(57)【要約】【課題】荷振れを容易に減衰させることを可能とする荷振れ止め制御ガイダンスシステム、荷振れ止め制御ガイダンス方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】荷振れ止め制御ガイダンスシステムは、吊り荷の振れ方向に応じた振れ止め操作を選択させる選択キーと、振れ止め操作を実行させるガイダンスを表示する表示部２０と、制御部３０とを備える。制御部は、吊り荷の最大振れ角度を検出する振れ角検出部と、最大振れ角度から吊り荷の最大振れ速度と、オペレータの操作を開始するタイミングとを求める速度パターン算出部と、最大振れ速度からオペレータに指示する指示速度を求める移動軌跡演算部と、記憶部からのメッセージの取得と指示速度に応じた矢印画像の生成とを行う操作方法メッセージ作成部と、メッセージと矢印画像とを、カメラで撮像した吊り荷の画像と合成してガイダンスを生成し表示部２０に出力する画像合成部３４とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷が吊り下げられる支持部と、
荷が吊り下げられた状態の前記支持部を移動させる駆動部と、
前記駆動部を操縦する操作部と、
前記支持部に吊り下げられた荷の振れを検出する振れ検出部と、
前記振れ検出部が検出した振れに基づいて、前記荷の振れを減衰させるような、前記支持部の動きを求める処理部と、
前記処理部が求めた前記支持部の動きが得られるように、前記操作部による前記駆動部の操縦方法をガイダンスするガイダンス部と、
を備える荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項２】
前記処理部は、荷振れを減衰させるための前記支持部の移動速度のパターンを求め、
前記ガイダンス部は、前記駆動部が前記支持部を、前記移動速度のパターンで移動させるように、前記操作部による前記駆動部の操縦をガイダンスする、
請求項１に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項３】
前記ガイダンス部は、前記処理部が求めた移動速度のパターンに従って、前記操作部の操作対象と操作タイミングと操作の程度をガイダンスする、
請求項２に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項４】
前記処理部は、前記振れ検出部で検出された振れを、複数方向成分に分解し、一の方向の振れ成分を減衰するための前記支持部の動きを求め、
前記ガイダンス部は、前記処理部が求めた一の方向の振れ成分を減衰するための前記支持部の動きを達成するためのガイダンスを行う、
請求項１から３の何れか１項に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項５】
前記支持部は、旋回動作が可能であり、
前記駆動部は前記支持部を旋回駆動し、
前記処理部は、前記振れ検出部で検出された振れに基づいて、旋回方向の振れを減衰するための前記支持部の動きを求め、
前記ガイダンス部は、求められた支持部の動きが得られるように前記駆動部を制御するための前記操作部の操作をガイダンスする、
請求項１から４の何れか１項に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項６】
前記支持部は、起伏動作が可能であり、
前記駆動部は前記支持部を起伏動作させ、
前記処理部は、前記振れ検出部で検出された振れに基づいて、起伏方向の振れを減衰するための前記支持部の起伏動作を求め、
前記ガイダンス部は、求められた支持部の起伏動作が得られるように前記駆動部を制御するための前記操作部の操作をガイダンスする、
請求項１から５の何れか１項に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項７】
前記処理部は、振れを減衰するための前記支持部の動きを求め、求めた動きを実現する前記駆動部の動きを求め、
前記ガイダンス部は、前記処理部が求めた前記駆動部の動きが達成されるように、前記操作部の操作方法をガイダンスする、
請求項１から６の何れか１項に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項８】
前記処理部は、該処理部が求めた動きに沿って前記支持部が動いたと仮定した場合に、前記支持部と吊り下げられた荷との少なくとも何れかが描く軌跡を予想し、
前記ガイダンス部は、前記軌跡を提示する、
請求項１から７の何れか１項に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項９】
前記振れ検出部は吊りさげられた荷の最大振れ角を検出し、
前記処理部は、検出された前記最大振れ角とタイミングから前記荷の振れが減衰するような、前記支持部の動きを求め、
前記ガイダンス部は、前記処理部が求めた支持部の動きが得られるように、オペレータに、前記支持部の動きをガイダンスするメッセージと矢印の画像を生成し、撮像した吊り荷の画像と合成して出力する、
請求項１から８の何れか１項に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項１０】
前記処理部は、振れを減衰するための前記支持部の動きが得られるように、前記駆動部を制御して振れ止め操作を自動で実行する機能を有する、
請求項１から９の何れか１項に記載の荷振れ止め制御ガイダンスシステム。
【請求項１１】
支持部に吊り下げられた荷の振れを検出し、
検出した振れに基づいて、その振れが減衰するように、前記支持部を動かすパターンを求め、
求めたパターンに沿って前記支持部を動かすためのガイダンスを出力する、
荷振れ止め制御ガイダンス方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
支持体に吊り下げられた荷の振れを検出する処理、
検出した振れに基づいて、振れが減衰するように、前記支持体を移動させる移動パターンを求める処理、
移動パターンに従って、前記支持体が移動するように、前記支持体の移動に関するガイダンスを出力する処理、
を実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷振れ止め制御ガイダンスシステム、荷振れ止め制御ガイダンス方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
クレーン作業中に吊り荷の振れ、いわゆる荷振れが発生すると、作業に支障をきたす場合がある。このため、荷振れを止めることが望ましい。荷振れを止めることは、荷振れ止めと呼ばれ、熟練オペレータが得意とする技能である。
【０００３】
しかしながら、熟練オペレータを確保することは難しい。このため、経験の浅いオペレータであっても、荷振れ止め制御を容易に実行できるようにすることが望まれている。例えば、特許文献１には、荷振れ量とブーム先端の速度とを表示する荷振れ止め支援装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４８５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された荷振れ止め支援装置においては、表示部に表示された荷振れ量とブーム先端の速度とが、吊り荷の振れに合わせて刻一刻と変化する。このため、表示内容を参照したとしても、オペレータが、操作レバーを操作するタイミング、操作量等を判断することが難しいという課題がある。このため、オペレータが、容易に荷振れを停止できるようにする技術が求められている。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決するものであり、荷振れを容易に減衰させることを可能とする荷振れ止め制御ガイダンスシステム、荷振れ止め制御ガイダンス方法、及びプログラム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】
【０００７】
上記目的を達するため、本発明に係る荷振れ止め制御ガイダンスシステムは、
荷が吊り下げられる支持部と、
荷が吊り下げられた状態の前記支持部を移動させる駆動部と、
前記駆動部を操縦する操作部と、
前記支持部に吊り下げられた荷の振れを検出する振れ検出部と、
前記振れ検出部が検出した振れに基づいて、前記荷の振れを減衰させるような、前記支持部の動きを求める処理部と、
前記処理部が求めた前記支持部の動きが得られるように、前記操作部による前記駆動部の操縦方法をガイダンスするガイダンス部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の荷振れ止め制御ガイダンスシステムによれば、荷の振れを減衰するような操縦方法をガイダンスするので、容易に荷振れを減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る天井クレーンの概要図である。
【図２】実施の形態１に係る天井クレーンのキャビンの構成の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るガイダンスシステムのブロック図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、実施の形態１に係るガイダンスシステムが表示するガイダンス画像の例を示す図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態１に係るガイダンスシステムが表示するガイダンス画像の例を示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態１に係るガイダンスシステムが表示するガイダンス画像の例を示す図である。
【図７】実施の形態１に係るガイダンスシステムによる荷振れ止め制御の概要図であり、（Ａ）は、荷振れの時間変化を示す図、（Ｂ）は、ガーダの走行速度パターン、（Ｃ）はガーダの走行加速度パターンである。
【図８】実施の形態１に係る荷振れ止め制御での各部の動きを示す図であり、（Ａ）はガーダの位置の時間変化を示す図、（Ｂ）はガーダの速度の時間変化を示す図、（Ｃ）はガーダの加速度の時間変化を示す図、（Ｄ）は吊り荷の振れ角速度の時間変化を示す図、（Ｅ）は吊り荷の振れ角の時間変化を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る荷振れ止め制御ガイダンスシステムが実行する荷振れ止め制御ガイダンス処理のフローチャートである。
【図１０】図９に示す始動処理の詳細フローチャートである。
【図１１】図９に示す加速処理の詳細フローチャートである。
【図１２】図９に示す減速処理の詳細フローチャートである。
【図１３】実施の形態１の変形例に係るガイダンスシステムによる荷振れ止め制御の概要図であり、（Ａ）は、荷振れの時間変化を示す図、（Ｂ）は、ガーダの走行速度の時間変化を示す図である。
【図１４】図１３に示す荷振れ止め制御での各部の動きを示す図であり、（Ａ）はガーダの位置の時間変化を示す図、（Ｂ）はガーダの速度の時間変化を示す図、（Ｃ）はガーダの加速度の時間変化を示す図、（Ｄ）は吊り荷の振れ角速度の時間変化を示す図、（Ｅ）は吊り荷の振れ角の時間変化を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る移動式クレーンの概要図である。
【図１６】図１５に示す移動式クレーンのブームの構造を詳細に示す図である。
【図１７】図１５に示す移動式クレーンのキャビンの構造を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る荷振れ止め制御ガイダンスシステムのブロック図である。
【図１９】実施の形態２に係る旋回方向荷振れ止め制御の概要図であり、（Ａ）は、荷振れの時間変化を示す図、（Ｂ）は、荷振れを抑制するための旋回台の旋回方向速度の時間変化を示す図である。
【図２０】図１９に示す荷振れ止め制御での各部の動きを示す図であり、（Ａ）は旋回台の位置の時間変化を示す図、（Ｂ）は旋回台の角速度の時間変化を示す図、（Ｃ）は旋回台の角加速度の時間変化を示す図、（Ｄ）は吊り荷の振れ角速度の時間変化を示す図、（Ｅ）は吊り荷の振れ角の時間変化を示す図である。
【図２１】図１９に示す荷振れ止め制御における、吊り荷の振れ角と、吊り荷の振れ角速度と旋回台の角速度比との軌跡を示す図である。
【図２２】実施の形態２に係る旋回方向荷振れ止め制御ガイダンス処理の始動処理のフローチャートである。
【図２３】実施の形態２に係る旋回方向荷振れ止め制御ガイダンス処理において、実旋回角速度と指示角速度との比較結果に基づいて、ガイダンス画像を変更する加速／減速処理を示すフローチャートである。
【図２４】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態２に係る旋回方向荷振れ止め制御ガイダンス処理において、表示されるガイダンス画像を例示する図である。
【図２５】実施の形態２に係る半径方向荷振れ止め制御の概要図であり、（Ａ）は、荷振れの時間変化を示す図、（Ｂ）は、荷振れを抑制するためのシーブの水平方向速度の時間変化を示す図である。
【図２６】図２５に示す荷振れ止め制御での各部の動きを示す図であり、（Ａ）はブームの起伏角度の時間変化を示す図、（Ｂ）はブームの起伏角速度の時間変化を示す図、（Ｃ）はブームの起伏角加速度の時間変化を示す図である。
【図２７】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態２に係る半径方向荷振れ止め制御ガイダンス処理において、表示されるガイダンス画像を例示する図である。
【図２８】本発明の実施の形態３において、旋回方向荷振れ止め制御ガイダンス処理と係る半径方向荷振れ止め制御ガイダンス処理とを平行して実行した際に、移動軌跡演算部が求めた移動軌跡の例を示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態の変形例において、荷振れ止め制御ガイダンス処理において、吊り荷が障害物と接触する危険があるか否かを報知する処理のフローチャートである。
【図３０】本発明の実施の形態の変形例において、荷振れ止め処理を自動で実行する場合の処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る荷振れ止め制御ガイダンスシステムと方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、同一または同等の部分に同一の符号を付す。
【００１１】
実施の形態１.
本発明の実施の形態１に係る荷振れ止め制御用のガイダンスシステムとガイダンス方法について、図１から図１２を参照して説明する。なお、本実施の形態のガイダンスシステムとガイダンス方法は、吊り荷をリニアに移動する天井クレーン等における荷振れを減衰させるために、クレーンをどのように操縦すべきかを示す操縦方法をガイダンスするものである。
【００１２】
最初に、実施の形態１のガイダンスシステムが適用されるクレーン１の一例を、図１を参照しつつ説明する。
実施の形態１のクレーン１は、図１に示すように、ランウェイ２と、ガーダ３と、巻き上げ機４とを備える天井クレーンである。
【００１３】
ランウェイ２は、平行に配置された一対のレールから構成され、吊り荷１１の搬送方向に延在する。この延在方向をＸ軸方向、高さ方向をＹ軸方向、奥行き方向をＺ軸方向とする。
ガーダ３は、ランウェイ２間に掛け渡され、内部に配置された駆動機構３ａにより、ランウェイ２上を±X軸方向に移動可能に構成されている。駆動機構３ａは、例えば、車輪と駆動モータを備え、後述する操作部の操作により制御される。
【００１４】
巻き上げ機４は、ガーダ３に設置されている。なお、この実施の形態では、巻き上げ機４は、ガーダ３に固定されており、ガーダ３に沿ってＺ軸方向に移動することは無いものとする。ただし、巻き上げ機４は、ガーダ３の移動に伴って、±X軸方向に移動可能である。
【００１５】
巻き上げ機４はウインチを備えている。このウインチには、ワイヤＷが掛けられている。ワイヤＷには、フックブロック９が吊り下げられている。フックブロック９には、フック１０が取り付けられている。フック１０には、ワイヤロープＷＲを介して、吊り荷１１が掛けられる。
【００１６】
巻き上げ機４は、吊り荷１１を撮影するカメラ５と、ワイヤＷの長さを測定するワイヤ長測定部６と、吊り荷１１の移動方向（±X軸方向）の振れ角を検出する振れ角検出部７と、ガーダ３の移動速度を検出する速度検出部８と、を内蔵する。
カメラ５は、下方を撮像し、吊り荷１１の状態を示す画像を取得し、後述する制御部３０に送信する。
ワイヤ長測定部６は、ワイヤWの長さ、より正確には、巻き上げ機４からフック１０までの距離を測定する。
振れ角検出部７は、吊り荷１１の±X軸方向の振れ角を検出する。ここでは、鉛直方向とワイヤWの成す角度θを振れ角とする。
速度検出部８は、ガーダ３のX軸方向の走行速度を検出する。
【００１７】
図２に、天井クレーン１を操作するオペレータが乗り込むキャビン１２の操作パネルの一例を示す。キャビン１２は、オペレータが、天井クレーン１を目視可能な場所に設置されている。キャビン１２には、表示部２０と操作部が配置されている。操作部は、走行レバー２１と、巻き上げレバー２２と、ガイダンススイッチ２３等を含み、オペレータが天井クレーン１を操縦或いは操作するためのものである。
【００１８】
表示部２０は、図２に示すように、オペレータから見える位置に設けられている。表示部２０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルといった表示インターフェース装置から構成される。表示部２０は、後述する荷振れ止め用のガイダンスを含む様々な画像を画面に表示する。
【００１９】
走行レバー２１は、操作方向と操作量により、ガーダ３の走行方向と走行速度を制御するためのレバーである。
巻き上げレバー２２は、操作方向と操作量により、ワイヤＷの長さを制御して、吊り荷１１の上昇と降下を制御するためのレバーである。
ガイダンススイッチ２３は、荷振れが発生した際に、この荷振れを停止ための操作をオペレータにガイダンスすることを指示するための操作スイッチである。
【００２０】
また、キャビン１２には、制御部３０と記憶部４０とが内蔵されている。
制御部３０は、記憶部４０が記憶するプログラムを実行することにより、走行レバー２１と巻き上げレバー２２の操作に応じて、天井クレーン１の動作を制御する制御装置である。制御部３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を含むコンピュータから構成される。
【００２１】
具体的には、制御部３０は、走行レバー２１の操作に応答したガーダ３の走行の制御、巻き上げレバー２２の操作に応答した巻き上げ機４によるワイヤＷの巻き上げ・繰り出しの制御等のクレーンの一般的な制御を実行する。さらに、制御部３０は、荷振れ止め用のガイダンス画像を生成して表示する荷振れ止めガイダンス処理を実行する。荷振れ止めガイダンス処理の詳細については後述する。
【００２２】
記憶部４０は、制御部３０で実行される制御プログラム、表示部２０に表示されるメッセージといったデータを記憶する記憶装置である。記憶部４０は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶素子とＲＡＭ等の揮発性記憶素子から構成される。
【００２３】
次に、制御部３０及び記憶部４０により構成される荷振れ止め制御ガイダンスシステム（以下、単に、ガイダンスシステムと呼ぶ）５０について説明する。
図３に示すように、ガイダンスシステム５０は、表示部２０、制御部３０、記憶部４０、カメラ５、ワイヤ長測定部６、振れ角検出部７、速度検出部８、ガイダンススイッチ２３、から構成される。
【００２４】
制御部３０は、記憶部４０に記憶された荷振れ止め制御ガイダンス用の制御プログラムを実行することにより、速度パターン算出部３１、移動軌跡演算部３２、メッセージ作成部３３、画像合成部３４、タイマ３５、として機能する。
【００２５】
速度パターン算出部３１は、ワイヤ長測定部６により測定されたワイヤＷの長さ、振れ角検出部７により検出された吊り荷１１の振れ角θ、速度検出部８により検出されたガーダ３の移動速度から、吊り荷１１の振れを停止させるために、どのような速度パターンでガーダ３を走行させるかを示す速度パターンを算出する。
【００２６】
移動軌跡演算部３２は、速度パターン算出部３１で求められた速度パターンを積分し、荷振れ止めが実現できるガーダ３の移動軌跡を算出し、メッセージ作成部３３に提供する。
メッセージ作成部３３は、記憶部４０に記憶されているメッセージデータのうちから、指示速度に該当するものを取得し、指示速度と実速度に応じた矢印画像を生成し、また、移動軌跡演算部３２から提供された移動軌跡を示す画像を生成する。メッセージ作成部３３は、これら画像を合成し、荷振れを止めるためにガーダ３をどのように操作すべきかを示すガイダンス画像を合成する。
【００２７】
画像合成部３４は、メッセージ作成部３３が生成したガイダンス画像とカメラ５が撮影した吊り荷１１の画像とを重ね合わせて合成し、合成した画像を表示部２０に出力する。
タイマ３５は、時間を計時する。
【００２８】
表示部２０が表示するガイダンス画像は、荷振れを減衰させるために、操作部の操作方法、具体的には、操作対象と操作タイミングと操作の程度等をガイダンスするものである。なお、操作対象とは、例えば、レバー、ハンドル、ボタン、スイッチ等の操作のためにオペレータが操作するものを意味し、操作タイミングとは、例えば、操作開始のタイミング、待機のタイミング、操作終了のタイミング等を意味し、操作の程度とは、例えば、レバーやハンドルの操作量、ボタンやスイッチのオン・オフの別等を意味する。
ガイダンス画像の一例を、図４（Ａ）〜図６（Ｃ）を用いて説明する。
【００２９】
図４（Ａ）は、振れ止めのために、ガーダ３の走行を開始させるタイミング又はその直前に表示されるガイダンス画像の例である。この例では、表示部２０の画面の上部に、カメラ５が撮影した吊り荷１１の画像が表示されている。この画像に合成して、移動軌跡演算部３２で求められた荷振れ止め制御を実行する場合にガーダ３が移動すると予想される予想移動軌跡ＴＲの画像と、ガーダ３を走行させる方向を示す矢印画像（以下、指示矢印）ＡＲとが表示されている。指示矢印ＡＲは右方向を指しているが、これは、ガーダ３をオペレータから見て、ランウェイ２上を、右方向に走行させるべきことを示している。指示矢印ＡＲの長さＬは、ガーダ３の望ましい走行速度を視覚的に指示しており、長い方が高速を示している。指示矢印ＡＲの色はより加速すべきことを示す色に設定されている。表示画面の下部には、メッセージ作成部３３が取得したメッセージである「右方向走行  加速開始」が表示されている。このガイダンス画像は、ガーダ３の右方向への走行及び加速を開始すべきことをオペレータに指示するものである。また、オペレータは、予想移動軌跡ＴＲの画像から、荷振れ止め操作を行った場合に、吊り荷１１が障害物に接触するか否かを予想できる。
【００３０】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、ガーダ３の加速中に表示されるガイダンス画像を例示する。これらの例では、画面の上部には、カメラ５が撮影した吊り荷１１の画像に重畳して、指示矢印ＡＲとが表示されている。
【００３１】
指示矢印ＡＲは、速度パターン算出部３１が演算により求めたガーダ３の走行方向を示し、その長さＬはガーダ３の指示速度に相当する。指示矢印ＡＲの色は、指示速度とガーダ３の実速度との差に対応し、実速度が指示速度よりも大きい場合には、減速を示す色（以下減速色）、実速度が指示速度よりも小さい場合には、加速を示す色（以下、加速色）、実速度が指示速度とほぼ等しい場合には、透明とされる。
【００３２】
図５（Ａ）は、指示速度よりも実速度が速い場合の例であり、指示矢印ＡＲは、減速色に設定されている。また、表示画面の下部には、ガーダ３が右方向に走行中で且つ加速中で、加速を緩和すべきことを示すメッセージ「右方向走行  加速中  加速緩和」が表示されている。
【００３３】
また、図５（Ｂ）は、指示速度よりも実速度が遅い場合の例であり、指示矢印ＡＲは、加速色に設定されている。また、表示画面の下部には、より加速すべきことを示すメッセージ「右方向走行  加速中  加速強化」が表示されている。
【００３４】
図５（Ｃ）は、指示速度と実際の速度がほぼ等しい場合の例であり、指示矢印ＡＲは透明に設定されている。また、表示画面の下部には、現在の加速状態を維持すべきことを示すメッセージ「右方向走行  加速中  加速状態維持」が表示されている。
【００３５】
また、図６（Ａ）は、ガーダ３の減速開始時に表示されるガイダンス画像を例示する。この場合、指示矢印ＡＲの色は、実速度との大小関係によって設定される。
【００３６】
図６（Ｂ）は、減速中に、指示速度よりも実速度が遅い場合の例であり、指示矢印ＡＲは加速色に設定されている。また、表示画面の下部には、減速の程度を緩めるべきことを示すメッセージ「右方向走行  減速中  減速緩和」が表示されている。
【００３７】
また、図６（Ｃ）は、減速中に、指示速度よりも実速度が速い場合の例であり、指示矢印ＡＲは減速色に設定されている。また、減速を強めるべきことを示すメッセージ「右方向走行  減速中  減速強化」が表示されている。
【００３８】
また、図４（Ｂ）は、ガーダ３の停止を指示するガイダンス画像の例である。画面の上部には、カメラ５が撮影した吊り荷１１の画像のみが表示され、矢印ＡＲは表示されていない。従って、走行速度を０とすべきことが理解される。また、画面の下部にはガーダ３の走行停止を指示する「停止」が表示されている。
【００３９】
オペレータは、図４（Ａ）〜図６（Ｃ）に例示したガイダンス画像を参照することで、ガーダ３の走行開始・停止のタイミング、走行速度と加速・減速の目安を知ることができる。オペレータは、このガイダンス画像に沿って走行レバー２１を操作することで、振れている吊り荷１１を容易に停止させることができる。
【００４０】
次に、ガイダンスシステム５０が、上述のガイダンス画像を生成する手法について説明する。
【００４１】
本実施の形態では、吊り荷１１を吊り下げた巻き上げ機４は、ガーダ３に固定され、ランウェイ２に沿って±X軸方向に移動する。従って、吊り荷１１の振れは、基本的には、±X軸方向の振れである。
【００４２】
図７（Ａ）は、時間の経過に伴う吊り荷１１の振れの状態を模式的に示し、図７（Ｂ）はガーダ３の動き（移動速度）の時間変化を示し、図７（Ｃ)は、図７（Ｂ）に示す速度でガーダ３が移動する際の加速度を示す。
【００４３】
図７（Ａ）に示すように、吊り荷１１が左右（±X軸方向）に振れているとする。ここで、図７（Ｂ）に示すように、ワイヤＷが鉛直になったタイミングIIで、吊り荷１１の振れ方向（図では右方向）に、ガーダ３の走行を開始させ、吊り荷１１の振れの１周期Ｔの１／４の間に最大速度Vmaxまで加速し、その後、Ｔ／４の間に速度０まで等加速度で減速することで、吊り荷１１と巻き上げ機４との鉛直方向の位置を一致させ、吊り荷１１の振れを停止することができる。即ち、図７（Ｂ）に示す移動パターンで、吊り荷１１を支持する支持体であるガーダ３を移動させることにより、振れを止めることが可能である。
なお、最大速度Ｖmaxは、ワイヤＷが鉛直になったタイミングIIでの吊り荷１１の水平方向の速度に相当する。ここで、吊り荷１１の振れの周期Ｔは、ワイヤＷの長さで定まり、（１）式で表される。なお、ｇは重力加速度９．８［ｍ／ｓ２］、Ｌ0はワイヤＷの長さ［ｍ］である。また、最大速度Vmaxは、吊り荷１１の振れの最大角度θmaxから、（２）式で求めることが可能である。
また、ガーダ３の走行時の加速度±αは、図７（Ｃ）に示すように一定値であり、（３）式で表される。
【００４４】
周期Ｔ[ｓ］＝２π／（［√（ｇ／Ｌ0）］  ・・・（１）
Ｖmax［m/s］＝（Ｔ／８）・ｇ・θmax    ・・・（２）
α＝４・Vmax／Ｔ                        ・・・（３）
【００４５】
この場合、ガーダ３のランウェイ２上の位置、ガーダ３の速度［m/s]、ガーダ３の加速度［m/s2］、吊り荷１１の振れ速度［rad/s]、吊り荷１１の振れ角θ［rad]は、タイミングI〜IVの間に、図８（Ａ）〜（Ｅ）に示すように変化する。
【００４６】
また、吊り荷１１の振れ角θと振れ角速度（即ち、振れ角θの微分値θ・）の関係は、タイミングIから、タイミングIIとIIIを経て、振れ角θと振れ角速度（振れ角θの微分値）θ・／速度Vが共に徐々に小さくなって、タイミングIVで０となって、吊り荷１１が停止することが理解できる。
【００４７】
そこで、ガイダンスシステム５０は、吊り荷１１の振れ角の最大角度θmax［rad］を振れ角検出部７で求め、振れ角が最大角度θmaxとなったタイミングをタイミングＩとして検出する。
【００４８】
続いて、ガイダンスシステム５０は、タイミングＩからＴ／４後のタイミングＩＩまでの間に、吊り荷１１の最大速度Vmaxを（２）式から求める。ガイダンスシステム５０は、さらに、タイミングIIIで最大速度Vmaxとなり、タイミングIVで停止するように、加速度±αを（３）式から求め、ガーダ３の速度パターンを求める。
【００４９】
ガイダンスシステム５０は、タイミングIIの前に、図４（Ａ）に示すように、荷振れ止めを行った場合のガーダ３の予想移動軌跡ＴＲの画像とガーダ３の走行を開始することを示すガイダンス画像を表示する。オペレータは、表示された予想移動軌跡ＴＲの画像から、荷振れ止め操作が可能と判断すると、ガイダンス表示に従って、タイミングIIでガーダ３の加速を開始する。
【００５０】
ガイダンスシステム５０は、ガーダ３の実速度を速度検出部８で検出し、速度パターンとのずれを検出し、ずれを補償するような操作をオペレータに指示するガイダンス画像を図５（Ａ）〜図６（Ｃ）に例示するように生成し、表示部２０に表示する。オペレータは、ガイダンス画像に従うことで、タイミングIIIでガーダ３の速度がVmaxとなるように加速し、その後、減速するように走行レバー２１を制御する。
【００５１】
ガイダンスシステム５０は、タイミングIVの直前のタイミングに達すると、ガーダ３の停止を指示するため、図４（Ｂ）に例示したガイダンス画像を表示する。オペレータは、ガイダンス画像に従って、タイミングIVで、ガーダ３を停止するように、走行レバー２１を制御する。
【００５２】
このようにして、オペレータは、ガイダンス表示に従って、吊り荷１１の振れを容易に停止させることができる。
【００５３】
次に、ガイダンスシステム５０が、上述のガイダンス画像を生成して表示する動作を図９〜図１２のフローチャートを参照して説明する。
なお、以下の説明では、ガーダ３は右方向に走行することを前提とする。
【００５４】
ガーダ３が停止した状態で、ガイダンススイッチ２３が操作されると、制御部３０は、図９に示す荷振れ止め制御ガイダンス処理を開始し、まず、始動処理（ステップＳ１０１）を実行する。
【００５５】
この始動処理（ステップＳ１０１）の詳細を図１０を参照して説明する。
図１０に示すように、制御部３０の速度パターン算出部３１は、振れ角検出部７により、吊り荷１１の振れ角θを連続的にモニタし、向かって左側にふれたときの最大振れ角θmax［rad］を検出する（ステップＳ２０１）。また、振れ角が最大振れ角θmaxとなったタイミングをタイミングIとして特定し、タイマ３５を起動する（ステップＳ２０１）。
【００５６】
続いて、速度パターン算出部３１は、検出した最大振れ角θmax［rad］から、式（２）により、ワイヤWが鉛直となったときの吊り荷１１の速度Ｖmax［m/s］を求める。また、ワイヤ長測定部６が検出したワイヤＷの長さＬｗに予め設定されているフック１０から吊り荷１１の重心までの距離Ｌｒを加算して、吊り荷１１が構成する振り子の長さＬ0=（Lｗ＋Lｒ）を求める。速度パターン算出部３１は、求めた長さＬ0を式（１）に適用して、吊り荷１１の振れの周期Ｔを求める。次に、速度パターン算出部３１は、タイミングＩのＴ／４後のタイミングを特定し、これをガーダ３の走行開始のタイミングIIとして特定する（ステップＳ２０２）。
【００５７】
次に、制御部３０の速度パターン算出部３１は、ステップＳ２０２で求めた速度Vmaxと周期Tを式（３）に適用し、ガーダ３の走行時の加速度＋αと−αを求める。速度パターン算出部３１は、求めた加速度＋αと−αとに基づいて、図７（Ｂ）に示すように、走行開始のタイミングIIからタイミングIIIまでの速度パターンとタイミングIIIから停止するタイミングIVまでの速度パターンを求める（ステップＳ２０３）。
【００５８】
移動軌跡演算部３２は、速度パターン算出部３１で求められた速度パターンを積分し、荷振れ止めが実現できるガーダ３の移動軌跡を算出し、メッセージ作成部３３に提供する（ステップＳ２０４）。
【００５９】
次に、メッセージ作成部３３は、タイミングIIに到達する前に、ガーダ３の走行を開始するために、メッセージ「右方向走行  加速開始」を記憶部４０から取得する（ステップＳ２０５）。さらに、メッセージ作成部３３は、初速度は０であることから、比較的短い長さＬの指示矢印ＡＲの画像を形成する。また、加速度が＋αであり、ガーダ３の速度を徐々に高くする必要があることから、指示矢印ＡＲの色を加速色とする（ステップＳ２０５）。
【００６０】
メッセージ作成部３３は、生成したメッセージと指示矢印ＡＲの画像と移動軌跡演算部３２で求められた予想移動軌跡ＴＲの画像を示す画像とを重ね合わせてガイダンス画像を合成する（ステップＳ２０６）。
画像合成部３４は、メッセージ作成部３３が生成したガイダンス画像とカメラ５が取得した吊り荷１１の画像を図４（Ａ）に例示したように合成し、表示部２０に表示させる（ステップＳ２０７）。その後、処理は、図９の荷振れ止め制御ガイダンス処理にリターンする。
【００６１】
続いて、制御部３０は、表示されたガイダンス画像に従って、オペレータが走行レバー２１を操作して、ガーダ３の走行を開始したか否かを判別する（図９：ステップＳ１０２)。
例えば、オペレータは、表示された予想移動軌跡ＴＲを見て、荷振れ止め処理を行うと吊り荷１１が障害物に接触すると判断すると、ガーダ３を走行させない。一方、オペレータは、表示された予想移動軌跡ＴＲを見て、荷振れ止め処理を行っても、吊り荷１１が障害物に接触しないと判断すると、走行レバー２１を操作して、ガーダ３を走行させる。
【００６２】
メッセージ作成部３３は、走行レバー２１の操作がされなかったと判別した場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、次の操作タイミングを求めるため、ガイダンス画像を消去し（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０１にリターンする。
【００６３】
一方、走行レバー２１が操作がされたと判別した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、メッセージ作成部３３は、ガーダ３の速度を速度パターンに従って速度Ｖmaxまで加速するようにガイダンスする加速処理（ステップＳ１０４）を開始する。
【００６４】
この加速処理（ステップＳ１０４）の詳細を図１１を参照して説明する。
まず、メッセージ作成部３３は、速度検出部８の出力から、ガーダ３の実速度を求める（ステップＳ３０１）。
【００６５】
次に、メッセージ作成部３３は、タイマ３５の計時時刻と速度パターンとから、速度パターンが示す指示速度を特定する（ステップＳ３０２）。
【００６６】
次に、メッセージ作成部３３は、実速度が指示速度より大きいか、等しいか、より小さいかを判別する（ステップＳ３０３）。
【００６７】
実速度が速度パターンが指示する指示速度よりも大きい場合（ステップＳ３０３：大きい）、メッセージ作成部３３は、加速を緩めるように促すメッセージを記憶部４０から取得し、指示矢印ＡＲの長さＬを指示速度に相当する長さとし、指示矢印ＡＲの色を減速色として、図５（Ａ）に例示したガイダンス画像を生成する（ステップＳ３０４）。
【００６８】
一方、ガーダ３の実速度が指示速度よりも小さい場合（ステップＳ３０３：小さい）、メッセージ作成部３３は、加速を強化するように促すメッセージを記憶部４０から取得し、指示矢印ＡＲの長さＬを指示速度に相当する長さとし、指示矢印ＡＲの色を加速色として、図５（Ｂ）に例示したガイダンス画像を生成する（ステップＳ３０５）。
【００６９】
また、実速度が指示速度にほぼ等しい場合（ステップＳ３０３：≒）、メッセージ作成部３３は、現状を維持するように促すメッセージを記憶部４０から取得し、矢印画像ＡＲの長さＬを指示速度に相当する長さとし、指示矢印ＡＲの色を無着色（透明）として、図５（Ｃ）に例示したガイダンス画像を生成する（ステップＳ３０６）。
【００７０】
その後、画像合成部３４は、ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の何れかで生成したガイダンス画像をカメラ５から取得した吊り荷１１の画像と合成して、表示部２０に表示させる（ステップＳ３０７）。
【００７１】
メッセージ作成部３３は、次に、タイミングIIIに到達したか、又は、速度が最大速度Ｖmaxに達したか否かを判別し（ステップＳ３０８）、該当していなければ（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、ステップＳ３０１にリターンし、上述の動作を繰り返す。
【００７２】
一方、メッセージ作成部３３は、タイミングIIIに到達した又は速度が最大速度Ｖmaxに達したと判別すると（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、加速処理を終了し、図９の荷振れ止め制御ガイダンス処理にリターンする。
【００７３】
続いて、メッセージ作成部３３は、ガーダ３の速度を速度パターンに従って減速してタイミングIVで停止する操作をガイダンスする減速処理（ステップＳ１０５）を開始する。
【００７４】
この減速処理（ステップＳ１０５）の詳細を図１２を参照して説明する。
まず、メッセージ作成部３３は、図６（Ａ）に例示するような減速を開始すべきことを示すガイダンス画像を表示部２０に表示させる（ステップＳ４０１）。
【００７５】
続いて、メッセージ作成部３３は、速度検出部８の出力から、ガーダ３の実速度を求める（ステップＳ４０２）。
【００７６】
次に、メッセージ作成部３３は、は、タイマ３５の計時時刻と速度パターンとから、速度パターンが指示する指示速度を特定する（ステップＳ４０３）。
【００７７】
次に、メッセージ作成部３３は、は、実速度が指示速度より大きいか、等しいか、より小さいかを求める（ステップＳ４０４）。
【００７８】
実速度が指示速度よりも大きい場合（ステップＳ４０４：大きい）、メッセージ作成部３３は、減速を強化するように促すメッセージを記憶部４０から取得し、指示矢印ＡＲの長さＬを指示速度に相当する長さとし、指示矢印ＡＲを減速色として、図６（Ｃ）に例示したガイダンス画像を生成する（ステップＳ４０５）。
【００７９】
一方、ガーダ３の実速度が指示速度よりも小さい場合（ステップＳ４０４：小さい）、メッセージ作成部３３は、減速を緩和するように促すメッセージを記憶部４０から取得し、指示矢印ＡＲの長さＬを指示速度に相当する長さとし、指示矢印ＡＲを加速色として、図６（Ｂ）に例示したガイダンス画像を生成する（ステップＳ４０６）。
【００８０】
また、実速度が指示速度にほぼ等しい場合（ステップＳ４０４：≒）、メッセージ作成部３３は、現在の減速状態を維持するように促すメッセージを記憶部４０から取得し、指示矢印ＡＲの長さＬを指示速度に相当する長さとし、指示矢印ＡＲの色を無着色として、ガイダンス画像を生成する（ステップＳ４０７）。
【００８１】
画像合成部３４は、ステップＳ４０５〜Ｓ４０７の何れかで生成されたガイダンス画像とカメラ５で取得した吊り荷１１の画像とを合成して、表示部２０に表示させる（ステップＳ４０８）。
【００８２】
メッセージ作成部３３は、次に、タイミングIVに到達したか、又は、速度が０に達したか否かを判別し（ステップＳ４０９）、該当していなければ（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、ステップＳ４０２にリターンし、上述の動作を繰り返す。
【００８３】
一方、メッセージ作成部３３は、タイミングIVに到達した又は速度が０に達したと判別すると（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、ガーダ３の動きを停止することを指示する図４（Ｂ）に例示したガイダンス画像を合成し、表示部２０に表示する（ステップＳ４１０）。
【００８４】
以上で、減速処理が終了し、図９の荷振れ止め制御ガイダンス処理にリターンし、処理を終了する。
【００８５】
以上説明したように、ガイダンスシステム５０は、荷振れを止めるために、どのような操作を行うべきかを示すガイダンス画像を表示する。オペレータは、ガイダンス画像の指示に従って、ガーダ３の走行速度を調整し、吊り荷１１の振れを止めることができる。従って、熟練者でなくても、荷振れを止め操作を容易に行うことができる。
また、ガイダンスシステム５０は、荷振れ止めの操作を開始する前に、ガイダンスに従って荷振れ止めの操作を行うと、ガーダ３がどのような移動軌跡上を移動するかを示す予想移動軌跡ＴＲの画像を表示する。これにより、吊り荷が障害物に振れないこと等を確認した上で、荷振れ止め処理を行うことができる。
【００８６】
（変形例１）
実施の形態１では、図７（Ｂ）に示したように、ガーダ３の加速時間と減速時間とが共に振れ周期Ｔの１／４で等しい。これは一例であり、加速期間と減速期間を互いに異ならせることも可能である。
例えば、図１３に示すように、ガーダ３を加速するタイミングＩＩ〜タイミングIIIまでの時間をＴ／４よりも長くし、ガーダ３の減速するタイミングIII〜タイミングIVまでの時間をＴ／４周期より短くしてもよい。
【００８７】
この場合、例えば、タイミングII〜IIIの期間ＴII-IIIを、例えば、式（４）で示される期間とし、タイミングIII〜IVの期間ＴIII−IVを式（５）で定まる期間とする。また、ガーダ３の最大速度Ｖmaxは、式（６）で示される。
ＴII-III＝０．３１９７・Ｔ              ・・・（４）
ＴIII−IV＝０．０９０４・Ｔ              ・・・（５）
Ｖmax［m/s］＝（Ｔ／６．７４）・ｇ・θmax    ・・・（６）
この場合、ガーダ３の位置、ガーダ３の速度［m/s］、ガーダ３の加速度［m/s2］、吊り荷１１の振れ角速度θ・（振れ角θの微分値）[rad/s]、振れ角θ[rad]は、図１４（Ａ）〜（Ｅ）に示すようになる。
【００８８】
この変形例においては、ガイダンスシステム５０は、吊り荷１１の振れ角θ[rad]を振れ角検出部７で求め、振れ角が最大角度θmax[rad]となったタイミングをタイミングＩとして検出する。
【００８９】
続いて、ガイダンスシステム５０は、荷振れの周期Ｔを、（３）式から求め、タイミングIIからIIIまでの期間＝０．３１９７・Ｔと、タイミングIIIからIVまでの期間＝０．０９０４・Ｔとを、（４）式と（５）式から求める。次に、タイミングIIからタイミングIIIまでの間に、ガーダ３が到達すべき最大速度Vmaxを式（６）から求める。ガイダンスシステム５０は、さらに、タイミングIIIで最大速度Vmaxとなり、タイミングIVで停止するように、加速度を求め、ガーダ３の速度パターンを求める。
【００９０】
ガイダンスシステム５０は、タイミングIIに達すると、図４（Ａ）に示すように、ガーダ３を右方向に加速走行することを指示するガイダンス画像を表示する。オペレータはガイダンス表示に従って、タイミングIIでガーダ３の加速を開始して、タイミングIIIでガーダ３の速度がVmaxとなるように、走行レバー２１を制御する。ガイダンスシステム５０は、ガーダ３の実際の速度を速度検出部８で検出し、速度パターンが指示する指示速度とのずれを求め、そのずれを補償するように、図５（Ａ）〜（Ｃ）に例示したガイダンス画像を生成し、表示部２０に表示する。
【００９１】
ガイダンスシステム５０は、タイミングIIIに達すると、図６（Ａ）〜（Ｃ）に例示したガイダンス画像を生成し、表示部２０に表示することにより、ガーダ３を減速走行することを指示するガイド画面を表示する。オペレータはガイダンス表示に従って、タイミングIIIでガーダ３の減速を開始して、タイミングIVでガーダ３が停止するように、走行レバー２１を制御する。
【００９２】
ガイダンスシステム５０は、タイミングIVに達すると、図４（Ｂ）に例示するように、ガーダ３を停止することを指示するガイド画面を表示する。
【００９３】
このようにして、オペレータは、ガイダンス表示に従って、吊り荷１１の振れを容易に停止させることができる。
【００９４】
上記実施の形態１及び変形例１においては、吊り荷１１をガーダ３の走行方向、即ち、＋Ｘ軸方向のみに移動する例を示したがこの発明はこれに限定されない。ガーダ３を−Ｘ軸方向に走行させることにより、吊り荷１１の振れを停止させるようにガイダンス画像を形成及び表示してもよい。
【００９５】
＋Ｘ軸方向への走行による荷振れ止めと−Ｘ軸方向への走行による荷振れ止めを選択できるようにしてもよい。この場合、例えば、右用ガイダンススイッチ２３Ｒと左用ガイダンススイッチ２３Ｌとを配置し、いずれのスイッチが操作されるかで、ガーダ３の走行方向を選択するようにしてもよい。なお、右用ガイダンススイッチ２３Ｒが選択された場合には、上述のように、−Ｘ側の振れの最大角度θmaxが検出されてタイミングＩに設定され、ガーダ３は＋Ｘ方向に走行し、左用ガイダンススイッチ２３Ｌが選択された場合には、上述とは反対に、＋Ｘ側の振れの最大角度θmaxが検出されてタイミングＩに設定され、ガーダ３は−Ｘ方向に走行する。
【００９６】
図７及び図１３に示した走行速度パターンは例示であり、吊り荷１１の振れを停止させることができれば、ガーダ３の走行速度パターンを任意に変更可能である。例えば、＋Ｘ方向の走行と−Ｘ方向の走行を組み合わせる等してもよい。
また、巻き上げ機４を、ガーダ３の長軸に沿って、即ち、Ｚ軸方向に移動可能とし、発生するＺ軸方向の荷振れを、同様の手法で抑制できるようにしてもよい。この場合は、荷振れを、Ｘ軸方向の成分とＺ軸方向の成分に分解し、各成分について、上述の処理を実行すればよい。この場合に、Ｘ軸（又はＺ軸）方向成分の振れを抑制してから、Ｚ軸（又はＸ軸）方向の成分の振れを抑制してもよく、また、Ｘ軸方向とＺ軸方向成分の振れを並行して抑制してもよい。
【００９７】
上記実施の形態及び変形例においては、指示矢印ＡＲの長さにより指示速度を示し、実速度と指示速度との差を報知したが、報知及び表示の手法自体は任意である。例えば、指示矢印ＡＲの長さで指示速度を、指示矢印ＡＲの色で加速状態か減速状態かを示し、別の矢印画像で実速度を示し、さらに、他の矢印画像で指示速度と実速度との差を示す等してもよい。
【００９８】
上記実施の形態及び変形例においては、ガーダ３を走行させるために走行レバーを操作したが、操作指示を入力するための手段は、操作スイッチ、タッチパネル或いはタブレット等任意である。
【００９９】
実施の形態２．
上記実施の形態では、吊り荷１１をリニアに移動するクレーンでの荷振れ止めの例を説明したが、本発明は、吊り荷を旋回させて搬送するクレーンでの荷振れ止めにも適用可能である。
以下、ブームの先端から吊り下げた吊り荷の旋回方向（接線方向）の振れ及び作業半径方向（以下、単に半径方向）の振れを止めるための操作をガイダンスするガイダンスシステム１５０について説明する。
【０１００】
最初に、実施の形態２に係るガイダンスシステム１５０が適用される移動式クレーン１０１の全体的な構成例を図１５を参照して説明する。移動式クレーン１０１は、走行機能を有する車両本体部分となるキャリア１０２と、キャリア１０２の上に水平旋回可能に取り付けられた旋回台１０３と、旋回台１０３に設けられたキャビン１０４とを備えている。キャリア１０２はアウトリガを備えている。
【０１０１】
旋回台１０３は、旋回角速度検出部１１８を内蔵する。旋回角速度検出部１１８は、旋回台１０３の旋回時における角速度を検出する。旋回台１０３の上には、ブラケット１０６が固定されている。ブラケット１０６には、ブーム１０７が取り付けられている。ブーム１０７は、基端部が支持軸を介してブラケット１０６に取り付けられており、この支持軸を中心にして起伏可能となっている。ブラケット１０６とブーム１０７との間には、起伏用シリンダ１７０が設けられている。ブーム１０７は、起伏用シリンダ１７０が伸縮することにより起伏する。
【０１０２】
ブーム１０７は、起伏角・角速度検出部１１５を内蔵する。起伏角・角速度検出部１１５は、起伏用シリンダ１７０の伸縮により起伏するブーム１０７の起伏角と起伏角方向の角速度を検出するセンサである。
【０１０３】
ブーム１０７は、基端ブーム１０７ａと、中間ブーム１０７ｂと、先端ブーム１０７ｃとを備えている。基端ブーム１０７ａと、中間ブーム１０７ｂと、先端ブーム１０７ｃとは、この順序で外側から内側へ入れ子式に組み合わされている。各ブーム１０７ａ〜１０７ｃは、内部で伸縮シリンダにより連結されている。ブーム１０７は、各伸縮シリンダが伸縮することで伸縮する。ブーム１０７の長さ（正確には、後述するＬbc）は、ブラケット１０６に配置されたブーム長測定部１１９により測定される。
【０１０４】
先端ブーム１０７ｃは先端部１０７ｄを備える。先端部１０７ｄには、シーブが設けられている。このシーブには、ブラケット１０６に設けられたウインチから延びたワイヤＷが掛けられている。ワイヤＷには、フックブロック１０９が吊り下げられている。フックブロック１０９の下部にフック１１０が取り付けられている。フック１１０には、ワイヤロープＷＲを介して吊り荷１１が掛けられる。
【０１０５】
先端ブーム１０７ｃの先端部１０７ｄには、吊り荷１１を撮影するカメラ１０５が設けられている。また、先端部１０７ｄには、吊り荷１１の作業半径方向の振れ角度を検出する作業半径方向振れ角検出部１１４と、ワイヤＷの長さを求めるワイヤ長測定部１１６と、吊り荷１１の旋回方向の振れ角度を検出する旋回方向振れ角検出部１１７と、が内蔵されている。
【０１０６】
次に、移動式クレーン１０１に搭載されたブーム１０７について詳細に説明する。
図１６に示すように、ブーム１０７は、根本回転支点ｂｆｐを中心に、ブラケット１０６に、回動可能に支持されている。
ブーム１０７の先端部１０７ｄにはシーブが配置され、吊り荷１１がワイヤＷを介して接続されている。このシーブが、吊り荷１１の先端回転支点ｂｔｐとなる。
【０１０７】
根本回転支点ｂｆｐと先端回転支点ｂｔｐを結ぶ線分Ｌｂｃの長さが、実質的なブーム１０７の長さに相当する。ブーム長測定部１１９は、この線分Ｌｂｃの長さを測定する。
ブーム１０７の作業半径Rは、式（７）で示される。
Ｒ[m]＝Ｌbc・ｃｏｓθＢ＋ｒ  ・・・（７）
ｒは、根本回転支点ｂｆｐと旋回台１０３の旋回の中心軸１０３Ａとの固定距離である。
また、θＢは、線分Ｌｂｃの起伏角、即ち、線分Ｌbcと水平との交差角である。θＢは、次のように求めることができる。
【０１０８】
まず、ブーム１０７の起伏角θＣが、起伏角・角速度検出部１１５により測定される。図示するように、θＢは、式（８）に示すように、θＣから、ブーム１０７の先端と先端回転支点ｂｔｐとを結ぶ線分Ｌｔにより形成される起伏方向の角度θＡを減算した角度に相当する。
θＢ＝θＣ−θＡ  ・・・（８）
また、角度θＡはブーム１０７が伸びるに従って小さくなる値であり、線分Ｌｂｃの関数ｆｆ（Ｌbc）で表される。従って、式（８）は、次のように変形できる。
θＢ＝θＣ−ｆｆ（Ｌbc）＝θＣ−θＡ  ・・・（８）
【０１０９】
そこで、例えば、θＡとＬbcとの関係を示す関数ｆｆを表す演算式又はテーブルを用意しておき、ブーム長測定部１１９が測定した線分Ｌｂｃの長さを、演算式又はテーブルに適用してθＡを求め、これを起伏角・角速度検出部１１５が測定した起伏角θCから減算することにより、起伏角θBを求めることができる。
【０１１０】
また、シーブ、即ち、先端回転支点ｂｔｐの半径方向の速度Ｖdrcは、式（９）で表される。また、式（１０）が成立する。
Ｖdrc[m/s]＝Ｖｄ・ｓｉｎ（θＢ）  ・・・（９）
Ｖd［m/s］＝Ｌbc・ｄθＢ／ｄｔ      ・・・（１０）
ここでＶdは、線分Ｌbcが根本回転支点ｂｆｐを中心に回動することにより先端回転支点ｂｔｐが描く円弧の接線方向の移動速度を示す。
【０１１１】
図１７に示すキャビン１０４には、荷振れ止め制御ガイダンスを表示する表示部１２０と、旋回を制御する旋回レバー１２１と、ブーム１０７の長さを制御する伸縮レバー１２２と、ブーム１０７の起伏動作を制御する起伏レバー１２３と、ワイヤ長を制御する巻き上げレバー１２４と、旋回方向ガイダンススイッチ１２５と、半径方向ガイダンススイッチ１２６等を備える操作部が配置されている。
【０１１２】
旋回レバー１２１は、旋回台１０３の旋回を制御して、旋回駆動するための操作レバーである。
伸縮レバー１２２は、ブーム１０７の伸縮を制御する操作レバーである。
起伏レバー１２３は、ブーム１０７の起伏（傾斜角θＢ）を制御する操作レバーである。
巻き上げレバー１２４は、操作方向と操作量により、ワイヤＷの長さを制御して、吊り荷１１の上昇と降下を制御するレバーである。
【０１１３】
旋回方向ガイダンススイッチ１２５は、旋回方向の荷振れ止め操作のガイダンスを表示させる際に、操作されるスイッチである。
半径方向ガイダンススイッチ１２６は、半径方向の荷振れ止め操作のガイダンスを表示させる際に、操作されるスイッチである。
【０１１４】
また、キャビン１０４には、制御部１３０と、制御プログラム、荷振れ止め制御ガイダンスのメッセージ等のデータを記憶している記憶部１４０が内蔵されている。
【０１１５】
表示部１２０は、荷振り止め用ガイダンス画像などの様々な情報を表示する。
【０１１６】
次に、本実施の形態に係るガイダンスシステム１５０の構成を図１８を参照して説明する。
図示するように、本実施の形態に係るガイダンスシステム１５０は、表示部１２０と、制御部１３０と、記憶部１４０と、カメラ１０５と、旋回方向振れ角検出部１１７と、旋回角速度検出部１１８と、旋回方向ガイダンススイッチ１２５と、半径方向ガイダンススイッチ１２６と、半径方向振れ角検出部１１４と、起伏角・角速度検出部１１５と、ワイヤ長測定部１１６と、ブーム長測定部１１９と、から構成される。
【０１１７】
制御部１３０は、記憶部１４０に記憶された制御プログラムを実行することにより、旋回角速度パターン算出部３０１、移動軌跡演算部３０２、旋回操作方法メッセージ作成部３０３、画像合成部３０４、起伏角速度パターン算出部３０５、起伏操作方法メッセージ作成部３０６、タイマ３０７、として機能する。
【０１１８】
旋回角速度パターン算出部３０１は、i)旋回方向振れ角検出部１１７により検出された吊り荷１１の旋回方向の振れ角θslewと、ii)旋回角速度検出部１１８により検出された旋回台１０３の旋回角速度ωと、iii)ワイヤ長測定部１１６により測定されたワイヤＷの長さＬ０と、iv)ブーム長測定部１１９により測定されたブーム１０７の長さＬbcと、v)起伏角・角速度検出部１１５の測定値θCと演算により求められた角度θAから求められた起伏角θBと、に基づいて、吊り荷１１の旋回方向の振れを停止させるために、どのような角速度パターンで旋回台１０３を旋回させるかを示す旋回角速度パターンを算出する。
【０１１９】
起伏角速度パターン算出部３０５は、i)半径方向振れ角検出部１１４により検出された吊り荷１１の旋回方向の振れ角θdrcと、ii)起伏角・角速度検出部１１５の測定値θCと演算により求められた角度θAから求められた起伏角θBと、iii)ワイヤ長測定部１１６により測定されたワイヤＷの長さＬ０と、iv)ブーム長測定部１１９により測定されたブーム１０７の長さＬbcと、から、吊り荷１１の作業半径方向の振れを停止させるために、どのような速度パターンでブーム１０７を起伏させるかを示す起伏速度パターンを算出する。
【０１２０】
移動軌跡演算部３０２は、旋回角速度パターン算出部３０１で求められた速度パターンで指示される角速度を得るために、どのように旋回レバー１２１を操作すべきかを求める。また、移動軌跡演算部３０２は、起伏角速度パターン算出部３０５で求められた速度パターンで指示される角速度を得るために、どのように起伏レバー１２３を操作すべきかを求める。
【０１２１】
旋回操作方法メッセージ作成部３０３は、記憶部１４０に記憶されているメッセージデータのうちから、求められた指示速度に該当するデータを取得し、また、求められた指示速度に応じた指示矢印ＡＲを生成する。
起伏操作方法メッセージ作成部３０６は、記憶部１４０に記憶されているメッセージデータのうちから、求められた指示速度に該当するデータを取得し、また、求められた指示速度に応じた長さの指示矢印ＡＲを生成する。
【０１２２】
画像合成部３０４は、旋回操作方法メッセージ作成部３０３が生成したメッセージと指示矢印とを、カメラ１０５が撮影した吊り荷１１の画像と重ね合わせ、ガイダンス画像を生成する。また、画像合成部３０４は、生成したガイダンス画像を表示部１２０に出力する。
【０１２３】
また、画像合成部３０４は、起伏操作方法メッセージ作成部３０６が生成したメッセージと指示矢印とを、カメラ１０５が撮影した吊り荷１１の画像と重ね合わせ、ガイダンス画像を生成する。また、画像合成部３０４は、生成したガイダンス画像を表示部１２０に出力する。
タイマ３０７は、時間を計時する。
【０１２４】
次に、上記構成を有するガイダンスシステム１５０が実施する振れ止めガイダンス処理を説明する。
ガイダンスシステム１５０は、吊り荷１１の振れを、旋回方向の振れと半径方向の振れとに分けて、各振れを停止するために必要な操作をガイダンスする。
そこで、まず、旋回方向の振れを停止するためのガイダンスの手法について説明する。
【０１２５】
吊り荷１１の旋回方向の振れが図１９（Ａ）に示すものであるとする。
この場合、実施の形態１と同様に、ブーム１０７の先端のシーブを図１９（Ｂ）に示す速度パターンで移動させることで、振れを止めることができる。即ち、図１９（Ｂ）に示す移動パターンで、吊り荷１１を支持する支持体であるシーブを移動させることにより、振れを止めることが可能である。
ここで、吊り荷１１の旋回方向の最大速度Ｖmax_slewは、式（１１）で表される。
Ｖmax_slew［m/s］＝（Ｔ／８）・ｇ・θmax_slew    ・・・（１１）
【０１２６】
即ち、吊り荷１１が最下端となったタイミングIIからタイミングIIIまでのＴ／４の間に、シーブを等加速度でＶmax_slewまで加速し、続いて、タイミングIIIからタイミングIVまでのＴ／４の間に、シーブを等加速度で速度０とすることで、旋回方向の荷振れを停止することができる。
ここで、シーブの旋回方向の速度をVslew [m/s]、旋回台１０３の旋回方向の角速度をω[rad/s]とすると、式（１２）が成立する。
Ｖslew＝ω・Ｒ  ・・・（１２）
Ｒは旋回台１０３の回転軸からシーブまでの水平距離であり、前述のように、式（７）及び（８）から、ブーム長測定部１１９が測定した線分Ｌｂｃの長さと、起伏角・角速度検出部１１５が測定した起伏角θCと、固定距離ｒとに基づいて求めることができる。
【０１２７】
式（１２）と図２０（Ｂ）に示す速度パターンから、タイミングIIからタイミングIIIまでのＴ／４の間に、旋回台１０３を一定の角加速度で角速度０からωmax＝Ｖmax_slew／Ｒまで加速し、続いて、タイミングIIIからタイミングIVまでのＴ／４の間に、一定の角加速度で角速度０とすることで、旋回方向の荷振れを停止することができることがわかる。
【０１２８】
このときの、旋回台１０３の旋回方向の位置[rad]、旋回台１０３の旋回方向の角速度［rad/s］、旋回台１０３の旋回方向の角加速度[rad/s2]、吊り荷１１の旋回方向の振れ角速度θ・slewと[rad/s]、旋回方向の振れ角θslew[rad]は、図２０（Ａ）〜（Ｅ）に示すようになる。また、吊り荷１１の旋回方向の振れ角θslewと、振れ角速度θ・slewと振り子振動数ωslewの比θ・slew／ωslewとは図２１に示すように遷移する。なお、振り子振動数ωslew＝２π／T＝√（ｇ／Ｌ0）[rad/s]で表される。
【０１２９】
この図から、上述の旋回操作により、タイミングIVで、振れ角θslewと振れ角速度θ・slewとが０となり、旋回方向の振れが止まることがわかる。
【０１３０】
次に、上述の旋回方向の荷振れ止めの手法に基づいて、ガイダンスシステム１５０が、旋回方向の荷振れを停止する操作をガイダンスする動作を図２２と図２３とを参照して説明する。
なお、この処理は、基本動作は、図９に示した荷振れ止めガイダンス処理と同一であり、差分を中心に説明する。
【０１３１】
旋回方向ガイダンススイッチ１２５が操作されると、旋回角速度パターン算出部３０１は、図２２に示す始動処理を開始し、吊り荷１１の旋回方向の振れ角θslewを旋回方向振れ角検出部１１７でモニタし、その最大角度θmax_slew［rad］を検出する。また、そのタイミングをタイミングＩとしてタイマ３０７を起動する（ステップＳ５０１）。
【０１３２】
続いて、旋回角速度パターン算出部３０１は、式（１）から荷振れの周期Ｔを求める。続いて、旋回角速度パターン算出部３０１は、吊り荷１１の最大速度Vmax_slewを式（１１）から求め、タイミングIIで加速を開始し、タイミングIIIで最大速度Vmax_slewとなり、タイミングIVで速度が０となる速度パターンＶslewを、図１９（B)に示すように求める（ステップS５０２）。
【０１３３】
次に、この速度パターンVslewが得られるような旋回台１０３の角速度のパターンを、図２０（Ｂ）に示すように算出する（ステップＳ５０３）。
【０１３４】
旋回操作方法メッセージ作成部３０３は、旋回台１０３の旋回を開始すべきこと、旋回方向、旋回速度を指示するメッセージ及び指示矢印ＡＲを作成し、これらを合成してガイダンス画像を生成する（ステップＳ５０４）。画像合成部３０４は、生成されたガイダンス画像とカメラ１０５で取得した画像とを合成し、図２４（Ａ）に例示するように、表示部１２０に表示する（ステップＳ５０５）。
オペレータはガイダンス画像に従って旋回レバー１２１を操作し、タイミングIIで旋回台１０３の旋回を開始し、徐々に加速する。
【０１３５】
旋回台１０３が旋回を開始すると、旋回操作方法メッセージ作成部３０３は、加速／減速処理を実行する。この加速／減速処理においては、図２０（Ｂ）に示す角速度パターンに従って、旋回台１０３の旋回角速度をタイミングIIIまでにωmaxまで加速するようにガイダンスする。また、タイミングIIIに達すると、図２４（Ｂ）に例示するガイダンス画像を形成し、減速を開始することをガイダンスする。
【０１３６】
この加速／減速処理を図２３のフローチャートを参照して説明する。
旋回操作方法メッセージ作成部３０３は、タイマ割り込みなどにより、図２３に示す加速／減速処理を周期的に起動し、まず、旋回角速度検出部１１８により、旋回台１０３の旋回角速度（実旋回角速度）を検出し、また、角速度パターンにより指示される指示角速度を特定する（ステップＳ６０１）。旋回操作方法メッセージ作成部３０３は、検出した実旋回角速度と特定した指示角速度とを比較する（ステップＳ６０２）。
【０１３７】
旋回操作方法メッセージ作成部３０３は、比較結果に基づいて、角速度のずれを補償するような操作をオペレータに指示するガイダンス画像を生成する（ステップＳ６０３〜６０５）。
例えば、検出した実際の旋回角速度が角速度パターンで指示される指示角速度よりも大きければ（ステップＳ６０２：大きい）、旋回台１０３の旋回角速度を低減するように促すガイダンス画像を生成して（ステップＳ６０３）、表示部１２０に表示する（ステップＳ６０６）。また、検出した実際の旋回角速度が角速度パターンで指示される指示角速度よりも小さければ（ステップＳ６０２：小さい）、旋回台１０３の旋回角速度を増加するように促すガイダンス画像を生成して（ステップＳ６０４）、表示部１２０に表示する（ステップＳ６０６）。また、検出した実際の旋回角速度が角速度パターンで指示される指示角速度とほぼ等しければ（ステップＳ６０２：≒）、旋回台１０３の旋回角速度を維持するように促すガイダンス画像を生成して（ステップＳ６０５）、表示部１２０に表示する（ステップＳ６０６）。
【０１３８】
オペレータは、ガイダンス画像を参照することで、タイミングIIで、旋回台１０３の旋回を開始し、タイミングIIIで旋回台１０３の角速度がωmax（＝Vmax／Ｒ）となるように加速し、その後、減速して、タイミングIVで停止するように旋回レバー１２１を操作する。
【０１３９】
旋回操作方法メッセージ作成部３０３は、タイミングIVの直前のタイミングに達すると、旋回停止を指示するガイダンス画像を生成する。画像合成部３０４は、このガイダンス画像を表示部１２０に表示する。オペレータは、ガイダンス画像に従って、タイミングIVで、旋回台１０３を停止するように、旋回レバー１２１を制御する。
【０１４０】
このようにして、オペレータは、ガイダンス画像に従って、吊り荷１１の旋回方向の振れを容易に停止させることができる。
【０１４１】
次に、半径方向の荷振れを止める手法を説明する。
ここでは、吊り荷１１の半径方向の振れが図２５（Ａ）に示すものであったとする。この場合も、ブーム１０７の先端のシーブを図２５（Ｂ）に示す速度パターンで半径方向に水平移動させることで、振れを止めることが可能である。即ち、図２５（Ｂ）に示す移動パターンで、吊り荷１１を支持する支持体であるシーブを移動させることにより、振れを止めることが可能である。
なお、吊り荷１１の半径方向且つ水平方向への速度Ｖdrcの最大速度Ｖmax_drcは、式（１３）で示される。
Ｖmax_drc［m/s］＝（Ｔ／８）・ｇ・θmax drc    ・・・（１３）
即ち、吊り荷１１が最下端となったタイミングIIからタイミングIIIまでのＴ／４の間に、シーブを半径方向に等加速度でＶmax_drcまで加速し、続いて、タイミングIIIからタイミングIVまでのＴ／４の間に、シーブを半径方向に等加速度で速度０まで減速することで、半径方向の荷振れを停止することができる。
【０１４２】
ここで、図１６を参照して前述したように、シーブの半径方向の速度Vdrcは、式（９）で表される。
Ｖdrc[m/s]＝Ｖd・ｓｉｎ（θＢ）    ・・・（９）
Ｖｄ[m/s]は、ブーム１０７の先端回転支点ｂｔｐが描く円弧の接線方向の移動速度である。また、θＢ[rad]は、線分Ｌbcの起伏角度を示し、式（８）から求めることができる。
【０１４３】
また、ブーム１０７の起伏方向の角速度をＶｂ[rad/s]とすると、式（１４）が成立し、起伏角・角速度検出部１１５により直接計測されている。
Ｖb[rad/s]＝ｄθＢ／ｄｔ＝ｄθC／ｄｔ    ・・・（１４）
式（１４）を式（１０）に適用すると、式（１５）が得られる。さらに、式（１５）を式（９）に適用する、式（１６）が得られる。式（１６）を変形すると、式（１７）が得られる。
Ｖd［m/s］＝Ｌbc・Ｖｂ      ・・・（１５）
Ｖdrc[m/s]＝Ｌbc・Ｖｂ・ｓｉｎ（θＢ）        ・・・（１６）
Ｖb[rad/s]＝Ｖdrc／［Ｌbc・ｓｉｎ（θＢ）］    ・・・（１７）
【０１４４】
従って、図２５（Ｂ）に示すＶdrcの速度パターンを得るためには、Vdrcの速度パターンの波形を式（１７）に適用して角速度Ｖb、即ち、ブーム１０７の起伏角速度ｄθＣ／ｄｔの速度パターンを求め、この速度パターンでブーム１０７を回動させればよい。具体的には、図２６（Ｂ）に示すように、タイミングIIでブーム１０７の起伏方向の回動を開始し、徐々に角速度Ｖbを大きくして、タイミングIIIで最大角速度Ｖb_maxとし、その後、減速して、タイミングIVで角速度Ｖbを０とするように、ブーム１０７を起伏駆動すればよい。
【０１４５】
次に、上述の半径方向の荷振れ止めの手法に基づいて、ガイダンスシステム１５０が、半径方向の荷振れを停止する操作をガイダンスする動作を説明する。
【０１４６】
なお、基本動作は、図９に示した荷振れ止め制御ガイダンス処理と同一である。
半径方向ガイダンススイッチ１２６が操作されると、起伏角速度パターン算出部３０５は、始動処理を開始し、吊り荷１１の半径方向の振れ角θdrcを半径方向振れ角検出部１１４でモニタし、その最大角度θmax_drc［rad］を検出する。また、吊り荷１１の半径方向の振れ角θdrcが最大角度θmax_drc［rad］となったタイミングをタイミングＩとしてタイマ３０７を起動する。
【０１４７】
続いて、起伏角速度パターン算出部３０５は、式（１）から荷振れの周期Ｔを求め、さらに、吊り荷１１の水平方向の最大速度Vmax_drcを式（１３）から求め、タイミングIIで加速を開始し、タイミングIIIで最大速度Vmax_drcとなり、タイミングIVで速度が０となる速度パターンを、図２５（Ｂ）に示すように求める。
【０１４８】
次に、この速度パターンが得られるようなブーム１０７の根本回転支点ｂｆｐを支点とする回動動作の角速度（起伏角速度）Ｖbのパターンを、式（１７）から、図２６（Ｂ）に示すように算出する。
【０１４９】
起伏操作方法メッセージ作成部３０６は、ブーム１０７を伏せるように回動させる旋回動作を開始すべきこと、旋回方向、旋回角速度を指示するメッセージ及び指示矢印を作成し、これらを合成してガイダンス画像を生成する。画像合成部３０４は、生成されたガイダンス画像とカメラ１０５で取得した画像とを合成し、図２７（Ａ）に例示するように、表示部１２０に表示する。
オペレータはガイダンス画像に従って起伏レバー１２３を操作し、タイミングIIでブーム１０７の伏動作を開始し、徐々に加速する。
【０１５０】
起伏操作方法メッセージ作成部３０６は、図２６（Ｂ）に示す起伏角速度のパターンに従って、ブーム１０７の起伏角速度をタイミングIIIまではＶｂmaxまで加速するようにガイダンスする。また、タイミングIIIに達すると、図２７（Ｂ）に例示するガイダンス画像を形成し、減速を開始することをガイダンスする。
【０１５１】
起伏操作方法メッセージ作成部３０６は、起伏角・角速度検出部１１５により、ブーム１０７の起伏方向の角速度Ｖｂ[rad/s]＝ｄθＣ／ｄｔを周期的に検出し、起伏角速度パターンにより指示される指示角速度と比較する。
【０１５２】
起伏操作方法メッセージ作成部３０６は、比較結果に基づいて、起伏角速度の指定起伏角速度とのずれを補償するような操作をオペレータに指示するガイダンス画像を生成する。例えば、検出した実際の旋回角速度が角速度パターンで指示される指示角速度よりも小さければ、ブーム１０７の起伏角速度を大きくするようなガイダンス画像を生成して、表示部１２０に表示する。
オペレータは、ガイダンス画像に従うことで、タイミングIIで、ブーム１０７の伏せ動作を開始し、タイミングIIIで起伏方向の角速度Ｖｂが最大Ｖｂ_maxとなるように加速し、その後、減速して、タイミングIVで停止するように起伏レバー１２３を操作する。
【０１５３】
このようにして、オペレータは、ガイダンス画像に従って、吊り荷１１の半径方向の振れを容易に抑制することができる。
【０１５４】
なお、移動軌跡演算部３０２は、旋回方向振れ止めガイダンス処理の際には、旋回角速度パターン算出部３０１が求めた速度パターンを積分し、吊り荷１１の移動軌跡を予想し、これを画像化して、画像合成部３０４に供給する。同様に、移動軌跡演算部３０２は、起伏方向振れ止めガイダンス処理の際には、起伏角速度パターン算出部３０５が求めた速度パターンを積分し、吊り荷１１の移動軌跡を予想し、これを画像化して、画像合成部３０４に供給する。画像合成部３０４は、予想移動軌跡TRの画像をカメラ１０５からの画像に合成して、表示部１２０に表示する。これにより、オペレータは、荷振れ止め処理を開始する前に、処理により吊り荷１１が障害物に振れる等の問題が発生するか否かを判別し、問題が発生しない場合のみ、荷振れ止め処理を行うことができる。
【０１５５】
実施の形態２では、ブーム１０７を伏せ駆動することにより、半径方向の荷振れを抑制する例を示したが、ブーム１０７を起こすことにより、半径方向の荷振れを抑制するようにしてもよい。
【０１５６】
実施の形態３．
実施の形態２では、吊り荷１１の振れを、旋回方向成分と半径方向成分とに分解し、個別に、振れ止め処理を行う例を示した。よって、オペレータは、例えば、旋回方向ガイダンススイッチ１２５をオンにして、旋回方向振れ止めガイダンス処理を実行して、旋回方向の荷振れを抑制したあと、半径方向ガイダンススイッチ１２６をオンして、半径方向振れ止めガイダンス処理を実行して、半径方向の荷振れを抑制する必要がある。
【０１５７】
この発明は、これに限定されない。旋回方向振れ止めガイダンス処理と半径方向振れ止めガイダンス処理を並行して実行するようにしてもよい。
この場合に、移動軌跡演算部３０２は、旋回角速度パターン算出部３０１が求めた速度パターンによる軌跡をＸ−Ｙ座標のＸ軸方向に、起伏角速度パターン算出部３０５が求めた速度パターンによる軌跡をＸ−Ｙ座標のＹ軸方向に、対応付けてプロットすることにより、図２８に示すように、ブーム１０７の先端１０７ｄの動きを求めるようにしてもよい。
【０１５８】
さらに、各タイミングでの、吊り荷１１の傾き振れ角θｘ及びθｙとワイヤＷの長さＬ０とから、ブーム１０７の先端１０７ｄに対する吊り荷１１の相対位置を求めて合成することにより、図２８に示すように、Ｘ−Ｙ平面上で、ブーム１０７の先端１０７ｄの軌跡とフック１１０又は吊り荷１１の軌跡をプロットすることができる。さらに、カメラ１０５で得られたカメラ画像とＸ−Ｙ平面の縮尺を揃えることにより、カメラ１０５で捉えた実際の背景画像上で、ブーム１０７の先端１０７ｄと吊り荷１１がどのような軌跡を辿るかをプロットして、提示することができる。
【０１５９】
（変形例２）
旋回方向荷振れ止め制御ガイダンス処理、半径方向荷振れ止め制御ガイダンス処理においても、図１３に示した速度パターンを使用可能である。
【０１６０】
この場合、タイミングII〜IIIの期間ＴII-IIIを、例えば、式（４）で示される期間とし、タイミングIII〜IVの期間ＴIII−IVを式（５）で定まる期間とする。また、最大速度Ｖmax_slew，Ｖmax_drcは、式（１８）、（１９）で示される。
ＴII-III＝０．３１９７・Ｔ  ・・・（４）
ＴIII−IV＝０．０９０４・Ｔ  ・・・（５）
Ｖmax_slew＝Ｔ／６．７４・ｇ・θmax_slew  ・・・（１８）
Ｖmax_drc＝Ｔ／６．７４・ｇ・θmax_drc    ・・・（１９）
【０１６１】
なお、荷振れを止めるための支持部（ガーダ及びシーブ）の速度パターンは、上記の例に限定されず、任意である。いずれの速度パターンを採用する場合でも、操作開始前に、操作の開始タイミングと操作方法をガイダンし、操作開始後は、実際の制御量と目標値との差とその差を小さくするために操作すべきこととそのタイミングと程度をガイダンスするようにすればよい。また、操作開始前に、制御得期間中の荷の動きをガイダンスし、荷振れ止め制御を行っても、問題が発生しないことを確認できるようにしてもよい。
【０１６２】
（変形例３）
上記実施においては、荷振れ止め制御を開始する前に、予想移動軌跡ＴＲを表示し、荷振れ止め制御中に吊り荷１１が障害物に衝突するおそれがあるか否かを判別できるようにしている。この判別を自動で行うようにしてもよい。例えば、図２９のフローチャートに示すように、荷振れ止め制御ガイダス処理の開始時点で、速度パターンを求め（ステップＳ７０１）、速度パターンを積分することで、吊り荷の予想移動軌跡を求める（ステップＳ７０２）。
【０１６３】
次に、画像認識技術を用いて吊り荷１１の周囲の障害物を識別し、識別した障害物と予想移動軌跡ＴＲが基準値以上近づくか否かを判別することにより、荷振れ止め制御中に吊り荷１１が障害物と接触するおそれがあるか否かを判別する（ステップＳ７０３）。
【０１６４】
衝突するおそれが無い場合（ステップＳ７０３：なし）、図４のガイダンス画面を表示し（ステップＳ７０４）、起動処理に進む。
【０１６５】
一方、衝突するおそれがある場合（ステップＳ７０３：あり）、待機すべき旨のメッセージを表示し（ステップＳ７０５）、ステップＳ７０１に戻る。
【０１６６】
このような構成とすれば、吊り荷１１の衝突を回避し、さらに、時間が経過して、吊り荷１１の振れが小さくなって、衝突の可能性がなくなった時点で、振れ止め制御を自動的に開始することが可能となる。
【０１６７】
（変形例４）
上記実施の形態１から実施の形態３では、オペレータが、表示部１２０に表示されたガイダンス画像に基づいて吊り荷１１の振れを止める操作を行っているが、自動で吊り荷１１の振れを止める構成にしても良い。この場合、例えば、実施の形態２であれば、キャビン１０４に振れ止め自動実行スイッチを配置する。
【０１６８】
オペレータが、旋回方向ガイダンススイッチ１２５または半径方向ガイダンススイッチ１２６を押下した後、振れ止め自動実行キーを押下すると、制御部１３０が自動振り止め制御処理を開始する。
【０１６９】
制御部１３０は、旋回角速度パターン算出部３０１又は起伏角速度パターン算出部３０５が求めた、速度パターンが得られるように、フィードバック制御などで、アクチュエータの操作量を制御し、ブーム１０７を自動で旋回または起伏し、吊り荷１１の振れを止める。
【０１７０】
図３０を参照して具体的に説明すると、制御部１３０は、シーブの速度の実測値Ｖｒを求め（ステップＳ８０１）、シーブの指示速度Ｖｔを速度パターンから特定し（ステップＳ８０２）、その偏差ｅ（＝Ｖｔ−Ｖｒ）を求め（ステップＳ８０３）、偏差ｅに応じて、例えば、ＰＩＤ制御（比例積分微分制御）により、新たな操作量（アクチュエータの駆動量）Ｘを求める（ステップＳ８０４）。この処理を、タイミングIVに達するか速度が０になるまで繰り返せばよい（ステップＳ８０５）。なお、制御の手法自体は任意である。実施の形態１についても同様に実行可能である。
この構成によれば、オペレータの操作なく、自動的に荷振れを止めることが可能となる。
【０１７１】
（変形例５）
ブーム１０７に撓みがある場合には、撓み分の補正値を記憶部１４０に記憶しておき、演算時に、この補正値を用いて測定値を補正してから演算してもよい。
より詳細に説明すると、ブーム１０７は、吊り荷１１の重量が大きくなるに従って、また、ブーム１０７が長くなるに従って撓み、傾斜センサの測定値と実際の起伏角θＢの間に乖離が生ずる。この問題を解決するため、例えば、吊り荷荷重とブーム長と傾斜センサの測定値との組と実際の起伏角θＢとを対応付ける関数式或いは三次元テーブルを記憶部１４０に格納しておき、この関数又は三次元テーブルを参照して、正確な起伏角θＢを求め、これを速度パターンの計算に用いてもよい。また、ブーム１０７の先端部１０７ｄに、図１６に示す先端回転支点ｂｔｐの位置を測定するＧＰＳ等のセンサを配置し、先端回転支点ｂｔｐ等の位置を測定し、測定した先端回転支点ｂｔｐの位置から撓みの補正値を求め、正確な起伏角θＢを求めてもよい。
【０１７２】
上記実施の形態においては、吊り荷の振れを「止める」例について説明したが、本願発明における「止める」は、吊りの振れを完全に止めることに限定されず、「減衰させる」、「抑制する」ことを含む広い概念である。振れ止め制御により、制御の実行前よりも吊り荷の振れを減衰・抑制できるならば、本発明における「振れを止める」ことに該当するものである。従って、制御過程で生成される速度パターン等も、吊り荷の振れを完全に止める厳格な速度パターンに限定されず、例えば、吊り荷の振幅を１／３或いは１／４程度の作業者が処理可能なレベルに減衰させることができる速度パターンを生成してもよい。
【０１７３】
半径方向振れ角検出部１１４と旋回方向振れ角検出部１１７が、撮像画像に基づいて触れ角を検出する場合には、これらの検出部の撮像部に代えてカメラ１０５の画像を仕様してもよい。
【０１７４】
上位実施の形態では、角度θAがブーム１０７の長に応じて変化することを前提として説明したが、角度θAの変化が小さい場合には、固定値として取り扱ってもよい。
【０１７５】
また、上記実施の形態においては、起伏角・角速度検出部１１５がブーム１０７の起伏角θＣとその角速度ｄθＣ／ｄｔの両方を測定する例を示したが、これに限定されない。起伏角・角速度検出部１１５はブーム１０７の起伏角θＣのみを測定し、制御部１３０で角速度ｄθＣ／ｄｔを演算で求めるようにしてもよい。
【０１７６】
上記実施の形態においては、ブーム長測定部１１９が、ブーム１０７の根本回転支点ｂｆｐとシーブの位置に相当する先端回転支点ｂｔｐを結ぶ線分Ｌｂｃの長さを測定する例を示したがこれに限定されない。例えば、ブーム長測定部１１９が、ブーム１０７の長さを測定し、ブーム１０７の長さとブーム先端と先端回転支点ｂｔｐとの距離から演算・テーブル引きなどにより、線分Ｌｂｃの長さを求めるようにしてもよい。
【０１７７】
また、ブーム１０７は長くなるに従って、また、吊り荷１１が重くなるに従って撓む。この撓みを考慮して、起伏角θＢを補正するようにしてもよい。この場合、例えば、吊り荷１１の重さを測定する荷重センサを配置し、予め実験などにより、ブーム長測定部１１９が測定した長さと起伏角・角速度検出部１１５が検出した起伏角θCと荷重センサが測定した測定荷重と、実際の起伏角θBとの関係を示す三次元テーブル等を制御部１３０内に用意する。制御部１３０は、ブーム長測定部１１９が測定した長さと起伏角・角速度検出部１１５が検出した起伏角θCと荷重センサが測定した測定荷重とをこの三次元テーブルに適用して、実際の起伏角θBを求めるようにすればよい。
【０１７８】
同様に、ブーム１０７の撓みにより、線分Lbcの長さが変化しうる。そこで、撓みを考慮して、線分Lｂｃの長さを補正するようにしてもよい。この場合、例えば、予め実験などにより、ブーム長測定部１１９が測定した長さと起伏角・角速度検出部１１５が検出した起伏角θCと荷重センサが測定した測定荷重と、実際の線分Lbcの長さとの関係を示す三次元テーブル等を制御部１３０内に用意する。制御部１３０は、ブーム長測定部１１９が測定した長さと起伏角・角速度検出部１１５が検出した起伏角θCと荷重センサが測定した測定荷重とをこの三次元テーブルに適用して、実際の線分Lbcの長さを求めるようにすればよい。
【０１７９】
種々の実施の形態と変形例を説明したが、この発明はこれらに限定されず、支持部或いは支持体に荷が吊り下げられており、この支持部或いは支持体が、駆動部により駆動され、吊り荷に振れが発生するものならば広く適用可能である。支持部或いは支持体は、ガーダとシーブが一例であり、駆動部は、ガーダとクレーンの本体部が一例であり、操作部はキャビン等に設けられた操作盤、レバーが一例であり、処理部は制御部と記憶部が一例であり、ガイダンス部は、制御部と記憶部と表示部が一例である。ただし、これらに限定されるものではない。
【０１８０】
なお、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態と変形例によっては限定されない。本発明は特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、応用、変形あるいは改良して、実施することができる。
【符号の説明】
【０１８１】
１  クレーン、２  ランウェイ、３  ガーダ、４  巻き上げ機、５  カメラ、６  ワイヤ長測定部、７  振れ角検出部、８  速度検出部、９  フックブロック、１０  フック、１１  吊り荷、１２  キャビン、２０  表示部、２１  走行レバー、２２  巻き上げレバー、２３  ガイダンススイッチ、３０  制御部  ３１  速度パターン算出部、  ３２  移動軌跡演算部、３３  メッセージ作成部、  ３４  画像合成部、３５  タイマ、４０  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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