音響信号の位相差に基づく天井クレーンの振れ角推定

摘要

クレーンは工場，倉庫，建設工事場など産業界で広く使用されており，使用目的に応じて様々な種類のものが存在する．その中でも，天井クレーンと呼ばれる台車（トロリ）が建築物の天井に設けられたレール上を走行することで荷物の運搬を行うクレーンの使用頻度が高い．クレーンの運転においては，吊り荷の振れが発生するため，作業の効率化や安全性の向上のため振れ止め制御の研究が行われている．コンピュータで振れ止め制御を行うためには振れ角の検出を行うことが不可欠であるが，振れ角を直接計測することは困難である．そこで，吊り荷にスピーカーを取り付け，そこから発生した音源をトロリのレール上に設置したマイクロホンで取得し，その音響信号から相関計算を用いて到来時間差を導出し，余弦定理とニュートン法を振れ角を推定する方法が提案されている．