JP2022181318A - Operation control system, operation control method and operation control program of ceiling crane using positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測位装置、測位方法、及び測位プログラム、並びに、当該測位装置を用いた天井クレーンの運転制御システム、運転制御方法、及び運転制御プログラムに関し、特に、ビーコン信号を用いて測位対象物を測位することを特徴とする測位装置、測位方法、及び測位プログラム、並びに、当該測位装置を用いた天井クレーンの運転制御システム、運転制御方法、及び運転制御プログラムに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a positioning device, a positioning method, a positioning program, an operation control system, an operation control method, and an operation control program for an overhead crane using the positioning device, and particularly to a positioning target using a beacon signal. The present invention relates to a positioning device, a positioning method, and a positioning program characterized by positioning, and an operation control system, operation control method, and operation control program for an overhead crane using the positioning device.
測位対象物を測位する方法は、GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)を用いる方法が知られている。この方法は、上空の測位衛星からの信号をGPS受信機で受け取ることで、当該GPS受信機の現在位置を測位する。 As a method of positioning a positioning target, a method using GPS (Global Positioning System) is known. This method measures the current position of the GPS receiver by receiving signals from positioning satellites in the sky with the GPS receiver.
GPSを用いた測位では、測位衛星からの信号を受信することが必要となるため、屋内などの位置を測位することは困難であった。そこで、屋内において、測位対象物からビーコン信号を発射することで当該対象物の位置を測位する技術が提案された(例えば、特許文献1)。ビーコン信号を用いた測位では、屋内の所定箇所にビーコン信号の受信機を配置して当該受信機がビーコン信号の直接波を受信しその測定値を利用する。 Positioning using GPS requires reception of signals from positioning satellites, making it difficult to determine indoor locations. Therefore, a technique has been proposed for measuring the position of an object indoors by emitting a beacon signal from the object (for example, Patent Document 1). In positioning using a beacon signal, a beacon signal receiver is placed at a predetermined location indoors, and the receiver receives the direct wave of the beacon signal and uses the measured value.
しかし、屋内におけるビーコン信号を用いた測位では、受信機の地点において、ビーコン信号が天井、壁などに反射して生じるビーコン信号の反射波が、ビーコン信号の直接波と干渉し、当該直接波を正確に測定することが困難な場合があった。 However, in indoor positioning using beacon signals, the reflected waves of the beacon signals, which are generated when the beacon signals are reflected off the ceiling, walls, etc., interfere with the direct waves of the beacon signals at the location of the receiver, causing the direct waves to be lost. It was sometimes difficult to measure accurately.
そこで本開示は、ビーコン信号の反射波による悪影響を抑制することで、ビーコン信号を用いた測位を正確に行うことができる測位装置、測位方法、及び測位プログラム、並びに、当該測位装置を用いた天井クレーンの運転制御システム、運転制御方法、及び運転制御プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure provides a positioning device, a positioning method, a positioning program, and a ceiling using the positioning device that can accurately perform positioning using the beacon signal by suppressing the adverse effect of the reflected wave of the beacon signal. An object of the present invention is to provide a crane operation control system, an operation control method, and an operation control program.
すなわち、第1の態様に係る測位装置は、測位の対象物に取り付けられビーコン信号を発信するビーコン発信部と、予め定められた複数の設置位置にそれぞれ設置され、ビーコン発信部から発信されるビーコン信号を受信する受信部と、ビーコン信号を受信した複数の受信部よりビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づきビーコン発信部の位置を特定するサーバー部と、基準となる既知の位置に予め設置され、ビーコン信号を発信する基準発信部と、サーバー部が特定した基準発信部の位置と既知の位置との誤差を算出する誤差算出部と、誤差算出部により算出された誤差を用いて、サーバー部が特定したビーコン発信部の位置を補正する補正部と、を備える。 That is, the positioning device according to the first aspect includes a beacon transmission unit that is attached to a positioning target and transmits a beacon signal, and a beacon transmission unit that is installed at each of a plurality of predetermined installation positions and transmitted from the beacon transmission unit. a receiver that receives signals; a server that acquires measured values of beacon signals from a plurality of receivers that have received beacon signals; and an error calculation unit that calculates the error between the position of the reference transmission unit specified by the server unit and the known position, and the error calculated by the error calculation unit. and a correcting unit that corrects the position of the beacon transmitting unit specified by the server unit using .
第2の態様は、第1の態様にかかる測位装置において、ビーコン発信部は複数種類のビーコン信号を発信し、サーバー部は、複数種類のビーコン信号ごとにビーコン発信部の位置を算出し、算出された複数のビーコン発信部の位置の平均をビーコン発信部の位置として特定することとしてもよい。 A second aspect is the positioning device according to the first aspect, wherein the beacon transmitting unit transmits a plurality of types of beacon signals, and the server unit calculates the position of the beacon transmitting unit for each of the plurality of types of beacon signals. An average of the positions of a plurality of beacon transmitting units obtained may be specified as the position of the beacon transmitting unit.
第3の態様は、第1または2の態様にかかる測位装置において、ビーコン発信部の位置は、ビーコン信号を受信する3台以上の受信部の測定値に基づいて特定されてもよい。 According to a third aspect, in the positioning device according to the first or second aspect, the position of the beacon transmitting unit may be specified based on measurement values of three or more receiving units that receive beacon signals.
第4の態様は、第1ないし3のいずれか1の態様にかかる測位装置において、ビーコン発信部の位置は、受信部が受信するビーコン信号の受信信号強度の測定値に基づいて特定されることしてもよい。 A fourth aspect is the positioning device according to any one of the first to third aspects, wherein the position of the beacon transmitting unit is specified based on a measured value of received signal strength of the beacon signal received by the receiving unit. may be
第5の態様は、第1または2の態様にかかる測位装置において、受信部は複数のアンテナを備え、ビーコン発信部の位置は、受信部の複数のアンテナの各々で受信するビーコン信号の間に生じる位相差の測定値に基づきビーコン信号の到来方向を特定し、ビーコン信号の当該到来方向に基づいて特定されることとしてもよい。 A fifth aspect is the positioning device according to the first or second aspect, wherein the receiving unit includes a plurality of antennas, and the position of the beacon transmitting unit is located between the beacon signals received by each of the plurality of antennas of the receiving unit. The direction of arrival of the beacon signal may be determined based on the resulting phase difference measurements and determined based on the direction of arrival of the beacon signal.
第6の態様は、第1ないし5のいずれか1の態様にかかる測位装置において、ビーコン信号はビーコン発信部の各々に割り当てられた固有の識別信号を含むこととしてもよい。 According to a sixth aspect, in the positioning device according to any one of the first to fifth aspects, the beacon signal may include a unique identification signal assigned to each of the beacon transmitters.
第7の態様は、第1ないし6のいずれか1の態様にかかる測位装置において、ビーコン発信部は、無線LANの通信によってアクセスポイントの位置情報を取得することによりビーコン発信部の位置を測定する位置情報取得部と、取得されたビーコン発信部の位置の位置情報をLPWA(Low Power Wide Area)方式の無線通信によりユーザへ送信する位置情報送信部と、をさらに備えることとしてもよい。 A seventh aspect is the positioning device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the beacon transmitting unit measures the position of the beacon transmitting unit by acquiring position information of the access point through wireless LAN communication. A position information acquisition unit and a position information transmission unit that transmits the acquired position information of the position of the beacon transmission unit to the user by low power wide area (LPWA) wireless communication may be further provided.
第8の態様にかかる測位方法は、第1ないし7のいずれか1の態様にかかる測位装置における測位方法であって、測位装置に用いられるコンピュータが、測位の対象物に取り付けられたビーコン発信部からビーコン信号を発信させる発信ステップと、予め定められた複数の設置位置にそれぞれ設置された受信部に、ビーコン発信部から発信されるビーコン信号を受信させる受信ステップと、ビーコン信号を受信した複数の受信部よりビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づきビーコン発信部の位置を特定するサーバーステップと、基準となる既知の位置に予め設置された基準発信部からビーコン信号を発信させる基準発信ステップと、サーバー部が特定した基準のビーコン発信部の位置と既知の位置との誤差を算出する誤差算出ステップと、誤差算出部により算出された誤差を用いて、サーバー部が特定したビーコン発信部の位置を補正する補正ステップと、を実行する。 A positioning method according to an eighth aspect is a positioning method in the positioning device according to any one of the first to seventh aspects, wherein a computer used in the positioning device comprises a beacon transmission unit attached to a positioning target. a transmitting step of transmitting a beacon signal from a plurality of predetermined installation positions; a receiving step of receiving the beacon signal transmitted from the beacon transmitting unit to the receiving units respectively installed at a plurality of predetermined installation positions; A server step that acquires measured values of beacon signals from a receiver and identifies the position of a beacon transmitter based on a plurality of measured values; an error calculation step of calculating the error between the position of the reference beacon transmission unit specified by the server unit and the known position; and the error calculated by the error calculation unit, the server unit specified and a correction step of correcting the position of the beacon transmitter.
第9の態様にかかる測位プログラムは、第1ないし7のいずれか1の態様にかかる測位装置における測位プログラムであって、測位装置に用いられるコンピュータに、測位の対象物に取り付けられたビーコン発信部に、ビーコン信号を発信させる発信機能と、予め定められた複数の設置位置にそれぞれ設置された受信部に、ビーコン発信部から発信されるビーコン信号を受信させる受信機能と、ビーコン信号を受信した複数の受信部よりビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づきビーコン発信部の位置を特定するサーバー機能と、基準となる既知の位置に予め設置された基準発信部からビーコン信号を発信させる基準発信機能と、サーバー部が特定した基準発信部の位置と既知の位置との誤差を算出する誤差算出機能と、誤差算出部により算出された誤差を用いて、サーバー部が特定したビーコン発信部の位置を補正する補正機能と、を実現する。 A positioning program according to a ninth aspect is a positioning program in a positioning device according to any one of the first to seventh aspects, wherein a computer used in the positioning device includes a beacon transmission unit attached to an object to be positioned. a transmitting function to transmit a beacon signal; a receiving function to receive the beacon signal transmitted from the beacon transmitting unit to the receiving units respectively installed at a plurality of predetermined installation positions; A server function that acquires measured values of beacon signals from the receiver and identifies the position of the beacon transmitter based on multiple measured values, and a reference transmitter installed in advance at a known position that serves as a reference. A beacon identified by the server using a reference transmission function for transmission, an error calculation function for calculating the error between the position of the reference transmission unit specified by the server and the known position, and the error calculated by the error calculation unit. and a correction function for correcting the position of the transmitter.
第10の態様にかかるクレーンの運転制御システムは、第1ないし7のいずれか1の態様にかかる測位装置を用いる、建屋に敷設された走行レールにおいて走行し吊り荷を昇降する天井クレーンの運転制御システムであって、天井クレーンは、吊り荷を昇降する昇降部と、走行レールを走行する走行部とを、クレーン本体部に備えており、走行部に備えられた走行用モータの回転数を制御することによりクレーン本体部が走行レールを走行する際の速度を制御する走行用モータ制御部と、昇降部の建屋における位置を測定する第1の測位装置と、昇降部に吊り下げられている吊り荷の位置を測定する第2の測位装置と、第1の測位装置が測定した第1位置情報及び第2の測位装置が測定した第2位置情報を取得し、第1位置情報に基づく昇降部の位置及び移動速度、並びに第1位置情報と第2位置情報との相対位置関係に基づく吊り荷の振れ変位及び振れ速度を算出する算出部と、昇降部の位置及び移動速度、並びに吊り荷の振れ変位及び振れ速度の算出結果に基づいて走行用モータ制御部に対する速度指令信号を生成する速度指令信号生成部と、を備える。 A crane operation control system according to a tenth aspect uses the positioning device according to any one of the first to seventh aspects, and controls the operation of an overhead crane that travels on a traveling rail laid in a building and raises and lowers a suspended load. A system, in which an overhead crane includes an elevating section for lifting and lowering a suspended load and a traveling section for traveling on traveling rails in a crane body, and controls the rotation speed of a traveling motor provided in the traveling section. a traveling motor control unit for controlling the speed when the crane main body travels on the traveling rail, a first positioning device for measuring the position of the lifting unit in the building, and a suspension suspended from the lifting unit A second positioning device that measures the position of the cargo, and a lifting unit that acquires first position information measured by the first positioning device and second position information measured by the second positioning device, and based on the first position information A calculation unit that calculates the position and movement speed of the suspended load and the swing displacement and swing speed of the suspended load based on the relative positional relationship between the first position information and the second position information; a speed command signal generation unit that generates a speed command signal for the traveling motor control unit based on the results of calculation of the shake displacement and the shake speed.
第11の態様は、第10の態様にかかる天井クレーンの運転制御システムにおいて、速度指令信号生成部は、予め設定された吊り荷の振れ止めのための最適ゲインと、昇降部の位置及び移動速度、並びに吊り荷の振れ変位及び振れ速度の算出結果とに基づいて、走行用モータ制御部に対する最適操作量の速度指令信号を生成することとしてもよい。 According to an eleventh aspect, in the overhead crane operation control system according to the tenth aspect, the speed command signal generation unit includes a preset optimum gain for anti-swaying of the suspended load, the position and movement speed of the lifting unit, , and the calculation results of the swing displacement and swing speed of the suspended load, the speed command signal of the optimum operation amount for the traveling motor control section may be generated.
第12の態様は、第10または11の態様にかかる天井クレーンの運転制御システムにおいて、クレーン本体部は、2本の走行レールに跨がるとともに直交するガータと、ガータに設けられ昇降部が横行する横行レールと、昇降部に備えられ横行レールを横行する横行部と、をさらに備え、横行部に備えられた横行用モータの回転数を制御することにより昇降部が横行レールを横行する際の速度を制御する横行用モータ制御部と、をさらに備え、速度指令信号生成部は、昇降部の位置及び移動速度、並びに吊り荷の振れ変位及び振れ速度の算出結果に基づいて横行用モータ制御部に対する速度指令信号を生成することとしてもよい。 A twelfth aspect is the operation control system for an overhead crane according to the tenth or eleventh aspect, wherein the crane main body includes a garter extending across and orthogonal to the two traveling rails, and an elevating section provided on the garter that moves horizontally. and a traversing section provided in the hoisting section for traversing the traversing rail. a traversing motor control unit for controlling speed, wherein the speed command signal generating unit controls the traversing motor control unit based on the calculation results of the position and movement speed of the lifting unit, and the sway displacement and sway speed of the suspended load. It is also possible to generate a speed command signal for.
第13の態様は、第12の態様にかかる天井クレーンの運転制御システムにおいて、速度指令信号生成部は、予め設定された吊り荷の振れ止めのための最適ゲインと、昇降部の位置及び移動速度、並びに吊り荷の振れ変位及び振れ速度の算出結果とに基づいて、横行用モータ制御部に対する最適操作量の速度指令信号を生成することとしてもよい。 A thirteenth aspect is the operation control system for an overhead crane according to the twelfth aspect, wherein the speed command signal generating unit includes a preset optimum gain for anti-swaying of the suspended load, and the position and movement speed of the lifting unit. , and the calculation results of the swing displacement and swing speed of the suspended load, the speed command signal of the optimum operation amount for the traversing motor control section may be generated.
第14の態様にかかる天井クレーンの運転制御方法は、第1ないし7のいずれか1の態様にかかる測位装置を用いる、建屋に敷設された走行レールにおいて走行し吊り荷を昇降する天井クレーンの運転制御方法であって、天井クレーンは、吊り荷を昇降する昇降部と、走行レールを走行する走行部とを備えるクレーン本体部と、走行部に備えられた走行用モータの回転数を制御することによりクレーン本体部が走行レールを走行する際の速度を制御する走行用モータ制御部と、を備え、天井クレーンの運転制御システムに用いられるコンピュータは、第1の測位装置が、昇降部の建屋における位置を測定する第1の測位ステップと、第2の測位装置が、昇降部に吊り下げられている吊り荷の位置を測定する第2の測位ステップと、第1の測位装置が測定した第1位置情報及び第2の測位装置が測定した第2位置情報を取得し、第1位置情報に基づく昇降部の位置及び移動速度、並びに第1位置情報と第2位置情報との相対位置関係に基づく吊り荷の振れ変位及び振れ速度を算出する算出ステップと、昇降部の位置及び移動速度、並びに吊り荷の振れ変位及び振れ速度の算出結果に基づいて走行用モータ制御部に対する速度指令信号を生成する速度指令信号生成ステップと、を実行する。 A method for controlling the operation of an overhead crane according to a fourteenth aspect includes operation of an overhead crane that uses the positioning device according to any one of the first to seventh aspects and travels on a traveling rail laid in a building to raise and lower a suspended load. A control method for an overhead crane, comprising: a crane main body including a lifting section for lifting and lowering a suspended load; a traveling section for traveling on a traveling rail; and a traveling motor control unit that controls the speed when the crane main body travels on the traveling rail, and the computer used for the operation control system of the overhead crane is provided with a first positioning device in the building of the lifting unit A first positioning step of measuring the position, a second positioning step of measuring the position of the suspended load suspended by the second positioning device, and a first Acquiring position information and second position information measured by a second positioning device, and based on the position and moving speed of the elevator based on the first position information and the relative positional relationship between the first position information and the second position information A calculation step of calculating the swing displacement and swing speed of the suspended load, and generating a speed command signal for the traveling motor control unit based on the calculation results of the position and movement speed of the lifting unit and the swing displacement and swing speed of the suspended load. and a step of generating a speed command signal.
第15の態様にかかるクレーンの運転制御プログラムは、第1ないし7のいずれか1の態様にかかる測位装置を用いる、建屋に敷設された走行レールにおいて走行し吊り荷を昇降する天井クレーンの運転制御プログラムであって、天井クレーンは、吊り荷を昇降する昇降部と、走行レールを走行する走行部とを備えるクレーン本体部と、走行部に備えられた走行用モータの回転数を制御することによりクレーン本体部が走行レールを走行する際の速度を制御する走行用モータ制御部と、を備え、天井クレーンの運転制御システムに用いるコンピュータに、第1の測位装置に昇降部の建屋における位置を測定させる第1の測位機能と、第2の測位装置に昇降部に吊り下げられている吊り荷の位置を測定させる第2の測位機能と、第1の測位装置により測定された第1位置情報及び第2の測位装置により測定された第2位置情報を取得し、第1位置情報に基づく昇降部の位置及び移動速度、並びに第1位置情報と第2位置情報との相対位置関係に基づく吊り荷の振れ変位及び振れ速度を算出する算出機能と、昇降部の位置及び移動速度、並びに吊り荷の振れ変位及び振れ速度の算出結果に基づいて走行用モータ制御部に対する速度指令信号を生成する速度指令信号生成機能と、を実現する。 A crane operation control program according to a fifteenth aspect is an operation control program for an overhead crane that uses the positioning device according to any one of the first to seventh aspects and that travels on a traveling rail laid in a building and raises and lowers a suspended load. A program for an overhead crane, comprising: a crane body comprising a lifting section for lifting and lowering a load; a traveling section for traveling on a traveling rail; and a traveling motor provided in the traveling section. and a traveling motor control section for controlling the speed when the crane body travels on the traveling rail. a second positioning function that causes the second positioning device to measure the position of the load suspended on the lifting unit; first position information measured by the first positioning device; Obtaining second position information measured by a second positioning device, position and moving speed of the lifting unit based on the first position information, and suspended load based on the relative positional relationship between the first position information and the second position information A speed command that generates a speed command signal for the traveling motor control unit based on the calculation function of calculating the swing displacement and swing speed of the lifting unit, the position and movement speed of the lifting part, and the swing displacement and swing speed of the suspended load. realize a signal generation function;
本開示に係る測位装置、測位方法、及び測位プログラム、並びに、当該測位装置を用いた天井クレーンの運転制御システム、運転制御方法、及び運転制御プログラムによれば、ビーコン信号の反射波による悪影響を抑制することで、ビーコン信号を用いた測位を正確に行うことができる。 According to the positioning device, the positioning method, the positioning program, and the operation control system, the operation control method, and the operation control program of the overhead crane using the positioning device according to the present disclosure, the adverse effect of the reflected wave of the beacon signal is suppressed. By doing so, it is possible to accurately perform positioning using the beacon signal.
(第1実施形態)
図1乃至図11を参照して本開示に係る測位装置を天井クレーンの運転制御システム10に適用した第1実施形態について説明する。なお、本開示に係る測位装置は、天井クレーンの運転制御システムへの適用に限定されるものではなく、様々な対象を測位し、さらには位置決め制御に応用することができる。
(First embodiment)
A first embodiment in which a positioning device according to the present disclosure is applied to an
図1を参照して、天井クレーンの運転制御システム10の全体構成について説明する。図1は制御装置を含む天井クレーンの運転制御システム10の全体構成を説明する図である。
天井クレーンの運転制御システム10は天井クレーン11と制御装置26とを含む。天井クレーン11はクレーン本体部13を備えており、クレーン本体部13は走行部14と昇降部15とを備える。走行部14はクレーン本体部13を構成するガータ16の両端の各々に取り付けられている。昇降部15はガータ16に設置され、ガータ16の延伸方向に沿って横行するものである。
An overall configuration of an overhead crane
An overhead crane
クレーン本体部13はガータ16と横行レール23とをさらに備える。
ガータ16は、2本の走行レール18に跨がるとともに直交する。横行レール23は、ガータ16に設けられ昇降部15が横行する。横行部21は、昇降部15に備えられ横行レール23を横行する。
The
The
走行レール18は建屋12の天井近くで左右に2本敷設され、この2本の走行レール18の一部は建屋12の出入り口から屋外に飛び出ている。クレーン本体部13は、走行部14が2本の走行レール18に跨がるように取り付けられることで、走行レール18に走行可能に取り付けられる。走行部14は走行用モータ17が設置されており、走行用モータ17が駆動することでクレーン本体部13が走行レール18の延伸方向に沿って走行するものである。
Two running
横行部21は横行用モータ22が設置されており、横行用モータ22が駆動することで昇降部15が横行レール23の延伸方向に沿って横行するものである。
吊り荷25は、昇降部15から吊り下げられたワイヤ19の下端にあるフック20に吊り下げられた状態で移動する。吊り荷25は、天井クレーン11によって建屋12の内部を移動する。吊り荷25は、天井クレーン11によって建屋12の内部から外部に運び出され、若しくは、天井クレーン11によって建屋12の内部から外部に運び込まれる。
A traversing
The suspended
制御装置26は、クレーン本体部13が走行レール18上を走行する際の速度、及び昇降部15が横行レール23上を横行する際の速度を制御するために、速度指令信号を生成し走行用モータ17及び横行用モータ22へ向けて出力する。走行用モータ17及び横行用モータ22の回転数は、後述する第1の測位装置27及び第2の測位装置28が測定した測定結果に応じて制御装置26により決定される。
The
図2を参照して、制御装置26の物理的及び機能的構成について説明する。図2は制御装置26の構成を説明する図である。図2に示す様に、制御装置26は、ECU(Electric Control Unit:電子制御ユニット)29、ROM(Read Only Memory)30、RAM(Random Access Memory)31、記憶部32、入出力インターフェース33、機能部34、などを備えている。
The physical and functional configuration of the
入出力インターフェース33は、制御装置26の外部に設置される走行用モータ17、第1の測位装置27、及び第2の測位装置28に対してデータ及び信号などの送受信を行う。制御装置26は、入出力インターフェース33を介して走行用モータ17に対して速度指令信号を出力し、入出力インターフェース33を介して第1の測位装置27及び第2の測位装置28の測定結果を取得する。
The input/
記憶部32は、記憶装置として利用でき、制御装置26が動作する上で必要となるファームウエア及び当該ファームウエアによって利用される各種データなどが記録される。制御装置26のファームウエアとなる後述の運転制御プログラム(図11参照)は、ROM30若しくは記憶部32に予め記憶されている。
The
制御装置26は、ROM30若しくは記憶部32に保存された運転制御プログラムをRAM31などで構成されるメインメモリに取り込む。ECU29は、制御装置26を制御するための運転制御プログラムを取り込んだメインメモリにアクセスして、当該プログラムを実行する。
The
制御装置26は、ECU29に運転制御プログラムを実行させることで、内蔵する電子機器の機能を制御し、各種機能を実現させるための機能部34を当該電子機器に構成する。機能部34は、運転制御プログラムを実行することで、算出部35、速度指令信号生成部36、走行用モータ制御部37、及び横行用モータ制御部38を備える。
The
図2に示す、算出部35は、第1の測位装置27が測定した第1位置情報及び第2の測位装置28が測定した第2位置情報を取得し、第1位置情報に基づく昇降部15の位置及び移動速度、並びに第1位置情報と第2位置情報との相対位置関係に基づく吊り荷の振れ変位及び振れ速度を算出する。
The
第1の測位装置27は、昇降部15の建屋12における位置を測定する。第1の測位装置27が測定した第1位置情報は、建屋12の所定位置を原点とした三次元の直交座標系で表され、点P(Px(t),Py(t),Pz(t))とする。点Pは時間によって変化する関数である。
The
第2の測位装置28は、昇降部15に吊り下げられている吊り荷25の建屋12における位置を測定する。第2の測位装置28が測定した第2位置情報は、建屋12の所定位置を原点とした三次元の直交座標系で表され、点Q(Qx(t),Qy(t),Qz(t))とする。点Qは時間によって変化する関数である。
The
算出部35は、第1位置情報に基づき昇降部15の位置及び移動速度を算出する。昇降部15の位置をX1として移動速度をX2とした場合、以下の式(数1)で表される。なお、これ以降では、関数の時間微分は、文章中では変数の上に点を着けることで表すこととする。
The
算出部35は、第1位置情報と第2位置情報との相対位置関係に基づき吊り荷25の振れ変位及び振れ速度を算出する。吊り荷25の振れ変位をX3として振れ速度をX4とした場合、以下の式(数2)で表される。
The
図2に示す、速度指令信号生成部36は、昇降部15の位置(X1)及び移動速度(X2)、並びに吊り荷の振れ変位(X3)及び振れ速度(X4)の算出結果に基づいて走行用モータ制御部37及び横行用モータ制御部38に対する速度指令信号を生成する。
The speed command
速度指令信号生成部36は、予め設定された吊り荷25の振れ止めのための最適ゲインKと、昇降部15の位置(X1)及び移動速度(X2)、並びに吊り荷25の振れ変位(X3)及び振れ速度(X4)の算出結果とに基づいて、走行用モータ制御部37及び横行用モータ制御部38に対する最適操作量の速度指令信号を生成する。
The speed command
速度指令信号生成部36は、昇降部15の位置(X1)及び移動速度(X2)、並びに吊り荷25の振れ変位(X3)及び振れ速度(X4)をゼロに戻すために必要な最適操作量を演算し、その速度指令信号を生成する。
The speed command
図2に示す、走行用モータ制御部37は、走行部14に備えられた走行用モータ17の回転数を制御することによりクレーン本体部13が走行レール18を走行する際の速度を制御する。
A traveling
走行用モータ制御部37は、速度指令信号生成部36により生成された速度指令信号に基づいて走行用モータ17の回転数を制御することによりクレーン本体部13が走行レール18を走行する際の速度を制御する。
The travel
図2に示す、横行用モータ制御部38は、横行部21に備えられた横行用モータ22の回転数を制御することにより昇降部15が横行レール23を横行する際の速度を制御する。
横行用モータ制御部38は、速度指令信号生成部36により生成された速度指令信号に基づいて横行用モータ22の回転数を制御することにより昇降部15が横行レール23を横行する際の速度を制御する。
The traverse
The traversing
以下に、図3を参照して、吊り荷25の振れ止め及び位置決めの制御の具体的処理について説明する。図3は昇降部15と吊り荷25のモデルを説明する図である。Lはワイヤ19の長さを示す。説明の便宜上、ワイヤ19の先端は吊り荷25の重心にあるものとする。
Hereinafter, specific processing for control of the anti-vibration and positioning of the suspended
上記の処理により、昇降部15及び吊り荷25の運動状態量である、昇降部15の位置(X1)及び移動速度(X2)、並びに吊り荷25の振れ変位(X3)及び振れ速度(X4)が算出部35により算出される。
By the above processing, the position (X1) and moving speed (X2) of the lifting
次に、算出部35で算出された昇降部15及び吊り荷25の運動状態量から速度指令信号生成部36によって、走行用モータ制御部37及び横行用モータ制御部38に対する最適操作量の速度指令uを算出する。最適操作量uは、昇降部15及び吊り荷25の運動状態量(X1,X2,X3,X4)と最適ゲインKとに基づいて、以下の式(数3)によって算出される。
Next, the speed command
昇降部15、ワイヤ19、及び吊り荷25について立てた運動方程式より、以下の式(数6)の状態方程式を導出する。この状態方程式は吊り荷25の振れをバネ・マス系として線形微分方程式として表したものである。Aは2行2列の遷移行列、Bは2行1列の駆動行列である。
From the equation of motion established for the
上述した式(数6)の状態方程式に対して、以下の式(数7)で示される評価関数Jを最小化する以下の式(数8)で示される最適ゲインを求める。なお、Q、Rはそれぞれ重み行列である。 For the state equation of formula (6) described above, the optimum gain shown by the following formula (formula 8) that minimizes the evaluation function J shown by the following formula (formula 7) is obtained. Note that Q and R are weight matrices, respectively.
上述のように評価関数Jを最小化することで、できるだけ小さな操作量uの状態量のすべての要素を速やかにゼロにする最適ゲインKを求めたことになる。
By minimizing the evaluation function J as described above, the optimum gain K is obtained that quickly zeroes out all the elements of the state quantity of the smallest possible manipulated variable u.
制御装置26は、上記した演算により求めた最適ゲインKに基づいて、昇降部15及び吊り荷25の運動状態量及び運転状態に応じた最適操作量を演算し、この最適操作量を走行用モータ制御部37の制御指令信号として出力し、走行用モータ17を駆動することで吊り荷25の位置決めと振れ止めの最適制御を実行する。この最適制御により吊り荷25の振れ止めを実現しつつ、高精度な吊り荷25の位置決め制御が可能となる。
The
次に図4を参照して第1の測位装置27及び第2の測位装置28について説明する。図4は測位装置27、28の全体の構成を説明する図である。
Next, the
第1の測位装置27は、第1のビーコン発信部40、第1の受信部42、第1のサーバー部46、基準発信部85、第1の誤差算出部87、及び第1の補正部89を備える。
第2の測位装置28は、第2のビーコン発信部41、第2の受信部43、第2のサーバー部47、基準発信部85、第2の誤差算出部88、及び第2の補正部90を備える。
The
The
第1のビーコン発信部40は、測位の対象物となる昇降部15に取り付けられ第1のビーコン信号を発信する。
第2のビーコン発信部41は、測位の対象物となる吊り荷25に取り付けられ第1のビーコン信号とは異なる第2のビーコン信号を発信する。
The first
The second
第1の受信部42は、建屋12の予め定められた複数の設置位置にそれぞれ設置され、第1のビーコン発信部40が発信する第1のビーコン信号を受信する。
第2の受信部43は、建屋12の予め定められた複数の設置位置にそれぞれ設置され、第2のビーコン発信部41が発信する第2のビーコン信号を受信する。
The
The
第1のサーバー部46は、第1のビーコン信号を受信した複数の第1の受信部42より第1のビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づき第1のビーコン発信部40の位置を特定する。
第2のサーバー部47は、第2のビーコン信号を受信した複数の第2の受信部43より第2のビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づき第2のビーコン発信部41の位置を特定する。
The
The
基準発信部85は、基準となる既知の位置に予め設置され、ビーコン信号を発信する。
基準発信部85は、第1及び第2の測位装置27、28で共有されるものであるが、第1及び第2の測位装置27、38ごとに用意されてもよい。
第1の誤差算出部87は、第1のサーバー部46が特定した基準発信部85の位置と既知の位置との誤差を算出する。
第2の誤差算出部88は、第2のサーバー部47が特定した基準発信部85の位置と既知の位置との誤差を算出する。
The
The
The first error calculator 87 calculates the error between the position of the
The second error calculator 88 calculates the error between the position of the
例えば、基準発信部85の既知の位置が(10,10,10)であって第1のサーバー部46が基準発信部85の位置を(9,8,9)であると特定した場合に、第1の誤差算出部87は誤差を(-1,-2,-1)と算出する。
さらに、基準発信部85の既知の位置が(10,10,10)であって第2のサーバー部47が基準発信部85の位置を(12,11,12)であると特定した場合に、第2の誤差算出部88は誤差を(2,1,2)と算出する。
For example, if the known location of
Furthermore, if the known position of the
第1の補正部89は、第1の誤差算出部87により算出された誤差を用いて、第1のサーバー部46が特定した第1のビーコン発信部40の位置を補正する。
第2の補正部90は、第2の誤差算出部88により算出された誤差を用いて、第2のサーバー部47が特定した第2のビーコン発信部41の位置を補正する。
The first correction unit 89 uses the error calculated by the first error calculation unit 87 to correct the position of the first
The second correction unit 90 uses the error calculated by the second error calculation unit 88 to correct the position of the second
例えば、第1のサーバー部46が第1のビーコン発信部40の位置を(4,4,3)と特定した場合について説明する。第1の誤差算出部87により算出された誤差は(-1,-2,-1)であったので、第1の補正部89は第1のビーコン発信部40の位置を(4,4,3)から(5,6,4)へと補正をする。
さらに、第2のサーバー部47が第2のビーコン発信部41の位置を(7,6,8)と特定した場合について説明する。第2の誤差算出部88により算出された誤差は(2,1,2)であったので、第2の補正部90は第2のビーコン発信部41の位置を(7,6,8)から(5,5,6)へと補正をする。
このようにすることで、第1及び第2の測位装置27、28を用いて測位するにあたり、含み得る誤差を算出し補正をすることが可能である。
For example, a case where the
Furthermore, a case where the
By doing so, it is possible to calculate and correct errors that may be included in positioning using the first and
第1の誤差算出部87、及び第1の補正部89は、第1のサーバー部46の機能の一部として第1のサーバー部46に内蔵されてもよい。第2の誤差算出部88、及び第2の補正部90は、第2のサーバー部47の機能の一部として第2のサーバー部47に内蔵されてもよい。
The first error calculator 87 and the first corrector 89 may be incorporated in the
また、ビーコン発信部40、41は複数種類のビーコン信号を発信し、サーバー部46、47は、複数種類のビーコン信号ごとにビーコン発信部40、41の位置を算出し、算出された複数の発信部の位置の平均をビーコン発信部40、41の位置として特定することとしてもよい。
In addition, the
即ち、第1のビーコン発信部40は複数種類の第1のビーコン信号、例えば、ビーコン信号A、B、Cの3種類のビーコン信号を発信する。第1のサーバー部46は、まず、第1のビーコン発信部40の位置について、ビーコン信号Aに係る位置A、ビーコン信号Bに係る位置B、ビーコン信号Cに係る位置Cを算出する。第1のサーバー部46は、次に、位置A、位置B、位置Cの平均を第1のビーコン発信部40の位置として特定する。
That is, the first
第2のビーコン発信部41は、第1のビーコン信号とは異なる、複数種類の第2のビーコン信号、例えば、ビーコン信号D、E、Fの3種類のビーコン信号を発信する。第2のサーバー部47は、まず、第2のビーコン発信部41の位置について、ビーコン信号Dに係る位置D、ビーコン信号Eに係る位置E、ビーコン信号Fに係る位置Fを算出する。第2のサーバー部47は、次に、位置D、位置E,位置Fの平均を第2のビーコン発信部41の位置として特定する。
The second
上記によれば、ビーコン信号のビーコン発信部40、41の位置について、複数種類のビーコン信号ごとに算出されたビーコン発信部40、41の位置の中心値を用いて特定するので、1個の算出結果と比較してより確からしい位置を特定することができる。平均の母数、即ち、ビーコン信号の種類の数を多くすることでより信頼性の高いビーコン発信部40、41の位置を特定することができる。
According to the above, the positions of the
第1及び第2のビーコン発信部40、41は、ビーコン信号の波長又は周波数を異ならせた複数種類を発信する。
なお、第1の測位装置27及び第2の測位装置28は、第1のゲートウェイ部44、及び第2のゲートウェイ部45を更に備えることとしてもよい。
The first and
The
第1の測位装置27と第2の測位装置28とは、同じ機能及び構成を備えているので、以下、第1の測位装置27についてのみ説明をし、第2の測位装置28についての説明は省略する。また、第1の測位装置27または第2の測位装置28のどちらか一方が、第1のビーコン発信部40及び第2のビーコン発信部41の両方の位置を特定する構成としてもよい。この場合は、ビーコン信号はビーコン発信部の各々に割り当てられた固有の識別信号を含むものとし、測位装置はビーコン信号に含まれる当該識別信号に基づいてそれぞれのビーコン発信部の位置を特定する。
Since the
第1のゲートウェイ部44は、第1の受信部42と第1のサーバー部46とを中継する役割を担う。第1の受信部42と第1のサーバー部46とが扱うデータ形式などが異なる場合に、第1のゲートウェイ部44は第1の受信部42から受け取ったデータを変換して第1のサーバー部46に送信する。
The
第1の受信部42と第1のサーバー部46とが扱うデータ形式などが同じである場合、若しくは、第1の受信部42又は第1のサーバー部46が第1のゲートウェイ部44の役割を担う場合は、第1のゲートウェイ部44は不要となる。
When the data formats handled by the
第1のビーコン発信部40の位置は、第1の受信部42が受信する第1のビーコン信号の受信信号強度(RSSI : Received Signal Strength Indicator)の測定値に基づいて特定される。
第1のビーコン発信部40の位置は、第1のビーコン信号を受信する3台以上の第1の受信部42の測定値に基づいて特定される。
The position of the
The position of the
第1のビーコン信号は第1のビーコン発信部40の各々に割り当てられた固有の識別信号を含む。
第1のビーコン発信部40は、BLE(Bluetooth (登録商標) Low Energy)の無線通信によりビーコン信号をブロードキャスト通信により発信する。ブロードキャスト通信とは、不特定多数の第1の受信部42に対して信号を送信する一方通行の通信方式のことである。
The first beacon signal includes a unique identification signal assigned to each
The first
第1のビーコン発信部40はペリフェラル機器として機能し、第1の受信部42はセントラル機器として機能する。第1のビーコン発信部40と第1の受信部42とは相互の通信接続が確立されていないアドバタイズの状態にある。アドバタイズは、ペリフェラル機器が自機の存在をセントラル機器に伝えるために信号及びデータなどを定期的に発信することである。
The
ビーコン信号は第1のビーコン発信部40の各々に割り当てられた固有の識別信号を含むことができる。従って、第1の受信部42はビーコン信号を受信すること、ビーコン信号に含まれている第1のビーコン発信部40の各々に割り当てられた固有の識別信号を受信し、ビーコン信号を発信している第1のビーコン発信部40を識別することが可能となる。
The beacon signal may include a unique identification signal assigned to each
また、第1の受信部42はビーコン信号を受信したときに、受信したビーコン信号の強さに関する情報を得る。ビーコン信号の強度に関する情報とは、受信信号強度(RSSI : Received Signal Strength Indicator)のことである。
Also, when the
受信信号強度の測定値は受信した電波の電力を対数で表すものであり、受信信号強度の測定値の大きさから第1のビーコン発信部40から第1の受信部42までの距離を計算することができる。建屋12内の三次元の座標が既知である第1の受信部42を複数配置し、第1のサーバー部46は、第1の受信部42の受信信号強度の測定値から、第1のビーコン発信部40から第1の受信部42までの距離を測定し、第1のビーコン発信部40の位置の算出を行う。このとき、予め測定された距離1mでの受信信号強度の測定値に基づいて距離を推定することもできる。3つ以上の受信信号強度が計測できれば第1のビーコン発信部40の位置の算出が可能となる。従って、第1の受信部42は少なくとも3個以上必要となる。
The measured value of the received signal strength is a logarithm of the power of the received radio wave, and the distance from the first
第1のビーコン発信部40の位置は上記した様なビーコン信号の受信信号強度の測定値に基づいて特定されるのみならず、他の方法によっても第1のビーコン発信部40の位置を特定することができる。第1のビーコン発信部40の位置を特定する他の実施例について、図5及び図6を参照して説明する。図5は他の実施例の測位装置の全体の構成を説明する図であり、図6は他の実施例の測位装置の受信部の測定原理を説明する図である。
The location of the
すなわち、第1のビーコン発信部40の位置を特定する他の実施例では、第1の受信部42は複数のアンテナを備え、第1のビーコン発信部40の位置は、第1の受信部42の複数のアンテナ70a、70bの各々で受信する第1のビーコン信号71a、71bの間に生じる位相差の測定値に基づき第1のビーコン信号71a、71bの到来方向を特定し、第1のビーコン信号71a、71bの当該到来方向に基づいて特定されることとしてもよい。
That is, in another embodiment of locating the first
図6(a)に示す様に、2つのアンテナ70a、70bの正面から電波が到来した場合、2つのアンテナ70a、70bで同位相の電波が観測される。一方、図6(b)に示す様に、斜め方向から電波が到来した場合、2つのアンテナ70a、70bで観測された電波には所定の位相差が生じる。この位相差を測定することで当該電波の到来方向を特定することが可能となる。
As shown in FIG. 6A, when radio waves arrive from the front of the two
例えば、図5に示すようなxyの直交座標系において、第1の受信部42を(0,0)、(x0,0)の位置に置き、第1の受信部42で受信したビーコン信号71a、71bの到来角度がそれぞれθ1、θ2だった場合に、第1のビーコン発信部40の位置(x,y)は以下の式(数9)によって表される。
For example, in an xy orthogonal coordinate system as shown in FIG. , 71b are .theta.1 and .theta.2, respectively, the position (x, y) of the first
上記の方法によれば、第1のビーコン発信部40の位置の測定は、ビーコン信号の反射波による影響を受けること無く行われるので、反射波の影響を受ける受信信号強度に基づく測定と比較して正確に第1のビーコン発信部40の位置を測定することができる。なお、上記した他の実施例にかかる測位装置は、天井クレーンの運転制御システムへの適用に限定されるものではなく、様々な対象を測位し、さらには位置決め制御に応用することができる。
According to the above method, the measurement of the position of the first
以下に、第1の受信部42の概要について説明する。第1の受信部42は、BLEの無線通信によるビーコン信号を受信するセントラル機器であり情報通信端末である。第1の受信部42は、受信したビーコン信号の測定値をアナログ信号からデジタル信号に変換した後に第1のゲートウェイ部44に無線LANにより送信する。
An outline of the
図7を参照して、第1の受信部42の物理的構成の一例について説明する。図7は測位装置27、28の受信部42、43のハードの構成を説明する図である。第1の受信部42は、無線LANインターフェース50、Read Only Memory(ROM)51、Random Access Memory(RAM)52、記憶部53、Central Processing Unit(CPU)54、入出力インターフェース55などを備えている。
An example of the physical configuration of the
第1の受信部42は、外部装置として入力装置56及び出力装置57を備える。第1の受信部42は、入力装置56としてアンテナ58を備える。アンテナ58は、BLEの無線通信によるビーコン信号を受信するための空中線として機能する。
The
無線LANインターフェース50は、主に第1のビーコン信号の測定値のデータを第1のゲートウェイ部44に対して送信を行う機能を備える。記憶部53は、記憶装置として利用でき、第1の受信部42が動作する上で必要となる各種ファームウエア及び当該ファームウエアによって利用される各種データなどが記録される。入出力インターフェース55は、第1の受信部42の外部装置となる入力装置56及び出力装置57に対してデータなどの送受信を行う。
The
第1の受信部42は、ROM51若しくは記憶部53に保存された各種ファームウエアをRAM52などで構成されるメインメモリに当該ファームウエアを取り込む。CPU54は、当該ファームウエアを取り込んだメインメモリにアクセスして、当該ファームウエアを実行する。
The
第1及び第2の受信部42、43は、CPU54にファームウエアを実行させることで、基準発信部85又はビーコン発信部40、41から発信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号の測定値をアナログ信号からデジタル信号に変換した後に、第1及び第2のゲートウェイ部44、45を介して、若しくは直接に第1及び第2のサーバー部46、47へ送信する機能を実現する。
The first and second receiving
以下に、第1のサーバー部46の概要について説明する。第1のサーバー部46は、第1の受信部42で測定した第1のビーコン信号の測定値を取得し、取得した第1のビーコン信号の測定値に基づいて第1のビーコン発信部40の位置を特定し、特定された当該位置の位置データを制御装置26の算出部35に向けて送信する情報処理装置である。
An outline of the
制御装置26の算出部35では、第1のサーバー部46から送信されてきた位置データを第1位置情報として取得し、第2のサーバー部47から送信されてきた位置データを第2位置情報として取得する。算出部35は、取得した第1位置情報及び第2位置情報に基づいて、昇降部15の位置X1及び移動速度X2、並びに吊り荷25の振れ変位X3及び振れ速度X4を算出する。
The
図8を参照して、第1のサーバー部46の物理的構成の一例について説明する。図8は測位装置27、28のサーバー部46、47のハードの構成を説明する図である。第1のサーバー部46は、通信インターフェース60、Read Only Memory(ROM)61、Random Access Memory(RAM)62、記憶部63、Central Processing Unit(CPU)64、入出力インターフェース65などを備えている。
An example of the physical configuration of the
第1のサーバー部46は、外部装置として入力装置66及び出力装置67を備える。第1のサーバー部46は、入力装置66として図示しないキーボード、マウス、スキャナなどを備え、出力装置67として図示しないモニタ、プリンタなどを備えており、いわゆる情報処理装置の周辺機器が外部装置として用いられる。
The
通信インターフェース60は、制御装置26及び第1のゲートウェイ部44に対してデータなどの送受信を行う。通信インターフェース60は、制御装置26に対して第1のビーコン発信部40の特定された位置の当該位置データを送信し、第1のゲートウェイ部44から第1の受信部42で受信した第1のビーコン信号の測定値を受信する。
The
記憶部63は、記憶装置として利用でき、第1のサーバー部46が動作する上で必要となる各種アプリケーション及び当該アプリケーションによって利用される各種データなどが記録される。入出力インターフェース65は、第1のサーバー部46の外部装置となる入力装置66及び出力装置67に対してデータなどの送受信を行う。
The storage unit 63 can be used as a storage device, and records various applications necessary for the operation of the
第1のサーバー部46は、ROM61若しくは記憶部63に保存された各種ファームウエアをRAM62などで構成されるメインメモリに当該ファームウエアを取り込む。CPU64は、当該ファームウエアを取り込んだメインメモリにアクセスして、当該ファームウエアを実行する。
The
図9を参照して、第1及び第2のサーバー部46、47の機能的構成の一例について説明する。図9は測位装置27、28のサーバー部46、47の機能的構成の一例を説明する図である。
第1及び第2のサーバー部46、47は、CPU64がファームウエアを実行することで、誤差算出部87、88、サーバー部46、47、及び補正部89、90を備える。なお、これらCPU64の機能的構成の個々の説明は既にされているのでここでは省略する。
An example of the functional configuration of the first and
The first and
続いて、第1の測位装置27における測位方法について説明する。第1の測位装置27は、第1の受信部42と第1のサーバー部46とが互いに連携して動作することで測位装置としての機能を発揮する構成となっている。一方で、第1のサーバー部46は第1の受信部42に対して分離して設けられているので、第1の受信部42のファームウエアと第1のサーバー部46のファームウエアとは、それぞれ独立して動作している。したがって、第1の受信部42の制御方法と第1のサーバー部46の制御方法とを各々説明することで、測位方法を説明することにする。
Next, a positioning method in the
第1の受信部42の制御方法について、第1の受信部42のファームウエアとともに説明する。第1の受信部42の制御方法は、第1の受信部42のファームウエアに基づいて、第1の受信部42のCPU54により実行される。
A method of controlling the
第1の受信部42のファームウエアは、CPU54に対して、基準発信部85又はビーコン発信部40、41から発信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号の測定値をアナログ信号からデジタル信号に変換した後に、第1及び第2のゲートウェイ部44、45を介して、若しくは直接に第1及び第2のサーバー部46、47へ送信する機能などを実行させる。なお、これらの機能は前述の第1の受信部42の説明と重複するため、詳細な説明は省略する。
The firmware of the
次に図10を参照して、第1のサーバー部46の制御方法について、第1のサーバー部46のファームウエアとともに説明する。図10は測位装置のサーバー部のファームウエアのフローチャートである。第1のサーバー部46の制御方法は、第1のサーバー部46のファームウエアに基づいて、第1のサーバー部46のCPU64により実行される。
Next, referring to FIG. 10, the method of controlling the
第1のサーバー部46のファームウエアは、第1のサーバー部46のCPU64に対して、誤差算出機能、サーバー機能、補正機能などの各種機能を実行させる。
これらの機能は図10に示す順序で処理を行う場合を例示したが、これに限らず、これらの順番を適宜入れ替えて第1のサーバー部46のファームウエアを実行してもよい。なお、各機能は前述の第1のサーバー部46の説明と重複するため、その詳細な説明は省略する。
The firmware of the
Although the case where these functions are processed in the order shown in FIG. 10 has been exemplified, the order is not limited to this, and the firmware of the
誤差算出機能は、第1のサーバー部46が特定した基準発信部85の位置と既知の位置との誤差を算出する(誤差算出ステップ:S200)。
The error calculation function calculates the error between the position of the
サーバー機能は、第1のビーコン信号を受信した複数の第1の受信部42より第1のビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づき第1のビーコン発信部40の位置を特定する(サーバーステップ:S210)。
The server function obtains measured values of the first beacon signal from the plurality of
補正機能は、誤差算出部により算出された誤差を用いて、サーバー部が特定した発信部の位置を補正する(補正ステップ:S220)。 The correction function uses the error calculated by the error calculation unit to correct the position of the transmission unit specified by the server unit (correction step: S220).
次に、図11を参照して、本実施形態の天井クレーン11の運転制御方法について、天井クレーン11の運転制御プログラムとともに説明する。図11は天井クレーン11の運転制御プログラムのフローチャートである。 Next, with reference to FIG. 11, the operation control method of the overhead crane 11 of this embodiment is demonstrated with the operation control program of the overhead crane 11. FIG. FIG. 11 is a flow chart of an operation control program for the overhead crane 11. As shown in FIG.
図11に示す様に、天井クレーン11の運転制御プログラムは、算出ステップS300、速度指令信号生成ステップS310、走行用モータ制御ステップS320、及び横行用モータ制御ステップS330などを含む。 As shown in FIG. 11, the operation control program for the overhead crane 11 includes a calculation step S300, a speed command signal generation step S310, a travel motor control step S320, a traverse motor control step S330, and the like.
天井クレーン11の制御装置26は、ROM30若しくは記憶部32に保存された天井クレーン11の運転制御プログラムをメインメモリに取り込み、ECU29により当該運転制御プログラムを実行する。
The
制御装置26のECU29は、天井クレーン11の運転制御プログラムを実行することで機能部34に対して、算出機能、速度指令信号生成機能、走行用モータ制御機能、及び横行用モータ制御機能を実現させる。
The
これらの機能は図11に示す順序で処理を行う場合を例示したが、これに限らず、これらの順番を適宜入れ替えて制御装置26は当該運転制御プログラムを実行しても良い。なお、上記した各機能は、前述の天井クレーン11の運転制御システム10の算出部35、速度指令信号生成部36、走行用モータ制御部37、及び横行用モータ制御部38の説明と重複するため、その詳細な説明は省略する。
Although the case where these functions are processed in the order shown in FIG. 11 was illustrated, it is not limited to this, and the
算出機能は、第1の測位装置27が測定した第1位置情報及び第2の測位装置28が測定した第2位置情報を取得し、第1位置情報に基づく昇降部15の位置及び移動速度、並びに第1位置情報と第2位置情報との相対位置関係に基づく吊り荷25の振れ変位及び振れ速度を算出する(S300:算出ステップ)。
The calculation function acquires the first position information measured by the
速度指令信号生成機能は、昇降部15の位置及び移動速度、並びに吊り荷25の振れ変位及び振れ速度の算出結果に基づいて走行用モータ制御部37に対する速度指令信号を生成する(S310:速度指令信号生成ステップ)。
The speed command signal generation function generates a speed command signal for the traveling
走行用モータ制御機能は、走行部14に備えられた走行用モータ17の回転数を制御することによりクレーン本体部13が走行レール18を走行する際の速度を制御する(S320:走行用モータ制御ステップ)。
The traveling motor control function controls the speed at which the crane
横行用モータ制御機能は、横行部21に備えられた横行用モータ22の回転数を制御することにより昇降部15が横行レール23を横行する際の速度を制御する(S330:横行用モータ制御ステップ)
The traverse motor control function controls the speed at which the
(第2実施形態)
次に、図12乃至図15を参照して、本開示に係る天井クレーンの運転制御システムの第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る天井クレーンの運転制御システム79は、第2のビーコン発信部80に後述する位置情報取得部110及び位置情報送信部120が追加された点で第1実施形態に係る天井クレーンの運転制御システム10と異なる。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the overhead crane operation control system according to the present disclosure will be described with reference to FIGS. 12 to 15. FIG. The overhead crane operation control system 79 according to the second embodiment is similar to the overhead crane according to the first embodiment in that a position
天井クレーンの運転制御システム79のうち第2のビーコン発信部80以外の構成については、第1実施形態に係る天井クレーンの運転制御システム10と同じである。従って、第2実施形態の説明では、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して第1実施形態と重複する説明は省略する。
The configuration of the overhead crane operation control system 79 other than the second
図12を参照して、第2実施形態に係る天井クレーンの運転制御システム79の概要について説明する。図12は第2実施形態に係る測位装置の発信部の使用状況を示す図である。 An overview of an overhead crane operation control system 79 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 12 . FIG. 12 is a diagram showing the usage status of the transmitter of the positioning device according to the second embodiment.
図12は、吊り荷25が建屋12から出荷されてトラック81の荷台に積まれ輸送されている様子を示している。吊り荷25は第2のビーコン発信部80が取り付けられている。
FIG. 12 shows how the suspended
高速道路、主要幹線道路、市街地、繁華街などには、公衆無線LANのアクセスポイントが設置されている。公衆無線LANは電気通信事業者、及び自治体などにより運営されている。無線LANのアクセスポイントは、その各々に識別番号であるMACアドレス(Media Access Control address)が付与されている。 Public wireless LAN access points are installed on expressways, main roads, urban areas, downtown areas, and the like. Public wireless LANs are operated by telecommunications carriers, local governments, and the like. Each wireless LAN access point is assigned a MAC address (Media Access Control address), which is an identification number.
無線LANのアクセスポイントのMACアドレスは住所など位置情報と関連づけられており、第2のビーコン発信部80の位置情報取得部110は無線LANのアクセスポイントのMACアドレスを入手することで、吊り荷25の現在位置を測位することができる。 The MAC address of the wireless LAN access point is associated with location information such as an address. can measure the current position of
位置情報取得部110に取得された吊り荷25の現在位置の位置データは、位置情報送信部120によってLPWA(Low power wide area)方式の無線通信によりLPWA中継アンテナ83に向けて送信されユーザ84の元に届く。ユーザ84は、輸送中の吊り荷25の位置を知ることができる。
The position data of the current position of the suspended
LPWAは、IoT(Internet of Things)機器による無線通信に適しているとされ、低消費電力でありながら広域的な無線通信が可能である。本実施形態では、LPWAの中でもSigfox(登録商標)の通信規格を用いる。Sigfox(登録商標)は、伝送距離が最大50km程度であり、他のLPWAの通信規格の伝送距離1km~10数km程度に比べて長距離なのが特徴である。 LPWA is said to be suitable for wireless communication by IoT (Internet of Things) devices, and is capable of wide-area wireless communication with low power consumption. In this embodiment, the communication standard of Sigfox (registered trademark) is used among LPWA. Sigfox (registered trademark) has a maximum transmission distance of about 50 km, which is longer than the transmission distance of about 1 km to 10-odd kilometers of other LPWA communication standards.
なお、LPWAの通信規格には、他にもLoRaWAN(登録商標)、エルトレス(ELTRES:登録商標)などがあり、LPWAの通信規格に替えてこれらの通信規格を用いてもよい。
また、LPWAの他に第三世代(3G)、第四世代(4G)移動通信システム、LTE(Long Term Evolution)、LTE-M(Long Term Evolution for machine-Type-communication)などの無線通信方式があり、LPWAの無線通信に替えてこれらの無線通信を用いてもよい。
There are other LPWA communication standards such as LoRaWAN (registered trademark) and ELTRES (registered trademark), and these communication standards may be used instead of the LPWA communication standards.
In addition to LPWA, there are wireless communication systems such as third generation (3G), fourth generation (4G) mobile communication systems, LTE (Long Term Evolution), and LTE-M (Long Term Evolution for machine-type-communication). Yes, and these wireless communications may be used instead of the LPWA wireless communications.
次に、図13を参照して第2のビーコン発信部80のハードの構成の一例について説明する。図13は測位装置の発信部のハードの構成を説明する図である。
第2のビーコン発信部80は、通信インターフェース90、Read Only Memory(ROM)91、Random Access Memory(RAM)92、記憶部93、Central Processing Unit(CPU)94、入出力インターフェース95などを備えている。
Next, an example of the hardware configuration of the second
The second
第2のビーコン発信部80は、外部装置として無線LAN用アンテナ96、LPWA用アンテナ97、及びBLE用アンテナ98を備える。
通信インターフェース90は、主にインターネットを含むネットワークに対してデータなどの送受信を行う。記憶部93は、記憶装置として利用でき、第2のビーコン発信部80が動作する上で必要となる各種アプリケーション及び当該アプリケーションによって利用される各種データなどが記録される。
The second
The communication interface 90 mainly transmits and receives data to and from networks including the Internet. The
入出力インターフェース95は、第2のビーコン発信部80の外部装置となる無線LAN用アンテナ96、LPWA用アンテナ97、及びBLE用アンテナ98に対してデータなどの送受信を行う。
The input/
第2のビーコン発信部80は、ROM91若しくは記憶部93に保存された各種アプリケーションをRAM92などで構成されるメインメモリに当該アプリケーションを取り込む。CPU94は、当該アプリケーションを取り込んだメインメモリにアクセスして、当該アプリケーションを実行する。
The second
図14を参照して、第2のビーコン発信部80のソフトの構成の一例について説明する。図14は測位装置の発信部のソフトの構成を説明する図である。第2のビーコン発信部80は、CPU94にアプリケーションを実行させることで、CPU94に各種機能を実現させる。CPU94は、アプリケーションを実行することで、ビーコン信号発信部100、位置情報取得部110、及び位置情報送信部120などを備える。
An example of the software configuration of the second
ビーコン信号発信部100は、BLE用アンテナ98を用いて、BLEの無線通信によりビーコン信号をブロードキャスト通信により発信する。
The beacon
位置情報取得部110は、無線LANの通信によってアクセスポイントの位置情報を取得することにより発信部の位置を測定する。
位置情報取得部110は、無線LAN用アンテナ96を用いて、無線LANのアクセスポイントのMACアドレスを受信することで現在位置を測定する。
The position
The location
位置情報送信部120は、取得された第2のビーコン発信部80の位置の位置情報をLPWA(Low Power Wide Area)方式の無線通信によりユーザ84へ送信する。
位置情報送信部120は、LPWA用アンテナ97を用いて、LPWA方式の無線通信によりLPWA中継アンテナ83に向けて位置情報取得部110が取得した位置情報を送信する。
The location
The location
次に、図15を参照して、第2実施形態に係る第2のビーコン発信部80の制御方法について、第2のビーコン発信部80の制御プログラムとともに説明する。図15は測位装置の発信部の制御プログラムのフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 15, a control method for the second
図15に示す様に、第2のビーコン発信部80の制御プログラムは、ビーコン信号発信ステップS100、位置情報取得ステップS110、及び位置情報送信ステップS120などを含む。
As shown in FIG. 15, the control program of the second
第2のビーコン発信部80は、ROM91若しくは記憶部93に保存された第2のビーコン発信部80の制御プログラムをメインメモリに取り込み、CPU94により当該制御プログラムを実行する。
The second
CPU94は、第2のビーコン発信部80の制御プログラムを実行することで、ビーコン信号発信機能、位置情報取得機能、及び位置情報送信機能を実現させる。これらの機能は図13に示す順序で処理を行う場合を例示したが、これに限らず、これらの順番を適宜入れ替えてCPU94は当該制御プログラムを実行しても良い。なお、上記した各機能は、前述の第2のビーコン発信部80のビーコン信号発信部100、位置情報取得部110、及び位置情報送信部120の説明と重複するため、その詳細な説明は省略する。
The
ビーコン信号発信機能は、BLE用アンテナ98を用いて、BLEの無線通信によりビーコン信号をブロードキャスト通信により発信する。(S100:ビーコン信号発信ステップ)。
The beacon signal transmission function uses the
位置情報取得機能は、無線LANの通信によってアクセスポイントの位置情報を取得することにより発信部の位置を測定する(S110:位置情報取得ステップ)。 The location information acquisition function measures the location of the transmitter by acquiring location information of the access point through wireless LAN communication (S110: location information acquisition step).
位置情報送信機能は、取得された第2のビーコン発信部80の位置の位置情報をLPWA(Low Power Wide Area)方式の無線通信によりユーザ84へ送信する(S120:位置情報送信ステップ)。
The location information transmission function transmits the acquired location information of the location of the second
上記した第1実施形態によれば、第1の測位装置27の第1のビーコン発信部40は昇降部15に取り付けられ、第2の測位装置28の第2のビーコン発信部41は吊り荷25に取り付けられる。従って、第1の測位装置27及び第2の測位装置28は、クレーン本体部13の基幹構成である走行用モータ17に取り付けられることなく、昇降部15の位置(X1)及び移動速度(X2)、並びに吊り荷25の振れ変位(X3)及び振れ速度(X4)を算出することができる。
According to the first embodiment described above, the first
従って、第1の測位装置27及び第2の測位装置28に故障などの不具合が生じたとしても、クレーン本体部13の運転及び安全に悪影響を及ぼすことはない。
Therefore, even if trouble such as failure occurs in the
上記した第1実施形態によれば、ビーコン信号はビーコン発信部40の各々に割り当てられた固有の識別信号を含む。従って、ビーコン発信部40を着けられた吊り荷25は、ビーコン発信部40から発信されるビーコン信号によって識別することが可能となり、吊り荷25の各々の管理などにビーコン信号に含められた識別信号を用いることができる。
According to the first embodiment described above, the beacon signal includes a unique identification signal assigned to each
上記した第1実施形態に係る測位装置27、28によれば、基準となる既知の位置に予め設置された基準発信部85に基づいて、サーバー部46、47が特定したビーコン発信部40、41の位置に含まれる誤差を削除する補正を行うことが出来る。従って、ビーコン信号の反射波が原因となって生じるマルチパス及びマルチパスフェージングに起因する測位の誤差の低減に対しても有効である。
According to the
上記した第1実施形態に係る測位装置27、28によれば、ビーコン発信部40、41から複数種類のビーコン信号を発信し、複数の当該ビーコン信号ごとに算出されたビーコン発信部40、41の位置の平均をビーコン発信部40、41の位置として特定する。1個の発信部に対して、複数の位置を算出し平均を用いて当該発信部の位置を特定するので、1個の算出結果と比較して信頼性の高いビーコン発信部40、41の位置を特定することができる。
According to the
上記した第2実施形態に係る天井クレーンの運転制御システムによれば、吊り荷25の輸送中において、ユーザ84は吊り荷25が何処にあるのかを知ることができ、さらに、輸送の軌跡を知ることができる。
According to the overhead crane operation control system according to the second embodiment described above, the
本開示は上記した実施形態に係る天井クレーンの運転制御システム10に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の変形例、若しくは応用例により実施可能である。
The present disclosure is not limited to the overhead crane
10 天井クレーンの運転制御システム
11 天井クレーン
12 建屋
13 クレーン本体部
14 走行部
15 昇降部
16 ガータ
17 走行用モータ
18 走行レール
19 ワイヤ
20 フック
21 横行部
22 横行用モータ
23 横行レール
25 吊り荷
26 制御装置
27 第1の測位装置
28 第2の測位装置
29 ECU(Electric Control Unit:電子制御ユニット)
30、51、61、91 ROM(Read Only Memory)
31、52、62、92 RAM(Random Access Memory)
32、53、63、93 記憶部
33、55、65、95 入出力インターフェース
34 機能部
35 算出部
36 速度指令信号生成部
37 走行用モータ制御部
38 横行用モータ制御部
40 第1のビーコン発信部
41 第2のビーコン発信部
42 第1の受信部
43 第2の受信部
44 第1のゲートウェイ部
45 第2のゲートウェイ部
46 第1のサーバー部
47 第2のサーバー部
50 無線LANインターフェース
54、64、94 CPU
56、66 入力装置
57、67 出力装置
58 アンテナ
60、90 通信インターフェース
70a アンテナ
70b アンテナ
71a ビーコン信号
71b ビーコン信号
79 天井クレーンの運転制御システム
80 第2のビーコン発信部
81 トラック
82 無線LANアクセスポイント
83 LPWA中継アンテナ
84 ユーザ
85 基準発信部
87 第1の誤差算出部
88 第2の誤差算出部
89 第1の補正部
90 第2の補正部
96 無線LAN用アンテナ
97 LPWA用アンテナ
98 BLE用アンテナ
100 ビーコン発信部
110 位置情報取得部
120 位置情報送信部
10 Overhead Crane Operation Control System 11
30, 51, 61, 91 ROM (Read Only Memory)
31, 52, 62, 92 RAM (Random Access Memory)
32, 53, 63, 93
56, 66
本発明は、測位装置を用いた天井クレーンの運転制御システム、運転制御方法、及び運転制御プログラムに関し、特に、ビーコン信号を用いて測位対象物を測位することを特徴とする測位装置を用いた天井クレーンの運転制御システム、運転制御方法、及び運転制御プログラムに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an operation control system, an operation control method, and an operation control program for an overhead crane using a positioning device , and in particular, using a positioning device characterized by positioning an object to be positioned using a beacon signal. The present invention relates to an operation control system, an operation control method, and an operation control program for an overhead crane.
Claims (15)
予め定められた複数の設置位置にそれぞれ設置され、前記ビーコン発信部から発信されるビーコン信号を受信する受信部と、
前記ビーコン信号を受信した複数の前記受信部より前記ビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づき前記ビーコン発信部の位置を特定するサーバー部と、
基準となる既知の位置に予め設置され、ビーコン信号を発信する基準発信部と、
前記サーバー部が特定した前記基準発信部の位置と前記既知の位置との誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差算出部により算出された誤差を用いて、前記サーバー部が特定した前記ビーコン発信部の位置を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする測位装置。 a beacon transmitter that is attached to a positioning target and that transmits a beacon signal;
a receiving unit installed at each of a plurality of predetermined installation positions and configured to receive a beacon signal transmitted from the beacon transmitting unit;
a server unit that acquires measured values of the beacon signals from the plurality of receivers that have received the beacon signals, and identifies the positions of the beacon transmitters based on the plurality of measured values;
a reference transmission unit that is installed in advance at a known reference position and that transmits a beacon signal;
an error calculation unit that calculates an error between the position of the reference transmission unit specified by the server unit and the known position;
a correction unit that corrects the position of the beacon transmission unit specified by the server unit using the error calculated by the error calculation unit;
A positioning device comprising:
前記サーバー部は、前記複数種類のビーコン信号ごとに前記ビーコン発信部の位置を算出し、算出された複数の前記ビーコン発信部の位置の平均を前記ビーコン発信部の位置として特定することを特徴とする請求項1に記載の測位装置。 The beacon transmission unit transmits a plurality of types of beacon signals,
The server unit calculates the position of the beacon transmitting unit for each of the plurality of types of beacon signals, and specifies an average of the calculated positions of the plurality of beacon transmitting units as the position of the beacon transmitting unit. The positioning device according to claim 1.
前記ビーコン信号を受信する3台以上の前記受信部の測定値に基づいて特定されることを特徴とする請求項1または2に記載の測位装置。 The position of the beacon transmission unit is
3. The positioning device according to claim 1, wherein the positioning device is identified based on measured values of three or more of the receivers that receive the beacon signal.
前記受信部が受信する前記ビーコン信号の受信信号強度の測定値に基づいて特定されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の測位装置。 The position of the beacon transmission unit is
4. The positioning device according to any one of claims 1 to 3, wherein the positioning device is specified based on a measured value of received signal strength of the beacon signal received by the receiver.
前記ビーコン発信部の位置は、
前記受信部の複数のアンテナの各々で受信する前記ビーコン信号の間に生じる位相差の測定値に基づき前記ビーコン信号の到来方向を特定し、前記ビーコン信号の当該到来方向に基づいて特定されることを特徴とする請求項1または2に記載の測位装置。 The receiving unit comprises a plurality of antennas,
The position of the beacon transmission unit is
identifying the direction of arrival of the beacon signal based on a measured value of the phase difference occurring between the beacon signals received by each of the plurality of antennas of the receiving unit, and identifying the direction of arrival of the beacon signal; The positioning device according to claim 1 or 2, characterized by:
無線LANの通信によってアクセスポイントの位置情報を取得することにより前記ビーコン発信部の位置を測定する位置情報取得部と、
取得された前記ビーコン発信部の位置の位置情報をLPWA(Low Power Wide Area)方式の無線通信によりユーザへ送信する位置情報送信部と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の測位装置。 The beacon transmission unit is
a location information acquisition unit that measures the location of the beacon transmission unit by acquiring location information of an access point through wireless LAN communication;
7. The apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a position information transmitting unit that transmits the acquired position information of the position of the beacon transmitting unit to a user by wireless communication of LPWA (Low Power Wide Area) system. 1. The positioning device according to claim 1.
前記測位装置に用いられるコンピュータが、
測位の対象物に取り付けられた前記ビーコン発信部からビーコン信号を発信させる発信ステップと、
予め定められた複数の設置位置にそれぞれ設置された前記受信部に、前記ビーコン発信部から発信されるビーコン信号を受信させる受信ステップと、
前記ビーコン信号を受信した複数の前記受信部より前記ビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づき前記ビーコン発信部の位置を特定するサーバーステップと、
基準となる既知の位置に予め設置された前記基準発信部からビーコン信号を発信させる基準発信ステップと、
前記サーバー部が特定した前記基準発信部の位置と前記既知の位置との誤差を算出する誤差算出ステップと、
前記誤差算出部により算出された誤差を用いて、前記サーバー部が特定した前記ビーコン発信部の位置を補正する補正ステップと、
を実行することを特徴とする測位方法。 A positioning method in the positioning device according to any one of claims 1 to 7,
A computer used in the positioning device,
a transmission step of transmitting a beacon signal from the beacon transmission unit attached to the positioning target;
a receiving step of causing the receiving units respectively installed at a plurality of predetermined installation positions to receive the beacon signal transmitted from the beacon transmitting unit;
a server step of obtaining measured values of the beacon signals from the plurality of receivers that have received the beacon signals, and identifying the position of the beacon transmitter based on the plurality of measured values;
a reference transmission step of transmitting a beacon signal from the reference transmission unit installed in advance at a known reference position;
an error calculation step of calculating an error between the position of the reference transmission unit specified by the server unit and the known position;
a correction step of correcting the position of the beacon transmission unit specified by the server unit using the error calculated by the error calculation unit;
A positioning method characterized by performing
前記測位装置に用いられるコンピュータに、
測位の対象物に取り付けられた前記ビーコン発信部からビーコン信号を発信させる発信機能と、
予め定められた複数の設置位置にそれぞれ設置された前記受信部に、前記ビーコン発信部から発信されるビーコン信号を受信させる受信機能と、
前記ビーコン信号を受信した複数の前記受信部より前記ビーコン信号の測定値を取得し、複数の当該測定値に基づき前記ビーコン発信部の位置を特定するサーバー機能と、
基準となる既知の位置に予め設置された前記基準発信部からビーコン信号を発信させる基準発信機能と、
前記サーバー部が特定した前記基準発信部の位置と前記既知の位置との誤差を算出する誤差算出機能と、
前記誤差算出部により算出された誤差を用いて、前記サーバー部が特定した前記ビーコン発信部の位置を補正する補正機能と、
を実現することを特徴とする測位プログラム。 A positioning program in the positioning device according to any one of claims 1 to 7,
In the computer used for the positioning device,
a transmission function for transmitting a beacon signal from the beacon transmission unit attached to the positioning target;
a receiving function that causes the receiving units installed at a plurality of predetermined installation positions to receive beacon signals transmitted from the beacon transmitting unit;
A server function that acquires measured values of the beacon signals from the plurality of receivers that have received the beacon signals and identifies the positions of the beacon transmitters based on the plurality of measured values;
a reference transmission function for transmitting a beacon signal from the reference transmission unit installed in advance at a known reference position;
an error calculation function for calculating an error between the position of the reference transmission unit specified by the server unit and the known position;
A correction function that corrects the position of the beacon transmission unit specified by the server unit using the error calculated by the error calculation unit;
A positioning program characterized by realizing
前記天井クレーンは、前記吊り荷を昇降する昇降部と、前記走行レールを走行する走行部とを、クレーン本体部に備えており、
前記走行部に備えられた走行用モータの回転数を制御することにより前記クレーン本体部が前記走行レールを走行する際の速度を制御する走行用モータ制御部と、
前記昇降部の前記建屋における位置を測定する第1の前記測位装置と、
前記昇降部に吊り下げられている前記吊り荷の位置を測定する第2の前記測位装置と、
第1の前記測位装置が測定した第1位置情報及び第2の前記測位装置が測定した第2位置情報を取得し、前記第1位置情報に基づく前記昇降部の位置及び移動速度、並びに前記第1位置情報と前記第2位置情報との相対位置関係に基づく前記吊り荷の振れ変位及び振れ速度を算出する算出部と、
前記昇降部の前記位置及び前記移動速度、並びに前記吊り荷の前記振れ変位及び前記振れ速度の算出結果に基づいて前記走行用モータ制御部に対する速度指令信号を生成する速度指令信号生成部と、を備える
ことを特徴とする天井クレーンの運転制御システム。 An operation control system for an overhead crane that uses the positioning device according to any one of claims 1 to 7 and that travels on a travel rail laid in a building and ascends and descends a suspended load,
The overhead crane includes an elevating section for elevating the suspended load and a traveling section for traveling on the traveling rail in a crane main body,
a traveling motor control unit that controls the speed of the crane main body when traveling on the traveling rail by controlling the number of rotations of a traveling motor provided in the traveling portion;
the first positioning device for measuring the position of the lifting unit in the building;
the second positioning device for measuring the position of the suspended load suspended from the lifting section;
Acquire first position information measured by the first positioning device and second position information measured by the second positioning device, and obtain the position and moving speed of the lifting unit based on the first position information, and the second position information a calculation unit that calculates the swing displacement and swing velocity of the suspended load based on the relative positional relationship between the first position information and the second position information;
a speed command signal generation unit that generates a speed command signal for the traveling motor control unit based on calculation results of the position and the moving speed of the lifting unit and the swing displacement and swing speed of the suspended load; An operation control system for an overhead crane, comprising:
2本の前記走行レールに跨がるとともに直交するガータと、
前記ガータに設けられ前記昇降部が横行する横行レールと、
前記昇降部に備えられ前記横行レールを横行する横行部と、をさらに備え、
前記横行部に備えられた横行用モータの回転数を制御することにより前記昇降部が前記横行レールを横行する際の速度を制御する横行用モータ制御部と、をさらに備え、
前記速度指令信号生成部は、前記昇降部の前記位置及び前記移動速度、並びに前記吊り荷の前記振れ変位及び前記振れ速度の算出結果に基づいて前記横行用モータ制御部に対する速度指令信号を生成することを特徴とする請求項10または11に記載の天井クレーンの運転制御システム。 The crane main body is
a garter straddling and orthogonal to the two running rails;
a traverse rail provided in the garter and on which the elevating section traverses;
a traversing section provided in the lifting section and traversing the traversing rail,
a traversing motor control unit that controls the speed at which the lifting unit traverses the traversing rail by controlling the number of rotations of a traversing motor provided in the traversing unit;
The speed command signal generation unit generates a speed command signal for the traversing motor control unit based on the position and movement speed of the lifting unit and the swing displacement and swing speed of the suspended load. The overhead crane operation control system according to claim 10 or 11, characterized in that:
前記天井クレーンは、前記吊り荷を昇降する昇降部と、前記走行レールを走行する走行部とを備えるクレーン本体部と、
前記走行部に備えられた走行用モータの回転数を制御することにより前記クレーン本体部が前記走行レールを走行する際の速度を制御する走行用モータ制御部と、を備え、
前記天井クレーンの運転制御システムに用いられるコンピュータは、
第1の前記測位装置が、前記クレーン本体部の前記建屋における位置を測定する第1の測位ステップと、
第2の前記測位装置が、前記昇降部に吊り下げられている前記吊り荷の位置を測定する第2の測位ステップと、
第1の前記測位装置が測定した第1位置情報及び第2の前記測位装置が測定した第2位置情報を取得し、前記第1位置情報に基づく前記昇降部の位置及び移動速度、並びに前記第1位置情報と前記第2位置情報との相対位置関係に基づく前記吊り荷の振れ変位及び振れ速度を算出する算出ステップと、
前記昇降部の前記位置及び前記移動速度、並びに前記吊り荷の前記振れ変位及び前記振れ速度の算出結果に基づいて前記走行用モータ制御部に対する速度指令信号を生成する速度指令信号生成ステップと、を実行する
ことを特徴とする天井クレーンの運転制御方法。 An operation control method for an overhead crane that travels on a travel rail laid in a building and raises and lowers a suspended load using the positioning device according to any one of claims 1 to 7,
The overhead crane comprises a crane main body including an elevating section for elevating the suspended load and a traveling section for traveling on the traveling rail;
a traveling motor control section for controlling the speed of the crane main body traveling on the traveling rail by controlling the number of rotations of a traveling motor provided in the traveling section;
The computer used for the operation control system of the overhead crane,
a first positioning step in which the first positioning device measures the position of the crane body in the building;
a second positioning step in which the second positioning device measures the position of the suspended load suspended from the lifting unit;
Acquire first position information measured by the first positioning device and second position information measured by the second positioning device, and obtain the position and moving speed of the lifting unit based on the first position information, and the second position information a calculation step of calculating the swing displacement and swing velocity of the suspended load based on the relative positional relationship between the first position information and the second position information;
a speed command signal generation step of generating a speed command signal for the traveling motor control unit based on the calculation results of the position and the moving speed of the lifting unit and the swing displacement and swing speed of the suspended load; A method for controlling the operation of an overhead crane, characterized by:
前記天井クレーンは、前記吊り荷を昇降する昇降部と、前記走行レールを走行する走行部とを備えるクレーン本体部と、
前記走行部に備えられた走行用モータの回転数を制御することにより前記クレーン本体部が前記走行レールを走行する際の速度を制御する走行用モータ制御部と、を備え、
前記天井クレーンの運転制御システムに用いるコンピュータに、
第1の前記測位装置に前記クレーン本体部の前記建屋における位置を測定させる第1の測位機能と、
第2の前記測位装置に前記昇降部に吊り下げられている前記吊り荷の位置を測定させる第2の測位機能と、
第1の前記測位装置により測定された第1位置情報及び第2の前記測位装置により測定された第2位置情報を取得し、前記第1位置情報に基づく前記昇降部の位置及び移動速度、並びに前記第1位置情報と前記第2位置情報との相対位置関係に基づく前記吊り荷の振れ変位及び振れ速度を算出する算出機能と、
前記昇降部の前記位置及び前記移動速度、並びに前記吊り荷の前記振れ変位及び前記振れ速度の算出結果に基づいて前記走行用モータ制御部に対する速度指令信号を生成する速度指令信号生成機能と、を実現する
ことを特徴とする天井クレーンの運転制御プログラム。 An operation control program for an overhead crane that uses the positioning device according to any one of claims 1 to 7 and that travels on a travel rail laid in a building and ascends and descends a suspended load,
The overhead crane comprises a crane main body including an elevating section for elevating the suspended load and a traveling section for traveling on the traveling rail;
a traveling motor control section for controlling the speed of the crane main body traveling on the traveling rail by controlling the number of rotations of a traveling motor provided in the traveling section;
In the computer used for the operation control system of the overhead crane,
a first positioning function that causes the first positioning device to measure the position of the crane body in the building;
a second positioning function that causes the second positioning device to measure the position of the suspended load suspended from the lifting unit;
obtaining first position information measured by the first positioning device and second position information measured by the second positioning device, and obtaining the position and moving speed of the lifting unit based on the first position information; a calculation function for calculating the swing displacement and swing velocity of the suspended load based on the relative positional relationship between the first position information and the second position information;
a speed command signal generation function for generating a speed command signal for the traveling motor control unit based on calculation results of the position and the movement speed of the lifting unit and the swing displacement and swing speed of the suspended load; An overhead crane operation control program characterized by:
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