + h 02 .
【0004】次に一方向振れ量とスキュー量(回転振
れ)とが混在する場合について説明する。図9に示すよ
うに、回転を伴って揺れ動く吊具4が或る時間間隔の間
に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置へθの傾きを
もって移動し、ターゲット7に付したマーカ8がx方向
へ例えばa点がaa点へh1だけ移動し、b点がbb点へ
h2だけ移動したとする。いま、元の吊具位置における基
準点Oとa点、b点及び吊具端部のe点までの距離をそ
れぞれL1,L2及びL3とすると、振れ量ΔP1及びスキュー
量ΔP2は次のように表わされる。 ΔP1=h1−{(h2−h1)/(L2−L1)}・L3 ……(1) ΔP2={(h2−h1)/(L2−L1)}・L2 ……(2) そこで、前記同様、微小時間間隔τ0 毎に撮影し、画像
処理した出力信号を用い、マーカ8のa点、b点におけ
る相互相関関数φ(h1), φ(h2)を計算してmax|φ(h1)
|,max|φ(h2)|となるときのh1,h2を求め、このh1,
h2を前記(1)式及び(2)式に代入することにより振
れ量ΔP1及びスキュー量ΔP2を求める。この振れ量Δ
P1、スキュー量ΔPより吊具4の端部eに生ずる最大振
れ量Pmaxは、 Pmax =ΔP1+ΔP2 として算出される。Next, a case where the amount of one-way shake and the amount of skew (rotational shake) coexist will be described. As shown in FIG. 9, the hanging tool 4 that swings with rotation moves from a position shown by a solid line to a position shown by a two-dot chain line with a gradient of θ during a certain time interval, and the marker 8 attached to the target 7 For example a point in the x-direction moves by h 1 to aa point, b point to bb point
and it was moved by h 2. Now, assuming that the distances between the reference point O and the point a, point b and point e of the end of the hanger at the original hanger position are L 1 , L 2 and L 3 , respectively, the runout ΔP 1 and the skew ΔP 2 Is expressed as follows. ΔP 1 = h 1 − {(h 2 −h 1 ) / (L 2 −L 1 )} · L 3 (1) ΔP 2 = {(h 2 −h 1 ) / (L 2 −L 1 ) } · L 2 (2) Therefore, similarly to the above, the cross-correlation function φ (h 1 ) at the points a and b of the marker 8 is obtained by using the output signal photographed at every minute time interval τ 0 and subjected to image processing. Calculate φ (h 2 ) and max | φ (h 1 )
|, Max | φ (h 2 ) | and seek h 1, h 2 when made, the h 1,
The shake amount ΔP 1 and the skew amount ΔP 2 are obtained by substituting h 2 into the above equations (1) and (2). This shake amount Δ
P 1, the maximum deflection amount Pmax occurring at an end portion e of the skew amount [Delta] P from the load block 4 is calculated as Pmax = ΔP 1 + ΔP 2.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】一方向振れと回転振れ
(スキュー量)とが混在する吊具の振れ量を検出する従
来の場合、ターゲット7に付した点aとbとの間隔がマ
ーカ8の寸法等から制約を受けてあまり大きくとれず、
吊具4の傾きがあまり大きくないような振れの場合には
スキュー量の検出精度が悪くなり、結果的に吊具4の全
体振れ量の検出精度が下るという欠点があった。In the prior art for detecting the swing amount of a hanging tool in which one-way shake and rotational shake (skew amount) are mixed, the distance between points a and b attached to the target 7 is determined by the marker 8. Due to restrictions on dimensions etc., it can not be too large,
In the case of a runout in which the inclination of the hanger 4 is not so large, the detection accuracy of the skew amount deteriorates, and as a result, the detection accuracy of the entire runout amount of the hanger 4 has a disadvantage.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第1の発明の構成は、吊具を介して荷を吊り下げてト
ロリを移動させることにより荷を搬送するクレーンに備
えられる振れセンサーにおいて、吊具上に所定間隔をあ
けて設置され帯状のマーカが付された一対のターゲット
と、トロリに設置され各ターゲット上のマーカの動きを
それぞれ撮影する一対のカメラと、カメラで刻々に撮影
された映像を画像処理する画像処理装置と、画像処理し
た出力信号の一つを基準信号とし、この基準信号と、所
定の時間間隔毎に得られた出力信号とにより、各ターゲ
ットのマーカ毎の相互相関関数φ(h1), φ(h2)を計算
し、この相互相関関数φ(h1), φ(h2)が最大になる時の
値h1 , h2を求め、この値h1, h2を用いて吊具の振れ量及
びスキュー量を計算し、計算された振れ量及びスキュー
量によって吊具の最大振れ量を求める演算装置と、で構
成したことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibration sensor provided in a crane for transferring a load by suspending the load via a hanging tool and moving the trolley. , A pair of targets installed at predetermined intervals on a hanging tool and attached with a band-shaped marker, a pair of cameras installed on a trolley and photographing the movement of the marker on each target, and photographed by the camera every moment An image processing apparatus that performs image processing on the processed video, and one of the output signals that have been subjected to the image processing is used as a reference signal, and the reference signal and the output signal obtained at predetermined time intervals are used to generate a marker for each target. cross-correlation function phi (h 1), to calculate the phi (h 2), the cross-correlation function φ (h 1), φ ( h 2) determine the value h 1, h 2 when is maximized, this value with h 1, h 2 calculates the shake amount and the skew amount of the load block, An arithmetic unit obtaining a maximum deflection amount of the suspender by the shake amount and a skew amount is calculated, in that it has construction features.
【0007】また、上記課題を解決するための第2の発
明の構成は、吊具を介して荷を吊り下げてトロリを移動
させることにより荷を搬送するクレーンに備えられる振
れセンサーにおいて、吊具上に所定間隔をあけて設置さ
れ2本の帯状のマーカがそれぞれ付された一対のターゲ
ットと、トロリに設置され各ターゲット上の各マーカの
動きをそれぞれ撮影する一対のカメラと、カメラで刻々
に撮影された映像を画像処理する画像処理装置と、画像
処理した出力信号の一つを基準信号とし、この基準信号
と、所定の時間間隔毎に得られた出力信号とにより、各
ターゲットの各マーカ毎の相互相関関数f( δ1), f(
δ2)及び相互相関関数f( δ3), f( δ 4)を計算し、こ
の相互相関関数f( δ1), f( δ2)が最大になる時の値
δ1,δ2から平均値δm1を求めると共に、相互相関関数
f( δ3), f( δ4)が最大になる時の値δ3,δ4 から平
均値δm2を求め、この平均値δm1,δm2を用いて吊具の
振れ量及びスキュー量を計算し、計算された振れ量及び
スキュー量によって吊具の最大振れ量を求める演算装置
と、で構成したことを特徴とする。Further, a second invention for solving the above-mentioned problem is provided.
Ming configuration moves the trolley by suspending the load via the hanging tool
The crane that carries the load.
The sensor is installed on the hanging device at a predetermined interval.
A pair of targets each having two strip-shaped markers
And a marker for each marker on each target installed on the trolley
A pair of cameras that capture each movement, and the cameras
Image processing device for image processing of video taken at
One of the processed output signals is used as a reference signal, and this reference signal
And output signals obtained at predetermined time intervals,
The cross-correlation function f (δ for each marker of the target1), f (
δTwo) And the cross-correlation function f (δThree), f (δ Four)
Cross-correlation function f (δ1), f (δTwo) Is the maximum value
δ1, δTwoFrom δm1And the cross-correlation function
f (δThree), f (δFour) At which δ is maximumThree, δFourKarahira
Average δm2And the average value δm1, Δm2Using of hanging equipment
Calculate the runout and skew, and calculate the runout and
An arithmetic unit that calculates the maximum run-out of the lifting gear based on the amount of skew
And characterized in that:
【0008】[0008]
【作用】第1の発明では、吊具上の一対のターゲットに
付した帯状のマーカの動きをトロリ上の一対のカメラで
刻々撮影し、撮影した映像は画像処理装置へ送って画像
処理し、画像処理装置の出力信号を演算装置へ送り、こ
こでは、出力信号の一つを基準信号とし、この基準信号
と所定間隔毎に得られた出力信号とにより各ターゲット
のマーカ毎に相互相関関数φ(h1), φ(h2)を計算し、こ
の相互相関関数φ(h1), φ(h2)が最大になるときの値
h1,h2を用いて振れ量及びスキュー量を計算し、この振
れ量及びスキュー量から吊具の最大振れ量を求める。According to the first aspect of the invention, the movement of the band-shaped marker attached to the pair of targets on the hanger is photographed by the pair of cameras on the trolley, and the photographed image is sent to the image processing device for image processing. The output signal of the image processing apparatus is sent to the arithmetic unit. Here, one of the output signals is used as a reference signal, and the cross-correlation function φ is used for each target marker by using the reference signal and the output signal obtained at predetermined intervals. (h 1 ), φ (h 2 ) is calculated, and the value when the cross-correlation functions φ (h 1 ), φ (h 2 ) is maximized
The shake amount and the skew amount are calculated using h 1 and h 2 , and the maximum shake amount of the hanging tool is obtained from the shake amount and the skew amount.
【0009】第2の発明では、吊具上の一対のターゲッ
トに付した2本の帯状マーカの動きをトロリ上の一対の
カメラで刻々撮影し、撮影した映像は画像処理装置へ送
って画像処理し、画像処理装置の出力信号を演算装置へ
送り、ここでは、出力信号の一つを基準信号とし、この
基準信号と所定間隔毎に得られた出力信号とにより各タ
ーゲットの各マーカ毎に相互相関関数f(δ1),f(δ
2)及び相互相関関数f(δ3),f(δ4)を計算し、この
相互相関関数f(δ1),f(δ2)が最大になるときの値
δ1 ,δ2 から平均値δm1を求めると共に、相互相関関
数f(δ3),f(δ4)が最大になるときの値δ3 ,δ4
から平均値δm2を求め、この平均値δm1,δm2を用いて
振れ量及びスキュー量を計算し、この振れ量及びスキュ
ー量から吊具の最大振れ量を求める。In the second invention, the movement of the two band-shaped markers attached to the pair of targets on the hanger is photographed by the pair of cameras on the trolley, and the photographed image is sent to the image processing device for image processing. Then, the output signal of the image processing device is sent to the arithmetic device. Here, one of the output signals is used as a reference signal, and the reference signal and the output signal obtained at predetermined intervals are used for each marker of each target. Correlation functions f (δ 1 ), f (δ
2 ) and the cross-correlation functions f (δ 3 ), f (δ 4 ) are calculated, and the average is calculated from the values δ 1 , δ 2 when the cross-correlation functions f (δ 1 ), f (δ 2 ) are maximized. The value δ m1 is obtained, and the values δ 3 , δ 4 when the cross-correlation functions f (δ 3 ), f (δ 4 ) are maximized
An average value [delta] m @ 2 from the average value [delta] m1, calculate the shake amount and the skew amount using the [delta] m @ 2, obtaining the maximum deflection amount of the load block from the shake amount and a skew amount.
【0010】[0010]
【実施例】次に、第1発明の振れセンサーの実施例を図
1乃至図5に基づいて説明する。図1には振れセンサー
の全体、図2にターゲットの状態、図3には振れ量検出
原理、図4には装置の構成ブロック、図5には振れ量検
出手順を示してある。尚、従来と重複する部材には同一
符号を付してある。Next, an embodiment of a shake sensor according to the first invention will be described with reference to FIGS. 1 shows the entire shake sensor, FIG. 2 shows the state of the target, FIG. 3 shows the principle of shake detection, FIG. 4 shows a block diagram of the device, and FIG. 5 shows the shake detection procedure. Note that members that are the same as those in the related art are given the same reference numerals.
【0011】図1に示すように、クレーンのトロリ5か
らワイヤー6により吊り下げられた吊具4上に所定間隔
l0 をあけて一対のターゲット7a,7bが設置され、
ターゲット7a,7bにはそれぞれ図2に示すように帯
状のマーカ8a,8bが付され、トロリ5上にはターゲ
ット7a,7bのマーカ8a,8bの動きをそれぞれ撮
影するための一対のカメラ1a,1bが設置されてい
る。なお、帯状マーカ8a,8bは白地が好適である。[0011] As shown in FIG. 1, at predetermined intervals l 0 from the trolley 5 crane on hanger 4 hung by a wire 6 pair of targets 7a, 7b are installed,
As shown in FIG. 2, strip-shaped markers 8a and 8b are attached to the targets 7a and 7b, respectively, and a pair of cameras 1a and 8b for photographing the movement of the markers 8a and 8b of the targets 7a and 7b on the trolley 5. 1b is installed. It is preferable that the strip markers 8a and 8b have a white background.
【0012】また、図4に示すように、振れセンサー
は、カメラ1a,1bと、カメラ1a,1bに接続した
入力部9、入力部9に接続した演算部10、演算部10
に接続した記憶装置11よりなる画像処理装置13と、
画像処理装置13に接続した演算装置12とにより構成
されている。As shown in FIG. 4, the shake sensor includes cameras 1a and 1b, an input unit 9 connected to the cameras 1a and 1b, an operation unit 10 connected to the input unit 9, and an operation unit 10
An image processing device 13 including a storage device 11 connected to the
It comprises an arithmetic unit 12 connected to an image processing unit 13.
【0013】次に振れセンサーの作用を図1乃至図5を
参照して具体的に説明する。図3に示すように、回転を
伴って振れ動く吊具4が或る時間間隔の間に、実線で示
す位置から二点鎖線で示す位置へ角度θの傾きをもって
移動し、ターゲット7aに付したマーカ8aのa点がa
a点へx方向にh1だけ移動し、ターゲット7bに付した
マーカ8bのb点がbb点へ同じくx方向にh2だけ移動
したとする。いま、元の吊具位置における基準点Oと上
記a点、b及び吊具端部eとの距離をそれぞれL1,L2及
びL3とすると、振れ量ΔP1及びスキュー量ΔP2は前述し
た(1)式、(2)式で表わすことができる。Next, the operation of the shake sensor will be specifically described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, during a certain time interval, the hanging tool 4 swinging with rotation moves from a position shown by a solid line to a position shown by a two-dot chain line with an inclination of an angle θ, and is attached to a target 7a. The point a of the marker 8a is a
moved by h 1 in the x-direction to a point, b point marker 8b as those in the target 7b is similarly has moved in the x direction by h 2 to bb point. Now, the reference point O and the point a in the original suspender position, and the distance between b and the load block ends e, respectively and L 1, L 2 and L 3, the shake amount [Delta] P 1 and skew amount [Delta] P 2 is above Equations (1) and (2) can be used.
【0014】そこで前述と同様に、カメラ1a,1bで
微小時間間隔τ0 毎に撮影し、画像処理した出力信号を
用いて、マーカ8aのa点及びマーカ8bのb点におけ
る相互相関関数φ(h1), φ(h2)を計算して相互相関関数
φ(h1), φ(h2)が最大となるとき max|φ(h1)|,max|
φ(h2)|の値h1,h2を求め、この値h1,h2を前述した
(1)式及び(2)式に代入することにより振れ量ΔP1
及びスキュー量ΔP2を求める。かくして、任意に振れ動
く吊具4の動きを一方向振れと回転振れとに分離して精
度よく検出することができ、またこれらの振れ量ΔP1及
びスキュー量ΔP2より、吊具4の端部eに生ずる最大振
れ量h maxをh max=ΔP1+ΔP2として検出することが
できる。なおl0=L2−L1を大きくとることにより検出精
度を高めることができる。Thus, as described above, the cross-correlation function φ () at the point a of the marker 8a and the point b of the marker 8b is obtained by using the output signals obtained by photographing the images at the minute time intervals τ 0 with the cameras 1a and 1b and performing image processing. h 1 ), φ (h 2 ), and when the cross-correlation function φ (h 1 ), φ (h 2 ) is maximized, max | φ (h 1 ) |, max |
Obtain the values h 1 and h 2 of φ (h 2 ) |, and substitute the values h 1 and h 2 into the above-described equations (1) and (2) to obtain the shake amount ΔP 1
And the skew amount ΔP 2 . In this way, the movement of the hanging tool 4 arbitrarily swinging can be separated into one-way shaking and rotational shaking, and can be accurately detected. Further, the swing amount ΔP 1 and the skew amount ΔP 2 can be used to detect the end of the hanging tool 4. The maximum shake amount h max occurring in the section e can be detected as h max = ΔP 1 + ΔP 2 . Note that detection accuracy can be improved by increasing l 0 = L 2 −L 1 .
【0015】次に第2発明の振れセンサーを図6に基づ
いて説明する。図6に示すように、第2の発明の振れセ
ンサーは、一対のターゲット7a,7b2本の帯状のマ
ーカ8a1,8a2及びマーカ8b1,8b2を付し、このター
ゲット7a,7bを所定間隔l0をおいて吊具4上に設置
し、トロリ5上に設置した一対のカメラ1a,1bでマ
ーカ8a1,8a2及びマーカ8b1,8b2の動きを刻々撮影
するもので、その他の振れセンサーの装置構成は第1発
明と同様である(図4参照)。Next, a shake sensor according to a second invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the shake sensor according to the second invention has a pair of targets 7a and 7b, two strip-shaped markers 8a 1 and 8a 2 and markers 8b 1 and 8b 2 attached thereto. was placed on the load block 4 at intervals l 0, a pair of cameras 1a was placed on the trolley 5, intended to 1b movement of the markers 8a 1, 8a 2 and the marker 8b 1, 8b 2 every moment in shooting, and other The device configuration of the shake sensor is the same as that of the first invention (see FIG. 4).
【0016】次に振れセンサーの作用を具体的に説明す
る。第1発明と同様、カメラ1a,1bで微小時間間隔
τ0 毎に撮影し、画像処理した出力信号を用いて、マー
カ8a1,8a2のa点、c点及びマーカ8b1, 8b2のb
点、d点における相互相関関数f(δ1),f(δ2)及び
相互相関関数f(δ3),f(δ4)を計算して相互相関関
数f(δ1),f(δ2),f(δ3),f(δ4)が最大にな
るとき max|f(δ1)|,max|f(δ2)|,max|f(δ
3)|,max|f(δ4)の値δ1,δ2,δ3,δ4 を求める。次
いで、それぞれの平均値δm1=1/2(δ1 +δ2),δm2=
1/2(δ3 +δ4)を求める。一方、図6に示すように、回
転を伴って振れ動く吊具4が或る時間間隔の間に実線で
示す位置から二点鎖線で示す位置へ角度θの傾きをもっ
て移動し、ターゲット7aに付したマーカ8a1,8a2の
a点,c点がx方向へδa1,δa2だけ移動し、ターゲッ
ト7bに付したマーカ8b1,8b2のb点,d点が同じく
x方向へδb1,δb2だけ移動したとする。いま、元の吊
具位置における基準点Oと上記a点(c点)、b点(d
点)及び吊具端部eとの距離をそれぞれL1,L2及びL3と
し、また、δm1=1/2(δa1+δa2),δm2=1/2(δb1+δ
b2)とおくと、振れ量Δq1及びスキュー量Δq2は次のよ
うに表わされる。 Δq1=δm1−{(δm2−δm1)/(L2−L1)}・L3 ……(3) Δq2={(δm1−δm1)/(L2−L1)}・L2 ……(4)Next, the operation of the shake sensor will be specifically described. As in the first invention, the cameras 1a and 1b take images at minute time intervals τ 0 , and use the output signals subjected to image processing to obtain the points a and c of the markers 8a 1 and 8a 2 and the markers 8b 1 and 8b 2 . b
The cross-correlation functions f (δ 1 ), f (δ 2 ) and the cross-correlation functions f (δ 3 ), f (δ 4 ) at the points d and d are calculated, and the cross-correlation functions f (δ 1 ), f (δ 2 ), f (δ 3 ), f (δ 4 ) are maximized max | f (δ 1 ) |, max | f (δ 2 ) |, max | f (δ
3 ) |, max | f (δ 4 ) values δ 1 , δ 2 , δ 3 , δ 4 are obtained. Then, the respective average values δ m1 = 1/2 (δ 1 + δ 2 ), δ m2 =
Find 1/2 (δ 3 + δ 4 ). On the other hand, as shown in FIG. 6, the hanging tool 4 that swings with rotation moves from a position shown by a solid line to a position shown by a two-dot chain line at an angle θ during a certain time interval, and is attached to the target 7a. The points a and c of the markers 8a 1 and 8a 2 moved in the x direction by δ a1 and δ a2 , and the points b and d of the markers 8b 1 and 8b 2 attached to the target 7b are also δ b1 in the x direction. , Δ b2 . Now, the reference point O at the original hanging tool position and the points a (c) and b (d)
) And the distances from the end of the lifting gear e are L 1 , L 2 and L 3 respectively, and δ m1 = 1/2 (δ a1 + δ a2 ), δ m2 = 1/2 (δ b1 + δ
putting a b2), shake amounts [Delta] q 1 and skew amount [Delta] q 2 is expressed as follows. Δq 1 = δ m1 − {(δ m2 −δ m1 ) / (L 2 −L 1 )} · L 3 (3) Δq 2 = {(δ m1 −δ m1 ) / (L 2 −L 1 ) } · L 2 …… (4)
【0017】そこで前記相関処理によって求めた平均値
δm1,δm2を前述した(3)式及び(4)式に代入する
ことにより振れ量Δq1及びスキュー量Δq2を求める。こ
のようにして、任意に振れ動く吊具4の動きを一方向振
れと回転振れとに分離して精度よく検出することがで
き、またこれらの検出値Δq1,Δq2より吊具4の端部e
に生ずる最大振れ量δmax をδmax =Δq1+Δq2として
検出することができる。なお、l0=L2−L1を大きくする
ことにより検出精度を高めることができ、また1つのタ
ーゲットに2つのマーカを付けることによって他の白線
等との区別を確実にすることができ、誤検出を防ぐこと
ができる。Therefore, the shake amount Δq 1 and the skew amount Δq 2 are obtained by substituting the average values δ m1 and δ m2 obtained by the correlation processing into the above-mentioned equations (3) and (4). In this manner, the movement of the hanging tool 4 arbitrarily swinging can be separated into one-way shaking and rotational shaking, and accurately detected, and the end values of the hanging tool 4 can be detected from these detected values Δq 1 and Δq 2. Part e
The maximum deflection amount delta] max occurring can be detected as δmax = Δq 1 + Δq 2. Note that the detection accuracy can be improved by increasing l 0 = L 2 −L 1 , and by distinguishing one target from two white lines by attaching two markers to one target, False detection can be prevented.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
振れセンサーによると、任意に振れ動く吊具の動きを一
方向振れ(振れ量)と回転振れ(スキュー量)とに分離
して敏速かつ精度よく検出でき、これらの検出値から吊
具の最大振れ量が精度よく検出できるようになる。この
結果、一方向振れ止め制御とスキュー止制御とを考慮し
たきめ細かい振れ止制御が可能となる。また、第2発明
では、1つのターゲットに2本のマーカを付けることに
よって、他の白線と確実に区別できるようになり誤検出
を防止できる。As described in detail above, according to the shake sensor of the present invention, the movement of the arbitrarily swinging hanging tool is separated into one-way shake (shake amount) and rotational shake (skew amount). Detection can be performed quickly and accurately, and the maximum swing amount of the hanging tool can be accurately detected from these detection values. As a result, it is possible to perform fine anti-sway control in consideration of the one-way anti-sway control and the skew control. According to the second aspect of the invention, by attaching two markers to one target, it is possible to reliably distinguish the target from other white lines and prevent erroneous detection.
【図1】本発明に係る振れセンサの全体図。FIG. 1 is an overall view of a shake sensor according to the present invention.
【図2】本発明第1発明のターゲットのマーカ図。FIG. 2 is a marker diagram of a target according to the first invention of the present invention.
【図3】本発明第1発明の振れ量、スキュー量、検出原
理の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a shake amount, a skew amount, and a detection principle according to the first invention of the present invention.
【図4】本発明第1発明の装置ブロック図。FIG. 4 is an apparatus block diagram of the first invention of the present invention.
【図5】本発明第1発明のの振れ量検出手順を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a shake amount detection procedure according to the first invention of the present invention.
【図6】本発明第2発明の振れ量、スキュー量検出原理
の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a principle of detecting a shake amount and a skew amount according to the second invention of the present invention.
【図7】従来の振れセンサの全体図。FIG. 7 is an overall view of a conventional shake sensor.
【図8】従来のターゲットのマーカ図。FIG. 8 is a marker diagram of a conventional target.
【図9】従来の振れ量、スキュー量検出原理の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional shake amount and skew amount detection principle.
【図10】本発明に適用される相関処理要領の説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of a correlation processing procedure applied to the present invention.
【図11】本発明に適用される相関処理要領の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of a correlation processing procedure applied to the present invention.
1a,1b カメラ 4 吊具 5 トロリー 6 ワイヤー 7a,7b ターゲット 8a,8b,8a1,8a2,8b1,8b2 帯状マーカ 12 演算装置 13 画像処理装置1a, 1b camera 4 suspender 5 Trolley 6 wires 7a, 7b target 8a, 8b, 8a 1, 8a 2, 8b 1, 8b 2 band marker 12 calculation unit 13 an image processing apparatus
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 五雄 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (56)参考文献 特開 平6−208624(JP,A) 特開 平4−201988(JP,A) 特開 平3−36190(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B66C 13/18 - 13/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Goo Murata 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hiroshima Research Institute (56) References JP-A-6-208624 (JP, A) JP-A-4-201988 (JP, A) JP-A-3-36190 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B66C 13/18-13/50
Claims (2)
動させることにより荷を搬送するクレーンに備えられる
振れセンサーにおいて、 吊具上に所定間隔をあけて設置され帯状のマーカが付さ
れた一対のターゲットと、 トロリに設置され各ターゲット上のマーカの動きをそれ
ぞれ撮影する一対のカメラと、 カメラで刻々に撮影された映像を画像処理する画像処理
装置と、 画像処理した出力信号の一つを基準信号とし、この基準
信号と、所定の時間間隔毎に得られた出力信号とによ
り、各ターゲットのマーカ毎の相互相関関数φ(h 1), φ
(h2)を計算し、この相互相関関数φ(h1), φ(h2)が最大
になる時の値h1,h2を求め、この値h1, h2を用いて吊具
の振れ量及びスキュー量を計算し、計算された振れ量及
びスキュー量によって吊具の最大振れ量を求める演算装
置と、 で構成したことを特徴とする振れセンサー。1. A trolley is moved by suspending a load via a suspender.
Be equipped with a crane that transports loads by moving
In the run-out sensor, a band-shaped marker is installed on the hanging device at a predetermined interval.
And the movement of the marker on each target set on the trolley.
A pair of cameras that shoot each one, and image processing that processes images that are shot by the cameras every moment
The device and one of the image-processed output signals is used as a reference signal.
Signal and an output signal obtained at predetermined time intervals.
And the cross-correlation function φ (h 1), φ
(hTwo), And this cross-correlation function φ (h1), φ (hTwo) Is maximum
The value h when1,hTwoAnd this value h1,hTwoUsing hanging equipment
Calculate the run-out and skew of the
Calculation equipment that calculates the maximum runout of the lifting gear based on the skew amount
And a vibration sensor comprising:
動させることにより荷を搬送するクレーンに備えられる
振れセンサーにおいて、 吊具上に所定間隔をあけて設置され2本の帯状のマーカ
がそれぞれ付された一対のターゲットと、 トロリに設置され各ターゲット上の各マーカの動きをそ
れぞれ撮影する一対のカメラと、 カメラで刻々に撮影された映像を画像処理する画像処理
装置と、 画像処理した出力信号の一つを基準信号とし、この基準
信号と、所定の時間間隔毎に得られた出力信号とによ
り、各ターゲットの各マーカ毎の相互相関関数f(
δ1), f( δ2)及び相互相関関数f( δ3), f( δ4)を
計算し、この相互相関関数f( δ1), f( δ2)が最大に
なる時の値δ1,δ2 から平均値δm1を求めると共に、相
互相関関数f( δ3), f( δ4)が最大になる時の値δ3,
δ4 から平均値δm2を求め、この平均値δm1,δm2を用
いて吊具の振れ量及びスキュー量を計算し、計算された
振れ量及びスキュー量によって吊具の最大振れ量を求め
る演算装置と、 で構成したことを特徴とする振れセンサー。2. A swing sensor provided on a crane that transports a load by suspending a load via a hanging tool and moving a trolley, wherein two strip-shaped markers installed at predetermined intervals on the hanging tool. A pair of targets respectively attached to the trolley, a pair of cameras installed on the trolley for photographing the movement of each marker on each target, an image processing device for image-processing an image captured by the camera, and an image processing device. One of the output signals thus obtained is used as a reference signal, and the cross-correlation function f () for each marker of each target is obtained by using the reference signal and the output signals obtained at predetermined time intervals.
δ 1 ), f (δ 2 ) and the cross-correlation function f (δ 3 ), f (δ 4 ) are calculated, and the value when the cross-correlation function f (δ 1 ), f (δ 2 ) is maximized The average value δ m1 is obtained from δ 1 , δ 2 and the value δ 3 , at which the cross-correlation function f (δ 3 ), f (δ 4 ) is maximized,
an average value [delta] m @ 2 from [delta] 4, the average value [delta] m1, calculate the shake amount and the skew amount of the suspender with [delta] m @ 2, obtaining the maximum deflection amount of the load block by the calculated shake amount and the skew amount A shake sensor, comprising: an arithmetic unit;
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10357394A JP2948475B2 (en) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Runout sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
| JPH07309582A JPH07309582A (en) | 1995-11-28 |
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1994
- 1994-05-18 JP JP10357394A patent/JP2948475B2/en not_active Expired - Fee Related
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