(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載した物体に加わる揺動をアクチュエータにより制振するアクティブ制振装置であって、
前記物体に加わる加速度を検出する加速度検出部と、
前記加速度検出部により検出された加速度のうち、前記物体の固有振動数の２倍超過の周波数成分をカットするフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過した周波数成分の加速度の向きが前記物体に対して垂直となるように、前記アクチュエータを制御する制御部と、
前記物体の固有振動数を任意に設定可能とする設定部と、を含むアクティブ制振装置。
【請求項２】
前記移動体は、荷台を有し、
前記物体は、前記荷台に載置され、
重心を囲む前記荷台の下部の多角形の頂点位置にそれぞれ前記アクチュエータが配設された、請求項１記載のアクティブ制振装置。
【請求項３】
前記移動体の稼働前に、前記アクチュエータを予備稼働させて前記物体の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部で検出した前記物体の挙動から前記物体の固有振動数を推定する推定部と、をさらに含み、
前記制御部は、前記推定部により推定された前記固有振動数に応じて前記アクチュエータを制御する、請求項１または２に記載のアクティブ制振装置。
【請求項４】
前記挙動検出部は、前記アクチュエータにかかる荷重を検出する荷重センサまたは前記物体を撮像する撮像装置からなる請求項３記載のアクティブ制振装置。
【請求項５】
移動体に搭載した物体に加わる揺動をアクチュエータにより制振するアクティブ制振装置の制御方法であって、
前記物体の固有振動数を任意に設定可能とする設定工程と、
前記物体に加わる加速度を検出する加速度検出工程と、
前記加速度検出工程により検出された加速度のうち、前記物体の固有振動数の２倍超過の周波数成分をカットするフィルタ工程と、
前記フィルタ工程を通過した周波数成分の加速度の向きが前記物体に対して垂直となるように、前記アクチュエータを制御する制御工程と、を含むアクティブ制振装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブ制振装置およびアクティブ制振装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、制振装置について種々の研究開発が実施されている。特に、輸送機器においては、輸送対象が積み込まれたままの状態で目的地まで届けることが使命であり、そのために、振動を受動的に吸収する制振装置の一種であるサスペンションは、エアサスペンション等、様々な工夫および開発が行われてきた。これらは、路面からくる細かな振動は、吸収できても、路面の大きな起伏のほか、カーブ、発進停止、勾配等を通過する場合の大きな揺れは吸収できないものであった。
【０００３】
また、輸送機器等の移動体の移動により移動体に搭載した物体に加わる揺れを移動体に設置した制振装置により抑制する研究が行われている。当該制振装置は、積荷に加わる揺れを能動的に吸収することで、積荷を傷つけず、安全に運搬することが可能となるものである。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２０１１―５２７３８号公報）には、制振対象に作用可能な最大制振力及び最大制振トルクを拡大させることができる多自由度アクティブ制振装置について開示されている。
【０００５】
特許文献１記載の多自由度アクティブ制振装置は、制振対象に発生する３自由度の直動振動又は３自由度の直動振動と３自由度の回転振動を相殺する３軸方向制振力及び３軸方向制振トルクを前記制振対象に印加して制振する多自由度アクティブ制振装置において、前記制振対象に取付けられるベース・プレートと、前記ベース・プレートに一端部が変位拘束で固定され各々所定方向へ伸縮可能な６本の直動リンクと、前記各直動リンクの他端部と変位拘束で支持された可動マスと、前記各直動リンクの伸縮量を検出する変位検出手段と、前記制振対象に発生する振動成分を検出する振動検出手段と、前記変位検出手段で検出した伸縮量及び前記振動検出手段で検出した振動成分に応じて前記各直動リンクの伸縮動作を制御する制御手段と、を備え、前記ベース・プレートと前記可動マスとの距離が小さくなるように、前記各直動リンクの前記ベース・プレート及び前記可動マスに対する固定点を配置したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、特許文献２（特開２００７−１０８７８号公報）には、動揺台装置及び動揺・安定台装置の高さを低く設定できるとともに、装置全体の小型化について開示されている。
【０００７】
特許文献２記載の動揺台装置は、ベースと、前記ベースに設けた支持部に支持され、直交した２軸の回りに傾動自在なトッププレートと、前記ベースと前記トッププレートとの間に傾斜して設けられるとともに、前記トッププレートの中心に対して放射状に配置され、自在継手を介して一端が前記ベースに、他端が前記トッププレートに接続された複数のアクチュエータと、前記直交する一方の軸の回りに前記トッププレートを回動させる第１回動信号を出力する第１信号発生部と、前記第１信号発生部の出力した前記第１回動信号を前記一方の軸の一側に配置された前記アクチュエータに与えるとともに、前記第１回動信号の反転信号を前記一方の軸の他側に配置された前記アクチュエータに与える第１信号出力部と、前記直行する他方の軸の回りに前記トッププレートを回動させる第２回動信号を出力する第２信号発生部と、前記第２信号発生部の出力した前記第２回動信号を前記他方の軸の一側に配置された前記アクチュエータに与えるとともに、前記第２回動信号の反転信号を前記他方の軸の他側に配置された前記アクチュエータに与える第２信号出力部と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
また、特許文献３（特開２００５−８８７４２号公報）には、路面の傾斜に影響されずに車体の揺動角度を制御する揺動型車両の揺動制御装置について開示されている。
【０００９】
特許文献３記載の揺動型車両の揺動制御装置は、車体が揺動する三輪又は四輪の揺動型車両の揺動制御装置において、揺動側車体又は非揺動側車体に加わる力の角度を検出し、この検出角度に応じて前記揺動側車体と非揺動側車体との相対揺動角度を制御するものである。
【００１０】
また、特許文献４（特開２００１−１６３０９８号公報）には、乳幼児や身障者に対しても、自動車の走行時における横加速度（自動車の進行方向に垂直な面内で水平方向の加速度）を確実に支え得るようにした自動車の座席の傾斜制御装置について開示されている。
【００１１】
特許文献４記載の自動車の座席の傾斜制御装置では、走行中の自動車の運転席以外の座席のうちの少なくとも一部の座席に、該自動車の走行方向に垂直な面内で水平方向にかかる加速度の向き及び大きさを検出し、 該少なくとも一部の座席について、該座席の座面が走行方向に垂直な面内で該座席に働く加速度の向きに実際上直角になるように、座面の傾きを制御するものである。
【００１２】
また、特許文献５（特開２００９−２５９２６４号公報）には、搬送時に搬送物に生じる振動を防止し、かつ制御系の設計及びコントロ−ラの導出も平易な搬送用制振制御システムのフィ−ドバックコントロ−ラについて開示されている。
【００１３】
特許文献５記載の搬送用制振制御システムのフィ−ドバックコントロ−ラは、搬送用制振制御システムのフィ−ドバックコントロ−ラであって、その形を、少なくともノッチフィルタ若しくはロ−パスフィルタを有する周波数制御要素と位置制御要素の組み合わせに限定し、そのフィ−ドバックコントロ−ラの要素の値を最適に与えるために、設計仕様を周波数仕様と時間仕様の両方で与えるものである。
【００１４】
また、特許文献６（特開２００１−３２８７８号公報）には、主振動系の周期に応じてスロッシングの周期を変更して同調させることで、スロッシング固有振動数を変化させ、固有振動数の変化する構造物に対しても最適な制振を得ることができる使用範囲の広い同調スロッシングダンパについて開示されている。
【００１５】
特許文献６記載の使用範囲の広い同調スロッシングダンパは、電界の変化に応じて見かけの粘性が変化する電気粘性流体が内部に収容された容器と、上記容器内の電気粘性流体に、制振すべき構造物の固有振動数に応じた電界を印加する電界印加手段とを備えているものである。
【００１６】
また、特許文献７（特開平９−１０９２４号公報）には、注湯装置の移動時の溶湯のスロッシングの問題を完全に解決し、溶湯が取鍋より溢れ出たり、或は、空気やノロの巻き込みによるコンタミネーション（溶湯汚濁）に起因した製品の品質劣化を未然に防いだ注湯方法について開示されている。
【００１７】
特許文献７記載の注湯方法は、金属溶湯を取鍋に保持し、この取鍋を搬送手段にて注湯位置へと搬送し、傾動することによってモールド枠へと注湯する注湯方法において、前記取鍋を注湯位置 へと搬送する時、取鍋の搬送開始時の加速領域及び搬送停止時の減速領域の各領域において、加減速カーブの段階的切換え制御を行ない、取鍋搬送停止後の取鍋 内液面の振動を抑制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１１―５２７３８号公報
【特許文献２】特開２００７−１０８７８号公報
【特許文献３】特開２００５−８８７４２号公報
【特許文献４】特開２００１−１６３０９８号公報
【特許文献５】特開２００９−２５９２６４号公報
【特許文献６】特開２００１−３２８７８号公報
【特許文献７】特開平９−１０９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上記の特許文献１においては、３自由度の直線振動および３自由度の回転振動を相殺する振動を可動マスに与えて制振を行っている。特許文献２においては、傾斜センサでベースのロールとピッチとを検知して、それと反対にトッププレートを動かすことで制振を行っている。特許文献３においては、三輪または四輪バイクの路面傾斜をとらえた揺動制御を行っている。特許文献４においては、加速度センサにより座席に働く総加速度の向きに垂直になるように座面の傾きを制御している。
【００２０】
また、特許文献５においては、搬送時に搬送物に生じる振動を防止するシステムで、ノッチフィルタ若しくはローパスフィルターを用いて、スロッシング特性の同定を行い制御している。特許文献６においては、磁性流体を用いて振動系の周期に応じてスロッシングの周期を変更して同調させることで、スロッシング固有振動数を変化させる同調スロッシングダンパを実現している。また、特許文献７においては、注湯装置の移動時の溶湯のスロッシング問題を解決している。
【００２１】
しかしながら、上記のいずれの文献においても、予め算出したシミュレーションに対して同定させて制御を行っているが、条件が整わないと制振することができないという問題がある。
【００２２】
本発明の目的は、主となる揺動を制振することができるアクティブ制振装置およびアクティブ制振装置の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】
【００２３】
（１）
一局面に従うアクティブ制振装置は、移動体に搭載した物体に加わる揺動をアクチュエータにより制振するアクティブ制振装置であって、物体に加わる加速度を検出する加速度検出部と、加速度検出部により検出された加速度のうち、物体の固有振動数の２倍超過の周波数成分をカットするフィルタ部と、フィルタ部を通過した周波数成分の加速度の向きが物体に対して垂直となるように、アクチュエータを制御する制御部と、を含むものである。
【００２４】
この場合、加速度検出部により検出された物体の固有振動数の２倍超過の周波数成分をフィルタ部によりカットする。そして、そのカット処理を行った周波数成分の加速度の向きが、物体に対して垂直となるように制御部が、制御を行う。
その結果、固有振動数の２倍超過の周波数成分をカットすることにより、物体の一次共振周波数を主に制振することができる。したがって、固有振動数の２倍以下の周波数成分に焦点をあてて、制御を行うことにより、確実に移動体における物体の主となる揺動を制振することができる。
【００２５】
（２）
第２の発明にかかるアクティブ制振装置は、一局面に従うアクティブ制振装置において、移動体は、荷台を有し、物体は、荷台に載置され、重心を囲む荷台の下部の多角形の頂点位置にそれぞれアクチュエータが配設されてもよい。
【００２６】
この場合、移動体の荷台の重心を囲む荷台の下部の多角形の頂点位置にそれぞれアクチュエータが配設される。例えば、多角形が３角形の場合には、最小３個のアクチュエータが配設され、多角形が４角形の場合には、４個のアクチュエータが配設され、多角形がｎ（ｎは、任意の整数）角形の場合には、ｎ個のアクチュエータが配設される。その結果、確実に荷台の揺動を制御することができる。
【００２７】
（３）
第３の発明にかかるアクティブ制振装置は、一局面または第２の発明にかかるアクティブ制振装置において、物体の固有振動数を任意に設定可能とする設定部をさらに含んでもよい。
【００２８】
この場合、設定部により物体の固有振動数を任意に設定することができる。その結果、目標とする揺動（振動）を容易に制振することができる。
【００２９】
（４）
第４の発明にかかるアクティブ制振装置は、一局面、第２および第３の発明にかかるアクティブ制振装置において、移動体の稼働前に、アクチュエータを予備稼働させて物体の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部で検出した物体の挙動から物体の固有振動数を推定する推定部と、をさらに含み、制御部は、推定部により推定された固有振動数に応じてアクチュエータを制御してもよい。
【００３０】
この場合、挙動検出部により移動体の稼働前にアクチュエータを予備稼働させることができる。また、予備稼働させることにより物体の固有振動数を推定することができる。その結果、制御部は、物体の内容物または物体自身が変化した場合であっても、随時適切に揺動（振動）を制御することができる。
具体的には、スロッシング現象等を抑制することができる。
【００３１】
（５）
第５の発明にかかるアクティブ制振装置は、第４の発明にかかるアクティブ制振装置において、挙動検出部は、アクチュエータにかかる荷重を検出する荷重センサまたは物体を撮像する撮像装置からなってもよい。
【００３２】
この場合、挙動検出部は、荷重センサまたは撮像装置からなってもよい。その結果、確実に物体の挙動を検出することができる。例えば、物体が個体の場合には、個体の揺れを検出することができ、物体が液体の場合でも、液体の揺れを検出することができる。
【００３３】
（６）
他の局面にかかるアクティブ制振装置の制御方法は、移動体に搭載した物体に加わる揺動をアクチュエータにより制振するアクティブ制振装置の制御方法であって、物体に加わる加速度を検出する加速度検出工程と、加速度検出工程により検出された加速度のうち、物体の固有振動数の２倍超過の周波数成分をカットするフィルタ工程と、フィルタ工程を通過した周波数成分の加速度の向きが物体に対して垂直となるように、アクチュエータを制御する制御工程と、を含むものである。
【００３４】
この場合、加速度検出工程により検出された物体の固有振動数の２倍超過の周波数成分をフィルタ工程によりカットする。そして、そのカット処理を行った周波数成分の加速度の向きが、物体に対して垂直となるように制御工程により制御を行う。
その結果、固有振動数の２倍超過の周波数成分をカットすることにより、物体の一次共振周波数を主に制振することができる。したがって、固有振動数の２倍以下の周波数成分に焦点をあてて、制御を行うことにより、確実に移動体における物体の主となる揺動を制振することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態にかかるアクティブ制振装置を自動車の荷台に適用した一例を示す模式図である。
【図２】図１のアクティブ制振装置の一例を示す模式図である。
【図３】アクティブ制振装置の構成の一例を示す模式図である。
【図４】本実施の形態にかかる制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】挙動検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】制御処理を実施しない場合の荷台の各加速度のデータの一例を示す模式図である。
【図８】制御処理を実施した場合の荷台の各加速度のデータの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付す。また、同符号の場合には、それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さないものとする。
【００３７】
（一実施の形態）
まず、図１は本実施の形態にかかるアクティブ制振装置１００を自動車の荷台５５０に適用した一例を示す模式図であり、図２は、図１のアクティブ制振装置１００の一例を示す模式図であり、図３は、図１および図２のアクティブ制振装置１００の構成の一例を示す模式図である。
【００３８】
図１に示すように、アクティブ制振装置１００は、自動車５００に適用される。アクティブ制振装置１００は、自動車５００の本体と荷台５５０との間に配設される。本実施の形態にかかる自動車５００は、活魚運搬車の一例である。
【００３９】
次いで、アクティブ制振装置１００の具体例について説明を行う。
図２および図３に示すように、アクティブ制振装置１００は、アクチュエータ１４０、荷重センサ１４５、加速度センサ３００、設定部３１０、ローパスフィルター３２０、および制御部４００を含む。
【００４０】
アクチュエータ１４０は、アクチュエータ１１０、アクチュエータ１２０、およびアクチュエータ１３０からなる。
また、荷重センサ１４５は、荷重センサ１１５、荷重センサ１２５、荷重センサ１３５からなる。
アクチュエータ１１０のシリンダには、荷重センサ１１５が設けられ、アクチュエータ１２０のシリンダには、荷重センサ１２５が設けられ、アクチュエータ１３０のシリンダには、荷重センサ１３５が設けられる。
【００４１】
次いで、図２に示すように、自動車５００の進行方向をｘ方向と仮定し、自動車５００の右側方向をｙ方向と仮定し、自動車５００の鉛直上方向をｚ方向と仮定する。また、ｘ軸の時計周り方向をロール方向と仮定し、ｙ軸の時計周り方向をピッチ方向と仮定する。
【００４２】
本実施の形態においては、自動車５００の進行方向のｘ方向において、アクチュエータ１３０が配置され、自動車５００の進行方向のｘ方向と逆方向に一定間隔で、アクチュエータ１１０およびアクチュエータ１２０が設けられる。
また、アクチュエータ１２０は、自動車５００の左方向（ｙ方向と逆方向側）に設けられ、アクチュエータ１１０は、自動車５００の右方向（ｙ方向側）に設けられる。
【００４３】
したがって、図２に示すように、アクチュエータ１１０、１２０、１３０のピストンロッド側が、荷台５５０の下面に対して２等辺三角形の頂点Ａａ，Ａｂ，Ａｃにそれぞれ配置される。２等辺三角形の辺Ａａ−Ａｃと辺Ａａ−Ａｂとの角度Θは、Θ＝π／３であり、２等辺三角形の辺Ａｂ−Ａｃと辺Ａａ−Ａｂとの角度Θは、Θ＝π／３である。
また、アクチュエータ１１０、１２０、１３０のシリンダ側が、自動車５００の本体に上述の２等辺三角形よりも大きな２等辺三角形の頂点にそれぞれ設けられる。
【００４４】
その結果、アクチュエータ１１０、１２０、１３０は、所定の角度、例えば、１度から４０度の範囲内、例えば、５度傾斜して設けられる。
なお、上記の自動車５００の本体とは、フレーム、荷台５５０の下方または車軸等を意味する。
【００４５】
また、アクチュエータ１１０のシリンダに設けられた荷重センサ１１５、アクチュエータ１２０のシリンダに設けられた荷重センサ１２５、アクチュエータ１３０のシリンダに設けられた荷重センサ１３５は、荷台５５０の荷重をそれぞれ検出することができる。
【００４６】
また、２等辺三角形Ａａ，Ａｂ，Ａｃの重心位置Ａｇには、加速度センサ３００が設けられる。
【００４７】
また、図１および図２に示した本実施の形態にかかる荷台５５０には、海水および鮮魚等が収容された水槽が積載される。
例えば、アクティブ制振装置１００を設けた自動車５００が活魚運搬車の場合、荷台５５０である水槽内の水のスロッシング現象を軽減し、水槽内の魚に疲労を与えず輸送可能であり、魚体同士の擦れによる斃死を防止して生存率を高め、また擦れ傷による商品価値低下を防止できる。加えて自動車５００の平均走行速度を上げることで輸送効率向上が可能となる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、自動車５００が活魚運搬車であることとしているが、これに限定されず、その他の医療機器、光学機器、検査測定機器、半導体製造装置等の精密機器を安心確実に輸送する精密機器運搬車であってもよく、ペット、競走馬等の動物の運搬車、イチゴ、メロン等のデリケートな食材の輸送車、その他任意の車両であってもよい。さらに、医療、介護の分野においては、救急車、福祉車両に搭載して、救急患者および要介護者に与える影響を低減させて、搬送することができる。
【００４９】
（制御のフローチャート）
図４は、本実施の形態にかかる制御の一例を示すフローチャートである。
【００５０】
図４に示すように、制御部４００は、所定のイベントが発生したか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、所定のイベントとは、自動車５００のエンジンをスタートした場合である。すなわち、エンジンを始動させた場合に、所定のイベントが発生されたと判定する。なお、エンジンを始動させた後のエンジンがかかっている状態は、所定のイベントが発生していないと判定する。
【００５１】
所定のイベントが発生されたと判定した場合、制御部４００は、後述する挙動検出処理を実施する（ステップＳ２）。
一方、所定のイベントが発生されていないと判定した場合、制御部４００は、後述する制御処理を実施する（ステップＳ３）。
【００５２】
そして、ステップＳ２またはステップＳ３の処理が終了した場合、再度ステップＳ１に戻り処理を繰り返し行う。
【００５３】
本実施の形態においては、ステップＳ１からステップＳ３までの処理を繰り返し行うこととしているが、エンジンが切られた場合、処理を停止してもよい。
また、本実施の形態においては、所定のイベントが、自動車５００のエンジンのスイッチオンであることとしているが、これに限定されず、荷重センサ１４５の経時変化であってもよく、自動車５００がエンジンを停止させたのちに、エンジンを開始させた所定時間後、例えばエンジンを始動させてから５分後等、自動的に実施させてもよく、ドライブギアをＤレンジに入れた場合でもよく、スイッチ等を設けてスイッチがオンになった場合でもよく、その他任意の条件であってもよい。
【００５４】
その結果、自動車５００の荷台５５０内の鮮魚および海水量が減った場合でも、都度、ステップＳ２の挙動検出制御の処理を行うことができるため、的確に荷台５５０の振動を抑制することができる。
【００５５】
（挙動検出処理）
続いて、図４に示したフローチャートの一例であるアクティブ制振装置１００の挙動検出処理について説明を行う。
【００５６】
図５は、挙動検出処理の一例を示すフローチャートである。
図５に示すように、アクティブ制振装置１００の制御部４００は、アクチュエータ１４０により強制的に荷台５５０に小さな振動を与える（ステップＳ２１）。
具体的には、アクチュエータ１１０、１２０、１３０から、荷台５５０に周波数０．５Ｈｚ以上２Ｈｚ以下の振動を２秒間程度与える。
【００５７】
次いで、設定部３１０は、荷重センサ１４５により荷台５５０の振動を検出する（ステップＳ２２）。
荷重センサ１４５により検出された荷台５５０の振動から、設定部３１０は、荷台５５０の積載物の１次固有振動数を推定する（ステップＳ２３）。
本実施の形態においては、水槽内の水に対する１次固有振動数を推定する。
【００５８】
次いで、設定部３１０は、推定された１次固有振動数から、２次固有振動数を推定する（ステップＳ２４）。なお、２次固有振動数が荷重センサ１４５により検出された場合、設定部３１０は、検出された２次固有振動数を採用する。
【００５９】
続いて、設定部３１０は、ローパスフィルター３２０に２次固有振動数超過の周波数成分をカットするように設定する（ステップＳ２５）。
【００６０】
加速度センサ３００から得られた加速度は、ローパスフィルター３２０により２次固有振動数以下の周波数成分のみにされ、制御部４００に与えられる。
制御部４００は、２次固有振動数以下の周波数成分のみに基づいて、後述するように、アクチュエータ１４０を稼働させて荷台５５０の制御処理を行う。
【００６１】
なお、本実施の形態においては、小さな振幅で振動数を変化させて振動させることとしているが、これに限定されず、高調波域で振動させる、または、任意の周波数域で振動させる、または、アクチュエータを用いてインパルス（軽い衝撃）を与えるなど、１次固有振動数が検出または推定できればよい。
【００６２】
また、本実施の形態においては、ステップＳ２２の処理において、荷重センサ１４５により振動を検出することとしているが、これに限定されず、荷台５５０の上方から撮像可能な撮像機器、カメラ等を用いて、画像処理により実施してもよく、その他の任意の手法で検出してもよい。
【００６３】
（制御処理）
続いて、図４に示したステップＳ３の制御処理について説明を行う。図６は、ステップＳ３の制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
図６に示すように、制御部４００は、加速度センサ３００からｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３軸の加速度を受信する（ステップＳ３１）。
なお、制御部４００が受信する信号は、加速度センサ３００から直接ではなく、ローパスフィルター３２０を介して受信しているため、カットオフ周波数でカットされた信号が制御部４００へ与えられる。
【００６５】
続いて、制御部４００は、受信した当該加速度信号をＡＤ（アナログ−デジタル、以下、単にＡＤと略記する。）変換する（ステップＳ３２）。
なお、本実施の形態にかかるサンプリング周波数は１０Ｈｚ、すなわち、各加速度のサンプリング周期が、０．１ｓｅｃであるとしている。また、制御部４００における制御周期は、０．５ｓｅｃとしている。
【００６６】
以下、具体的に、加速度センサ３００から入力した加速度をＡｉｎと仮定する。
また、ｘ軸における加速度をＡｘｉｎ、ｙ軸における加速度をＡｙｉｎ、ｚ軸における加速度をＡｚｉｎと定義する。
これらの加速度センサ３００から入力された加速度Ａｉｎは、水面の揺れに対してノイズ成分を含むため、ローパスフィルター３２０によるローパス処理を行う（ステップＳ３３）。ここで、ローパス処理後の加速度をＡｆｉｌｔｅｒと定義する。
【００６７】
ここで、ローパスフィルター３２０は、４次ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタである。
【数１】
0006434835.tif 000002
【００６８】
ここで、ｎ＝４、フィルタ係数
0006434835.tif 000003
とすると、
【数２】
0006434835.tif 000004
【００６９】
上記の数２のｎ時点の加速度は、ｎ時点から単位時間毎の４個分前までのデータで計算されることを意味している。したがって、上記のローパスフィルターは、サンプリング周期が、０．１ｓｅｃであることから、カットオフ周波数１Ｈｚとなる。
【００７０】
次いで、ＡＤ変換された加速度Ａｆｉｌｔｅｒから荷台５５０内の液面角度Θを演算する（ステップＳ３４）。
Ｘ軸加速度をＡｘ、Ｙ軸加速度をＡｙ、Ｚ軸加速度をＡｚであると定義すると、ロール方向の液面角度をΘｒｏｌｌは以下の式で表される。
【数３】
0006434835.tif 000005
【００７１】
また、ピッチ方向の液面角度ΘＰｉｔｃｈは、以下の式で表される。
【数４】
0006434835.tif 000006
【００７２】
制御部４００は、以上のロール方向の液面角度Θｒｏｌｌおよびピッチ方向の液面角度ΘＰｉｔｃｈに基づいて、機構変換を行う（ステップＳ３５）。
次に、制御部４００は、機構変換した制御信号を、アクチュエータ１１０、１２０、１３０に与える（ステップＳ３６）。
【００７３】
ここで、ステップＳ３５またはステップＳ３６の処理において、具体的には、重心静止のロール動作において、アクチュエータ１２０およびアクチュエータ１３０を同一ＪＯＧ速度で互いに逆方向に駆動させる。その結果、ロール方向の液面角度Θｒｏｌｌを打ち消すことができる。なお、ここで、ＪＯＧ速度とは、シリンダを動作させる速度を意味する。
【００７４】
また、重心静止のピッチ動作において、アクチュエータ１３０をピッチ方向の液面角度ΘＰｉｔｃｈに応じた制御のＪＯＧ速度で駆動させ、アクチュエータ１３０と逆方向に、アクチュエータ１１０と１２０を、液面角度ΘＰｉｔｃｈに応じた制御の２分の１のＪＯＧ速度で駆動させる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、ＡＤ変換後にローパスフィルター３２０による処理を実施しているが、これに限定されず、アナログ信号においてローパス処理を行ってもよい。
【００７６】
（実施例）
図７は、制御処理を実施しない場合の荷台５５０の各加速度のデータの一例を示す模式図であり、図８は、制御処理を実施した場合の荷台５５０の各加速度のデータの一例を示す模式図である。
【００７７】
図７および図８においては、自動車５００を実際に走行させて加速度センサ３００により検出した結果を示したものである。荷台５５０には、水槽を積載した。また、自動車５００を走行させた結果、水槽の液面に対するロール方向の液面角度Θｒｏｌｌの９９％、ピッチ方向の液面角度ΘＰｉｔｃｈの９９％は、±１０°内にあること、および、ロール方向の液面角速度の９４％、ピッチ方向の液面角速度の９６％は、±１０°／ｓ内にあることから、アクチュエータ１４０を動かして荷台５５０の傾きを制御する場合の最大角度を±１０°、最大角速度を±１０°／ｓとした。
【００７８】
図７に示すように、ｘ軸加速度Ｘａは±１．０重力加速度であり、ｙ軸加速度Ｙａは±０．８重力加速度であり、ｚ軸加速度Ｚａは±１．８重力加速度である。
【００７９】
一方、本実施の形態にかかるアクティブ制振装置１００を用いた場合、図８に示すように、ｘ軸加速度Ｘａは±０．３重力加速度であり、ｙ軸加速度Ｙａは±０．３重力加速度であり、ｚ軸加速度Ｚａは±０．３重力加速度である。
【００８０】
以上のように、本実施の形態にかかるアクティブ制振装置１００においては、加速度センサ３００により検出された加速度の荷台５５０の固有振動数の２倍超過の周波数成分をローパスフィルター３２０によりカットする。そして、そのカット処理を行った周波数成分の加速度の向きが、荷台５５０に対して垂直となるように制御部４００が、制御処理を行う。その結果、固有振動数の２倍超過の周波数成分をカットすることにより、水槽内の一次共振周波数を主に制振することができる。具体的には、スロッシング現象などの重要な振動を抑制することができる。したがって、固有振動数の２倍以下の周波数成分に焦点をあてて、制御処理を行うことにより、確実に自動車５００における荷台５５０の主となる揺動を制振することができる。
【００８１】
さらに、最小３個のアクチュエータ１４０が配設されるので、確実に荷台５５０の揺動を制御することができる。
【００８２】
また、自動車５００の稼働前にアクチュエータ１４０を予備稼働させて、荷台５５０の固有振動数を推定することができる。
その結果、制御部４００は、荷台５５０の水槽内の容量が変化した場合であっても、随時適切に揺動（振動）を制御することができ設定部３１０により荷台５５０の固有振動数を任意に設定することができる。その結果、目標とする揺動（振動）を容易に制振することができる。
すなわち、水槽内の鮮魚をお店に配送した後でも、適切な制振を行うことができる。
【００８３】
また、自動車１００が移動を開始する前に、自動車１００の静止状態において、荷台５５０に搭載した水槽に対してアクチュエータ１４０を強制的に動かして、その時の各アクチュエータ１４０にかかる荷重を荷重センサ１４５で検出し、荷重の変化（最大となる時の振動数）から、荷台５５０に搭載した水槽の１次および２次固有振動数を推定し、該固有振動数をもって、ローパスフィルター３２０のカットオフ周波数を自動設定し、アクチュエータ１４０を動かして荷台５５０の傾きを制御するので、自動車５００の移動途中で荷台５５０の水槽内の積荷に変化（増減時）があっても、最適な制振制御が可能となる。
また、本実施の形態においては、加速度センサ３００で検出した加速度の周波数成分のうち、荷台５５０に搭載した水槽の２次固有振動数より高い周波数成分に過度に応答すると、かえって振動および揺れを励起してしまうため望ましくないと考えられる。
【００８４】
また、荷重センサ１４５は、カメラからなってもよい。その結果、確実に荷台５５０の挙動を検出することができる。
【００８５】
さらに、本発明にかかるアクティブ制振装置１００においては、防災関連の分野においては、制振または免震機器への適用も可能である。
【００８６】
なお、図１に示すように、アクティブ制振装置１００は、自動車５００の荷台５５０に固定したこととしているが、これに限定されず、車輪または無限軌道を有する移動体のフレーム等に固定して設置してもよい。
また、図２に示すように、アクティブ制振装置１００は、加速度センサ３００を、荷台５５０の下面の２等辺三角形Ａａ，Ａｂ，Ａｃの重心位置Ａｇに設けているが、自動車５００の本体の大きな２等辺三角形の重心位置に設けて、加速度を検出して、制御してもよい。
【００８７】
本発明においては、自動車５００が「移動体」に相当し、水槽が「物体」に相当し、アクチュエータ１４０が「アクチュエータ」に相当し、アクティブ制振装置１００が「アクティブ制振装置」に相当し、加速度センサ３００が「加速度検出部、加速度検出工程」に相当し、ローパスフィルター３２０が「フィルタ部、フィルタ工程」に相当し、制御部４００が「制御部」に相当し、荷台５５０が「荷台」に相当し、頂点Ａａ，Ａｂ，Ａｃが「多角形の頂点位置」に相当し、設定部３１０が「設定部」に相当し、荷重センサ１４５が「挙動検出部」に相当し、設定部３１０が「推定部」に相当し、荷重センサ１４５が「荷重センサ」に相当し、図４、図５、図６のフローチャートが「制御工程」に相当し、図４、図５、図６のフローチャートが「アクティブ制振装置の制御方法」に相当する。
【００８８】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００８９】
１００  アクティブ制振装置
１４０  アクチュエータ
１４５  荷重センサ
３００  加速度センサ
３１０  設定部
３２０  ローパスフィルター
４００  制御部
５００  自動車
５５０  荷台
Ａａ，Ａｂ，Ａｃ  頂点
【図１】
0006434835.tif 000007
【図２】
0006434835.tif 000008
【図３】
0006434835.tif 000009
【図４】
0006434835.tif 000010
【図５】
0006434835.tif 000011
【図６】
0006434835.tif 000012
【図７】
0006434835.tif 000013
【図８】
0006434835.tif 000014