JP6763233B2 - 制御装置、クレーン駆動装置、クレーン装置、プログラムおよび制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、クレーン駆動装置、クレーン装置、プログラムおよび制御方法に関する。

従来、発電機による発電電力と充電装置による放電電力をそれぞれ駆動電力として用いるハイブリッド式のクレーン装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００１−１６３５７４号公報

巻上げに放電電力と発電電力を単純に組み合わせて使用すると、巻上完了前に充電装置の残量が不足して発電機の負荷が急増してしまい、発電効率が悪化したり、発電機が停止したりすることが知られている。

本発明の第１の態様においては、発電機からの発電電力および充電装置からの放電電力を駆動電力とするモータを備えるクレーンに対する巻上指令を受け取る指令受取部と、充電装置の残量に基づいて、駆動電力の少なくとも一部として供給する放電電力を、巻上完了まで充電装置からモータに供給し続けることができる大きさに制御する放電制御部と、を備える制御装置、これを用いるクレーン駆動装置およびクレーン装置、ならびに、制御装置に用いられるプログラムが提供される。

本発明の第２の態様においては、発電機からの発電電力および充電装置からの放電電力を駆動電力とするモータを備えるクレーンに対する巻上指令を受け取る段階と、充電装置の残量に基づいて、駆動電力の少なくとも一部として供給する放電電力を、巻上完了まで充電装置からモータに供給し続けることができる大きさに制御する段階と、を備える制御方法が提供される。

上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。

本実施形態に係るクレーン装置を示す。 本実施形態に係るクレーン駆動装置を示す。 巻上処理を示す。 本実施形態の実施例を示す。 本実施形態の比較例を示す。 本実施形態に係るコンピュータの構成の一例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るクレーン装置１を示す。クレーン装置１は、クレーン２と、クレーン駆動装置３と、を備える。なお、図１では、クレーン駆動装置３を簡略化して図示している。

クレーン２は、クレーン駆動装置３により駆動されてコンテナなどの荷物１００を吊り上げて運ぶ。本実施形態では一例として、クレーン２は橋形のラバードタイヤ式ガントリークレーンであり、船の積まれたコンテナをトラックに乗せるのに用いられる。但し、クレーン２は、他の種類のクレーンであってもよい。

クレーン２は、本体架台２０と、走行装置２１と、移動架台２２と、吊具２３とを有する。
本体架台２０は、左右一対の脚部２００と、左右の脚部２００の上部を結合した梁部２０１とを含む。

走行装置２１は、脚部２００の下部に設けられており、クレーン２を移動させることができるようになっている。
移動架台２２は、梁部２０１上のレール（図示せず）に沿って左右方向へ往復する。
吊具２３は、移動架台２２から垂下して設けられており、荷物１００を保持して吊下げる。吊具２３は、クレーン駆動装置３により巻上げ／巻下げされる。

図２は、本実施形態に係るクレーン駆動装置３を示す。
クレーン駆動装置３は、モータ３０と、発電機３１と、充電装置３２と、インバータ３３と、制御装置３５とを有する。なお、クレーン駆動装置３における各構成のうち少なくともモータ３０は移動架台２２に配置されてよく、他の構成は例えばクレーン２の脚部２００（一例として脚部２００の下部）に配置されてよい。クレーン駆動装置３の全ての構成が脚部２００に配置されてもよい。

モータ３０は、クレーン２の巻上げ、巻下げについての動力源であり、発電機３１からの発電電力Ｐ_１および充電装置３２からの放電電力Ｐ_２を駆動電力Ｐ_０として回転する。本実施の形態においては一例として、モータ３０は回転角に応じて吊具２３の巻上げ／巻下げを行う。

発電機３１は、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換して電力を発生し、モータ３０に対し駆動電力Ｐ_０の少なくとも一部として発電電力Ｐ_１を供給する。例えば、発電機３１は、インバータ３３を介してモータ３０に発電電力Ｐ_１を供給してよい。発電電力Ｐ_１の最大値は、最大荷重の荷物１００を巻上げる場合の駆動電力Ｐ_０未満であってよい。発電機３１は直流電力および交流電力の何れを発生してもよい。発電機３１が交流電力を発生する場合には、当該交流電力がコンバータ（図示せず）で直流電力に変換されてインバータ３３に供給されてよい。発電機３１の動力源としては、例えば内燃機関を用いることができる。

充電装置３２は、充電、放電を繰り返し行うことができる電源装置であり、モータ３０に対し駆動電力の少なくとも一部として放電電力Ｐ_２を供給する。例えば、充電装置３２は、インバータ３３を介してモータ３０に放電電力Ｐ_２を供給してよい。充電装置３２は、直流電力を発生してよい。

インバータ３３は、発電機３１および充電装置３２からの直流の電力Ｐ_１、Ｐ_２を合計した駆動電力Ｐ_０を交流電力に変換してモータ３０に供給することで、モータ３０を回転させる。

制御装置３５は、クレーン駆動装置３を制御する。制御装置３５は、指令受取部３５０と、発電機制御部３５１と、放電制御部３５２と、インバータ制御部３５４と、を含む。制御装置３５は、充電制御部３５３をさらに含んでよい。

指令受取部３５０は、操作者による操作に応じてクレーン２に対する巻上指令および巻下指令等の運転指令を受け取る。指令受取部３５０は、これらの指令を発電機制御部３５１、放電制御部３５２、充電制御部３５３、インバータ制御部３５４に適宜供給する。

発電機制御部３５１は、巻上指令を受けたことに応じ、駆動電力Ｐ_０の少なくとも一部として供給する発電電力Ｐ_１を制御する。例えば、発電機制御部３５１は、発電電力Ｐ_１を、モータ３０に入力されるべき駆動電力Ｐ_０から放電電力Ｐ_２を減じた電力としてよい。

放電制御部３５２は、巻上指令を受けたことに応じ、充電装置３２の残量に基づいて、駆動電力Ｐ_０の少なくとも一部として供給する放電電力Ｐ_２を、巻上完了まで充電装置３２からモータ３０に供給し続けることができる大きさに制御する。

充電制御部３５３は、巻下指令を受けたことに応じ、モータ３０からの回生電力を用いて充電装置３２を充電する制御を行う。
インバータ制御部３５４は、巻上指令を受けたことに応じ、インバータ３３を駆動させる。

以上のクレーン装置１によれば、充電装置３２の残量に基づいて放電電力Ｐ_２を、巻上完了まで充電装置３２からモータ３０に供給し続けることができる大きさに制御するので、巻上完了前に充電装置３２の残量が不足して放電電力がストップし、発電機３１の負荷が急増してしまうことを可能な限り防ぐことができる。従って、発電効率が悪化したり、発電機３１が故障したりするのを防止することができる。

続いて、クレーン装置１の動作について説明する。図３は、巻上処理を示す。

まず、クレーン装置１に対する運転指令に応じて、指令受取部３５０が巻上指令を受け取る（Ｓ１１）。指令受取部３５０は、受け取った巻上指令を発電機制御部３５１および放電制御部３５２に供給する。また、指令受取部３５０は、巻上指令に含まれる巻上速度、目標巻上量（モータ３０の目標回転量（目標回転角度））をインバータ制御部３５４に供給してインバータ３３を制御させてよい。

そして、放電制御部３５２は、充電装置３２の残量に基づいて、駆動電力Ｐ_０の少なくとも一部として供給する放電電力Ｐ_２を、巻上完了まで充電装置３２からモータ３０に供給し続けることができる大きさに制御する。本実施形態においては一例として、放電制御部３５２は、以下のＳ１３〜Ｓ２３の処理を行う。

まず放電制御部３５２は、巻上残り時間、および、充電装置３２の残量を取得する（Ｓ１３）。巻上残り時間は、現時点から巻上完了までに要する時間であり、現時点の巻上量（現時点までのモータ３０の回転量）、巻上指令に含まれる目標巻上量（モータ３０の目標回転量）、モータ３０の回転速度などから算出されてよい。これに代えて、巻上残り時間は、巻上指令の受信時から巻上完了までに要する時間であってもよい。この場合には、巻上げ残り時間そのものが巻上指令に含まれてよい。充電装置３２の残量は、充電残量であり、例えばエネルギー換算値であってよい。残量は充電装置３２から取得されてよい。

次に、放電制御部３５２は、モータ３０に入力されるべき駆動電力Ｐ_０に基づいて、単位時間当たりの目標放電電力を算出する（Ｓ１５）。例えば、放電制御部３５２は、駆動電力Ｐ_０に対して１以下の定数（一例として放電電力Ｐ_２が駆動電力Ｐ_０に占める基準割合）を乗算した値を目標放電電力としてよい。なお、発電機３１および充電装置３２からの電力がモータ３０以外の補機、例えばクレーン２における走行装置２１および移動架台２２などにも供給される場合には、駆動電力Ｐ_０として、これらの補機の消費電力を加味した値を用いてもよい。駆動電力Ｐ_０の大きさは、インバータ３３の効率に応じて決定されてよく、巻上指令で示されてよい。後述のＳ２１により既にモータ３０に駆動電力Ｐ_０が供給されている場合には、駆動電力Ｐ_０は計測値であってもよい。

これに加えて、放電制御部３５２は、目標放電電力による電力量（電力の時間積分値）を、巻上指令に応じた巻上げに伴って将来回生されると推定される回生電力による電力量に基づいて制御してもよい。具体的な制御内容については、図４を用いて詳細を後述する。

次に、放電制御部３５２は、巻上残り時間および充電装置３２の残量に基づいて、単位時間当たりの放電電力上限値を算出する（Ｓ１７）。例えば、放電制御部３５２は、充電装置３２の残量から残量下限値を減算した演算結果、つまり放電電力Ｐ_２として使用可能な残量を放電電力上限値の算出に用いてよい。残量下限値は、充電装置３２の過放電を防止するために最低限必要な残量であり、例えばエネルギー換算値であってよい。残量下限値は制御装置３５の内部に予め記憶されていてよい。

一例として、放電制御部３５２は、以下の式（１）から放電電力上限値を算出してよい。なお、放電制御部３５２は、（１）式の計算結果に更に調整を行って放電電力上限値を小さくしてもよいし、残量下限値を大きく設定することで放電電力上限値を小さくしてもよい。なお、式中の残量は、放電時に発生する損失が考慮された値であってよく、一例として右辺の分子には電力および機械エネルギー間の変換効率ζ（但しζ＜１）が乗算されてもよい。
放電電力上限値＝（残量−残量下限値）／巻上残り時間 （１）

次に、放電制御部３５２は、モータ３０に供給される放電電力Ｐ_２を決定する（Ｓ１９）。例えば、放電制御部３５２は、放電電力Ｐ_２を、放電電力上限値以下となるように決定してよい。一例として放電制御部３５２は、目標放電電力および放電電力上限値のうち、小さい方の値を放電電力Ｐ_２としてよい。

次に、放電制御部３５２は、駆動電力Ｐ_０の少なくとも一部として、充電装置３２からインバータ３３に放電電力Ｐ_２を供給させる（Ｓ２１）。例えば、放電制御部３５２は、充電装置３２およびインバータ３３の間に設けられたＤＣ／ＤＣ変換器（図示せず）に放電電力Ｐ_２の指令値を送信して、充電装置３２からインバータ３３に供給される電力が指令値に一致するようＤＣ／ＤＣ変換器を運転してよい。

また、発電機制御部３５１は、モータ３０に入力されるべき駆動電力Ｐ_０から放電電力Ｐ_２を減算することで、発電機３１から供給されるべき発電電力Ｐ_１を算出し、算出された発電電力Ｐ_１を発電機３１からインバータ３３に供給させてよい。これにより、インバータ３３が駆動電力Ｐ_０をモータ３０に供給してモータ３０が回転し、吊具２３が巻上げられる。

なお、放電制御部３５２は、モータ３０の駆動開始から第２基準時間内（例えば巻上げ開始直後の所定期間内）では、第２基準時間以降と比較して、モータ３０の駆動電力Ｐ_０に占める放電電力Ｐ_２の割合を大きくしてよい。これにより、モータ３０の駆動開始時に発電機３１の発電電力Ｐ_１が急増することが防止される。例えば、放電制御部３５２は、Ｓ１９で決定された放電電力Ｐ_２に調整を行って放電電力Ｐ_２を大きくしてよい。また、放電制御部３５２は、Ｓ１９において目標放電電力および放電電力上限値の大きさに関わらず目標放電電力を放電電力Ｐ_２として決定してもよい。さらにこの場合には、放電制御部３５２は、Ｓ１５において算出される目標放電電力に調整を行って目標放電電力を大きくしてもよい。

次に、放電制御部３５２は、巻上げが完了したか否かを判定し（Ｓ２３）、完了していないと判定された場合（Ｓ２３；Ｎｏ）には上述のＳ１３に移行する。これにより、放電制御部３５２は、巻上中に上述のＳ１５、Ｓ１７の処理を繰り返すことで放電電力上限値および目標放電電力を順次更新し、放電電力Ｐ_２を制御する。これに代えて、放電制御部３５２は、Ｓ２３の処理を行わないことで、Ｓ１３〜Ｓ２１の処理を１回だけ行ってもよい。この場合には、放電電力上限値および目標放電電力が１回だけ設定される。

そして、Ｓ２３において巻上げが完了したと判定された場合（Ｓ２３；Ｙｅｓ）には、放電制御部２３は巻上処理を終了する。

なお、上述のＳ１９の処理において放電制御部３５２は、巻上残り時間が第１基準時間よりも短くなったことに応じて、巻上完了までの間に、目標放電電力を放電電力Ｐ_２として決定してよい。これにより、巻上げ残り時間が短いことで放電電力上限値の誤差が大きくなり得る場合に、誤差の生じうる放電電力上限値が放電電力Ｐ_２として用いられるのが防止される。第１基準時間としては、例えば５秒など、放電電力Ｐ_２として目標放電電力を使用しても過放電が防止され得る程度に短い時間を用いることができる。

また、Ｓ１９の処理において放電制御部３５２は、巻上残り時間が第１基準時間よりも短くなったことに応じて、巻上完了までの間に、放電電力上限値および目標放電電力の更新を停止してもよい。例えば、放電制御部３５２は、Ｓ１５およびＳ１７の処理を新たに行わずに、最後に算出された目標放電電力および放電電力上限値を保持してＳ１９の処理を行ってよい。この場合には、巻上げ残り時間が短いことに起因する誤差の少ない放電電力上限値および目標放電電力を用いて放電電力Ｐ_２が制御される。

なお、指令受取部３５０が巻下指令を受け取った場合には、指令受取部３５０は巻上指令を放電制御部３５２に供給してよい。そして、充電制御部３５３は、モータ３０からの回生電力を用いて充電装置３２を充電してよい。例えば、充電制御部３５３は、充電装置３２の残量および最大充電量に基づいて、充電装置３２の充電に用いる充電電力を、巻下完了まで充電装置３２を充電し続けることができる大きさに制限してよい。一例として、充電制御部３５３は、巻下残り時間および充電装置３２の残量を取得してよい。また、充電制御部３５３は、巻下残り時間および充電装置３２の残量に基づいて、充電電力上限値＝（残量上限値−残量）／巻下残り時間の式などから、単位時間当たりの充電電力上限値を算出してよい。また、充電制御部３５３は、充電電力を充電電力上限値以下にするべく、例えば充電可能な充電電力および充電電力上限値のうち、小さい方の値を充電電力として充電を行わせてよい。ここで、残量上限値は、充電装置３２の過充電を防止するために設定される残量の上限値であり、例えばエネルギー換算値であってよい。また、式中の残量は、放電時に発生する損失が考慮された値であってよく、一例として右辺の分子には上述の変換効率ζが乗算されてもよい。

但し、充電制御部３５３は、回生電力によらず、発電機３１による発電電力を直接、充電装置３２に充電してもよい。例えば、充電制御部３５３は、クレーン装置１が巻上げおよび巻下げを行っておらず、充電装置３２の残量が基準残量（一例として残量上限値）未満である場合に発電機３１による発電電力を充電装置３２に充電させてよい。

続いて、本実施形態の実施例および比較例について説明する。
図４は本実施形態の実施例を示し、図５は本実施形態の比較例を示す。

図中では、モータ３０の駆動電力（または回生電力）、発電機３１の発電電力、充電装置３２の放電電力（または充電電力）、巻下げ時に制動抵抗で放電される電力、および、充電装置３２の残量と、時刻との関係が示されている。また、重さＭの荷物１００を時刻０〜Ｔ１、Ｔ２〜Ｔ４で昇降させた後、重さＭ'（Ｍ'＜Ｍ）の荷物１００を時刻Ｔ５〜Ｔ６、Ｔ７〜Ｔ８で昇降させている。

ここで、クレーン装置１における電力および機械エネルギー間の変換効率をη（但しη＜１）とし、重さＭの荷物１００の巻上げに必要な機械エネルギーをＥ（＝Ｍｇ×高さ）とすると、駆動電力Ｐ_０による必要な電力量は「Ｅ／η」となる。また、重さＭ'の荷物１００の巻上げに必要な機械エネルギーをＥ'（＝Ｍ'ｇ×高さ）とすると、駆動電力Ｐ_０による必要な電力量は「Ｅ'／η」となる。

図４では、時刻０〜Ｔ１、Ｔ５〜Ｔ６の巻上時に放電電力Ｐ_２を、巻上完了まで充電装置３２からモータ３０に供給し続けることができる大きさに制御している。すなわち、放電電力Ｐ_２による電力量をΔＥ_ｃｍａｘ（＝残量上限値Ｅ_ｃｍａｘ−残量下限値Ｅ_ｃｍｉｎ）に制御し、発電電力Ｐ_１による電力量を（１／η）Ｅ−ΔＥ_ｃｍａｘとしている。これにより、巻上完了前に充電装置３２の残量が不足して発電機３１の負荷が急増してしまうのが防止されている。

更に、時刻Ｔ５〜Ｔ６の巻上時には、放電電力Ｐ_２による電力量を、Ｔ７〜Ｔ８での巻下時に将来回生されると推定される回生電力による電力量に基づいて制御している。例えば、巻下時に将来回生されると推定される電力量ηＥ'と、放電電力Ｐ_２による電力量とが実質的に同じ大きさになるよう、目標放電電力をη^２Ｐ_０としている。これにより、巻上時の放電電力Ｐ_２により消費される電力量と、巻下時に生じる機械エネルギーに応じた回生電力による電力量とが釣り合う結果、時刻Ｔ７〜Ｔ８での巻下時には、時刻Ｔ２〜Ｔ４での巻下時（特に時刻Ｔ３〜Ｔ４参照）と異なり、回生電力を制動抵抗で熱変換して放出することなく全て充電装置３２への充電に利用することが可能となる。従って、制動抵抗での発熱を防止するとともに、制動抵抗の容量を小さくすることができる。なお、クレーン装置１における電力から機械エネルギーへの変換効率がη_１（但しη_１＜１）であり、機械エネルギーから電力への変換効率がη_２（但しη_２＜１、η_２≠η_１）である場合には、目標放電電力をη_１η_２Ｐ_０としてもよい。

一方、図５では、時刻０〜Ｔ１、Ｔ５〜Ｔ６の巻上時に目標放電電力をそのまま放電電力Ｐ_２としてモータ３０に供給している。そのため、時刻Ｔ１０で残量が残量下限値Ｅ_ｃｍｉｎに達して放電電力が０になり、発電機３１の負荷が急増している。

図６は、本実施形態に係るコンピュータ１９００の構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、制御装置３５、またはその一部の要素として機能する。

本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＤＶＤドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フラッシュメモリ・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部を備える。

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、有線又は無線によりネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信インターフェイスは、通信を行うハードウェアとして機能する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤドライブ２０６０は、ＤＶＤ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フラッシュメモリ・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及び／又は、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フラッシュメモリ・ドライブ２０５０は、フラッシュメモリ２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フラッシュメモリ・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続するとともに、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フラッシュメモリ２０９０、ＤＶＤ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。

コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を制御装置３５の少なくとも一部として機能させるプログラムは、指令受取モジュールと、放電制御モジュールと、充電制御モジュールのうち少なくとも１つを備える。これらのプログラム又はモジュールは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、指令受取部３５０、放電制御部３５２、および充電制御部３５３としてそれぞれ機能させてよい。

これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段であるＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、指令受取部３５０、放電制御部３５２、および充電制御部３５３として機能させる。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の制御装置３５が構築される。

一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フラッシュメモリ２０９０、又はＤＶＤ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。

また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０（ＤＶＤ２０９５）、フラッシュメモリ・ドライブ２０５０（フラッシュメモリ２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０及び外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。例えば、制御装置３５は、適宜本実施形態の処理前、処理中、処理後のデータを記憶する記憶装置を備えてよい。

本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。

また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすか否かを判断し、条件が成立した場合（又は不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。

また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。

また、実施形態の説明において複数の要素が列挙された場合には、列挙された要素以外の要素を用いてもよい。例えば、「Ｘは、Ａ、Ｂ及びＣを用いてＹを実行する」と記載される場合、Ｘは、Ａ、Ｂ及びＣに加え、Ｄを用いてＹを実行してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１ クレーン装置、２ クレーン、３ クレーン駆動装置、２０ 本体架台、２１ 走行装置、２２ 移動架台、２３ 吊具、３０ モータ、３１ 発電機、３２ 充電装置、３３ インバータ、３５ 制御装置、１００ 荷物、２００ 脚部、２０１ 梁部、３５０ 指令受取部、３５１ 発電機制御部、３５２ 放電制御部、３５３ 充電制御部、３５４ インバータ制御部、１９００ コンピュータ、２０００ ＣＰＵ、２０１０ ＲＯＭ、２０２０ ＲＡＭ、２０３０ 通信インターフェイス、２０４０ ハードディスクドライブ、２０５０ フラッシュメモリ・ドライブ、２０６０ ＤＶＤドライブ、２０７０ 入出力チップ、２０７５ グラフィック・コントローラ、２０８０ 表示装置、２０８２ ホスト・コントローラ、２０８４ 入出力コントローラ、２０９０ フラッシュメモリ、２０９５ ＤＶＤ

Claims (15)

1. 発電機からの発電電力および充電装置からの放電電力を駆動電力とするモータを備えるクレーンに対する巻上指令を受け取る指令受取部と、
   前記充電装置の残量に基づいて、前記駆動電力の少なくとも一部として供給する放電電力を、巻上完了まで前記充電装置から前記モータに供給し続けることができる大きさに制御する放電制御部と、
   を備える制御装置。
2. 前記モータからの回生電力を用いて前記充電装置を充電する充電制御部を更に備える請求項１に記載の制御装置。
3. 前記放電制御部は、
   前記巻上指令に応じた巻上残り時間および前記充電装置の残量に基づいて、単位時間当たりの放電電力上限値を算出し、
   前記駆動電力の少なくとも一部として供給する放電電力を、前記放電電力上限値以下に制御する、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記放電制御部は、前記充電装置の残量から、残量の下限値を減算した結果を用いて前記放電電力上限値を算出する、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記放電制御部は、
   前記モータに入力されるべき前記駆動電力に基づいて、単位時間当たりの目標放電電力を算出し、
   前記目標放電電力および前記放電電力上限値のうち、小さい方の値を、前記駆動電力の少なくとも一部として供給する放電電力とする、請求項３または４に記載の制御装置。
6. 前記放電制御部は、前記目標放電電力による電力量を、前記巻上指令に応じた巻上げに伴って将来回生されると推定される回生電力による電力量に基づいて制御する、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記放電制御部は、巻上中に前記放電電力上限値および前記目標放電電力を順次更新する、請求項５または６に記載の制御装置。
8. 前記放電制御部は、前記クレーンの巻上残り時間が第１基準時間よりも短くなったことに応じて、巻上完了までの間に、前記目標放電電力を、前記駆動電力の少なくとも一部として供給する放電電力とする、請求項６または７に記載の制御装置。
9. 前記放電制御部は、前記クレーンの巻上残り時間が第１基準時間よりも短くなったことに応じて、巻上完了までの間に、前記放電電力上限値および前記目標放電電力の更新を停止する、請求項７に記載の制御装置。
10. 前記指令受取部は、前記クレーンに対する巻下指令を更に受け取り、
    前記充電制御部は、前記充電装置の残量および最大充電量に基づいて、前記充電装置の充電に用いる充電電力を、巻下完了まで前記充電装置を充電し続けることができる大きさに制限する、請求項２〜９の何れか１項に記載の制御装置。
11. 前記放電制御部は、前記モータの駆動開始から第２基準時間内では、前記第２基準時間後と比較して、前記モータの駆動電力に占める放電電力の割合を大きくする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の制御装置。
12. 請求項１〜１１の何れか１項に記載の制御装置と、
    クレーンの動力源となるモータと、
    前記モータの駆動電力の少なくとも一部を供給する発電機と、
    前記モータの駆動電力の少なくとも一部を供給する充電装置と、
    を備えるクレーン駆動装置。
13. 請求項１２に記載のクレーン駆動装置と、
    前記クレーン駆動装置により駆動されるクレーンと、
    を備えるクレーン装置。
14. コンピュータを、
    請求項１〜１１の何れか１項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
15. 発電機からの発電電力および充電装置からの放電電力を駆動電力とするモータを備えるクレーンに対する巻上指令を受け取る段階と、
    前記充電装置の残量に基づいて、前記駆動電力の少なくとも一部として供給する放電電力を、巻上完了まで前記充電装置から前記モータに供給し続けることができる大きさに制御する段階と、
    を備える制御方法。

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