(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-25
(45)【発行日】2022-12-05
(54)【発明の名称】クレーン、及びクレーンの吊具の振れ検出方法
(51)【国際特許分類】
B66C 13/22 20060101AFI20221128BHJP
【ＦＩ】
B66C13/22 M
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019028620
(22)【出願日】2019-02-20
(65)【公開番号】P2020132368
(43)【公開日】2020-08-31
【審査請求日】2021-11-16
(73)【特許権者】
【識別番号】503002732
【氏名又は名称】住友重機械搬送システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162640
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 康樹
(72)【発明者】
【氏名】門前 唯明
【審査官】八板 直人
(56)【参考文献】
【文献】特開平０６－２４７６８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１１３８８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３３６３９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２２４４１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２３８０６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０２８８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０８０８７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１７５７８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００６／０６８１２５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｃ １３／００－１５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
吊具と、吊部材を介して前記吊具を吊り下げるトロリと、
前記トロリを横行可能に支持するガーダーと、
前記ガーダーを走行可能に支持し、タイヤを有する走行部と、
加速度センサで検出された加速度に基づいて、前記ガーダーと路面との相対変位を検出する変位検出部と、
前記変位検出部で検出された検出結果に基づいて前記吊具の振れを抑制する制御を行うクレーン制御部と、を備え、
前記変位検出部は、前記ガーダーの水平方向からの傾斜によって生じる前記加速度センサの誤差を補正する、クレーン。
【請求項2】
前記変位検出部は、前記加速度センサで検出された前記加速度の積分を行う前に、前記加速度センサの誤差を補正する、請求項１に記載のクレーン。
【請求項3】
前記変位検出部は、前記加速度を積分して第１の積分値を取得した後、当該第１の積分値に対して第１のフィルタをかけ、前記第１のフィルタをかけた前記第１の積分値を積分して第２の積分値を取得した後、当該第２の積分値に対して第２のフィルタをかけることで、前記相対変位を検出する、請求項２に記載のクレーン。
【請求項4】
前記変位検出部は、ハイパスフィルタによって前記加速度センサの誤差を補正する、請求項１～３の何れか一項に記載のクレーン。
【請求項5】
吊具と、吊部材を介して前記吊具を吊り下げるトロリと、
前記トロリを横行可能に支持するガーダーと、
前記ガーダーの下端にて当該ガーダーを走行可能に支持する走行部と、を備えるクレーンの吊具の振れ検出方法であって、
前記ガーダーの水平方向からの傾斜によって生じる加速度センサの誤差を補正する補正工程と、
前記補正工程で誤差が補正された前記加速度センサで検出された加速度に基づいて、前記ガーダーと路面との相対変位を検出する変位検出工程と、を備えるクレーンの吊具の振れ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クレーン、及びクレーンの吊具の振れ検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のクレーンとして、特許文献１に記載されたものが知られている。クレーンは、吊具を水平方向に移動させながら、対象物を吊具で吊り上げている。このクレーンは、横行方向に延びるガーダーと、ガーダーを支持する一対の脚部と、脚部を走行可能に支持する走行部と、吊具を吊り下げてガーダーに沿って横行するトロリと、を備える。走行部は、タイヤを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００５－２３９３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、クレーンのガーダーは水平方向に対して傾斜する場合がある。例えば、上述のようなタイヤ式のクレーンは、タイヤの空気圧の変化などの影響により、水平方向に対して傾斜し易くなる。クレーンでは、吊具の振れを抑制するための制御が行われるが、クレーンのガーダーが傾斜した状態で揺れると、振れ止めの制御に影響を及ぼす可能性がある。従って、このようなクレーンの傾斜の影響を低減して、吊具の振れ止めの性能を向上することが求められていた。
【0005】
本発明は、吊具の振れ止めの性能を向上できるクレーン、及びクレーンの吊具の振れ検出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】
【0006】
本発明の一形態に係るクレーンは、吊具と、吊部材を介して吊具を吊り下げるトロリと、トロリを横行可能に支持するガーダーと、ガーダーを走行可能に支持し、タイヤを有する走行部と、加速度センサで検出された加速度に基づいて、ガーダーと路面との相対変位を検出する変位検出部と、変位検出部で検出された検出結果に基づいて吊具の振れを抑制する制御を行うクレーン制御部と、を備え、変位検出部は、ガーダーの傾斜によって生じる加速度センサの誤差を補正する。
【0007】
クレーンは、加速度センサで検出された加速度に基づいて、ガーダーと路面との相対変位を検出する変位検出部を備える。従って、トロリの横行に伴ってガーダーが変位する場合であっても、変位検出部が、そのようなガーダーの変位を検出することができる。そのため、クレーン制御部は、変位検出部で検出された検出結果に基づくことで、ガーダーの変位を考慮して吊具の振れを抑制する制御を行うことができる。ここで、クレーンは、タイヤを有する走行部を備えている。ガーダーは、タイヤの空気圧や摩耗などの影響により、水平方向から傾斜する場合がある。ガーダーが傾斜した場合、加速度センサの検出結果に誤差が含まれる。これに対し、変位検出部は、ガーダーの傾斜によって生じる加速度センサの誤差を補正する。従って、クレーン制御部は、ガーダーの傾斜の影響を低減した状態で、吊具の振れを抑制する制御を行うことができる。以上により、吊具の振れ止めの性能を向上することができる。
【0008】
クレーンにおいて、変位検出部は、加速度センサで検出された加速度の積分を行う前に、加速度センサの誤差を補正してよい。この場合、積分の結果に加速度センサの誤差の影響が含まれることを抑制できる。
【0009】
クレーンにおいて、変位検出部は、加速度を積分して第１の積分値を取得した後、当該第１の積分値に対して第１のフィルタをかけ、第１のフィルタをかけた第１の積分値を積分して第２の積分値を取得した後、当該第２の積分値に対して第２のフィルタをかけることで、相対変位を検出してよい。このように、各積分値の演算を行うたびにフィルタをかけることで、変位検出部は、ガーダーの相対変位を正確に検出することができる。
【0010】
クレーンにおいて、変位検出部は、ハイパスフィルタによって加速度センサの誤差を補正してよい。これにより、加速度センサの誤差を取り除くことができる。
【0011】
本発明の一形態に係るクレーンの吊具の振れ検出方法は、吊具と、吊部材を介して吊具を吊り下げるトロリと、トロリを横行可能に支持するガーダーと、ガーダーの下端にて当該ガーダーを走行可能に支持する走行部と、を備えるクレーンの吊具の振れ検出方法であって、ガーダーの傾斜によって生じる加速度センサの誤差を補正する補正工程と、補正工程で誤差が補正された加速度センサで検出された加速度に基づいて、ガーダーと路面との相対変位を検出する変位検出工程と、を備える。
【0012】
クレーンの吊具の振れ検出方法は、加速度センサで検出された加速度に基づいて、ガーダーと路面との相対変位を検出する変位検出工程を備える。従って、トロリの横行に伴ってガーダーが変位する場合であっても、変位検出工程にて、そのようなガーダーの変位を検出することができる。そのため、変位検出工程で検出した検出結果に基づくことで、ガーダーの変位を考慮して吊具の振れを抑制する制御を行うことが可能となる。ここで、ガーダーが水平方向から傾斜する場合、加速度センサの検出結果に誤差が含まれる。これに対し、補正工程では、ガーダーの傾斜によって生じる加速度センサの誤差を補正する。従って、吊具の振れを抑制する制御を行う際に、ガーダーの傾斜の影響を低減した状態で制御を行うことができる。以上により、吊具の振れ止めの性能を向上することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、吊具の振れ止めの性能を向上できるクレーン、及びクレーンの吊具の振れ検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態に係るクレーンのブロック図である。
【図2】クレーン装置を示す斜視図である。
【図3】振れを検出するためのカメラ及び光源の位置関係を示す図である。
【図4】クレーン装置の概略正面図である。
【図5】クレーンの等価モデルである。
【図6】制御装置のクレーン制御部のブロック構成を示すブロック構成図である。
【図7】加速度センサに発生する誤差について説明するための図である。
【図8】変位検出部のガーダーと路面の相対変位を検出する検出部の構成を示すブロック図である。
【図9】フィルタについて説明するためのグラフである。
【図10】フィルタについて説明するためのグラフである。
【図11】本実施形態に係るクレーンの吊具の振れ検出方法を含む吊具の振れ止め方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0016】
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係るクレーン１００について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るクレーン１００のブロック図である。図２は、クレーン装置２０を示す斜視図である。図１に示すように、クレーン１００は、クレーン装置２０と、制御装置５０と、を備える。
【0017】
図２に示すように、クレーン装置２０は、門型のクレーン装置である。クレーン装置２０は、例えば、接岸したコンテナ船に対してコンテナＣの移載等が行われるコンテナターミナルのコンテナヤードにおいて、コンテナＣの荷役を行うクレーン装置である。コンテナヤードＣＹには、コンテナＣが移載されるトレーラ１０等の走行路である荷役レーンが敷設されている。クレーン装置２０は、例えば荷役レーン上に停止したトレーラ１０に対して、コンテナＣを自動で移載する。クレーン装置２０は、トレーラ１０によって搬入されるコンテナＣをトレーラ１０から取得して、当該コンテナＣをコンテナヤードＣＹの所定位置に載置する。また、クレーン装置２０は、コンテナヤードＣＹに載置されているコンテナＣを取得して、当該コンテナＣをトレーラ１０に載置し、当該トレーラ１０によりコンテナＣを外部に搬出させる。
【0018】
クレーン装置２０は、クレーン本体部２１と、吊具２２と、を有している。クレーン本体部２１は、タイヤ付車輪を有する走行部２５により走行可能とされている。走行部２５は、走行モータの駆動によって走行する。また、クレーン本体部２１は、走行部２５に立設された一対の脚部２６，２６を二組備え、これら脚部２６，２６の上端部同士を繋ぐガーダー２７，２７を備える略門形に形成されている。更に、クレーン本体部２１は、走行方向に直交する方向にガーダー２７上を横行可能なトロリ２８を備えている。トロリ２８は、横行モータの駆動によって横行する。トロリ２８は、ドラム駆動モータ及び当該ドラム駆動モータにより正逆回転するドラムによって構成される巻駆動部２９を備え、ワイヤによって構成される吊部材３０を介して吊具２２を吊り下げている。吊具２２は、走行方向へ延びる形状を有している。トロリ２８からは、走行方向において二箇所から吊部材３０が延びており、吊具２２は走行方向における二箇所で吊部材３０に吊られている。
【0019】
なお、走行部２５及びトロリ２８のように、吊具２２を水平方向に移動させる機構を移動駆動部３５と称する場合がある。移動駆動部３５は上記の走行モータ及び横行モータを含んでいる。図１に示すように、移動駆動部３５の走行モータ及び横行モータは、制御装置５０によって制御される。また、巻駆動部２９のドラム駆動モータは、制御装置５０によって制御される。
【0020】
吊具２２は、コンテナＣを保持して吊り上げるための装置である。吊具２２は、コンテナＣを上面側から係止可能であり、コンテナＣを係止して吊り上げることによりコンテナＣの荷役を行う。吊具２２は、巻駆動部２９からの吊部材３０が掛け回されたシーブ３３を介して吊り下げられ、巻駆動部２９の正逆回転により昇降可能である。吊具２２は、制御部２３によって制御される。
【0021】
吊具２２は、平面視においてコンテナＣの上面の形状と略同一の形状を呈している。クレーン本体部２１は、長手方向における中央部の上側に、吊部材３０が掛け回されるシーブ３３を有している。吊具２２は、コンテナＣを吊具２２が係止する際に当該コンテナＣ上に位置する。吊具２２は、ガイド３２及びロックピン（不図示）を含んでいる。 ガイド３２は、吊具２２により取得されるべき目標のコンテナＣを吊具２２が取得する場合において、吊具２２が下降する際に、吊具２２を目標のコンテナＣ上に案内する。ガイド３２は、水平方向における吊具２２の短手方向の一端部及び他端部のそれぞれにおいて、長手方向の両端付近のそれぞれに設けられている。
【0022】
図３に示すように、クレーン装置２０は、カメラ４０及び光源４１を有している。カメラ４０は、光源４１の位置を捉えることで吊具２２の振れを検出するための画像を取得する機器である。カメラ４０は、トロリ２８と吊具２２との相対変位を検出するための変位検出部の一部として構成される。本実施形態では、カメラ４０はトロリ２８に設けられ、光源４１は吊具２２に設けられる。なお、図ではカメラ４０及び光源４１は、二組設けられているが、一組であってもよく、三組以上でもよい。吊具２２に振れが生じていない状態では、各光源４１は鉛直方向の上側に光軸ＬＡが延びるように光を照射する。また、各カメラ４０は、各光源４１の光軸ＬＡに近接した位置に配置される。これにより、吊具２２に振れが生じると、各カメラ４０は、各光源４１の光が移動している様子を示す画像を取得することができる。カメラ４０は、取得した画像を制御装置５０へ送信する（図１参照）。なお、カメラ４０及び光源４１の位置関係は、カメラ４０が光源４１の光を撮影することが可能である限り、特に限定されるものではない。また、カメラ４０が吊具２２に設けられ、光源４１がトロリ２８に設けられてもよい。
【0023】
また、クレーン装置２０は、加速度センサ４３を有している。加速度センサ４３は、ガーダー２７の上面に設けられている。ここでは、加速度センサ４３は、一対のガーダー２７，２７のうちの一方のガーダー２７に設けられる。加速度センサ４３は、設置箇所の加速度を検出する。加速度センサ４３は、路面に対するガーダー２７の相対変位を検出するための変位検出部の一部として機能する。加速度センサ４３は、検出した加速度を制御装置５０へ送信する（図１参照）。
【0024】
図１に示すように、 制御装置５０は、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信インターフェース及びユーザインターフェースを備え、一般的なコンピュータとして構成されている。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算器である。メモリは、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶媒体である。ストレージは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶媒体である。通信インターフェースは、データ通信を実現する通信機器である。ユーザインターフェースは、液晶やスピーカなどの出力器、及び、操縦レバー、ボタン、キーボードやタッチパネルやマイクなどの入力器である。プロセッサは、メモリ、ストレージ、通信インターフェース及びユーザインターフェースを統括し、後述する機能を実現する。制御装置５０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。制御装置５０は、複数のコンピュータから構成されていてもよい。
【0025】
制御装置５０は、クレーン１００全体を総合的に制御する装置である。制御装置５０は、演算部５１と、クレーン制御部５２と、変位検出部５３と、記憶部５４と、を備える。
【0026】
演算部５１は、クレーン１００の制御に必要な各種演算を行う。演算部５１は、吊具２２でコンテナＣを掴む際の動作やコンテナＣの搬送位置などを演算する。クレーン制御部５２は、クレーン１００の動作を制御する。クレーン制御部５２は、移動駆動部３５の走行モータ及び横行モータへ制御信号を送信することで、吊具２２の水平方向への移動を制御する。また、クレーン制御部５２は、巻駆動部２９のドラム駆動モータへ制御信号を送信することで、吊部材３０を介して吊具２２の巻上げ及び巻下げの動作を制御する。本実施形態では、クレーン制御部５２は、吊具２２の振れを抑制するように、移動駆動部３５を制御する。当該制御内容の詳細については後述する。
【0027】
変位検出部５３は、カメラ４０の画像に基づいて、吊具２２とトロリ２８との相対変位を検出する。変位検出部５３は、カメラ４０で取得された画像中の光源４１の位置に基づいて、吊具２２とトロリ２８との相対位置を検出する。また、変位検出部５３は、加速度センサ４３で検出された加速度に基づいて、ガーダー２７と路面との相対変位を検出する。変位検出部５３は、ガーダー２７の傾斜によって生じる加速度センサ４３の誤差を補正する。変位検出部５３がガーダー２７と路面との相対変位を検出するための制御については後述する。記憶部５４は、各種情報を記憶する。
【0028】
次に、図４～図６を参照して、制御装置５０が吊具２２の振れ止め制御を行う場合の制御内容について詳細に説明する。図４は、クレーン装置２０の概略正面図である。図５は、クレーン１００の等価モデルである。図６は、制御装置５０のクレーン制御部５２のブロック構成を示すブロック構成図である。
【0029】
図４に示すように、ガーダー２７が横行方向へ振れることによって、当該ガーダー２７上のトロリ２８も横行方向へ振れる。すると、トロリ２８と吊具２２との相対変位の変動に、ガーダー２７の揺れの影響が加算されてしまう。
【0030】
このようなガーダー２７の揺れが生じる現象について図５を参照して説明する。図５（ａ）は、ガーダー２７の揺れ及び吊具２２の振れがないバランス状態であるものとする。図５（ｂ）に示すように、吊具２２が風などの外力を受けることで、当該吊具２２に振れが発生する。吊具２２に振れが発生すると、図５（ｃ）に示すように、クレーン制御部５２は、吊具２２の振れを追いかける方向にトロリ２８を走行させるように制御する。すると、図５（ｄ）に示すように、トロリ２８からガーダー２７に反力が加わり、ガーダー２７はトロリ２８と反対方向に動く。このとき、トロリ２８もガーダー２７と共に反対方向へ動くことになる。このように、トロリ２８と吊具２２との間の相対変位は、ガーダー２７の揺れの影響を受け、見た目上の吊具２２の振れが、実際の吊具２２の振れと異なるものとなる。
【0031】
クレーン制御部５２は、トロリ２８の速度制御を行うことによって、吊具２２の振れ止め制御を行う。クレーン制御部５２は、上述のようにして発生するガーダー２７の揺れを考慮して、トロリ２８の速度制御を行う。クレーン制御部５２は、当該速度制御を行うために、図６に示すようなブロック構成を有する。
【0032】
図６に示すように、クレーン制御部５２は、吊具２２とトロリ２８との相対変位（吊具振れ）と、トロリ２８の位置（トロリ位置）と、ガーダー２７と路面の相対変位（ガーダー変位）と、を取得する。クレーン制御部５２は、変位検出部５３から吊具振れ及びガーダー変位を取得する。クレーン制御部５２は、トロリの車輪軸に取り付けられた車輪回転量検出用エンコーダからトロリ２８の位置を取得する。
【0033】
クレーン制御部５２は、トロリ位置の値に対して演算部１０３Ａにて制御ゲインＫ１を掛け合わせると共に、トロリ位置の値に対して演算部１０４Ａにて微分した後に演算部１０３Ｂにて制御ゲインＫ２を掛け合わせる。クレーン制御部５２は、演算部１０１にて、吊具振れの値とガーダー変位の値とを加算する。これにより、クレーン制御部５２は、当該演算部１０１からの出力値に対して演算部１０３Ｃにて制御ゲインＫ３を掛け合わせると共に、演算部１０１からの出力に対して演算部１０４Ｂにて微分した後に演算部１０３Ｄにて制御ゲインＫ４を掛け合わせる。クレーン制御部５２は、演算部１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ，１０３Ｄからの出力値のそれぞれを演算部１０２にて加算する。これにより、クレーン制御部５２は、演算部１０２からの出力値をトロリ速度指令信号としてトロリの駆動部４５へ出力する。以上のように、クレーン制御部５２は、演算部１０１にてガーダー変位の値を吊具振れの値に加算しているため、ガーダー２７の振れを考慮した上で、トロリ２８の速度制御を行うことができる。
【0034】
次に、図７～図１０を参照して、ガーダー２７と路面との相対変位を検出するための制御について説明する。図７は、加速度センサ４３に発生する誤差について説明するための図である。図８は、変位検出部５３のガーダー２７と路面の相対変位を検出する検出部１２０の構成を示すブロック図である。図９及び図１０は、フィルタについて説明するためのグラフである。
【0035】
図７（ａ）に示すように、走行部２５のタイヤ２５ａの空気圧の変化や摩耗などの影響により、ガーダー２７が傾くことがある。このとき、図７（ｂ）に示すように、加速度センサ４３も水平方向に対して傾く。加速度センサ４３が傾くと、加速度センサ４３の加速度信号に重力の影響による加速度Ｆが含まれてしまう。従って、図７（ｃ）に示すように、加速度センサ４３が検出した加速度信号が、誤差を含んだものとなる。加速度センサ４３が傾いていない場合、加速度信号は、ガーダー２７の振動に基づいて、原点を中心位置として振動するような波形を描く。しかし、加速度センサ４３が傾いている場合、加速度信号は、傾きによって乗じた誤差の分だけ、中心位置が原点からオフセットした波形を描く。従って、変位検出部５３は、このような誤差を補正した後に、ガーダー２７と路面との相対変位を検出する。
【0036】
図８に示すように、検出部１２０は、フィルタ１２１と、積分演算部１２２と、フィルタ１２３（第１のフィルタ）と、積分演算部１２４と、フィルタ１２６（第２のフィルタ）と、を備える。フィルタ１２１は、加速度センサ４３の加速度信号である加速度信号から、誤差を除去する。積分演算部１２２は、誤差が除去された加速度のデータを積分する。フィルタ１２３は、積分演算部１２２の演算結果である第１の積分値からノイズを除去することで速度を導き出す。積分演算部１２４は、速度を積分する。フィルタ１２６は、積分演算部１２４の演算結果である第２の積分値からノイズを除去することで変位を導き出す。
【0037】
フィルタ１２１，１２３，１２６は、ハイパスフィルタによって構成されている。ハイパスフィルタは、高周波成分を取り出して、低周波成分を除去するフィルタである。図９に示すように、加速度センサ４３からの加速度信号（「ガーダ加速度」で示す一点鎖線のグラフ）は所定の中心位置を基準として振動する波形を描く。検出部１２０は、当該波形の中心位置の原点からのオフセットが、加速度センサ４３の誤差であると推定する。従って、フィルタ１２１は、加速度信号から当該オフセットを除去する。図９（ａ）の「ガーダ加速度ＨＰＦ」のグラフがオフセット除去後の加速度信号のグラフである。当該グラフに示すように、オフセット除去後の加速度信号は、原点を中心位置として振動する波形を描く。
【0038】
ここで、フィルタ１２１の計算開始時には過渡状態の波形の歪みが生じる。具体的には、図９（ａ）のグラフの一つ目の波は二つ目以降の波よりも振幅が小さくなっている。フィルタ１２３，１２６は、このような波形の歪みの影響を低減することができる。当該効果を説明するために、フィルタ１２３，１２６を用いずに、フィルタ１２１から出力された加速度信号を直接積分しただけの速度のグラフを図９（ｂ）に示し、更にその速度を直接積分しただけの変位のグラフを図９（ｃ）に示す。なお、図９（ｂ）（ｃ）では、フィルタを用いていないため、一点鎖線のグラフと実線のグラフが一致している。図９（ｂ）に示すように、加速度の計算開始時の波形の歪みの影響により、速度の波形も計算開始時に歪みが生じる。更に、変位は、速度の歪みを引きずった状態で積分を行うため、オフセット誤差を含んだ波形を描く。
【0039】
次に、フィルタ１２１から出力された加速度信号を積分してフィルタ１２３を通した時の波形を図１０（ａ）の「ガーダ速度ＨＰＦ」に示す。図１０（ａ）の「ガーダ速度」のグラフは、図９（ｂ）のグラフと同じである。図１０（ａ）に示すように、フィルタ１２３を用いてオフセット除去を行うことで、計算開始時の歪みが低減されている。図１０（ｂ）は、フィルタ１２３から出力された速度を直接積分してフィルタ１２６を通していない変位のグラフである。図１０（ｂ）に示すように、フィルタ１２３を用いることで、変位のオフセットも低減されている。図１０（ｃ）の「ガーダ変位ＨＰＦ」は、フィルタ１２３から出力された速度を積分してフィルタ１２６を通した時の波形である。図１０（ｃ）の「ガーダ変位」のグラフは図１０（ｂ）のグラフと同じである。図１０（ｃ）に示すように、フィルタ１２６を用いることで、変位のオフセットが更に低減されている。以上より、フィルタ１２３，１２６を用いることで、ガーダー２７の変位をより正確に検出することができる。
【0040】
次に、図１１を参照して、本実施形態に係るクレーンの吊具２２の振れ検出方法を含む吊具２２の振れ止め方法について説明する。図１１は、本実施形態に係るクレーンの吊具２２の振れ検出方法を含む吊具２２の振れ止め方法を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、制御装置５０内にて繰り返し実行される。図１１に示すように、振れ止め方法は、情報検出工程Ｓ１０と、補正工程Ｓ２０と、変位検出工程Ｓ３０と、振れ止め制御工程Ｓ４０と、を備える。このうち、クレーンの吊具２２の振れ検出方法は、補正工程Ｓ２０と、変位検出工程Ｓ３０と、を備える。
【0041】
情報検出工程Ｓ１０は、トロリ２８の位置、及び吊具２２とトロリ２８との相対変位を検出する工程である。補正工程Ｓ２０は、ガーダー２７の傾斜によって生じる加速度センサ４３の誤差を補正する工程である。補正工程Ｓ２０では、加速度センサ４３からの加速度信号をフィルタ１２１（図８参照）でオフセット除去することによって実行される。変位検出工程Ｓ３０は、補正工程Ｓ２０で誤差が補正された加速度センサ４３で検出された加速度に基づいて、ガーダー２７と路面との相対変位を検出する工程である。変位検出工程Ｓ３０では、フィルタ１２１から出力された加速度信号を積分演算部１２２で積分してフィルタ１２３を通して速度を演算し、当該速度を積分演算部１２４で積分してフィルタ１２６を通すことで、変位を演算している（図８参照）。振れ止め制御工程Ｓ４０は、情報検出工程Ｓ１０及び変位検出工程Ｓ３０で検出された値を用いて、吊具２２の振れ止めを行う工程である。振れ止め制御工程Ｓ４０では、第１の図６に示すクレーン制御部５２が演算を行ってトロリ２８の速度制御を行うことにより、吊具２２の振れ止めを行う。以上により、図１１に示す処理が完了し、再び情報検出工程Ｓ１０から処理が繰り返される。
【0042】
次に、本実施形態に係るクレーン１００、及びクレーンの吊具２２の振れ検出方法の作用・効果について説明する。
【0043】
クレーン１００は、加速度センサ４３で検出された加速度に基づいて、ガーダー２７と路面との相対変位を検出する変位検出部５３を備える。従って、トロリ２８の横行に伴ってガーダー２７が変位する場合であっても、変位検出部５３が、そのようなガーダー２７の変位を検出することができる。そのため、クレーン制御部５２は、変位検出部５３で検出された検出結果に基づくことで、ガーダー２７の変位を考慮して吊具２２の振れを抑制する制御を行うことができる。ここで、クレーン１００は、タイヤ２５ａを有する走行部２５を備えている。ガーダー２７は、タイヤ２５ａの空気圧や摩耗などの影響により、水平方向から傾斜する場合がある。ガーダー２７が傾斜した場合、加速度センサ４３の検出結果に誤差が含まれる。これに対し、変位検出部５３は、ガーダー２７の傾斜によって生じる加速度センサ４３の誤差を補正する。従って、クレーン制御部５２は、ガーダー２７の傾斜の影響を低減した状態で、吊具２２の振れを抑制する制御を行うことができる。以上により、吊具２２の振れ止めの性能を向上することができる。
【0044】
クレーン１００において、変位検出部５３は、加速度センサ４３で検出された加速度の積分を行う前に、加速度センサ４３の誤差を補正する。この場合、積分の結果に加速度センサ４３の誤差の影響が含まれることを抑制できる。
【0045】
クレーン１００において、変位検出部５３は、積分演算部１２２で加速度を積分して第１の積分値を取得した後、当該第１の積分値に対してフィルタ１２３をかけ、フィルタ１２３をかけた第１の積分値を積分演算部１２４で積分して第２の積分値を取得した後、当該第２の積分値に対してフィルタ１２６をかけることで、相対変位を検出する。このように、各積分値の演算を行うたびにフィルタをかけることで、変位検出部５３は、ガーダー２７の相対変位を正確に検出することができる。
【0046】
クレーン１００において、変位検出部５３は、ハイパスフィルタによって加速度センサ４３の誤差を補正する。これにより、加速度センサ４３の誤差を取り除くことができる。
【0047】
クレーン１００の吊具２２の振れ検出方法は、吊具２２と、吊部材３０を介して吊具を吊り下げるトロリ２８と、トロリ２８を横行可能に支持するガーダー２７と、ガーダー２７の下端にて当該ガーダー２７を走行可能に支持し、タイヤ２５ａを有する走行部２５と、を備えるクレーン１００の吊具２２の振れ検出方法であって、ガーダー２７の傾斜によって生じる加速度センサ４３の誤差を補正する補正工程Ｓ２０と、補正工程Ｓ２０で誤差が補正された加速度センサ４３で検出された加速度に基づいて、ガーダー２７と路面との相対変位を検出する変位検出工程Ｓ３０と、を備える。
【0048】
クレーン１００の吊具２２の振れ検出方法は、加速度センサ４３で検出された加速度に基づいて、ガーダー２７と路面との相対変位を検出する変位検出工程Ｓ３０を備える。従って、トロリ２８の横行に伴ってガーダー２７が変位する場合であっても、変位検出工程Ｓ３０にて、そのようなガーダー２７の変位を検出することができる。そのため、変位検出工程Ｓ３０で検出した検出結果に基づくことで、ガーダー２７の変位を考慮して吊具２２の振れを抑制する制御を行うことが可能となる。ここで、ガーダー２７が水平方向から傾斜する場合、加速度センサ４３の検出結果に誤差が含まれる。これに対し、補正工程Ｓ２０では、ガーダー２７の傾斜によって生じる加速度センサ４３の誤差を補正する。従って、吊具２２の振れを抑制する制御を行う際に、ガーダー２７の傾斜の影響を低減した状態で制御を行うことができる。以上により、吊具２２の振れ止めの性能を向上することができる。
【0049】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【0050】
例えば、上述の実施形態では、クレーンとしてタイヤ２５ａを有するタイヤ式のクレーンが例示されていたが、クレーンの種類は特に限定されるものではない。例えば、ガーダーが傾斜し得るものであれば、他の種類のクレーンを採用してもよい。
【0051】
また、変位検出部５３が吊具２２の振れを検出する検出方法は図３に示すような光源とカメラを用いる方法に限定されず、あらゆる方法で振れを検出してよい。例えば、横行モータのトルクから振れを検出してもよい。
【符号の説明】
【0052】
２２…吊具、２５…走行部、２５ａ…タイヤ、２７…ガーダー、２８…トロリ、３０…吊部材、４３…加速度センサ、５２…クレーン制御部、５３…変位検出部、１００…クレーン。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】