(57)【要約】【課題】  従来のような傾斜角度、傾斜線と障害物端部の間隔を試行錯誤を繰り返して調整する必要がなく、また、スタート位置又は目標位置が対向障害物の近傍の場合であっても容易にルート設計ができるようにした多段階速度対応のクレーンの運転制御方法を提供する。【解決手段】  荷振れ周期の整数倍の時間で加減速を行うショックレス振れ止め制御を行うクレーンの運転制御方法において、障害物に対して所定の距離だけ離れた位置に設定された定点を通過させるようにクレーンの走行速度パターン又は横行速度パターンの開始タイミングを決定するとともに、障害物間を迂回する場合には、障害物間の間隙に方向に応じて走行動作及び横行動作の中間目標値を設定し、当該中間目標値において一時停止する走行速度パターン及びは横行速度パターンを生成して、当該速度パターンに基づいてクレーンを運転する。【選択図】        図２２
2005225593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷振れ周期の整数倍の時間で加減速を行って振れ止め制御を行うクレーンの運転制御方法において、
障害物に対して所定の距離だけ離れた位置に設定された定点を通過させるようにクレーンの走行速度パターン及び／又は横行速度パターンの開始タイミングを決定するとともに、障害物間を迂回する場合には、障害物間の間隙に方向に応じて走行動作及び／又は横行動作の中間目標値を設定し、当該中間目標値において一時停止する走行速度パターン及び／又は横行速度パターンを生成して、当該速度パターンに基づいてクレーンを運転することを特徴とするクレーンの運転制御方法。
【請求項２】
前記定点に対する走行距離及び横行距離に応じて、距離が大である方向についてまず移動を開始し、その後、距離が小である方向について移動を開始して前記定点を通過させるように、走行速度パターン及び／又は横行速度パターンの開始タイミングを決定することを特徴とする請求項１記載のクレーンの運転制御方法。
【請求項３】
前記中間目標値が走行動作の中間目標値に設定された場合には、走行速度パターンを前記中間目標値において一時停止するように設定し、前記中間目標値が横行動作の中間目標値に設定された場合には、横行速度パターンを前記中間目標値において一時停止するように設定して、前記走行速度パターン及び前記横行速度パターンを生成することを特徴とする請求項１又は２記載のクレーンの運転制御方法。
【請求項４】
前記走行速度パターンの前記中間目標値において移動を再開するタイミングを、横行方向に移動中のクレーンが次の定点を通過する時点を基準に、前記中間目標値から前記定点までの走行方向における移動所要時間を遡った時点として決定することを特徴とする請求項３記載のクレーンの運転制御方法。
【請求項５】
前記横行速度パターンの前記中間目標値において移動を再開するタイミングを、走行方向に移動中のクレーンが次の定点を通過する時点を基準に、前記中間目標値から前記定点までの横行方向における移動所要時間を遡った時点として決定することを特徴とする請求項３又は４記載のクレーンの運転制御方法。
【請求項６】
前記中間目標値は、障害物間の間隙が所定の基準幅以上であるときには移動方向の次の定点を基準として設定し、障害物間の間隙が所定の基準幅より小であるときには定点間の中間位置に設定することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のクレーンの運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複雑に入りくんだ製品倉庫を運行するクレーンの運転制御方法に関し、特にショックレス振れ止め制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クレーンの運転制御方法に関して、ショックレス振れ止め制御と称される運転制御方法がある。これは荷振れ周期時間の整数倍時間で加減速を行うことで荷振れを最小化する原理である（例えば、特許文献１参照）。図１はその速度パターンを示したタイミングチャートであり、台形形状となっている。これは次式により表される。
【０００３】
（ａ）加速領域  V（t）=Acc・t            0≦t≦Tfs                  …（１）
Acc：クレーンの加速度mm／秒・秒、      t：時間
Tfs：荷振れ周期時間  （Tfs=代表値6秒）
Tfs＝2π（L/g）1/2   L：荷振り子の腕の長さ           …（２）
g：重力加速度
（ｂ）定速領域  V（t）＝Acc・Tfs        ・・Tfs≦t≦Tfs＋Treach     …（３）
Treach：定速時間  （移動距離より後述する方法で決定）
（ｃ）減速領域  V（t）＝Acc・Tfs−Acc・｛t-（Tfs＋Treach）｝        …（４）
・・Tfs＋Treach≦t≦Tfs・2+Treach
【０００４】
ここで、荷振れ及び設備の制約条件として、
（1）定速時間Treachは、最小定速時間Treachmin（例えば経験値２秒）以下に出来ない。
（2）加速度Accはレール・クレーン間スリップによりAccmax以上に出来ない。
という制約があり、定速時間Treach、到達速度Vreachは次式にて求まる。
【０００５】
移動距離＜しきい距離の場合：
移動距離＝｛（Treach）＋（Tfs＋Treach＋Tfs）｝・Vreach／２より    …（５）
Vreach＝移動距離/（Tfs＋Treach）                                  …（６）
Treach＝Treachmin＝2秒                                            …（７）
Acc＝Vreach/Tfs                                         …（８）
【０００６】
しきい距離≦移動距離の場合：
Vreach＝Accmax・Tfs                                               …（９）
移動距離＝｛（Treach）＋（Tfs＋Treach＋Tfs）｝・Vreach／２より    …（10）
Treach＝移動距離／Vreach−Tfs                                     …（11）
Acc＝Accmax                                         …（12）
【０００７】
ここで、しきい距離とは加速度Accが最大Accmaxで、定速時間Treachが最小定速時間Treachminのときの移動距離であり、次式により表される。このしきい距離を図２に示す。図２における台形の面積がしきい距離に相当する。
しきい距離＝1／2・Accmax・Tfs2＋Accmax・Tfs・Treachmin＋1/2・Accmax・Tfs2
＝Accmax・Tfs2＋Accmax・Tfs・Treachmin                    …（13）
【０００８】
上記のクレーンのショックレス振れ止め制御においては、自動クレーンは障害物の端部近傍（以下、定点と呼ぶ）を通る境界線を越えたタイミングで曲がり始める例がある。下記にその方法を記す。図３は障害物を有する製品倉庫で自動クレーンを運行する場合の上記の従来技術に係る搬送ルート（運行ルート）の平面図である。図３で現在位置Ｄ、目標位置がそれぞれ与えられると、上記の数式により荷振れを起こさない速度パターンが決定される。また、移動距離S（t）は速度パターンの積分であり次式にて求まる。
【０００９】
（ａ）加速領域  S（t）＝1/2・Acc・t2    ・・0≦t≦Tfs                 …（14）
しきい距離１＝1/2・Acc・Tfs2                                …（15）
（ｂ）定速領域 S(t)=1/2・Acc・Tfs2＋Acc・Tfs・(t-Tfs)
・・Tfs≦t≦Tfs＋Treach                             …（16）
しきい距離２＝1/2・Acc・Tfs2＋Acc・Tfs・Treach              …（17）
（ｃ）減速領域 
S(t)=Acc・Tfs2＋Acc・Tfs・Treach -1/2 ・Acc・｛(Tfs・2＋Treach)-t｝2
…（18）
・・Tfs＋Treach≦t≦Tfs・2＋Treach
【００１０】
これから、移動距離Ｓ（ｔ）の所要時間ｔは下記で与えられる。
移動距離Ｓ（ｔ）≦しきい距離１の場合
所要時間ｔ＝(2・S(t)・Acc)1/2                                     …（19）
しきい距離１＜移動距離Ｓ（ｔ）≦しきい距離２の場合
所要時間ｔ＝｛S(t)-1/2・Acc・Tfs2｝/(Acc・Tfs)＋Tfs               …（20）
しきい距離２＜移動距離Ｓ（ｔ）の場合
所要時間ｔ＝２・Tfs＋Treach-［2・｛Vreach・（Treach＋Tfs）-S(t)｝・Acc］1/2
…（21）
【００１１】
今、障害物の座標を（Ax,Ay）とし、搬送する製品の最大サイズを横Bx、縦Byとすると、これより定点の座標Ｃを
（Cx,Cy）=(Ax+Bx,Ay+By)                                             …（22）
と決定する。なお、+Bx,+Byの符号は走行、横行軸方向と、障害物、製品搬送方向とで決まる。境界線は実際には直線部分及び傾斜線で構成される。
直線部分は  x=Cx      Cy≦y≦Cy-α      αは経験的に3,500mm         …（23）
傾斜線は、  y=ax+bでa=√3（経験値）且つ(Cx,Cy-α)を通過するから
Cy-α=√3・Cx+ｂよりb=Cy-α-√3・Cx                                 …（24）
よって、傾斜線は  y=√3・x＋(Cy-α-√3・Cx)  と表わされる             …（25）
【００１２】
今、現在位置を（Dx,Dy）とする。現在位置から境界線までの移動距離Seは、
Dy≦Cy-αの場合
y=√3・x+(Cy-α-√3・Cx)にy=Dyを代入し
Dy=√3・x+(Cy-α-√3・Cx)より                                     …（26）
境界線との交点    x=1/√3・｛Dy-（Cy-α-√3・Cx）｝から               …（27）
Se=1/√3・｛Dy-(Cy-α-√3・Cx)｝-Dx                               …（28）
となる。
Cy-α＜Dyの場合
Se=Cx-Dx                                                          …（29）
となる。従って、現在位置から境界線までの所要時間Teは、
移動距離Se≦しきい距離１の場合
所要時間Te=(2・Se・Acc)1/2                                      …（30）
しきい距離１＜移動距離Se≦しきい距離２の場合
所要時間Te=｛Se-1/2・Acc・Tfs2｝/（Acc・Tfs）+Tfs               …（31）
しきい距離２＜移動距離Seの場合
所要時間Te=2・Tfs+Treach-［2・｛Vreach・（Treach+Tfs)-Se｝・Acc］1/2
…（32）
と求まる。これから、自動クレーンが障害物Ａを回避ながら横行を開始するタイミング
（横行起動時間：To）は
To=Te                                                           …（33）
と求まる。
【００１３】
また、障害物がある場合の運転制御方法として、例えば自動クレーンの障害物までの時間帯を算出し、算出した時間帯からクレーンが障害物と干渉しない走行スタート開始時間と横行スタート開始時間を定めて、走行速度パターンと横行速度パターンとスタート開始タイミングを変更するようにした運転制御方法がある（例えば特許文献２参照）。
【００１４】
【特許文献１】特開平６−３０５６８６号公報
【特許文献２】特開２０００−１２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来のクレーンの運転制御方法（特許文献１）においては、クレーンが横行を開始するタイミングの計算は、現在位置と目標位置、荷振れ周期などの計算条件によって結果が変わる為、簡単に最適値を決めることが出来ず、設計に非常に時間を要するという課題がある。すなわち、傾斜線の角度、傾斜線と障害物の端部の間隔は種々の現在位置、目標位置に対し、事前にクレーンの搬送ルートのシミュレーションを行い、全ての場合に障害物を回避しているか検証しながら決定する必要がある。その状況を図４から図７に基づいて説明する。
【００１６】
図４は走行がスタート後、６．４秒後に境界線を通過し、このタイミングで横行動作が開始した場合の例であり、その結果、定点Ｃ近傍を通る搬送ルートとなっている。その場合の傾斜線の傾きは４５°としている。
図５は境界線により近い現在値よりスタートする場合の例であり、走行がスタート後、２．７秒後に境界線を通過し、このタイミングで横行動作が開始する。しかし、走行の移動距離が小さい為、走行の到達速度も低く、定点の内側を通過してしまう。
そこで図６は境界線の傾斜を６０°に増加させたものであり、図５の現在地スタート後、７．５秒後に境界線を通過し、このタイミングで横行動作が開始する。その結果、定点Ｃ近傍を通る搬送ルートとなっている。
ところが図７は境界線の傾斜６０°で図４の現在値よりスタートする場合で、走行がスタート後、８．９秒後に境界線を通過し、このタイミングで横行動作が開始する。図４と比べ２．５秒無駄となってしまう。
【００１７】
これらの運転制御方法では、上述のように、現在位置と目標位置、荷振れ周期などの計算条件によって結果が変わる為、シミュレーションに非常に時間を要し、簡単に境界線傾斜の最適値を決めることが出来ないという課題があった。
【００１８】
また、従来の運転制御方法（特許文献２）によれば、複数の障害物が対向して配置された場合の搬送ルートも提案されているが、スタート位置ないし目標位置が対向障害物の近傍の場合には、ルート設計に無理があり、十分合理的な搬送ルート設計方法とは言えない。すなわち、図８に示されるような障害物がある場合には、走行または横行開始タイミングをどのように調整しても、１回の走行、横行速度パターンでは障害物を回避することが出来ない場合がある。従って、一般の複雑に入りくんだ製品倉庫を運行する自動クレーンの振れ止め運転制御方法としては、不十分であった。
【００１９】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、従来のような傾斜角度、傾斜線と障害物端部の間隔を試行錯誤を繰り返して調整する必要がなく、また、スタート位置又は目標位置が対向障害物の近傍の場合であっても容易にルート設計ができるようにした多段階速度対応のクレーンの運転制御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】
【００２０】
（１）本発明に係るクレーンの運転制御方法は、荷振れ周期の整数倍の時間で加減速を行って振れ止め制御を行うクレーンの運転制御方法において、障害物に対して所定の距離だけ離れた位置に設定された定点を通過させるようにクレーンの走行速度パターン及び／又は横行速度パターンの開始タイミングを決定するとともに、障害物間を迂回する場合には、障害物間の間隙に方向に応じて走行動作及び／又は横行動作の中間目標値を設定し、当該中間目標値において一時停止する走行速度パターン及び／又は横行速度パターンを生成して、当該速度パターンに基づいてクレーンを運転する。
【００２１】
（２）本発明に係るクレーンの運転制御方法は、上記（１）の運転制御方法において、前記定点に対するに対する走行距離及び横行距離に応じて、距離が大である方向についてまず移動を開始し、その後、距離が小である方向について移動を開始して前記定点を通過させるように、走行速度パターン及び／又は横行速度パターンの開始タイミングを決定する。
【００２２】
（３）本発明に係るクレーンの運転制御方法は、上記（１）又は（２）の運転制御方法において、中間目標値が走行動作の中間目標値に設定された場合には、走行速度パターンを前記中間目標値において一時停止するように設定し、中間目標値が横行動作の中間目標値に設定された場合には、横行速度パターンを前記中間目標値において一時停止するように設定して、前記走行速度パターン及び前記横行速度パターンを生成する。
【００２３】
（４）本発明に係るクレーンの運転制御方法は、上記（３）の運転制御方法において、前記走行速度パターンの前記中間目標値において移動を再開するタイミングを、横行方向に移動中のクレーンが次の定点を通過する時点を基準に、前記中間目標値から前記定点までの走行方向における移動所要時間を遡った時点として決定する。
【００２４】
（５）本発明に係るクレーンの運転制御方法は、上記（３）又は（４）の運転制御方法において、前記横行速度パターンの前記中間目標値において移動を再開するタイミングを、走行方向に移動中のクレーンが次の定点を通過する時点を基準に、前記中間目標値から前記定点までの横行方向における移動所要時間を遡った時点として決定する。
【００２５】
（６）本発明に係るクレーンの運転制御方法は、上記（１）〜（５）の運転制御方法において、前記中間目標値は、障害物間の間隙が所定の基準幅以上であるときには移動方向の次の定点を基準として設定し、障害物間の間隙が所定の基準幅より小であるときには定点間の中間位置に設定する。
【００２６】
次に、本発明に係るクレーンの運転制御方法を図を参照しながら説明する。図９及び図１０は、図４及び図６に対応した、本発明により決定されたクレーンの搬送ルート（運行ルート）の例を示す説明図である。（なお、以下の説明は本発明の理解を容易にするためのものであって、その説明内容をもって、本発明を限定的に解釈するための根拠としてはならない。）
【００２７】
図４の横行起動時間は６．４秒であり、これは過小であるが、図９に示されるように７．２秒が最適値である。また、図６の横行起動時間７．５秒であり、これは過大であるが、図１０に示されるように７．２秒が最適値である。
【００２８】
図１１及び図１２は移動距離大の場合の従来技術の搬送ルートと本発明の搬送ルートの例との比較を示した説明図である。従来技術においては定点をクリアしすぎており（早い段階で定点に向けて方向を切り替えている）、本発明では、約８．３秒所要時間が短縮されている。
【００２９】
図１３は図８に対応した本発明により決定したクレーンの搬送ルートの例を示す説明図である。以下に複数の障害物を合理的に回避するための多段の搬送ルートの設定方法を説明する。基本的にスタート位置と目標位置との間に２個の障害物がある場合には、両者の間の中点を通過するように中間目標値を設ける。その中間目標値までは第１の定点を通過するように搬送ルートを設定する。中間目標値に達した後第２の定点を通過するように搬送ルートを設定する。但し、特例として、スタート位置と目標位置の間に２個の障害物があるがその間隔が比較的広い場合、第１の定点を通過するように搬送ルートを設定する。第２の定点は障害物の間隔が比較的広い為成り行きで回避できる。この場合には、中間目標値は設ける必要がない。
【００３０】
図１４は比較的広い間隔の障害物を回避する搬送ルートの説明図である。特例の一旦中間目標値を設けない搬送ルートを適用できるかどうか微妙な障害物間隔の場合は、
（１）安全を見て、中間目標値を設ける搬送ルートを設定する。
（２）一旦中間目標値を設けない搬送ルートを計算し、ルートの軌跡を例えば１秒毎に計算しておき、第２の定点が成り行きで回避できるか判定し、第２の定点を回避できる場合中間目標値を設けない搬送ルートを採用する、第２の定点を回避できない場合目標中間目標値を設ける搬送ルートを採用する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、荷振れ周期の整数倍の時間で加減速を行って振れ止め制御を行うクレーンの運転制御方法において、障害物に対して所定の距離だけ離れた位置に設定された定点を通過させるようにクレーンの走行速度パターン及び／又は横行速度パターンの開始タイミングを決定するとともに、障害物間を迂回する場合には、障害物間の間隙に方向に応じて走行動作及び／又は横行動作の中間目標値を設定し、当該中間目標値において一時停止する走行速度パターン及び／又は横行速度パターンを生成して、当該速度パターンに基づいてクレーンを運転するようにしたので、従来のような傾斜角度、傾斜線と障害物端部の間隔を試行錯誤を繰り返して調整する必要がなく、また、スタート位置又は目標位置が対向障害物の近傍の場合であっても容易にルート設計ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
実施形態１
図１５は本発明の実施形態１に係るクレーンの運転制御装置及びその関連装置の構成を示すブロック図である。この運転制御装置は、上位コンピュータ１０、倉庫管理コンピュータ１２及びクレーン制御コントローラ１４から構成されており、自動クレーン２０を制御する。自動クレーン２０の位置は位置センサ（レーザ距離計）１６により検出され、その出力はクレーン制御コントローラ１４に入力される。倉庫入口に製品が到着した時点で、上位コンピュータ１０から倉庫管理コンピュータ１２に入庫製品のトラッキング情報が送られる。倉庫管理コンピュータ１２のＣＰＵ１２ａは製品の置場を決定するソフトウェアを磁気ディスク装置１２ｃから主メモリー１２ｂに転送し、製品の大きさ、用途などに応じ製品の格納先を決定する。次に、倉庫管理コンピュータ１２は製品の現在位置と目標位置から回避すべき障害物を考慮し、かつ荷振れを起こさないようなクレーンの走行、横行速度パターンを演算し、クレーン制御コントローラ１４にこれを設定する。倉庫管理コンピュータ１２は磁気ディスク装置１２ｃを有し、そこにあらかじめ製品倉庫の置場情報、障害物の幾何学的形状などが入力されており、回避すべき障害物の詳細な情報を使用し、クレーンの速度のパターンを速度を計算する。クレーン制御コントローラ１４は、倉庫管理コンピュータ１２から送られたクレーンの走行、横行速度パターンを使用し、クレーンの運行を自動制御し、製品を目標位置に搬送する。位置センサ１６により計測されるクレーンの走行、横行実績位置、製品の吊上げ、吊下げ信号などがクレーン制御コントローラ１４及び倉庫管理コンピュータ１２に入力され、製品情報のトラッキングを行い、製品情報を置場情報に登録し、上位コンピュータ１０に製品の入庫実績を報告する。
【００３３】
図１６は倉庫管理コンピュータ１２によるクレーンの走行及び横行速度パターンの演算過程を示したフローチャートであり、ここでは図１７に示されるような状況で走行パターンを求める例について説明する。なお、図１６のフローチャートにおいて、（Ｓ１）現在位置（ＤX，ＤY）を所得する、（Ｓ２）走行、横行の目標位置を決定する、（Ｓ３）製品の重量、搬送高さから荷振れ周期ＴFSを決定する、（Ｓ４）移動距離から最高上昇速度ＶREACH、同保持時間ＴREACHを算出する、（Ｓ７）荷振れ周期、最高上昇速度、同保持時間、起動待ち時間等速度パターンをクレーン制御コントローラ１４に送る、という処理は従来の運転制御方法（特許文献１）と同じであるからその詳細は省略し、処理（Ｓ５）及び（Ｓ６）について詳細に説明する。
【００３４】
図１６のフローチャートの処理（Ｓ５）及び（Ｓ６）を図１７〜図２３を参照しながら説明する。図１７は本実施形態によるクレーンの搬送ルートを示しており、障害物を回避しながら、現在位置から目標位置までクレーンが運行する場合について示されている。障害物近傍の定点は予め倉庫管理コンピュータ１２に入力しておくものとする。この定点を常に通過させるには、図１８のように現在位置から定点までの走行所要時間、同横行所要時間を計算し、その時間差分だけ横行の起動を待つ。ここで、障害物近傍の定点の決定方法について説明する。
【００３５】
図１７の搬送ルートにおいて、通過すべき障害物近傍の定点の座標を（ＣX，Ｃy）とし、障害物の座標を（Ａｘ，Ａｙ）とし、搬送する製品のサイズを横Ｂｘ、縦Ｂｙ、搬送する製品と障害物の間隔余裕をβとする。これにより、定点の座標は、
（ＣX，Ｃy）=(Ａｘ+Ｂｘ／２＋β，Ａｙ+Ｂｙ／２＋β）                …（33a）
と定義付けられる。上記（33ａ）式は、クレーンの中心が障害物端部から製品の最大サイズ＋間隔余裕βの位置を通過することを意味している。例えば、Ｂｘ＝１７００ｍｍ、Ｂｙ＝２１００ｍｍの製品の場合の最大サイズの場合、β＝４００ｍｍとし、間隔余裕を最大サイズの約１／５程度とするものとする。
【００３６】
この定点（ＣX，Ｃy）を常に通過させるには、図１８に示されるように現在位置から定点までの走行所要時間、同横行所要時間を計算し、その時間差ぶん横行速度の起動を待たせる必要がある。以下にその待機時間（横行起動時間Tp）の求め方について説明する。現在位置(Dx,Dy)と定点(Cx,Cy)との走行距離Sfx、横行距離Sfyは
Sfy=Cx-Dx                                               …（34）
Sfy=Cy-Dy                                               …（35）
従って、現在位置Ｄから定点Ｃまでの走行所要時間Tfx、横行所要時間Tfsは、従来技術で説明したのと同様に、
移動距離Sfx≦しきい距離1xの場合
所要時間Tfx=(2・Sfx・Acc)1/2                                      …（36）
しきい距離1x＜移動距離Sfx≦しきい距離2xの場合
所要時間Tfx=｛Sfx-1/2・Acc・Tfs2｝/(Acc・Tfs)+Tfs                 …（37）
しきい距離2x＜移動距離Sfxの場合
所要時間Tfx=2・Tfs+Treach-［2・｛Vreach・(Treach+Tfs)-Sfx｝・Acc］1/2
…（38）
と求まる。横行所要時間Tfyも上記と同様に求まる。これから、自動クレーンが定点Ｃをちょうど通過するために曲がり始めるタイミング（横行起動時間Tp）は
Tp=Tfx-Tfy                                                  …（39）
と求まる
【００３７】
図１９は複数の障害物を有する製品ヤード平面図の例であり、同図の領域１をスタートし、領域２を目標とする搬送ルートは下記のように設計する。
【００３８】
まず、障害物１の近傍に定点１、障害物２の近傍に定点２、障害物３の近傍に定点３、定点４を設ける。これらの定点１〜４は上記の（３３ａ）式によりそれぞれ求める。次に、障害物１と障害物２の間に横行動作の中間目標値１、障害物２と障害物３の間に走行動作の中間目標値２、障害物３の下部に横行動作の中間目標値３をそれぞれ求める。
【００３９】
図１９の搬送ルートにおいて、定点１を通過してから定点２を通過するまでの間、定点１と定点２の走行方向の長さが十分短く、定点１を通過後いつも障害物２に衝突しないことが保証されるケースは希である。換言すれば、一般には定点１を通過後、定点１と定点２の間の任意の場所で一旦横行動作を止め、この間走行動作の進行とともに定点２を回避できるよう走行動作を進めてやらなくては障害物を回避することができない。この定点１と定点２の間で横行動作を止める任意の場所が横行動作の中間目標値１である。上記の走行動作の中間目標値２及び横行動作の中間目標値３も同様であり、中間目標値の役割は、２つの障害物間を２つ目の障害物に衝突しない位置までクレーンの運行を進めるものである。
【００４０】
上記の中間目標値は次のような考え方により決定する。中間目標値は２つの障害物の間隔がある程度広い場合には２つ目の定点（図１９の定点２）の近傍にとり、２つ目の障害物の間隔が狭い場合には２つの障害物の真中（中間点）にとる。数式では次のように表される。図１９で中間目標値１の横行座標をＴｙ、定点１、定点２の座標をそれぞれ（Ｃｘ１，Ｃｙ１）、（Ｃｘ２，Ｃｙ２）とすると、
Ｃｙ１−Ｃｙ２≧５０００ｍｍの場合                              …（39a)
Ｔｙ＝Ｃｙ２−γ  γ＝２０００ｍｍ                      …（39b)
Ｃｙ１−Ｃｙ２＜５０００ｍｍの場合                              …（39c)
Ｔｙ＝（Ｃｙ１＋Ｃｙ２）／２                            …（39d)
２つの障害物の間隔がある程度広い場合には、中間目標値をある程度２つ目の定点に近づける目的は、こうすることで所要時間を短くするためである。
【００４１】
次に、図１９の走行ルートにおける速度パターンの算出方法を説明する。走行速度パターンの開始タイミング、横行速度パターンの開始タイミングを順次定点１、２、３、４を通過させるよう下記にて決定する。なお、後述の図２２は以降の説明において使用される各時間（１）〜（１５）を、図１９の走行ルートにおける速度パターンに当てはめた説明図であり、図２３は搬送ルートに前記各時間（１）〜（１５）を当てはめた例を示した説明図である。また、後述の時間についての括弧付き数字は、図面（図２０〜図２３）では丸付き数字で表されている。
【００４２】
横行の振れ止め速度パターンをスタート位置から中間目標値１、中間目標値１から中間目標値３、中間目標値３から目標位置に関して作成する。（図２２に示される時間(4)、時間(11)を計算する。）走行の振れ止め速度パターンをスタート位置から中間目標値２、中間目標値２から目標位置に関して作成する。（図２２に示される時間(8)を計算する。）
【００４３】
図２０は時間(1)〜(3)の算出方法を示した説明図である。時間(1)はスタート位置から定点１までの横行所要時間、時間(2)はスタート位置から定点１までの走行所要時間であり、時間(3)はスタート地点から横行が開始した後、走行を開始するまでの時間である。横行はいきなり起動して時間(1)だけ移動し、走行は時間(2)だけ移動し、その時点で定点１を通る。時間(1)及び時間(2)は上記の（３６）式、（３７）式及び（３８）式からそれぞれ求められる。従って、時間(3)は次の（４０）式から求められる。
時間(3)=時間(1)−時間(2)                                           …（40）
【００４４】
図２１は時間(4)〜(7)の算出方法を示した説明図である。時間(4)は横行において中間目標値１に到達するまでの横行所要時間、時間(5)は横行において中間目標値１からスタートして定点２を通過するまでの横行所要時間、時間(6)は走行においてスタート位置から定点２を通過するまでの走行所要時間である。時間(7)は横行において中間目標値１に到達して停止してから次に起動するまでの時間である。横行はいきなり起動して時間(4)だけ移動して中間目標値１に到達した時点で停止し、時間(7)だけ停止（待機）し、その後、時間(5)の間移動して、定点２を通過する。また、走行は、時間(3)待ち、その後、時間(6)の間移動して、定点２を通過する。このときの時間(4)、(5)、(6)は上記の（３６）式、（３７）式及び（３８）式からそれぞれ求められる。従って、横行の停止時間(7)は、
時間(7)=(時間(3)＋時間(6))−(時間(4)＋時間(5))                      …（41）
で求められる。
【００４５】
同様にして時間(8)〜時間(12)を順次求めていく。時間(8)は走行において起動してから中間目標値２に到達するまでの時間、時間(9)は走行において中間目標値２に到達して停止してから次に起動するまでの時間である。時間(10)は横行において中間目標値１から起動して定点３を通過するまでの横行所要時間、時間(12)は走行において中間目標値２から起動して定点３を通過するまでの走行所要時間である。走行は起動してから時間(8)移動し、時間(9)だけ停止（待機）し、その後、時間(12)の間移動して、定点３を通過する。また、横行は、中間目標値１において時間(7)待ち、その後時間(10)の間移動して、定点３を通過する。このときの時間(8)、(10)、(12)は上記の（３６）式、（３７）式及び（３８）式からそれぞれ求められる。従って、走行の停止時間(9)は、
時間(9)=(時間(4)+時間(7)+時間(10))−(時間(3)+時間(8)+時間(12))     …（42）
で求められる。
【００４６】
上記と同様にして、時間(13)（時間(13)は走行において中間目標値２から起動して定点４を通過するまでの走行所要時間）、時間(14)（横行において中間目標値３から起動して定点４通過するまでの走行所要時間）を（３６）式、（３７）式及び（３８）式からそれぞれ求められることにより、中間目標値３における横行の停止時間(15)は
時間(15)=(時間(3)+時間(8)+時間(9)+時間(13))-(時間(4)+時間(7)+時間(11)
+時間(14))                                                 …（43）
で求められる。
【００４７】
以上のようにして得られた各時間(1)〜(15)を速度パターンに当てはめると図２２が得られ、搬送ルートに時間(1)〜(15)を当てはめると図２３が得られる。
【００４８】
以上のように、本実施形態においては、障害物近傍の一定点を通過させることにより、障害物に対し、一定距離を保ちつつ、常にこれを回避することができ、従来のような傾斜線角度、傾斜線と障害物端部の間隔をトライアンドエラーで調整する必要がない。また、スタート位置ないし、目標位置が対向障害物の近傍の場合でも容易にルート設計が可能である。更に、クレーンは安全且つ最短時間で障害物を回避することができ、従来技術と比べ例えば走行及び横行の所要時間の短縮が図れる。また、従来技術のように全ての現在位置、目標位置、傾斜線通過速度を考慮に入れ、事前にシミュレーションを行い傾斜線の角度、傾斜線障害物間の間隔を決定する必要がなく、従来技術と比べ製品搬送時間の大幅な削減、調整時間の大幅な短縮が図れる。また、スタート位置ないし目標位置が対向障害物の近傍の場合でも容易にルート設計が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ショックレス振れ止め制御の速度パターンをタイミングチャートである。
【図２】ショックレス振れ止め制御のしきい距離の説明図である。
【図３】従来方式によるクレーンの搬送ルートの説明図である。
【図４】境界線通過方式において通過速度が速い場合の搬送ルートの説明図である。
【図５】境界線通過方式において通過速度０の場合の搬送ルートの説明図である。
【図６】境界線通過方式において境界線傾斜を６０°に上げた場合の搬送ルートの説明図である。
【図７】境界線通過方式において通過速度が速い場合に、境界線傾斜を６０°に上げたときの搬送ルートの説明図である。
【図８】従来方法（特許文献２）において搬送ルート設定が困難な例を示した説明図である。
【図９】定点通過方式において通過速度が速い場合の搬送ルートの説明図である。
【図１０】定点通過方式において通過速度が０の場合の搬送ルートの説明図である。
【図１１】境界線通過方式（従来方法）において移動距離が大の場合の搬送ルートの説明図である。
【図１２】定点通過方式において移動距離が大の場合の搬送ルートの説明図である。
【図１３】図８に対応した本発明により決定したクレーン搬送ルートの説明図である。
【図１４】比較的広い間隔の障害物を回避する場合の搬送ルートの説明図である。
【図１５】本発明の実施形態１に係るレーンの運転制御装置及びその装置の構成を示したブロック図である。
【図１６】本実施形態１におけるクレーン走行・横行速度パターンの演算手順を示したフローチャートである。
【図１７】本実施形態１によるクレーンの搬送ルートの説明図である。
【図１８】本実施形態１によるクレーンの走行速度及び横行速度のパターンを示したタイミングチャートである。
【図１９】複数の障害物を有する製品ヤードの平面図である。
【図２０】時間(1)〜(3)を求める際の方法を示した説明図である。
【図２１】時間(4)〜(7)を求める際の方法を示した説明図である。
【図２２】多段階速度対応クレーン振れ止めの速度パターンを示したタイミングチャートである。
【図２３】複数の障害物を有する製品ヤードの多段階速度対応クレーンの振止め搬送ルートの説明図である。
【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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