(57)【要約】【課題】コンテナの重心位置を簡易かつ迅速に計測することができ、実用性が高い吊荷の重心計測装置を提供する。【解決手段】上記課題を解決するための吊荷の重心計測装置１０は、コンテナ５０に係止される複数の係止部と、複数の前記係止部に掛かる荷重を検出する荷重センサ１８と、前記吊荷に負荷される加速度や必要に応じ角加速度を検出する加速度センサ１４、および傾斜センサ１６とを備えたスプレッダ１２と、コンテナ５０を移動させる際に傾斜センサ１６により計測された移動方向と直交する水平軸回りの傾斜角度に基づく角加速度が零の時の荷重センサ１８による計測荷重および移動方向への加速度に基づいて、コンテナ５０における鉛直方向の重心位置を算出する演算手段２０を有することを特徴とする。【選択図】図１
2014174019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊荷に係止される複数の係止部と、複数の前記係止部に掛かる荷重を検出する荷重センサと、前記吊荷に負荷される加速度や角加速度を検出する物理量センサと、を備えた吊荷吊上げ手段と、
前記吊荷を移動させる際に前記物理量センサにより計測された移動方向と直交する水平軸回りの角加速度が零の時の前記荷重センサによる計測荷重および移動方向への加速度に基づいて、前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出する演算手段と、
を有することを特徴とする吊荷の重心計測装置。
【請求項２】
吊荷に係止される複数の係止部と、複数の前記係止部に掛かる荷重を検出する荷重センサと、前記吊荷に負荷される加速度を検出する物理量センサと、を備えた吊荷吊上げ手段と、
前記吊荷を移動させる際に前記吊荷の揺れが抑制されている場合に、前記荷重センサによる計測荷重および移動方向への加速度に基づいて、前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出する演算手段と、
を有することを特徴とする吊荷の重心計測装置。
【請求項３】
前記吊荷吊上げ手段は、複数の物理量センサを備えると共に、少なくとも１つの物理量センサは、前記吊荷吊上げ手段の傾斜を検出するセンサとし、
前記演算手段は、前記鉛直方向の重心位置を算出する際に、前記吊荷吊上げ手段の傾斜角度を、前記荷重センサによる計測値に対する補正値として利用することを特徴とする請求項１または２に記載の吊荷の重心計測装置。
【請求項４】
前記吊荷吊上げ手段は、複数の物理量センサを備えると共に、少なくとも１つの物理量センサは、前記吊荷吊上げ手段の鉛直方向の加速度を検出するセンサとし、
前記演算手段は、前記鉛直方向の重心位置を算出する際に、前記吊荷吊上げ手段の鉛直方向加速度を、前記荷重センサによる計測値に対する補正値として利用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の吊荷の重心計測装置。
【請求項５】
前記演算手段は、前記荷重センサによる計測荷重に基づいて、前記吊荷における水平方向の重心位置も算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の吊荷の重心計測装置。
【請求項６】
前記演算手段により演算された前記吊荷における鉛直方向の重心位置、または前記吊荷における鉛直方向の重心位置および水平方向の重心位置を視認可能に表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の吊荷の重心計測装置。
【請求項７】
複数の吊り点により係止して吊荷を吊上げ移動する際に、移動方向と直交する水平軸回りに生ずる前記吊荷の角加速度が零の時に、複数の前記吊り点に負荷される荷重および移動方向への加速度に基づいて、前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出することを特徴とする吊荷の重心計測方法。
【請求項８】
前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出する際に、前記吊荷の傾斜角度を、前記吊り点に負荷される荷重の補正値として利用することを特徴とする請求項７に記載の吊荷の重心計測方法。
【請求項９】
前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出する際に、前記吊荷を移動させる際の鉛直方向の加速度を前記吊り点に負荷される荷重の補正値として利用することを特徴とする請求項７または８に記載の吊荷の重心計測方法。
【請求項１０】
前記吊り点に負荷される荷重の重量バランスに基づいて、前記吊荷における水平方向の重心位置も算出することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の吊荷の重心計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量物等の吊り上げ、および移載に関する技術であり、特に、吊り上げ、移載に係る重量物等の重心を計測するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾等において荷降ろしされるコンテナは、その重量や内容物に関しては、その情報が提供されている。一方で、コンテナのバンニング（荷詰め）状態は、運搬に際して問われないため、重心位置に偏りが生じたり、重心位置が高く、不安定な状態となっているものも少なくない。このような実状を一因として、近年、荷降ろししたコンテナを積載したトレーラの横転事故が多発している。
【０００３】
このため、トレーラの運転手には、少なくとも積載するコンテナの重心位置（特に高さ方向の重心位置）がどのような状態であるのかを認識させておくことが、横転事故を抑制する一助となると考えられている。
【０００４】
このような背景の下、コンテナ等の積荷の重心位置を測定する技術として、特許文献１や特許文献２に開示されているようなものが提案されている。特許文献１に開示されている技術は、コンテナを積載したトレーラをそのまま、計測装置に載せることで、その重量バランスや、車体を揺動させた際の揺れに基づいて、重心位置を算出するというものである。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている技術は、クレーンを介してトレーラに荷降ろしする際に、コンテナの重心位置を算出するという技術である。具体的な構成として、特許文献２に開示されている技術では、コンテナを４本の索条（ワイヤ）により吊り上げて移載を行うことが前提とされている。そして、各ワイヤには、荷重センサと傾斜センサが設けられている。そして、コンテナを鉛直方向に吊上げた際に各ワイヤに掛かる重量のバランスに基づいて、コンテナの水平方向の重心を算出する。また、コンテナを水平移動させた際に、慣性により生ずるワイヤの傾斜角度とコンテナの重量、およびコンテナの水平方向のバランスに基づいて、コンテナの鉛直方向の重心を求めるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２５５８号公報
【特許文献２】特開２０１２−３７４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献に開示されているような技術によれば、確かにコンテナの重心位置を求めることができ、コンテナを積載するトレーラの運転手に注意を促すことができる。
しかし、特許文献１に開示されている技術では、コンテナをトレーラに積載した後に、トレーラを別途設けられた計測装置まで移動させ、個別に計測を行う必要がある。このため、時間的ロスはもちろん、コンテナを積載したトレーラ全てを測定することは困難であると考えられる。また、計測装置は、大型で高価なものとなるため、設置スペースや費用の問題も生ずる。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている技術は、ワイヤの傾斜を検出することが必須要件とされている。このため、荷降ろしされるコンテナ全てに対し、個別に４本のワイヤを人手により固定する作業を要する。よって、荷降ろしされるコンテナが多い場合には、人的労力が膨大となってしまう。
このように、従来開示されている技術はいずれも、理論的には可能であるが、実用するに際しては問題が生ずるというものである。
【０００９】
そこで本発明では、コンテナの重心位置を簡易かつ迅速に計測することができ、実用性が高い吊荷の重心計測装置、及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る吊荷の重心計測装置は、吊荷に係止される複数の係止部と、複数の前記係止部に掛かる荷重を検出する荷重センサと、前記吊荷に負荷される加速度や角加速度を検出する物理量センサと、を備えた吊荷吊上げ手段と、前記吊荷を移動させる際に前記物理量センサにより計測された移動方向と直交する水平軸回りの角加速度が零の時の前記荷重センサによる計測荷重および移動方向への加速度に基づいて、前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出する演算手段と、を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明に係る吊荷の重心計測装置は、吊荷に係止される複数の係止部と、複数の前記係止部に掛かる荷重を検出する荷重センサと、前記吊荷に負荷される加速度を検出する物理量センサと、を備えた吊荷吊上げ手段と、前記吊荷を移動させる際に前記吊荷の揺れが抑制されている場合に、前記荷重センサによる計測荷重および移動方向への加速度に基づいて、前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出する演算手段と、を有することを特徴とするものであっても良い。
【００１１】
また、上記特徴を有する吊荷の重心計測装置では、前記吊荷吊上げ手段は、複数の物理量センサを備えると共に、少なくとも１つの物理量センサは、前記吊荷吊上げ手段の傾斜を検出するセンサとし、前記演算手段は、前記鉛直方向の重心位置を算出する際に、前記吊荷吊上げ手段の傾斜角度を、前記荷重センサによる計測値に対する補正値として利用するようにすると良い。
【００１２】
このような特徴を有することにより、吊り上げたコンテナが傾斜している場合であっても、精度良くコンテナにおける鉛直方向の重心位置の算出を行うことが可能となる。
【００１３】
また、上記特徴を有する吊荷の重心計測装置では、前記吊荷吊上げ手段は、複数の物理量センサを備えると共に、少なくとも１つの物理量センサは、前記吊荷吊上げ手段の鉛直方向の加速度を検出するセンサとし、前記演算手段は、前記鉛直方向の重心位置を算出する際に、前記吊荷吊上げ手段の鉛直方向加速度を、前記荷重センサによる計測値に対する補正値として利用することもできる。
このような特徴を有することにより、コンテナを上昇、あるいは下降させながら水平移動させている場合であっても、コンテナにおける鉛直方向の重心位置の算出を精度良く行うことが可能となる。
【００１４】
また、上記特徴を有する吊荷の重心計測装置では、前記演算手段は、前記荷重センサによる計測荷重に基づいて、前記吊荷における水平方向の重心位置も算出するようにすると良い。
このような特徴を有することによれば、コンテナの重心位置を３次元的に求めることができる。
【００１５】
さらに、上記特徴を有する吊荷の重心計測装置では、前記演算手段により演算された前記吊荷における鉛直方向の重心位置、または前記吊荷における鉛直方向の重心位置および水平方向の重心位置を視認可能に表示する表示手段を備えるようにすると良い。
このような特徴を有することにより、表示手段を参照することで、コンテナの重心位置を容易に把握することが可能となる。
【００１６】
また、上記目的を達成するための本発明に係る吊荷の重心計測方法は、複数の吊り点により係止して吊荷を吊上げ移動する際に、移動方向と直交する水平軸回りに生ずる前記吊荷の角加速度が零の時に、複数の前記吊り点に負荷される荷重および移動方向への加速度に基づいて、前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出することを特徴とする。
【００１７】
また、上記特徴を有する吊荷の重心計測方法では、前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出する際に、前記吊荷の傾斜角度を、前記吊り点に負荷される荷重の補正値として利用すると良い。
このような特徴を有することにより、吊り上げたコンテナが傾斜している場合であっても、精度良くコンテナにおける鉛直方向の重心位置の算出を行うことが可能となる。
【００１８】
また、上記特徴を有する吊荷の重心計測方法では、前記吊荷における鉛直方向の重心位置を算出する際に、前記吊荷を移動させる際の鉛直方向の加速度を前記吊り点に負荷される荷重の補正値として利用することもできる。
このような特徴を有することにより、コンテナを上昇、あるいは下降させながら水平移動させている場合であっても、コンテナにおける鉛直方向の重心位置の算出を精度良く行うことが可能となる。
【００１９】
さらに、上記特徴を有する吊荷の重心計測方法では、前記吊り点に負荷される荷重の重量バランスに基づいて、前記吊荷における水平方向の重心位置も算出するようにすると良い。
このような特徴を有することによれば、コンテナの重心位置を３次元的に求めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
上記のような特徴を有する吊荷の重心計測装置、および方法によれば、コンテナの重心位置を簡易かつ迅速に計測することができる。よって、コンテナの全数検査が可能となるなど、従来に比べ実用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の吊荷の重心計測装置の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、吊り上げ状態で静止させたコンテナに掛かる重量を示す図である。
【図３】図３は、吊り上げたコンテナを移動させる際に生ずる力の変化を示す図である。
【図４】図４は、吊り上げたコンテナに傾斜が生じている状態で移動させる際に生ずる力の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の吊荷の重心計測装置、および方法に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態では、吊荷としてコンテナを挙げ、吊荷吊上げ手段としスプレッダを挙げて説明しているが、本発明が適用できる限りであれば、吊荷は、コンテナに限らず、吊荷吊上げ手段はスプレッダに限らないことは、いうまでもない。
【００２３】
図１は、本発明の吊荷の重心計測装置の全体構成を示す図である。また、図２は、吊り上げ状態で静止させたコンテナに掛かる重量を示す図である。図３は、吊り上げたコンテナを移動させる際に生ずる力の変化を示す図である。図４は、吊り上げたコンテナに傾斜が生じている状態で移動させる際に生ずる力の変化を示す図である。
【００２４】
本実施形態に係る吊荷の重心計測装置（以下、単に重心計測装置１０と称す）は、吊荷吊上げ手段としてのスプレッダ１２と、演算手段２０とを基本として構成され、表示手段３０や入力手段（不図示）等が付帯されている。
【００２５】
スプレッダ１２は、コンテナ５０上部に配置される吊具である。図１に示す例では、下面側四隅に、コンテナに形成された係止孔と係止する係止部としての吊り金具が配置されている。スプレッダ１２をコンテナ５０上部に配置し、係止孔（吊り孔）に挿入された吊り金具を回転させてロックすることで、スプレッダを介したコンテナの吊り上げが可能となる。各吊り金具にはそれぞれ、荷重センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが配置されている。荷重センサ１８（１８ａ〜１８ｄ）は、吊り金具の軸線方向に負荷される荷重を計測することができる構成とすれば良い。
【００２６】
また、スプレッダ１２には、物理量センサとしての加速度センサ１４や、傾斜センサ１６が配置されている。加速度センサ１４の種類は特に問うものでは無いが、少なくともコンテナ５０を移動させる際の移動方向の加速度と上下移動時の加速度を計測することができるものであれば良い。また、傾斜センサ１６としては、移動方向に直交する水平軸回り（具体的には重心回り）の傾斜角度θを計測することができるものであれば良い。計測された傾斜角度θは、１回微分することで角速度、２回微分することで角加速度を求めることができる。よって、スプレッダ１２に加速度センサ１４と傾斜センサ１６を配置することで、スプレッダ１２に係止されたコンテナ５０の水平方向の加速度と、進行方向に直交する水平軸周りの角加速度を得ることができる。
【００２７】
本実施形態では、加速度センサ１４は、スプレッダ１２の長辺方向に沿って、間隔をあけて複数（３つ）配置している。ここで、それぞれの加速度センサ１４は、その全てが一直線上に並ばないように配置する。加速度センサ１４をそれぞれ離れた３点以上に配置することで、各点を結ぶ面が構成され、スプレッダ１２と一体物（剛体）とみなすことが可能となる。実施形態に加速度センサ１４の具体的な配置形態としては、コンテナ５０の長さ方向の両端部と中央部であって、中央部に配置する加速度センサ１４と両端部に配置する加速度センサ１４とが互いに、コンテナ５０の幅方向の両端部に位置するように配置している。
【００２８】
このような基本構成を有するスプレッダ１２は、図示しないクレーンを介して、昇降、および水平移動が行われる。
演算手段２０は、荷重センサ１８、加速度センサ１４、および傾斜センサ１６により検出されたデータに基づいて、コンテナ５０における鉛直方向の重心位置や水平方向の重心位置を算出する役割を担う。演算手段２０は、有線、または無線、あるいはその両方の手段により、荷重センサ１８、加速度センサ１４、および傾斜センサ１６からの計測データを受信可能に構成されている。よって、無線を用いて計測データを受信する場合には、スプレッダ１２に、図示しない送信手段が付帯され、演算手段２０に図示しない受信手段が付帯されることとなる。
【００２９】
演算手段２０には少なくとも、入出力制御部２２、補助記憶部２４、主記憶部２６、演算部２８等が備えられている。入出力制御部２２は、インターフェース等のデータ入出力に関する接続・変換部である。補助記憶部２４は、ハードディスクやフラッシュメモリ等の記憶部である。主記憶部２６は、演算部２８による処理に寄与するメモリである。演算部２８は、ＣＰＵである。入出力制御部２２、補助記憶部２４、主記憶部２６、および演算部２８は、バスを介して相互にデータの授受を可能に接続されている。
【００３０】
このような基本構成を有する演算手段２０では、各種センサにより検出されたデータが、入出力制御部２２を介して入力され、補助記憶部２４に記録される。補助記憶部２４には、コンテナ５０における鉛直方向の重心位置や水平方向の重心位置を算出するために必要な演算プログラムが記録されており、演算部２８が当該プログラムを主記憶部２６に読み出して演算が実行される。演算は、実行プログラムに応じて、補助記憶部２４に記録された計測データを読み出し、実行プログラムへの入力データとしてプログラムへの代入が行われることにより成される。
【００３１】
演算により算出された、コンテナ５０における鉛直方向の重心位置や水平方向の重心位置は、補助記憶部２４に一次記録され、入出力制御部２２を介して出力されることで、表示手段３０に表示される。
【００３２】
表示手段３０は、演算手段２０により算出されたコンテナ５０における鉛直方向の重心位置や、水平方向の重心位置を作業者、あるいはコンテナ５０を積載するトレーラの運転手が視認可能なように表示するモニタ等である。なお、表示手段３０を介した重心位置の表示は、数値的なものであっても、画像的なものであっても良い。
なお、入力手段は、重心位置を計測するために必要とされる情報を入力するための手段であれば良い。
【００３３】
次に、このような構成の重心計測装置１０を用いた重心の算出方法について説明する。図２に示すように、スプレッダ１２を介して吊り上げたコンテナ５０を静止させた状態で、荷重センサ１８により計測される荷重Ｆ０１１、Ｆ０１２、Ｆ０２１、Ｆ０２２（単位はｋｇｆ）とコンテナ１２の質量Ｍとの関係は、数式１のように示すことができる。なお、数式１において、ｇは、重力加速度である。
【数１】
2014174019.tif 000003
・・・（数式１）
【００３４】
このようにして吊り上げたコンテナ５０を矢印Ｖの方向へ、加速度ａ（ｍ／ｓ２）で移動させると、進行方向に直交する水平軸である重心回りに、回転しようとする力（モーメント）が働く。このため、重心位置を基点としてコンテナ１２の前後には（進行方向が前）、荷重の増減が生ずることとなる（図３参照）。
【００３５】
コンテナ５０は、鉛直方向には静止している状態であり、かつ重心回りの回転運動も生じていない。よって、４つの吊り点の吊り荷重の合計値は、静止時の吊り荷重の合計値と同じである。ここで、各吊り点（荷重センサ１８）にて計測される荷重の増減をそれぞれΔＦ１１、ΔＦ１２、ΔＦ２１、ΔＦ２２（単位はｋｇｆ）と表すと、各吊り点における荷重の増減値の合計は０となり、数式２が成り立つ。
【数２】
2014174019.tif 000004
・・・（数式２）
【００３６】
ここで、コンテナ５０の移動方向前側に位置する荷重センサ１８ａ，１８ｂの計測値に生ずる荷重増減の合計を
【数３】
2014174019.tif 000005
・・・（数式３）
と表すと、コンテナ５０の移動方向後ろ側に位置する荷重センサ１８ｃ，１８ｄの計測値に生ずる荷重増減の合計は、力のつり合いの関係から、
【数４】
2014174019.tif 000006
・・・（数式４）
と表すことができる。
ここで、コンテナ５０における４つの吊り点には、図３には示していないが、実際には、鉛直荷重の他にせん断荷重が作用している。しかし、せん断荷重は、正確な測定が困難であるため、不明の値である。
そのため、ここでは、図３におけるコンテナ５０の左上の点回りのモーメントのつり合いを考える。そうすると、重心Ｇに作用する慣性力、重力のモーメント及びコンテナ５０右上の点に作用する「Ｆ０２１＋Ｆ０２２＋ΔＦ」のモーメントの吊り合い式から、数式５を導くことができる。
【数５】
2014174019.tif 000007
・・・（数式５）
そして、加速度ａが零の状態での静的なモーメントの吊り合い式から、数式６を得ることができる。
【数６】
2014174019.tif 000008
・・・（数式６）
よって、数式５、数式６の関係式より、数式７の関係を得ることができる。
【数７】
2014174019.tif 000009
・・・（数式７）
【００３７】
数式７をコンテナ５０の上部からの鉛直距離Ｈ（ｍ）について移項すると、数式８を得ることができる。
【数８】
2014174019.tif 000010
・・・（数式８）
【００３８】
以上より、コンテナ５０の質量Ｍ（ｋｇ）、移動方向への加速度ａ（ｍ／ｓ２）、移動時に吊り点に生ずる荷重の変化ΔＦ（ｋｇｆ）、およびコンテナ５０の長さＬ（ｍ）に基づいて、コンテナ５０における鉛直方向の重心位置（鉛直距離Ｈ（ｍ））を求めることができる。なお、コンテナ５０は、移動に伴い、進行方向に直交する水平軸（重心を通る水平軸）回りに回転（揺動）することもあり、その影響が軽微でない状態では、進行方向の加速度ａには、その影響が加算されることになる。また、その回転運動が角加速度を有している場合には、ΔＦの値にも影響を及ぼす。このため、加速度ａ、荷重の変化ΔＦを得る場合には、傾斜センサによって計測される計測値を２回微分することによって得られる角加速度が零である状態のデータを用いて算出する。
【００３９】
回転角加速度が零の状態においても、回転角速度が零でない状態においては、加速度センサで計測される加速度には、回転運動の影響による加速度の影響が加算されるため、各加速度センサの差分及び回転角速度よりコンテナ５０の回転中心を求め、回転運動による各センサ設置位置における回転による加速度の影響を差し引いて補正して、進行方向の加速度ａを求める。なお、回転角加速度が零の状態であれば、回転角速度が零でない状態においてもΔＦの値には影響を及ぼさない。
【００４０】
よって、コンテナ５０における鉛直方向の重心位置を算出する場合には、コンテナ５０の移動に伴って変化するデータを時系列的に逐次記録し、重心軸回りの揺動によって生ずる角加速度が０となった時の各種データを選出して計算を行うようにする。
【００４１】
このように、スプレッダ１２を介したコンテナ５０を荷降ろし作業をする際に得られるデータに基づいてコンテナ５０における鉛直方向の重心位置を算出することで、簡易かつ迅速にコンテナ５０の鉛直方向の重心位置を知ることができる。よって、荷降ろしするコンテナ５０をトレーラに積載する前、あるいは積載する段階で、トレーラの運転手に、高さ方向の重心位置がどこにあるのかを伝えることができる。
【００４２】
また、本発明によれば、特許文献１に開示された技術のように、ワイヤの傾斜角度を計測値の１つとしていないため、剛体としてのスプレッダ１２を介して迅速にコンテナ５０の移載、重心位置の算出を行うことができる。さらに、特許文献２に開示されているような大型で高価な装置も必要とせず、コンテナ５０の全数検査が容易となる。よって、本実施形態に係る重心計測装置１０を用いた重心計測方法は、従来に比べ、より実用的なものであるといえる。
【００４３】
また、本実施形態に係る重心計測方法によれば、各荷重センサ１８における計測値のバランス（荷重バランス）を得ることができる。よって、コンテナ５０の幅方向の距離をＷ（ｍ）、長さ方向の距離をＬ（ｍ）とした場合、重心位置からコンテナ５０の幅方向端部までの水平距離の比は、
【数９】
2014174019.tif 000011
・・・（数式９）
と示すことができる。また、重心位置からコンテナ５０の長さ方向端部までの水平距離の比は、
【数１０】
2014174019.tif 000012
・・・（数式１０）
と示すことができる。よって、重心から幅方向、および長さ方向の端部までの距離を図１に示すようにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとした場合、それぞれの距離は、
【数１１】
2014174019.tif 000013
・・・（数式１１）
として算出することができる。このように、本発明に係る重心計測方法によれば、コンテナ５０における鉛直方向の重心位置に加え、水平方向の重心位置も算出することができる。
【００４４】
次に、図４に示すように、吊り上げ時にコンテナ５０に、傾斜角θが生じていた場合の鉛直方向の重心位置、水平方向の重心位置の算出について説明する。
なお、このような形態の場合、加速度センサ１４により計測される加速度ａ（ｍ／ｓ２）は、検出方向がθ傾いた状態での検出となるため、実際の移動方向に対する加速度よりも小さな値として検出される。よって、検出値をａ（ｍ／ｓ２）とした場合、水平方向（移動方向）への加速度ａ′は、傾斜角θを補正値として、数式１２により求めることができる。
【数１２】
2014174019.tif 000014
・・・（数式１２）
【００４５】
ここで、傾斜角θで傾いた静止時において各荷重センサ１８により計測される荷重をＦ０１１′、Ｆ０１２′、Ｆ０２１′、Ｆ０２２′とした場合、移動方向に加速度ａ′が与えられた際にコンテナ５０の前後に生ずる荷重の増減は、ΔＦ′と示すものとする。そして、この時のモーメントのつり合いから、数式１３を導くことができる。
【数１３】
2014174019.tif 000015
・・・（数式１３）
【００４６】
よって、コンテナ５０における鉛直方向の重心位置Ｈは、数式１４により算出することができる。
【数１４】
2014174019.tif 000016
・・・（数式１４）
【００４７】
なお、本実施形態の場合、各荷重センサ１８にて計測される荷重Ｆ０１１′、Ｆ０１２′、Ｆ０２１′、Ｆ０２２′は、角度θ傾いた方向への引張加重であるため、各吊り点にて計測された荷重をｃｏｓθで除することで、鉛直方向に掛かる荷重を求めることができる。よって、数式１３におけるＭは、数式７におけるＭとは異なり、数式１５により算出する。
【数１５】
2014174019.tif 000017
・・・（数式１５）
【００４８】
また、数式１１を援用し、荷重の補正値としてｃｏｓθを用いると、水平方向の重心位置から、各辺までの距離Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、数式１６により算出することができる。
【数１６】
2014174019.tif 000018
・・・（数式１６）
【００４９】
また、上記説明では、静止状態からコンテナ５０を水平移動させる際の荷重変動に基づいてコンテナ５０における鉛直方向の重心位置を算出する場合の例について説明した。しかしながら、コンテナ５０の移載は、必ずしも上昇、水平移動、下降の動作を個別に行うものでは無い。例えば、上昇動作や下降動作と同時に横移動動作を行う場合（斜め移動）もある。このような動線による移載を行うことによれば、コンテナ５０の移載（荷降ろし）に要する時間を短縮することができるからである。
【００５０】
コンテナ５０が、加速度ｂ（ｍ/ｓ２）で上昇、あるいは下降しつつ水平移動（横移動）する場合、上昇中、あるいは下降中には、コンテナ５０の質量Ｍは、（ｇ±ｂ）／ｇ倍されることとなる。よって、この値（（ｇ±ｂ）／ｇ）を補正値として、数式８や数式１１、数式１４、数式１６におけるＭをこの値で除することにより、上昇、あるいは下降が無い場合の質量として換算することができる。
また、吊り上げ時にコンテナ５０に、傾斜角θが生じていた場合には、加速度センサ１４により計測される加速度ａ（ｍ／ｓ２）は、ｂ×ｓｉｎθだけ減じた、あるいは加えた値となるので、数式１２、数式１３、数式１４におけるａの値に、この値を加算あるいは減算することにより補正ができる。
このようにして、移動中のコンテナ５０における鉛直方向の重心位置、および水平方向の重心位置を算出することができる。
【００５１】
上記実施形態では、コンテナ５０の角加速度の検出をするにあたり、傾斜センサ１６を用い、計測値を２回微分する旨記載した。しかしながら、傾斜センサ１６の変わりに、物理量センサとしての角速度センサや、角加速度センサ等を用いるようにしても良い。角速度センサによる検出値は、１回微分することにより、角加速度に変換することができるからである。
【００５２】
また、本発明に係る方法を実施するにあたっては、コンテナ５０の位置や姿勢を検出することにより、その移動速度や回転速度を検出し、この値に基づいて加速度や角加速度を算出するようにしても良い。
さらに、コンテナクレーンによっては、コンテナ５０が揺れないような振れ止め装置を設けたものもあり、コンテナ５０の揺れの影響が無視できるような場合には、回転角加速度の検出を省略して重心位置の計測を行う装置、および方法としても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１０………重心計測装置、１２………スプレッダ、１４………加速度センサ、１６………傾斜センサ、１８（１８ａ〜１８ｄ）………荷重センサ、２０………演算手段、２２………入出力制御部、２４………補助記憶部、２６………主記憶部、２８………演算部、３０………表示手段、５０………コンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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