(57)【要約】【課題】走行に用いるタイヤの状態が変化してもクレーンを目標位置に精度よく迅速に位置合わせして、荷役効率を向上させることができるクレーンの制御システム及び制御方法を提供する。【解決手段】制御装置３３から送られた現在の指令値Ｎｎ、Ｎｍに応じて門型クレーン２０を走行させている場合に、測定装置３１、３２が測定値Ｖｎ、Ｖｍを測定するごとに、測定値Ｖｎ、Ｖｍと、現在の指令値Ｎｎ、Ｎｍ及びタイヤ外径Ｒａ、Ｒｂに応じて推定される推定値Ｕｎ、Ｕｍとに基づいて、制御装置３３により、次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）を算出し、その次回の指令値に応じて門型クレーン２０を走行させる制御を行う構成にした。【選択図】図３
2020033135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降可能な吊具と、この吊具を吊り下げて支持して一方向に延在する桁部と、この桁部を上部に支持する構造体と、この桁部の延在方向に離間して配置されて前記構造体の下端に取り付けられた一対の走行装置とを備えて、この走行装置がタイヤとこのタイヤに連結された回転駆動機とを有するクレーンの制御システムにおいて、
前記クレーンに設置されてそのクレーンが前記走行装置により移動した際に変化するパラメータの測定値を逐次測定する測定装置と、この測定装置及び前記回転駆動機に接続される制御装置とを備えて、
前記制御装置に前記タイヤのタイヤ外径が予め入力されて、
前記制御装置から送られた現在の指令値に応じて前記回転駆動機が前記タイヤを回転させて前記クレーンを走行させている場合に、前記測定装置が前記測定値を測定するごとに、測定したその測定値と、前記現在の指令値及び入力された前記タイヤ外径に応じて推定される前記クレーンが理想的に移動した場合に変化するパラメータの推定値とに基づいて、前記制御装置により、前記推定値に対する前記測定値の過不足を小さくする次回の指令値を算出し、算出したその次回の指令値に応じて前記回転駆動機が前記タイヤを回転させて前記クレーンを走行させる制御を行う構成にしたことを特徴とするクレーンの制御システム。
【請求項２】
前記次回の指令値は、前記クレーンを指示された目的地まで走行させる際に算出される基準値に前記推定値を前記測定値で除して算出した補正係数を乗じた値である請求項１に記載のクレーンの制御システム。
【請求項３】
前記次回の指令値は、前記クレーンを指示された目的地まで走行させる際に算出される基準値に前記推定値及び前記測定値の差分を変数とした一次式を用いて算出した補正係数を乗じた値である請求項１に記載のクレーンの制御システム。
【請求項４】
前記測定値は、前記現在の指令値に応じた回転速度で前記タイヤを回転させて前記クレーンが実際に移動した場合の移動距離、移動速度、又は現在位置のいずれか一つである請求項１〜３のいずれか１項に記載のクレーンの制御システム。
【請求項５】
二つの前記測定装置が、平面視で前記一対の走行装置の直上のそれぞれに配置されて、前記一対の走行装置のそれぞれに対応する前記測定値を取得可能に構成されて、
前記制御装置により、前記一対の走行装置ごとに前記過不足を小さくする補正を行う構成にした請求項１〜４のいずれか１項に記載のクレーンの制御システム。
【請求項６】
吊具を吊り下げて支持して一方向に延在する桁部を支持する構造体の下端に取り付けられて、その桁部の延在方向に離間して配置された一対の走行装置を、それぞれ独立して駆動することにより走行するクレーンの制御方法において、
制御装置から前記走行装置が有する回転駆動機に指令値が送信されて、その回転駆動機がタイヤをその指令値に応じた回転速度で回転させて、前記クレーンを走行させている場合に、
測定装置により、前記クレーンが実際に移動した際に変化するパラメータの測定値を逐次測定し、
前記制御装置により、前記測定装置が前記測定値を測定するごとに、前記指令値と予め設定された前記タイヤのタイヤ外径とに基づいて前記クレーンが理想的に移動した場合のパラメータの推定値を推定し、次いで、測定した前記測定値と推定した前記推定値とに基づいて、前記推定値に対する前記測定値の過不足を小さくする次回の指令値を算出し、次いで、前記回転駆動機により算出したその次回の指令値に応じて前記タイヤを回転させて前記クレーンを走行させることを特徴とするクレーンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンの制御システム及び制御方法に関し、より詳細には、荷役効率を向上するクレーンの制御システム及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテナヤードで使用されているゴムタイヤ式のクレーンは、荷重の大きさやトロリ位置やタイヤの空気圧により生じるゴムタイヤの沈み込みによりタイヤ外径が変化する。このタイヤ外径の変化に伴って、目標に対する実際のクレーンの移動速度や移動距離が乖離する。
【０００３】
この問題に関して、トロリ位置や荷重などの走行条件に基づいて、換算係数テーブルから換算係数を選択し、その換算係数を用いてタイヤの回転量からクレーンの走行量を換算するクレーンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で提案されているクレーンは、走行条件が変わっても、タイヤの回転量とクレーンの走行量との関係を正しく把握することで、クレーンの位置を正確に特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３９４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のクレーンのように、走行条件に応じた換算係数テーブルを用いても、ゴムタイヤの摩耗や空気圧の変化、その他経年変化など、見積り難い変化に対応することはできない。それ故、特許文献１に記載のクレーンでは、換算係数に誤差が生じると、クレーンの位置を正確に特定できずに、クレーンの位置合わせに要する時間が増加していた。
【０００６】
本発明の目的は、走行に用いるタイヤの状態が変化してもクレーンを目標位置に精度よく迅速に位置合わせして、荷役効率を向上させることができるクレーンの制御システム及び制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明のクレーンの制御システムは、昇降可能な吊具と、この吊具を吊り下げて支持して一方向に延在する桁部と、この桁部を上部に支持する構造体と、この桁部の延在方向に離間して配置されて前記構造体の下端に取り付けられた一対の走行装置とを備えて、この走行装置がタイヤとこのタイヤに連結された回転駆動機とを有するクレーンの制御システムにおいて、前記クレーンに設置されてそのクレーンが前記走行装置により移動した際に変化するパラメータの測定値を逐次測定する測定装置と、この測定装置及び前記回転駆動機に接続される制御装置とを備えて、前記制御装置に前記タイヤのタイヤ外径が予め入力されて、前記制御装置から送られた指令値に応じて前記回転駆動機が前記タイヤを回転させて前記クレーンを走行させている場合に、前記測定装置が前記測定値を測定するごとに、測定したその測定値と、前記制御装置から送られた前記指令値及び入力された前記タイヤ外径に応じて推定される前記クレーンが理想的に移動した場合に変化するパラメータの推定値とに基づいて、前記制御装置により、前記推定値に対する前記測定値の過不足を小さくする次回の指令値を算出し、算出したその次回の指令値に応じて前記回転駆動機に前記タイヤを回転させて前記クレーンを走行させる制御を行う構成にしたことを特徴とする。
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のクレーンの制御方法は、吊具を吊り下げて支持して一方向に延在する桁部を支持する構造体の下端に取り付けられて、その桁部の延在方向に離間して配置された一対の走行装置を、それぞれ独立して駆動することにより走行するクレーンの制御方法において、制御装置から前記走行装置が有する回転駆動機に指令値が送信されて、その回転駆動機がタイヤをその指令値に応じた回転速度で回転させて、前記クレーンを走行させている場合に、測定装置により、前記クレーンが実際に移動した際に変化するパラメータの測定値を逐次測定し、前記制御装置により、前記測定装置が前記測定値を測定するごとに、前記指令値と予め設定された前記タイヤのタイヤ外径とに基づいて前記クレーンが理想的に移動した場合のパラメータの推定値を推定し、次いで、測定した前記測定値と推定した前記推定値とに基づいて、前記推定値に対する前記測定値の過不足を小さくする次回の指令値を算出し、次いで、前記回転駆動機により算出したその次回の指令値に応じて前記タイヤを回転させて前記クレーンを走行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クレーンが移動する際に変化するパラメータの測定値を測定するごとに、指令値及びタイヤ外径から推定される推定値と測定したその測定値との過不足を小さくする次回の指令値で回転駆動機にタイヤを回転させることで、測定値を推定値に近づけることができる。これにより、タイヤの状態の変化を外乱として捉えてその外乱による速度ずれ及び位置ずれをフィードフォワード的に処理することでクレーンに理想的な走行をさせるには有利になり、精度よく迅速にクレーンを目標位置に位置合わせすることができる。これに伴って、位置合わせに要する時間を短縮して、荷役効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の制御システムの実施形態を搭載したクレーンが走行するコンテナターミナルの平面図である。
【図２】図１のクレーンを例示する斜視図である。
【図３】図１の制御システムを例示するブロック図である。
【図４】本発明の制御方法の実施形態を含む荷役制御を例示するフロー図である。
【図５】図４の走行制御を例示するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、クレーンの制御システム及び制御方法の実施形態について説明する。図中では、蔵置レーン１３の長手方向をｘ方向、蔵置レーン１３の短手方向をｙ方向、上下方向をｚ方向で示す。なお、本明細書において、符号に用いる「ｎ」、「ｍ」は現在の周期を、「ｎ＋１」、「ｍ＋１」は次回の周期を示すことにする。また、本明細書において、回転速度は回転毎分（ｒｐｍ）であり、移動速度又は走行速度はメートル毎秒（ｍ／ｓ）である。
【００１２】
図１〜図３に例示するように、本発明の実施形態の制御システム３０は、コンテナターミナル１０でコンテナＣを荷役する門型クレーン２０の走行を制御するシステムである。
【００１３】
図１に例示するように、コンテナターミナル１０は、ｘ方向に隣接するコンテナヤード１１と本船荷役エリア１２とに区画される。コンテナヤード１１は、多数のコンテナＣが蔵置される複数の蔵置レーン１３を備える。本船荷役エリア１２は、岸壁に沿って敷設されるレールの上を走行する複数の岸壁クレーン１４を備える。蔵置レーン１３の長手方向がｙ方向に向いて設置されてもよい。
【００１４】
コンテナターミナル１０は、コンテナヤード１１及び本船荷役エリア１２の間でコンテナＣを運搬する構内シャシ１５と、コンテナヤード１１及び外部の間でコンテナＣを運搬する外来シャシ１６とが走行する。また、コンテナターミナル１０は、複数の門型クレーン２０が、蔵置レーン１３を跨いだ状態で蔵置レーン１３に沿ってｘ方向に走行する。
【００１５】
コンテナターミナル１０は、管理棟１７が設置される。管理棟１７には、上位システム１８と通信機１９とが設置されて、上位システム１８から通信機１９を介して荷役機器（１４〜１６、２０）に荷役作業の指示等が行われる。
【００１６】
コンテナターミナル１０は、荷役機器が上位システム１８からの指示により自動的に荷役可能な自動化ターミナルや、遠隔操作用コントローラ等が管理棟１７に設置されて荷役機器を遠隔から操作可能なターミナルが例示できる。また、コンテナターミナル１０は、荷役機器に運転者が搭乗して直接操作するターミナルも例示できる。
【００１７】
図２に例示するように、門型クレーン２０は、吊具２１と、桁部２２と、構造体２３と、一対の走行装置２４ａ、２４ｂとを有する。吊具２１は、桁部２２に沿ってｙ方向に横行可能に構成されたトロリ２５から吊架したワイヤによりｚ方向に昇降可能な装置である。桁部２２は、トロリ２５を介してこの吊具２１を吊り下げて支持するとともに、ｙ方向（一方向）に延在する装置である。構造体２３は、桁部２２を上部に支持する装置である。また、構造体２３は、トロリ２５及び脚部２６ａ、２６ｂを有し、平面視で、長手方向がｙ方向に、短手方向がｘ方向にそれぞれ向いている略長方形状を成している。脚部は、ｚ方向に延在する四本の脚体２６ａと、ｘ方向に隣り合う脚体２６ａの下端どうしを連結する二本の水平梁２６ｂとから構成される。なお、ｙ方向に隣り合う脚体２６ａの上端どうしは、桁部２２により連結される。一対の走行装置２４ａ、２４ｂは、平面視で桁部２２の延在方向（ｙ方向）に離間して配置されて、構造体２３の下端に取り付けられる装置である。
【００１８】
一対の走行装置２４ａ、２４ｂのそれぞれは、水平梁２６ｂの下端に配置されて、タイヤ２７ａ、２７ｂと、電動モータ２８ａ、２８ｂと、インバータ２９とを有する。タイヤ２７ａ、２７ｂとしては、ゴムタイヤが例示される。電動モータ（回転駆動機）２８ａ、２８ｂは、一対の走行装置２４ａ、２４ｂの各々に対応して備わるとともに、対応するタイヤ２７ａ、２７ｂに連結される装置である。電動モータ２８ａ、２８ｂは、減速機を含むものとする。インバータ２９は、対応する電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度を調節する装置である。なお、走行装置２４ａ、２４ｂには、駆動輪であるタイヤ２７ａ、２７ｂの他に、電動モータ２８ａ、２８ｂが連結されていない受動輪が含まれる場合がある。また、インバータ２９は複数設けられ、一対の走行装置２４ａ、２４ｂの各々に対して独立して制御する構成としてもよい。
【００１９】
一対の走行装置２４ａ、２４ｂは、左右一対になっており、平面視で、構造体２３のｙ方向の両端部に離間配置される。一対の走行装置２４ａ、２４ｂは、対応するインバータ２９により対応する電動モータ２８ａ、２８ｂが左右独立して駆動することで、対応するタイヤ２７ａ、２７ｂが左右独立して転動する装置である。対応するタイヤ２７ａ、２７ｂが転動することで、門型クレーン２０は構造体２３の短手方向であるｘ方向に走行する。なお、電動モータ２８ａ、２８ｂを駆動する電力は、門型クレーン２０に設置された図示しないバッテリ、又は発電機から供給される。あるいは、電力は、ケーブルやバスバーなどにより外部から供給される。
【００２０】
制御システム３０は、上位システム１８から送信される荷役作業指令に従って、インバータ２９により対応する電動モータ２８ａ、２８ｂのそれぞれの回転速度を調節して、門型クレーン２０の走行を制御するシステムである。荷役作業指令は、上位システム１８から管理棟１７に備わる通信機１９及び門型クレーン２０に備わる通信機３４を介して、後述する制御装置３３に伝達される。
【００２１】
図３に例示するように、制御システム３０は、二つの測定装置３１、３２と、制御装置３３とを備え、制御装置３３が、インバータ２９、二つの測定装置３１、３２、及び通信機３４に電気的に接続されて構成される。なお、図３は片側のみを表示しており、反対側に測定装置３２や走行装置２４ｂが設置されているものとする。
【００２２】
測定装置３１、３２は、門型クレーン２０が各走行装置２４ａ、２４ｂにより移動した際に変化するパラメータの測定値Ｖｎ、Ｖｍをそれぞれの走行装置２４ａ、２４ｂに対応して、所定の周期Ｔ１ごとに逐次測定する装置である。この測定値Ｖｎ、Ｖｍとしては、制御装置３３からインバータ２９に送られた現在の指令値Ｎｎ、Ｎｍに応じてタイヤ２７ａ、２７ｂを回転させて門型クレーン２０を実際に移動させた場合の移動速度が例示される。測定装置３１が取得する測定値Ｖｎは、走行装置２４ａの移動速度であり、測定装置３２が取得する測定値Ｖｍは走行装置２４ｂの移動速度である。本明細書において、移動速度は所定の周期Ｔ１における平均速度である。
【００２３】
測定装置３１、３２は、所定の周期Ｔ１ごとに現在の位置座標Ｐｎ、Ｐｍを取得する装置であり、取得した現在の位置座標Ｐｎ、Ｐｍと前回の位置座標Ｐ（ｎ−１）、Ｐ（ｍ−１）に基づいて測定値Ｖｎ、Ｖｍを取得可能な装置である。具体的に測定装置３１、３２は、全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）アンテナであり、所定の周期Ｔ１ごとに複数の人工衛星から受信する時刻等の情報に基づき経度と緯度と高度とからなる位置座標Ｐｎ、Ｐｍを取得する。測定装置３１、３２が位置座標Ｐｎ、Ｐｍを測位する方法としては、単独測位、相対測位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）測位、ＲＴＫ（リアルタイムキネマティックＧＰＳ）測位が例示できる。測定装置３１、３２は、全球測位衛星システムを利用して平面座標として経度と緯度とを取得し、上位システム１８と通信して高度を取得する構成にしてもよい。
【００２４】
測定装置３１、３２としては、ロータリエンコーダも例示される。例えば、タイヤ２７ａ、２７ｂと別体の測定用のタイヤとロータリエンコーダとを各走行装置２４ａ、２４ｂに設けて、測定用のタイヤのロータリエンコーダが検出した回転変位量に基づいて、門型クレーン２０の移動速度を取得してもよい。
【００２５】
測定装置３１、３２は、門型クレーン２０に設置されて、より詳細には、平面視で構造体２３の延在方向であるｙ方向の両端部のそれぞれの上端に配置される。測定装置３１、３２は、各走行装置２４ａ、２４ｂの直上で、門型クレーン２０の構造体２３の平面視における形状を略長方形と仮定した場合に、その長方形の辺のうちの長辺の両端に配置すると好ましい。
【００２６】
制御装置３３は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置３３は、インバータ２９を介して電動モータ２８ａ、２８ｂに、並びに、二つの測定装置３１、３２に電気的に接続されている。
【００２７】
制御装置３３は、門型クレーン２０の走行制御を行う機能要素として基準値算出部３５、指令値算出部３６、及び走行制御部３７とを有する。これらの機能要素は、プログラムとして制御装置３３の内部記憶装置に記憶されて、ＣＰＵにより読み出されて、実行される。各機能要素は、プログラマブルロジックコントローラなどの個別のハードウェアで構成されてもよい。また、各機能要素を一つの機能要素にまとめてもよい。
【００２８】
制御装置３３は、タイヤ２７ａのタイヤ外径Ｒａ、タイヤ２７ｂのタイヤ外径Ｒｂが予め内部記憶装置に入力される。タイヤ外径Ｒａ、Ｒｂは、理想的なタイヤ２７ａ、２７ｂの直径である。この実施形態で、タイヤ外径Ｒａ、Ｒｂは、正規の空気圧が充填された場合に、荷重が加えられていない状態でのタイヤ２７ａ、２７ｂの直径である。なお、タイヤ外径Ｒａ、Ｒｂとしては、実験により荷重が加えられた状態でのタイヤ２７ａ、２７ｂの直径の理論値や、実際の走行中におけるタイヤ２７ａ、２７ｂの直径を複数回測定し、その平均値を用いてもよい。
【００２９】
基準値算出部３５は、上位システム１８から送信された荷役作業指令に応じた目的地Ｐｘまでの電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度である基準値Ｎ０を算出する機能要素である。基準値Ｎ０は、門型クレーン２０の走行開始から走行停止まで間の加速区間、定速区間、及び減速区間に区分した場合に、それぞれの区間に応じて設定されることが好ましい。基準値Ｎ０としては、例えば、加速区間で略一定に増加（一定加速度で加速）し、定速区間で略一定になり、減速区間で略一定に減少（一定減速度で減速）するように設定される。なお、基準値Ｎ０としては、電動モータ２８ａ、２８ｂごとに異なる値を算出してもよい。
【００３０】
指令値算出部３６は、制御装置３３からインバータ２９に送信された現在の指令値Ｎｎ、Ｎｍや、インバータ２９に送信される次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）を算出する機能要素である。現在の指令値Ｎｎ、Ｎｍや次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）としては、電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度の目標値が例示される。なお、現在の指令値Ｎｎ、Ｎｍや次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）としては、電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度が目標値になるインバータ２９から電動モータ２８ａ、２８ｂに供給される電力の周波数及び電圧の組み合わせも例示される。
【００３１】
指令値算出部３６は、測定装置３１、３２により測定した測定値Ｖｎ、Ｖｍと、インバータ２９に送信された現在の指令値Ｎｎ、Ｎｍ及び入力されたタイヤ外径Ｒａ、Ｒｂに応じて推定される推定値Ｕｎ、Ｕｍとに基づいて、次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）を算出する機能要素である。具体的に、指令値算出部３６は、基準値算出部３５で算出された基準値Ｎ０に、推定値Ｕｎ、Ｕｍを測定値Ｖｎ、Ｖｍで除した算出した補正係数Ｋｎ、Ｋｍを乗じて、次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）を算出する機能要素である。
【００３２】
推定値Ｕｎ、Ｕｍは、タイヤ２７ａ、２７ｂのタイヤ外径が理想的なタイヤ外径Ｒａ、Ｒｂに維持された状態における走行装置２４ａ、２４ｂの理想的な移動速度であり、以下の数式（１）、（２）で表される。ここで、Ｇは電動モータ２８ａ、２８ｂから出力された回転速度を減速する減速機の減速比を示す。
【００３３】
【数１】
2020033135.tif 000003
【００３４】
補正係数Ｋｎ、Ｋｍは、次回の推定値Ｕ（ｎ＋１）、Ｕ（ｍ＋１）に対する次回の測定値Ｖ（ｎ＋１）、Ｖ（ｍ＋１）の過不足が小さくなるように設定される数値である。補正係数Ｋｎ、Ｋｍとしては、以下の数式（３）、（４）が例示される。
【００３５】
【数２】
2020033135.tif 000004
【００３６】
なお、補正係数Ｋｎ、Ｋｍは、推定値Ｕｎ、Ｕｍに比して測定値Ｖｎ、Ｖｍが速い場合に、指令値Ｎｎ、Ｎｍに比して次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）を遅くし、推定値Ｕｎ、Ｕｍに比して測定値Ｖｎ、Ｖｍが遅い場合に、指令値Ｎｎ、Ｎｍに比して次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）を速くする数値であればよい。
【００３７】
走行制御部３７は、指令値算出部３６で算出された次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）をインバータ２９に送り、インバータ２９に電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度を次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）に調節させる機能要素である。
【００３８】
図４及び図５に例示するように、門型クレーン２０の制御方法は、門型クレーン２０を上位システム１８から送信された荷役作業指令に基づいて、目的地Ｐｘまで走行させて荷役させる制御の一部であり、門型クレーン２０を目的地Ｐｘまで走行させる走行制御である。
【００３９】
図４に例示するように、上位システム１８から送信された荷役作業指令を受信機３４で受信すると、制御装置３３は、受信した荷役作業指令に応じた目的地Ｐｘを特定する（Ｓ１１０）。次いで、制御装置３３は、測定装置３１、３２を介して走行装置２４ａ、２４ｂの現在位置Ｐｎ、Ｐｍ、測定値Ｖｎ、Ｖｍを取得する（Ｓ１２０）。次いで、制御装置３３は、門型クレーン２０が目的地Ｐｘに到着したか否かを判定する（Ｓ１３０）。門型クレーン２０が目的地Ｐｘに到着したと判定すると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、受信した荷役作業指令に応じた荷役作業を門型クレーン２０に行わせる荷役制御を処理する（Ｓ１４０）。荷役制御が完了すると、制御装置３３から荷役完了の報告を上位システム１８に送信してこの荷役制御は完了する。
【００４０】
一方、門型クレーン２０が目的地Ｐｘに到着していないと判定すると（Ｓ１３０：ＮＯ）、制御装置３３は、走行装置２４ａに対する走行制御（Ｓ２００）と、走行装置２４ｂに対する走行制御（Ｓ３００）との両方の制御を並列で処理する。そして、制御装置３３は、再度、ステップＳ１２０へ戻り、門型クレーン２０が目的地Ｐｘに到着するまで、ステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ２００、及びＳ３００を繰り返し行う。
【００４１】
ステップＳ１１０は、上位システム１８から送信された荷役作業指令を受信機３４で受信したことを合図に開始されるステップであり、ステップＳ１４０は、門型クレーン２０が目的地Ｐｘに到着したことを合図に開始されるステップである。また、それ以外のステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ２００、及びＳ３００からなるループ制御は、一回のループが所定の周期Ｔ１ごとに、つまり、測定装置３１、３２が測定値Ｖｎ、Ｖｍを測定するごとに行われる。
【００４２】
図５に例示するように、制御装置３３は、走行装置２４ａに対する走行制御と、走行装置２４ｂに対する走行制御との二つの制御を並列に処理する。なお、これらの走行制御は、走行装置２４ａ、２４ｂごとに独立して行われる。図５では、それらの走行制御を区別して記載したが、同じ内容の制御であるので、以後の記載では走行装置２４ｂの制御については省略する。
【００４３】
走行制御を開始すると、基準値算出部３５が、基準値Ｎ０を算出する（Ｓ２１０）。このステップで、基準値算出部３５は、上記のステップＳ１２０において測定装置３１を介して取得した現在位置Ｐｎと目的地Ｐｘとの差分に基づいて基準値Ｎ０を算出する。
【００４４】
次いで、指令値算出部３６が、測定装置３１により測定値Ｖｎを取得する（Ｓ２２０）。次いで、指令値算出部３６が、測定装置３１が測定値Ｖｎを測定したときにインバータ２９に送信されていた現在の指令値Ｎｎと、予め入力されたタイヤ外径Ｒａとを読み込む（Ｓ２３０）。次いで、指令値算出部３６が、上記の数式（１）を用いて推定値Ｕｎを推定する（Ｓ２４０）。次いで、指令値算出部３６が、上記の数式（３）を用いて補正係数Ｋｎを算出する（Ｓ２５０）。次いで、指令値算出部３６が、基準値算出部３５で算出された基準値Ｎ０に補正係数Ｋｎを乗算して、次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）を算出する（Ｓ２６０）。
【００４５】
次いで、走行制御部３７が、指令値算出部３６で算出された次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）をインバータ２９に送り、インバータ２９により電動モータ２８ａの回転速度を次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）に調節して（Ｓ２７０）、ステップＳ１２０へ戻る。
【００４６】
以上の走行制御は、門型クレーン２０が目的地Ｐｘに到着するまで所定の周期Ｔ１ごとに行われる。また、走行制御は、走行装置２４ａに対する走行制御と、走行装置２４ｂに対する走行制御とが独立して処理されるが、それらの走行制御を同期させることが好ましい。なお、本明細書において、走行制御の同期は、次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）による電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度が変化するタイミングが同一であることを示す。
【００４７】
このように、制御システム３０は、門型クレーン２０が移動する際に変化するパラメータの測定値Ｖｎ、Ｖｍを測定するごとに、推定値Ｕｎ、Ｕｍと測定したその測定値Ｖｎ、Ｖｍとの過不足を小さくする次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）を算出する。そして、制御システム３０は、算出した次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）で電動モータ２８ａ、２８ｂによりタイヤ２７ａ、２７ｂを回転させることで、測定値Ｖｎ、Ｖｍを推定値Ｕｎ、Ｕｍに近づけることができる。これにより、タイヤ２７ａ、２７ｂの状態の変化を外乱として捉えてその外乱による速度ずれ及び位置ずれをフィードフォワード的に処理することで門型クレーン２０に理想的な走行をさせるには有利になり、精度よく迅速に門型クレーン２０を目的地Ｐｘに位置合わせすることができる。これに伴って、位置合わせに要する時間を短縮して、荷役効率を向上させることができる。
【００４８】
制御システム３０は、所定の周期Ｔ１ごとに電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度（Ｎｎ、Ｎｍ）から得られる門型クレーン２０の走行速度や位置と、測定装置３１、３２が取得する測定値Ｖｎ、Ｖｍや現在位置Ｐｎ、Ｐｍとの過不足を小さくすることができる。これにより、演算による理想的な門型クレーン２０の走行状態と、実際の門型クレーン２０の走行状態との乖離を防ぐには有利になり、所望の制御性能を得ることができる。このように、制御システム３０が所望の制御性能を得ることで、目的地Ｐｘへの高精度な位置決めが可能となる。
【００４９】
制御システム３０は、走行装置２４ａの走行制御と、走行装置２４ｂの走行制御とを独立して行うことで、タイヤ２７ａ、２７ｂの実際の直径が走行装置２４ａと走行装置２４ｂとで異なっても、その変化に応じて電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度を調整することができる。これにより、タイヤ２７ａ、２７ｂの実際の直径の変化による門型クレーン２０の直進走行性能の低下を抑制することができる。
【００５０】
制御システム３０は、次回の指令値Ｎ（ｎ＋１）Ｎ（ｍ＋１）を、基準値Ｎ０に推定値Ｕｎ、Ｕｍを測定値Ｖｎ、Ｖｍで除して算出した補正係数Ｋｎ、Ｋｍを乗じて算出する。これにより、測定値Ｖｎ、Ｖｍに対する推定値Ｕｎ、Ｕｍの比率分だけ、電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度を補正するので、測定値Ｖｎ、Ｖｍを推定値Ｕｎ、Ｕｍに近づけることができる。
【００５１】
制御システム３０は、算出した補正係数Ｋｎ、Ｋｍを用いてタイヤ２７ａ、２７ｂの点検や交換を促す警告を行うように構成するとよい。具体的に、制御装置３３に、警告部を設けて、警告部において補正係数Ｋｎ、Ｋｍが予め設定した範囲から外れた場合に、音や光を発する警告装置により警告する機能要素を追加するとよい。補正係数Ｋｎ、Ｋｍの範囲としては、タイヤ２７ａ、２７ｂの経年劣化や摩耗による損傷、空気圧の低下を判定可能な範囲が例示される。また、制御システム３０は、算出した補正係数Ｋｎ、Ｋｍを用いてトロリ２５の横行位置を変えて、走行装置２４ａ、２４ｂの走行速度を近づける制御を行うように構成するとよい。具体的に、制御装置３３に、横行制御部を設けて、横行制御部において補正係数Ｋｎ、Ｋｍの差分の絶対値が予め設定した閾値より大きくなった場合に、トロリ２５の位置を変え、走行装置２４ａ、２４ｂのそれぞれに掛かる荷重を調節する機能要素を追加するとよい。
【００５２】
既述した実施形態の制御システム３０は、走行速度をパラメータの測定値Ｖｎ、Ｖｍとしたが、パラメータの測定値としては、門型クレーン２０を実際に移動させた場合の移動距離も例示される。移動距離は所定の周期Ｔ１で走行装置２４ａ、２４ｂが移動した距離や、タイヤ２７ａ、２７ｂの一回転で進んだ距離が例示される。例えば、測定装置として実際にタイヤ２７ａ、２７ｂが一回転で進んだ距離を取得可能な装置にし、タイヤ２７ａ、２７ｂが一回転で進む理想的な距離から取得した実際に進んだ距離を除算した値を補正係数として用いてもよい。このように、パラメータの測定値として距離を用いることで、走行速度がゼロの付近でも安定した補正係数を得ることが可能になり、走行制御の安定性を向上することが可能になる。また、パラメータの測定値としては、門型クレーン２０の現在位置も例示される。
【００５３】
既述した実施形態で、制御システム３０の制御対象を門型クレーン２０としたが、制御対象を岸壁クレーン１４としてもよい。制御対象が岸壁に敷設されたレール上を車輪で走行する岸壁クレーン１４の場合に、車輪の摩耗やレールの歪みによるずれを補正することが可能になる。
【００５４】
既述した実施形態の制御システム３０は、一対の走行装置２４ａ、２４ｂの各々の直上に測定装置３１、３２を一つずつ設置したが、各々の直上に測定装置を複数設置してもよい。例えば、各々の直上に複数の測定装置を門型クレーン２０の走行方向に離間させて設置し、門型クレーン２０の走行方向の前傾や後傾を取得するように構成してもよい。また、各走行装置２４ａ、２４ｂのタイヤ２７ａ、２７ｂの全てが駆動輪で構成される場合に、スリップやトルクのアンバランスが生じるおそれがある。その場合に、制御システム３０に電動モータ２８ａ、２８ｂの回転速度フィードバックやトルク、電流でスリップやトルクのアンバランスを検出して、それらを解消する制御を行うように構成するとよい。
【００５５】
補正係数Ｋｎ、Ｋｍの他の例としては、上記の数式（３）、（４）に代えて以下の数式（５）、（６）が例示される。ここで、Ｃｎ１、Ｃｎ２、Ｃｍ１、及びＣｍ２をそれぞれ調整パラメータとする。
【数３】
2020033135.tif 000005
【００５６】
上記の数式（５）、（６）に示すように、補正係数Ｋｎは調整パラメータＣｎ１を切片、調整パラメータＣｎ２を傾きとした速度差（Ｕｎ−Ｖｎ：推定値Ｕｎ及び測定値Ｖｎの差分）の一次式として表すこともできる。補正係数Ｋｍも同様である。この補正係数Ｋｎ、Ｋｍは、門型クレーン２０の走行速度に応じて速度差（Ｕｎ−Ｖｎ、Ｕｍ−Ｖｍ）が変わり、それに伴って補正係数Ｋｎ、Ｋｍを変化させることで、タイヤ外径Ｒａ、Ｒｂの違い以外の要因がある場合に有効である。なお、調整パラメータＣｎ１、Ｃｎ２、Ｃｍ１、及びＣｍ２は定数であり、その調整は実際の門型クレーン２０を運転したときに、推定値Ｕｎ、Ｕｍ及び測定値Ｖｎ、Ｖｍを比較しながら任意に設定するとよい。
【符号の説明】
【００５７】
２０  門型クレーン
２１  吊具
２２  桁部
２３  構造体
２４ａ、２４ｂ  走行装置
２７ａ、２７ｂ  タイヤ
２８ａ、２８ｂ  電動モータ（回転駆動機）
３０  制御システム
３１、３２  測定装置
３３  制御装置
Ｖｎ、Ｖｍ  測定値
Ｎｎ、Ｎｍ  現在の指令値
Ｒａ、Ｒｂ  タイヤ外径
Ｕｎ、Ｕｍ  推定値
Ｋｎ、Ｋｍ  補正係数
Ｎ（ｎ＋１）、Ｎ（ｍ＋１）  次回の指令値
【図１】
2020033135.tif 000006
【図２】
2020033135.tif 000007
【図３】
2020033135.tif 000008
【図４】
2020033135.tif 000009
【図５】
2020033135.tif 000010