(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023081639
(43)【公開日】2023-06-13
(54)【発明の名称】クレーン、サーバ、及び出力復元システム
(51)【国際特許分類】
B66C 13/46 20060101AFI20230606BHJP
B66C 13/22 20060101ALI20230606BHJP
【ＦＩ】
B66C13/46 G
B66C13/22 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021195503
(22)【出願日】2021-12-01
(71)【出願人】
【識別番号】000148759
【氏名又は名称】株式会社タダノ
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】深町 聡一郎
(72)【発明者】
【氏名】南 佳成
【テーマコード（参考）】
3F204
【Ｆターム（参考）】
3F204AA01
3F204DB04
(57)【要約】
【課題】クレーンの特性の変化を認識できる構造を実現する。
【解決手段】クレーンは、荷物を搬送可能なクレーンであって、制御信号によりクレーンにおける制御対象を制御する制御部と、制御対象の出力を検出する検出部と、制御対象の特性を表し、制御信号に基づいて制御対象の出力を予測する物理モデルと、制御信号とともに、制御対象の出力値と物理モデルの予測値との差分を外部装置に送信する通信制御部と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】クレーンは、荷物を搬送可能なクレーンであって、制御信号によりクレーンにおける制御対象を制御する制御部と、制御対象の出力を検出する検出部と、制御対象の特性を表し、制御信号に基づいて制御対象の出力を予測する物理モデルと、制御信号とともに、制御対象の出力値と物理モデルの予測値との差分を外部装置に送信する通信制御部と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
荷物を搬送可能なクレーンであって、
制御信号により前記クレーンにおける制御対象を制御する制御部と、
前記制御対象の出力を検出する検出部と、
前記制御対象の特性を表し、前記制御信号に基づいて前記制御対象の出力を予測する物理モデルと、
前記制御信号とともに、前記制御対象の出力値と前記物理モデルの予測値との差分を外部装置に送信する通信制御部と、を備える、
クレーン。
制御信号により前記クレーンにおける制御対象を制御する制御部と、
前記制御対象の出力を検出する検出部と、
前記制御対象の特性を表し、前記制御信号に基づいて前記制御対象の出力を予測する物理モデルと、
前記制御信号とともに、前記制御対象の出力値と前記物理モデルの予測値との差分を外部装置に送信する通信制御部と、を備える、
クレーン。
【請求項2】
前記物理モデルは、前記制御対象の特性をリアルタイムで学習可能である、請求項１に記載のクレーン。
【請求項3】
前記検出部は、前記荷物の位置情報を検出し、
前記物理モデルは、前記制御信号に基づいて前記荷物の位置情報を予測する機能を有し、
前記通信制御部は、前記検出部により検出された前記荷物の位置情報と前記物理モデルにより予測された前記荷物の位置情報との差分を前記外部装置に送信する、請求項１又は２に記載のクレーン。
前記物理モデルは、前記制御信号に基づいて前記荷物の位置情報を予測する機能を有し、
前記通信制御部は、前記検出部により検出された前記荷物の位置情報と前記物理モデルにより予測された前記荷物の位置情報との差分を前記外部装置に送信する、請求項１又は２に記載のクレーン。
【請求項4】
前記通信制御部は、前記物理モデルを構成するパラメータを前記外部装置に送信する、請求項１～３の何れか一項に記載のクレーン。
【請求項5】
前記制御対象は、前記クレーンのブームを旋回させるためのアクチュエータ、前記ブームを起伏させるためのアクチュエータ、前記ブームを伸縮させるためのアクチュエータ、及び前記クレーンのフックを昇降させるためのアクチュエータのうちの少なくとも一つのアクチュエータである、請求項１～４の何れか一項に記載のクレーン。
【請求項6】
複数の前記制御対象と、
前記制御対象のそれぞれに対応する複数の前記物理モデルと、を有する、請求項１～５の何れか一項に記載のクレーン。
前記制御対象のそれぞれに対応する複数の前記物理モデルと、を有する、請求項１～５の何れか一項に記載のクレーン。
【請求項7】
請求項１～６の何れか一項に記載のクレーンに通信接続されるサーバであって、
前記クレーンから前記制御信号、及び、前記制御対象の出力値と前記物理モデルの予測値との差分を取得する取得部と、
前記制御対象の特性を表し、前記制御信号を受け付けてサーバ側出力信号を出力するサーバ側物理モデルと、
前記サーバ側出力信号と前記差分とに基づいて、前記制御対象の出力を復元する復元処理部と、を備える、
サーバ。
前記クレーンから前記制御信号、及び、前記制御対象の出力値と前記物理モデルの予測値との差分を取得する取得部と、
前記制御対象の特性を表し、前記制御信号を受け付けてサーバ側出力信号を出力するサーバ側物理モデルと、
前記サーバ側出力信号と前記差分とに基づいて、前記制御対象の出力を復元する復元処理部と、を備える、
サーバ。
【請求項8】
前記取得部は、前記クレーンから前記物理モデルを構成するパラメータを取得し、
前記サーバ側物理モデルは、前記パラメータに基づいて更新される、請求項７に記載のサーバ。
前記サーバ側物理モデルは、前記パラメータに基づいて更新される、請求項７に記載のサーバ。
【請求項9】
請求項１～６の何れか一項に記載のクレーンと、
前記クレーンに通信接続されたサーバと、を備える、出力復元システム。
前記クレーンに通信接続されたサーバと、を備える、出力復元システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クレーン、サーバ、及び出力復元システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、荷物の搬送作業に使用されるクレーンが知られている（特許文献１参照）。このようなクレーンは、車両、ブーム、及びフック等を有する。
【0003】
ブームは、車両に対して旋回可能に支持されている。又、ブームは、起伏可能且つ伸縮可能でもある。フックは、ブームの先端部からワイヤロープを介して吊り下げられている。
【0004】
オペレータは、操作部や遠隔操作機を操作することにより、ブームやフックの移動方向及び移動速度を指示できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１８－６２４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述のようなクレーンにおいて、ブーム、ワイヤロープ、及びフックは、アクチュエータにより駆動される。オペレータが操作部又は遠隔操作機を操作すると、オペレータの操作量や操作方向に応じた指令信号が制御部に伝わる。制御部は、受け取った指令信号に基づいて、制御対象であるアクチュエータを駆動する。
【0007】
上述のような制御対象はそれぞれ、所定の特性を有する。この特性は、制御対象固有のものであり、通常は変化しない。ところが、クレーンが長期間使用されると、制御対象が経年劣化して、制御対象の特性が変化する可能性がある。
【0008】
ところで、制御対象の特性が変化した場合、制御対象の出力値を解析することにより、制御対象にどのような変化が生じたのかを知ることができる。ただし、制御対象の出力値をそのまま外部に送信する場合、送信するデータの容量が大きくなってしまう可能性がある。
【0009】
本発明の目的は、送信データの容量を小さくできるクレーン、サーバ、及び出力復元システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係るクレーンの一態様は、
荷物を搬送可能なクレーンであって、
制御信号によりクレーンにおける制御対象を制御する制御部と、
制御対象の出力を検出する検出部と、
制御対象の特性を表し、制御信号に基づいて制御対象の出力を予測する物理モデルと、
制御信号とともに、制御対象の出力値と物理モデルの予測値との差分を外部装置に送信する通信制御部と、を備える。
荷物を搬送可能なクレーンであって、
制御信号によりクレーンにおける制御対象を制御する制御部と、
制御対象の出力を検出する検出部と、
制御対象の特性を表し、制御信号に基づいて制御対象の出力を予測する物理モデルと、
制御信号とともに、制御対象の出力値と物理モデルの予測値との差分を外部装置に送信する通信制御部と、を備える。
【0011】
本発明に係るサーバの一態様は、
上述のクレーンに通信接続されるサーバであって、
クレーンから制御信号、及び、制御対象の出力値と物理モデルの予測値との差分を取得する取得部と、
制御対象の特性を表し、制御信号を受け付けてサーバ側出力信号を出力するサーバ側物理モデルと、
サーバ側出力信号と前記差分とに基づいて、制御対象の出力を復元する復元処理部と、を備える。
上述のクレーンに通信接続されるサーバであって、
クレーンから制御信号、及び、制御対象の出力値と物理モデルの予測値との差分を取得する取得部と、
制御対象の特性を表し、制御信号を受け付けてサーバ側出力信号を出力するサーバ側物理モデルと、
サーバ側出力信号と前記差分とに基づいて、制御対象の出力を復元する復元処理部と、を備える。
【0012】
本発明に係る出力復元システムの一態様は、
上述のクレーンと、
クレーンに通信接続されたサーバと、を備える。
上述のクレーンと、
クレーンに通信接続されたサーバと、を備える。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、送信データの容量を小さくできるクレーン、サーバ、及び出力復元システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明に係る実施形態について説明する。尚、後述の実施形態に係るクレーンＣ、サーバ７、及び出力復元システムＳは、本発明に係るクレーン、サーバ、及び出力復元システムの一例であり、本発明は後述の実施形態により限定されない。
【0016】
［実施形態］
図１～図１４を参照して、本発明の実施形態に係るクレーンＣ、サーバ７、及び出力復元システムＳについて説明する。以下、出力復元システムＳの概要について説明した後、出力復元システムＳが備えるクレーンＣ及びサーバ７の構造について説明する。尚、本発明に係る出力復元システムＳは、後述する全ての構成を備えてもよいし、一部の構成を備えなくてもよい。
図１～図１４を参照して、本発明の実施形態に係るクレーンＣ、サーバ７、及び出力復元システムＳについて説明する。以下、出力復元システムＳの概要について説明した後、出力復元システムＳが備えるクレーンＣ及びサーバ７の構造について説明する。尚、本発明に係る出力復元システムＳは、後述する全ての構成を備えてもよいし、一部の構成を備えなくてもよい。
【0017】
先ず、出力復元システムＳの概要について説明する。建築現場において、荷物Ｗを搬送するためにクレーンＣが使用される。クレーンＣのオペレータは、操作部２１７又は操作端末３を操作してクレーンＣを動作させる。
【0018】
クレーンＣは、オペレータの操作に基づいて、伸縮ブーム２０４の姿勢及び／又はワイヤロープの繰り出し量を変えることにより、荷物Ｗを搬送する。尚、クレーンＣは、予め設定されたプログラムに基づいて動作してもよい。
【0019】
クレーンＣは、伸縮ブーム２０４の姿勢を変えるためのアクチュエータやワイヤロープの繰り出し量を変えるためのアクチュエータを有する。これら各アクチュエータは、制御部２９（制御システム４２）の制御対象９（図９参照）である。
【0020】
本実施形態の場合、制御部２９（制御システム４２）は、制御対象９をフィードバック制御するフィードバック制御部４２ａと、フィードバック制御部４２ａと協働して制御対象９をフィードフォワード制御するフィードフォワード制御部４２ｂと、を有する。
【0021】
フィードフォワード制御部４２ｂは、調整可能な重み係数ωｎを含む物理モデルである。フィードフォワード制御部４２ｂは、フィードバック制御部４２ａにおいて生成される信号（第一信号）を含む教師信号に基づいて重み係数ωｎを調整することにより、制御対象９の特性をリアルタイムで学習する（同定する）。
【0022】
フィードフォワード制御部４２ｂにおける学習（以下、単に「学習」と称する。）が完了すると、重み係数ωｎは、制御対象９の特性に対応する所定値に収束する。つまり、制御対象９の特性が変化しなければ、学習が完了した状態において、重み係数ωｎは一定又はほぼ一定の値に収束する。
【0023】
逆に言えば、制御対象９の特性が変わった場合、学習が完了した状態における重み係数ωｎは、制御対象９の特性が変わる前の重み係数と異なる。よって、重み係数の変化を見ることにより、制御対象９の特性の変化の有無を確認できる。
【0024】
そこで、実施形態の場合、クレーンＣは、重み係数ωｎを、所定のタイミングで、クレーンＣに通信接続されたサーバ７に送信する機能を有する。そして、サーバ７は、クレーンＣから取得した重み係数ωｎの変化の有無に基づいて、制御対象９の特性の変化の有無を判定する機能を有する。
【0025】
又、制御対象９の特性が変化したことを検知した場合に、制御対象９の特性がどのように変化したのかを知ることが重要である。このためには、制御対象９の出力値を解析することが有効である。そこで、本実施形態に係るクレーンＣは、制御対象９の出力値を検出するための検出部２６（例えば、旋回用センサ２６０、伸縮用センサ２６１、起伏用センサ２６３、及び／又は巻回用センサ２６４）を有している。
【0026】
このような検出部２６の検出値（つまり、制御対象９の出力値）は、クレーンＣにおいて順次記憶される。ところで、この検出値をそのままサーバ７に送信する場合、データ容量が大きいため、通信回線の負荷が高くなり送信時間が長くなってしまう可能性がある。
【0027】
そこで、本実施形態のクレーンＣは、制御対象９の出力値を予測可能な物理モデル８（図９参照）を備えている。そして、クレーンＣは、制御対象９の出力値と物理モデル８の予測値との差分を算出し、この差分をサーバ７に送信する機能を有している。
【0028】
このような差分は、制御対象９の出力値と比べて桁数が少ないため、データ容量が小さい。この結果、通信回線の負荷が軽減され、送信時間を短縮することができる。
【0029】
又、サーバ７は、受け取った差分に基づいて、制御対象９の出力値を復元する機能を有する。サーバ７により復元された制御対象９の出力値を解析することにより、サーバ７のオペレータは、制御対象９の特性がどのように変化したのかを認識できる。以下、本実施形態に係る出力復元システムＳの具体的な構成について説明する。
【0030】
出力復元システムＳは、図１に示すように、複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３と、サーバ７と、を備える。出力復元システムＳは、複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３が、サーバ７に、ネットワークＮを介して接続された構成を有する。
【0031】
尚、出力復元システムＳにおける複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の数は、１機であってもよいし、２機以上であってもよい。以下、便宜的に、クレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３を、クレーンＣと称する。
【0032】
【0033】
車両１は、複数の車輪１１を有し、エンジン１２を動力源として走行する。車両１は、四隅にアウトリガ１３を有する。
【0034】
クレーン装置２は、荷物Ｗを吊り上げる装置である。クレーン装置２は、旋回台２０１、旋回台カメラ２０２、旋回用油圧モータ２０３、伸縮ブーム２０４、ブームカメラ２０６、ジブ２０５、メインフックブロック２０７、及びサブフックブロック２０９を有する。
【0035】
又、クレーン装置２、起伏用油圧シリンダ２１１、メインウインチ２１２、メインワイヤロープ２１３、サブウインチ２１４、サブワイヤロープ２１５、キャビン２１６、及び操作部２１７を有する。又、クレーン装置２は、記憶部２７、通信部２８、及び制御部２９を有する。
【0036】
旋回台２０１は、クレーン装置２を旋回可能な状態で、車両１に対して支持している。
【0037】
旋回用油圧モータ２０３は、旋回台２０１に設けられている。旋回用油圧モータ２０３は、制御対象９及びアクチュエータの一例に該当する。旋回用油圧モータ２０３は、旋回台２０１を回転させる。旋回用油圧モータ２０３は、電磁比例切換弁である旋回用バルブ２５０（図３参照）によって操作される。
【0038】
又、旋回台２０１には、旋回台２０１の旋回角度θｚ及び／又は旋回速度を検出する旋回用センサ２６０（図３参照）が設けられている。旋回用センサ２６０は、制御対象９である旋回用油圧モータ２０３の出力に関する情報（出力値）を検出する検出部２６に該当する。
【0039】
尚、旋回用センサ２６０が検出する旋回用油圧モータ２０３の出力に関する情報は、旋回角度及び旋回速度に限定されない。旋回用センサ２６０が検出する旋回用油圧モータ２０３の出力に関する情報は、旋回用油圧モータ２０３の回転に関する情報（回転量、回転方向、及び／又は回転速度等）であってもよい。
【0040】
旋回台カメラ２０２は、旋回台２０１の周辺を撮像する。旋回台カメラ２０２は、旋回台２０１における前端部且つ左右両端部に設けられた一対の前側旋回台カメラ２０２ｆと、旋回台２０１における後端部且つ左右両端部に設けられた一対の後側旋回台カメラ２０２ｒと、を有する。
【0041】
一対の前側旋回台カメラ２０２ｆは、ステレオカメラとして機能する。一対の前側旋回台カメラ２０２ｆは、クレーンＣにより吊られた荷物Ｗの位置に関する情報（以下、単に「荷物Ｗの位置情報」と称する。）を検出する荷物位置検出部の一例に該当する。荷物位置検出部は、検出部の一例に該当する。
【0042】
尚、荷物位置検出部は、後述するブームカメラ２０６であってもよい。又、荷物位置検出部は、ミリ波レーダー、加速度センサ、又はＧＮＳＳ等であってもよい。
【0043】
伸縮ブーム２０４は、ワイヤロープを支持する可動支柱である。伸縮ブーム２０４は、複数のブームが、テレスコピック状に組み合わされた構成を有する。伸縮ブーム２０４の基端部は、揺動可能な状態で、旋回台２０１に支持されている。
【0044】
伸縮ブーム２０４は、伸縮用油圧シリンダ２１８により伸縮させられる。伸縮用油圧シリンダ２１８は、制御対象９且つアクチュエータの一例に該当する。伸縮用油圧シリンダ２１８は、電磁比例切換弁である伸縮用バルブ２５１（図３参照）によって操作される。
【0045】
尚、伸縮ブーム２０４には、伸縮ブーム２０４の長さに関する情報を検出する伸縮用センサ２６１、及び、伸縮ブーム２０４の先端を中心とする方位に関する情報を検出する方位センサ２６２が設けられている。伸縮用センサ２６１は、制御対象９である伸縮用油圧シリンダ２１８の出力に関する情報（出力値）を検出する検出部２６に該当する。
【0046】
尚、伸縮用センサ２６１が検出する伸縮用油圧シリンダ２１８の出力に関する情報は、伸縮ブーム２０４の長さに関する情報に限定されない。伸縮用センサ２６１が検出する伸縮用油圧シリンダ２１８の出力に関する情報は、伸縮用油圧シリンダ２１８の伸縮に関する情報（伸縮量、伸縮方向、及び／又は伸縮速度等）であってもよい。
【0047】
ジブ２０５は、伸縮ブーム２０４の先端部に支持されている。
【0048】
ブームカメラ２０６（図３参照）は、伸縮ブーム２０４の先端部に設けられており、荷物Ｗ及び荷物Ｗの周辺を含む所定領域を撮像可能に構成されている。
【0049】
メインフックブロック２０７及びサブフックブロック２０９はそれぞれ、荷物Ｗを吊るための吊り具である。メインフックブロック２０７は、メインワイヤロープ２１３が巻き掛けられる複数のフックシーブと、荷物Ｗを吊るメインフック２０８と、を有する。サブフックブロック２０９は、荷物Ｗを吊るサブフック２１０を有する。
【0050】
起伏用油圧シリンダ２１１は、伸縮ブーム２０４を起立又は倒伏させる。起伏用油圧シリンダ２１１は、制御対象９且つアクチュエータの一例に該当する。起伏用油圧シリンダ２１１は、電磁比例切換弁である起伏用バルブ２５２（図３参照）によって操作される。
【0051】
伸縮ブーム２０４には、起伏角度θｘを検出する起伏用センサ２６３（図３参照）が設けられている。起伏用センサ２６３は、制御対象９である起伏用油圧シリンダ２１１の出力に関する情報を検出する検出部２６に該当する。
【0052】
尚、起伏用センサ２６３が検出する起伏用油圧シリンダ２１１の出力に関する情報は、起伏角度に限定されない。起伏用センサ２６３が検出する起伏用油圧シリンダ２１１の出力に関する情報は、起伏用油圧シリンダ２１１の伸縮に関する情報（伸縮量、伸縮方向、及び／又は伸縮速度等）であってもよい。
【0053】
メインウインチ２１２及びサブウインチ２１４はそれぞれ、メインワイヤロープ２１３及びサブワイヤロープ２１５の繰り入れ又は繰り出しを行う。
【0054】
メインウインチ２１２は、メインワイヤロープ２１３が巻きつけられたメインドラム（不図示）を有する。メインドラムは、メインドラム用油圧モータ２１９の駆動力に基づいて回転する。メインドラム用油圧モータ２１９は、制御対象９且つアクチュエータの一例に該当する。
【0055】
メインドラム用油圧モータ２１９は、電磁比例切換弁であるメインドラム用バルブ２５３（図３参照）によって操作される。
【0056】
サブウインチ２１４は、サブワイヤロープ２１５が巻きつけられるサブドラム（不図示）を有する。サブドラムは、サブドラム用油圧モータ２２０の駆動力に基づいて、回転する。サブドラム用油圧モータ２２０は、制御対象９且つアクチュエータの一例に該当する。
【0057】
サブウインチ２１４は、電磁比例切換弁であるサブドラム用バルブ２５４（図３参照）によって操作される。
【0058】
尚、メインウインチ２１２及びサブウインチ２１４にはそれぞれ、メインワイヤロープ２１３及びサブワイヤロープ２１５の繰り出し量を検出する巻回用センサ２６４（図３参照）が設けられている。巻回用センサ２６４、制御対象９であるメインドラム用油圧モータ２１９及び／又はサブドラム用油圧モータ２２０の出力に関する情報（出力値）を検出する検出部２６に該当する。
【0059】
尚、巻回用センサ２６４が検出するメインドラム用油圧モータ２１９及び／又はサブドラム用油圧モータ２２０の出力に関する情報は、メインワイヤロープ２１３及びサブワイヤロープ２１５の繰り出し量に限定されない。巻回用センサ２６４が検出するメインドラム用油圧モータ２１９及び／又はサブドラム用油圧モータ２２０の出力に関する情報は、メインドラム用油圧モータ２１９及び／又はサブドラム用油圧モータ２２０の回転に関する情報（回転量、回転方向、及び／又は回転速度等）であってもよい。
【0060】
キャビン２１６は、旋回台２０１に搭載されており、操縦席（不図示）を有する。
【0061】
操作部２１７は、操作入力部の一例に該当し、キャビン２１６内に設けられている。操作部２１７は、車両１を走行操作するための操作部、及び、クレーン装置２を操作するための操作部を含む。
【0062】
具体的には、操作部２１７は、旋回操作具２３０、起伏操作具２３１、伸縮操作具２３２、メインドラム操作具２３３、及びサブドラム操作具２３４等を有する（図３参照）。
【0063】
以上のような操作部２１７は、各操作具２３０～２３４の操作（傾倒方向及び／又は傾倒量）に応じた操作信号を生成する。そして、操作部２１７は、生成した操作信号をクレーンＣ（クレーン装置２）の制御部２９に送信する。
【0064】
記憶部２７は、情報を記憶する。本実施形態の場合、記憶部２７は、後述のフィードフォワード制御部４２ｂの重み係数ｗα１、ｗα２、ｗα３、ｗα４（以下、単に「重み係数ｗα」と称することもある。）を記憶する。記憶部２７は、フィードフォワード制御部４２ｂにおいて重み係数ｗαが調整される毎に、重み係数ｗαを順次記憶してもよい。
【0065】
又、記憶部２７は、検出部２６の検出値である制御対象９の出力値を記憶する。記憶部２７は、検出部２６による検出が実施される毎に、検出部２６の検出値を順次記憶する。
【0066】
通信部２８は、例えば、運転室に設けられており、後述のサーバ７の通信部７１に、インターネットやローカルネットワーク等のネットワークを介して通信接続される。通信部２８は、サーバ７の通信部７１と通信を確立して、情報を送る又は受け取る。通信部２８は、サーバ７の通信部７１から取得した情報を、制御部２９に送る。
【0067】
制御部２９は、制御対象９であるクレーン装置２のアクチュエータを制御する。制御部２９は、キャビン２１６内に設けられている。
【0068】
制御部２９は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤ等がバスで接続される構成、又は、ワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってよい。制御部２９は、各アクチュエータ、切換えバルブ、及びセンサ等の動作を制御するための種々のプログラムやデータを格納している。
【0069】
制御部２９は、旋回台カメラ２０２、ブームカメラ２０６、旋回操作具２３０、起伏操作具２３１、伸縮操作具２３２、メインドラム操作具２３３、及びサブドラム操作具２３４に接続されている。
【0070】
制御部２９は、旋回台カメラ２０２及びブームカメラ２０６から画像情報を取得する。又、制御部２９は、旋回操作具２３０、起伏操作具２３１、伸縮操作具２３２、メインドラム操作具２３３、及びサブドラム操作具２３４から操作信号を取得する。
【0071】
制御部２９は、操作端末３の端末側制御部３８に接続されている。制御部２９は、操作端末３から、操作信号を取得する。
【0072】
制御部２９は、旋回用バルブ２５０、伸縮用バルブ２５１、起伏用バルブ２５２、メインドラム用バルブ２５３、及びサブドラム用バルブ２５４に接続されている。
【0073】
制御部２９は、検出部２６に接続されている。制御部２９は、検出部２６から制御対象９の出力に関する情報を取得する。具体的には、旋回用センサ２６０から、旋回用油圧モータ２０３の出力に関する情報（例えば、旋回台２０１の旋回角度θｚ）を取得する。
【0074】
制御部２９は、伸縮用センサ２６１から、伸縮用油圧シリンダ２１８の出力に関する情報（例えば、伸縮ブーム２０４の長さＬｂ）を取得する。制御部２９は、起伏用センサ２６３から、起伏用油圧シリンダ２１１の出力に関する情報（例えば、起伏角度θｘ）を取得する。
【0075】
制御部２９は、巻回用センサ２６４から、メインドラム用油圧モータ２１９及び／又はサブドラム用油圧モータ２２０の出力に関する情報（例えば、メインワイヤロープ２１３及び／又はサブワイヤロープ２１５の繰り出し量ｌ（ｎ））を取得する。又、制御部２９は、方位センサ２６２から方位に関する情報を取得する。
【0076】
制御部２９は、旋回操作具２３０、起伏操作具２３１、伸縮操作具２３２、メインドラム操作具２３３、及びサブドラム操作具２３４から取得した操作信号に基づいて、各操作具に対応するアクチュエータを作動するための作動信号Ｍｄを生成する。そして、制御部２９は、旋回用バルブ２５０、伸縮用バルブ２５１、起伏用バルブ２５２、メインドラム用バルブ２５３、及びサブドラム用バルブ２５４に作動信号Ｍｄを送る。尚、制御部２９は、後述の操作端末３から取得した操作信号に基づいて、作動信号Ｍｄを生成してもよい。
【0077】
制御部２９は、記憶部２７の動作を制御する。制御部２９は、後述のフィードフォワード制御部４２ｂの重み係数ｗαを記憶するように、記憶部２７を制御する。例えば、制御部２９は、フィードフォワード制御部４２ｂにおいて、重み係数ｗαが調整される毎に、重み係数ｗαを記憶するように記憶部２７を制御する。
【0078】
制御部２９は、通信部２８の動作を制御する。よって、制御部２９の一部の機能は、通信制御部の一例に該当する。制御部２９は、フィードフォワード制御部４２ｂにおける重み係数ｗαを、所定のタイミングで、サーバ７の通信部７１に送信するように、通信部２８の動作を制御する。
【0079】
例えば、制御部２９は、フィードフォワード制御部４２ｂにおける重み係数ｗαの調整が完了した場合（つまり、学習が完了した場合）に、フィードフォワード制御部４２ｂにおける重み係数ｗαを、所定のタイミングで、サーバ７の通信部７１に送信するように、通信部２８を制御する。
【0080】
或いは、制御部２９は、フィードフォワード制御部４２ｂにおいて重み係数ｗαが調整される毎（つまり、学習毎）に、フィードフォワード制御部４２ｂにおける重み係数ｗαを、サーバ７の通信部７１に送信するように、通信部２８を制御する。
【0081】
制御部２９は、後述の物理モデル８の出力値（予測値）と、検出部２６から取得した制御対象９（各アクチュエータ）の出力値との差分を算出する。そして、制御部２９は、後述の目標速度信号Vｄとともに、この差分をサーバ７に送信するように、通信部２８を制御する。
【0082】
操作端末３は、操作入力部の一例に該当し、図４及び図５に示すように、オペレータが、荷物Ｗの移動方向及び移動速度に関する指示を入力するための装置である。操作端末３は、記述の操作部２１７とは別に設けられている。オペレータは、クレーンCを動かす際、操作端末３を操作してもよいし、操作部２１７を操作してもよい。
【0083】
操作端末３は、筐体３０、吊り荷移動操作具３１、端末側旋回操作具３２、端末側伸縮操作具３３、端末側メインドラム操作具３４、端末側サブドラム操作具３５、及び端末側起伏操作具３６等の操作具を有する。
【0084】
又、操作端末３は、端末側表示部３７及び端末側制御部３８を有する。操作端末３は、吊り荷移動操作具３１又は各操作具の操作に基づいて荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを生成し、生成した目標速度信号Ｖｄを制御部２９に送信する。
【0085】
尚、荷物Ｗが、一つの操作具の操作により移動する場合、この一つの操作具の傾倒方向及び／又は傾倒量に応じた操作信号が生成される。一方、荷物Ｗが複数の操作具の操作により移動する場合、これら複数の各操作具の傾倒方向及び／又は傾倒量に応じた操作信号が生成される。
【0086】
吊り荷移動操作具３１は、オペレータが、水平面における荷物Ｗの移動方向及び／又は速さを指示する際に操作される操作具である。
【0087】
端末側旋回操作具３２は、オペレータがクレーン装置２の旋回に関する方向及び／又は速さを指示するための操作具である。端末側伸縮操作具３３は、オペレータが伸縮ブーム２０４の伸縮に関する方向及び／又は速さを指示するための操作具である。
【0088】
端末側メインドラム操作具３４は、オペレータがメインウインチ２１２の回転に関する方向及び／又は速さ（つまり、メインフック２０８の移動方向及び／又は速さ）を指示するための操作具である。端末側サブドラム操作具３５は、オペレータがサブウインチ２１４の回転に関する方向及び／又は速さ（つまり、サブフック２１０の移動方向及び／又は速さ）を指示するための操作具である。
【0089】
端末側起伏操作具３６は、オペレータが伸縮ブーム２０４の起伏に関する方向及び／又は速さを指示するための操作具である。
【0090】
端末側表示部３７は、クレーンＣの姿勢情報及び／又は荷物Ｗの情報等の様々な情報を表示する。
【0091】
端末側制御部３８は、図５に示すように、操作端末３を制御する。端末側制御部３８は、筐体３０内に設けられている。端末側制御部３８は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤ等がバスで接続される構成、又は、ワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってよい。
【0092】
端末側制御部３８は、吊り荷移動操作具３１、端末側旋回操作具３２、端末側伸縮操作具３３、端末側メインドラム操作具３４、端末側サブドラム操作具３５、端末側起伏操作具３６、及び端末側表示部３７等の動作を制御する。
【0093】
端末側制御部３８は、吊り荷移動操作具３１、端末側旋回操作具３２、端末側伸縮操作具３３、端末側メインドラム操作具３４、端末側サブドラム操作具３５、及び端末側起伏操作具３６から、各操作具の傾倒方向及び／又は傾倒量に応じた操作信号を取得する。
【0094】
端末側制御部３８は、取得した操作信号から、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを生成する。又、端末側制御部３８は、クレーン装置２の制御部２９に有線又は無線で接続され、生成した荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄをクレーン装置２の制御部２９に送信する。
【0095】
次に、図６を参照して、操作端末３の動作例について説明する。先ず、伸縮ブーム２０４の先端は、図６に示すように、北を向いていると仮定する。この状態において、オペレータは、吊り荷移動操作具３１を、上方向に対して左方向に傾倒角度θ２＝４５°の方向に任意の傾倒量だけ傾倒操作する。すると、端末側制御部３８は、吊り荷移動操作具３１の傾倒方向及び傾倒量に対応する操作信号を、吊り荷移動操作具３１に設けられたセンサ（不図示）から取得する。
【0096】
更に、端末側制御部３８は、取得した操作信号に基づいて、吊り荷移動操作具３１の傾倒量に応じた速さで荷物Ｗを移動させるための目標速度信号Ｖｄを、単位時間ｔ毎に算出する。そして、操作端末３は、算出した目標速度信号Ｖｄを単位時間ｔ毎にクレーン装置２の制御部２９に送信する。
【0097】
クレーン装置２の制御部２９は、操作端末３から目標速度信号Ｖｄを単位時間ｔ毎に受信すると、方位センサ２６２が取得した伸縮ブーム２０４の先端の方位に基づいて、荷物Ｗの目標軌道信号Ｐｄを算出する。更に、クレーン装置２の制御部２９は、算出した目標軌道信号Ｐｄに基づいて、荷物Ｗの目標位置である荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）を算出する。
【0098】
そして、制御部２９は、旋回用バルブ２５０、伸縮用バルブ２５１、起伏用バルブ２５２、メインドラム用バルブ２５３、及びサブドラム用バルブ２５４のうち、目標位置座標ｐ（ｎ＋１）に荷物Ｗを移動させるために動作させることが必要なバルブに関する作動信号Ｍｄを生成する。
【0099】
クレーンＣは、作動信号Ｍｄに基づいて、吊り荷移動操作具３１の傾倒方向に向けて、吊り荷移動操作具３１の傾倒量に応じた速さで荷物Ｗを搬送する。この際、クレーンＣは、荷物Ｗを搬送するために動作させる必要があるアクチュエータを作動信号Ｍｄによって制御する。尚、本実施形態において、操作端末３は、キャビン２１６内に設けられている。但し、操作端末は、クレーンＣに無線接続される遠隔操作端末であってもよい。
【0100】
【0101】
尚、図７は、操作信号及び荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄが操作端末３（操作入力部）において生成される構成を示している。但し、変形例として、操作信号は、操作部２１７において生成されてもよい。このような変形例の場合、目標速度信号Ｖｄは、操作信号に基づいて、操作部２１７又はクレーンＣ（クレーン装置２）の制御部２９において生成されてよい。クレーンＣにおいて目標速度信号Ｖｄを生成する機能部を目標速度信号生成部（不図示）と称する。変形例については、後述の説明を適宜読み替えればよい。
【0102】
制御部２９は、既述の各エレメント以外に、目標軌道算出部２９０、ブーム位置算出部２９１、及び作動信号生成部２９２を有する。又、制御部２９は、荷物位置検出部である一対の前側旋回台カメラ２０２ｆから、荷物Ｗの現在位置情報を取得する。
【0103】
目標軌道算出部２９０は、図７に示すように、荷物Ｗの移動方向及び／又は速さに対応する荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを操作端末３から単位時間ｔ毎に取得する。そして、目標軌道算出部２９０は、取得した荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄに基づいて、荷物Ｗの目標軌道信号Ｐｄαを算出する。本実施形態の場合、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄは、制御部２９（後述の制御システム４２）において、制御対象９の制御に用いられる制御信号の一例に該当する。
【0104】
具体的には、目標軌道算出部２９０は、取得した目標速度信号Ｖｄを積分して単位時間ｔ毎の荷物Ｗのｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向それぞれの目標軌道信号Ｐｄαを算出する。ここで、添え字αは、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向のいずれかを表す。
【0105】
ブーム位置算出部２９１は、目標軌道算出部２９０から目標軌道信号Ｐｄαを取得する。ブーム位置算出部２９１は、旋回用センサ２６０から旋回台２０１の旋回角度θｚ（ｎ）を取得する。又、ブーム位置算出部２９１は、伸縮用センサ２６１から伸縮長さｌｂ（ｎ）を取得する。又、ブーム位置算出部２９１は、起伏用センサ２６３から起伏角度θｘ（ｎ）を取得する。
【0106】
ブーム位置算出部２９１は、巻回用センサ２６４から使用しているワイヤロープ（メインワイヤロープ２１３又はサブワイヤロープ２１５）の繰り出し量ｌ（ｎ）を取得する。
【0107】
ブーム位置算出部２９１は、荷物Ｗの現在位置情報を取得する。ブーム位置算出部２９１は、一対の前側旋回台カメラ２０２ｆから荷物Ｗの現在位置情報を取得してよい。或いは、ブーム位置算出部２９１は、一対の前側旋回台カメラ２０２ｆから取得した荷物Ｗの画像情報に基づいて、荷物Ｗの現在位置情報を取得してもよい。
【0108】
ブーム位置算出部２９１が取得した旋回角度θｚ（ｎ）、伸縮長さｌｂ（ｎ）、及び起伏角度θｘ（ｎ）はそれぞれ、伸縮ブーム２０４の姿勢情報の一例に該当する。
【0109】
ブーム位置算出部２９１は、取得した伸縮ブーム２０４の姿勢情報に基づいて、伸縮ブーム２０４の先端の現在位置座標ｑ（ｎ）を取得する。
【0110】
ブーム位置算出部２９１は、取得した荷物Ｗの現在位置情報に基づいて荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）を算出する。又、ブーム位置算出部２９１は、荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）と伸縮ブーム２０４の現在位置座標ｑ（ｎ）とに基づいてワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ）を算出する。
【0111】
又、ブーム位置算出部２９１は、目標軌道信号Ｐｄαから単位時間ｔ経過後の荷物Ｗの位置である荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）を算出する。更に、ブーム位置算出部２９１は、荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）と荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）とに基づいて、荷物Ｗを吊っているワイヤロープ（メインワイヤロープ２１３／又はサブワイヤロープ２１５）の方向ベクトルｅ（ｎ＋１）を算出する。
【0112】
ブーム位置算出部２９１は、逆動力学により、荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）及びワイヤロープの方向ベクトルｅ（ｎ＋１）に基づいて、単位時間ｔ経過後の伸縮ブーム２０４の先端の位置である伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）を算出する。そして、ブーム位置算出部２９１は、算出した伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）を、作動信号生成部２９２に送る。
【0113】
作動信号生成部２９２は、ブーム位置算出部２９１から伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）を取得する。そして、作動信号生成部２９２は、取得した伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）に基づいて、各アクチュエータの作動信号Ｍｄを生成する。
【0114】
作動信号生成部２９２は、旋回用バルブ２５０、伸縮用バルブ２５１、起伏用バルブ２５２、メインドラム用バルブ２５３、及びサブドラム用バルブ２５４のうちの少なくとも一つのバルブの作動信号Ｍｄを生成する。
【0115】
ここで、図８を参照しつつ、ブーム位置算出部２９１が、伸縮ブーム２０４の先端の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）を算出する方法について説明する。先ず、制御部２９（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、クレーンＣの逆動力学モデルを定める。逆動力学モデルは、ＸＹＺ座標系に定義され、原点ＯをクレーンＣの旋回中心とする。
【0116】
又、制御部２９は、逆動力学モデルにおいて、ｑ、ｐ、ｌｂ、θｘ、θｚ、ｌ、ｆ、及びｅをそれぞれ定義する。ｑは、例えば伸縮ブーム２０４の先端の現在位置座標ｑ（ｎ）を示す。ｐは、例えば荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）を示す。
【0117】
ｌｂは、例えば伸縮ブーム２０４の伸縮長さｌｂ（ｎ）示す。θｘは、例えば起伏角度θｘ（ｎ）を示す。θｚは、例えば旋回角度θｚ（ｎ）を示す。ｌは、例えばワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ）を示す。ｆはワイヤロープの張力ｆを示す。ｅは、例えばワイヤロープの方向ベクトルｅ（ｎ）を示す。
【0118】
このように定まる逆動力学モデルにおいて、伸縮ブーム２０４の先端の目標位置ｑと荷物Ｗの目標位置ｐとの関係が、荷物Ｗの目標位置ｐ、荷物Ｗの質量ｍ、及びワイヤロープのばね定数ｋｆに基づいて式（１）によって表される。そして、伸縮ブーム２０４の先端の目標位置ｑは、荷物Ｗの時間の関数である式（２）によって算出される。
【0119】
【数1】
【0120】
【数2】
ｆ：ワイヤロープの張力
ｋｆ：ばね定数
ｍ：荷物Ｗの質量
ｑ：伸縮ブーム２０４の先端の現在位置又は目標位置
ｐ：荷物Ｗの現在位置又は目標位置
ｌ：ワイヤロープの繰出し量
ｅ：方向ベクトル
ｇ：重力加速度
【0121】
又、ワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ）は、以下の式（３）から算出される。ワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ）は、伸縮ブーム２０４の先端位置である伸縮ブーム２０４の現在位置座標ｑ（ｎ）と荷物Ｗの位置である荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）の距離で定義される。
【0122】
【数3】
【0123】
又、ワイヤロープの方向ベクトルｅ（ｎ）は、以下の式（４）から算出される。ワイヤロープの方向ベクトルｅ（ｎ）は、ワイヤロープの張力ｆの単位長さのベクトルである。ワイヤロープの張力ｆは、荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）と単位時間ｔ経過後の荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）とに基づいて算出される荷物Ｗの加速度から重力加速度を減算して算出される。
【0124】
【数4】
【0125】
そして、単位時間ｔ経過後の伸縮ブーム２０４の先端の目標位置である伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）は、上記式（２）をｎの関数で表した式（５）から算出される。ここで、αは、伸縮ブーム２０４の旋回角度θｚ（ｎ）を示している。このように、伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）は、逆動力学により、ワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ）、荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）、及び方向ベクトルｅ（ｎ＋１）に基づいて算出される。
【0126】
【数5】
【0127】
次に、クレーンＣの制御システム４２の構成について説明する。尚、制御システム４２は、クレーンＣにおける制御部２９のエレメントにより構成されたシステムと捉えてよい。よって、制御システム４２の構成要素は、制御部２９の構成要素でもある。
【0128】
制御システム４２は、フィードバック制御部４２ａ、フィードフォワード制御部４２ｂ、及び物理モデル８を有する。
【0129】
フィードバック制御部４２ａは、目標軌道算出部２９０、ブーム位置算出部２９１、作動信号生成部２９２、及び荷物位置検出部である前側旋回台カメラ２０２ｆを含む。このようなフィードバック制御部４２ａは、クレーンＣ又はクレーンＣの構成部材（具体的には、アクチュエータ）である制御対象９をフィードバック制御する。
【0130】
具体的には、フィードバック制御部４２ａは、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄ（制御信号）を取得すると、目標軌道算出部２９０において、荷物Ｗのｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向の目標軌道信号Ｐｄαを算出する。
【0131】
次に、フィードバック制御部４２ａは、荷物位置検出部（本実施形態の場合、前側旋回台カメラ２０２ｆ）から取得した荷物Ｗの現在位置情報に基づいて荷物Ｗの現在位置座標Ｐ（ｎ）を算出する。
【0132】
そして、フィードバック制御部４２ａは、荷物Ｗの現在位置座標Ｐ（ｎ）を、目標軌道信号Ｐｄαにフィードバック（ネガティブフィードバック）する。
【0133】
フィードバック制御部４２ａは、荷物Ｗの現在位置座標Ｐ（ｎ）により目標軌道信号Ｐｄαを補正することにより（本実施形態の場合、現在位置座標Ｐ（ｎ）と目標軌道信号Ｐｄαとの差分をとることにより）、目標軌道信号Ｐｄ１αを生成する。目標軌道信号Ｐｄ１αは、第一信号の一例に該当する。この目標軌道信号Ｐｄ１αは、後述のフィードフォワード制御部４２ｂが実施する学習の教師信号である。
【0134】
次に、フィードバック制御部４２ａは、ブーム位置算出部２９１において、目標軌道信号Ｐｄ２αと、各センサから取得したクレーンＣの姿勢情報（旋回角度θｚ（ｎ）、伸縮長さｌｂ（ｎ）、起伏角度θｘ（ｎ）、及び繰り出し量ｌ（ｎ））と、旋回台カメラ２０２から取得した荷物Ｗの現在位置情報と、に基づいて単位時間ｔ経過後の伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）を算出する。尚、目標軌道信号Ｐｄ２αは、目標軌道信号Ｐｄ１αが、後述のフィードフォワード制御部４２ｂの出力により補正された信号である。
【0135】
次に、フィードバック制御部４２ａは、作動信号生成部２９２において、目標位置座標ｑ（ｎ＋１）に基づいて制御対象９（各アクチュエータ）の作動信号Ｍｄを生成する。フィードバック制御部４２ａは、作動信号ＭｄによってクレーンＣの制御対象９を作動させることにより荷物Ｗを搬送する。
【0136】
フィードフォワード制御部４２ｂは、重み係数ｗα（具体的には、ｗα１、ｗα２、ｗα３、ｗα４）を有する物理モデルにより構成されている。
【0137】
フィードフォワード制御部４２ｂは、フィードバック制御部４２ａにおいて生成される第一信号（具体的には、目標軌道信号Ｐｄ１α）を含む教師信号に基づいて重み係数ｗαを調整することにより、制御対象９の特性をリアルタイムで学習する機能を有する。
【0138】
本実施形態の場合、フィードフォワード制御部４２ｂは、制御対象９の特性をリアルタイムで学習することにより、制御対象９の所謂逆モデルを実現する。
【0139】
フィードフォワード制御部４２ｂの重み係数ｗαの初期値は、クレーンＣの動作毎に設定される。
【0140】
フィードフォワード制御部４２ｂの重み係数ｗαの初期値は、予め決められた任意の値であってよい。又、重み係数ｗαの初期値は、記憶部２７に予め記憶された重み係数ｗαであってもよい。又、重み係数ｗαの初期値は、クレーンＣの初期状態（換言すれば、未使用状態又は正常時）における制御対象９に対応する重み係数ｗαであると好ましい。
【0141】
重み係数ｗαの初期値は、後述のサーバ７の記憶部７３に記憶された基準モデルの重み係数ｗαｓであってもよい。この場合、制御システム４２（具体的には、フィードフォワード制御部４２ｂ）は、サーバ７から、基準モデルの重み係数ｗαｓを取得し、取得した重み係数ｗαｓをフィードフォワード制御部４２ｂの重み係数として設定する。
【0142】
又、フィードフォワード制御部４２ｂは、フィードバック制御部４２ａと協働して制御対象９をフィードフォワード制御する機能を有する。
【0143】
フィードフォワード制御部４２ｂは、下記式（６）に示すような伝達関数Ｇ（ｓ）で表現されるローパスフィルタＬｐと捉えることができる。ローパスフィルタＬｐは、所定の周波数以上の周波数を減衰させる。
【0144】
フィードフォワード制御部４２ｂの伝達関数Ｇ（ｓ）は、Ａ、Ｂ、及びＣを係数とし、ｗα１、ｗα２、ｗα３、及びｗα４を重み係数とし、ｓを微分要素として部分分数分解した形式で表現される。ここで、添え字αは、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のいずれかを表す符号である。
【0145】
つまり、式（６）により示される伝達関数Ｇ（ｓ）は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸毎に設定されている。換言すれば、伝達関数Ｇ（ｓ）を有する物理モデルは、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸毎に設定されている。このように、伝達関数Ｇ（ｓ）は、１次遅れの伝達関数を重ね合わせたものとして表現される。
【0146】
【数6】
【0147】
図９及び上記式（６）に示すように、フィードフォワード制御部４２ｂは、四次の伝達関数Ｇ（ｓ）を部分分数分解した１次遅れの伝達関数である第１モデルＧ１（ｓ）、第２モデルＧ２（ｓ）、第３モデルＧ３（ｓ）、及び第４モデルＧ４（ｓ）が重ね合わせられている。
【0148】
又、フィードフォワード制御部４２ｂは、伝達関数Ｇ（ｓ）のゲインを重み係数として、第１モデルＧ１（ｓ）に重み係数ｗα１、第２モデルＧ２（ｓ）に重み係数ｗα２、第３モデルＧ３（ｓ）に重み係数ｗα３、及び第４モデルＧ４（ｓ）に重み係数ｗα４が割り当てられている。
【0149】
既述のようにフィードフォワード制御部４２ｂは、フィードバック制御部４２ａで補正された荷物Ｗの目標軌道信号Ｐｄ１αに基づいて、各モデルの重み係数ｗα１、ｗα２、ｗα３、及びｗα４をリアルタイムで調整することにより、制御対象９の特性を学習する。
【0150】
このようなフィードフォワード制御部４２ｂに荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄが入力されると、フィードフォワード制御部４２ｂは、補正信号Ｐｆｆｏｕｔを出力する。
【0151】
本実施形態の場合、フィードバック制御部４２ａにおいて生成される目標軌道信号Ｐｄ１αが、補正信号Ｐｆｆｏｕｔにより補正されて、目標軌道信号Ｐｄ２αとなる。フィードフォワード制御部４２ｂにおける信号の流れは、図９に示す通りであるので、詳しい説明は省略する。
【0152】
尚、フィードフォワード制御部４２ｂは、目標軌道信号Ｐｄαと荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）との差分である目標軌道信号Ｐｄ１αが小さくなるように、重み係数ｗαを調整する。
【0153】
従って、フィードフォワード制御部４２ｂの学習が進むほど、目標軌道信号Ｐｄ１αは小さくなる。換言すれば、フィードフォワード制御部４２ｂの学習が進むほど、目標軌道信号Ｐｄ２αに含まれるフィードフォワード制御部４２ｂの出力（つまり、補正信号Ｐｆｆｏｕｔ）の割合が大きくなる。
【0154】
フィードフォワード制御部４２ｂの学習が完了した状態では、制御システム４２は、フィードフォワード制御部４２ｂの出力（つまり、補正信号Ｐｆｆｏｕｔ）に基づいて、制御対象９（各アクチュエータ）を制御する状態となる。
【0155】
尚、フィードフォワード制御部４２ｂは、制御対象９のそれぞれに対応して設けられてよい。又、フィードフォワード制御部４２ｂは、制御対象９の特性を学習する機能を備えていれば、制御対象９を制御する機能を備えていなくてもよい。
【0156】
物理モデル８は、例えば、制御対象の応答特性を数学的に表現した数学モデルと、当該数学モデルと制御対象とのずれを補正するための学習モデル（例えば、ニューラルネットワークを用いた学習モデル）とにより構成されている。このような物理モデル８は、制御対象９の特性をリアルタイムで学習する（同定する）機能を有する。
【0157】
物理モデル８における学習モデルがニューラルネットワークにより構成される場合、物理モデル８は、複数のパラメータを有する。物理モデル８は、教師信号（不図示）に基づいて学習モデルのパラメータを調整して、制御対象９の特性を学習する。物理モデル８の学習が終了すると、物理モデル８は、制御対象９の特性と同等の特性を有する物理モデルとなる。尚、物理モデル８の学習方法は、従来から知られているニューラルネットワークの学習方法と同様である。又、物理モデル８は、学習機能を備えていなくてもよい。つまり、物理モデル８は、学習モデルを備えず、制御対象の応答特性を数学的に表現した数学モデルにより構成されてもよい。
【0158】
物理モデル８は、図９に示すように、入力信号として荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを受け付ける。そして、物理モデル８は、制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）の予測値Ｐｖ（ｎ）を出力する。本実施形態の場合、物理モデル８への入力信号は、目標速度信号Ｖｄである。但し、物理モデル８への入力信号は、目標速度信号Ｖｄに限定されない。物理モデル８への入力信号は、目標軌道信号Ｐｄ２α又は作動信号Mｄであってもよい。
【0159】
又、物理モデル８は、入力信号として荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを受け付け、荷物Ｗの現在位置の予測値を出力してもよい。つまり、物理モデル８は、学習により、荷物Ｗの現在位置を予測することが可能となる。
【0160】
次に図９～図１３を参照して、クレーンＣの制御システム４２において作動信号Ｍｄを生成するための荷物Ｗの目標軌道信号Ｐｄの算出方法及び伸縮ブーム２０４の先端の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）の算出方法について詳細に記載する。尚、以下の説明における「制御システム４２」なる文言は、「制御部２９」なる文言に適宜読み替えてよい。
【0161】
制御システム４２は、図１０のステップＳ１００において、目標軌道算出工程Ａを開始する。制御システム４２は、目標軌道算出工程Ａが終了すると、ステップＳ２００において、ブーム位置算出工程Ｂを開始する。制御システム４２は、ブーム位置算出工程Ｂが終了すると、ステップＳ３００において、作動信号生成工程Ｃを開始する。そして、制御システム４２は、作動信号生成工程Ｃが終了すると、ステップＳ４００において、差分送信工程Ｄを開始する。制御システム４２は、ステップＳ１００～Ｓ４００を適宜繰り返す。
【0162】
目標軌道算出工程Ａにおいて、制御システム４２は、図１１に示す制御処理を実施する。
【0163】
ステップＳ１１０において、制御システム４２は、制御部２９の目標軌道算出部２９０によって荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを取得したか否か判定する。荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを取得した場合（ステップＳ１１０において“ＹＥＳ”）、制御システム４２は、制御処理をステップＳ１２０に移行させる。
【0164】
一方、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを取得していない場合（ステップＳ１１０において“ＮＯ”）、制御システム４２は、制御処理を、再びステップＳ１１０に移行させる。
【0165】
ステップＳ１２０において、制御システム４２は、荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）を取得する。具体的には、制御システム４２は、一対の前側旋回台カメラ２０２ｆによって荷物Ｗを撮影する。そして、制御システム４２は、一対の前側旋回台カメラ２０２ｆから取得した撮像情報に基づいて、任意に定めた基準位置Ｏ（例えば、伸縮ブーム２０４の旋回中心）を原点として荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）を算出する。
【0166】
ステップＳ１３０において、制御システム４２は、荷物Ｗの目標軌道信号Ｐｄαを取得する。具体的には、制御システム４２は、目標軌道算出部２９０によって取得した荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを積分して荷物Ｗの目標軌道信号Ｐｄαを算出する。
【0167】
ステップＳ１４０において、制御システム４２は、目標軌道信号Ｐｄ１αを取得する。具体的には、制御システム４２は、フィードバック制御部４２ａにより、荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）と目標軌道信号Ｐｄαとの差分である目標軌道信号Ｐｄ１αを算出する。
【0168】
ステップＳ１５０において、制御システム４２（具体的には、フィードフォワード制御部４２ｂ）は、目標軌道信号Ｐｄ１αを教師信号として、フィードフォワード制御部４２ｂの重み係数ｗα（具体的には、重み係数ｗα１、ｗα２、ｗα３、ｗα４）を調整する。
【0169】
ステップＳ１６０において、制御システム４２は、目標軌道信号Ｐｄ２αを取得する。具体的には、制御システム４２は、目標軌道信号Ｐｄ１αをフィードフォワード制御部４２ｂの出力である補正信号Ｐｆｆｏｕｔにより補正することにより、目標軌道信号Ｐｄ２αを算出する。そして、目標軌道算出工程Ａを終了する。
【0170】
ブーム位置算出工程Ｂにおいて、制御システム４２は、図１２に示す制御処理を実施する。
【0171】
ステップＳ２１０において、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、伸縮ブーム２０４の先端の現在位置座標ｑ（ｎ）を取得する。具体的には、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、取得した旋回台２０１の旋回角度θｚ（ｎ）、伸縮長さｌｂ（ｎ）、及び伸縮ブーム２０４の起伏角度θｘ（ｎ）に基づいて伸縮ブーム２０４の先端の現在位置座標ｑ（ｎ）を算出する。
【0172】
ステップＳ２２０において、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、ワイヤロープ（メインワイヤロープ２１３又はサブワイヤロープ２１５）の繰り出し量ｌ（ｎ）を取得する。具体的には、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）と伸縮ブーム２０４の現在位置座標ｑ（ｎ）とに基づいて、上記式（３）を用いてワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ）を算出する。
【0173】
ステップＳ２３０において、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）を取得する。具体的には、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）を基準として、目標軌道信号Ｐｄ２αに基づいて単位時間ｔ経過後の荷物Ｗの目標位置である荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）を算出する。
【0174】
ステップＳ２４０において、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、ワイヤロープの方向ベクトルｅ（ｎ＋１）を取得する。具体的には、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、荷物Ｗの現在位置座標ｐ（ｎ）と荷物Ｗの目標位置座標ｐ（ｎ＋１）とに基づいて荷物Ｗの加速度を算出する。
【0175】
そして、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、荷物Ｗの加速度と重力加速度とを用いて上記式（４）からワイヤロープの方向ベクトルｅ（ｎ＋１）を算出する。
【0176】
ステップＳ２５０において、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）を取得する。具体的には、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、取得したワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ）とワイヤロープの方向ベクトルｅ（ｎ＋１）とに基づいて、上記式（５）から伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）を算出する。そして、制御システム４２（具体的には、ブーム位置算出部２９１）は、ブーム位置算出工程Ｂを終了する。
【0177】
作動信号生成工程Ｃにおいて、制御システム４２は、図１３に示す制御処理を実施する。
【0178】
ステップＳ３１０において、制御システム４２（具体的には、作動信号生成部２９２）は、伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）に基づいて、単位時間ｔ経過後の旋回台２０１の旋回角度θｚ（ｎ＋１）、伸縮長さＬｂ（ｎ＋１）、起伏角度θｘ（ｎ＋１）、及びワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ＋１）を取得する（算出する）。
【0179】
ステップＳ３２０において、制御システム４２（具体的には、作動信号生成部２９２）は、バルブの作動信号Ｍｄを生成する。
【0180】
具体的には、制御システム４２（具体的には、作動信号生成部２９２）は、取得した旋回角度θｚ（ｎ＋１）、伸縮長さＬｂ（ｎ＋１）、起伏角度θｘ（ｎ＋１）、及びワイヤロープの繰り出し量ｌ（ｎ＋１）に基づいて、制御対象９を制御するための作動信号Ｍｄを生成する。
【0181】
作動信号Ｍｄは、荷物Ｗを目標位置座標ｐ（ｎ＋１）に搬送するために動作させる必要がある制御対象９（各アクチュエータ）に対応するバルブを動作させるための作動信号である。
【0182】
つまり、作動信号Ｍｄは、旋回用バルブ２５０、伸縮用バルブ２５１、起伏用バルブ２５２、メインドラム用バルブ２５３、及び／又はサブドラム用バルブ２５４のうち、荷物Ｗを目標位置座標ｐ（ｎ＋１）に搬送するために動作させる必要がある少なくとも一つのバルブの作動信号Ｍｄと捉えてよい。
【0183】
そして、制御システム４２（具体的には、作動信号生成部２９２）は、作動信号生成工程Ｃを終了する。
【0184】
差分送信工程Ｄにおいて、制御システム４２は、図１４に示す制御処理を実施する。
【0185】
先ず、ステップＳ４１０において、制御システム４２は、制御対象９の制御信号を取得する。本実施形態の場合、制御対象９の制御信号は、目標速度信号Vｄである。
【0186】
次に、ステップＳ４２０において、制御システム４２は、取得した制御対象９の制御信号を、物理モデル８に入力する。
【0187】
次に、ステップＳ４３０において、制御システム４２は、物理モデル８の出力信号（予測値Ｐｖ（ｎ））を取得する。物理モデル８は、制御対象９の特性を学習済みのモデルである。このため、物理モデル８の出力信号（予測値Ｐｖ（ｎ））は、制御対象９における出力信号Ｏｖ（ｎ）の予測値と捉えてよい。
【0188】
次に、ステップＳ４４０において、制御システム４２は、検出部２６から、制御対象９の出力信号Ｏｖ（ｎ）を取得する。
【0189】
次に、ステップＳ４５０において、制御システム４２はステップＳ４３０において取得した物理モデル８の出力信号（予測値Ｐｖ（ｎ））と、ステップＳ４４０において取得した制御対象９の出力信号Ｏｖ（ｎ）との差分（以下、「出力値の差分情報」と称する。）を算出する。
【0190】
次に、ステップＳ４６０において、制御システム４２はステップＳ４５０において取得した出力値の差分情報を、サーバ７に送信する。尚、制御システム４２は、物理モデル８における学習モデルのパラメータに異常な変化の兆候が表れた場合にのみ、当該差分情報をサーバ７に送信するように構成されてもよい。
【0191】
制御システム４２は、上記ステップＳ４１０～ステップＳ４６０を繰り返し実行する。尚、制御システム４２は、差分送信工程Ｄにおいて、物理モデル８が予測した荷物Ｗの現在位置に関する情報と、荷物位置検出部により検出された荷物Ｗの位置に関する情報との差分（以下、「位置の差分情報」と称する。）を算出してもよい。そして、制御システム４２は、この差分に関する情報をサーバ７に送信してもよい。上記ステップＳ４１０～ステップＳ４６０の順番は、適宜入れ替えて良い。
【0192】
クレーンＣの制御システム４２は、目標軌道算出工程Ａ、ブーム位置算出工程Ｂ、及び作動信号生成工程Ｃを繰り返すことにより、伸縮ブーム２０４の目標位置座標ｑ（ｎ＋１）に基づいて生成した作動信号Ｍｄにより、各アクチュエータを制御する。又、制御システム４２は、作動信号生成工程Ｃが終了する毎に差分送信工程Ｄを実行する。
【0193】
又、本実施形態の場合、制御システム４２（制御部２９）は、適宜のタイミングで、フィードフォワード制御部４２ｂの重み係数ｗα（具体的には、ｗα１、ｗα２、ｗα３、ｗα４）を、サーバ７に送信する。
【0194】
制御システム４２（制御部２９）は、例えば、後述のサーバ７からリクエストを受信した場合に、重み係数ｗαをサーバ７に送信する。この際、制御システム４２（制御部２９）は、例えば、記憶部２７から重み係数ｗαを取得し、取得した重み係数ｗαをサーバ７に送信する。
【0195】
制御システム４２（制御部２９）は、例えば、上述のステップＳ１５０（図１１参照）において、フィードフォワード制御部４２ｂの重み係数ｗαが調整される毎に、重み係数ｗαを、サーバ７に送信する。
【0196】
又、制御システム４２（制御部２９）は、例えば、フィードフォワード制御部４２ｂにおける学習の進度が所定条件に該当した場合に、重み係数ｗαを、サーバ７に送信する。
【0197】
制御システム４２（制御部２９）は、学習の進度が所定条件に該当した場合に、例えば、記憶部２７から重み係数ｗαを取得し、取得した重み係数ｗαをサーバ７に送信する。
【0198】
上記所定条件とは、例えば、重み係数ｗαの変動率が所定値以下となった場合である。又、上記所定条件とは、例えば、重み係数ｗαの変動幅が所定値以下となった場合である。
【0199】
以下、サーバ７の構成について説明する。サーバ７は、図１に示すように、ネットワークＮを介して、クレーンＣに接続されている。サーバ７は、外部装置の一例に該当する。
【0200】
尚、サーバ７は、有線又は無線によりクレーンＣに接続されていればよい。サーバ７は、クレーンＣの作業現場から離れた遠隔地に設けられていてもよい。又、サーバ７は、クレーンＣの作業現場の一画に設けられていてもよい。又、サーバ７は、クレーンＣに通信接続可能な状態で、クレーンＣに組み込まれていてもよい。
【0201】
又、サーバ７は、クレーンＣから、既述の重み係数ｗαを取得してもよい。そして、サーバ７は、取得した重み係数ｗαを用いた演算を実施する機能を有する。重み係数ｗαを用いた演算は、例えば、後述の表示部７４への表示、及び、重み係数ｗαを用いたクレーンＣの特性変化の判定等の種々の演算を含む。
【0202】
具体的には、サーバ７は、図３に示すように、通信部７１と、取得部７２と、記憶部７３と、表示部７４と、制御部７５と、を有する。
【0203】
通信部７１は、クレーンＣの通信部２８に、例えば、インターネット等のネットワークＮを介して通信接続される。尚、通信部７１とクレーンＣの通信部２８との通信方式は、特に限定されない。
【0204】
通信部７１は、クレーンＣの通信部２８と通信を確立して、情報を送る又は受け取る。通信部７１は、クレーンＣの通信部２８から取得した情報を、取得部７２に送る。
【0205】
具体的には、通信部７１は、所定のタイミングで、クレーンＣから、制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）と物理モデル８の予測値Ｐｖ（ｎ）との差分に関する情報を取得する。
【0206】
又、通信部７１は、クレーンＣから、制御対象９及び物理モデル８への入力信号である目標速度信号Vｄを取得する。又、通信部７１は、クレーンＣから、上述の位置の差分情報を取得してもよい。又、通信部７１は、所定のタイミングで、クレーンＣから物理モデル８のパラメータを取得してもよい。又、通信部７１は、所定のタイミングで、クレーンＣから重み係数ｗαを取得してもよい。
【0207】
取得部７２は、通信部７１から情報を取得する。取得部７２は、通信部７１がクレーンＣから取得した種々の情報を適宜のタイミングで取得する。
【0208】
記憶部７３は、情報を記憶する。本実施形態の場合、記憶部７３は、クレーンＣにおける物理モデル８と同等の物理モデル（以下、「サーバ側物理モデル」と称する。）を記憶している。サーバ側物理モデルは、クレーンＣにおける物理モデル８と同じ構成を有する。よって、サーバ側物理モデルは、クレーンＣの物理モデル８と同様にクレーンＣにおける制御対象９の特性を表す物理モデルと捉えてよい。
【0209】
又、記憶部７３は、クレーンＣにおける制御対象９（例えば、各アクチュエータ）の特性を、フィードフォワード制御部４２ｂと同じ物理モデルにより表現した（換言すれば、同定した。）基準モデルを記憶している。
【0210】
基準モデルは、クレーンＣの初期状態（換言すれば、未使用状態又は正常時）における制御対象９を同定したモデルと捉えてよい。基準モデルは、例えば、図９に示すフィードフォワード制御部４２ｂと同じ構成を有する。よって、基準モデルの伝達関数Ｇ（ｓ）は、上記式６と同じである。
【0211】
基準モデルは、クレーンＣの初期状態における制御対象９の特性に対応した重み係数ｗαｓを有する。本実施形態の場合、基準モデルの重み係数ｗαｓは、クレーンＣのフィードフォワード制御部４２ｂにおける重み係数ｗα１、ｗα２、ｗα３、ｗα４に対応する。
【0212】
（表示部）
表示部７４は、情報を表示する。表示部７４は、例えば、ディスプレイ又はモニタである。
表示部７４は、情報を表示する。表示部７４は、例えば、ディスプレイ又はモニタである。
【0213】
（制御部）
制御部７５は、サーバ７を構成する各エレメント７１～７４の動作を制御する。
制御部７５は、サーバ７を構成する各エレメント７１～７４の動作を制御する。
【0214】
制御部７５は、例えば、サーバ７のオペレータからの操作入力に応じて、情報の送信をクレーンＣに要求するためのリクエストをクレーンＣに送信するように、通信部７１を制御する。サーバ７のオペレータは、サーバ７に設けられた入力部７６（例えば、キーボード又はタッチパネル）を介して操作入力を入力する。
【0215】
制御部７５は、クレーンＣから取得した重み係数ｗαを表示部７４に表示する。具体的には、制御部７５は、クレーンＣから取得した重み係数ｗαを、時系列に沿って表示部７４に表示する。よって、表示部７４には、サーバ７のオペレータが、クレーンＣのフィードフォワード制御部４２ｂで実施された学習における重み係数ｗαの変化を確認できる態様で、重み係数ｗαが表示される。
【0216】
サーバ７のオペレータは、表示部７４に表示された重み係数ｗα（特に、学習が完了した時点の重み係数ｗα）を確認することにより、クレーンＣの制御対象９の特性が変化したか否かを判定できる。
【0217】
つまり、既述のように、クレーンＣにおける制御対象９の特性が変化しなければ、フィードフォワード制御部４２ｂの学習が完了した状態において、学習毎の重み係数は、一定又はほぼ一定の値となる。
【0218】
一方、クレーンＣの制御対象９の特性が変わった場合、学習が完了した状態における重み係数は、制御対象９の特性が変わる前の重み係数と異なる。つまり、学習が完了した状態における重み係数の変化を見ることにより、サーバ７のオペレータは、制御対象９の特性の変化の有無を確認できる。
【0219】
又、制御部７５は、クレーンＣから取得した重み係数ｗαとともに、記憶部７３に記憶された基準モデルの重み係数ｗαｓを表示部７４に表示してもよい。サーバ７のオペレータは、表示部７４に表示された、クレーンＣの重み係数ｗαと、基準モデルの重み係数ｗαｓとを比較することにより、クレーンＣの制御対象９の特性が変化したか否かを判定できる。
【0220】
又、制御部７５は、クレーンＣから取得した重み係数ｗα（具体的には、クレーンＣのフィードフォワード制御部４２ｂにおいて学習が完了した状態の重み係数ｗα）と、記憶部７３に記憶された基準モデルの重み係数ｗαｓとを比較することにより、クレーンＣの制御対象９の特性が変化したか否かを判定する機能を有してもよい。
【0221】
例えば、制御部７５は、クレーンＣから取得した重み係数ｗαと基準モデルの重み係数ｗαｓとの差が、所定値よりも小さい場合に、クレーンＣの制御対象９の特性が変化していないと判定する。
【0222】
一方、制御部７５は、クレーンＣから取得した重み係数ｗαと基準モデルの重み係数ｗαｓとの差が、所定値以上の場合に、クレーンＣの制御対象９の特性が変化していると判定する。そして、制御部７５は、上述の判定の結果（比較結果）を、出力してもよい（例えば、表示部７４に表示してもよい）。又、制御部７５は、上述の判定の結果を、クレーンＣに送信してもよい。
【0223】
このような構成によれば、サーバ７のオペレータ及び／又はクレーンＣのオペレータは、容易にクレーンＣの制御対象９の特性が変化したか否かを認識できる。
【0224】
又、制御部７５は、記憶部７３に記憶されたサーバ側物理モデル、取得部７２から取得した制御対象９及び物理モデル８への入力信号（具体的には、目標速度信号Vｄ）、及び取得部７２から取得した出力値の差分情報に基づいて、クレーンＣにおける制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）を復元する。よって、制御部７５は、９の出力値Ｏｖ（ｎ）を復元する復元処理部としても機能を有する。
【0225】
具体的には、制御部７５は、取得した制御対象９及び物理モデル８への入力信号を、サーバ側物理モデルに入力する。サーバ側物理モデルは、クレーンＣにおける物理モデル８と同じ特性を有している。このため、サーバ側物理モデルは、上記入力信号に対して、クレーンＣにおける物理モデル８の予測値Ｐｖ（ｎ）と同じ値を出力する。サーバ側物理モデルの出力値は、サーバ側出力信号の一例に該当する。
【0226】
そして、制御部７５は、サーバ側物理モデルの出力値に、取得部７２から取得した出力値の差分情報を加算する。サーバ側物理モデルの出力値と、取得部７２から取得した出力値の差分情報との加算値は、クレーンＣにおける制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）に等しい。よって、制御部７５は、制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）を復元することができる。
【0227】
又、制御部７５は、記憶部７３に記憶されたサーバ側物理モデル、取得部７２から取得した制御対象９及び物理モデル８への入力信号（具体的には、目標軌道信号Ｐｄ２α）、及び取得部７２から取得した位置の差分情報に基づいて、荷物位置検出部の検出値であるクレーンＣにおける荷物Wの位置情報を復元してもよい。
【0228】
又、制御部７５は、クレーンＣから物理モデル８のパラメータを取得した場合、当該パラメータをサーバ側物理モデルに適用して、サーバ側物理モデルを更新する。これにより、サーバ側物理モデルは、常に、クレーンＣにおける物理モデル８と同等の特性を有することができる。
【0229】
（本実施形態の作業・効果）
以上のように、本実施形態の場合、クレーンＣは、上述の出力値の差分情報をサーバ７に送信する。この出力値の差分情報は、制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）と比べて桁数が小さい。よって、クレーンＣからサーバ７に送信されるデータの容量を大幅に減らすことができる。
以上のように、本実施形態の場合、クレーンＣは、上述の出力値の差分情報をサーバ７に送信する。この出力値の差分情報は、制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）と比べて桁数が小さい。よって、クレーンＣからサーバ７に送信されるデータの容量を大幅に減らすことができる。
【0230】
又、サーバ７は、記憶部７３に記憶されたサーバ側物理モデル、クレーンＣから所得した制御対象９及び物理モデル８への入力信号、及びクレーンＣから所得した出力値の差分情報に基づいて、制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）を復元できる。よって、サーバ７のオペレータは、サーバ７により復元された制御対象９の出力値Ｏｖ（ｎ）を解析することにより、制御対象９の特性がどのように変化したのかを認識できる。
【産業上の利用可能性】
【0231】
本発明は、移動式クレーンに限らず、種々のクレーンに適用できる。
【符号の説明】
【0232】
Ｓ 出力復元システム
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ クレーン
Ｗ 荷物
１ 車両
１１ 車輪
１２ エンジン
１３ アウトリガ
２ クレーン装置
２０１ 旋回台
２０２ 旋回台カメラ
２０２ｆ 前側旋回台カメラ
２０２ｒ 後側旋回台カメラ
２０３ 旋回用油圧モータ
２０４ 伸縮ブーム
２０５ ジブ
２０６ ブームカメラ
２０７ メインフックブロック
２０８ メインフック
２０９ サブフックブロック
２１０ サブフック
２１１ 起伏用油圧シリンダ
２１２ メインウインチ
２１３ メインワイヤロープ
２１４ サブウインチ
２１５ サブワイヤロープ
２１６ キャビン
２１７ 操作部
２１８ 伸縮用油圧シリンダ
２１９ メインドラム用油圧モータ
２２０ サブドラム用油圧モータ
２３０ 旋回操作具
２３１ 起伏操作具
２３２ 伸縮操作具
２３３ メインドラム操作具
２３４ サブドラム操作具
２５０ 旋回用バルブ
２５１ 伸縮用バルブ
２５２ 起伏用バルブ
２５３ メインドラム用バルブ
２５４ サブドラム用バルブ
２６ 検出部
２６０ 旋回用センサ
２６１ 伸縮用センサ
２６２ 方位センサ
２６３ 起伏用センサ
２６４ 巻回用センサ
２７ 記憶部
２８ 通信部
２９ 制御部
２９０ 目標軌道算出部
２９１ ブーム位置算出部
２９２ 作動信号生成部
３ 操作端末
３０ 筐体
３１ 吊り荷移動操作具
３２ 端末側旋回操作具
３３ 端末側伸縮操作具
３４ 端末側メインドラム操作具
３５ 端末側サブドラム操作具
３６ 端末側起伏操作具
３７ 端末側表示部
３８ 端末側制御部
３９ 端末側方位センサ
４２ 制御システム
４２ａ フィードバック制御部
４２ｂ フィードフォワード制御部
７ サーバ
７１ 通信部
７２ 取得部
７３ 記憶部
７４ 表示部
７５ 制御部
７６ 入力部
８ 物理モデル
９ 制御対象
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ クレーン
Ｗ 荷物
１ 車両
１１ 車輪
１２ エンジン
１３ アウトリガ
２ クレーン装置
２０１ 旋回台
２０２ 旋回台カメラ
２０２ｆ 前側旋回台カメラ
２０２ｒ 後側旋回台カメラ
２０３ 旋回用油圧モータ
２０４ 伸縮ブーム
２０５ ジブ
２０６ ブームカメラ
２０７ メインフックブロック
２０８ メインフック
２０９ サブフックブロック
２１０ サブフック
２１１ 起伏用油圧シリンダ
２１２ メインウインチ
２１３ メインワイヤロープ
２１４ サブウインチ
２１５ サブワイヤロープ
２１６ キャビン
２１７ 操作部
２１８ 伸縮用油圧シリンダ
２１９ メインドラム用油圧モータ
２２０ サブドラム用油圧モータ
２３０ 旋回操作具
２３１ 起伏操作具
２３２ 伸縮操作具
２３３ メインドラム操作具
２３４ サブドラム操作具
２５０ 旋回用バルブ
２５１ 伸縮用バルブ
２５２ 起伏用バルブ
２５３ メインドラム用バルブ
２５４ サブドラム用バルブ
２６ 検出部
２６０ 旋回用センサ
２６１ 伸縮用センサ
２６２ 方位センサ
２６３ 起伏用センサ
２６４ 巻回用センサ
２７ 記憶部
２８ 通信部
２９ 制御部
２９０ 目標軌道算出部
２９１ ブーム位置算出部
２９２ 作動信号生成部
３ 操作端末
３０ 筐体
３１ 吊り荷移動操作具
３２ 端末側旋回操作具
３３ 端末側伸縮操作具
３４ 端末側メインドラム操作具
３５ 端末側サブドラム操作具
３６ 端末側起伏操作具
３７ 端末側表示部
３８ 端末側制御部
３９ 端末側方位センサ
４２ 制御システム
４２ａ フィードバック制御部
４２ｂ フィードフォワード制御部
７ サーバ
７１ 通信部
７２ 取得部
７３ 記憶部
７４ 表示部
７５ 制御部
７６ 入力部
８ 物理モデル
９ 制御対象
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】