JP2000112524A - ガントリクレーンの走行制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成で精度の高い制御ができるガント
リクレーンの走行制御方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 ガントリ４の両脚２，２の車輪１，１を
それぞれ駆動して所望の経路でガントリを走行させる際
に、地上の固定箇所とガントリ上とでそれぞれ衛星電波
による測位を行い、測位されたガントリの位置を同時に
測位された固定箇所の位置により補正し、補正されたガ
ントリの位置に基づきそれぞれの車輪１，１を駆動制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無軌道で走行する
ＲＴＧ（ラバータイヤ式トランスファクレーン）等のガ
ントリクレーンの走行を制御する方法及びその装置に係
り、特に、簡素な構成で精度の高い制御ができるガント
リクレーンの走行制御方法及びその装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】無軌道式のガントリクレーン（門型クレ
ーンともいう）は、車輪を有する２つの脚の間にガーダ
を設けたガントリを走行させるものである。両脚の車輪
はそれぞれ走行モータを持ち、独立に駆動することがで
きる。また、車輪には、ゴムタイヤ（ラバータイヤ）が
用いられる。即ち、ガントリクレーンは、ガントリを任
意の方向に走行させる自由度を有する。しかし、その半
面でガントリを予定した経路どおりに走行させようとし
ても、予定経路からずれて走行してしまうことがある。
ガントリが予定経路からずれると、ガーダにおけるトロ
リの制御位置が目的とする地上の位置からずれることに
なる。従って、ガントリの走行軌跡が予定経路から外れ
ないようそれぞれの車輪を駆動制御する必要がある。

【０００３】従来は、例えば、ガントリを直線走行させ
る場合、ジャイロ等の角度変位計で走行により生じた相
対的な角度変位を検出し、この角度変位を解消するよう
に両脚の車輪の駆動量（両脚それぞれの走行速度）を制
御している。しかし、このような角度制御だけではガン
トリが予定した直線からずれて平行に走行した場合にガ
ントリを予定した直線に戻すことができない。また、角
度変位計はドリフトを有するため、角度ずれが増大す
る。そこで、地上にガントリの絶対的な位置を検出する
絶対位置センサを埋込み（又は、地上に指標を配置して
ガントリから指標を検出するようにして）、通過時に検
出したガントリ位置を用いて補正制御を行ってガントリ
を予定した直線に戻している。

【０００４】特公平７−３８１３３号に開示された従来
技術は、ヤード内に所定間隔で走行基準点を設け、通過
した走行基準点から得られる基準点信号と、車輪で測定
装置を駆動して測定される走行速度と、ジャイロで測定
した走行角度とを複合することにより、ずれ量を演算し
てこのずれ量に応じた軌道修正を行うものである。この
技術も、常時検出される相対的な変位を指標通過時に検
出した絶対位置で補正するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術は、相対変位
を検出するセンサと絶対位置センサとを併用する。例え
ば、上記文献の技術では、走行基準点検出装置、走行速
度検出装置及び走行方向角速度検出装置の３種類の検出
装置を用いる。このため、装置構成が複雑になると共
に、それぞれの検出装置の精度が総合して軌道修正の精
度に悪影響する。

【０００６】また、従来技術は、ヤード内に多数の指標
（走行基準点）を規則的配置で設置しなければならず、
その手間（労力、時間、費用等）が多大になる。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、簡素な構成で精度の高い制御ができるガントリクレ
ーンの走行制御方法及びその装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の方法は、ガントリの両脚の車輪をそれぞれ駆
動して所望の経路でガントリを走行させる際に、地上の
固定箇所とガントリ上とでそれぞれ衛星電波による測位
を行い、測位されたガントリの位置を同時に測位された
固定箇所の位置により補正し、補正されたガントリの位
置に基づきそれぞれの車輪を駆動制御するものである。

【０００９】ガントリを直線経路で走行させるために、
その直線経路と直角な座標軸を用いて前記ガントリの位
置を座標で表し、この座標を直線経路の座標に一致させ
るよう前記駆動制御を行ってもよい。

【００１０】また、本発明の装置は、ガントリの両脚の
車輪をそれぞれ駆動して所望の経路でガントリを走行さ
せるための制御装置において、地上の固定箇所とガント
リ上とにそれぞれ衛星電波による測位システムの受信局
を設け、測位されたガントリの位置を同時に測位された
固定箇所の位置により補正する演算部を設け、補正され
たガントリの位置に基づきそれぞれの車輪を駆動制御す
る制御部を設けたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００１２】ここでは、本発明の方法を用い、図１に示
されるように、ＲＴＧ（ラバータイヤ式トランスファク
レーン）のガントリを予定した直線経路どおりに走行さ
せる制御を行うものとする。その制御には図２に示され
る走行制御装置を用いる。

【００１３】図１に示されるように、ＲＴＧは、車輪
１，１を有する２つの脚２，２の間にガーダ３を設けて
構成したガントリ４を走行させるものである。両脚の車
輪１，１はそれぞれ走行モータ（図示せず）を持ち、独
立に駆動することができる。車輪には、ラバータイヤが
用いられる。５は静止衛星、６は固定局、７は移動局、
８，８はガントリ４を矢印の方向に直線走行させたとき
の車輪１，１の軌跡である。

【００１４】図２に示されるように、直線走行用の走行
制御装置は、地上（建造物上も含む）に固定的に設けら
れて衛星電波による測位を行う固定局６のレシーバ２１
と、ガントリ４に搭載されて衛星電波による測位を行う
移動局７のレシーバ２２と、移動局７により測位された
ガントリの位置を固定局６により同時に測位された固定
局６の位置により補正する位置補正演算部２３と、この
補正されたガントリの位置を直線経路がＹ軸に平行なＸ
Ｙ直交座標で表し、このガントリのＸ座標を直線経路の
Ｘ座標に一致させるよう指令を出す直線走行制御部２４
とからなる。固定局６には測位された固定局の位置の情
報を送信する送信器２５が設けられ、ガントリ４には対
応する受信器２６が設けられている。また、ガントリ４
には両脚の車輪１，１をそれぞれ駆動する２つの走行モ
ータ２７，２７と、これらの走行モータ２７，２７を制
御する走行モータ制御装置２８とが設けられており、直
線走行制御部２４からの指令により車輪１，１の駆動制
御を行うことができる。

【００１５】なお、この実施形態では、移動局７がガー
ダ３上の固定局寄りの位置に置かれているが、移動局７
はガントリ４のどこに置いてもよい。移動局７の位置で
ガントリ４の位置を表すので、ガントリ４の経路は移動
局７の経路で表すこととなる。また、固定局６はどこに
設置してもよいが、設置時に固定局６の正確な位置を測
量しておく。

【００１６】次に、走行制御装置の動作を説明する。

【００１７】固定局６と移動局７とは、常時、衛星電波
による測位を行う。ここでは衛星電波による測位システ
ムとしてＧＰＳ（広域測位システム）を用いる。ＧＰＳ
は、複数（例えば４個）の静止衛星５からの電波をレシ
ーバで捉えることにより、そのレシーバの位置（緯度・
経度・高度）が検出できるようにしたものである。ＧＰ
Ｓは、リアルタイムで地球座標系の座標、即ち絶対位置
を検出することができる。ただし、ＧＰＳによる単独の
測位精度は１０ｍ程度であり、カーナビゲーション等に
は支障はないが、数ｃｍ又は数ｍｍの精度を必要とする
ガントリクレーンの走行制御には精度不足である。そこ
で、固定局と移動局とを用いたＤＧＰＳ（ディファレン
シャル測位）を行う。

【００１８】固定局６で測位された固定局の位置（又は
既知である固定局の設置位置と測位された位置との差）
を常時、送信器２５から受信器２６へ送信する。位置補
正演算部２３では、既知である固定局の設置位置と受信
した固定局の位置との差を求め（又は受信した差を用
い）、この差を補正値として、移動局７により固定局６
と同時に測位されたガントリの位置を補正する。

【００１９】直線走行制御部２４は、ＧＰＳの座標系で
表現されたガントリの位置を直線経路がＹ軸に平行なＸ
Ｙ直交座標に変換して表す。さらに直線走行制御部２４
は、ガントリのＸ座標を直線経路のＸ座標に一致させる
よう走行モータ制御装置２８に指令を出す。走行モータ
制御装置２８は、この指令に従い走行モータ２７，２７
を制御する。

【００２０】今、図３において、ガントリを図の上方向
に走行させる際に、ガントリの位置が予定した直線経路
３１よりも図の右方向に予めずれているものとする。こ
のときガントリのＸ座標は直線経路のＸ座標よりも大き
くなる。直線走行制御部２４は、ガントリのＸ座標を小
さくして直線経路３１のＸ座標に一致させるように指令
を出し、これによって図の右側の車輪１の走行モータ２
７が左側の車輪１の走行モータ２７よりも大きく駆動さ
れる。このためガントリは図の左方向に寄っていく。ガ
ントリのＸ座標が直線経路３１のＸ座標よりも小さくな
れば、逆に図の左側の車輪１の走行モータ２７が右側の
車輪１の走行モータ２７よりも大きく駆動され、ガント
リは図の右方向に寄っていく。これにより、ガントリの
Ｘ座標と直線経路３１のＸ座標とのずれが解消してい
き、ガントリの走行軌跡３２は、直線経路３１に限り無
く近付くことになる。

【００２１】次に、ガントリのＸ座標が直線経路３１の
Ｘ座標に一致しているが、ガントリの正面方向（ガーダ
に直交する方向）が直線経路３１に対して傾いているも
のとする。ガントリのＸ座標が直線経路３１のＸ座標に
一致しているので、左右の車輪１，１の走行モータ２
７，２７は同等に駆動される。このため、ガントリは直
線経路３１に対して傾いた方向に走行するが、そのこと
によってガントリのＸ座標が直線経路のＸ座標に一致し
なくなる。このとき、ガントリのＸ座標を直線経路３１
のＸ座標に一致させるようそれぞれの車輪１，１が駆動
制御されるため、ガントリの正面方向が直線経路３１に
一致するよう修正され、前記ずれの解消と同様にして傾
きが解消されていく。

【００２２】このようにして、位置ずれと角度ずれとが
解消されるので、予定した直線経路３１どおりの直線走
行制御が達成される。参考のために、図３には従来技術
によるガントリの走行軌跡が示されている。３３は、角
度ずれが増大した場合の走行軌跡、３４は、位置ずれが
解消されない場合の走行軌跡である。

【００２３】以上説明したように、本発明の走行制御方
法によれば、固定局と移動局とを必要とするが、これら
は共通の衛星電波による測位を行うものであり、検出す
る変量が同じであるから補正が容易であり、精度や瞬時
における誤差も同等であるから総合精度に悪影響がな
い。従って、従来技術のように検出する変量の異なる複
数のセンサを併用したものに比べて、装置構成が簡素に
なると共に精度は向上する。また、固定局は地上に１箇
所どこにでもあればよいので、精度を上げるために多数
の指標を規則的配置で設置することが必要な従来技術に
比べて、装置構成が簡素になると共に設置の手間（労
力、時間、費用等）が大幅に削減される。

【００２４】直線走行制御の場合は、直線経路と直角な
座標軸を用いたので、その座標軸に現れるずれ成分だけ
を制御すれば位置ずれも角度ずれも解消されて直線走行
ができることになり、制御が容易である。

【００２５】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００２６】（１）装置構成が簡素になるので、設置や
保守が容易になり、コストも低減できる。

【００２７】（２）ガントリの位置精度が向上するの
で、トロリの位置精度も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すＲＴＧの図であり、
地上の平面図にガントリの正面図及び衛星電波の概念図
を重ねたものである。

【図２】図１のＲＴＧの走行制御装置のブロック図であ
る。

【図３】本発明及び従来技術において予定した直線経路
及びガントリの走行軌跡を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 車輪 ２ 脚 ３ ガーダ ４ ガントリ ５ 静止衛星 ６ 固定局 ７ 移動局

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F204 AA03 CA01 CA07 DA08 DB02 DC04 DD14 GA04 5H301 AA01 AA10 BB06 CC03 CC06 DD05 DD17 EE31 FF08 FF11 FF15 HH03 QQ06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガントリの両脚の車輪をそれぞれ駆動し
   て所望の経路でガントリを走行させる際に、地上の固定
   箇所とガントリ上とでそれぞれ衛星電波による測位を行
   い、測位されたガントリの位置を同時に測位された固定
   箇所の位置により補正し、補正されたガントリの位置に
   基づきそれぞれの車輪を駆動制御することを特徴とする
   ガントリクレーンの走行制御方法。
2. 【請求項２】 ガントリを直線経路で走行させるため
   に、その直線経路と直角な座標軸を用いて前記ガントリ
   の位置を座標で表し、この座標を直線経路の座標に一致
   させるよう前記駆動制御を行うことを特徴とする請求項
   １記載のガントリクレーンの走行制御方法。
3. 【請求項３】 ガントリの両脚の車輪をそれぞれ駆動し
   て所望の経路でガントリを走行させるための制御装置に
   おいて、地上の固定箇所とガントリ上とにそれぞれ衛星
   電波による測位システムの受信局を設け、測位されたガ
   ントリの位置を同時に測位された固定箇所の位置により
   補正する演算部を設け、補正されたガントリの位置に基
   づきそれぞれの車輪を駆動制御する制御部を設けたこと
   を特徴とするガントリクレーンの走行制御装置。