JPH08324493A - Steering controlling and supporting method and device - Google Patents
Steering controlling and supporting method and deviceInfo
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- JPH08324493A JPH08324493A JP7154109A JP15410995A JPH08324493A JP H08324493 A JPH08324493 A JP H08324493A JP 7154109 A JP7154109 A JP 7154109A JP 15410995 A JP15410995 A JP 15410995A JP H08324493 A JPH08324493 A JP H08324493A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、推進プロペラ、舵、ス
ラスタなどの複数のアクチュエータを有する船舶若しく
は飛行船(以下飛行船を含めて船舶という)において、
一本のジョイスティックレバーの操作により、複数のア
クチュエータを同時に制御して操船する操船制御方法と
その装置に係り、特に操船の熟練度を必要とする事な
く、容易に所定位置若しくは所定方向に移動可能な、操
船制御方法とその装置に関する発明である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ship or an airship having a plurality of actuators such as a propeller, a rudder, and a thruster (hereinafter referred to as a ship including an airship).
The present invention relates to a marine vessel maneuvering control method and an apparatus for manipulating a vessel by simultaneously controlling a plurality of actuators by operating a single joystick lever, and can be easily moved to a predetermined position or a predetermined direction without requiring special skill in marine vessel maneuvering. It is an invention relating to a ship maneuvering control method and apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】海洋調査船やケーブル敷設船等において
は、1本のレバーで複数のアクチュエータを同時に制御
して、船舶を任意の方向に移動操作させるために、ジョ
イスティックコントロールシステムを採用している。そ
してかかるジョイスティックコントロールシステムは、
1本のジョイスティックレバー等によりバウスラスタの
翼角(可変ピッチプロペラの場合であり、固定ピッチプ
ロペラの場合は回転数)、主推進器の翼角(または回転
数)、舵の舵角等を制御し、船体移動や旋回などの操船
を容易に実現し得るものである。2. Description of the Related Art A joystick control system is used in a marine research ship, a cable laying ship, etc. to control a plurality of actuators simultaneously with a single lever to move the ship in an arbitrary direction. . And this joystick control system
One joystick lever is used to control the blade angle of the bow thruster (in the case of a variable pitch propeller, the number of revolutions in the case of a fixed pitch propeller), the blade angle (or number of revolutions) of the main propulsion unit, the rudder angle of the rudder, etc. In addition, it is possible to easily implement ship maneuvering such as hull movement and turning.
【0003】図9は、従来例のジョイスティックコント
ロールシステムを示している。図9に示すように、船舶
には、左右舷方向に推力を発生させるバウスラスタ92
Sと、前後方向に推力を発生させる主推進器92P(推
進プロペラ)と、主推進器92Pの前後方向推力を前後
・左右方向に配分させる舵92Rとからなる複数のアク
チュエータが装備されている。さらにこれらの複数のア
クチュエータを制御するために、バウスラスタ制御盤9
1S、主推進器制御盤91P、オートパイロット(舵制
御装置)91Rが装備されるとともに、センサとして、
船舶の船首方位を検知するジャイロコンパス83、翼角
センサ(または回転計)84、85、舵角計86等が装
備されている。なお、複数のアクチュエータの組み合わ
せはこれに限らず、たとえば、主推進器92Pおよび舵
92R等を2組設けたものも使用されている。FIG. 9 shows a conventional joystick control system. As shown in FIG. 9, the ship has a bow thruster 92 that generates thrust in the port and port directions.
S, a main propulsion unit 92P (propulsion propeller) that generates thrust in the front-rear direction, and a rudder 92R that distributes the front-rear direction thrust of the main propulsion unit 92P in the front-rear and left-right directions are provided with a plurality of actuators. Further, in order to control these plural actuators, the bow thruster control board 9
1S, main propulsion device control panel 91P, autopilot (rudder control device) 91R is equipped, and as a sensor,
A gyro compass 83 for detecting the heading of the ship, wing angle sensors (or tachometers) 84, 85, a rudder angle meter 86 and the like are provided. Note that the combination of the plurality of actuators is not limited to this, and, for example, a combination in which two sets of the main propulsion unit 92P and the rudder 92R are provided is also used.
【0004】そして、1本のジョイスティックレバー等
の操作で複数のアクチュエータを制御するために、ジョ
イスティックレバー等を備えた操作盤1、およびジョイ
スティックレバー等の操作量に基づき、各制御盤91
S、91P、91Rへの各指令値を演算する主制御装置
02が配設されている。In order to control a plurality of actuators by operating one joystick lever or the like, each control panel 91 based on the operation panel 1 provided with the joystick lever and the operation amount of the joystick lever or the like.
A main controller 02 for calculating command values for S, 91P, and 91R is provided.
【0005】操作盤1は一般的に船舶の操舵室に設置さ
れており、操作盤1には、ジョイスティックレバー1
1、旋回ダイヤル12、及び操作推力演算器13が組込
まれている。ジョイスティックレバー11には、回転軸
が互いに直行する2個の図示しない回転角検出器が連結
されており、ジョイスティックレバー11を任意の角度
方向に倒伏させることにより、倒伏角度のx、y成分を
2個の回転角検出器で検出して、操作推力演算器13に
出力する。又操作盤1には、ジョイスティックレバー1
1とともに、旋回ダイヤル12が備えられており、旋回
ダイヤル12を旋回させることにより、旋回角度を操作
推力演算器13に送付する。そして、操作推力演算器1
3では、ジョイスティックレバー11および旋回ダイヤ
ル12からの信号がA/D変換された後、船舶を移動、
旋回させるために必要な操作推力のΧ軸(船舶の前後方
向)座標成分FXo 、Y軸(左右舷方向)座標成分FY
o 、旋回モーメント成分FNo が演算される。The operation panel 1 is generally installed in a steering room of a ship, and the operation panel 1 includes a joystick lever 1
1, a turning dial 12, and an operation thrust calculator 13 are incorporated. The joystick lever 11 is connected to two rotation angle detectors (not shown) whose rotation axes are orthogonal to each other. By tilting the joystick lever 11 in an arbitrary angular direction, the x and y components of the laying angle are set to two. It is detected by the individual rotation angle detectors and output to the operation thrust calculator 13. The operation panel 1 also has a joystick lever 1
1, a turning dial 12 is provided, and the turning angle is sent to the operation thrust calculator 13 by turning the turning dial 12. And the operation thrust calculator 1
In 3, the ship is moved after the signals from the joystick lever 11 and the turning dial 12 are A / D converted.
X-axis (front-back direction of ship) coordinate component FXo and Y-axis (left-right port direction) coordinate component FY of operating thrust required for turning
o and the turning moment component FNo are calculated.
【0006】なお、旋回ダイヤル12はかならずしも必
要なものではなく、例えば特公平3−39878号の第
2図にその詳細が開示されているように、ジョイスティ
ックレバー11の先端に押釦スイッチを設け、押釦スイ
ッチの操作により2個の回転角検出器の内の一つを旋回
角度とするようにしてもよい。さらには、ジョイスティ
ックレバー11自体が回転できるようにして、旋回角度
を得るようにしてもよい。また操作推力演算器13はか
ならずしも操作盤1内に配置する必要はなく、後述する
主制御装置02内に配置してもよい。The turning dial 12 is not always necessary. For example, as disclosed in FIG. 2 of Japanese Patent Publication No. 3-39878, a push button switch is provided at the tip of the joystick lever 11 to provide a push button. The turning angle may be set to one of the two rotation angle detectors by operating the switch. Further, the joystick lever 11 itself may be rotated to obtain the turning angle. The operation thrust calculator 13 does not necessarily have to be arranged in the operation panel 1, but may be arranged in the main control device 02 described later.
【0007】また、操作盤1は必要に応じて複数台(た
とえば、船舶の操舵室の中央と、右舷と、左舷とに3
台)設けられ、使用する操作盤1を図示しない選択スイ
ッチ等により選択する。そして上述の操作推力(FXo
,FYo ,FNo )は、主制御装置02に送信され
る。If necessary, a plurality of operation panels 1 (for example, three units on the center, starboard side and port side of the steering room of the ship).
The operation panel 1 to be used is provided by a selection switch or the like (not shown). And the above-mentioned operation thrust (FXo
, FYo, FNo) are transmitted to main controller 02.
【0008】主制御装置02は、推力配分部4として、
各アクチュエータの配分推力を演算する推力配分回路4
1と、推力配分回路41からの各指令推力に基づく各ア
クチュエータの指令値を演算する指令値演算回路42
S、42P、42Rとから構成されている。The main controller 02, as the thrust distribution unit 4,
Thrust distribution circuit 4 for calculating the distributed thrust of each actuator
1 and a command value calculation circuit 42 for calculating the command value of each actuator based on each command thrust from the thrust distribution circuit 41.
S, 42P, 42R.
【0009】すなわち推力配分回路41では、操作盤1
からの操作推力(FXo ,FYo ,FNo )を下記1)
式により、図7に示すような、バウスラスタ92Sへの
指令推力(XS,YS,NS)、主推進器92Pへの指
令推力(XP,YP,NP)、舵92Rへの指令推力
(XR,YR,NR)に配分する。 (FXo ,FYo ,FNo )= (XS,YS,NS)+(XP,YP,NP)+(XR,YR,NR)…1)That is, in the thrust distribution circuit 41, the operation panel 1
Operation thrust (FXo, FYo, FNo) from the following 1)
Based on the formula, as shown in FIG. 7, the command thrust to the bow thruster 92S (XS, YS, NS), the command thrust to the main propulsion unit 92P (XP, YP, NP), the command thrust to the rudder 92R (XR, YR). , NR). (FXo, FYo, FNo) = (XS, YS, NS) + (XP, YP, NP) + (XR, YR, NR) ... 1)
【0010】次に、指令値演算回路42Sでは、指令推
力(XS,YS,NS)に基づきバウスラスタ92Sへ
の指令値φS(ピッチ角または回転数)を演算し、バウ
スラスタ制御盤91Sに送出する。同様に指令値演算回
路42Pでは、指令推力(XP,YP,NP)に基づき
主推進器92Pへの指令値φP(ピッチ角または回転
数)を演算し、主推進器制御盤91Pに送出する。更に
指令値演算回路42Rでは、指令推力(XR,YR,N
R)に基づき舵92Rへの指令値δR(舵角)を演算
し、オートパイロット91Rに送出する。Next, the command value calculation circuit 42S calculates a command value φS (pitch angle or rotation speed) for the bow thruster 92S based on the command thrust (XS, YS, NS) and sends it to the bow thruster control board 91S. Similarly, the command value calculation circuit 42P calculates a command value φP (pitch angle or rotation speed) for the main propulsion unit 92P based on the command thrust (XP, YP, NP) and sends it to the main propulsion unit control panel 91P. Further, in the command value calculation circuit 42R, the command thrust (XR, YR, N
Based on R), a command value δR (steering angle) for the rudder 92R is calculated and sent to the autopilot 91R.
【0011】そしてバウスラスタ制御盤91Sでは、翼
角センサ84からフィードバック信号を取込みながら、
指令値φSに基づいてバウスラスタ92Sのピッチ角制
御を行う。又主推進器制御盤91Pでも、翼角センサ8
5からフィードバック信号を取込みながら、指令値φP
に基づいて主推進器92Pのピッチ角制御を行う。更に
オートパイロット91Rでは、ジャイロコンパス83よ
りの方位信号及び舵角計86からのフィードバック信号
を取込みながら、指令値δRに基づいて舵92Rの舵角
制御を行う。In the bow thruster control board 91S, while taking in a feedback signal from the blade angle sensor 84,
The pitch angle control of the bow raster 92S is performed based on the command value φS. Also, in the main propulsion device control panel 91P, the blade angle sensor 8
Command value φP while fetching feedback signal from 5
The pitch angle control of the main propulsion unit 92P is performed based on Furthermore, the autopilot 91R controls the steering angle of the rudder 92R based on the command value δR while taking in the azimuth signal from the gyro compass 83 and the feedback signal from the steering angle meter 86.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる装
置による操船方法は、ジョイスティクレバーの倒し量及
び旋回ダイヤルの回転角等より大雑把にしか命令推力を
把握できず、又船舶は風や潮流などの外乱の影響を受け
るものであるから、前記レバー操作により船舶にどの位
の推力がどの方向に働くかよく分からなかった。この
為、操船者に操船上の不安と負担を与える結果にもなっ
ている。However, the method of maneuvering by such a device can only roughly grasp the command thrust from the tilting amount of the joystick lever, the rotation angle of the turning dial, and the like, and the ship is disturbed by wind and tidal currents. Therefore, it was not clear how much thrust is applied to the ship in which direction by the lever operation. For this reason, it also results in anxiety and burden on the operator.
【0013】この為かかる装置による操船方法は、操作
と船の動きの関係、応答性をトレーニング、経験などか
ら学習して修得する必要があり、操船者に一層の熟練度
が要求される。For this reason, in the marine vessel maneuvering method using such an apparatus, it is necessary to learn and learn the relationship between the operation and the movement of the marine vessel and the responsiveness from training and experience, and the marine vessel operator is required to have a higher degree of skill.
【0014】本発明は上記課題を解決し、容易かつ安全
な操船を実現させようとするものである。即ち本発明は
操船者に不安や負担を与える事なく、又操船の熟練度を
必要とする事なく、精度よく容易に且つ確実に所定位置
若しくは所定方向に移動可能な操船制御及び支援方法と
その装置を提供する事を目的とする。The present invention is intended to solve the above problems and realize an easy and safe marine vessel maneuvering. That is, the present invention provides a marine vessel maneuvering control and assisting method capable of accurately and easily and surely moving to a predetermined position or a predetermined direction without giving anxiety or a burden to a marine vessel operator or requiring skill of marine vessel maneuvering. The purpose is to provide a device.
【0015】[0015]
【課題を解決する為の手段】本発明はジョイスティック
レバー等の船舶操船手段よりの操船信号に基づいて推力
演算し、該演算推力を推進プロペラ、舵、スラスタなど
の各アクチュエータに配分しながら操船制御を行う操船
制御及び支援方法およびその装置として適用されるもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention calculates ship thrust based on a ship maneuvering signal from a ship maneuvering means such as a joystick lever and distributes the calculated thrust to actuators such as a propeller, rudder and thruster. The present invention is applied as a marine vessel maneuvering control and support method and an apparatus therefor.
【0016】即ち本発明の要旨とする所は、前記操作推
力演算器13よりの操作推力(FXo ,FYo ,FNo
)、又は前記推力を配分回路41で配分し、夫々の指
令値演算回路42S、42P、42Rにて演算された指
令値(φS、φP、δR)(以下これら両者を含めて演
算推力データという)若しくはアクチュエータ92より
取込んだ実際の推力データの内、選択された一のデータ
をベクトル加算してアクチュエータ若しくは船舶全体に
作用する推力を求め、該推力のベクトル方向とそのベク
トル量を表示装置7に表示させる事を特徴とする。That is, the gist of the present invention is that the operation thrusts (FXo, FYo, FNo) from the operation thrust calculator 13 are described.
), Or the command values (φS, φP, δR) calculated by the command value calculation circuits 42S, 42P, 42R by distributing the thrust by the distribution circuit 41 (hereinafter, these both are referred to as calculation thrust data). Alternatively, a vector of one selected data out of the actual thrust data fetched from the actuator 92 is added to obtain the thrust acting on the actuator or the entire ship, and the vector direction of the thrust and its vector amount are displayed on the display device 7. It is characterized by displaying.
【0017】この場合船位測定装置87よりの検出信号
に基づいて未知外乱を推定し、又風向風速計81の検出
信号に基づいて既知外乱を推定し、該2つの外乱推定デ
ータに基づいて補償された推力データをベクトル加算し
て船舶全体に作用する推力を求め、該推力のベクトル方
向とそのベクトル量を表示部に表示させるのがよい。In this case, the unknown disturbance is estimated based on the detection signal from the ship position measuring device 87, the known disturbance is estimated based on the detection signal of the anemometer 81, and the known disturbance is compensated based on the two disturbance estimation data. It is preferable that the thrust data acting on the entire ship be obtained by vector-adding the thrust data and the vector direction of the thrust and its vector amount are displayed on the display unit.
【0018】尚好ましくは、前記外乱補償され船舶に加
わっている推力データに基づいてベクトル表示を行う
か、若しくは前記外乱補償を行う事なくアクチュエータ
の推力データに基づいてベクトル表示を行うかの選択を
可能にするのがよい。More preferably, it is possible to select whether to perform vector display based on the thrust data applied to the vessel that has been subjected to the disturbance compensation, or to perform vector display based on the thrust data of the actuator without performing the disturbance compensation. Better to enable.
【0019】そしてかかる発明を達成する装置構成とし
て、本発明は船舶操船手段11、12よりの操船信号に
基づいて操作推力を演算する操作推力演算手段13、該
演算推力を各アクチュエータに配分する推力配分手段4
と、該配分手段4よりの指令値に基づいて前記アクチュ
エータの推進制御を行うアクチュエータ推進制御手段9
1とを具えた船舶移動制御装置において、前記操作推力
演算手段13よりの操作推力、又は推力配分手段4より
の指令値、若しくは推進制御手段91又は検知手段84
〜86より取込んだ推力データの内、選択された一のデ
ータをベクトル加算してアクチュエータ92若しくは船
舶全体に作用する推力を求める船体運動演算手段6と、
それより得た推力をベクトル表示する表示装置部7から
なる事を特徴とする操船制御及び支援装置を提案する。As a device configuration for achieving such an invention, the present invention is an operation thrust calculation means 13 for calculating an operation thrust on the basis of a marine vessel maneuvering signal from the vessel maneuvering means 11, 12, and a thrust force for distributing the calculated thrust to each actuator. Distribution means 4
And an actuator propulsion control means 9 for performing propulsion control of the actuator based on a command value from the distribution means 4.
In the marine vessel movement control device having the above-mentioned item 1, the operation thrust force from the operation thrust force calculation means 13 or the command value from the thrust force distribution means 4, or the propulsion control means 91 or the detection means 84.
Of the thrust data taken in from .about.86, vector selected one data is added to calculate the thrust acting on the actuator 92 or the entire ship,
There is proposed a marine vessel maneuvering control and support device characterized by comprising a display device section 7 for displaying the thrust obtained from the vector.
【0020】この場合、前記推力演算手段13と推力配
分手段4との間に、船位検出手段87よりの検出信号に
基づいて未知外乱を推定し、又風向風速計の検出信号に
基づいて既知外乱を推定し、該2つの外乱推定データに
基づいて操作推力の補償を行う補償手段31〜33を介
装するのがよい。In this case, an unknown disturbance is estimated between the thrust calculation means 13 and the thrust distribution means 4 based on the detection signal from the ship position detection means 87, and the known disturbance is detected based on the detection signal from the wind anemometer. It is preferable to interpose the compensating means 31 to 33 for estimating the above and compensating the operation thrust force based on the two disturbance estimation data.
【0021】更に好ましくは前記外乱補償され船舶に加
わっている推力データに基づいてベクトル表示を行う
か、若しくは前記外乱補償を行う事なくアクチュエータ
の推力データに基づいてベクトル表示を行うかの選択を
行う選択回路63を設けるのがよい。More preferably, the vector display is selected based on the thrust data applied to the vessel that has been subjected to the disturbance compensation, or the vector display is performed based on the thrust data of the actuator without performing the disturbance compensation. It is preferable to provide the selection circuit 63.
【0022】更に推力配分手段とアクチュエータ間に船
内発電機の負荷状態を監視し、前記負荷状況に応じて選
択された一又は複数のアクチュエータの推力を制限する
電力制限手段を介装し、該制限手段により前記負荷状況
に応じて選択された一又は複数のアクチュエータの推力
を制限するとともに、該制限手段通過後の演算推力デー
タに基づいてベクトル演算を行うのがよい。Further, the load condition of the onboard generator is monitored between the thrust distribution means and the actuator, and the power limiting means for limiting the thrust of one or a plurality of actuators selected according to the load condition is provided, and the limitation is performed. It is preferable that the thrust of one or a plurality of actuators selected according to the load condition is limited by the means, and the vector calculation is performed based on the calculated thrust data after passing through the limiting means.
【0023】[0023]
【作用】本発明によれば、図6及び図7に示すように、
ジョイスティックレバー等の操作に応じて船舶に作用す
るトータル推力がベクトル表示され、操船を行う上での
有効な情報となる。すなわち、現操作量が操船者の意図
した量及び方向と合致しているか、又操作量と実際の船
の効きが操船者のイメージと合っているかを明確に判断
することが出来る。According to the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7,
The total thrust that acts on the vessel in response to the operation of the joystick lever, etc. is displayed as a vector, which is effective information for operating the vessel. That is, it is possible to clearly determine whether the current operation amount matches the amount and direction intended by the operator, or whether the operation amount and the actual effectiveness of the ship match the image of the operator.
【0024】そして表示装置を前記操船手段1の隣接位
置に配設して構成することにより、操船者は操作手段に
隣接した表示部を見ながら容易に且つ確実に制御させる
事が出来、精度よく且つ安全に操船出来る。By arranging the display device at a position adjacent to the marine vessel manipulating means 1, the marine vessel manipulating person can easily and surely control the marine vessel while looking at the display portion adjacent to the manipulating means, and accurately. And you can safely maneuver.
【0025】又本発明は、風向風速の既知外乱のみなら
ず潮流や波浪、船の経年変化などによる未知外乱が生じ
ても、これを一括して推力信号として捕え、該信号を演
算して得られた未知外乱補正データを加減して演算推力
の生成を行うために、常に精度よいベクトル表示が可能
となる。Further, according to the present invention, not only the known disturbance of the wind direction and the wind velocity but also the unknown disturbance due to the tidal current, the waves, the secular change of the ship, etc. are collectively captured as a thrust signal and the signal is calculated to obtain. Since the calculated thrust is generated by adding / subtracting the obtained unknown disturbance correction data, accurate vector display is always possible.
【0026】更に前記外乱補償され実際に船舶に加わっ
ている推力データに基づいてベクトル表示を行うか、若
しくはアクチュエータの推力データに基づいてベクトル
表示を行うかの選択を行う選択スイッチを設ける事によ
り操船の自由度が増す。Further, by providing a selection switch for selecting whether to perform vector display based on the thrust data that has been actually compensated for the disturbance and is actually applied to the ship, or to perform vector display based on the thrust data of the actuator The degree of freedom of is increased.
【0027】又船内発電機の負荷状態に応じてアクチュ
エータ92の推力を制限する電力制限手段43を設け、
該電力制限手段43通過後の指令値に基づいてベクトル
演算を行うことにより精度よいベクトル演算が可能とな
る。Further, a power limiting means 43 for limiting the thrust of the actuator 92 according to the load state of the onboard generator is provided,
By performing vector calculation based on the command value after passing through the power limiting means 43, accurate vector calculation becomes possible.
【0028】[0028]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特
に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれの
みに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention; However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Nothing more than.
【0029】図1は本発明の実施例に係る操船制御装置
の概略図、図2は本発明の第1実施例に係る操船制御装
置の全体構成を示すブロック図、図3は本発明の第2実
施例に係る操船制御装置の全体構成を示すブロック図、
図4は本発明の第3実施例に係る操船制御装置の全体構
成を示すブロック図、図5は本発明の第4〜8実施例に
係る操船制御装置の全体構成を示すブロック図、図6は
第1実施例及び第3以降の実施例における表示例を示す
図、図7は第2実施例以降における表示例を示す図、図
8は本発明の実施例に用いる船体に作用する力を示すグ
ラフ図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a marine vessel maneuvering control apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the marine vessel maneuvering control apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of a marine vessel manipulating control apparatus according to a second embodiment
FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of the marine vessel maneuvering control device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the marine vessel maneuvering control device according to the fourth to eighth examples of the present invention. Is a diagram showing display examples in the first and third and subsequent embodiments, FIG. 7 is a diagram showing display examples in the second and subsequent embodiments, and FIG. 8 shows forces acting on the hull used in the embodiments of the present invention. It is a graph figure which shows.
【0030】すなわち、第1の実施例は図2に図示のよ
うに、表示演算部6において、推力合成演算回路61を
設け、図6に示す図を表示するようにしたものである。
第2の実施例は、図3に図示のように、図2に示す第1
の実施例に替えて、表示演算部6において、加速度演算
回路62、到達度演算回路63を設け、図7に示す図を
表示するようにしたものである。第3の実施例は、図4
に図示のように、推力配分部4等からの各アクチュエー
タへの指令値を逆変換して推力を演算するために、主制
御装置2において推力加算部5を追加したものである。That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the display / calculation unit 6 is provided with a thrust force synthesis calculation circuit 61 to display the diagram shown in FIG.
The second embodiment, as shown in FIG. 3, is the first shown in FIG.
In place of the above embodiment, the display calculation unit 6 is provided with an acceleration calculation circuit 62 and a reachability calculation circuit 63 to display the diagram shown in FIG. The third embodiment is shown in FIG.
As shown in the figure, a thrust addition unit 5 is added to the main controller 2 in order to inversely convert the command value from the thrust distribution unit 4 or the like to each actuator to calculate the thrust.
【0031】第4の実施例は、図5に部分的に図示のよ
うに、表示装置7において、ジョイスティックレバー1
1の傾斜角表示器75および方向角表示器76を追加し
たものである。第5の実施例は、図5に部分的に図示の
ように、推力配分部4において、電力制限回路43等を
追加したものである。第6の実施例は、図5に部分的に
図示のように、主制御回路2において、外乱補償回路3
等を追加したものである。第7の実施例は、図5に部分
的に図示のように、表示演算部6において、選択回路6
4を追加したものである。第8の実施例は、図5に部分
的に図示のように、指令値演算回路42S、42P、4
2Rおよび推力演算回路51S、51P、51Rにおけ
る演算において、船速計82からのデータを考慮したも
のである。In the fourth embodiment, as shown partially in FIG. 5, in the display device 7, the joystick lever 1 is used.
The tilt angle indicator 75 and the direction angle indicator 76 of No. 1 are added. In the fifth embodiment, as partially illustrated in FIG. 5, a power limiting circuit 43 and the like are added to the thrust distribution unit 4. In the sixth embodiment, as shown partially in FIG. 5, in the main control circuit 2, the disturbance compensation circuit 3
Etc. are added. In the seventh embodiment, as shown partially in FIG.
4 is added. In the eighth embodiment, command value calculation circuits 42S, 42P, 4 and
The data from the speedometer 82 is taken into consideration in the calculations in the 2R and the thrust calculation circuits 51S, 51P, 51R.
【0032】なお、図9に示す従来技術と同一符号のも
のは、均等構成部材であり、従来技術との差異を中心に
説明する。また、図2、3、4、5において各アクチュ
エータについては、その代表回路例を示すものであり、
各アクチュエータを1台ずつでも良いが、それに限定さ
れるものではなく、図1に示すようにスラスタを2台設
けてもよく、さらには、これに代えて(バウ)スラスタ
を1台とし主推進器及び舵を2台ずつ設けるようにして
も良い。The same reference numerals as those in the prior art shown in FIG. 9 are equivalent components, and the differences from the prior art will be mainly described. In addition, regarding each actuator in FIGS. 2, 3, 4, and 5, a representative circuit example thereof is shown.
Each actuator may be provided one by one, but the present invention is not limited to this, and two thrusters may be provided as shown in FIG. 1. Further, instead of this, one (bow) thruster is provided as one main propulsion unit. It is also possible to provide two containers and two rudders.
【0033】第1実施例について説明する。第1実施例
は、図2に示すように、アクチュエータとしてスラスタ
92S、主推進器92P、舵92Rが必要数設けられて
おり、これに対応して、各アクチュエータの各制御盤9
1S、91P、オートパイロット91R、翼角センサ8
4、85、及び舵角計86も対応する数だけ設ける。ま
たジャイロコンパス83も設けられている。The first embodiment will be described. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, a required number of thrusters 92S, main propulsion units 92P, and rudders 92R are provided as actuators, and correspondingly, each control panel 9 of each actuator is provided.
1S, 91P, autopilot 91R, blade angle sensor 8
4, 85 and rudder angle gauges 86 are also provided in corresponding numbers. A gyro compass 83 is also provided.
【0034】尚本実施例においては、スラスタ92Sは
スラスタ制御盤91Sを介してその翼角または回転数
を、又主推進器92Pは主推進器制御盤91Pを介して
その翼角または回転数を夫々可変制御する。In this embodiment, the thruster 92S determines its blade angle or rotation speed via the thruster control board 91S, and the main thruster 92P determines its blade angle or rotation speed via the main thruster control board 91P. Each is variably controlled.
【0035】そして、1本のジョイスティックレバー等
の操作で複数のアクチュエータを制御するために、ジョ
イスティックレバー等を備えた操作盤1、およびジョイ
スティックレバー等の操作量に基づき、各制御盤91
S、91P、91Rへの各指令値を演算するために、主
制御装置2に推力配分部4が配設されている。船舶の操
舵室に設置された操作盤1には、従来のものと同様にジ
ョイスティックレバー11、旋回ダイヤル12、及び操
作推力演算器13が組込まれているが、その構成及び作
用は前述した通りである。In order to control a plurality of actuators by operating one joystick lever or the like, each control panel 91 based on the operation panel 1 provided with the joystick lever and the operation amount of the joystick lever or the like.
A thrust distribution unit 4 is provided in the main control device 2 in order to calculate each command value to the S, 91P, and 91R. The joystick lever 11, the turning dial 12, and the operation thrust calculator 13 are incorporated in the operation panel 1 installed in the steering room of the ship as in the conventional one, but the configuration and operation are as described above. is there.
【0036】操作盤1には、表示装置7が隣接して配置
されており、表示装置7には、操作推力、方位、船位等
を表示するために、液晶表示装置若しくはCRTからな
る表示器73と、画像合成回路71と、画像メモリ若し
くはCD−ROM等からなる海図記憶器72とが組込ま
れており、海図記憶器72内には、航路の始点から終点
に至るまで若しくは必要とする海域及び港付近の海図4
0が記憶されている。なお、海図記憶器72内に記憶さ
れている多数の海図40データは、各海図40のデータ
毎に、該当海域における陸地、桟橋、航行可能航路、座
礁危険区域等の情報と、該当海域の最大/最小の緯度/
経度と、縮尺度とにより構成されている。A display device 7 is arranged adjacent to the operation panel 1. The display device 7 is a liquid crystal display device or a CRT display device 73 for displaying operation thrust, heading, ship position and the like. , An image synthesizing circuit 71, and a nautical chart memory 72 composed of an image memory, a CD-ROM, or the like are incorporated, and in the nautical chart memory 72, from the start point to the end point of the route or the required sea area and Chart 4 near the port
0 is stored. The large number of nautical chart 40 data stored in the nautical chart memory 72 is, for each nautical chart 40 data, information such as land, pier, navigable route, and dangerous grounding area in the relevant sea area, and the maximum of the relevant sea area. / Minimum latitude /
It is composed of a longitude and a reduction scale.
【0037】なお、操作盤1および表示装置7は、従来
例と同様に必要に応じて複数組設置される。A plurality of sets of the operation panel 1 and the display device 7 are installed as needed, as in the conventional example.
【0038】主制御装置2には、従来のものと同様に、
推力配分部4として、推力配分回路41及び、複数のア
クチュエータに対応する指令値演算回路42S:42
P:42Rが設けられているが、その構成及び作用は前
述した通りである。この主制御装置2には、表示演算部
6も設けられており、表示演算部6には、船舶に作用す
る推力を演算するための推力合成演算回路61が設けら
れている。The main controller 2 has the same structure as the conventional one.
As the thrust distribution unit 4, a thrust distribution circuit 41 and a command value calculation circuit 42S: 42 corresponding to a plurality of actuators.
P: 42R is provided, but its configuration and operation are as described above. The main controller 2 is also provided with a display calculation unit 6, and the display calculation unit 6 is provided with a thrust force synthesis calculation circuit 61 for calculating the thrust force acting on the ship.
【0039】まず、船舶に作用する推力の演算、船位、
方位も含めた表示について、以下に詳細に説明する。表
示演算部6には、操作推力演算器13から操作推力(F
Xo ,FYo ,FNo )が送信されると共に、ジャイロ
コンパス83から船舶の方位(ψ)が、船位測定装置8
7から船位(緯度、経度)(Xo 、Yo )が送信されて
いる。First, calculation of thrust acting on a ship, ship position,
The display including the azimuth will be described in detail below. In the display calculation unit 6, the operation thrust (F
Xo, FYo, FNo) are transmitted, and the azimuth (ψ) of the ship is determined from the gyro compass 83 by the ship position measuring device 8
7. The ship position (latitude, longitude) (Xo, Yo) is transmitted from 7.
【0040】その内、推力合成演算回路61では、入力
された操作推力(FXo ,FYo )に基づいて、下記の
1)、2)式により、船舶全体に作用する推力Fθ(絶
対値)とその作用する方向θ(船首方向を零とした)と
が演算される。 Fθ・Fθ=(FXo ・FXo +FYo ・FYo ) …1) θ=tan-1(FYo /FXo ) …2)Among them, in the thrust force synthesis calculation circuit 61, the thrust force Fθ (absolute value) acting on the entire ship and its value are calculated by the following equations 1) and 2) based on the input operation thrust force (FXo, FYo). The acting direction θ (zero in the bow direction) is calculated. Fθ · Fθ = (FXo · FXo + FYo · FYo) ··· 1) θ = tan-1 (Fyo / FXo) · · 2)
【0041】このようにして、推力合成演算回路61で
求めた船舶全体に作用する推力(絶対値)Fθおよびそ
の作用する方向θと、ジャイロコンパス83から船舶の
方位(ψ)と、船位測定装置87から船位(緯度、経
度)(Xo 、Yo )とを、表示装置7の画像合成回路7
1に送信する。In this way, the thrust (absolute value) Fθ acting on the entire ship and the direction θ in which it acts, which is obtained by the thrust composition calculation circuit 61, the direction (ψ) of the ship from the gyrocompass 83, and the ship position measuring device. 87 from the ship position (latitude, longitude) (Xo, Yo) and the image composition circuit 7 of the display device 7.
Send to 1.
【0042】画像合成回路71では、海図記憶器72に
記憶されている多くの海図の中から、現在の船位(Xo
、Yo )が存在する海図を選出し、この海図と上記デ
ータ(Fθ、θ、ψ、Xo 、Yo )を重畳処理して画像
を合成し、図6に示すごとく、表示器73に表示する。
なお、重畳処理する場合、海図40は船舶の方位(ψ)
に応じて傾けられると共に、縮尺度に応じて拡大縮小さ
れる。また必要に応じて、合成された画像は、拡大縮小
が可能なようにしても良い。このようにして、表示装置
7を操作盤1に隣接して配設することにより、操作量と
その方向を視覚で確認することができ、安全な操船が可
能となる。In the image composition circuit 71, from the many charts stored in the chart storage unit 72, the current ship position (Xo
, Yo) is present, and the chart and the data (Fθ, θ, ψ, Xo, Yo) are superposed on each other to synthesize an image, which is displayed on the display unit 73 as shown in FIG.
In addition, when superimposing processing, the nautical chart 40 shows the direction (ψ) of the vessel.
And is scaled according to the reduction scale. If necessary, the combined image may be enlarged or reduced. In this way, by disposing the display device 7 adjacent to the operation panel 1, the operation amount and its direction can be visually confirmed, and safe ship operation becomes possible.
【0043】つぎに、第2に実施例について説明する。
第2に実施例は、図3に示すように、表示演算部6にお
いて、加速度演算回路62及び到達度演算回路63を設
けたものである。加速度演算回路62へは、操作推力演
算器13から操作推力(FXo ,FYo,FNo )が送
信されると共に、到達度演算回路63へはジャイロコン
パス83から船舶の方位(ψ)が、船位測定装置87か
ら船位(緯度、経度)(Xo 、Yo )が、船速計82か
ら船速(Uo ,Vo )が送信されている。Next, a second embodiment will be described.
Second Embodiment In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the display calculation unit 6 is provided with an acceleration calculation circuit 62 and a reach calculation circuit 63. The operation thrust (FXo, FYo, FNo) is transmitted from the operation thrust calculator 13 to the acceleration calculation circuit 62, and the azimuth (ψ) of the ship from the gyro compass 83 is sent to the reach calculation circuit 63. The ship position (latitude, longitude) (Xo, Yo) is transmitted from 87, and the ship speed (Uo, Vo) is transmitted from the ship speedometer 82.
【0044】加速度演算回路62において、操作推力
(FXo ,FYo ,FNo )を下記3)〜5)式に代入
して、操作推力(FXo ,FYo ,FNo )が船舶に作
用した時に発生する加速度の前後方向成分(dU)、左
右舷方向成分(dV)を演算して、到達度演算回路63
に送信する。 (M+mx )・dU−(M+my )V・γ =FXo …3) (M+my )・dV+(M+mx )U・γ =FYo …4) (I+J) ・dγ =FNo …5) この場合、Mは船の質量、 γは回頭速
度、 dγは回頭加速度、mx は前後方向の負荷質
量、 Iは船体重心周りの慣性モーメント、my は左右
舷方向の負荷質量、Jは船体重心周りの付加モーメン
ト、である。なお、上述の各質量、モーメントは、積み
荷の量に応じて(予め手動により、または船舶の喫水等
に比例して自動的に)設定される。In the acceleration calculation circuit 62, the operating thrust (FXo, FYo, FNo) is substituted into the following equations 3) to 5), and the acceleration generated when the operating thrust (FXo, FYo, FNo) acts on the ship. The reach calculation circuit 63 calculates the longitudinal component (dU) and the starboard direction component (dV).
Send to. (M + mx) * dU- (M + my) V * [gamma] = FXo ... 3) (M + my) * dV + (M + mx) U * [gamma] = FYo ... 4) (I + J) * d [gamma] = FNo ... 5) In this case, M is the ship's Mass, γ is the turning speed, dγ is the turning acceleration, mx is the load mass in the longitudinal direction, I is the moment of inertia about the center of gravity of the ship, my is the load mass in the port and starboard directions, and J is the additional moment about the center of weight of the ship. The above-mentioned masses and moments are set according to the amount of cargo (manually in advance or automatically in proportion to the draft of the ship).
【0045】一方、到達度演算回路63では、表示装置
7から入力された目標位置(XT,YT)と船位測定装
置87から送付された船位(Χo 、Yo )とを、下記
6)〜8)式に代入して、目標値までの距離のX,Y成
分(dΧ,dY)及び距離Dを求める。 dΧ = Χo − XT …6) dY = Yo − YT …7) D・D= dΧ・dΧ + dY・dY …8)On the other hand, in the attainment calculation circuit 63, the target position (XT, YT) inputted from the display device 7 and the ship position (Χ o, Yo) sent from the ship position measuring device 87 are shown in the following 6) to 8). Substituting into the equation, the X and Y components (dΧ, dY) of the distance to the target value and the distance D are obtained. dΧ = Χo-XT ... 6) dY = Yo-YT ... 7) D ・ D = dΧ ・ dΧ + dY ・ dY… 8)
【0046】さらに、到達度演算回路63では、加速度
演算回路62から送信された加速度の前後方向成分(d
U)、左右舷方向成分(dV)と、船速計82から入力
された船速(Uo ,Vo )とを、下記9)〜10)式に
代入して、到達時間Tを求める。 dΧ=Uo ・T +(1/2)dU・T・T …9) dY=Vo ・T +(1/2)dV・T・T …10)Further, in the reach calculation circuit 63, the longitudinal component (d) of the acceleration transmitted from the acceleration calculation circuit 62.
U), the port-side direction component (dV), and the ship speed (Uo, Vo) input from the ship speedometer 82 are substituted into the following expressions 9) to 10) to obtain the arrival time T. dΧ = Uo · T + (1/2) dU · T · T ... 9) dY = Vo · T + (1/2) dV · T · T ... 10)
【0047】このようにして求めた目標値までの距離
D、到達時間T、船位測定装置87からの船位(緯度、
経度)(Χo 、Yo )、ジャイロコンパス83からの方
位(ψ)を、表示装置7の画像処理器71に送出する。
なお、船位測定装置87からは、数秒間隔で常に新しい
船位(Χo 、Yo )が送付されており、それに応じて目
標値までの距離D、到達時間Tも数秒間隔で更新され
る。The distance D to the target value thus obtained, the arrival time T, the ship position from the ship position measuring device 87 (latitude, latitude,
The longitude (Xo, Yo) and the azimuth (ψ) from the gyro compass 83 are sent to the image processor 71 of the display device 7.
It should be noted that the ship position measuring device 87 constantly sends new ship positions (Zo, Yo) at intervals of several seconds, and accordingly, the distance D to the target value and the arrival time T are updated at intervals of several seconds.
【0048】なお、第2の実施例では、さらにこれに加
えて以下に示すように、目標値での予測船速(UT,V
T)を求め、表示するようにしてもよい。すなわち、下
記11)〜12)式により、目標値での予測船速(U
T,VT)を求め、表示装置7の画像処理器71に送出
する。 UT = Uo + dU・T …11) VT = Vo + dV・T …12) 実際には、目標距離が大きい時には、船速が増すにつれ
船体抵抗が増加しある船速でつりあうことになるため、
その補正が行われるが、上記の計算のみでも、目標に近
づくにつれ実際の船速に近いものとなる。In addition, in the second embodiment, in addition to this, as shown below, the predicted ship speed (UT, V
T) may be obtained and displayed. That is, from the following equations 11) to 12), the predicted ship speed (U
T, VT) is obtained and sent to the image processor 71 of the display device 7. UT = Uo + dU · T (11) VT = Vo + dV · T (12) Actually, when the target distance is large, the hull resistance increases as the ship speed increases, and the ship is balanced at a certain speed.
The correction is performed, but even with the above calculation alone, it becomes closer to the actual ship speed as the target is approached.
【0049】そして、画像合成回路71では、海図記憶
回路72に記憶されている多くの海図の中から、現在の
船位(Xo 、Yo )が存在する海図を選出し、この海図
と上記データ(D、T、ψ、Xo 、Yo 、XT,YT)
(及びUT,VT)を重畳処理して画像を合成し、図7
に示すごとく、表示器73に表示する。なお、重畳処理
する場合、海図40は船舶の方位(ψ)に応じて傾けら
れると共に、縮尺度に応じて拡大縮小される。また必要
に応じて、合成された画像は、拡大縮小が可能なように
しても良い。Then, the image synthesizing circuit 71 selects the nautical chart in which the current ship position (Xo, Yo) exists from the many nautical charts stored in the nautical chart storage circuit 72, and this nautical chart and the above data (D , T, ψ, Xo, Yo, XT, YT)
(And UT, VT) are superimposed to synthesize an image, and
As shown in FIG. In addition, when performing the superimposition processing, the nautical chart 40 is tilted according to the azimuth (ψ) of the ship and is enlarged or reduced according to the reduction scale. If necessary, the combined image may be enlarged or reduced.
【0050】このようにして、表示装置7を操作盤1に
隣接して配設することにより、現操作推力(FXo ,F
Yo ,FNo )における、目標値までの到達時間(T)
及び距離(D)(及び目標値での予測船速(UT,V
T))を視覚で確認することができ、安全な操船が可能
となる。In this way, by disposing the display device 7 adjacent to the operation panel 1, the current operation thrust (FXo, F
Time to reach the target value (T) at Yo, FNo)
And the distance (D) (and the predicted ship speed at the target value (UT, V
T)) can be visually confirmed, and safe ship operation becomes possible.
【0051】なお、上記の第1の実施例における操作量
とその方向の表示(図6)と、第2の実施例における目
標値までの到達時間、距離D、目標値での予測船速の表
示(図7)とは、個別に表示する例について説明した
が、両者を合わせた表示としてもよい。The display of the operation amount and its direction in the first embodiment (FIG. 6), the arrival time to the target value, the distance D, and the predicted ship speed at the target value in the second embodiment are shown. The display (FIG. 7) has been described as an example in which it is displayed individually, but the display may be a combination of both.
【0052】第3の実施例について説明する。第3の実
施例は、図4に図示のように主制御装置2に推力加算部
5が追加されている。そして操作推力演算器13よりの
操作推力(FXo ,FYo ,FNo )を表示演算部6の
入力データとするのではなく、推力配分部4にて演算さ
れた指令値(φS、φP、δR)を、推力加算部5にて
逆算して、表示演算部6の入力データとしている。な
お、その他の構成(操作盤1、推力配分部4、表示演算
部6、表示装置7、アクチュエータ等)は、図2、3に
示す第1、2の実施例と同じである。The third embodiment will be described. In the third embodiment, a thrust adder 5 is added to the main controller 2 as shown in FIG. The operation thrust force (FXo, FYo, FNo) from the operation thrust force calculator 13 is not used as the input data of the display calculation unit 6, but the command value (φS, φP, δR) calculated by the thrust force distribution unit 4 is used. The thrust addition unit 5 performs back calculation to obtain the input data of the display calculation unit 6. The other configurations (operation panel 1, thrust distribution unit 4, display calculation unit 6, display device 7, actuator, etc.) are the same as those of the first and second embodiments shown in FIGS.
【0053】第3の実施例では、主制御装置2には、推
力演算回路51S,51P,51Rと推力加算回路52
とにより構成されている推力加算部5を設けている。推
力演算回路51S,51P,51Rでは、指令値演算回
路42S,42P,42Rと逆の演算を行い、推力配分
部4で演算された指令値(φS、φP、δR)を、各推
力(dXS,dYS,dNS)(dXP,dYP,dN
P)(dXR,dYR,dNR)に逆変換する。In the third embodiment, the main controller 2 includes thrust calculation circuits 51S, 51P, 51R and a thrust addition circuit 52.
A thrust addition unit 5 configured by is provided. The thrust calculation circuits 51S, 51P, 51R perform the calculation reverse to that of the command value calculation circuits 42S, 42P, 42R, and the command values (φS, φP, δR) calculated by the thrust distribution unit 4 are converted into thrusts (dXS, dYS, dNS) (dXP, dYP, dN
P) (dXR, dYR, dNR).
【0054】次に推力加算回路52では、下記13)〜
14)式により、合計推力(dFXFYo,dFNo )を
求めて、表示演算部6に送付する。 dFXo =dXS +dXP +dXR …13) dFYo =dYS +dYP +dYR …14) dFNo =dNS +dNP +dNR …15)Next, in the thrust adding circuit 52, the following 13) to
The total thrust (dFXFYo, dFNo) is calculated by the equation 14) and is sent to the display calculation unit 6. dFXo = dXS + dXP + dXR ... 13) dFYo = dYS + dYP + dYR ... 14) dFNo = dNS + dNP + dNR ... 15)
【0055】表示演算部6において、推力合成演算回路
61では、第1実施例における操作推力演算器13から
の操作推力(FXo ,FYo ,FNo )の代わりに、推
力加算部5からの合計推力(dFXo,dFYo,dFNo
)を入力値として、第1実施例と同様の演算処理を行
う。In the display calculation unit 6, in the thrust force synthesis calculation circuit 61, the total thrust force from the thrust force addition unit 5 (FXo, FYo, FNo) instead of the manipulation thrust force (FXo, FYo, FNo) from the manipulation thrust force calculator 13 in the first embodiment. dFXo, dFYo, dFNo
) As an input value, the same arithmetic processing as that of the first embodiment is performed.
【0056】また、加速度演算回路62および到達度演
算回路63でも、第1実施例における操作推力演算器1
3からの操作推力(FXo ,FYo ,FNo )の代わり
に、推力加算部5からの合計推力(dFXo,dFYo,d
FNo )を入力値として、第2実施例と同様の演算処理
を行う。Further, in the acceleration calculating circuit 62 and the reaching degree calculating circuit 63, the operation thrust calculator 1 in the first embodiment is also used.
Instead of the operation thrust (FXo, FYo, FNo) from 3, the total thrust (dFXo, dFyo, d from the thrust adder 5
With FNo) as an input value, the same arithmetic processing as in the second embodiment is performed.
【0057】このような構成により、表示装置7におい
て第1、2実施例とほぼ同様の形態の表示がおこなわれ
る。なお、上記は、操作量とその方向の表示(図6)
と、目標値までの到達時間、距離D、目標値での予測船
速の表示(図7)とを、重畳した表示となるが、どちら
か一方のみを表示するようにしてもよい。With such a configuration, the display device 7 can perform display in substantially the same form as in the first and second embodiments. The above is the display of the operation amount and its direction (Fig. 6).
And the arrival time to the target value, the distance D, and the display of the predicted ship speed at the target value (FIG. 7) are superimposed, but only one of them may be displayed.
【0058】かかる実施例によれば、実際にアクチュエ
ータ92がどのように作動しているかの推力配分回路4
1と指令値演算回路42S、42P、42Rの演算デー
タに基づいて演算、表示が行われるために、演算ミス、
誤差を考慮した表示とすることができる。また従来例に
おいて、ジョイスティック11を操作したにも係わら
ず、各演算器の故障等により実際に推力が発生しなかっ
たことにより発生する事故等を未然に防止できる。According to such an embodiment, the thrust distribution circuit 4 showing how the actuator 92 is actually operating.
1 and the command value calculation circuits 42S, 42P, and 42R perform calculation and display based on the calculation data.
The display can be made in consideration of the error. Further, in the conventional example, it is possible to prevent an accident or the like caused by the fact that the thrust is not actually generated due to the failure of each arithmetic unit despite the operation of the joystick 11.
【0059】なお、推力配分部4よりの指令値(φS、
φP、φR)を推力加算部5の入力データとするのでは
なく、図4に点線で図示のように、各アクチュエータ9
2の各制御盤91若しくは翼角センサ84、85又は舵
角計86のアクチュエータセンサより取込んだ実際の指
令値(φS’、φP’、φR’)を推力加算部5へ入力
してもよい。The command value (φS,
.PHI.P, .phi.R) are not used as the input data of the thrust adder 5, but as shown by the dotted lines in FIG.
The actual command values (φS ′, φP ′, φR ′) fetched from the control panel 91 of No. 2 or the blade angle sensors 84 and 85 or the actuator sensor of the rudder angle meter 86 may be input to the thrust addition unit 5. .
【0060】第4の実施例について説明する。第4の実
施例は、図5に部分的に図示のように、他の実施例に対
し、表示装置7に、ジョイスティックレバー11の傾斜
角表示器75および方向角表示器76が設けられてい
る。なお、傾斜角表示器75および方向角表示器76の
追加は図5に図示のものに限定されるものではなく、図
2、図3、図4および図9に図示のものにも追加可能で
ある。The fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, as partially shown in FIG. 5, the display device 7 is provided with a tilt angle indicator 75 and a direction angle indicator 76 of the joystick lever 11 as compared with the other embodiments. . The addition of the tilt angle indicator 75 and the direction angle indicator 76 is not limited to that shown in FIG. 5, but may be added to those shown in FIGS. 2, 3, 4, and 9. is there.
【0061】従来例で説明のごとく、ジョイスティック
レバー11には、回転軸が互いに直行する2個の図示し
ない回転角検出器が連結されているが、この2個の回転
角のデータは、操作推力演算器13を介して、表示装置
7に設けられた傾斜角表示器75および方向角表示器7
6に送信される。傾斜角表示器75および方向角表示器
76では、このデータに基づいて各々傾斜角および方向
角を演算し、アナログ若しくはデジタル表示するもので
ある。上述の構成により、実際に操作したジョイスティ
ックレバー11の操作量を、視覚にて確認できる。As described in the conventional example, the joystick lever 11 is connected to two rotation angle detectors (not shown) whose rotation axes are orthogonal to each other. The data of these two rotation angles are used as the operational thrust. The inclination angle indicator 75 and the direction angle indicator 7 provided on the display device 7 via the calculator 13.
6 is transmitted. The tilt angle display 75 and the direction angle display 76 calculate the tilt angle and the direction angle based on this data, and display them in analog or digital form. With the above-described configuration, the operation amount of the joystick lever 11 that is actually operated can be visually confirmed.
【0062】第5の実施例について説明する。第5の実
施例は、図5に部分的に図示のように、他の実施例に対
し、推力配分部4において、電力制限回路43等を追加
したものである。なお、電力制限回路43等の追加は図
5に図示のものに限定されるものではなく、図2、図
3、図4および図9に図示のものにも追加可能である。The fifth embodiment will be described. In the fifth embodiment, as partially shown in FIG. 5, a power limiting circuit 43 and the like are added to the thrust distributing unit 4 in addition to the other embodiments. The addition of the power limiting circuit 43 and the like is not limited to that shown in FIG. 5, but may be added to those shown in FIGS. 2, 3, 4, and 9.
【0063】推力配分部4において、指令値演算回路4
2S、42P、42Rと、スラスタ制御盤91S及び主
推進機制御盤91Pとの間には、電力制限回路43を介
装し、船内発電機の負荷状態に応じてスラスタ92Sと
主推進機92Pの推力を制限可能に構成している。すな
わち、スラスタを例にとって説明すると、スラスタ制御
盤91Sには、スラスタ駆動電動機への現在の消費電力
(PW2)を計測する電力計が設けられている。一方発
電機制御盤90には、船内の消費電力、供給可能電力お
よび余剰電力(PW1)等が計測、演算されている。In the thrust distribution unit 4, the command value calculation circuit 4
A power limiting circuit 43 is interposed between the 2S, 42P, 42R and the thruster control panel 91S and the main propulsion machine control panel 91P, and the thruster 92S and the main propulsion machine 92P are connected according to the load state of the inboard generator. Thrust can be limited. That is, taking a thruster as an example, the thruster control panel 91S is provided with a power meter for measuring the current power consumption (PW2) to the thruster drive motor. On the other hand, on the generator control panel 90, the inboard power consumption, the available power, the surplus power (PW1), etc. are measured and calculated.
【0064】推力配分部4の電力制限回路43では、ス
ラスタ制御盤91Sから現在の消費電力(PW2)が送
信され、発電機制御盤90から余剰電力(PW1)が送
付されるとともに、スラスタ指令値演算回路42Sで演
算されたバウスラスタの指令値φSo に必要な電力(P
Wo)を演算する。そして、指令値φSo に必要な電力
(PWo)と、余剰電力(PW1)および現在の消費電
力(PW2)の加算値(PW1+PW2)とを比較し、
PWo<(PW1+PW2)のときは、電力制限回路4
3より出力されるスラスタへの指令値φSを、φS=φ
So とする。同様に主推進器への指令値φPも、φP=
φPo とする。In the power limiting circuit 43 of the thrust distribution unit 4, the thruster control panel 91S sends the current power consumption (PW2), the generator control panel 90 sends the surplus power (PW1), and the thruster command value. Electric power (P required for the command value φSo of the bow thruster calculated by the calculation circuit 42S
Wo) is calculated. Then, the power (PWo) required for the command value φSo is compared with the added value (PW1 + PW2) of the surplus power (PW1) and the current power consumption (PW2),
When PWo <(PW1 + PW2), the power limiting circuit 4
The command value φS output to the thruster from 3 is φS = φ
Let So. Similarly, the command value φP to the main propulsion unit is also φP =
Let φ Po.
【0065】一方PWo>(PW1+PW2)のとき
は、電力制限回路43より出力されるスラスタ指令値φ
S及び主推進機92Pの指令値φPを、 φS=(比例関係)(PW1 +PW2 )/PWo・φSo …16) φP=(比例関係)(PW1 +PW2 )/PWo・φPo …17) とする。なお、上式では、単純に正比例するという意味
ではなく(例えば回転数制御の場合、電力(=馬力)は
回転数の3乗に比例)、電力の加算値に応じた指令値φ
S、φPとするという意味である。On the other hand, when PWo> (PW1 + PW2), the thruster command value φ output from the power limiting circuit 43.
The command value φP of S and the main propulsion unit 92P is set to φS = (proportional relationship) (PW1 + PW2) / PWo · φSo ... 16) φP = (proportional relationship) (PW1 + PW2) / PWo · φPo ... 17). In the above equation, it does not mean that they are in direct proportion (for example, in the case of rotation speed control, the power (= horsepower) is proportional to the cube of the rotation speed), and the command value φ according to the added value of the power
This means S and φP.
【0066】そして電力制限回路43で補正された指令
値(φS、φP、δR)を、アクチュエータ92側の各
制御盤91S、91P、オートパイロット91R(およ
び推力加算部5)に送出する。一方、表示装置7の電力
制限表示器77では、電力制限が行われていること、お
よび(または)その割合(PW1 +PW2 )/PWo等
を表示する。なお、一般的に船舶における力率は平均
0.8であることを考慮すると、各電流値に基づいて上
述の演算、処理を行うものも、実質的に本実施例の各電
力値に基づいて演算、処理を行うものに含まれるもので
ある。また、上記の実施例は、スラスタを例にとって説
明したが、その他に主推進器が電動機により駆動される
場合も、同様に電力制限を行うことができる。Then, the command values (φS, φP, δR) corrected by the power limiting circuit 43 are sent to the control panels 91S and 91P, the autopilot 91R (and the thrust adding section 5) on the actuator 92 side. On the other hand, the power limit indicator 77 of the display device 7 displays that power is being limited and / or its ratio (PW1 + PW2) / PWo. Considering that the power factor of a ship is generally 0.8 on average, those that perform the above calculation and processing based on each current value are substantially based on each power value of this embodiment. It is included in those that perform calculations and processing. Further, although the above embodiment has been described by taking the thruster as an example, the electric power can be similarly limited when the main propulsion device is driven by an electric motor.
【0067】本実施例によれば、スラスタの負荷が急激
に増加し、船内の必要電力が発電機の供給可能電力をオ
ーバーし、発電機がトリップし、主推進機が停止して、
船舶の操船が不能になるといった状態が事前に回避でき
る。According to the present embodiment, the load on the thruster suddenly increases, the required power on board exceeds the power that can be supplied by the generator, the generator trips, the main propulsion unit stops,
It is possible to avoid in advance a situation in which the ship cannot be operated.
【0068】第6の実施例について説明する。第6の実
施例は、図5に部分的に図示のように、第2以降の実施
例に対し、主制御装置2に外乱補償部3を組込んだもの
である。外乱補償部3は、既知(風)外乱推定回路3
1、外乱補償回路32、未知外乱推定回路33および予
測位置演算回路34とにより構成されている。The sixth embodiment will be described. In the sixth embodiment, as partially shown in FIG. 5, the disturbance compensator 3 is incorporated in the main controller 2 in addition to the second and subsequent embodiments. The disturbance compensator 3 uses a known (wind) disturbance estimation circuit 3
1, a disturbance compensation circuit 32, an unknown disturbance estimation circuit 33, and a predicted position calculation circuit 34.
【0069】既知(風)外乱推定回路31では、風向風
速計81より得た、船体Hに対する相対風速、相対風向
きを基に、空気密度、船体Hの正面及び側面投影面積、
風圧力係数を考慮して、既知(風)外乱が船体Hに及ぼ
す推力のΧ軸(船舶の前後方向)座標成分(XA)、Y
軸(左右舷方向)座標成分(YA)、旋回モーメント成
分(NA)を推定して、既知外乱力(XA,YA,N
A)を外乱補償回路32へ送信する。In the known (wind) disturbance estimation circuit 31, based on the relative wind speed and the relative wind direction with respect to the hull H obtained from the anemometer 81, the air density, the front and side projected areas of the hull H,
Considering the wind pressure coefficient, the Χ-axis (the front-back direction of the ship) coordinate component (XA) of the thrust exerted by the known (wind) disturbance on the hull H, Y
The axis (left and right) coordinate component (YA) and turning moment component (NA) are estimated, and the known disturbance force (XA, YA, N
A) is transmitted to the disturbance compensation circuit 32.
【0070】つぎに、予測位置演算回路34では、加速
度演算回路62から送信された加速度の前後方向成分
(dU)、左右舷方向成分(dV)と、船速計82から
入力された船速(Uo ,Vo )とを、下記18)〜1
9)式に代入して、所定時間(s後の移動距離のX成分
(dΧs)、Y成分(dYs)を演算する。 dΧs=Uo ・s +(1/2)dU・s・s …18) dYs=Vo ・s +(1/2)dV・s・s …19) そして移動距離(dΧs、dYs)を座標変換(ψ)し
た後、船位(Xo,Yo)に加算して所定時間(s)後
の船体Hの予測位置(Xs,Ys)を演算する。Next, in the predicted position calculation circuit 34, the longitudinal component (dU), the starboard direction component (dV) of the acceleration transmitted from the acceleration calculation circuit 62, and the ship speed (input from the speedometer 82) Uo, Vo) and the following 18) -1.
Substituting into equation (9), the X component (d? S) and the Y component (dYs) of the moving distance after a predetermined time (s) are calculated: d? S = Uo.s + (1/2) dU.s.s ... 18 ) DYs = Vos + (1/2) dVss ... 19) Then, after moving coordinates (dΧs, dYs) are coordinate-converted (ψ), they are added to the ship's position (Xo, Yo) for a predetermined time ( s) The predicted position (Xs, Ys) of the hull H after the operation is calculated.
【0071】未知外乱推定回路33では、予測位置演算
回路34から、所定時間(s)後の船体Hの予測位置
(Xs,Ys)が入力され、それを記憶しておく。所定
時間(s)後に船位測定装置87より、現在の船位(X
o,Yo)が入力されると、記憶されていた予測位置
(Xs,Ys)と現在の船位(Xo,Yo)との距離差
(Xs−Xo,,Ys−Yo)を求める。そして、その
距離差を座標変換(ψ)した後、所定時間(s)で距離
差をゼロにするために必要な推力のΧ軸(船舶の前後方
向)座標成分(XE)、Y軸(左右舷方向)座標成分
(YE)、旋回モーメント成分(NE)を推定し、未知
外乱力(XE,YE,NE)として外乱補償回路32へ
送信する。In the unknown disturbance estimation circuit 33, the predicted position (Xs, Ys) of the hull H after a predetermined time (s) has been input from the predicted position calculation circuit 34 and stored therein. After a predetermined time (s), the current position (X
(o, Yo) is input, the distance difference (Xs-Xo ,, Ys-Yo) between the stored predicted position (Xs, Ys) and the current ship position (Xo, Yo) is calculated. Then, after the distance difference is coordinate-converted (ψ), the Χ axis (front-back direction of the ship) coordinate component (XE) and the Y-axis (left and right) of thrust required to make the distance difference zero in a predetermined time (s). The (port side) coordinate component (YE) and the turning moment component (NE) are estimated and transmitted to the disturbance compensation circuit 32 as unknown disturbance forces (XE, YE, NE).
【0072】外乱補償回路32では、操作盤1の操作推
力演算器13より送出した操作推力を、下記20)式に
示すように、未知外乱推定回路33より得た未知外乱力
(XE,YE,NE )、及び既知(風)外乱推定回路31よ
り得た既知外乱力(XA,YA,NA )の補償を行い、該補
償された演算推力(FX,FY,FN)を推力配分部4
の推力配分回路41に送出する。 (FX,FY,FN)= (FXo ,FYo ,FNo )+(XA,YA,NA )+(XE,YE,NE )…20)In the disturbance compensation circuit 32, the operation thrust sent from the operation thrust calculator 13 of the operation panel 1 is calculated by the unknown disturbance estimation circuit 33 as shown in the following equation 20). NE) and the known disturbance force (XA, YA, NA) obtained from the known (wind) disturbance estimation circuit 31, and the compensated calculated thrust (FX, FY, FN) is calculated by the thrust distribution unit 4
To the thrust distribution circuit 41. (FX, FY, FN) = (FXo, FYo, FNo) + (XA, YA, NA) + (XE, YE, NE) ... 20)
【0073】推力配分部4以降では、この演算推力(F
X,FY,FN)に基づいて第3〜5の実施例に記載の
処理、演算、表示が行われる。なお、外乱補償部3を設
ける場合、推力加算部5に外乱力加算回路52bを追加
し、推力加算過程において未知外乱力(XE,YE,NE )
及び既知外乱力(XA,YA,NA )を加算する必要があ
る。また、外乱力加算回路52bから表示演算部6の加
速度演算回路62及び推力合成演算回路61へは、図5
に点線で図示のように送信される。なお、第6実施例の
外乱補償は、図9に示す従来例にも適用可能である。す
なわち、図9に示す従来例に、図4に示す推力配分部5
と、加速度演算回路62と、外乱力加算回路52bと、
上述の外乱補償部3とを、組み合わせることにより、表
示装置7がなくても外乱補償を行うことができる。After the thrust distribution unit 4, this calculated thrust (F
X, FY, FN), the processing, calculation, and display described in the third to fifth embodiments are performed. When the disturbance compensator 3 is provided, a disturbance force adder circuit 52b is added to the thrust adder 5 so that the unknown disturbance force (XE, YE, NE) is added in the thrust addition process.
And the known disturbance forces (XA, YA, NA) need to be added. In addition, from the disturbance force adding circuit 52b to the acceleration calculating circuit 62 and the thrust force combining calculating circuit 61 of the display calculating unit 6, FIG.
Is transmitted as shown by a dotted line. The disturbance compensation of the sixth embodiment can be applied to the conventional example shown in FIG. That is, the thrust distribution unit 5 shown in FIG. 4 is added to the conventional example shown in FIG.
An acceleration calculation circuit 62, a disturbance force addition circuit 52b,
By combining with the above-mentioned disturbance compensator 3, disturbance compensation can be performed without the display device 7.
【0074】第7の実施例について説明する。第7の実
施例は、図5の表示演算部6に図示のように、第6の実
施例に対し、さらに表示演算部6において選択回路64
を追加したものである。そして、外乱力加算回路52b
からの外乱力を加算した推力と、推力加算回路52aか
らの合計推力(dFXo,dFYo,dFNo )と、操作推
力演算器13からの操作推力(FXo,FYo,FNo )と
の3種類の推力について、少なくともいずれか2種類の
推力を、選択回路64に入力し、表示装置7に設けた選
択スイッチ78により、外乱力を加算した推力と、外乱
力を加算していない合計推力と、操作推力との少なくと
も2種類に付き、いずれか一方を表示演算部6へ送信す
る。選択回路63を設けることにより、外乱力の量等を
知ることが出来る。The seventh embodiment will be described. The seventh embodiment is different from the sixth embodiment in that the display calculation unit 6 further includes a selection circuit 64 as shown in the display calculation unit 6 of FIG.
Is added. Then, the disturbance force adding circuit 52b
About the three types of thrusts, the thrust that is the sum of the disturbance forces from, the total thrust (dFXo, dFYo, dFNo) from the thrust adding circuit 52a, and the operation thrust (FXo, FYo, FNo) from the operation thrust calculator 13 At least any two kinds of thrusts are input to the selection circuit 64, and the selection switch 78 provided on the display device 7 causes the thrust to which the disturbance force is added, the total thrust to which the disturbance force is not added, and the operation thrust. Of at least two types, and one of them is transmitted to the display calculation unit 6. By providing the selection circuit 63, the amount of disturbance force and the like can be known.
【0075】第8の実施例について説明する。一般的に
船速が遅い場合はあまり問題とならないが、船速が速く
なると、スラスタ92Sおよび舵92Rの各推力は、同
じ指令値(φSまたはδR)でも停船時の推力と異なっ
たものとなる。そこで、船速計82より船速(Uo,V
o)を、指令値演算回路42S、42Rおよび推力演算
回路51S、51Rに送信し、船速に応じた指令値(φ
SまたはδR)および推力(dXS,dYS,dN
S)、(dXR,dYR,dNR)を演算する。また、
対水船速(Uo、Vo)を指令値演算回路42P及び推
力演算回路51Pに送信し、対水船速に応じた指令値
(φP)及び推力(dXP,dYP,dNP)を演算す
ることもできる。The eighth embodiment will be described. Generally, when the boat speed is slow, it does not matter so much, but when the boat speed becomes fast, the thrusts of the thruster 92S and the rudder 92R are different from the thrust when the ship is stopped even with the same command value (φS or δR). . Therefore, from the speedometer 82, the ship speed (Uo, V
o) is transmitted to the command value calculation circuits 42S and 42R and the thrust calculation circuits 51S and 51R, and the command value (φ
S or δR) and thrust (dXS, dYS, dN
S) and (dXR, dYR, dNR) are calculated. Also,
It is also possible to transmit the ship speed against water (Uo, Vo) to the command value calculation circuit 42P and the thrust force calculation circuit 51P to calculate the command value (φP) and thrust force (dXP, dYP, dNP) according to the ship speed against water. it can.
【0076】[0076]
【効果】以上記載した如く本発明によれば、操船の簡便
化、操船の負担の軽減、及び操船の安全性の向上が図ら
れ、これにより操船者に不安や負担を与える事なく、又
操船の熟練度を必要とする事なく、精度よく容易に且つ
確実に所定位置若しくは所定方向に移動可能な操船制御
方法とその装置を得る事が出来る。[Effect] As described above, according to the present invention, it is possible to simplify the marine vessel maneuvering, reduce the marine vessel maneuvering burden, and improve the marine vessel maneuvering safety. It is possible to obtain a marine vessel maneuvering control method and an apparatus therefor capable of accurately and easily and surely moving to a predetermined position or a predetermined direction without requiring the skill level.
【図1】本発明の実施例に係る操船制御装置の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a marine vessel maneuvering control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例に係る操船制御装置の全体
構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of a marine vessel manipulating control apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2実施例に係る操船制御装置の全体
構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of a marine vessel maneuvering control device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3実施例に係る操船制御装置の全体
構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of a marine vessel maneuvering control device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4〜8実施例に係る操船制御装置の
全体構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing an overall configuration of a marine vessel maneuvering control device according to fourth to eighth embodiments of the present invention.
【図6】第1及び第3以降の実施例における表示例を示
す図FIG. 6 is a view showing a display example in the first and third embodiments.
【図7】第2実施例以降における表示例を示す図FIG. 7 is a diagram showing display examples after the second embodiment.
【図8】本発明の実施例に用いる船体に作用する力を示
すグラフ図FIG. 8 is a graph showing a force acting on a hull used in the embodiment of the present invention.
【図9】従来例に係る操船制御装置の全体構成を示すブ
ロック図FIG. 9 is a block diagram showing the overall configuration of a conventional marine vessel maneuvering control device.
1 操作盤 11 ジョイスティックレバー 12 旋回ダイヤル 13 操作推力演算器(操作推力演算手段) 2 主制御装置 3 外乱補償部 31 既知外乱推定回路 32 外乱補償回路 33 未知外乱推定回路 34 船位予測演算回路 4 推力配分部 41 推力配分回路 42S、42P、42R 指令値演算回路 43 電力制限回路 5 推力加算部 51S、51P、51R 推力演算回路 52、52a 推力加算回路 52b 外乱力加算回路 6 表示演算部 61 推力合成演算回路 62 加速度演算回路 63 到達度演算回路 64 選択回路 7 表示装置 71 画像合成回路 72 海図記憶器 73 表示器 75 傾斜角表示器 76 方向角表示器 77 電力制限表示器 78 選択スイッチ 40 海図 81 風向風速計 82 船速計(船体運動検出手段) 83 ジャイロコンパス 84〜86 検知手段 87 船位測定装置(船位測定値検出手段) 90 発電機制御盤 91S、91P、91R 制御盤(アクチュエータ
推進制御手段) 92S、92P、92R アクチュエータ1 Operation Panel 11 Joystick Lever 12 Turning Dial 13 Operation Thrust Calculator (Operation Thrust Calculator) 2 Main Controller 3 Disturbance Compensation Section 31 Known Disturbance Estimating Circuit 32 Disturbance Compensation Circuit 33 Unknown Disturbance Estimating Circuit 34 Ship Position Prediction Calculating Circuit 4 Thrust Distribution Part 41 Thrust distribution circuit 42S, 42P, 42R Command value calculation circuit 43 Power limiting circuit 5 Thrust addition unit 51S, 51P, 51R Thrust calculation circuit 52, 52a Thrust addition circuit 52b Disturbance force addition circuit 6 Display calculation unit 61 Thrust combination calculation circuit 62 Acceleration calculation circuit 63 Degree of arrival calculation circuit 64 Selection circuit 7 Display device 71 Image synthesis circuit 72 Chart memory device 73 Display device 75 Tilt angle display 76 Direction angle display 77 Power limit display 78 Selection switch 40 Nautical chart 81 Anemometer 82 Vessel speed indicator (means for detecting body movement) 83 Gyroco Path 84-86 detecting means 87 ship positioning system (ship positioning value detecting means) 90 generator control panel 91S, 91P, 91R control panel (actuator propulsion control means) 92S, 92P, 92R actuator
Claims (7)
操作推力を演算し、該演算操作推力を配分手段を介して
各アクチュエータに配分しながら操船制御及び支援を行
う船舶移動制御方法において、前記配分手段による配分
前又は配分後の演算推力データ若しくはアクチュエータ
より取込んだ実際の推力データの内、選択された一の推
力データをベクトル加算してアクチュエータ若しくは船
舶全体に作用する推力を求め、該推力のベクトル方向と
そのベクトル量を表示部に表示させる事を特徴とする操
船制御及び支援方法。1. A ship movement control method for calculating a maneuvering thrust based on a marine vessel maneuvering signal from a marine vessel maneuvering means, and performing marine vessel maneuvering control and assistance while distributing the calculated maneuvering thrust to each actuator via a distributing means. Of the thrust data before or after the distribution by the distribution means or the actual thrust data acquired from the actuator, one selected thrust data is vector-added to obtain the thrust acting on the actuator or the entire ship, and the thrust is calculated. Control method and support method characterized by displaying the vector direction of the ship and its vector amount on the display unit.
未知外乱を推定し、又風向風速計の検出信号に基づいて
既知外乱を推定し、該2つの外乱推定データに基づいて
補償された推力データをベクトル加算して船舶全体に作
用する推力を求め、該推力のベクトル方向とそのベクト
ル量を表示部に表示させる事を特徴とする請求項1記載
の操船制御及び支援方法。2. An unknown disturbance is estimated based on a detection signal from a ship position detecting means, a known disturbance is estimated based on a detection signal of an anemometer, and a thrust force compensated based on the two disturbance estimation data. 2. The marine vessel maneuvering control and support method according to claim 1, wherein vector addition of the data is performed to obtain a thrust acting on the entire ship, and the vector direction of the thrust and the vector amount thereof are displayed on the display unit.
力データに基づいてベクトル表示を行うか、若しくは前
記外乱補償を行う事なくアクチュエータの推力データに
基づいてベクトル表示を行うかの選択を可能にした請求
項2記載の操船制御及び支援方法。3. It is possible to select whether to perform vector display based on the thrust data applied to the ship that has been subjected to the disturbance compensation or to perform vector display based on the thrust data of the actuator without performing the disturbance compensation. The ship handling control and support method according to claim 2.
操作推力を演算する操作推力演算手段、該演算推力を各
アクチュエータに配分する推力配分手段と、該配分手段
よりの指令値に基づいて前記アクチュエータの推進制御
を行うアクチュエータ推進制御手段とを具えた船舶移動
制御装置において、 前記操作推力演算手段よりの操作推力、又は推力配分手
段よりの指令値、若しくは推進制御手段又は検知手段よ
り取込んだ推力データの内、選択された一のデータをベ
クトル加算してアクチュエータ若しくは船舶全体に作用
するベクトル推力を求める推力合成演算手段と、前記推
力合成演算手段より得たベクトル量を表示する表示部か
らなる事を特徴とする操船制御及び支援装置。4. An operation thrust calculation means for calculating an operation thrust on the basis of a marine vessel maneuvering signal from the ship maneuvering means, a thrust distribution means for distributing the calculated thrust to each actuator, and a command value from the distribution means In a ship movement control device comprising an actuator propulsion control means for performing propulsion control of an actuator, an operation thrust from the operation thrust calculation means, or a command value from the thrust distribution means, or a propulsion control means or a detection means. Of thrust data, a selected one of the data is added to the vector to obtain a vector thrust acting on the actuator or the entire vessel, and a display unit for displaying the vector amount obtained from the thrust synthesis calculating means. A ship handling control and support device characterized by the above.
に、船位検出手段よりの検出信号に基づいて未知外乱を
推定し、又風向風速計の検出信号に基づいて既知外乱を
推定し、該2つの外乱推定データに基づいて操作推力の
補償を行う補償手段を介装した事を特徴とする請求項4
記載の操船制御及び支援装置。5. An unknown disturbance is estimated between the thrust calculation means and the thrust distribution means based on a detection signal from a ship position detection means, and a known disturbance is estimated based on a detection signal from an anemometer. The compensating means for compensating the operating thrust based on the two disturbance estimation data is interposed.
The described marine vessel maneuvering control and support device.
力データに基づいてベクトル表示を行うか、若しくは前
記外乱補償を行う事なくアクチュエータの推力データに
基づいてベクトル表示を行うかの選択を行う選択回路を
設けた請求項5記載の操船制御及び支援装置。6. A selection for selecting whether to perform vector display based on the thrust data applied to the vessel that has been subjected to the disturbance compensation or to perform vector display based on the thrust data of the actuator without performing the disturbance compensation. The marine vessel maneuvering control and support device according to claim 5, further comprising a circuit.
発電機の負荷状態を監視し、前記負荷状況に応じて選択
された一又は複数のアクチュエータの推力を制限する電
力制限手段を介装し、該制限手段により前記負荷状況に
応じて選択された一又は複数のアクチュエータの推力を
制限するとともに、該制限手段通過後の演算推力データ
に基づいてベクトル演算を行うことを特徴とする請求項
4、5、6記載の船舶移動制御及び支援装置。7. A power limiting means for monitoring the load condition of the onboard generator between the thrust distributing means and the actuator and limiting the thrust of one or a plurality of actuators selected according to the load condition, 6. The limiting means limits the thrust of one or a plurality of actuators selected according to the load condition, and the vector calculation is performed based on the calculated thrust data after passing through the limiting means. , 6, the vessel movement control and support device.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002145193A (en) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Japan Marine Sci & Technol Center | Marine fixed point holding method and device using external force |
JP2006137309A (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Mitsui Zosen Akishima Kenkyusho:Kk | Ship entry / exit berth support method and system |
JP2009202644A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Propulsion control device of vessel |
JP2011005888A (en) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Furuno Electric Co Ltd | Automatic steering system and automatic steering device |
JP2019043289A (en) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 株式会社Ihi | Cruising controller and cruising control method |
WO2021075319A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | 川崎重工業株式会社 | Ship maneuvering assistance system and method |
EP4293464A1 (en) * | 2022-06-15 | 2023-12-20 | Furuno Electric Company Limited | Disturbance estimating apparatus, method, and computer program |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108490944B (en) * | 2018-04-09 | 2021-05-04 | 四方继保(武汉)软件有限公司 | Ship vector control system and method based on water jet propeller |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6083915U (en) * | 1983-11-16 | 1985-06-10 | 古野電気株式会社 | Ship operation display device |
JPH06305484A (en) * | 1990-02-03 | 1994-11-01 | Schottel Werft Josef Becker Gmbh & Co Kg | Ship navigation status display device |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP15410995A patent/JP3332670B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6083915U (en) * | 1983-11-16 | 1985-06-10 | 古野電気株式会社 | Ship operation display device |
JPH06305484A (en) * | 1990-02-03 | 1994-11-01 | Schottel Werft Josef Becker Gmbh & Co Kg | Ship navigation status display device |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002145193A (en) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Japan Marine Sci & Technol Center | Marine fixed point holding method and device using external force |
JP2006137309A (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Mitsui Zosen Akishima Kenkyusho:Kk | Ship entry / exit berth support method and system |
JP4716214B2 (en) * | 2004-11-12 | 2011-07-06 | 株式会社三井造船昭島研究所 | Ship entry / exit berth support method and system |
JP2009202644A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Propulsion control device of vessel |
JP2011005888A (en) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Furuno Electric Co Ltd | Automatic steering system and automatic steering device |
JP2019043289A (en) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 株式会社Ihi | Cruising controller and cruising control method |
WO2021075319A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | 川崎重工業株式会社 | Ship maneuvering assistance system and method |
JP2021066225A (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-30 | 川崎重工業株式会社 | Maneuvering support system and method |
EP4293464A1 (en) * | 2022-06-15 | 2023-12-20 | Furuno Electric Company Limited | Disturbance estimating apparatus, method, and computer program |
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