WO2020017594A1 - クレーン - Google Patents

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WO2020017594A1
WO2020017594A1 PCT/JP2019/028280 JP2019028280W WO2020017594A1 WO 2020017594 A1 WO2020017594 A1 WO 2020017594A1 JP 2019028280 W JP2019028280 W JP 2019028280W WO 2020017594 A1 WO2020017594 A1 WO 2020017594A1
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WO
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unit
signal
speed
crane
filter
Prior art date
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PCT/JP2019/028280
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English (en)
French (fr)
Inventor
真輔 神田
和磨 水木
Original Assignee
株式会社タダノ
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Filing date
Publication date
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Priority to EP19837203.9A priority patent/EP3825273B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • B66C13/063—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • B66C13/066—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads for minimising vibration of a boom
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    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
    • B66C13/30—Circuits for braking, traversing, or slewing motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/64—Jibs
    • B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
    • B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/84—Slewing gear
    • B66C23/86—Slewing gear hydraulically actuated

Definitions

  • the present invention relates to a crane.
  • vibration is vibration of a single pendulum whose mass is a load suspended at the tip of a wire rope or a double pendulum whose fulcrum is a hook portion, using acceleration applied during transportation as a vibrating force.
  • the crane described in Patent Literature 1 is a crane device that moves while hanging a load on a wire rope hanging from a trolley.
  • the crane calculates the resonance frequency of the pendulum calculated from the suspended length of the wire rope.
  • the crane generates a time delay filter based on the calculated resonance frequency.
  • the crane moves the trolley according to a corrected trolley speed command in which a time delay filter is applied to the trolley speed command, thereby suppressing the vibration of the luggage being transported.
  • the crane removes a resonance frequency component by independently filtering the operation signal of the travel input for moving the crane body by the traveling device and the operation signal of the traverse input for moving the trolley along the boom. are doing.
  • the luggage of the luggage is combined with the trajectory of the traveling input operation signal from which the resonance frequency component is removed and the trajectory of the traversing input operation signal.
  • the paper is transported along the trajectory.
  • the combined trajectory becomes a geometrically non-linear trajectory depending on the operation state of the traveling input operation and the traversing input operation, and even if the filter is applied, the luggage being transported may be shaken.
  • the combined trajectory becomes a geometrically non-linear trajectory depending on the operation state of the traveling input operation and the traversing input operation, and even if the filter is applied, the luggage being transported may be shaken.
  • An object of the present invention is to provide a crane that can carry a load along a locus suitable for carrying the load while suppressing the swing of the load.
  • One embodiment of a crane according to the present invention includes a operated function unit supported on a lower base pair in a rotatable, undulating, and extendable state, a driving device that drives the operated function unit, and an operated function unit And a target signal generation unit that generates a target signal related to the moving direction and the moving speed of the suspended load based on information related to an operation input for instructing the moving direction and the moving speed of the suspended load.
  • a filter unit that filters the target signal to generate a filtering target signal
  • a control signal generation unit that generates a speed control signal for controlling the operation speed of the driving device based on the information on the attitude and the filtering target signal.
  • a control unit that controls the driving device based on the speed control signal.
  • FIG. 1 is a side view showing the entire configuration of the crane.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the crane.
  • FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the operation terminal.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a control configuration of the operation terminal.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the direction in which the load is conveyed when the suspended load moving operation tool is operated.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a control configuration of the crane control device.
  • FIG. 7 is a diagram showing an inverse dynamics model of the crane.
  • FIG. 8 is a graph showing a frequency characteristic of the notch filter.
  • FIG. 9 is a graph showing a frequency characteristic of the notch filter when the notch depth coefficient is different.
  • FIG. 8 is a graph showing a frequency characteristic of the notch filter.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a flowchart illustrating an overall control mode of the vibration suppression control according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a flowchart illustrating a notch filter generation step in the operation of the operation terminal in the vibration suppression control according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation signal generation step in the operation of the operation terminal in the vibration suppression control according to the embodiment of the present invention.
  • a crane 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • a mobile crane rough terrain crane
  • a truck crane or the like may be used.
  • the crane 1 is a mobile crane that can move to an unspecified place.
  • the crane 1 has a vehicle 2, a crane device 6, and the like.
  • the vehicle 2 corresponds to an example of the lower base body, and is a traveling vehicle that transports the crane device 6.
  • the vehicle 2 has a plurality of wheels 3 and runs using an engine 4 as a power source.
  • the vehicle 2 is provided with an outrigger 5.
  • the outrigger 5 includes a projecting beam that can be extended by hydraulic pressure on both sides in the width direction of the vehicle 2 and a hydraulic jack cylinder that can be extended in a direction perpendicular to the ground.
  • the vehicle 2 can extend the workable range of the crane 1 by extending the outrigger 5 in the width direction of the vehicle 2 and grounding the jack cylinder.
  • the lower base body may be a movable lower base body or a non-travelable lower base body.
  • the crane device 6 is a working device that lifts the load W with a wire rope.
  • the crane device 6 includes a swivel 7, a boom 9, a jib 9a, a main hook block 10, a sub hook block 11, a hydraulic cylinder 12 for raising and lowering, a main winch 13, a main wire rope 14, a sub winch 15, a sub wire rope 16, and a cabin. 17, a control device 31, an operation terminal 32, and the like.
  • the swivel 7 is a device that makes the crane device 6 swivel.
  • the swivel 7 is provided on a frame of the vehicle 2 via an annular bearing.
  • the swivel 7 is rotatable around the center of the annular bearing.
  • the turning table 7 is provided with a hydraulic turning hydraulic motor 8 as a driving device.
  • the swivel 7 is configured to be swivelable in a first direction and a second direction opposite to the first direction by a hydraulic motor 8 for swiveling.
  • the turning hydraulic motor 8 is a driving device that is rotated by a turning valve 22 (see FIG. 2), which is an electromagnetic proportional switching valve.
  • the turning valve 22 can control the flow rate of the hydraulic oil supplied to the turning hydraulic motor 8 to an arbitrary flow rate.
  • the swivel 7 is configured to be controllable to an arbitrary swivel speed via the swivel hydraulic motor 8 that is rotated by the swivel valve 22.
  • the turning table 7 is provided with a turning sensor 27 (see FIG. 2) as turning angle detecting means for detecting a turning position (angle) and a turning speed of the turning table 7.
  • the hydraulic motor 8 for turning corresponds to an example of a driving device.
  • the turning hydraulic motor 8 also corresponds to an example of a turning drive unit.
  • the turning sensor 27 corresponds to an example of a detection unit that detects information on the posture of the boom 9 that is the operated function unit.
  • the information on the posture may include, for example, the turning angle of the boom 9, the undulating angle of the boom 9, and the length of expansion and contraction of the boom 9.
  • the boom 9 corresponds to an example of the operated function part, and is provided in the vehicle 2 as a lower base body in a state where it can be turned, raised and lowered, and is extendable.
  • the boom 9 is a movable column that supports the wire rope so that the load W can be lifted.
  • the boom 9 is composed of a plurality of boom members.
  • the boom 9 is configured to be able to expand and contract in the axial direction by moving each of the boom members by a hydraulic cylinder for expansion and contraction 9c that is a driving device.
  • the telescopic hydraulic cylinder 9c corresponds to an example of a driving device that drives the boom 9 as the operated function part.
  • the telescopic hydraulic cylinder 9c also corresponds to an example of a telescopic drive unit.
  • the boom 9 has a base end of a base boom member swingably provided substantially at the center of the swivel 7.
  • the boom 9 is provided with a jib 9a and a boom camera 9b for photographing the luggage W.
  • the telescopic hydraulic cylinder 9c is a drive device operated to expand and contract by the telescopic valve 23 (see FIG. 2) which is an electromagnetic proportional switching valve.
  • the expansion / contraction valve 23 can control the flow rate of the hydraulic oil supplied to the expansion / contraction hydraulic cylinder 9c to an arbitrary flow rate.
  • the boom 9 is configured to be controllable to an arbitrary boom length by the expansion / contraction valve 23.
  • the boom 9 is provided with a telescopic sensor 28 and an azimuth sensor 29 which are telescopic length detecting means for detecting the length of the boom 9.
  • the extension / contraction sensor 28 corresponds to an example of a detection unit that detects information on the posture of the boom 9 that is the operated function unit.
  • the main hook block 10 and the sub hook block 11 are suspenders for hanging the load W.
  • the main hook block 10 is provided with a plurality of hook sheaves around which the main wire rope 14 is wound and main hooks for hanging the load W.
  • the sub hook block 11 is provided with a sub hook for hanging the load W.
  • the hydraulic cylinder 12 for raising and lowering is a driving device that raises and lowers the boom 9 and maintains the posture of the boom 9.
  • the undulating hydraulic cylinder 12 includes a cylinder part and a rod part. The end (base end) of the cylinder portion is swingably connected to the swivel 7. An end (a tip) of the rod portion is swingably connected to a base boom member of the boom 9.
  • the undulating hydraulic cylinder 12 corresponds to an example of a driving device.
  • the undulating hydraulic cylinder 12 also corresponds to an example of the undulating drive unit.
  • the up / down hydraulic cylinder 12 is operated to expand and contract by an up / down valve 24 (see FIG. 2) which is an electromagnetic proportional switching valve.
  • the up / down valve 24 can control the flow rate of the hydraulic oil supplied to the up / down hydraulic cylinder 12 to an arbitrary flow rate.
  • the boom 9 is configured to be controllable to an arbitrary undulating speed by the undulating valve 24.
  • the boom 9 is provided with an up / down sensor 30 (see FIG. 2), which is a turning angle detection unit that detects the up / down angle ⁇ of the boom 9.
  • the undulating sensor 30 corresponds to an example of a detecting unit that detects information regarding the posture of the boom 9 that is the operated function unit.
  • the main winch 13 and the sub winch 15 are winding devices for feeding (winding up) and feeding out (winding down) the main wire rope 14 and the sub wire rope 16.
  • the main winch 13 is rotated by a main hydraulic motor 13a whose main drum around which a main wire rope 14 is wound is a driving device, and the sub winch 15 is a sub drum whose sub drum around which a sub-wire rope 16 is wound is a driving device. It is configured to be rotated by the hydraulic motor 15a.
  • the main hydraulic motor 13a is rotated by a main valve 25m (see FIG. 2) which is an electromagnetic proportional switching valve.
  • the main valve 25m can control the flow rate of the working oil supplied to the main hydraulic motor 13a to an arbitrary flow rate.
  • the main winch 13 is configured to be controllable to any reciprocating and reciprocating speed by the main valve 25m.
  • the sub winch 15 is configured to be controllable to any reciprocating and reciprocating speed by a sub valve 25s (see FIG. 2) which is an electromagnetic proportional switching valve.
  • the main winch 13 and the sub winch 15 are provided with a winding sensor 26 (see FIG. 2) for detecting the feeding amount 1 of the main wire rope 14 and the sub wire rope 16, respectively.
  • the cabin 17 is a cockpit that is covered by the housing 33.
  • the cabin 17 is mounted on the swivel 7.
  • the cabin 17 is provided with a cockpit (not shown).
  • In the cockpit there are an operating tool for operating the vehicle 2 and a turning operating tool 18 for operating the crane device 6, an undulating operating tool 19, a telescopic operating tool 20, a main drum operating tool 21m, and a sub drum operating tool 21s.
  • an operating tool for operating the vehicle 2 and a turning operating tool 18 for operating the crane device 6, an undulating operating tool 19, a telescopic operating tool 20, a main drum operating tool 21m, and a sub drum operating tool 21s. are provided (see FIG. 2).
  • the turning operation tool 18 controls the turning hydraulic motor 8 by operating the turning valve 22.
  • the hoisting operation tool 19 controls the hoisting hydraulic cylinder 12 by operating the hoisting valve 24.
  • the telescopic operation tool 20 controls the telescopic hydraulic cylinder 9c by operating the telescopic valve 23.
  • the main drum operating tool 21m controls the main hydraulic motor 13a by operating the main valve 25m.
  • the sub drum operating tool 21s controls the sub hydraulic motor 15a by operating the sub valve 25s.
  • the control device 31 corresponds to an example of a control unit, and controls the driving device of the crane device 6 via each operation valve.
  • the control device 31 is provided in the cabin 17.
  • the control device 31 may have a configuration in which a CPU, a ROM, a RAM, an HDD, and the like are connected by a bus, or a configuration including a one-chip LSI or the like.
  • the control device 31 stores various programs and data for controlling the operation of each drive device, switching valve, sensor, and the like.
  • the control device 31 is connected to the boom camera 9b, the turning operation tool 18, the up / down operation tool 19, the telescopic operation tool 20, the main drum operation tool 21m, and the sub drum operation tool 21s.
  • the control device 31 acquires the image i from the boom camera 9b.
  • the control device 31 acquires the operation amounts of the turning operation tool 18, the undulating operation tool 19, the main drum operation tool 21m, and the sub-drum operation tool 21s based on the image i obtained from the boom camera 9b.
  • the control device 31 is connected to the terminal-side control device 41 of the operation terminal 32 and acquires the target speed signal Vd from the operation terminal 32.
  • the control device 31 is connected to the turning valve 22, the expansion / contraction valve 23, the up / down valve 24, the main valve 25m, and the sub valve 25s, and the turning valve 22, the up / down valve 24, the main valve 25m, and The operation signal Md is transmitted to the sub valve 25s.
  • the control device 31 is connected to the winding sensor 26, the turning sensor 27, the extension / contraction sensor 28, the direction sensor 29, and the undulation sensor 30.
  • the controller 31 feeds out the main wire rope 14 and / or the sub-wire rope 16 (hereinafter, the main wire rope 14 and the sub-wire rope 16 are collectively referred to simply as “wire rope”) from the winding sensor 26. Obtain information about the quantity l.
  • the control device 31 acquires information about the turning angle ⁇ of the turning table 7 from the turning sensor 27.
  • the control device 31 acquires information on the extension length ⁇ of the boom 9 from the extension sensor 28.
  • the control device 31 acquires information on the direction from the direction sensor 29.
  • the control device 31 acquires information about the undulation angle ⁇ of the boom 9 from the undulation sensor 30.
  • the control device 31 generates an operation signal Md corresponding to each operation tool based on the operation amounts of the turning operation tool 18, the up / down operation tool 19, the telescopic operation tool 20, the main drum operation tool 21m, and the sub-drum operation tool 21s. .
  • the crane 1 configured as described above can move the crane device 6 to an arbitrary position by running the vehicle 2. Further, the crane 1 extends the boom 9 to an arbitrary length by operating the telescopic operating tool 20 in a state where the boom 9 is erected by the hydraulic cylinder 12 for raising and lowering by the operation of the raising and lowering operating tool 19 at an arbitrary hoisting angle ⁇ . By doing so, the head and working radius of the crane device 6 can be increased.
  • the crane 1 transports the load W by turning the swivel 7 by operating the turning operation tool 18 in a state where the load W is lifted by the sub-drum operation tool 21s or the like.
  • the operation terminal 32 is a terminal for inputting a target speed signal Vd relating to a moving direction and a moving speed of moving the load W.
  • a target speed signal Vd relating to a moving direction and a moving speed of moving the load W.
  • Such an operation terminal 32 is provided in the cabin 17.
  • the operation terminal 32 includes a housing 33, a suspended load moving operation tool 35, a terminal-side turning operation tool 36, a terminal-side telescopic operation tool 37, a terminal-side main drum operation tool 38m, a terminal-side sub-drum operation tool 38s, and a terminal-side undulation operation tool. 39, a terminal-side display device 40, and a terminal-side control device 41 (see FIGS. 2 and 4).
  • the operation terminal 32 includes a terminal-side direction sensor 34 that detects information on the direction.
  • the operation terminal 32 transmits the target speed signal Vd of the load W generated by operating the suspended load moving operation tool 35 or the various operation tools 36 to 39 to the control device 31 of the crane device 6.
  • the target speed signal Vd corresponds to an example of a target signal.
  • the housing 33 is a main component of the operation terminal 32.
  • the housing 33 has an operation surface 33a.
  • the housing 33 has a size that can be held by a worker by hand.
  • the housing 33 is provided on the operation surface 33a in order from the left side of the worker, in order from the left side of the worker, a suspended load moving operation tool 35, a terminal side turning operation tool 36, a terminal side telescopic operation tool 37, a terminal side main drum operation tool 38m, and a terminal side sub drum operation.
  • the suspended load moving operation tool 35 is an operation tool operated when inputting an instruction regarding the moving direction and the moving speed of the load W on the horizontal plane.
  • the suspended load moving operation tool 35 corresponds to an example of an operation unit and an operation input unit.
  • the suspended load moving operation tool 35 includes an operation stick 35a that stands substantially vertically from the operation surface of the housing 33, and a sensor 35b that detects a tilt direction and a tilt amount of the operation stick 35a.
  • the suspended load moving operation tool 35 is configured such that the operation stick 35a can be tilted in an arbitrary direction.
  • an upward direction (hereinafter simply referred to as “upward direction”) toward the operation surface 33a coincides with a direction in which the boom 9 extends.
  • the suspended load moving operation tool 35 transmits an operation signal about the tilt direction and the tilt amount of the operation stick 35a detected by the sensor 35b to the terminal-side control device 41.
  • the operator operates the operation stick 35a to input the moving direction and the moving speed of the suspended load.
  • the input related to the moving direction of the suspended load corresponds to the tilting direction of the operation stick 35a.
  • the input relating to the moving speed of the suspended load corresponds to the tilt amount of the operation stick 35a.
  • the terminal-side turning operation tool 36 is an operation tool for inputting an instruction regarding the turning direction and an instruction regarding the turning speed of the crane device 6 based on an operation of an operator.
  • the terminal-side expansion / contraction operation tool 37 is an operation tool for inputting an instruction related to the extension / contraction direction of the boom 9 (an instruction related to extension or contraction) and an instruction related to the speed based on the operation of the worker.
  • the terminal-side main drum operation tool 38m is an operation tool for inputting an instruction relating to the rotation direction of the main winch 13 (an instruction relating to hoisting or lowering) and an instruction relating to the speed based on the operation of the operator.
  • the terminal-side sub-drum operation tool 38s is an operation tool for inputting an instruction relating to the rotation direction of the sub winch 15 (an instruction relating to hoisting or lowering) and an instruction relating to the speed, based on the operation of the operator.
  • the terminal-side up / down operating tool 39 is an operating tool for inputting an instruction relating to an up / down direction of the boom 9 (an instruction relating to standing up or down) and an instruction relating to speed based on an operation of an operator.
  • Each of the operation tools 35 to 39 includes an operation stick that stands substantially vertically from the operation surface 33a of the housing 33, and a sensor (not shown) that detects a tilt direction and a tilt amount of the operation stick. Each operation tool is configured to be tiltable in the first direction and the second direction. Each of the operation tools 35 to 39 corresponds to an example of an operation input unit. The operation sticks of the operation tools 35 to 39 correspond to an example of the operation unit and an example of the operation input unit.
  • the terminal-side display device 40 displays various information such as the posture information of the crane 1 and the information of the luggage W.
  • the terminal side display device 40 is configured by an image display device such as a liquid crystal screen.
  • the terminal-side display device 40 is provided on the operation surface 33 a of the housing 33.
  • the direction is displayed on the terminal side display device 40 based on the detection value of the terminal side direction sensor 34.
  • the upward direction toward the terminal-side display device 40 corresponds to the extending direction of the boom 9.
  • the terminal-side control device 41 which is a control unit, controls the operation terminal 32.
  • the terminal-side control device 41 is provided in the housing 33 of the operation terminal 32.
  • the terminal-side control device 41 may have a configuration in which a CPU, a ROM, a RAM, an HDD, and the like are connected by a bus, or a configuration including a one-chip LSI or the like.
  • the terminal-side control device 41 includes a suspended-load moving operation tool 35, a terminal-side turning operation tool 36, a terminal-side telescopic operation tool 37, a terminal-side main drum operation tool 38m, a terminal-side sub-drum operation tool 38s, a terminal-side undulation operation tool 39, And various programs and data for controlling the operation of the terminal side display device 40 and the like.
  • the terminal-side control device 41 includes a suspended-load moving operation tool 35, a terminal-side turning operation tool 36, a terminal-side telescopic operation tool 37, a terminal-side main drum operation tool 38m, a terminal-side sub-drum operation tool 38s, and a terminal-side undulation operation tool 39. It is connected to the.
  • the terminal-side control device 41 acquires operation signals corresponding to the tilt direction and the tilt amount of the operation stick of each of the operation tools 35 to 39 from each of the operation tools 35 to 39.
  • the tilt direction of the operation stick of each of the operation tools 35 to 39 corresponds to the moving direction of the suspended load. Further, the inclination amount of the operation stick of each of the operation tools 35 to 39 corresponds to the moving speed of the suspended load.
  • the terminal-side control device 41 includes a suspended-load moving operation tool 35, a terminal-side turning operation tool 36, a terminal-side telescopic operation tool 37, a terminal-side main drum operation tool 38m, a terminal-side sub-drum operation tool 38s, and a terminal-side undulation operation tool 39.
  • the target speed signal Vd of the load W is generated based on the operation signal of each operation stick acquired from each sensor of (1).
  • the terminal-side control device 41 corresponds to an example of a target signal generation unit.
  • the target signal generation unit generates a target signal relating to a moving direction and a moving speed of the suspended load based on information regarding an operation input for instructing a moving direction and a moving speed of the suspended load.
  • the operation input is input, for example, when the operator operates each of the operation tools 35 to 39.
  • the information regarding the operation input is the tilt direction and the tilt amount of each of the operation tools 35 to 39.
  • the information on the operation input is not limited to the tilt direction and the tilt amount of each of the operation tools 35 to 39.
  • the operation input unit for inputting the operation input is not limited to each of the operation tools 35 to 39.
  • the operation input unit may be, for example, a button-type switch (not shown) or a touch panel provided on the driver's seat of the crane. The operator may input an operation input for instructing the operation of the boom 9 that is the operated function unit by operating the switch.
  • the operation input is not limited to the input based on the operation of each of the operating tools 35 to 39 by the operator.
  • the operation input may be an input based on an operation of the button by an operator.
  • the operation input may be an operation signal for controlling (instructing) the operation of the boom 9 received from a remote operation terminal for remotely operating the crane 1.
  • the operation input is, for example, for controlling (instructing) the operation of the boom 9 obtained from an external terminal incorporating an application such as BIM (Building Information Modeling) via a network (for example, the Internet). It may be an operation signal.
  • BIM Building Information Modeling
  • the operation input may be an operation signal for controlling (instructing) the operation of the boom 9 received from an external terminal such as a server via a network (for example, the Internet).
  • an external terminal such as a server via a network (for example, the Internet).
  • the operation input is not limited to the input by the operator via the operation input unit. That is, in the automatic operation of the crane 1, the operation signal for automatically controlling the operation of the boom 9 may be regarded as an example of the operation input.
  • the terminal-side control device 41 is connected to the control device 31 of the crane device 6 via a wired or wireless connection means.
  • the terminal-side control device 41 transmits the generated target speed signal Vd of the load W to the control device 31 of the crane device 6. Note that the function of the terminal-side control device 41 may be incorporated in the crane device 6.
  • the terminal-side control device 41 Based on the acquired operation signal (information on operation input), the terminal-side control device 41 outputs a target speed signal Vd for moving the luggage W toward the northwest at a moving speed according to the amount of tilting for a unit time t. It is calculated every time.
  • the operation terminal 32 transmits the calculated target speed signal Vd to the control device 31 of the crane device 6 at every unit time t.
  • the operation signal (information about the operation input) may be an operation input received by one operation input unit, or may include an operation input received by two or more operation input units.
  • the control device 31 When the control device 31 receives the target speed signal Vd from the operation terminal 32 at every unit time t, the control device 31 calculates the undulating speed V ⁇ , the turning speed V ⁇ , and the expansion / contraction speed V ⁇ based on the azimuth of the tip of the boom 9.
  • the control device 31 outputs the operation signals Md of the turning valve 22, the expanding and contracting valve 23, the raising and lowering valve 24, the main valve 25m, and the sub valve 25s from the calculated hoisting speed V ⁇ , turning speed V ⁇ , and expanding / contracting speed V ⁇ . Generated (see FIG. 6).
  • the crane 1 moves the load W toward the northwest, which is the direction in which the suspended load moving operation tool 35 tilts, at a speed according to the amount of tilt. At this time, the crane 1 controls the turning hydraulic motor 8, the telescopic hydraulic cylinder 9c, the undulating hydraulic cylinder 12, the main hydraulic motor 13a, and the like according to the operation signal Md.
  • the crane 1 transmits the target speed signal Vd of the moving direction and the speed based on the operation direction of the suspended load moving operation tool 35 from the operation terminal 32 based on the extending direction of the boom 9 for a unit time. Since it is obtained for each t, the undulating speed V ⁇ , the turning speed V ⁇ , and the expansion / contraction speed V ⁇ are calculated, so that the worker does not lose the recognition of the operation direction of the crane device 6 with respect to the operation direction of the suspended load moving operation tool 35. .
  • the operation direction of the suspended load moving operation tool 35 and the moving direction of the load W are calculated based on the extending direction of the boom 9 which is a common reference.
  • the operation of the crane device 6 can be performed easily and easily.
  • the operation terminal 32 is provided inside the cabin 17.
  • the operation terminal 32 may be a remote operation terminal that can be remotely operated from outside the cabin 17.
  • the operation terminal 32 may wirelessly communicate the crane device 6 with the terminal-side wireless device.
  • the control device 31 includes a triaxial speed signal generator 31a, a resonance frequency calculator 31b, a filter coefficient calculator 31c, a filter calculator 31d, an operation signal generator 31e, and the like.
  • the control device 31 has a function as a filter unit that filters a target signal to generate a filtered target signal. Therefore, the control device 31 may be regarded as an example of the filter unit.
  • control device 31 is configured to drive the boom 9 based on the information on the posture (the turning angle of the boom 9, the up-and-down angle of the boom 9, and the length of expansion and contraction of the boom 9) and the filtering target signal (the turning hydraulic pressure). It has a function as a control signal generation unit that generates a speed control signal (operation signal Md) for controlling the operation speed of the motor 8, the undulating hydraulic cylinder 12, and the telescopic hydraulic cylinder 9c). Therefore, the control device 31 may be regarded as an example of a control signal generation unit.
  • control device 31 determines an arbitrarily determined reference position O (for example, the rotation of the boom 9) from the detection values obtained from the winding sensor 26, the rotation sensor 27, the expansion / contraction sensor 28, and the undulation sensor 30.
  • the X coordinate Px, the Y coordinate Py, and the Z coordinate Pz of the luggage W (the main hook block 10 or the sub hook block 11) having the origin at the center can be calculated.
  • the three-axis speed signal generation unit 31a calculates the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction (hereinafter simply referred to as “three-axis Direction signal).
  • the three-axis speed signal generator 31a generates an X-axis speed signal Vx, a Y-axis speed signal Vy, and a Z-axis speed signal Vz of the load W from the target speed signal Vd.
  • the resonance frequency calculation unit 31b calculates the resonance frequency ⁇ of the swing of the suspended load using the load W suspended on the main wire rope 14 or the sub-wire rope 16 as a single pendulum.
  • the resonance frequency calculation unit 31b calculates the suspension length Lm of the main wire rope 14 based on the undulation angle ⁇ of the boom 9, the extension amount l of the main wire rope 14, and the number of hooks of the main hook block 10 (FIG. 7).
  • the resonance frequency calculation unit 31b calculates the suspension length Ls of the sub-wire rope 16 based on the up-and-down angle ⁇ of the boom 9, the feeding amount l of the sub-wire rope 16, and the number of sub-hook blocks 11 (FIG. 7).
  • the suspension length Lm of the main wire rope 14 is the length from the position where the main wire rope 14 is separated from the sheave to the main hook block 10.
  • the suspension length Ls of the sub-wire rope 16 is a length from the position where the sub-wire rope 16 is separated from the sheave to the sub-hook block 11.
  • L means the suspension length Lm or the suspension length Ls.
  • the filter coefficient calculation unit 31c calculates the center frequency coefficient ⁇ n , the notch width coefficient ⁇ , and the notch depth coefficient of the transfer function H (s) (see Equation (4) described below) of the notch filter F based on the operating state of the crane 1. Calculate ⁇ .
  • the filter coefficient calculation unit 31c calculates a notch width coefficient ⁇ and a notch depth coefficient ⁇ corresponding to the X coordinate Px, the Y coordinate Py, and the Z coordinate Pz of the load W, and sets the resonance frequency ⁇ as the center frequency ⁇ c. to calculate the center frequency coefficient ⁇ n.
  • the filter calculation unit 31d generates a notch filter F that attenuates a specific frequency region of the target speed signal Vd. Further, the filter calculation unit 31d applies the notch filter F to the X-axis speed signal Vx, the Y-axis speed signal Vy, and the Z-axis speed signal Vz.
  • the filter calculation unit 31d generates the notch filter F from the center frequency coefficient ⁇ n , the notch width coefficient ⁇ , and the notch depth coefficient ⁇ using Expression (4) described below. Further, the filter calculation unit 31d applies a notch filter F to each of the X-axis speed signal Vx, the Y-axis speed signal Vy, and the Z-axis speed signal Vz, and arbitrarily selects a frequency component in an arbitrary frequency range based on the resonance frequency ⁇ . To generate a filtered X-axis speed signal Vxd, a filtered Y-axis speed signal Vyd, and a filtered Z-axis speed signal Vzd.
  • the operation signal generation unit 31e generates an operation signal Md for the turning valve 22, the expansion / contraction valve 23, the undulation valve 24, the main valve 25m, and the sub valve 25s.
  • the activation signal generation unit 31e is configured to perform a filtering undulation speed signal V ⁇ d, a filtering turning speed signal V ⁇ d, and a filtering expansion / contraction speed signal V ⁇ d based on the filtering X-axis speed signal Vxd, the filtering Y-axis speed signal Vyd, and the filtering Z-axis speed signal Vzd. Is calculated.
  • the activation signal generation unit 31e Based on the calculated filtering undulation speed signal V ⁇ d, filtering circling speed signal V ⁇ d, and filtering expansion / contraction speed signal V ⁇ d, the activation signal generation unit 31e generates a turning valve 22, an expansion / contraction valve 23, an undulation valve 24, and a main An operation signal Md for each of the valve 25m and the sub-valve 25s is generated.
  • control device 31 controls the turning hydraulic motor 8, the undulating hydraulic cylinder 12, the main hydraulic motor 13a, and the sub hydraulic motor 15a, which are examples of a driving device (actuator), via each operation valve. .
  • the three-axis speed signal generator 31a of the control device 31 is connected to the filter calculator 31d.
  • the triaxial speed signal generator 31a acquires the target speed signal Vd from the operation terminal 32.
  • the resonance frequency calculator 31b of the control device 31 is connected to the filter coefficient calculator 31c.
  • the resonance frequency calculation unit 31b acquires the feeding amount 1 from the winding sensor 26.
  • the filter coefficient calculator 31c of the control device 31 is connected to the filter calculator 31d.
  • the filter coefficient calculator 31c acquires the suspended length Lm of the main wire rope 14, the suspended length Ls of the sub-wire rope 16 (see FIG. 7), and the resonance frequency ⁇ from the resonance frequency calculator 31b.
  • the filter coefficient calculation unit 31c calculates the swing angle ⁇ of the swivel base 7, the extension length ⁇ of the boom 9, the undulation angle ⁇ of the boom 9, and the hanging length of the wire rope (the hanging length of the main wire rope 14). Lm or the suspension length Ls) of the subwire rope 16 is obtained.
  • the filter calculator 31d of the control device 31 is connected to the operation signal generator 31e.
  • the filter calculation unit 31d acquires the X-axis speed signal Vx, the Y-axis speed signal Vy, and the Z-axis speed signal Vz of the load W from the three-axis speed signal generation unit 31a.
  • Filter calculating section 31d, the filter coefficient calculation section 31c notch width coefficient ⁇ from the notch depth coefficient [delta], and obtains the center frequency coefficients omega n.
  • the operation signal generation unit 31e of the control device 31 is connected to the turning valve 22, the expansion and contraction valve 23, the undulation valve 24, the main valve 25m, and the sub valve 25s.
  • the activation signal generation unit 31e acquires the filtered X-axis speed signal Vxd, the filtered Y-axis speed signal Vyd, and the filtered Z-axis speed signal Vzd from the filter calculation unit 31d.
  • the operation signal generation unit 31e generates the operation signals Md of the turning valve 22, the up-and-down valve 24, the main valve 25m, and the sub-valve 25s, and performs the operation corresponding to the operation signal Md. Output to valve.
  • the X coordinate Px, the Y coordinate Py, and the Z coordinate Pz of the luggage W (the main hook block 10 or the sub hook block 11), the undulation angle ⁇ , the turning angle ⁇ , and the extension length of the boom 9
  • the relationship with ⁇ is expressed by the following equation (2) using the equivalent length Lx of the boom 9 in the extending direction and the equivalent length Lz of the boom 9 in the longitudinal direction in the inverse dynamics model.
  • Equation (2) The relationship between the X-axis speed signal Vx, the Y-axis speed signal Vy, and the Z-axis speed signal Vz of the load W, the undulation speed V ⁇ , the turning speed V ⁇ , and the expansion / contraction speed V ⁇ of the boom 9 is expressed by Equation (2). It is represented by the following equation (3) differentiated by t.
  • the notch filter F is a filter that gives a steep attenuation to the target speed signal Vd around an arbitrary frequency.
  • the notch filter F converts a frequency component having a notch width Bn which is an arbitrary frequency range centered on an arbitrary center frequency ⁇ c into a notch depth which is an attenuation ratio of an arbitrary frequency at the center frequency ⁇ c.
  • This is a filter having a frequency characteristic to be attenuated by Dn. That is, the frequency characteristics of the notch filter F are set by the center frequency ⁇ c, the notch width Bn, and the notch depth Dn.
  • the notch filter F has a transfer function H (s) shown in the following equation (4).
  • ⁇ n is a center frequency coefficient ⁇ n corresponding to the center frequency ⁇ c of the notch filter F.
  • ⁇ is a notch width coefficient ⁇ ⁇ corresponding to the notch width Bn.
  • ⁇ is a notch depth coefficient ⁇ corresponding to the notch depth Dn.
  • the notch filter F the center frequency ⁇ c of the notch filter F is changed by the center frequency coefficients omega n is changed.
  • the notch width Bn of the notch filter F is changed by changing the notch width coefficient ⁇ .
  • the notch depth Dn of the notch filter F is changed by changing the notch depth coefficient ⁇ .
  • ⁇ notch width coefficient ⁇ The larger the ⁇ notch width coefficient ⁇ is set, the larger the notch width Bn is set.
  • a frequency range to be attenuated from the center frequency ⁇ c in the applied input signal is set by the notch width coefficient ⁇ .
  • the gain characteristic of the notch filter F at the center frequency ⁇ c of the notch filter F is 0 dB.
  • the notch filter F does not attenuate all frequency components of the applied input signal. That is, the notch filter F outputs the input signal as it is.
  • the drive device controlled by the operation signal Md to which the notch filter F to which the notch depth coefficient ⁇ is close to 0 (the notch depth Dn is deep) is close to 1 (the notch depth Dn is
  • the response by the operation of the suspended load moving operation tool 35 becomes slower, and the operability is improved. Decrease.
  • the notch width coefficient ⁇ is standard. Signal compared to the case where the operation signal is controlled by the operation signal Md to which the notch filter F is applied (notch width Bn is relatively narrow) or the operation signal Md to which the notch filter F is not applied. The reaction by the operation of the moving operation tool 35 becomes slow, and the operability decreases.
  • the control device 31 transmits the target speed signal Vd generated based on the operation of the suspended load moving operation tool 35. To get. Then, based on the X coordinate Px, the Y coordinate Py, and the Z coordinate Pz of the load W (the main hook block 10 or the sub hook block 11), the control device 31 has a notch having a notch depth coefficient ⁇ that is an arbitrary value. Set the filter F.
  • a notch filter F can greatly attenuate a frequency component centered on the resonance frequency ⁇ .
  • the control device 31 applies the generated notch filter F to the X-axis speed signal Vx, the Y-axis speed signal Vy, and the Z-axis speed signal Vz. Thereby, the vibration suppressing effect at the resonance frequency ⁇ of the load W is enhanced in the work of transporting the load by the crane 1.
  • a notch filter F has a small attenuation ratio of a frequency component centered on the resonance frequency ⁇ .
  • the control device 31 applies the generated notch filter F to the X-axis speed signal Vx, the Y-axis speed signal Vy, and the Z-axis speed signal Vz. Thereby, in the work of transporting the load by the crane 1, the maintenance of the operability by the suspended load moving operation tool 35 has priority over the improvement of the vibration suppression effect at the resonance frequency ⁇ of the load W.
  • the crane 1 can generate the filtering X-axis speed signal Vxd, the filtering Y-axis speed signal Vyd, and the filtering Z-axis speed signal Vzd by the notch filter F having the frequency characteristic according to the skill and preference of the worker.
  • the control device 31 determines at least one of the notch depth coefficient ⁇ and the notch width coefficient ⁇ of the notch filter F according to the operating state of the crane 1, the skill of the worker, or the preference of the worker. Set.
  • the notch filter F sets the notch depth coefficient ⁇ to an arbitrary value according to the operating state of the crane 1 and the like, and sets the notch width coefficient ⁇ to a predetermined fixed value.
  • the notch width coefficient ⁇ may be changed to an arbitrary value according to the operation state of the crane 1 or the like.
  • the control unit 31 is assumed to calculate the center frequency coefficients omega n only resonance frequency omega calculated at the resonant frequency calculator 31b as the center frequency ⁇ c as a reference notch filter F. It is assumed that the control device 31 generates the activation signal Md for each scan time based on the target speed signal Vd obtained from the operation terminal 32 in the three-axis speed signal generation unit 31a.
  • step S100 the control device 31 starts the notch filter F generation process A in the vibration suppression control of the crane 1, and shifts the control process to step S110 (see FIG. 11). Then, when the notch filter F generation step A ends, the control device 31 shifts the control processing to step S200 (see FIG. 10).
  • step S200 the control device 31 starts the operation signal Md generation step B in the vibration suppression control of the crane 1, and shifts the control processing to step S210 (see FIG. 12). Then, when the operation signal Md generation step B ends, the control device 31 shifts the control processing to step S100 (see FIG. 10).
  • step S110 of the vibration suppression control the triaxial speed signal generation unit 31a of the control device 31 determines whether or not the target speed signal Vd of the load W has been acquired.
  • step S110 when the target speed signal Vd of the baggage W is obtained (“YES” in step S110), the control device 31 shifts the control process to step S120.
  • step S110 when the target speed signal Vd of the baggage W has not been acquired (“NO” in step S110), the control device 31 shifts the step to S110.
  • step S120 the three-axis speed signal generator 31a calculates the X-axis speed signal Vx, the Y-axis speed signal Vy, and the Z-axis speed signal Vz of the load W based on the acquired target speed signal Vd. Then, the control process proceeds to step S130.
  • step S130 the resonance frequency calculation unit 31b of the control device 31 calculates the resonance frequency ⁇ from the feed amount l of the wire rope by the above-described equation (1). Then, control device 31 shifts the control processing to step S140.
  • step S140 the filter coefficient calculation unit 31c of the control device 31 calculates the notch depth coefficient ⁇ based on the X coordinate Px, the Y coordinate Py, and the Z coordinate Pz of the load W. Then, control device 31 shifts the control processing to step S150.
  • step S150 the filter coefficient calculation section 31c calculates a center frequency coefficients omega n the resonance frequency omega calculated as the center frequency .omega.c. Then, control device 31 shifts the control processing to step S160.
  • step 150 the filter coefficient calculation unit 31c is excited when the calculated resonance frequency ⁇ and the structure (for example, the boom 9, the jib 9a) constituting the crane 1 vibrate due to an external force. that the combined frequency of the natural vibration frequency as the center frequency .omega.c, may calculate the center frequency coefficients omega n. According to such a modification, not only the vibration at the resonance frequency ⁇ (n) but also the vibration at the inherent vibration frequency of the structure constituting the crane 1 can be suppressed together.
  • step S160 the filter calculation unit 31d of the controller 31 generates a notch filter F from the calculated notch depth coefficient ⁇ and the center frequency coefficients omega n. Then, the control device 31 ends the notch filter F generation step A, and shifts the control processing to step S200 (see FIG. 10).
  • step S210 of the operation signal Md generation step B the filter calculation unit 31d of the control device 31 calculates the calculated X-axis speed signal Vx, Y-axis speed signal Vy, and Z-axis speed signal of the load W.
  • a notch filter F is applied to Vz to calculate a filtered X-axis speed signal Vxd, a filtered Y-axis speed signal Vyd, and a filtered Z-axis speed signal Vzd.
  • the control device 31 shifts the control processing to step S220.
  • step S220 the activation signal generation unit 31e determines a filtering undulation speed signal V ⁇ d, a filtering turning speed signal V ⁇ d, And a filtering expansion / contraction speed signal V ⁇ d. Then, control device 31 shifts the control processing to step S230.
  • step S230 based on the calculated filtering undulation speed signal V ⁇ d, filtering circling speed signal V ⁇ d, and filtering expansion / contraction speed signal V ⁇ d, the activation signal generation unit 31e determines whether the turning valve 22, the expansion / contraction valve 23, the undulation valve 24, An operation signal Md for each of the main valve 25m and the sub valve 25s is generated. Then, the control device 31 ends the operation signal Md generation step B, and shifts the control processing to step S100 (see FIG. 10).
  • the crane 1 applies the notch filter F to the X-axis speed signal Vx, the Y-axis speed signal Vy, and the Z-axis speed signal Vz of the load W calculated based on the target speed signal Vd of the load W, A filtering undulation speed signal V ⁇ d, a filtering turning speed signal V ⁇ d, and a filtering expansion / contraction speed signal V ⁇ d are generated.
  • the crane 1 determines the frequency range and the rate of attenuation by the notch filter F according to the operating state of the crane 1 determined from the X coordinate Px, the Y coordinate Py, and the Z coordinate Pz of the load W. That is, the crane 1 performs the vibration suppression control by the notch filter F suitable for the operation state.
  • the load can be transported along a locus suitable for transporting the load while suppressing the swing of the load.
  • the resonance frequency of the crane 1 includes the natural frequency of the boom 9 in the up-and-down direction and the turning direction, the natural frequency of the boom 9 due to the twist around the axis, the main hook block 10 or the sub hook block 11, and the sling wire rope.
  • Vibration frequency such as the natural frequency of the double pendulum, the natural frequency at the time of expansion and contraction vibration due to the extension of the main wire rope 14 or the sub-wire rope 16.
  • the crane 1 employs the notch filter F that attenuates a signal in a specific frequency range with the resonance frequency as the center frequency, but specifies a low-pass filter, a high-pass filter, a band-stop filter, and the like. May be used as long as it attenuates the frequency.
  • a crane that calculates a resonance frequency of the swing of the load, and controls the actuator with a filtering control signal in which a frequency component in an arbitrary frequency range is attenuated at an arbitrary ratio based on the resonance frequency,
  • An operation tool for inputting the moving direction and speed of the package, Turning angle detection means for the boom, Means for detecting the boom undulation angle, Means for detecting the extension and contraction length of the boom,
  • the wire rope unreeling amount detecting means The resonance frequency of the swing of the load is calculated from the extension amount of the wire rope detected by the extension amount detection unit,
  • a target speed signal relating to a moving direction and a speed of the baggage is generated by an operation signal of the operation tool, Generate a filtering speed signal in which frequency components in an arbitrary frequency range are attenuated at an arbitrary ratio based on the previous resonance frequency from the target speed signal, Based on the turning angle detected by the turning angle detecting means
  • the target speed signal comprises an X-axis speed signal, a Y-axis speed signal, and a Z-axis speed signal; Generating the filtered speed signal from the speed signal of each axis; A filtering undulation speed signal, a filtering turning speed signal, and a filtering expansion / contraction speed signal are generated from the filtering speed signal in each axial direction, and a corresponding actuator is controlled as the filtering activation signal.
  • One embodiment (Reference Example 3) of the crane according to Reference Example 1 or Reference Example 2 described above is as follows.
  • the frequency range to be attenuated by the notch filter and an arbitrary ratio thereof are determined by the turning angle detected by the turning angle detecting means, the undulating angle detected by the undulating angle detecting means, and the telescopic length detected by the telescopic length detecting means. And set based on.
  • the crane according to the present invention is not limited to a mobile crane, and can be applied to various cranes.

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Abstract

クレーンは、旋回可能、起伏可能、且つ伸縮可能な状態で下部ベース対に支持された被操作機能部と、被操作機能部を駆動する駆動装置と、被操作機能部の姿勢に関する情報を検出する検出部と、吊り荷の移動方向及び移動速度を指示するための操作入力に関する情報に基づいて、吊り荷の移動方向及び移動速度に関する目標信号を生成する目標信号生成部と、目標信号をフィルタリングしてフィルタリング目標信号を生成するフィルタ部と、姿勢に関する情報及びフィルタリング目標信号に基づいて、駆動装置の作動速度を制御するための速度制御信号を生成する制御信号生成部と、速度制御信号に基づいて駆動装置を制御する制御部と、を備える。

Description

クレーン
　本発明は、クレーンに関する。
　従来、クレーンによる荷物の搬送時において、荷物には、振動が発生する。このような振動は、搬送時に加わる加速度を起振力とし、ワイヤロープの先端に吊り下げられた荷物を質点とする単振り子、又はフック部分を支点とする二重振り子の振動である。
　このようなクレーンにおいて、作業者は、荷物を所定位置に安定的に下ろすために、操作具による手動操作によって伸縮ブームを旋回させたり起伏させたりして荷物の揺れを打ち消す操作を行う必要があった。このため、クレーンの搬送効率は、搬送時に発生する揺れの大きさやクレーンの作業者の熟練度に影響される。
　そこで、クレーンの駆動装置（アクチュエータとも称する。）の速度指令（基本制御信号）から荷物の共振周波数の周波数成分を減衰させることで荷物の揺れを抑制して搬送効率を向上させるクレーンが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載のクレーンは、トロリから垂らしたワイヤロープに荷物を吊り下げて移動するクレーン装置である。クレーンは、ワイヤロープの吊り下げ長さから算出される振り子の共振周波数を算出する。
　又、上記クレーンは、算出した共振周波数基づいて、時間遅れフィルタを生成する。クレーンは、トロリ速度指令に時間遅れフィルタを適用した補正トロリ速度指令によってトロリを移動させることにより、搬送中の荷物の振動を抑制する。
　又、上記クレーンは、走行装置によってクレーン本体を移動させる走行入力の操作信号と、トロリをブームに沿って移動させる横行入力の操作信号と、にそれぞれ独立してフィルタを入れて共振周波数成分を除去している。
　このようなクレーンにおいて、走行入力操作と横行入力操作とが同時に行われた場合、荷物は、共振周波数成分がそれぞれ除去された走行入力の操作信号による軌跡と横行入力の操作信号による軌跡とが合成された軌跡に沿って搬送される。
　しかし、合成された軌跡は、走行入力操作と横行入力操作との操作状態によっては幾何学的に非線形な軌跡になり、フィルタを適用していても搬送中の荷物に揺れを生じさせる場合があった。
特開２０１６－１６００８１号公報
　本発明の目的は、荷物の揺れを抑制しつつ、荷物の搬送に適した軌跡に沿って荷物を搬送できるクレーンの提供を目的とする。
　本発明に係るクレーンの一態様は、旋回可能、起伏可能、且つ伸縮可能な状態で下部ベース対に支持された被操作機能部と、被操作機能部を駆動する駆動装置と、被操作機能部の姿勢に関する情報を検出する検出部と、吊り荷の移動方向及び移動速度を指示するための操作入力に関する情報に基づいて、吊り荷の移動方向及び移動速度に関する目標信号を生成する目標信号生成部と、目標信号をフィルタリングしてフィルタリング目標信号を生成するフィルタ部と、姿勢に関する情報及びフィルタリング目標信号に基づいて、駆動装置の作動速度を制御するための速度制御信号を生成する制御信号生成部と、速度制御信号に基づいて駆動装置を制御する制御部と、を備える。
　本発明によれば、荷物の揺れを抑制しつつ、荷物の搬送に適した軌跡に沿って荷物を搬送できるクレーンを実現できる。
図１は、クレーンの全体構成を示す側面図である。 図２は、クレーンの制御構成を示すブロック図である。 図３は、操作端末の概略構成を示す平面図である。 図４は、操作端末の制御構成を示すブロック図である。 図５は、吊り荷移動操作具が操作された場合の荷物の搬送される方位を示す図である。 図６は、クレーンの制御装置の制御構成を示すブロック図である。 図７は、クレーンの逆動力学モデルを示す図である。 図８は、ノッチフィルタの周波数特性を表すグラフを示す図である。 図９は、ノッチフィルタにおいて、ノッチ深さ係数が異なる場合の周波数特性を表すグラフを示す図である。 図１０は、本発明の一実施形態における制振制御の全体の制御態様を表すフローチャートを示す図である。 図１１は、本発明の一実施形態に係る制振制御において操作端末の操作におけるノッチフィルタ生成工程を表すフローチャートを示す図である。 図１２は、本発明の一実施形態に係る制振制御において操作端末の操作における作動信号生成工程を表すフローチャートを示す図である。
　以下に、図１から図４を用いて、本発明の実施形態に係るクレーン１について説明する。尚、本実施形態においては、クレーン１として移動式クレーン（ラフテレーンクレーン）について説明するが、トラッククレーン等でもよい。
　図１に示すように、クレーン１は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン１は、車両２、及び、クレーン装置６等を有する。
　車両２は、下部ベース体の一例に該当し、クレーン装置６を搬送する走行車両である。車両２は、複数の車輪３を有し、エンジン４を動力源として走行する。車両２には、アウトリガ５が設けられている。アウトリガ５は、車両２の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。
　車両２は、アウトリガ５を車両２の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン１の作業可能範囲を広げることができる。尚、下部ベース体は、走行可能な下部ベース体であってもよいし、走行不可能な下部ベース体であってもよい。
　クレーン装置６は、荷物Ｗをワイヤロープによって吊り上げる作業装置である。クレーン装置６は、旋回台７、ブーム９、ジブ９ａ、メインフックブロック１０、サブフックブロック１１、起伏用油圧シリンダ１２、メインウインチ１３、メインワイヤロープ１４、サブウインチ１５、サブワイヤロープ１６、キャビン１７、制御装置３１、及び操作端末３２等を備える。
　旋回台７は、クレーン装置６を旋回可能に構成する装置である。旋回台７は、円環状の軸受を介して車両２のフレーム上に設けられる。旋回台７は、円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。
　旋回台７には、駆動装置である油圧式の旋回用油圧モータ８が設けられている。旋回台７は、旋回用油圧モータ８によって第一方向と、第一方向と反対方向である第二方向とに旋回可能に構成されている。
　旋回用油圧モータ８は、電磁比例切換弁である旋回用バルブ２２（図２参照）によって回転操作される駆動装置である。旋回用バルブ２２は、旋回用油圧モータ８に供給される作動油の流量を任意の流量に制御できる。
　つまり、旋回台７は、旋回用バルブ２２によって回転操作される旋回用油圧モータ８を介して任意の旋回速度に制御可能に構成されている。旋回台７には、旋回台７の旋回位置（角度）と旋回速度とを検出する旋回角度検出手段である旋回用センサ２７（図２参照）が設けられている。
　旋回用油圧モータ８は、駆動装置の一例に該当する。又、旋回用油圧モータ８は、旋回駆動部の一例にも該当する。旋回用センサ２７は、被操作機能部であるブーム９の姿勢に関する情報を検出する検出部の一例に該当する。姿勢に関する情報は、例えば、ブーム９の旋回角度、ブーム９の起伏角度、及びブーム９の伸縮長さを含んでよい。
　ブーム９は、被操作機能部の一例に該当し、旋回可能、起伏可能、且つ伸縮可能な状態で下部ベース体である車両２に設けられている。ブーム９は、荷物Ｗを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持する可動支柱である。
　ブーム９は、複数のブーム部材から構成されている。ブーム９は、各ブーム部材を駆動装置である伸縮用油圧シリンダ９ｃで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。伸縮用油圧シリンダ９ｃは、被操作機能部であるブーム９を駆動する駆動装置の一例に該当する。又、伸縮用油圧シリンダ９ｃは、伸縮駆動部の一例にも該当する。
　ブーム９は、ベースブーム部材の基端が旋回台７の略中央に揺動可能に設けられている。又、ブーム９には、ジブ９ａ及び荷物Ｗを撮影するブームカメラ９ｂが設けられている。
　伸縮用油圧シリンダ９ｃは、電磁比例切換弁である伸縮用バルブ２３（図２参照）によって伸縮操作される駆動装置である。伸縮用バルブ２３は、伸縮用油圧シリンダ９ｃに供給される作動油の流量を任意の流量に制御できる。
　つまり、ブーム９は、伸縮用バルブ２３によって任意のブーム長さに制御可能に構成されている。ブーム９には、ブーム９の長さを検出する伸縮長さ検出手段である伸縮用センサ２８及び方位センサ２９が設けられている。伸縮用センサ２８は、被操作機能部であるブーム９の姿勢に関する情報を検出する検出部の一例に該当する。
　メインフックブロック１０とサブフックブロック１１とは、荷物Ｗを吊る吊り具である。メインフックブロック１０には、メインワイヤロープ１４が巻き掛けられる複数のフックシーブと、荷物Ｗを吊るメインフックとが設けられている。サブフックブロック１１には、荷物Ｗを吊るサブフックが設けられている。
　起伏用油圧シリンダ１２は、ブーム９を起立及び倒伏させ、ブーム９の姿勢を保持する駆動装置である。起伏用油圧シリンダ１２はシリンダ部とロッド部とから構成されている。シリンダ部の端部（基端部）は、旋回台７に揺動自在に連結されている。ロッド部の端部（先端部）は、ブーム９のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。起伏用油圧シリンダ１２は、駆動装置の一例に該当する。起伏用油圧シリンダ１２は、起伏駆動部の一例にも該当する。
　起伏用油圧シリンダ１２は、電磁比例切換弁である起伏用バルブ２４（図２参照）によって伸縮操作される。起伏用バルブ２４は、起伏用油圧シリンダ１２に供給される作動油の流量を任意の流量に制御できる。
　つまり、ブーム９は、起伏用バルブ２４によって任意の起伏速度に制御可能に構成されている。ブーム９には、ブーム９の起伏角度θを検出する旋回角度検出手段である起伏用センサ３０（図２参照）が設けられている。起伏用センサ３０は、被操作機能部であるブーム９の姿勢に関する情報を検出する検出部の一例に該当する。
　メインウインチ１３とサブウインチ１５とは、メインワイヤロープ１４とサブワイヤロープ１６との繰り入れ（巻き上げ）及び繰り出し（巻き下げ）を行う巻回装置である。
　メインウインチ１３は、メインワイヤロープ１４が巻きつけられるメインドラムが駆動装置であるメイン用油圧モータ１３ａによって回転され、サブウインチ１５は、サブワイヤロープ１６が巻きつけられるサブドラムが駆動装置であるサブ用油圧モータ１５ａによって回転されるように構成されている。
　メイン用油圧モータ１３ａは、電磁比例切換弁であるメイン用バルブ２５ｍ（図２参照）によって回転操作される。メイン用バルブ２５ｍは、メイン用油圧モータ１３ａに供給される作動油の流量を任意の流量に制御できる。
　つまり、メインウインチ１３は、メイン用バルブ２５ｍによって任意の繰り入れ及び繰り出し速度に制御可能に構成されている。同様に、サブウインチ１５は、電磁比例切換弁であるサブ用バルブ２５ｓ（図２参照）によって任意の繰り入れ及び繰り出し速度に制御可能に構成されている。
　メインウインチ１３とサブウインチ１５とには、メインワイヤロープ１４及びサブワイヤロープ１６の繰り出し量ｌをそれぞれ検出する巻回用センサ２６（図２参照）が設けられている。
　キャビン１７は、筐体３３に覆われた操縦席である。キャビン１７は、旋回台７に搭載されている。キャビン１７には、図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、車両２を走行操作するための操作具やクレーン装置６を操作するための旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、及びサブドラム操作具２１ｓ等が設けられている（図２参照）。
　旋回操作具１８は、旋回用バルブ２２を操作することで旋回用油圧モータ８を制御する。起伏操作具１９は、起伏用バルブ２４を操作することで起伏用油圧シリンダ１２を制御する。伸縮操作具２０は、伸縮用バルブ２３を操作することで伸縮用油圧シリンダ９ｃを制御する。
　メインドラム操作具２１ｍはメイン用バルブ２５ｍを操作することでメイン用油圧モータ１３ａを制御する。サブドラム操作具２１ｓは、サブ用バルブ２５ｓを操作することでサブ用油圧モータ１５ａを制御する。
　図２に示すように、制御装置３１は、制御部の一例に該当し、各操作弁を介してクレーン装置６の駆動装置を制御する。制御装置３１は、キャビン１７内に設けられている。制御装置３１は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御装置３１は、各駆動装置や切換バルブ、センサ等の動作を制御するための種々のプログラムやデータを格納している。
　制御装置３１は、ブームカメラ９ｂ、旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、及びサブドラム操作具２１ｓに接続されている。制御装置３１は、ブームカメラ９ｂからの映像ｉ、を取得する。
　制御装置３１は、ブームカメラ９ｂから取得した映像ｉに基づいて、旋回操作具１８、起伏操作具１９、メインドラム操作具２１ｍ、及びサブドラム操作具２１ｓそれぞれの操作量を取得する。
　制御装置３１は、操作端末３２の端末側制御装置４１に接続され、操作端末３２からの目標速度信号Ｖｄを取得する。
　制御装置３１は、旋回用バルブ２２、伸縮用バルブ２３、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、及びサブ用バルブ２５ｓに接続され、旋回用バルブ２２、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、及びサブ用バルブ２５ｓに作動信号Ｍｄを伝達する。
　制御装置３１は、巻回用センサ２６、旋回用センサ２７、伸縮用センサ２８、方位センサ２９、及び起伏用センサ３０に接続されている。制御装置３１は、巻回用センサ２６から、メインワイヤロープ１４及び／又はサブワイヤロープ１６（以下、メインワイヤロープ１４及びサブワイヤロープ１６をまとめて、単に「ワイヤロープ」と称する。）の繰り出し量ｌに関する情報を取得する。
　制御装置３１は、旋回用センサ２７から、旋回台７の旋回角度φに関する情報を取得する。制御装置３１は、伸縮用センサ２８から、ブーム９の伸縮長さιに関する情報を取得する。制御装置３１は、方位センサ２９から、方位に関する情報を取得する。制御装置３１は、起伏用センサ３０から、ブーム９の起伏角度θに関する情報を取得する。
　制御装置３１は、旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、及びサブドラム操作具２１ｓの操作量に基づいて、各操作具に対応した作動信号Ｍｄを生成する。
　このように構成されるクレーン１は、車両２を走行させることで任意の位置にクレーン装置６を移動させることができる。又、クレーン１は、起伏操作具１９の操作によって起伏用油圧シリンダ１２でブーム９を任意の起伏角度θに起立させた状態で、伸縮操作具２０の操作によってブーム９を任意の長さに延伸させることによりクレーン装置６の揚程や作業半径を拡大できる。
　又、クレーン１は、サブドラム操作具２１ｓ等によって荷物Ｗを吊り上げた状態で、旋回操作具１８の操作によって旋回台７を旋回させることにより、荷物Ｗを搬送する。
　図３に示すように、操作端末３２は、荷物Ｗを移動させる移動方向及び移動速度に関する目標速度信号Ｖｄを入力する端末である。このような操作端末３２は、キャビン１７に設けられている。
　操作端末３２は、筐体３３、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、端末側起伏操作具３９、端末側表示装置４０、及び端末側制御装置４１（図２、図４参照）等を備える。又、操作端末３２は、方位に関する情報を検出する端末側方位センサ３４を備える。
　操作端末３２は、吊り荷移動操作具３５又は各種操作具３６～３９の操作により生成される荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄをクレーン装置６の制御装置３１に送信する。目標速度信号Ｖｄは、目標信号の一例に該当する。
　筐体３３は、操作端末３２の主たる構成部材である。筐体３３は、操作面３３ａを有する。筐体３３は、作業者が手で保持可能な大きさを有する。筐体３３は、操作面３３ａに、作業者の左側から順に、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、端末側起伏操作具３９、及び端末側表示装置４０を有する。
　吊り荷移動操作具３５は、水平面において荷物Ｗの移動方向及び移動速度についての指示を入力する際に操作する操作具である。吊り荷移動操作具３５は、操作部及び操作入力部の一例に該当する。
　吊り荷移動操作具３５は、筐体３３の操作面から略垂直に起立した操作スティック３５ａ及び操作スティック３５ａの傾倒方向及び傾倒量を検出するセンサ３５ｂから構成されている。吊り荷移動操作具３５は、操作スティック３５ａが任意の方向に傾倒操作可能に構成されている。
　吊り荷移動操作具３５において、操作面３３ａに向かって上方向（以下、単に「上方向」と記す）は、ブーム９の延伸方向に一致する。吊荷移動操作具３５は、センサ３５ｂで検出した操作スティック３５ａの傾倒方向とその傾倒量についての操作信号を端末側制御装置４１に伝達する。
　作業者は、操作スティック３５ａを操作することにより、吊荷の移動方向及び移動速度を入力する。吊荷の移動方向に関する入力は、操作スティック３５ａの傾倒方向に対応する。又、吊荷の移動速度に関する入力は、操作スティック３５ａの傾斜量に対応する。
　端末側旋回操作具３６は、作業者の操作に基づいて、クレーン装置６の旋回方向に関する指示及び旋回速度に関する指示を入力するための操作具である。端末側伸縮操作具３７は、作業者の操作に基づいて、ブーム９の伸縮方向に関する指示（伸長又は収縮に関する指示）及び速度に関する指示を入力するための操作具である。
　端末側メインドラム操作具３８ｍは、作業者の操作に基づいて、メインウインチ１３の回転方向に関する指示（巻上又は巻下に関する指示）及び速度に関する指示を入力するための操作具である。
　端末側サブドラム操作具３８ｓは、作業者の操作に基づいて、サブウインチ１５の回転方向に関する指示（巻上又は巻下に関する指示）及び速度に関する指示を入力するための操作具である。
　端末側起伏操作具３９は、作業者の操作に基づいて、ブーム９の起伏方向に関する指示（起立又は倒伏に関する指示）及び速度に関する指示を入力するための操作具である。
　各操作具３５～３９は、筐体３３の操作面３３ａから略垂直に起立した操作スティック及び操作スティックの傾倒方向及び傾倒量を検出するセンサ（不図示）から構成されている。各操作具は、第一方向及び第二方向に傾倒可能に構成されている。各操作具３５～３９はそれぞれ、操作入力部の一例に該当する。又、各操作具３５～３９の操作スティックはそれぞれ、操作部の一例に該当する及び操作入力部の一例に該当する。
　端末側表示装置４０は、クレーン１の姿勢情報や荷物Ｗの情報等の様々な情報を表示する。端末側表示装置４０は、液晶画面等の画像表示装置から構成されている。端末側表示装置４０は筐体３３の操作面３３ａに設けられている。
　端末側表示装置４０には、端末側方位センサ３４の検出値に基づいて、方位が表示されている。端末側表示装置４０に表示される方位において、端末側表示装置４０に向かって上方向は、ブーム９の延伸方向に一致する。
　図４に示すように、制御部である端末側制御装置４１は、操作端末３２を制御する。端末側制御装置４１は、操作端末３２の筐体３３内に設けられている。端末側制御装置４１は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。
　端末側制御装置４１は、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、端末側起伏操作具３９、及び端末側表示装置４０等の動作を制御するための種々のプログラムやデータを格納している。
　端末側制御装置４１は、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、及び端末側起伏操作具３９に接続されている。
　端末側制御装置４１は、各操作具３５～３９から、各操作具３５～３９の操作スティックの傾倒方向及び傾倒量に対応する操作信号を取得する。各操作具３５～３９の操作スティックの傾倒方向は、吊り荷の移動方向に対応する。又、各操作具３５～３９の操作スティックの傾斜量は、吊り荷の移動速度に対応する。
　端末側制御装置４１は、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、及び端末側起伏操作具３９の各センサから取得した各操作スティックの操作信号に基づいて、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを生成する。
　本実施形態の場合、端末側制御装置４１は、目標信号生成部の一例に該当する。目標信号生成部は、吊り荷の移動方向及び移動速度を指示するための操作入力に関する情報に基づいて、吊り荷の移動方向及び移動速度に関する目標信号を生成する。
　上記操作入力は、例えば、作業者が各操作具３５～３９を操作することにより入力される。本実施形態の場合、操作入力に関する情報は、各操作具３５～３９の傾倒方向及び傾斜量である。
　操作入力に関する情報は、各操作具３５～３９の傾倒方向及び傾斜量に限定されない。又、操作入力を入力するための操作入力部は、各操作具３５～３９に限定されない。操作入力部は、例えば、クレーンの運転席に設けられたボタン式のスイッチ（不図示）やタッチパネルであってもよい。作業者は、スイッチを操作することにより、被操作機能部であるブーム９の動作を指示するための操作入力を入力してもよい。
　操作入力は、作業者による各操作具３５～３９の操作に基づく入力に限定されない。例えば、操作入力は、作業者による上記ボタンの操作に基づく入力であってもよい。
　又、操作入力は、クレーン１を遠隔操作するための遠隔操作端末から受信した、ブーム９の動作を制御する（指示する）ための操作信号であってもよい。
　又、操作入力は、例えば、ＢＩＭ（Building Information Modeling）等のアプリケーションが組み込まれた外部端末から、ネットワーク（例えば、インターネット）を介して取得した、ブーム９の動作を制御する（指示する）ための操作信号であってもよい。
　又、操作入力は、サーバ等の外部端末から、ネットワーク（例えば、インターネット）を介して受信した、ブーム９の動作を制御する（指示する）ための操作信号であってもよい。
　更に、操作入力は、操作入力部を介して、作業者により入力されるものに限定されない。つまり、クレーン１の自動運転において、ブーム９の動作を自動制御するための操作信号も、操作入力の一例に該当すると捉えてよい。
　又、端末側制御装置４１は、クレーン装置６の制御装置３１に有線又は無線の接続手段を介して接続されている。端末側制御装置４１は、生成した荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄをクレーン装置６の制御装置３１に送信する。尚、端末側制御装置４１が有する機能は、クレーン装置６に組み込まれていてもよい。
　次に、図５を用いて、操作端末３２によるクレーン装置６の制御について説明する。
　先ず、ブーム９の先端が北を向いた状態（図５参照）において、操作端末３２の吊り荷移動操作具３５の操作スティック３５ａが上方向に対して左方向に傾倒角度θ２＝４５°の方向に任意の傾倒量だけ傾倒操作された場合の例について説明する。
　この例の場合、端末側制御装置４１は、ブーム９の延伸方向である北から傾倒角度θ２＝４５°の方向である北西への傾倒方向と傾倒量に対応する操作信号を吊り荷移動操作具３５のセンサ３５ｂから取得する。
　更に、端末側制御装置４１は、取得した操作信号（操作入力に関する情報）に基づいて、傾倒量に応じた移動速度で北西に向かって荷物Ｗを移動させる場合の目標速度信号Ｖｄを単位時間ｔ毎に算出する。操作端末３２は、算出した目標速度信号Ｖｄを単位時間ｔ毎にクレーン装置６の制御装置３１に送信する。尚、操作信号（操作入力に関する情報）は、１個の操作入力部が受け付けた操作入力であってもよいし、２個以上の操作入力部が受け付けた操作入力を含んでもよい。
　制御装置３１は、操作端末３２から目標速度信号Ｖｄを単位時間ｔ毎に受信すると、ブーム９の先端の方位に基づいて、起伏速度Ｖθ、旋回速度Ｖφ、及び伸縮速度Ｖιを算出する。制御装置３１は、算出した起伏速度Ｖθ、旋回速度Ｖφ、及び伸縮速度Ｖιから旋回用バルブ２２、伸縮用バルブ２３、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、及びサブ用バルブ２５ｓの作動信号Ｍｄを生成する（図６参照）。
　クレーン１は、吊り荷移動操作具３５の傾倒方向である北西に向けて傾倒量に応じた速さで荷物Ｗを移動させる。この際、クレーン１は、旋回用油圧モータ８、伸縮用油圧シリンダ９ｃ、起伏用油圧シリンダ１２、及びメイン用油圧モータ１３ａ等を作動信号Ｍｄによって制御する。
　このように構成することで、クレーン１は、操作端末３２からブーム９の延伸方向を基準として、吊り荷移動操作具３５の操作方向に基づいた移動方向と速さの目標速度信号Ｖｄを単位時間ｔ毎に取得し、起伏速度Ｖθ、旋回速度Ｖφ、及び伸縮速度Ｖιを算出するので、作業者が吊り荷移動操作具３５の操作方向に対するクレーン装置６の作動方向の認識を喪失することがない。
　つまり、吊り荷移動操作具３５の操作方向と荷物Ｗの移動方向とが共通の基準であるブーム９の延伸方向に基づいて算出されている。これにより、クレーン装置６の操作を容易かつ簡単に行うことができる。尚、本実施形態において、操作端末３２は、キャビン１７の内部に設けられている。ただし、操作端末３２は、キャビン１７の外部から遠隔操作可能な遠隔操作端末であってもよい。この場合、操作端末３２は、端末側無線機により、クレーン装置６を無線通信してもよい。
　次に、図６から図１２を用いて、クレーン装置６の制御装置３１におけるノッチフィルタＦの生成、及びノッチフィルタＦを適用した目標速度信号Ｖｄから、各駆動装置のフィルタリング作動信号Ｍｄを生成する制御工程について説明する。
　図６に示すように、制御装置３１は、三軸速度信号生成部３１ａ、共振周波数算出部３１ｂ、フィルタ係数算出部３１ｃ、フィルタ算出部３１ｄ、及び作動信号生成部３１ｅ等を有する。
　制御装置３１は、目標信号をフィルタリングしてフィルタリング目標信号を生成するフィルタ部としての機能を有する。従って、制御装置３１は、フィルタ部の一例に該当すると捉えてよい。
　又、制御装置３１は、姿勢に関する情報（ブーム９の旋回角度、ブーム９の起伏角度、及びブーム９の伸縮長さ）及びフィルタリング目標信号に基づいて、ブーム９を駆動する駆動装置（旋回用油圧モータ８、起伏用油圧シリンダ１２、及び伸縮用油圧シリンダ９ｃ）の作動速度を制御するための速度制御信号（作動信号Ｍｄ）を生成する制御信号生成部としての機能を有する。従って、制御装置３１は、制御信号生成部の一例に該当すると捉えてよい。
　尚、制御装置３１は、巻回用センサ２６、旋回用センサ２７、伸縮用センサ２８、及び起伏用センサ３０、から取得した検出値から、任意に定めた基準位置Ｏ（例えば、ブーム９の旋回中心）を原点とした荷物Ｗ（メインフックブロック１０又はサブフックブロック１１）のＸ座標Ｐｘ、Ｙ座標Ｐｙ、及びＺ座標Ｐｚを算出できる。
　三軸速度信号生成部３１ａは、荷物Ｗの移動方向及び移動速度に関する目標速度信号Ｖｄから、基準位置Ｏで互いに直行するＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向（以下、単に「三軸方向」と記す）の速度信号を生成する。
　三軸速度信号生成部３１ａは、目標速度信号Ｖｄから荷物ＷのＸ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号Ｖｚを生成する。
　共振周波数算出部３１ｂは、メインワイヤロープ１４又はサブワイヤロープ１６に吊り下げられた荷物Ｗを単振り子として、吊り荷の揺れの共振周波数ωを算出する。
　共振周波数算出部３１ｂは、ブーム９の起伏角度θ、メインワイヤロープ１４の繰り出し量ｌ、及びメインフックブロック１０の掛け数に基づいて、メインワイヤロープ１４に関する吊り下げ長さＬｍを算出する（図７参照）。
　共振周波数算出部３１ｂは、ブーム９の起伏角度θ、サブワイヤロープ１６の繰り出し量ｌ、及びサブフックブロック１１の掛け数に基づいて、サブワイヤロープ１６に関する吊り下げ長さＬｓを算出する（図７参照）。
　メインワイヤロープ１４に関する吊り下げ長さＬｍは、シーブからメインワイヤロープ１４が離間する位置からメインフックブロック１０までの長さである。サブワイヤロープ１６に関する吊り下げ長さＬｓは、シーブからサブワイヤロープ１６が離間する位置からサブフックブロック１１までの長さである。
　そして、共振周波数算出部３１ｂは、重力加速度ｇと、吊り下げ長さＬｍ及び／又は吊り下げ長さＬｓとに基づいて、共振周波数ω＝√（ｇ／Ｌ）・・・（１）を算出する。尚、式（１）においてＬは吊り下げ長さＬｍ、又は、吊り下げ長さＬｓを意味する。
　フィルタ係数算出部３１ｃは、クレーン１の作動状態からノッチフィルタＦが有する伝達関数Ｈ（ｓ）（後述の式（４）参照）の中心周波数係数ωｎ、ノッチ幅係数ζ、及びノッチ深さ係数δを算出する。フィルタ係数算出部３１ｃは、荷物ＷのＸ座標Ｐｘ、Ｙ座標Ｐｙ、及びＺ座標Ｐｚに対応したノッチ幅係数ζ及びノッチ深さ係数δを算出し、共振周波数ωを中心周波数ωｃとして、対応する中心周波数係数ωｎを算出する。
　フィルタ算出部３１ｄは、目標速度信号Ｖｄの特定の周波数領域を減衰させるノッチフィルタＦを生成する。又、フィルタ算出部３１ｄは、Ｘ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号ＶｚにノッチフィルタＦを適用する。
　フィルタ算出部３１ｄは、中心周波数係数ωｎ、ノッチ幅係数ζ、及びノッチ深さ係数δから後述の式（４）を用いてノッチフィルタＦを生成する。又、フィルタ算出部３１ｄは、Ｘ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号ＶｚにノッチフィルタＦをそれぞれ適用し、共振周波数ωを基準として任意の周波数範囲の周波数成分を任意の割合で減衰させたフィルタリングＸ軸速度信号Ｖｘｄ、フィルタリングＹ軸速度信号Ｖｙｄ、及びフィルタリングＺ軸速度信号Ｖｚｄを生成する。
　作動信号生成部３１ｅは、旋回用バルブ２２、伸縮用バルブ２３、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、及びサブ用バルブ２５ｓの作動信号Ｍｄを生成する。作動信号生成部３１ｅは、フィルタリングＸ軸速度信号Ｖｘｄ、フィルタリングＹ軸速度信号Ｖｙｄ、及びフィルタリングＺ軸速度信号Ｖｚｄに基づいて、フィルタリング起伏速度信号Ｖθｄ、フィルタリング旋回速度信号Ｖφｄ、及びフィルタリング伸縮速度信号Ｖιｄを算出する。
　更に、作動信号生成部３１ｅは、算出したフィルタリング起伏速度信号Ｖθｄ、フィルタリング旋回速度信号Ｖφｄ、及びフィルタリング伸縮速度信号Ｖιｄに基づいて、旋回用バルブ２２、伸縮用バルブ２３、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、及びサブ用バルブ２５ｓの作動信号Ｍｄをそれぞれ生成する。
　つまり、制御装置３１は、各操作弁を介して駆動装置（アクチュエータ）の一例である、旋回用油圧モータ８、起伏用油圧シリンダ１２、メイン用油圧モータ１３ａ、及びサブ用油圧モータ１５ａを制御する。
　制御装置３１の三軸速度信号生成部３１ａは、フィルタ算出部３１ｄに接続されている。三軸速度信号生成部３１ａは、操作端末３２から目標速度信号Ｖｄを取得する。
　制御装置３１の共振周波数算出部３１ｂは、フィルタ係数算出部３１ｃに接続されている。共振周波数算出部３１ｂは、巻回用センサ２６から繰り出し量ｌを取得する。
　制御装置３１のフィルタ係数算出部３１ｃは、フィルタ算出部３１ｄに接続されている。フィルタ係数算出部３１ｃは、共振周波数算出部３１ｂからメインワイヤロープ１４の吊り下げ長さＬｍとサブワイヤロープ１６の吊り下げ長さＬｓ（図７参照）、及び共振周波数ωを取得する。
　又、フィルタ係数算出部３１ｃは、旋回台７の旋回角度φ、ブーム９の伸縮長さι、ブーム９の起伏角度θ、及びワイヤロープの吊り下げ長さ（メインワイヤロープ１４の吊り下げ長さＬｍ又はサブワイヤロープ１６の吊り下げ長さＬｓ）を取得する。
　制御装置３１のフィルタ算出部３１ｄは、作動信号生成部３１ｅに接続されている。フィルタ算出部３１ｄは、三軸速度信号生成部３１ａから荷物ＷのＸ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号Ｖｚを取得する。フィルタ算出部３１ｄは、フィルタ係数算出部３１ｃからノッチ幅係数ζ、ノッチ深さ係数δ、及び中心周波数係数ωｎを取得する。
　制御装置３１の作動信号生成部３１ｅは、旋回用バルブ２２、伸縮用バルブ２３、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、及びサブ用バルブ２５ｓに接続されている。作動信号生成部３１ｅは、フィルタ算出部３１ｄからフィルタリングＸ軸速度信号Ｖｘｄ、フィルタリングＹ軸速度信号Ｖｙｄ、及びフィルタリングＺ軸速度信号Ｖｚｄを取得する。
　そして、既述の手順で、作動信号生成部３１ｅは、旋回用バルブ２２、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、及びサブ用バルブ２５ｓの作動信号Ｍｄを生成し、作動信号Ｍｄを対応する操作バルブに出力する。
　図７に示すように、荷物Ｗ（メインフックブロック１０又はサブフックブロック１１）のＸ座標Ｐｘ、Ｙ座標Ｐｙ、及びＺ座標Ｐｚと、ブーム９の起伏角度θ、旋回角度φ、及び伸縮長さιとの関係は、逆動力学モデルにおいて、ブーム９の延伸方向の等価長さＬｘ及びブーム９の縦方向の等価長さＬｚを用いて以下の式（２）によって表される。
　又、荷物ＷのＸ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号Ｖｚと、ブーム９の起伏速度Ｖθ、旋回速度Ｖφ、及び伸縮速度Ｖιの関係は、式（２）を時間ｔで微分した以下の式（３）によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（２）における各記号は、以下のように定義される。
　延伸方向の等価長さ：Ｌｘ＝Ｌｂ＋Ｇａｐｊｂｘ＋（Ｌｊ＋Ｇａｐｊｔｘ）Ｃτ
　縦方向の等価長さ：Ｌｚ＝Ｇａｐｊｂｚ＋（Ｌｊ＋＋Ｇａｐｊｔｘ）Ｓτ＋ＧａｐｊｂｚＣτ
　ブーム９の長さ：Ｌｂ
　ジブ９ａの長さ：Ｌｊ
　主巻シーブ中心から角度支点までのブーム９の延伸方向の長さ：Ｇａｐｊｂｘ
　起伏支点からジブ角度支点までのブーム９に垂直な方向の長さ：Ｇａｐｊｂｚ
　ジブ９ａの先端から補巻シーブ中心までのジブ延伸方向の長さ：Ｇａｐｊｔｘ
　ジブ９ａの先端から補巻シーブ中心までのジブ９ａに垂直な方向の長さ：Ｇａｐｊｂｚ
　旋回中心Ｏから起伏支点までのＸ方向の距離：Ｇａｐｂｘ
　旋回中心Ｏから起伏支点までのＺ方向の距離：Ｇａｐｂｚ
　ジブ９ａの角度：τ
　ｓｉｎ：Ｓ
　ｃｏｓ：Ｃ
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　次に、図８と図９とを用いてノッチフィルタＦについて説明する。ノッチフィルタＦは、任意の周波数を中心として目標速度信号Ｖｄに急峻な減衰を与えるフィルタである。
　図８に示すように、ノッチフィルタＦは、任意の中心周波数ωｃを中心とする任意の周波数範囲であるノッチ幅Ｂｎの周波数成分を、中心周波数ωｃにおける任意の周波数の減衰割合であるノッチ深さＤｎで減衰させる周波数特性を有するフィルタである。つまり、ノッチフィルタＦの周波数特性は、中心周波数ωｃ、ノッチ幅Ｂｎ、及びノッチ深さＤｎによって設定される。
　ノッチフィルタＦは、以下の式（４）に示す伝達関数Ｈ（ｓ）を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式（４）においてωｎは、ノッチフィルタＦの中心周波数ωｃに対応する中心周波数係数ωｎである。式（４）においてζは、ノッチ幅Ｂｎに対応するノッチ幅係数ζである。式（４）においてδは、ノッチ深さＤｎに対応するノッチ深さ係数δである。
　又、ノッチフィルタＦは、中心周波数係数ωｎが変更されることでノッチフィルタＦの中心周波数ωｃが変更される。ノッチフィルタＦは、ノッチ幅係数ζが変更されることでノッチフィルタＦのノッチ幅Ｂｎが変更される。ノッチフィルタＦは、ノッチ深さ係数δが変更されることでノッチフィルタＦのノッチ深さＤｎが変更される。
　ノッチ幅係数ζは、大きく設定するほどノッチ幅Ｂｎが大きく設定される。これにより、ノッチフィルタＦは、適用する入力信号において、中心周波数ωｃから減衰させる周波数範囲がノッチ幅係数ζによって設定される。
　ノッチ深さ係数δは、０から１までの間で設定される。図９に示すように、ノッチ深さ係数δ＝０の場合、ノッチフィルタＦは、ノッチフィルタＦの中心周波数ωｃにおけるゲイン特性は―∞ｄＢとなる。これにより、ノッチフィルタＦは、適用する入力信号において、中心周波数ωｃでの減衰量が最大になる。つまり、ノッチフィルタＦは、入力信号をその周波数特性に従って最も減衰させて出力する。
　ノッチ深さ係数δ＝１の場合、ノッチフィルタＦは、ノッチフィルタＦの中心周波数ωｃにおけるゲイン特性は０ｄＢとなる。これにより、ノッチフィルタＦは、適用する入力信号の全ての周波数成分を減衰させない。つまり、ノッチフィルタＦは、入力信号をそのまま出力する。
　ノッチ深さ係数δが０に近い（ノッチ深さＤｎが深い）ノッチフィルタＦが適用された作動信号Ｍｄで制御される駆動装置は、ノッチ深さ係数δが１に近い（ノッチ深さＤｎが浅い）ノッチフィルタＦが適用された作動信号Ｍｄ、又はノッチフィルタＦが適用されていない作動信号Ｍｄで制御される場合に比べて、吊り荷移動操作具３５の操作による反応が緩慢になり操作性が低下する。
　同様に、ノッチ幅係数ζが標準的な値よりも比較的大きい（ノッチ幅Ｂｎが比較的広い）ノッチフィルタＦが適用された作動信号Ｍｄで制御される駆動装置は、ノッチ幅係数ζが標準的な値よりも比較的小さい（ノッチ幅Ｂｎが比較的狭い）ノッチフィルタＦが適用された作動信号Ｍｄ、又はノッチフィルタＦが適用されていない作動信号Ｍｄで制御される場合に比べて吊り荷移動操作具３５の操作による反応が緩慢になり操作性が低下する。
　制振制御において、操作端末３２の吊り荷移動操作具３５の操作によってクレーン１が作動している場合、制御装置３１は、吊り荷移動操作具３５の操作に基づいて生成された目標速度信号Ｖｄを取得する。そして、制御装置３１は、荷物Ｗ（メインフックブロック１０又はサブフックブロック１１）のＸ座標Ｐｘ、Ｙ座標Ｐｙ、及びＺ座標Ｐｚに基づいて、任意の値であるノッチ深さ係数δを有するノッチフィルタＦを設定する。
　例えば、振動抑制効果を優先させたい自動制御の場合、制御装置３１は、ノッチフィルタＦのノッチ深さ係数δに０に近い値（例えばノッチ深さ係数δ＝０．３）を設定する。このようなノッチフィルタＦは、共振周波数ωを中心とする周波数成分を大きく減衰させることができる。
　制御装置３１は、生成したノッチフィルタＦをＸ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号Ｖｚに適用する。これにより、クレーン１による荷物の搬送作業において、荷物Ｗの共振周波数ωにおける振動抑制効果が高くなる。
　一方、吊り荷移動操作具３５の操作性を優先させたい制御の場合、制御装置３１は、ノッチフィルタＦのノッチ深さ係数δに１に近い値（例えばノッチ深さ係数δ＝０．７）を設定する。このようなノッチフィルタＦは、共振周波数ωを中心とする周波数成分の減衰割合が小さい。
　制御装置３１は、生成したノッチフィルタＦをＸ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号Ｖｚに適用する。これにより、クレーン１による荷物の搬送作業において、荷物Ｗの共振周波数ωにおける振動抑制効果の向上よりも、吊り荷移動操作具３５による操作性の維持が優先される。
　つまり、クレーン１は、作業者の技量や好みに応じた周波数特性のノッチフィルタＦによって、フィルタリングＸ軸速度信号Ｖｘｄ、フィルタリングＹ軸速度信号Ｖｙｄ、及びフィルタリングＺ軸速度信号Ｖｚｄを生成できる。
　以下に、図１０から図１２を用いて、制御装置３１におけるクレーン１の作動状態に基づく制振制御について具体的に説明する。本実施形態において、制御装置３１は、クレーン１の作動状態、作業者の技量、又は作業者の好みに応じたノッチフィルタＦのノッチ深さ係数δとノッチ幅係数ζとのうち少なくとも一つを設定する。
　以下の実施形態において、ノッチフィルタＦは、ノッチ深さ係数δをクレーン１の作動状態等に応じた任意の値に設定し、ノッチ幅係数ζを予め定められた固定値に設定するものとするが、ノッチ幅係数ζもクレーン１の作動状態等に応じて任意の値に変更する構成でもよい。
　又、制御装置３１は、共振周波数算出部３１ｂにおいて算出した共振周波数ωのみをノッチフィルタＦの基準となる中心周波数ωｃとして中心周波数係数ωｎを算出しているものとする。制御装置３１は、三軸速度信号生成部３１ａにおいて操作端末３２から取得した目標速度信号Ｖｄに基づいて、作動信号Ｍｄをスキャンタイム毎に生成しているものとする。
　図１０に示すように、ステップＳ１００において、制御装置３１は、クレーン１の制振制御におけるノッチフィルタＦ生成工程Ａを開始し、制御処理をステップＳ１１０に移行させる（図１１参照）。そして、ノッチフィルタＦ生成工程Ａが終了すると、制御装置３１は、制御処理をステップＳ２００に移行させる（図１０参照）。
　ステップＳ２００において、制御装置３１は、クレーン１の制振制御における作動信号Ｍｄ生成工程Ｂを開始し、制御処理をステップＳ２１０に移行させる（図１２参照）。そして、作動信号Ｍｄ生成工程Ｂが終了すると、制御装置３１は、制御処理をステップＳ１００に移行させる（図１０参照）。
　図１１に示すように、制振制御のステップＳ１１０において、制御装置３１の三軸速度信号生成部３１ａは、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを取得したか否か判定する。
　その結果、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを取得した場合（ステップＳ１１０において“ＹＥＳ”）、制御装置３１は、制御処理をステップＳ１２０に移行させる。
　一方、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄを取得していない場合（ステップＳ１１０において“ＮＯ”）、制御装置３１は、ステップをＳ１１０に移行させる。
　ステップＳ１２０において、三軸速度信号生成部３１ａは、取得した目標速度信号Ｖｄに基づいて、荷物ＷのＸ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号Ｖｚを算出する。そして、制御処理は、ステップＳ１３０に移行する。
　ステップＳ１３０において、制御装置３１の共振周波数算出部３１ｂは、ワイヤロープの繰り出し量ｌから上述の式（１）によって共振周波数ωを算出する。そして、制御装置３１は、制御処理をステップＳ１４０に移行させる。
　ステップＳ１４０において、制御装置３１のフィルタ係数算出部３１ｃは、荷物ＷのＸ座標Ｐｘ、Ｙ座標Ｐｙ、及びＺ座標Ｐｚに基づいて、ノッチ深さ係数δを算出する。そして、制御装置３１は、制御処理をステップＳ１５０に移行させる。
　ステップＳ１５０において、フィルタ係数算出部３１ｃは、算出された共振周波数ωを中心周波数ωｃとして中心周波数係数ωｎを算出する。そして、制御装置３１は、制御処理をステップＳ１６０に移行させる。
　尚、変形例として、ステップ１５０において、フィルタ係数算出部３１ｃは、算出された共振周波数ωと、クレーン１を構成する構造物（例えば、ブーム９、ジブ９ａ）が外力により振動する際に励起される固有の振動周波数との合成周波数を中心周波数ωｃとして、中心周波数係数ωｎを算出してもよい。このような変形例によれば、共振周波数ω（ｎ）による振動だけでなく、クレーン１を構成する構造物が有する固有の振動周波数による振動を合わせて抑制できる。
　ステップＳ１６０において、制御装置３１のフィルタ算出部３１ｄは、算出したノッチ深さ係数δと中心周波数係数ωｎとからノッチフィルタＦを生成する。そして、制御装置３１は、ノッチフィルタＦ生成工程Ａを終了し、制御処理をステップＳ２００に移行させる（図１０参照）。
　図１２に示すように、作動信号Ｍｄ生成工程ＢのステップＳ２１０において、制御装置３１のフィルタ算出部３１ｄは、算出した荷物ＷのＸ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号ＶｚにノッチフィルタＦを適用して、フィルタリングＸ軸速度信号Ｖｘｄ、フィルタリングＹ軸速度信号Ｖｙｄ、及びフィルタリングＺ軸速度信号Ｖｚｄを算出する。そして、制御装置３１は、制御処理をステップＳ２２０に移行する。
　ステップＳ２２０において、作動信号生成部３１ｅは、算出したフィルタリングＸ軸速度信号Ｖｘｄ、フィルタリングＹ軸速度信号Ｖｙｄ、及びフィルタリングＺ軸速度信号Ｖｚｄに基づいて、フィルタリング起伏速度信号Ｖθｄ、フィルタリング旋回速度信号Ｖφｄ、及びフィルタリング伸縮速度信号Ｖιｄを算出する。そして、制御装置３１は、制御処理をステップＳ２３０に移行させる。
　ステップＳ２３０において、作動信号生成部３１ｅは、算出したフィルタリング起伏速度信号Ｖθｄ、フィルタリング旋回速度信号Ｖφｄ、及びフィルタリング伸縮速度信号Ｖιｄに基づいて、旋回用バルブ２２、伸縮用バルブ２３、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、及びサブ用バルブ２５ｓの作動信号Ｍｄをそれぞれ生成する。そして、制御装置３１は、作動信号Ｍｄ生成工程Ｂを終了し、制御処理をステップＳ１００に移行させる（図１０参照）。
　このように、クレーン１は、荷物Ｗの目標速度信号Ｖｄに基づいて算出された荷物ＷのＸ軸速度信号Ｖｘ、Ｙ軸速度信号Ｖｙ、及びＺ軸速度信号ＶｚにノッチフィルタＦを適用し、フィルタリング起伏速度信号Ｖθｄ、フィルタリング旋回速度信号Ｖφｄ、及びフィルタリング伸縮速度信号Ｖιｄを生成する。
　このため、各駆動装置の動きが合成される荷物Ｗの搬送軌道が幾何学的な非線形になることがない。又、クレーン１は、荷物ＷのＸ座標Ｐｘ、Ｙ座標Ｐｙ、及びＺ座標Ｐｚから定まるクレーン１の作動状態に応じてノッチフィルタＦで減衰させる周波数範囲及び減衰の割合を定める。つまり、クレーン１は、作動状態に適したノッチフィルタＦによって制振制御を実施する。これにより、荷物の揺れを抑制しつつ、荷物の搬送に適した軌跡に沿って荷物を搬送できる。
　クレーン１の共振周波数とは、ブーム９の起伏方向及び旋回方向の固有振動数、ブーム９の軸回りのねじれによる固有振動数、メインフックブロック１０又はサブフックブロック１１と玉掛けワイヤロープとから構成される二重振り子の共振周波数、メインワイヤロープ１４又はサブワイヤロープ１６の伸びによる伸縮振動時の固有周波数等の振動周波数を言う。
　本発明にかかる制振制御において、クレーン１は、共振周波数を中心周波数として特定の周波数範囲の信号を減衰させるノッチフィルタＦが適用されているが、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドストップフィルタ等の特定の周波数を減衰させるものであればよい。
　上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。更に種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲に記載の均等の意味、及び範囲内のすべての変更を含む。
　［付記］
　本発明に係るクレーンの参考例の一態様（参考例１）は、
　荷物の揺れの共振周波数を算出し、前記共振周波数を基準として任意の周波数範囲の周波数成分を任意の割合で減衰させたフィルタリング制御信号でアクチュエータを制御するクレーンであって、
　上記荷物の移動方向と速さが入力される操作具と、
　上記ブームの旋回角度検出手段と、
　上記ブームの起伏角度検出手段と、
　上記ブームの伸縮長さ検出手段と、
　上記ワイヤロープの繰り出し量検出手段と、を備え、
　上記繰り出し量検出手段が検出したワイヤロープの繰り出し量から上記荷物の揺れの共振周波数を算出し、
　上記操作具の操作信号によって上記荷物の移動方向と速さに関する目標速度信号を生成し、
　上記目標速度信号から前共振周波数を基準として任意の周波数範囲の周波数成分を任意の割合で減衰させたフィルタリング速度信号を生成し、
　上記旋回角度検出手段が検出した旋回角度と、上記起伏角度検出手段が検出した起伏角度と、上記伸縮長さ検出手段が検出した伸縮長さと、に基づいて、上記フィルタリング速度信号から上記アクチュエータ毎の作動速度に関するフィルタリング作動信号を生成する。
　上述のような参考例１に係るクレーンの一態様（参考例２）は、
　上記目標速度信号がＸ軸速度信号、Ｙ軸速度信号及びＺ軸速度信号から構成され、
　各軸の上記速度信号から上記フィルタリング速度信号を生成し、
　各軸方向の上記フィルタリング速度信号からフィルタリング起伏速度信号、フィルタリング旋回速度信号、フィルタリング伸縮速度信号を生成し、上記フィルタリング作動信号として対応するアクチュエータを制御する。
　又、上述のような参考例１又は参考例２に係るクレーンの一態様（参考例３）は、
　ノッチフィルタによって減衰させる周波数範囲とその任意の割合とを、上記旋回角度検出手段が検出した旋回角度と、上記起伏角度検出手段が検出した起伏角度と、上記伸縮長さ検出手段が検出した伸縮長さと、に基づいて設定する。
　２０１８年７月１８日出願の特願２０１８－１３５４０６の日本出願に含まれる明細書、図面、及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明に係るクレーンは、移動式クレーンに限らず、種々のクレーンに適用できる。
　１　クレーン
　２　車両
　３　車輪
　４　エンジン
　５　アウトリガ
　６　クレーン装置
　７　旋回台
　８　旋回用油圧モータ
　９　ブーム
　９ａ　ジブ
　９ｂ　ブームカメラ
　９ｃ　伸縮用油圧シリンダ
　１０　メインフックブロック
　１１　サブフックブロック
　１２　起伏用油圧シリンダ
　１３　メインウインチ
　１３ａ　メイン用油圧モータ
　１４　メインワイヤロープ
　１５　サブウインチ
　１５ａ　サブ用油圧モータ
　１６　サブワイヤロープ
　１７　キャビン
　１８　旋回操作具
　１９　起伏操作具
　２０　伸縮操作具
　２１ｍ　メインドラム操作具
　２１ｓ　サブドラム操作具
　２２　旋回用バルブ
　２３　伸縮用バルブ
　２４　起伏用バルブ
　２５ｍ　メイン用バルブ
　２５ｓ　サブ用バルブ
　２６　巻回用センサ
　２７　旋回用センサ
　２８　伸縮用センサ
　２９　方位センサ
　３０　起伏用センサ
　３１　制御装置
　３１ａ　三軸速度信号生成部
　３１ｂ　共振周波数算出部
　３１ｃ　フィルタ係数算出部
　３１ｄ　フィルタ算出部
　３１ｅ　作動信号生成部
　３２　操作端末
　３３　筐体
　３３ａ　操作面
　３４　端末側方位センサ
　３５　吊荷移動操作具
　３５ａ　操作スティック
　３５ｂ　センサ
　３６　端末側旋回操作具
　３７　端末側伸縮操作具
　３８ｍ　端末側メインドラム操作具
　３８ｓ　端末側サブドラム操作具
　３９　端末側起伏操作具
　４０　端末側表示装置
　４１　端末側制御装置
　Ｗ　荷物
　ω　共振周波数
　Ｖｄ　目標速度信号

Claims (7)

  1. 　旋回可能、起伏可能、且つ伸縮可能な状態で下部ベース対に支持された被操作機能部と、
    　前記被操作機能部を駆動する駆動装置と、
    　前記被操作機能部の姿勢に関する情報を検出する検出部と、
    　吊り荷の移動方向及び移動速度を指示するための操作入力に関する情報に基づいて、前記吊り荷の移動方向及び移動速度に関する目標信号を生成する目標信号生成部と、
    　前記目標信号をフィルタリングしてフィルタリング目標信号を生成するフィルタ部と、
    　前記姿勢に関する情報及び前記フィルタリング目標信号に基づいて、前記駆動装置の作動速度を制御するための速度制御信号を生成する制御信号生成部と、
    　前記速度制御信号に基づいて前記駆動装置を制御する制御部と、を有する
    　クレーン。
  2. 　前記駆動装置は、前記被操作機能部を旋回させる旋回駆動部、前記被操作機能部を起伏させる起伏駆動部、及び前記被操作機能部を伸縮させる伸縮駆動部を有し、
    　前記制御信号生成部は、前記姿勢に関する情報及び前記フィルタリング目標信号に基づいて、前記旋回駆動部、前記起伏駆動部、及び前記伸縮駆動部それぞれの作動速度を制御するための速度制御信号を生成する、請求項１に記載のクレーン。
  3. 　前記フィルタ部は、前記被操作機能部から吊り下げられたワイヤロープに関する共振周波数に基づいてフィルタを生成する、請求項２に記載のクレーン。
  4. 　前記姿勢に関する情報は、前記被操作機能部の旋回角度、起伏角度、及び伸縮長さである、請求項１～３の何れか一項に記載のクレーン。
  5. 　操作部を有し、作業者による前記操作部の操作に基づいて、前記吊り荷の移動方向に関する入力及び移動速度に関する入力を受け付ける操作入力部を、更に備え、
    　前記移動方向に関する入力は、前記操作部の傾倒方向に対応し、
    　前記移動速度に関する入力は、前記操作部の傾斜量に対応する、請求項１～４の何れか一項に記載のクレーン。
  6. 　前記目標信号は、Ｘ軸方向の目標速度信号、Ｙ軸方向の目標速度信号、及びＺ軸方向の目標速度信号を含み、
    　前記制御信号生成部は、前記Ｘ軸方向の目標速度信号、前記Ｙ軸方向の目標速度信号、及び前記Ｚ軸方向の目標速度信号に基づいて、前記旋回駆動部、前記起伏駆動部、及び前記伸縮駆動部それぞれの前記速度制御信号を生成する、請求項２に記載のクレーン。
  7. 　前記フィルタ部は、前記フィルタとしてノッチフィルタを生成し、前記ノッチフィルタにより減衰させる周波数範囲とその任意の割合を、前記被操作機能部の旋回角度、前記被操作機能部の起伏角度、及び前記被操作機能部の伸縮長さに基づいて設定する、請求項３に記載のクレーン。
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