JP2019019001A - 揚重装置の積み荷受け入れ要素の回転振動を減衰する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】揚重装置の積み荷受け入れ要素の回転振動を減衰する方法が提供すること。【解決手段】制御器パラメータを有する減衰制御器によって揚重装置１の積み荷受け入れ要素７の高さ方向軸周りの回転振動を減衰する方法であって、積み荷受け入れ要素７が、少なくとも３つの保持要素６ａ〜６ｄによって揚重装置１の支持要素５に結合され、積み荷受け入れ要素７と支持要素５の間の少なくとも１つの保持要素６ａ〜６ｄの長さが、保持要素６ａ〜６ｄへ作用するアクチュエータ１１を用いて、減衰制御器によって調整される、前記方法において、少なくとも１つの制御器パラメータが、積み荷受け入れ要素７の回転振動モデルに基づき、昇降高さの関数として算出されること、及び適宜の昇降高さにおいて積み荷受け入れ要素７の回転振動を減衰するために、少なくとも１つの制御器パラメータが昇降高さに適応される。【選択図】図３

Description

具体的な本発明は、少なくとも１つの制御器パラメータを有する減衰制御器によって揚重装置の積み荷受け入れ要素の高さ方向軸周りの回転振動を減衰する方法であって、積み荷受け入れ要素が、少なくとも３つの保持要素によって揚重装置の支持要素に結合され、積み荷受け入れ要素と支持要素の間の少なくとも１つの保持要素の長さが、少なくとも１つの保持要素へ作用するアクチュエータを用いて、減衰制御器によって調整される、前記方法に関するものである。

多くの様々な実施形態において揚重装置、特にクレーンが存在し、これらは、多くの異なる応用分野において用いられている。例えば、主に土木工学に用いられるタワークレーンが存在し、あるいは、例えば風力発電設備の取付のための移動式クレーンが存在する。橋形クレーンは、例えば工場屋内における屋内クレーンとして用いられ、ガントリクレーンは、港における船舶から鉄道若しくはトラックへの積み替え又は貨物駅における鉄道からトラックへの積み替え又はこの逆のような、一貫輸送の商品積み替えのための積み替え箇所における例えば搬送コンテナの操作のために用いられる。このとき、主に、商品は、搬送のために標準化されたコンテナ、いわゆるＩＳＯコンテナに貯蔵され、このコンテナは、同様に、３つの搬送モード道路、レール、水に適している。ガントリクレーンの構造及び機能は、十分に知られているとともに、例えば特許文献１において「船舶から陸へのクレーン」に基づき記載されている。このクレーンは、支持構造あるいははりが配置されたガントリを備えている。このとき、ガントリは、車輪によって例えばレール上で可動に配置されているとともに、一方向に移動することが可能である。はりがガントリに固結されており、はりには、ここでもはりに沿って可動な移動クレーンが配置されている。貨物、例えばＩＳＯコンテナを受け入れるために、移動クレーンは、４つのロープを用いて、積み荷受け入れ要素、いわゆるスプレッダに結合されている。コンテナを受け入れるとともに操作するために、スプレッダは、ロープウインチ、ここではそれぞれ２つのロープについて２つのロープウインチを用いて昇降されることができる。スプレッダは、異なる大きさのコンテナに適合されることも可能である。

物流プロセスの経済性を高めるために、とりわけ非常に迅速な商品積み替えが要求され、すなわち、例えば貨物船からの積み荷受け入れ要素と適切なガントリクレーン全体の非常に迅速な積み込み過程及び荷下ろし過程が要求される。しかし、このような迅速な移動過程により、更に操作過程を遅延させる積み荷受け入れ要素の不都合な振動が増大することとなる。なぜなら、コンテナが設定された箇所に正確に配置されることができないためである。特に、積み荷受け入れ要素の回転振動、すなわち高さ方向軸周りの振動が煩わしい。なぜなら、この振動は、従来のクレーンについてはクレーン操作者によってなかなか補整し得ないためである。加えて、このような回転振動は、例えばコンテナの不均一な積み荷又は風の影響により引き起こされるか、又は増幅されることがある。

特許文献１には、とりわけ高さ方向軸（傾斜：ｓｋｅｗ）周りの振動の問題について言及されているが、満足のいく解決手段は提案されていない。積み荷受け入れ要素の目標位置からの偏差を測定するため、及び積み荷受け入れ要素の移動クレーンからの間隔を測定するために、積み荷受け入れ要素には、照明装置から成る目標物体が設けられており、移動クレーンには対応するＣＣＤカメラが設けられている。これにより、高さ方向軸（傾斜：ｓｋｅｗ）周りの、長手方向軸（傾き：ｌｉｓｔ）周りの、及び横方向軸（トリム：ｔｒｉｍ）周りの角度偏差を算出することが可能である。偏差を補整するために、保持ローブごとに１つのアクチュエータが設けられており、このアクチュエータによって、保持ロープの長さを変更することが可能である。偏差（トリム、傾き又は傾斜）に応じて、アクチュエータは異なる態様で作動されるため、個々の保持ロープが短縮又は延長され、対応する誤差が補正される。これにおける欠点は、方法により、回転振動の動特性を考慮することなく角度誤差を補整することのみが提案されていることである。これにより、回転振動は補整されることができない。

特許文献２には、積み荷受け入れ要素の回転振動を補整するために、積み荷受け入れ要素と保持ローブの間に回転装置を配置することが提案されている。しかしながら、このことは、手間がかかるとともに、これにより高価となり、加えて、回転装置の質量によって有効荷重が低減される。

非特許文献１には、ガントリクレーンの積み荷受け入れ要素の回転振動を補整するための閉ループ制御方法が提案されている。これにおいては、特許文献１と同様に、ロープ長さを変更するための１つのアクチュエータが各保持ロープに配置されているとともに、積み荷受け入れ要素には、積み荷受け入れ要素の角度偏差を測定するために移動クレーンに配置されたＣＣＤカメラと協働する照明要素が配置されている。ここで、積み荷受け入れ要素の回転振動の減衰のために、数学的なモデルと、入力成形（ｉｎｐｕｔ ｓｈａｐｉｎｇ）制御法とが用いられる。入力成形法は、フィードフォワード制御の一種であり、これにより、積み荷受け入れ要素の回転角を調整することが可能である。これによって、存在する回転振動を減衰することはできない。加えて、欠点は、入力成形法において用いられる数学的なモデルは、非常に正確である必要があることである。なぜなら、パラメータ偏差を補整する手段が存在しないためである。

米国特許出願公開第２００７／０２８９９３１号明細書 独国特許出願公開第１０２０１００５４５０２号明細書

Ｑｕａｎｇ Ｈｉｅｕ Ｎｇｏら、「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２３」における「Ｓｋｅｗ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ａ ｑｕａｙ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｃｒａｎｅ」、２００９年

したがって、本発明の課題は、従来技術の欠点を解消することであり、特に、揚重装置の積み荷受け入れ要素の回転振動を減衰する方法が提供されるべきである。

本発明によれば、上記課題は、少なくとも１つの制御器パラメータが、積み荷受け入れ要素の回転振動モデルに基づき、昇降高さの関数として算出されること、及び適宜の昇降高さにおいて積み荷受け入れ要素の回転振動を減衰するために、少なくとも１つの制御器パラメータが昇降高さに適応されることによって解決される。この単純な方法により、減衰制御器の１つ又は複数の制御パラメータを手動で設定する必要なく、適宜の昇降高さにおいて、積み荷受け入れ要素の回転振動を減衰させることが可能である。これにより、揚重装置の動作あるいは積み荷の迅速な移動及び正確な位置決めが本質的に単純化され、これにより、時間の削減と、これによる生産性の向上とがもたらされる。

好ましくは、積み荷受け入れ要素が、この積み荷受け入れ要素の所定の昇降高さにおいて回転振動へ励起されること、並びにこのとき、高さ方向軸周りの積み荷受け入れ要素の少なくとも１つの実際の回転角及び実際のアクチュエータ位置が検出され、これにより、積み荷受け入れ要素の回転振動モデルのモデルパラメータが、設定された昇降高さにおいて、同定法に基づき同定される。これにより、適切な同定法を用いて、選択された回転振動モデルの既知でないモデルパラメータを算出することができ、これによって、積み荷受け入れ要素の既知でない振動特性が、算出され、回転振動の減衰のために考慮に入れられることが可能である。

有利には、少なくとも１つのアクチュエータが油圧式又は電気式に操作され、これにより、例えば油圧シリンダ又は電気モータのような標準構成要素を用いることができるとともに、存在するエネルギー供給システムを使用することが可能である。

少なくとも４つの保持要素が積み荷受け入れ要素と支持要素の間に設けられていれば、より大きな積み荷を操作することが可能である。

少なくとも２つのアクチュエータが設けられ、特に保持要素ごとに１つのアクチュエータが設けられれば有利である。これにより、一方では、回転振動減衰の冗長性を実現することができ、これにより、信頼性を高めることができる。他方では、より小さな慣性のより小さなアクチュエータを用いることができ、これにより、減衰閉ループ制御の応答時間を短縮し、制御精度を高めることが可能である。

有利には、昇降高さが、支持要素又は積み荷受け入れ要素の間に配置されたカメラシステムを用いて、又は揚重装置の昇降駆動部を用いて測定される。これにより、昇降高さを非常に正確かつ容易に検出することが可能である。

好ましくは、積み荷受け入れ要素の回転角が、支持要素又は積み荷受け入れ要素の間に配置されたカメラシステムを用いて測定される。この単純な方法により、積み荷受け入れ要素の回転角を非常に正確に決定することが可能である。加えて、カメラシステムは、比較的容易に存在する揚重装置に後付けすることが可能である。

好ましい一実施形態によれば、回転振動モデルが、少なくとも３つのモデルパラメータ、特に動的パラメータδ、減衰パラメータξ及びシステムゲインパラメータｉ_βを有する二階微分方程式である。二階微分方程式による回転振動系の数学的なモデル化により、単純であるものの十分に正確な現実の回転振動の表現が得られる。

同定法が数学的な方法、特にオンライン最小二乗法であれば、有利である。この通常の数学的な手法により、モデルパラメータを容易かつ十分正確に算出することが可能である。

減衰制御器として、好ましくは５つの制御器パラメータＫ_ｌ，Ｋ_１，Ｋ_２，Ｋ_ＦＦ，Ｋ_Ｐを有する状態制御器が用いられれば、有利である。これにより、高い制御精度でより迅速かつより安定した減衰制御器が得られる。統合されたフィードフォワード制御（制御器パラメータＫ_ＦＦ）により、マネジメント特性が改善され、積分器（制御器パラメータＫ_ｌ）により、一定の精度が得られるか、あるいはモデル安全性を補整することが可能である。

好ましい一実施形態によれば、積み荷受け入れ要素の目標回転角が減衰制御器にあらかじめ設定され、この減衰制御器が、積み荷受け入れ要素の目標回転角をあらかじめ設定された角度範囲、特に−１０°≦β_ｓｏｌｌ≦＋１０°の範囲において調整する。これにより、積み荷受け入れ要素の所望の回転を達成することができ、これにより、例えばコンテナのような積み荷も、斜めに位置するトラックのような正確に整向されていない目標へ位置決めされることが可能である。

有利には、減衰制御器にアンチワインドアップ保護が統合され、少なくとも１つのアクチュエータのアクチュエータ制限、特にアクチュエータの、最大限許容されるアクチュエータ位置ｓ_ｚｕｌ、最大限許容されるアクチュエータ速度ｖ_ｚｕｌ及び最大限許容されるアクチュエータ加速度ａ_ｚｕｌが減衰制御器に設定される。このいわゆるアンチワインドアップ保護により、減衰制御器が不安定となり得る、少なくとも１つのアクチュエータの許容されないほど大きな制御量を回避することができる。

以下に、具体的な本発明を、例示的で概略的かつ制限的でなく本発明の有利な形態を示す図１〜図４を参照しつつ詳細に説明する。

コンテナクレーンに基づく揚重装置の基本的な構造を示す図である。 回転振動を図示するための積み荷を含む積み荷受け入れ要素を示す図である。 回転振動を図示するための積み荷を含む積み荷受け入れ要素を示す図である。 概略的な揚重装置の部分図である。 減衰制御器の制御器構造を示す図である。 状態推定ユニットを示す図である。

図１には、例えば港において船舶への荷積み又は船舶から荷下ろしのために用いられる、例えば概略的なコンテナクレーン２に基づく揚重装置１が示されている。通常、コンテナクレーン２は、地面に固定して、又は可動に配置された支持構造３を備えている。可動の配置の場合には、図１に概略的に図示されているように、支持構造３は、例えばＹ方向へレール上を走行可能である。Ｙ方向のこの自由度により、コンテナクレーン２は、場所に関してフレキシブルに使用可能である。支持構造３は、この支持構造３に固結されたはり４を備えている。通常、このはり４には、支持要素５が配置されており、この支持要素は、はり４の長手方向、すなわち図示の例ではＸ方向に可動となっている。例えば、支持要素５は、ローラを用いてガイドにおいて支持されることが可能である。通常、支持要素５は、保持要素６を用いて、積み荷８を受け入れるための積み荷受け入れ要素７に結合されている。コンテナクレーン２の場合には、通常、積み荷８は、多くの場合には、２０フィート、４０フィート又は４５フィートの長さ及び８フィートの幅を有するＩＳＯコンテナである、コンテナ９である。同時に２つのコンテナ９を互いに並んで受け入れる（いわゆるデュアルスプレッダ（Ｄｕａｌ−Ｓｐｒｅａｄｅｒ））のに適した積み荷受け入れ要素７も存在する。しかし、積み荷受け入れ要素７の種類及び構成は、本発明による減衰方法にはもはや関係がなく、積み荷受け入れ要素７の適宜の実施形態を用いることが可能である。通常、保持要素６はロープとして構成されており、多くの場合には４つの保持要素６が支持要素５に配置されているが、これより多くの、又はこれにより少ない保持要素６、ただし少なくとも３つの保持要素６を設けることが可能である。例えばコンテナ９のような積み荷８を受け入れるために、支持要素５と積み荷受け入れ要素７の間の昇降高さＩ_Ｈが、昇降駆動部１０（図３参照）を用いて、図１に図示されているように例えばＺ方向へ調整可能である。保持要素６がロープとして構成されている場合には、通常、昇降高さＩ_Ｈは、図３に概略的に示されているように、１つ又は複数のロープウインチ１０ａ，１０ｂを用いて調整される。したがって、積み荷８あるいはコンテナ９を操作するために、揚重装置１あるいはコンテナクレーン２は、３つの軸線の方向へ移動することが可能である。迅速な移動の進行、コンテナ９の不均等な積載又は風の影響により、保持要素６に配置された積み荷受け入れ要素７は、これに配置されたコンテナ９により、図２ａ及び図２ｂに基づき後述するように振動が励起される。

図２ａには支持要素５が概略的に示されており、この支持要素には、積み荷８を含む積み荷受け入れ要素７が４つの保持要素６を用いて配置されている。座標系は、積み荷受け入れ要素７の自由度を示している。直線的な双方向矢印は積み荷受け入れ要素７の可能な移動方向を示しており、図示の例でのＹ方向における移動は、揚重装置１全体の移動によってなされ、Ｘ方向における移動ははり４（揚重装置１及びはり４は図１ａには図示されていない）における支持要素５の移動によってなされ、Ｚ方向における移動は、保持要素６及び昇降駆動部１０（不図示）を用いた昇降高さＩ_Ｈの変更によってなされる。湾曲した双方向矢印は、各軸線周りの積み荷受け入れ要素７の可能な回転を示している。Ｘ軸周りあるいはＹ軸周りの回転は、揚重装置１あるいはコンテナクレーン２のユーザによって比較的容易に補整されることが可能であり、ここでは詳細に説明しない。図２ｂに図示されているようなＺ軸（すなわち高さ方向軸）周りの回転は、冒頭で述べたように、非常に厄介である。なぜなら、特にＺ軸周りの積み荷受け入れ要素７の回転振動により、所定の位置、例えばトラックの貨車又は鉄道貨車の積み荷面における積み荷８の位置決めが困難となるか、あるいは遅延するためである。

そのため、本発明によれば、高さ方向軸周りの積み荷受け入れ要素７のこの種の回転振動を減衰することができる方法が意図されており、その結果、積み荷受け入れ要素７とこれに配置された積み荷８の迅速な移動の進行が可能となり、これは、荷役の効率向上に貢献するものである。図３及び図４に基づき、以下において方法を詳細に説明する。

当然、図１〜図３によるコンテナクレーン２としての揚重装置１の上述の実施形態は、例示的にのみ理解されるべきである。揚重装置１を、本発明による方法の応用について、例えば屋内クレーン、回転タワークレーン、移動式クレーンなどとして適宜他の構成とすることも可能である。重要なことは、揚重装置１の基礎となる機能と、揚重装置１が後述のように本発明による減衰方法を実行するために本質的な構成要素を備えていることである。

図３には、揚重装置１の本質的な構成要素が、ここではコンテナクレーン２の構成要素に基づき図示されている。ここには、本発明について本質的な部分が示されている。このようなクレーンの構造及び機能は、上述したものであるとともに十分に知られているため、詳細に説明しない。本発明の好ましい実施形態によれば、支持要素５（図３には概略的に点線で図示されている）と積み荷受け入れ要素７の間には、例えば高強度のロープ、特に鋼ロープとして形成され得る４つの保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが配置されている。Ｚ方向における積み荷受け入れ要素７の昇降のために、すなわち昇降高さＩ_Ｈの調整のために、昇降駆動部１０が設けられている。図３による例では、昇降駆動部１０がロープウインチ１０ａ，１０ｂによって構成されており、各ロープウインチ１０ａ，１０ｂには、それぞれ２つの保持要素６ａ，６ｃあるいは６ｂ，６ｄが巻き付けられている。しかし、当然、昇降駆動部の他の形態も考えられる。本発明による方法を実行するために、保持要素６の長さを変更するための少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが少なくとも１つの保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに設けられている。しかしながら、有利には、各保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが設けられている。好ましくは、図３から明らかなように、それぞれ１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを有する４つの保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが揚重装置１に配置されている。

図３に図示されているような昇降駆動部１０において、保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、積み荷受け入れ要素７に配置されたガイドローラを介して案内される。保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各自由端は、一固定された保持点、例えば支持要素５に固定されている。この構成では、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが好ましくは一固定された支持点、例えば支持要素５に固定されており、支持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの自由端はアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに固定されている。これにより、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを調整することで保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの長さを調整することが可能であり、これによって、支持要素５と積み荷受け入れ要素７の間の間隔も調整される。

このとき、支持要素５と積み荷受け入れ要素７の間の、対応する保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの長さを変更するために、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは減衰制御器１２によって作動されることができ、このとき、好ましくは少なくとも１つの目標アクチュエータ位置ｓ_ｓｏｌｌ又は目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌをアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにあらかじめ設定することが可能である。減衰閉ループ制御のために、少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの少なくとも１つの実際のアクチュエータ位置を減衰制御器１２によって検出することができる（減衰制御器１２は図３では不図示）。このとき、減衰制御器１２は、例えばハードウェア及び／又はソフトウェアの形態で別の部材として構成されることができるか、又は存在するクレーン制御部に実装されることも可能である。後に詳述するように、少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、減衰制御器１２によって、一方では、アクチュエータ位置及び／又はアクチュエータ速度を変更することで積み荷受け入れ要素７が回転振動について励起される（図３において双方向矢印によって示されている）ように作動され、他方では、積み荷受け入れ要素７の回転振動が減衰されるように作動される。

ここで、図示の実施形態では、回転振動の励起又は減衰のために、好ましくは支持要素５と積み荷受け入れ要素７の間の、対角状に対向する２つの保持要素６ａ，６ｂの長さが、対応するアクチュエータ１１ａ，１１ｂを用いて延長され、対角状に対向する他の２つの保持要素６ｃ，６ｄの長さが、対応するアクチュエータ１１ｃ，１１ｄを用いて短縮されるか、又はこれとは逆のことが行われる。しかし、例えば、支持要素５と積み荷受け入れ要素７の間に３つのみの保持要素６と、これら３つの保持要素６の長さを変更するための１つのみのアクチュエータ１１とを配置することも可能である。重要なことは、ただ、少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを用いて、支持要素と積み荷受け入れ要素７の間の、少なくとも１つの保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの長さを変更可能であり、その結果、図３ではＺ軸である高さ方向軸周りの積み荷受け入れ要素７の回転振動を励起あるいは減衰することができることである。

アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは適宜に構成されることができ、好ましくは、長さ調整を可能とする油圧式又は電気式の実施形態が用いられる。図３に図示されているように、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが油圧シリンダの形態で用いられれば、例えばアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを操作するためのエネルギーを存在する油圧システムから取り入れることが可能である。しかし、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄも、例えばロープウインチとして構成され、電気的に作動されることができ、操作エネルギーを、存在する電源から取り入れることが可能である。支持要素５と積み荷受け入れ要素７の間の保持要素６の長さの変更に適した、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの他の実施形態も考えられる。特に、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、積み荷８の昇降中に期待されるべき力を制御する必要がある。保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの要求される長さ変更を所定の負荷においてもたらすために、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、例えば追加的な伝動装置も備えることが可能である。

本発明による減衰方法を実行するために、Ｚ軸（あるいは高さ方向軸）周りの積み荷受け入れ要素７の少なくとも１つン実際の回転角β_ｉｓｔを検出することができるようになっており、例えば、カメラシステムの形態の測定装置１４を設けることができ、支持要素５にカメラ１４ａが配置され、積み荷受け入れ要素７にはカメラ１４ａと協働する測定要素１４ｂが配置されているか、又はこの逆の配置となっている。しかし、実際の回転角β_ｉｓｔを、他の態様で、例えばジャイロセンサを用いて測定することもできる。重要なことは、実際の回転角β_ｉｓｔについての測定信号が存在し、この測定信号が減衰制御器１２へ供給され得ることである。さらに、支持要素５と積み荷受け入れ要素７の間の昇降高さＩ_Ｈが検出され得るようになっている。例えば、昇降高さＩ_Ｈは、昇降駆動部１０を介して、例えばクレーン制御部において利用可能なロープウインチ１０ａ，１０ｂの位置信号の形態で検出され得る。昇降高さＩ_Ｈを、クレーン制御部から取り入れることも可能である。しかし、昇降高さＩ_Ｈを、測定装置１４を用いて、例えば、昇降高さＩ_Ｈも、また実際の回転角β_ｉｓｔも検出可能なカメラシステムを用いて検出することも可能である。このような測定装置１４は従来技術において知られているため、ここでは詳細に言及しない。

以下に、減衰方法の個々のステップを図４に基づいて説明する。

図４には、上述したように別の部材としての、又は好ましくは揚重装置１の制御部に実装され得る減衰制御器１２と、この減衰制御器１２によって閉ループ制御される制御系１５とを有する本発明による制御構造の可能な構成のブロック図が示されている。図示の実施形態において、減衰制御器１２は状態制御器１３として構成されている。しかし、基本的には、それぞれ適切な他の制御器も用いることが可能である。制御系１５は、図３に基づき記載されたシステムを表している。減衰制御器１２の基準量は積み荷受け入れ要素７の目標回転角β_ｓｏｌｌであり、目標量は、好ましくは少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの目標アクチュエータ位置ｓ_ｓｏｌｌである。これに代えて、制御量として、目標アクチュエータ位置ｓ_ｓｏｌｌに代えて目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌを用いることも可能である。上述のように、実際の回転角β_ｉｓｔを、測定装置１４、例えばカメラシステムを用いて検出することができる。少なくとも検出された積み荷受け入れ要素７の実際の回転角β_ｉｓｔが（目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌが制御量として用いられる場合には検出された実際のアクチュエータ位置ｓ_ｉｓｔも）、フィードバックとして減衰制御器１２に供給される。また、更に実際の角速度β；’_ｉｓｔ（「’」は微分を表す。）を検出し、減衰制御器１２に供給することも考えられ、これにより、減衰閉ループ制御が更に改善され得る。当然、検出された実際の回転角β_ｉｓｔに基づき、必要であれば、実際の角速度β；’_ｉｓｔ又は実際の角加速度β；’’_ｉｓｔを例えば時間微分によって導出することができる。

必要な実際量、すなわち特に実際の回転角β_ｉｓｔ及び場合によってはその時間微分は、直接測定され得るか、又は少なくとも部分的に観測器において推定されることも可能である。例えば実際の回転角β_ｉｓｔのように観測器を用いて推定される実際量を用いる利点は、これにより、場合によっては存在する、減衰閉ループ制御にとって不都合な測定装置１４の測定値の測定ノイズを排除することができることにある。これは、図３による好ましい構成では実際の回転角β_ｉｓｔがなぜ測定装置１４によって測定され、それにもかかわらずなぜ減衰閉ループ制御に推定された実際の回転角β＾_ｉｓｔが用いられるのか（加えて、推定された実際の角速度β＾’_ｉｓｔもさらに用いることができる。図５も参照。）の主な理由である。このとき、例えばカルマンフィルタのような適宜の適切な、十分に知られた観測器を用いることができ、必要な実際量の推定値が算出される。以下において、推定値は場合によっては「＾」で示される。

ただし、本発明による減衰方法のための制御構造は、二次的なものであり、基本的にはそれぞれ適切な制御器を用いることが可能であることに留意すべきである。そうすると、必要な実際量が測定値又は推定値として実施に応じて減衰制御器１２に供給されるべきである。

減衰制御器１２は、少なくとも１つの、好ましくは５つの制御パラメータを備えている。１つ又は複数の制御パラメータを用いて、閉ループ制御の特性、例えば応答特性、動的特性、オーバーシュート、減衰などを調整することができ、制御パラメータを用いて、特性のうちそれぞれ１つを調整することが可能である。複数の特性に影響を与えるべき場合には、対応する数の制御パラメータが必要である。これにより、閉ループ制御されるシステムのシステム特性を適応させることが可能である。

適切な減衰制御器１２の構想のために、まず、制御系、すなわち（例えば図３に図示されているような）閉ループ制御されるべき技術的なシステムをモデル化すべきである。本実施例の場合には、Ｚ軸周りの積み荷受け入れ要素７の回転振動特性が、回転振動モデルによって、例えば
δβ’’＋ξβ’＋β＝ｉ_βｓ
の形態での二階微分方程式によって、表現される。この回転振動モデルの３つのモデルパラメータは、動的パラメータδ、減衰パラメータξ及びシステムゲインパラメータｉ_βであり、これらは、例えば、積み荷受け入れ要素７を含む積み荷８の質量慣性モーメントＪ_βによって、
δ＝Ｊ_β／ｃ_β（ｌ_Ｈ）
として、及び振動系のバネ定数ｃβ及び減衰定数ｄβによって
ξ＝ｄ_β／ｃ_β（ｌ_Ｈ）
として定義されている。このとき、バネ定数ｃ_βは、昇降高さＩ_Ｈに依存してモデル化される。

この回転振動モデルは例示的にのみ理解されるべきであり、現実の回転振動を表現し、あるいは近似することができる他の回転振動モデルも用いることが可能であることに留意すべきである。

回転振動モデルのパラメータ、すなわち例えばδ、ξ及びｉ_βは、既知であり得るが、通常既知ではない。したがって、第１のステップにおいて、モデルパラメータを同定法によって同定することが可能である。このような同定法は、例えばＩｓｅｒｍａｎｎ，Ｒ著、「Ｉｄｅｎｔｉｆｉｋａｔｉｏｎ ｄｙｎａｍｉｓｃｈｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｅ」第２版、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、１９９２年、又はＬｊｕｎｇ，Ｌ著、「Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：Ｔｈｅｏｒｙ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｕｓｅｒ」第２版、Ｐｒｅｔｉｃｅ Ｈａｌｌ、２００９年から十分に知られているため、ここではこれについて詳細に言及しない。同定法に共通しているのは、同定されるべきシステムが入力関数（例えば跳躍関数）によって励起され、出力量が検出され、モデルの出力量と比較されることである。そして、モデルパラメータが、測定された出力量とモデルによって演算された出力量の間の誤差を最小化するように変更される。場合によっては必要な同定のために、減衰制御器１２は、積み荷受け入れ要素７がこれに配置された積み荷８と共に所定の昇降高さＩ_ＨにおいてＺ軸周りの回転振動へ励起されるように減衰制御器１２を用いることが可能である。この目的のために、固有の励起制御器が、例えば二位置制御器の形態で減衰制御器１２に実装されることができる。二位置制御器により、少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが、例えば積み荷受け入れ要素７の実際の回転角β_ｉｓｔに依存して最大限可能な目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌで作動される。これは、例えば積み荷受け入れ要素７の回転角β_ｉｓｔ≧０°においては、少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが最大限可能な負のアクチュエータ速度ｖで作動され、積み荷受け入れ要素７の回転角β_ｉｓｔ≦０°においては、少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが最大限可能な正のアクチュエータ速度ｖで作動されることを意味している。４つの保持要素６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄと、これらと協働する４つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとを有する図３による揚重装置１の構成の場合には、例えばアクチュエータ１１ａ，１１ｂが最大限可能な正のアクチュエータ速度ｖで作動され、アクチュエータ１１ｃ，１１ｄが最大限可能な負のアクチュエータ速度ｖで作動されるか、又はこの逆がなされることで、励起が有利には逆に行われる。このとき、回転振動の励起は、積み荷受け入れ要素７の適宜の、しかし固定された昇降高さＩ_Ｈにおいてなされる。積み荷受け入れ要素７の励起された回転振動に基づき、減衰制御器１２は、積み荷受け入れ要素７の検出された実際の回転角β_ｉｓｔ及び少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの検出された実際のアクチュエータ位置ｓ_ｉｓｔに基づいて、同定法を用いて、あらかじめ設定された昇降高さＩ_Ｈにおける実装された回転振動モデルのモデルパラメータを算出する。上記回転振動モデルの場合には、好ましくは、まず、動的パラメータδ及び減衰パラメータξが算出され、その後、好ましくは少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの静止状態（実際のアクチュエータ速度ｖ_ｉｓｔ＝０）において、システムゲインパラメータｉ_βが算出される。本発明の一実施形態によれば、同定法として、数学的なオンライン最小二乗法がモデルパラメータの同定に用いられるが、他の方法、例えばオフライン最小二乗法又は最適化を基礎とする方法を用いることも考えられる。

既知の（あらかじめ既知であるか、又は同定された）モデルパラメータにより、減衰制御器１２が回転振動モデルに対して描写され得る。このために、適切な制御器構造、例えばＰＩＤ制御器又は状態制御器が選択される。当然、各制御構造は、制御器構想方法を用いて、所望の閉ループ制御特性が生じるように設定される必要があるいくつかの制御器パラメータＫ_ｋ（ｋ≧１）を有している。このような制御器構造方法は同様に十分に知られているため、これについて詳細に説明しない。周波数特性法、根軌跡法、極配置による制御器構想及びリッカチ法が例示的に挙げられ、当然、更に多数の方法が存在する。しかし、対象となる本発明にとっては、具体的な制御器構造も、また具体的な制御器構想方法も重要ではない。所望の閉ループ制御特性も、当然安定基準及び他の境界条件を考慮に入れて、本発明については、本質的に適宜選択され得る。本発明にとって本質的なことは、ただ、制御器パラメータが昇降高さＩ_Ｈに依存して設定されることである。これも、様々な態様で行われることが可能である。

様々な昇降高さＩ_Ｈについてのモデルパラメータを同定し、そして、制御器パラメータＫ_ｋをそれぞれ様々な昇降高さについて決定することが考えられる。このようにして、制御器パラメータＫ_ｋの特性線を昇降高さＩ_Ｈに依存して構築することができるか、又は昇降高さＩ_Ｈ又は例えば質量慣性モーメントＪ_βのような他の量に依存して特性マップを構築することが可能である。当然、これは、非常に手間がかかるものであるとともに、あまり実用的ではない。したがって、好ましくは、減衰制御器１２の制御器パラメータＫ_ｋは、少なくとも昇降高さＩ_Ｈ及び場合によっては他のモデルパラメータの関数としての数式上の関係として、すなわち例えば
Ｋ_ｋ＝ｆ（Ｉ_Ｈ）又はＫ_ｋ＝ｆ（Ｉ_Ｈ，．．．）
と記述される。これにより、制御器パラメータＫ_ｋは、昇降高さＩ_Ｈについてのみ設定される必要があり、容易に他の昇降高さＩ_Ｈへ換算されることが可能である。しかし、数式上の関係に基づき、同様に様々な昇降高さＩ_Ｈについての制御器パラメータＫ_ｋをオフラインで演算することができ、これに基づき、特性線又はつづいて用いられる特性マップを作成することができる。

減衰閉ループ制御のために、制御器パラメータＫ_ｋが、閉ループ制御の各時間ステップにおいて、例えば特性マップからの読み取りによって、又は演算によって、実際の昇降高さＩ_Ｈに適合される。そして、減衰制御器１２は、適合された制御器パラメータＫ_ｋによって、少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによって各時間ステップにおいて設定される制御量を算出する。制御器パラメータＫ_ｋは、積み荷受け入れ要素７の回転振動を適宜の昇降高さＩ_Ｈにおいて最適に減衰することができるように、実際の昇降高さＩ_Ｈに適合される。

特に、積み荷受け入れ要素７を有する揚重装置１の場合には、しばしば、様々な積み荷８、例えば様々な大きさのコンテナのために、様々な積み荷受け入れ要素７又は大きさにおいて適合可能な積み荷受け入れ要素７を用いることが通常である。当然、これは、質量慣性モーメントＪ_βへ直接的な影響を有している。したがって、上述の方法を様々な積み荷受け入れ要素７に対して実行するように構成することが可能である。これにより、様々な積み荷受け入れ要素７について様々な制御器パラメータＫ_ｋが得られる。

以下に、本発明による方法を具体的な実施例に基づいて説明する。上述のように、
δβ’’＋ξβ’＋β＝ｉ_βｓ
の形態の回転振動モデルを起点とする。回転振動モデルのモデルパラメータ、すなわち例えばδ、ξ及びｉ_βは、上述のように所定の昇降高さＩ_Ｈについて同定される。減衰制御器１２についての制御器構造として、その高さ制御精度あるいは制御性能に基づき、図４に図示されているように、状態制御器１３が用いられる。このとき、制御器パラメータＫ_ｋとして、５つのパラメータＫ_Ｉ，Ｋ_Ｐ，Ｋ_１，Ｋ_２、Ｋ_ＦＦが設定されている。状態制御器１３の構想のために、回転振動モデルを有する閉ループ制御されるべきシステムが制御系１５として、例えば

の形態で状態空間表示へもたらされる。システムの状態として、アクチュエータ位置ｓ、回転角β、角速度β’及び目標回転角β_ｓｏｌｌと実際の回転角β_ｉｓｔの間の偏差ｅ_βが用いられる。制御器パラメータＫｋは、モデルパラメータ
δ＝Ｊ_β／ｃ_β（ｌ_Ｈ）及びξ＝ｄ_β／ｃ_β（ｌ_Ｈ）
へ挿入される昇降高さＩ_Ｈの関数として以下のように設定されている。このとき、ｄ_０は、閉鎖された制御回路の減衰定数であり、すなわち、ほぼ減衰されていないシステムは、減衰制御器１２を用いて減衰されたシステムへ移行される。パラメータω_ｉは、動的特性及び制御回路の応答特性を決定し、同定されるべき回転振動モデルのシステム特性に関連付けられている（指数ｉ≧０は、減衰制御器のパラメータの数について存在し、述べられている例では、パラメータω_０，ω_１，ω_２）。減衰定数ｄ_０及びパラメータω_ｉは、好ましくはあらかじめパラメータ化されているか、又はあらかじめ設定されているが、必要な場合にはユーザによって適用されることが可能である。

そして、減衰制御器１２では、閉ループ制御の各時間ステップにおいて、状態制御器１３の制御パラメータが、実際の昇降高さＩ_Ｈに基づいて演算され、閉ループ制御の基礎とされる。これにより、積み荷受け入れ要素７の回転振動は、昇降過程中に効果的に減衰され鵜ことが可能である。なぜなら、減衰制御器１２が自動的に実際の昇降高さＩ_Ｈに適合されるためである。

閉ループ制御の制御量として、減衰制御器１２は、設定されるべきアクチュエータ位置ｓ_ｓｏｌｌ又はアクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌを少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのために算出し、インターフェース１６へ出力する。このために、減衰制御器１２は、インターフェース１７を介して、必要な実際量、例えば少なくとも１つのアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの実際の位置ｓ_ｉｓｔ及び積み荷受け入れ要素７の実際の回転角β_ｉｓｔを受け取る。実際の回転角β_ｉｓｔの時間微分は、減衰制御器１２において算出されることができるか、又は測定もされる。

これに代えて、ハードウェア及び／又はソフトウェアの形態の状態推定ユニット２０（図５）を設けることができ、この状態推定ユニットは、測定された実際量、例えば積み荷受け入れ要素７の実際の回転角β_ｉｓｔに基づき、ここでは例えば推定された実際の回転角β＾_ｉｓｔ及び推定された実際の角速度＾’_ｉｓｔである、減衰制御器１２の必要な入力量についての推定値を算出する。状態推定ユニット２０は、例えば十分知られたカルマンフィルタとして実装されることが可能である。このために、回転振動モデルは、状態推定ユニット２０においても用いられることが可能である。

減衰制御器１２によって調整される積み荷受け入れ要素７の目標回転角β_ｓｏｌｌが減衰制御器１２にあらかじめ設定される。通常、目標回転角β_ｓｏｌｌ＝０があらかじめ設定され、これにより、所定のゼロ位置周りの回転振動が補整される。しかし、これとは異なる目標回転角β_ｓｏｌｌもあらかじめ設定することができ、これにより、積み荷受け入れ要素７は、減衰制御器１２によって、揚重装置１とは無関係にこの角度へ閉ループ制御され、このとき、この角度だけ回転振動も減衰される。これにより、例えば、例えばコンテナ９のような積み荷８は、あらかじめ設定された角度範囲において回転されることができ、これにより、例えば正確に位置決めされていないトラックの積み荷面にも荷下ろしすることが可能である。このためには、高さ方向軸周りに積み荷受け入れ要素７を回転させる追加的な装置は不要である。このとき、揚重装置１及びその構成要素の種類及び構成に応じて、減衰制御器１２によって、積み荷受け入れ要素７の回転角βを例えば±１０°の範囲に設定することが可能である。

本発明の有利な実施形態によれば、アンチワインドアップ保護が減衰制御器（１２）に統合され、少なくとも１つのアクチュエータ１１のアクチュエータ制限、特にアクチュエータの、最大限許容される／最小限許容されるアクチュエータ位置ｓ_ｚｕｌ、最大限許容される／最小限許容されるアクチュエータ速度ｖ_ｚｕｌ及び最大限許容される／最小限許容されるアクチュエータ加速度ａ_ｚｕｌが減衰制御器１２にあらかじめ設定される。この統合されたアンチワインドアップ保護により、減衰制御器１２は、揚重装置１の１つ又は複数の使用可能なアクチュエータ１１の構成に適合されることが可能である。積み荷受け入れ要素７の回転振動を減衰させるために、上述のように、減衰制御器１２が、少なくとも１つのアクチュエータ１１の制御量、例えば目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌを演算する。この目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌが、例えばアクチュエータ速度ｖ_ｚｕｌである最大限許容されるアクチュエータ制限を超えると、目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌは、この最大限許容されるアクチュエータ速度ｖ_ｚｕｌに制限される。アクチュエータ制限あるいはアンチワインドアップ保護なしでは、例えば、減衰制御器１２が、少なくとも１つのアクチュエータ１１がその構成に基づき従うことができない大きすぎる目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌを演算することが生じ得る。これにより、制御エラーに至り、制御量、例えば目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌが更に高められることで、減衰制御器１２、特に減衰制御器１２に統合された積分器は、この制御エラーを補整するように試みられる。減衰制御器１２あるいは特に減衰制御器に統合された積分器のこの「搭載」により、減衰制御器１２の不安定化に至ることがあるが、これは、統合されたアンチワインドアップ保護によって信頼性をもって回避されることが可能である。加えて、目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌから目標アクチュエータ加速度ａ_ｓｏｌｌも演算されることができ、この目標アクチュエータ加速度は、対応するアクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの最大限許容される／最小限許容されるアクチュエータ加速度ａ_ｚｕｌと比較され得る。この最大限許容される／最小限許容されるアクチュエータ加速度ａ_ｚｕｌが超過されると、このことは、同様に、目標アクチュエータ速度ｖ_ｓｏｌｌの制限によって考慮されることが可能である。これにより、アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの異なる実施形態及び構造寸法が考慮されることができ、これにより、方法は、非常にフレキシブルに、異なる揚重装置１に応用可能である。

Claims (12)

1. 少なくとも１つの制御器パラメータを有する減衰制御器（１２）によって揚重装置（１）の積み荷受け入れ要素（７）の高さ方向軸周りの回転振動を減衰する方法であって、前記積み荷受け入れ要素（７）が、少なくとも３つの保持要素（６）によって前記揚重装置（１）の支持要素（５）に結合され、積み荷受け入れ要素（７）と支持要素（５）の間の少なくとも１つの保持要素（６）の長さが、該少なくとも１つの保持要素（６）へ作用するアクチュエータ（１１）を用いて、前記減衰制御器（１２）によって調整される、前記方法において、
   前記少なくとも１つの制御器パラメータが、前記積み荷受け入れ要素（７）の回転振動モデルに基づき、昇降高さ（Ｉ_Ｈ）の関数として算出されること、及び適宜の昇降高さ（Ｉ_Ｈ）において前記積み荷受け入れ要素（７）の回転振動を減衰するために、前記少なくとも１つの制御器パラメータが前記昇降高さ（Ｉ_Ｈ）に適応されることを特徴とする方法。
2. 前記積み荷受け入れ要素（７）が、該積み荷受け入れ要素（７）の所定の昇降高さ（Ｉ_Ｈ）において回転振動へ励起されること、並びにこのとき、前記高さ方向軸周りの前記積み荷受け入れ要素（７）の少なくとも１つの実際の回転角（β_ｉｓｔ）及び実際のアクチュエータ位置（ｓ_ｉｓｔ）が検出され、これにより、前記積み荷受け入れ要素（７）の前記回転振動モデルのモデルパラメータが、設定された昇降高さ（Ｉ_Ｈ）において、同定法に基づき同定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのアクチュエータ（１１）が、油圧式又は電気式に操作されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 少なくとも４つの保持要素（６）が積み荷受け入れ要素（７）と支持要素（５）の間に設けられることを特徴とする請求項１又は３に記載の方法。
5. 少なくとも２つのアクチュエータ（１１）が設けられ、特に保持要素（６）ごとに１つのアクチュエータ（１１）が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記昇降高さ（Ｉ_Ｈ）が、前記支持要素（５）又は前記積み荷受け入れ要素（７）に配置されたカメラシステム（１４）を用いて、又は前記揚重装置（１）の昇降駆動部（１０）を用いて測定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記積み荷受け入れ要素（７）の前記実際の回転角（β_ｉｓｔ）が、前記支持要素（５）又は前記積み荷受け入れ要素（７）に配置された測定装置（１４）を用いて、好ましくはカメラシステム又はジャイロセンサを用いて測定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記回転振動モデルが、少なくとも３つのモデルパラメータ、特に動的パラメータ（δ）、減衰パラメータ（ξ）及びシステムゲインパラメータ（ｉ_β）を有する二階微分方程式であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記同定法が数学的な方法、特にオンライン最小二乗法であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記減衰制御器（１２）が、好ましくは５つの制御器パラメータ（Ｋ_ｌ，Ｋ_１，Ｋ_２，Ｋ_ＦＦ，Ｋ_Ｐ）を有する状態制御器であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記積み荷受け入れ要素（７）の目標回転角（β_ｓｏｌｌ）が前記減衰制御器（１２）にあらかじめ設定され、該減衰制御器（１２）が、前記積み荷受け入れ要素（７）の前記目標回転角（β_ｓｏｌｌ）をあらかじめ設定された角度範囲、特に−１０°≦β_ｓｏｌｌ≦＋１０°の範囲において調整することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記減衰制御器（１２）にアンチワインドアップ保護が統合され、前記少なくとも１つのアクチュエータ（１１）のアクチュエータ制限、特にアクチュエータ（１１）の、最大限許容されるアクチュエータ位置（ｓ_ｚｕｌ）、最大限許容されるアクチュエータ速度（ｖ_ｚｕｌ）及び最大限許容されるアクチュエータ加速度（ａ_ｚｕｌ）が前記減衰制御器（１２）に設定されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。

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