(57)【要約】【課題】吊荷の旋回を自動化することにより、吊荷旋回に係る作業者の労力を軽減させる吊荷旋回制御装置およびその方法を提供すること。【解決手段】ブームの旋回角φを取得するブーム旋回角取得手段と、吊荷Ｇの旋回角ξを取得する吊荷旋回角取得手段２１と、旋回モータ１６の回転角θを取得する旋回モータ回転角取得手段と、予め設定されている目標吊荷旋回角ξｒｅｆとブーム旋回角φとの差ζｒｅｆと、吊荷旋回角ξとブーム旋回角φとの差ζとの差ζｒｅｆ−ζがゼロとなり、かつ吊荷旋回角ξとブーム旋回角φとの差ζの微分値がゼロとなるように、旋回モータ１６を駆動するためのモータ回転指令値ｕを算出する制御演算手段５０と、前記モータ回転指令値ｕに基づいて旋回モータ１６を駆動する旋回モータ制御手段と、を具備することを特徴とする。【選択図】  図３
2005008288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーム先端から吊具をつり下げ、該吊具からロープを介して吊荷を吊り下げ、該吊具に設けられた旋回モータによって、ロープの吊具側の支持端を回転させて吊荷を旋回させるクレーンに用いられる吊荷旋回制御装置であって、
ブームの旋回角を取得するブーム旋回角取得手段と、
吊荷の旋回角を取得する吊荷旋回角取得手段と、
旋回モータの回転角を取得する旋回モータ回転角取得手段と、
予め設定されている目標吊荷旋回角とブーム旋回角との差と、吊荷旋回角とブーム旋回角との差との差がゼロとなり、かつ吊荷旋回角とブーム旋回角との差の微分値がゼロとなるように、旋回モータを駆動するためのモータ回転指令値を算出する制御演算手段と、
前記モータ回転指令値に基づいて旋回モータを駆動する旋回モータ制御手段と、を具備することを特徴とする吊荷旋回制御装置。
【請求項２】
前記旋回モータは、正回転あるいは逆回転する速度制御機能のないモータであることを特徴とする請求項１に記載の吊荷旋回制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の吊荷旋回制御装置と、
複数のアウトリガを備えたキャリアフレームと、
前記キャリアフレームに載上された旋回フレームおよび本体フレームと、
本体フレームに取り付けられたブームと、を具備することを特徴とするクレーン。
【請求項４】
ブーム先端から吊具をつり下げ、該吊具からロープを介して吊荷を吊り下げ、該吊具に設けられた旋回モータによってロープの吊具側の支持端を回転させて吊荷を旋回させるクレーンに用いられる吊荷旋回制御方法であって、
ブームの旋回角を取得する過程と、
吊荷の旋回角を取得する過程と、
旋回モータの回転角を取得する過程と、
予め設定されている目標吊荷旋回角とブーム旋回角との差と、吊荷旋回角とブーム旋回角との差との差がゼロとなり、かつ吊荷旋回角とブーム旋回角との差の微分値がゼロとなるように、旋回モータを駆動するためのモータ回転指令値を算出する過程と、
前記モータ回転指令値に基づいて旋回モータを駆動する過程と、を具備することを特徴とする吊荷旋回制御方法。
【請求項５】
前記旋回モータは、正回転あるいは逆回転する速度制御機能のないモータであることを特徴とする請求項４に記載の吊荷旋回制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吊荷の旋回振れを低減させながら速やかに吊荷を旋回させることが可能な吊荷旋回制御装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、ブーム先端から吊具をつり下げ、該吊具からロープを介して吊荷を吊り下げ、該吊具に設けられた旋回モータによって、ロープの吊具側の支持端を回転させて吊荷を旋回させるようなモバイルハーバクレーンにおいて、船上の岸壁と垂直方向に置かれたコンテナを陸上に岸壁と並行に陸揚げすることが要求された場合、コンテナの旋回制御は、クレーンの運転手が手動操作で旋回モータを制御することにより行う（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４６１７０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、旋回モータを回転させると、吊荷を旋回させる反力により吊具が旋回振れを起こしてしまう。そして、その吊具の振れが吊荷に作用してしまうことにより、吊荷も旋回振れを起こしてしまう。
このように、吊具と吊荷とが、ともに旋回振れを起こしている状況下での吊荷の旋回制御は、熟練したクレーンの運転手でも非常に困難なものであり、労力を要する作業であった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、吊荷の旋回を自動化することにより、吊荷旋回に係る作業者の労力を軽減させる吊荷旋回制御装置およびその方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の吊荷旋回制御装置によれば、ブーム先端から吊具をつり下げ、該吊具からロープを介して吊荷を吊り下げ、該吊具に設けられた旋回モータによって、ロープの吊具側の支持端を回転させて吊荷を旋回させるクレーンに用いられる吊荷旋回制御装置であって、ブームの旋回角（φ）を取得するブーム旋回角取得手段と、吊荷の旋回角（ξ）を取得する吊荷旋回角取得手段と、旋回モータの回転角（θ）を取得する旋回モータ回転角取得手段と、予め設定されている目標吊荷旋回角（ξｒｅｆ）とブーム旋回角（φ）との差（ζｒｅｆ）と、吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）との差（ζｒｅｆ−ζ）がゼロとなり、かつ吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）の微分値がゼロとなるように、旋回モータを駆動するためのモータ回転指令値（ｕ）を算出する制御演算手段と、前記モータ回転指令値（ｕ）に基づいて旋回モータを駆動する旋回モータ制御手段と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
このような吊荷旋回制御装置によれば、目標吊荷旋回角（ξｒｅｆ）とブーム旋回角（φ）との差（ζｒｅｆ）と、吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）との差（ζｒｅｆ−ζ）がゼロとなり、かつ吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）の微分値がゼロとなる、旋回モータを駆動するためのモータ回転指令値（ｕ）が算出され、このモータ回転指令値（ｕ）に基づいて旋回モータが駆動されることにより、迅速かつ自動的に吊荷旋回角が目標吊荷旋回角に一致させられることとなる。
【０００８】
請求項２に記載の吊荷旋回制御装置によれば、前記旋回モータは、正回転あるいは逆回転する速度制御機能のないモータであることを特徴とする。
【０００９】
このような吊荷旋回制御装置によれば、旋回モータとして、比較的安価でかつ単純構成を有する速度制御機能のないモータが採用されている。
【００１０】
請求項３に記載のクレーンによれば、請求項１または２に記載の吊荷旋回制御装置と、複数のアウトリガを備えたキャリアフレームと、前記キャリアフレームに載上された旋回フレームおよび本体フレームと、本体フレームに取り付けられたブームと、を具備することを特徴とする。
【００１１】
このようなクレーンによれば、迅速かつ自動的に吊荷旋回角が目標吊荷旋回角に一致させられる吊荷旋回制御装置を有することとなる。
【００１２】
請求項４に記載の吊荷旋回制御方法によれば、ブーム先端から吊具をつり下げ、該吊具からロープを介して吊荷を吊り下げ、該吊具に設けられた旋回モータによってロープの吊具側の支持端を回転させて吊荷を旋回させるクレーンに用いられる吊荷旋回制御方法であって、ブームの旋回角（φ）を取得する過程と、吊荷の旋回角（ξ）を取得する過程と、旋回モータの回転角（θ）を取得する過程と、予め設定されている目標吊荷旋回角（ξｒｅｆ）とブーム旋回角（φ）との差（ζｒｅｆ）と、吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）との差（ζｒｅｆ−ζ）がゼロとなり、かつ吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）の微分値がゼロとなるように、旋回モータを駆動するためのモータ回転指令値（ｕ）を算出する過程と、前記モータ回転指令値（ｕ）に基づいて旋回モータを駆動する過程と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
このような吊荷旋回制御方法によれば、目標吊荷旋回角（ξｒｅｆ）とブーム旋回角（φ）との差（ζｒｅｆ）と、吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）との差（ζｒｅｆ−ζ）がゼロとなり、かつ吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）の微分値がゼロとなる、旋回モータを駆動するためのモータ回転指令値（ｕ）が算出され、このモータ回転指令値（ｕ）に基づいて旋回モータが駆動されることにより、迅速かつ自動的に吊荷旋回角が目標吊荷旋回角に一致させられることとなる。
【００１４】
請求項５に記載の吊荷旋回制御方法によれば、前記旋回モータは、正回転あるいは逆回転する速度制御機能のないモータであることを特徴とする。
【００１５】
このような吊荷旋回制御方法によれば、旋回モータとして、比較的安価でかつ単純構成を有する速度制御機能のないモータが採用されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。本発明の一実施形態に係る吊荷旋回制御装置が適用されるクレーンとして、モバイルハーバクレーンを例に挙げる。
【００１７】
（１）モバイルハーバクレーンの概要
図１はモバイルハーバクレーン全体の概略図である。
図１において、符号１は港湾設備として用いられて好適なモバイルハーバクレーン（以下、単に「機体」ともいう。）を示している。このモバイルハーバクレーンの機体１は、複数のアウトリガ１２を備えたキャリアフレーム１１と、該キャリアフレーム１１に載上された旋回フレーム１３および本体フレーム１４と、本体フレーム１４に取り付けられたブーム２とを主たる要素として構成されたものである。
【００１８】
キャリアフレーム１１は、このほぼ両端側から長手方向に対して直角となる方向に各アウトリガ１２を張り出して機体１の安定を確保している。
そして、アウトリガ１２がキャリアフレーム１１に格納された場合は、図示しない走行タイヤ等によって港湾の構内を移動可能としている。
【００１９】
キャリアフレーム１１のほぼ中央部には、円環状の旋回ベアリング（図示せず）が設けられ、これを介して旋回フレーム１３が載上されている。旋回ベアリングの周部にはラック状の歯が形成され、旋回駆動装置（図示せず）に取り付けられたピニオン（図示せず）が噛み合わされている。なお、旋回駆動装置は旋回フレーム１３側に取り付けられている。
【００２０】
従って、旋回フレーム１３は、ピニオンの回転によって旋回ベアリングの中心で３６０度回転可能とされている。なお、旋回ベアリングの中心は旋回中心Ｏをいうものであり、クレーンでの荷役作業を行う上での作業半径の中心を意味している。
また、旋回フレーム１３の旋回中心Ｏ付近には、キャリアフレーム１１に対して旋回フレーム１３の旋回方向、すなわちキャリアフレーム１１に対するブーム２の相対角度であるブーム旋回角φを検出する旋回角検出装置（ブーム旋回角取得手段）５ａが設けられている。旋回角検出装置５ａは、制御部１０の一部に設けられた後述する制御装置（制御演算手段）５０と点線で示されるケーブルによって接続されており、このケーブルを介して検出したブーム旋回角φ信号が制御装置５０へ送信されるようになっている。
【００２１】
旋回フレーム１３上には、ブーム２の基端部を回動可能に支持する本体フレーム１４と、吊具１５に繋がる２本のロープ３，３ｂ（「ワイヤ」ともいう）をそれぞれ巻き取るウインチ４ａ，４ｂ（図示せず）と、ブーム２を起伏させるシリンダ６と、運転手が搭乗してクレーン操作を行う運転室（図示せず）とが主として設けられている（ロープ３ｂについては、図２を参照）。
なお、ロープ３ｂはロープ３と並行に、ウインチ４ｂはウインチ４ａと並行にそれぞれ図の奥方向に設けられている。また、ウインチ４ａおよび４ｂには、ロープ３、ロープ３ｂの繰り出し状態を検出するエンコーダ４Ａ１、４Ａ２（図示せず）が設けられている。
【００２２】
本体フレーム１４は、棒状の部材が複数組み合わされたトラス構造として形成されている、この本体フレーム１４のほぼ中間に当たる位置には、ブーム２の基端部（図において左側）がブームフートピン（図示せず）を介して取り付けられている。
ブーム２は、トラス構造の長尺な形状で形成されており、この一端である基端部は上述したように本体フレーム１４に回動可能に支持されている。また、ブーム２の基端部からわずかに先端側に位置した下側には、シリンダ６のロッド側端部が図示しないピンを介して回道可能に取り付けられ、ブーム２の支持がなされている。このシリンダ６のボトム側端部は旋回フレーム１３の前部にピン（図示せず）を介して回動可能に取り付けられている。
ブーム２は、該シリンダ６の伸縮動作によってブームフートピンを中心に起伏動作がなされ、ブーム先端Ｈにおける荷役作業の作業半径が規定されることになる。
【００２３】
続いて、図２および図３を参照することにより、ブーム先端Ｈから吊具１５、吊荷Ｇまでの構成について説明する。ここで、図２は、ブーム先端Ｈからコンテナ１９までを図１のＳ方向から見たときの図であり、図３は旋回モータ１６の制御系を示す概略図である。
【００２４】
まず、ロープ３および３ｂは、一端部が吊具１５に固定されており、他端部が図１に示した旋回フレーム２上に設置されたウインチ４ａ，４ｂによってそれぞれ巻き取られるようになっている。このように、ウインチ４ａ，４ｂによってロープ３，３ｂがそれぞれ巻き取られることにより、吊具１５が上方に移動することになる。また、ウインチ４の逆回転動作によって吊具１５は下方に移動することになる。さらに、この吊具１５の上下移動に伴い、吊具１５の下方にロープ３０を介してつり下げられているスプレッダ１８およびコンテナ１９（以下、これらをまとめて「吊荷Ｇ」とする）も上下移動する。
【００２５】
吊具１５の下側には、旋回モータ１６が設けられており、更に、旋回モータ１６の下側には、フック１７が設けられている。また、フック１７によってロープ３０を介してスプレッダ１８が吊り下げられている。
旋回モータ１６には、旋回モータ回転角取得手段であるエンコーダ（図示せず）が取り付けられており、このエンコーダが吊具１５に対する吊荷の相対角度である旋回相対角（旋回モータ回転角）θを検出する。そして、検出した旋回相対角θを制御装置５０へ、たとえばケーブルなどを介して送信する。
【００２６】
また、スプレッダ１８の上面には、吊荷旋回角取得手段であるジャイロ２１が設けられており、このジャイロ２１が吊荷Ｇの吊荷旋回角ξを検出する。そして、検出した吊荷旋回角ξを制御装置５０へ、たとえばケーブルなどを介して送信する。
【００２７】
制御装置５０は、旋回角検出装置５ａによって検出されたブーム旋回角φと、ジャイロ２１によって検出された吊荷旋回角ξと、旋回モータ１６に取り付けられたエンコーダによって検出された旋回相対角θと、クレーンの運転手によって入力された目標吊荷旋回角ξｒｅｆとを入力信号として受け取る。つぎに、目標吊荷旋回角ξｒｅｆとブーム旋回角φとの差ζｒｅｆと、吊荷旋回角ξとブーム旋回角φとの差ζとの差ζｒｅｆ−ζがゼロとなり、かつ吊荷旋回角ξとブーム旋回角φとの差ζの微分値（一回微分値）ζ’がゼロとなるようなモータ回転指令値ｕを求め、このモータ制御指令値ｕを旋回モータ１６の旋回モータ制御手段（図示せず）へ出力する。これにより、旋回モータ１６の旋回モータ制御手段がモータ回転指令値ｕに基づいて旋回モータ１６を駆動する。実際には、図４（ａ）に示したように、正回転あるいは逆回転する速度制御機能のないモータの回転方向と作動時間を制御する。
また、図５に示すように、吊荷旋回角ξとブーム旋回角φとの差ζの微分値（一回微分値）ζ’がゼロとなるようにするには、この微分値ζ’に、負の定数、たとえば−ｋ（ｋは正）を乗じることにより容易に求めることができる。ｋの値は、コンテナ１９の長さ（たとえば、２０ｆｔあるいは４０ｆｔ）で決められているが、より詳細に決める場合には、ロープ３，３ｂの長さや、コンテナ１９の重量を考慮して決めることが望ましい。
【００２８】
このようにモータ回転指令値ｕに基づいて旋回モータ１６が回転することにより、この回転に伴って、旋回モータ１６に取り付けられているフック１７により支持されているロープ３０の吊具側の支持端が回転し、吊荷Ｇを自動的に旋回させることができる。
たとえば、吊荷Ｇをブーム先端Ｈ側から見て反時計方向（ＣＣＷ）に９０度回転させようとする場合、モータ回転指令値ｕに基づいて、旋回モータ制御手段が図４（ａ）に示すように作動させられて、図４（ｂ）のように回転していくこととなる。図４（ｂ）からわかるように、この場合、約３０秒で９０度、反時計方向に回転させられている。ちなみに、特開平１１−２４６１７０号公報に記載されている、クレーンの運転手が手動操作で旋回モータを制御することにより同様の操作を行った場合、熟練した者が操作したとしても４０〜５０秒かかることが実際の試験により明らかとなっている。
【００２９】
なお、図３において、本実施形態における吊荷旋回制御装置は、ブーム旋回角φを検出するブーム旋回角取得手段としての旋回角検出装置５ａと、吊荷Ｇの吊荷旋回角ξを検出する吊荷旋回角取得手段としてのジャイロ２１と、旋回モータ１６の回転角θを検出する旋回モータ回転角取得手段としてのエンコーダと、制御装置５０と、旋回モータ１６の駆動制御を行う旋回モータ制御手段と、を主たる構成要素とするものです。
【００３０】
（２）各種パラメータの定義について
ここで、図６を参照して、上述したブーム旋回角φ、旋回相対角θ等の定義付けを行う。なお、図６では、簡単のため、ロープ３０を省略している。
【００３１】
今、ブーム先端Ｈにおけるロープ３、ロープ３ｂのそれぞれの端部をＥ１，Ｅ２とし、一方、吊具１５側のロープ３，３ｂの端部をＥ３，Ｅ４と定めた場合、ブーム先端Ｈの上辺（これを基準線ｑとする）と端部Ｅ１と端部Ｅ２とを結ぶ線とがなす角を支点角Φとする。また、このとき、端部Ｅ１と端部Ｅ２とを結ぶ線と端部Ｅ３と端部Ｅ４とを結ぶ線とがなす角を吊具角βとする。また、端部Ｅ３と端部Ｅ４とを結ぶ線と吊荷Ｇの長手方向の辺とがなす角を旋回相対角θとする。すなわち、この旋回相対角θは、吊具１５と吊荷Ｇとの相対角度である。
また、ブーム先端から吊具１５までのロープの長さをロープ長ｌとする。すなわち、ロープ長ｌ＝端部Ｅ１から端部Ｅ３までの距離＝端部Ｅ２から端部Ｅ４までの距離とする。また、吊具の質量を吊具質量ｍ、吊荷の質量を吊荷質量Ｍとする。ここで、吊荷質量Ｍは、スプレッダ１８の質量とコンテナ１９の質量との和である。また、ブーム先端Ｈにおける２本のロープ間の距離、すなわち端部Ｅ１から端部Ｅ２までの距離を距離２ｄとする。
【００３２】
なお、本実施形態においては、ブーム先端Ｈにおいて、ロープ３，３ｂは、ほぼ固定されている状態と代わらない。従って、支点角Φ＝０とすることができる。これにより、吊具角βは基準線ｑに対する吊具の角度と見なすことができる。また、基準線ｑに対する吊荷の角度、すなわち吊荷旋回角度ζは、吊具角βと旋回相対角θとの和（ζ＝β＋θ）で表すことができる。
【００３３】
（３）制御装置５０の制御ロジックについて
次に、図７に制御装置５０の制御ブロック図を示す。
まず、吊荷旋回角目標値ξｒｅｆを算出する。算出方法は、制御開始時の吊荷旋回角ξ（ジャイロ検出値）をラッチ（制御開始時の現在値をとらえてホールドすること）し、これに９０°または−９０°または１８０°または０°を足して求める。どの角度を選択するかは、陸上と船上の各々で定められたコンテナの扉の向き（コンテナ積付方向）に応じて、例えばオペレータが操作卓のスイッチで選択する。
【００３４】
次に、ブームからの相対角度であるζと、これの目標値であるζｒｅｆを算出する。算出方法は、各々、ξとξｒｅｆから、ブーム旋回角検出値φ（ブーム旋回軸に取り付けられたエンコーダの信号）を差し引いて、つまり以下の式で算出する。
ζ＝ξ−φ、ζｒｅｆ＝ξｒｅｆ−φ
【００３５】
そして、ζｒｅｆとζの偏差をとってζｅｒｒとし、これを微分してゲインｋｄを掛けて、θｒｅｆ２とする。θｒｅｆ２は、ζ’ｅｒｒ（なお、’は一回微分を示す）をゼロにするための、すなわち吊荷の振れ止めのためのθの目標値である。
【００３６】
もう一方で、制御開始時のζをラッチしてζ０とし、θをラッチしてθ０とし、これらの差（θ０−ζ０）をζｒｅｆに足して、ζｒｅｆ−ζ０＋θ０を求めている。これは何をしているかというと、θとζのゼロ点が必ずしも一致していない（例えば、θがゼロの時に、必ずしもζはゼロでない）ので、ζがζｒｅｆとなる時のθはいくらであるか、というのを求めたものである。つまり、こうして求めたθが、ζをζｒｅｆにするための、すなわち吊荷の位置決めのためのθの目標値θｒｅｆ１である。
【００３７】
そして、θｒｅｆ１とθｒｅｆ２を足し合わせて、ζをζｒｅｆにしζ’ｅｒｒをゼロにするべく、θの目標値θｒｅｆを算出している。ここまでが、ブロック図の破線より左側の説明文である。
【００３８】
これより先（ブロック図の破線より右側）は、θをθｒｅｆに追従させるための、目標角度制御のブロック図である。まず、θｒｅｆとθの偏差をとってＰゲインを掛けて、目標角速度θ’ｒｅｆを算出する。例えば、偏差がプラスであれば、プラスの目標角速度を出力して、θをθｒｅｆに近づけるという、一般的な角度制御の式である。
【００３９】
そして、次にθ’ｒｅｆとθ’の偏差を算出する。θ’はθを微分計算して求めたものである。例えば、偏差がプラスの場合は、θ’ｒｅｆの方がθ’より大きく、角速度θ’を速める必要があるので、ＣＣＷ（加速方向である左回転指令）を出力する。偏差がマイナスの場合は、θ’ｒｅｆの方がθ’より小さく、角速度θ’を遅くする必要があるので、ＣＷ（減速方向である右回転指令）を出力する。偏差がゼロであれば、目標角速度と一致しているので、フリーランを出力する。
【００４０】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の吊荷旋回制御装置および吊荷旋回制御方法によれば、以下の効果を奏する。
請求項１に記載の吊荷旋回制御装置または請求項４に記載の吊荷旋回制御方法によれば、目標吊荷旋回角（ξｒｅｆ）とブーム旋回角（φ）との差（ζｒｅｆ）と、吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）との差（ζｒｅｆ−ζ）がゼロとなり、かつ吊荷旋回角（ξ）とブーム旋回角（φ）との差（ζ）の微分値がゼロとなる、旋回モータを駆動するためのモータ回転指令値（ｕ）が算出され、このモータ回転指令値（ｕ）に基づいて旋回モータが駆動されることにより、迅速かつ自動的に吊荷旋回角を目標吊荷旋回角に一致させることができ、荷役に要する時間を大幅に短縮させることができて、吊荷の旋回に係る作業者の労力を著しく軽減させることができる。
また、クレーンの運転士は、目標吊荷旋回角を選択し、それを制御演算手段に入力するだけで自動的に吊荷旋回角が目標吊荷旋回角に一致することとなるので、特別な技能を有する必要がなく、誰でも簡単に操作することができる。
【００４２】
請求項２に記載の吊荷旋回制御装置または請求項５に記載の吊荷旋回制御方法によれば、旋回モータとして、比較的安価でかつ単純構成を有する速度制御機能のないモータが採用されることとなるので、設備費およびメンテナンス費を低減させることができる。
【００４３】
請求項３に記載のクレーンによれば、迅速かつ自動的に吊荷旋回角が目標吊荷旋回角に一致させられる吊荷旋回制御装置を有することとなるので、荷役に要する時間を大幅に短縮させることができて、吊荷の旋回に係る作業者の労力を著しく軽減させることができる。
また、クレーンの運転士は、目標吊荷旋回角を選択し、それを制御演算手段に入力するだけで自動的に吊荷旋回角が目標吊荷旋回角に一致することとなるので、特別な技能を有する必要がなく、誰でも簡単に操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なモバイルハーバクレーンの概略図である。
【図２】ブーム先端からコンテナまでを図１のＳ方向から見たときの図である。
【図３】旋回モータの制御系を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る吊荷旋回制御装置の実機によるシミュレーション結果を示す図であって、（ａ）はモータ回転指令値、すなわち旋回モータの回転方向と作動時間を示す図であって、（ｂ）は吊荷旋回角が目標吊荷旋回角に一致していく様子を示す図である。
【図５】吊荷旋回角とブーム旋回角との差の微分値がゼロとなることを説明するための図である。
【図６】各種パラメータを定義するための吊荷と吊具との関係を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る吊荷旋回制御装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１    モバイルハーバクレーン
２    ブーム
３    ロープ
３ｂ  ロープ
５ａ  旋回角検出装置（ブーム旋回角取得手段）
１１    キャリアフレーム
１２    アウトリガ
１３    旋回フレーム
１４    本体フレーム
１５    吊具
１６    旋回モータ
２１    ジャイロ（吊荷旋回角取得手段）
３０    ロープ
５０    制御装置（制御演算手段）
Ｇ      吊荷
Ｈ      ブーム先端
ｕ      モータ回転指令値
ξ      吊荷旋回角
ξｒｅｆ    目標吊荷旋回角
φ      ブーム旋回角
【図１】
2005008288.tif 000003
【図２】
2005008288.tif 000004
【図３】
2005008288.tif 000005
【図４】
2005008288.tif 000006
【図５】
2005008288.tif 000007
【図６】
2005008288.tif 000008
【図７】
2005008288.tif 000009