[go: up one dir, main page]

KR20250010093A - Shipbuilding surveillance device and method, and shipbuilding system and method - Google Patents

Shipbuilding surveillance device and method, and shipbuilding system and method Download PDF

Info

Publication number
KR20250010093A
KR20250010093A KR1020247041989A KR20247041989A KR20250010093A KR 20250010093 A KR20250010093 A KR 20250010093A KR 1020247041989 A KR1020247041989 A KR 1020247041989A KR 20247041989 A KR20247041989 A KR 20247041989A KR 20250010093 A KR20250010093 A KR 20250010093A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
berthing
ship
collision
thrust
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020247041989A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
에이키 카자마
모리유키 사카모토
츠우요시 코가
타카시 노다
Original Assignee
카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 filed Critical 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Publication of KR20250010093A publication Critical patent/KR20250010093A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/18Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for preventing collision or grounding; reducing collision damage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/10Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using sensors, e.g. pressure sensors, strain gauges or accelerometers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/30Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for diagnosing, testing or predicting the integrity or performance of vessels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/40Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for controlling the operation of vessels, e.g. monitoring their speed, routing or maintenance schedules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/60Intended control result
    • G05D1/617Safety or protection, e.g. defining protection zones around obstacles or avoiding hazards
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00Traffic control systems for marine craft
    • G08G3/02Anti-collision systems
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2109/00Types of controlled vehicles
    • G05D2109/30Water vehicles
    • G05D2109/34Water vehicles operating on the water surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

선박의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 장치는, 선박으로부터 안벽까지의 거리인 접안 거리, 및 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고, 접안 거리 및 접안 속도를 이용하여 선박의 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨을 산출하는 충돌 레벨 연산기와, 충돌 레벨에 기초하여 선박의 안벽에의 충돌의 가능성의 유무를 판정하는 충돌 가능성 판정기를 구비하고, 충돌 레벨은 접안 거리 및 접안 속도를 변수로 하는 함수이다.A ship's berthing monitoring device for monitoring a ship's berthing comprises: a collision level calculator for obtaining a berthing distance, which is a distance from a ship to a berth, and a berthing speed, which is a speed of the ship in the berthing direction; and calculating a collision level, which is an indicator of the possibility of the ship's collision with the berth, using the berthing distance and the berthing speed; and a collision possibility determiner for determining whether or not there is a possibility of the ship's collision with the berth based on the collision level, wherein the collision level is a function that uses the berthing distance and the berthing speed as variables.

Description

착안 조선 감시 장치 및 방법, 및 조선 시스템 및 방법Shipbuilding surveillance device and method, and shipbuilding system and method

본 개시는 선박의 착안 및 계선을 감시하는 착안 조선(操船) 감시 장치 및 방법, 및 착안 조선 감시 장치를 구비하는 조선 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a ship-raising monitoring device and method for monitoring the anchoring and mooring of a ship, and a shipbuilding system and method including the ship-raising monitoring device.

선박이 입항하고 나서 버스(berth)에서 착안하고 계선될 때까지의 일련의 공정에는, 조선자에게 있어서 정신적 부하가 큰 조선, 선내 작업원에게 있어서 노동 부하가 큰 작업이 포함되어 있다. 이러한 이유로, 부하의 경감과 안전성의 향상을 위해 상기 일련의 공정의 자동화나 성인화(省人化)의 요구가 있다. 그러나, 항만 내의 기상 해상의 변동에 대한 임기응변적인 대응이나, 선내 작업원과 항만 내 작업원의 절묘한 연계가 필요하기 때문에, 아직 조선자나 선내 및 항만 내 작업원의 경험에 의존하여 작업의 대부분이 이루어지고 있는 것이 현상황이다.The series of processes from when a ship enters a port until it is moored at the berth involves tasks that are mentally demanding for shipbuilders and labor-intensive for ship workers. For this reason, there is a demand for automation or humanization of the above-mentioned series of processes in order to reduce the workload and improve safety. However, since it requires an ad hoc response to weather and sea changes in the port and an exquisite coordination between ship workers and port workers, most of the work is still performed based on the experience of shipbuilders and ship and port workers.

특허문헌 1은, 착안에서 계선까지의 조선을 자동화하는 자동 착안 계선기를 개시한다. 이러한 특허문헌 1의 선박은, 선체의 전후 추력을 출력하는 전후 추력 기관과, 선체의 양현 방향의 어느 쪽으로도 횡 추력을 출력 가능한 선수측 사이드 스러스터 및 선미측 포드 추진기와, 계선삭(係線索)의 권취 및 조출이 가능한 선수측 계선기 및 선미측 계선기와, 안벽까지의 거리를 계측하는 거리계와, 거리계의 계측치에 기초하여 선수측 사이드 스러스터, 선미측 포드 추진기, 선수측 계선기 및 선미측 계선기를 제어하는 컨트롤러를 구비한다. 컨트롤러는 선박의 착안계선 동작을 착안 모드, 계선 모드의 순서로 수행한다. 컨트롤러는, 착안 모드에서는 전후 추력 기관, 선수측 계선기 및 선미측 계선기를 정지시키고, 선수측 사이드 스러스터 및 선미측 포드 추진기로 선체를 안벽으로부터 1 m의 계선 개시 위치까지 횡 이동시킨다. 컨트롤러는, 계선 모드에서는 전후 추력 기관, 선수측 사이드 스러스터 및 선미측 포드 추진기를 정지시키고, 선수측 계선기 및 선미측 계선기로 계선삭을 당김으로써 선체를 안벽에 계지시킨다.Patent Document 1 discloses an automatic anchoring and mooring device that automates navigation from anchoring to mooring. The vessel of Patent Document 1 comprises a forward and reverse thrust engine that outputs forward and backward thrust of the hull, a bow side thruster and a stern side pod thruster capable of outputting lateral thrust to either side of the hull, a bow side mooring device and a stern side mooring device capable of winding and retrieving a mooring line, a rangefinder that measures the distance to a quay wall, and a controller that controls the bow side thruster, the stern side pod thruster, the bow side mooring device, and the stern side mooring device based on the measured value of the rangefinder. The controller performs anchoring and mooring operations of the vessel in the order of anchoring mode and mooring mode. In the anchoring mode, the controller stops the forward and reverse thrust engine, the bow side mooring device, and the stern side mooring device, and moves the hull laterally to a mooring start position 1 m from the quay wall using the bow side thruster and the stern side pod thruster. In mooring mode, the controller stops the forward and reverse thrust engines, the bow side thrusters and the stern pod thrusters, and moorings the hull to the quay wall by pulling the mooring lines with the bow and stern mooring lines.

일본 특허공개 특개2005-255058호 공보Japanese Patent Publication No. 2005-255058

선박을 착안(또는 착잔(着棧))시킬 때에, 스러스터의 추력의 작용 방향을 선박이 안벽에 접근하는 방향으로부터 멀어지는 방향으로 전환하여 선박의 속도를 저하시킨다. 이러한 제동력 발생의 타이밍을 선박과 안벽의 거리만으로 판단하는 경우, 선박의 속도, 바람, 조수의 흐름 등 요인에 의해 충분한 감속이 시간에 맞지 않고 선박이 안벽에 충돌할 우려가 있다.When a ship is docked (or docked), the direction of the thrust of the thruster is changed from the direction in which the ship is approaching the quay to the direction away from it, thereby reducing the speed of the ship. If the timing of the occurrence of this braking force is judged based solely on the distance between the ship and the quay, there is a risk that sufficient deceleration will not occur in time due to factors such as the ship's speed, wind, and tidal current, and the ship may collide with the quay.

본 개시는 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 선박을 착안시킬 때에, 선박의 안벽에의 충돌을 회피하는 기술을 제안하는 것이다.The present disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to propose a technique for avoiding collision with the berth of a ship when anchoring a ship.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 개시의 일 측면에 따른 착안 조선 감시 장치는, 선박의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 장치로서, 상기 선박으로부터 안벽까지의 거리인 접안 거리, 및 상기 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고, 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 이용하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨을 산출하는 충돌 레벨 연산기와, 상기 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 유무를 판정하는 충돌 가능성 판정기를 구비하고, 상기 충돌 레벨은 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 변수로 하는 함수인 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problem, a landing guidance monitoring device according to one aspect of the present disclosure is a landing guidance monitoring device that monitors the landing of a ship, the device comprising: a collision level calculator that obtains a berthing distance, which is a distance from the ship to a berth, and a berthing speed, which is a speed of the ship in a berthing direction, and calculates a collision level, which is an indicator of the possibility of collision of the ship with the berth, using the berthing distance and the berthing speed; and a collision possibility determiner that determines the presence or absence of the possibility of collision of the ship with the berth based on the collision level, wherein the collision level is a function that uses the berthing distance and the berthing speed as variables.

본 개시의 일 측면에 따른 조선 시스템은, 선박에 추력을 부여하는 추진 다비이스와, 상기 추진 디바이스의 동작을 제어하는 제어 장치와, 상기 선박의 착안 조선 시에 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 장치를 구비하고, 상기 착안 조선 감시 장치는, 상기 선박으로부터 상기 안벽까지의 거리인 접안 거리, 및 상기 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고, 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 변수로 하는 함수인 소정의 충돌 레벨을 산출하는 충돌 레벨 연산기와, 상기 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 상기 안벽으로의 충돌의 가능성의 유무를 판정하는 충돌 가능성 판정기를 구비하고, 상기 착안 조선 감시 장치에서 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 상기 선박에 작용하는 상기 접안 방향의 추력이 감소하도록 추진 디바이스의 동작을 제어하는 것이다.A shipbuilding system according to one aspect of the present disclosure comprises a propulsion device which provides thrust to a ship, a control device which controls the operation of the propulsion device, and a landing maneuver monitoring device which monitors the landing maneuver of the ship based on a collision level which is an indicator of the possibility of collision with a quay wall during the landing maneuver of the ship, wherein the landing maneuver monitoring device comprises a collision level calculator which obtains a berthing distance which is a distance from the ship to the quay wall and a berthing speed which is a speed of the ship in the berthing direction, and calculates a predetermined collision level which is a function using the berthing distance and the berthing speed as variables, and a collision possibility determiner which determines the presence or absence of the possibility of collision of the ship with the quay wall based on the collision level, and when the berthing maneuver monitoring device determines that there is a possibility of collision, the operation of the propulsion device is controlled so that the thrust in the berthing direction applied to the ship is reduced.

본 발명의 일 측면에 따른 착안 조선 감시 방법은, 선박의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 방법으로서, 상기 선박으로부터 안벽까지의 거리인 접안 거리 및 상기 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고, 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 이용하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨을 산출하고, 상기 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 상기 안벽에 대한 충돌의 가능성의 유무를 판정하고, 상기 충돌 레벨은 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 변수로 하는 함수인 것이다.A method for monitoring a landing craft according to one aspect of the present invention is a method for monitoring a landing craft of a vessel, wherein a berthing distance, which is a distance from the vessel to a berth, and a berthing speed, which is a speed of the vessel in a berthing direction, are acquired, a collision level, which is an indicator of the possibility of a collision of the vessel with the berth, is calculated using the berthing distance and the berthing speed, and based on the collision level, it is determined whether or not the vessel has a possibility of collision with the berth, and the collision level is a function that uses the berthing distance and the berthing speed as variables.

본 개시의 일 측면에 따른 조선 방법은, 선박의 착안 조선 시에 선박으로부터 안벽까지의 거리인 접안 거리, 및 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고, 접안 거리 및 접안 속도를 이용하여 선박의 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨을 산출하고, 충돌 레벨에 기초하여 선박의 안벽에의 충돌의 가능성의 유무를 판정하고, 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 선박에 작용하는 접안 방향의 추력이 감소하도록 선박의 추진 디바이스의 동작을 제어하고, 충돌 레벨은 접안 거리 및 접안 속도를 변수로 하는 함수인 것이다.According to one aspect of the present disclosure, a shipbuilding method comprises: obtaining a berthing distance, which is a distance from a ship to a quay wall, and a berthing speed, which is a speed of the ship in the berthing direction, when the ship is berthing; calculating a collision level, which is an indicator of the possibility of collision of the ship with the quay wall, using the berthing distance and the berthing speed; determining whether or not there is a possibility of collision of the ship with the quay wall based on the collision level; and controlling the operation of a propulsion device of the ship so that a thrust in the berthing direction applied to the ship is reduced, wherein the collision level is a function that uses the berthing distance and the berthing speed as variables.

본 발명에 의하면, 선박을 착안시킬 때, 선박의 안벽에의 충돌을 회피할 수 있도록 조선을 감시할 수 있다.According to the present invention, when anchoring a ship, it is possible to monitor the ship's course so as to avoid collision with the berth of the ship.

[도 1] 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 조선 시스템이 적용되는 선박의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
[도 2] 도 2는 계선기의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
[도 3] 도 3은 조선 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
[도 4] 도 4는 조선 컨트롤러의 기능부를 설명하는 도면이다.
[도 5] 도 5는 추진 제어부의 처리를 설명하는 도면이다.
[도 6] 도 6은 착안 계선 시의 조선 방법을 설명하는 도면이다.
[도 7] 도 7은 조선 컨트롤러의 착안 조선 감시부의 구성을 도시하는 블록도이다.
[도 8] 도 8은 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 설명하는 도면이다.
[도 9] 도 9는 접안 외란력(Fapp)를 설명하는 도면이다.
[도 10] 도 10은 착안 조선 감시부의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
[도 11] 도 11은 충돌 레벨과 이안 방향 추력 하한값의 관계를 도시하는 도면이다.
[도 12] 도 12는 충돌 레벨과 이안 방향 추력 하한값의 관계를 도시하는 도면이다.
[도 13] 도 13은 충돌 레벨과 이안 방향 추력 하한값의 관계를 도시하는 도면이다.
[Figure 1] Figure 1 is a drawing showing a schematic configuration of a ship to which a shipbuilding system according to one embodiment of the present disclosure is applied.
[Figure 2] Figure 2 is a drawing showing a schematic configuration of a guiding device.
[Figure 3] Figure 3 is a drawing showing the configuration of the Joseon system.
[Figure 4] Figure 4 is a drawing explaining the functional part of the Joseon controller.
[Figure 5] Figure 5 is a drawing explaining the processing of the propulsion control unit.
[Figure 6] Figure 6 is a drawing explaining a shipbuilding method at the time of conception.
[Figure 7] Figure 7 is a block diagram showing the configuration of the ship monitoring unit of the ship controller.
[Figure 8] Figure 8 is a drawing explaining the eyepiece distance (d) and eyepiece speed (Uapp).
[Figure 9] Figure 9 is a drawing explaining the periphery disturbance force (Fapp).
[Figure 10] Figure 10 is a flow chart showing the processing flow of the Chosun Ilbo surveillance department.
[Figure 11] Figure 11 is a drawing showing the relationship between the collision level and the lower limit of the thrust in the Ian direction.
[Figure 12] Figure 12 is a drawing showing the relationship between the collision level and the lower limit of the thrust in the Ian direction.
[Figure 13] Figure 13 is a drawing showing the relationship between the collision level and the lower limit of the thrust in the Ian direction.

다음으로, 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 설명한다. 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 조선 시스템(20)이 적용되는 선박(S)의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.Next, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a drawing showing a schematic configuration of a ship (S) to which a shipbuilding system (20) according to one embodiment of the present disclosure is applied.

[선박(S)의 개략적인 구성][Schematic configuration of the ship (S)]

도 1에 도시된 바와 같이, 선박(S)을 기준으로 하고, 당해 선박(S)의 선수와 선미를 연결하는 수평 방향을 「전후 방향」으로 하고, 전후 방향과 직교하는 수평 방향(좌우 방향)을 「횡 방향」으로 한다. 선박(S)은 선체(5)와, 선체(5)에 대해 전후 방향의 추력을 출력하는 적어도 1개의 전후 추진기(2)와, 선체(5)에 대하여 횡 방향의 추력을 출력하는 적어도 1개의 횡 추진기(3)를 구비한다.As illustrated in Fig. 1, with a ship (S) as a reference, a horizontal direction connecting the bow and stern of the ship (S) is referred to as the “foreward-backward direction,” and a horizontal direction (left-right direction) orthogonal to the forward-backward direction is referred to as the “lateral direction.” The ship (S) has a hull (5), at least one forward-backward propulsion unit (2) that outputs thrust in the forward-backward direction with respect to the hull (5), and at least one transverse propulsion unit (3) that outputs thrust in the transverse direction with respect to the hull (5).

본 실시예에서, 전후 추진기(2)는 주 추진기인 가변 피치 프로펠러 및 타(舵)의 조합을 포함한다. 가변 피치 프로펠러 및 타는 선체(5)의 선미 측에 설치되어 있다. 그러나, 전후 추진기(2)는 상기에 한정되지 않고, 선회식 스러스터이거나, 복수의 가변 피치 프로펠러 및 타의 조합이거나 하여도 좋다.In this embodiment, the forward and backward propellers (2) include a combination of a main propeller, a variable pitch propeller, and a rudder. The variable pitch propeller and the rudder are installed on the stern side of the hull (5). However, the forward and backward propellers (2) are not limited to the above, and may be a rotary thruster, or a combination of a plurality of variable pitch propellers and rudders.

횡 추진기(3)는, 바람직하게는, 적어도 1개의 선수측 횡 추진기(3B) 및 적어도 1개의 선미측 횡 추진기(3A)를 포함한다. 본 실시예에서, 선수측 횡 추진기(3B)는 선수 측에 설치된 사이드 스러스터(바우 스러스터)이다. 또한, 본 실시예에서, 선미 측에 설치된 가변 피치 프로펠러 및 타의 조합은, 타의 방향에 의해 전후 방향의 추력과 횡 방향의 추력의 쌍방을 출력 가능하기 때문에, 선미측 횡 추진기(3A)로서의 기능도 함께 구비한다. 그러나, 선박(S)이 구비하는 횡 추진기(3)는 상기에 한정되지 않고, 선체(5)의 선수 측 및 선미 측 각각에 사이드 스러스터가 배치되거나, 선체(5)의 선수 측 및 선미 측 중 적어도 일방에 선회식 스러스터가 배치되거나 하여도 좋다.The transverse propulsion device (3) preferably includes at least one bow-side transverse propulsion device (3B) and at least one stern-side transverse propulsion device (3A). In the present embodiment, the bow-side transverse propulsion device (3B) is a side thruster (bow thruster) installed on the bow side. In addition, in the present embodiment, the combination of the variable pitch propeller and the rudder installed on the stern side can output both forward and backward thrust and lateral thrust depending on the direction of the rudder, and therefore also has a function as the stern-side transverse propulsion device (3A). However, the transverse propulsion device (3) equipped on the ship (S) is not limited to the above, and side thrusters may be arranged on each of the bow and stern sides of the hull (5), or a rotary thruster may be arranged on at least one of the bow and stern sides of the hull (5).

나아가, 선박(S)은, 갑판의 선수 측에 설치된 적어도 1개의 선수측 계선기(10B)와, 갑판의 선미 측에 설치된 적어도 1개의 선미측 계선기(10A)를 구비한다. 본 개시에서는, 계선기(10), 전후 추진기(2), 및 횡 추진기(3)를 총칭하여 「추진 디바이스(9)」라고 칭한다. 본래의 계선기(10)는 선박(S)을 계선하기 위한 디바이스이지만, 본 개시의 조선 시스템(20)에서는 계선기(10)가 선박(S)에 추력을 주는 기능을 가지기 때문에, 계선기(10)도 추진 디바이스(9)의 일종으로 잡는다.Furthermore, the ship (S) is equipped with at least one bow-side mooring device (10B) installed on the bow side of the deck, and at least one stern-side mooring device (10A) installed on the stern side of the deck. In the present disclosure, the mooring device (10), the forward and backward propulsion device (2), and the transverse propulsion device (3) are collectively referred to as a “propulsion device (9).” The original mooring device (10) is a device for mooring the ship (S), but in the shipbuilding system (20) of the present disclosure, since the mooring device (10) has a function of providing thrust to the ship (S), the mooring device (10) is also considered as a type of propulsion device (9).

본 실시예에서 선수측 계선기(10B)에는 헤드 라인 계선기와, 포워드 스프링 라인 계선기가 포함된다. 선수측 계선기(10B)에는, 포워드 브레스트 계선기가 더 포함되어 있어도 좋다. 또한, 본 실시예에서 선미측 계선기(10A)에는, 스턴 라인 계선기와 애프트 스프링 계선기가 포함된다. 선미측 계선기(10A)에는, 애프트 브레스트 계선기가 더 포함되어 있어도 좋다. 선박(S)이 소지해야 하는 계선기(10)(선수측 계선기(10B)와 선미측 계선기(10A)를 구별하지 않는 경우에는, 부호 10을 사용한다)는, 의장수 등에 의해 정해져 있다.In this embodiment, the bow-side mooring device (10B) includes a head line mooring device and a forward spring line mooring device. The bow-side mooring device (10B) may further include a forward breast mooring device. In addition, in this embodiment, the stern-side mooring device (10A) includes a stern line mooring device and an aft spring mooring device. The stern-side mooring device (10A) may further include an aft breast mooring device. The mooring device (10) (when not distinguishing between the bow-side mooring device (10B) and the stern-side mooring device (10A)) to be carried by the ship (S) is determined by the number of members, etc.

선수측 계선기(10B) 및 선미측 계선기(10A)의 각 계선기(10)는 실질적으로 동일한 구조를 가진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 계선기(10)는, 계선삭(R)과, 계선삭(R)의 권취와 조출이 가능한 윈치(W)를 구비한다. 윈치(W)는 전동 유압식이다. 윈치(W)는, 계선삭(R)이 감긴 권취 드럼(11)과, 권취 드럼(11)을 회전 구동하는 모터(12)와, 모터(12)로부터 권취 드럼(11)으로의 동력 전달의 접속과 차단을 전환하는 유압식의 클러치(13)와, 모터(12)로부터 권취 드럼(11)으로의 동력 전달 경로 상에 설치된 감속기(14)와, 상시 제동력을 주는 유압 해제식의 브레이크(15)를 구비한다. 그러나, 윈치(W)의 구조는 상기에 한정되지 않고, 윈치(W)는 전동식이라도 좋다.Each mooring device (10) of the bow-side mooring device (10B) and the stern-side mooring device (10A) has substantially the same structure. As illustrated in Fig. 2, each mooring device (10) is equipped with a mooring line (R) and a winch (W) capable of taking up and retrieving the mooring line (R). The winch (W) is of an electric-hydraulic type. The winch (W) is equipped with a take-up drum (11) on which the mooring line (R) is wound, a motor (12) that rotates the take-up drum (11), a hydraulic clutch (13) that switches between connecting and disconnecting power transmission from the motor (12) to the take-up drum (11), a reducer (14) installed on a power transmission path from the motor (12) to the take-up drum (11), and a hydraulic release-type brake (15) that provides constant braking force. However, the structure of the winch (W) is not limited to the above, and the winch (W) may be electric.

계선기(10)에는, 회전 위치 센서(51), 장력계(52), 삭장계(53) 및, 이들의 검출값에 기초하여 윈치(W)의 동작을 제어하는 윈치 컨트롤러(50)가 설치되어 있다. 회전 위치 센서(51)는 모터(12) 또는 권취 드럼(11)의 회전 위치 및 회전 수를 검출한다. 삭장계(53)는, 권취 드럼(11)으로부터 송출된 계선삭(R)의 길이를 계측한다. 윈치 컨트롤러(50)는, 회전 위치 센서(51)의 검출 신호 및/또는 삭장계(53)의 측정값에 기초하여, 모터(12) 또는 권취 드럼(11)의 회전을 계측하고, 계선삭(R)의 권취 길이나 조출 길이를 추정한다. 장력계(52)는 계선삭(R)에 작용하는 장력(부하)을 직접적으로 또는 간접적으로 검출하는 것이라도 좋다. 장력계(52)는, 예를 들어, 브레이크(15)에 설치된 로드셀이고, 당해 로드셀에서 검출된 하중에 기초하여 계선삭(R)의 장력이 추정되어도 좋다. 장력계(52)는, 예를 들어, 모터(12)의 출력 토크를 검출하는 토크 센서이고, 당해 토크 센서에 의해 검출된 토크에 기초하여 계선삭(R)의 장력이 추정되어도 좋다. 윈치 컨트롤러(50)는, 장력계(52)의 검출값에 기초하여, 계선삭(R)에 작용하는 장력이 소정의 상한값을 초과하지 않는 소정의 값으로 유지되도록 권취 드럼(11)의 회전을 제어할 수 있다.The mooring device (10) is provided with a rotational position sensor (51), a tension meter (52), a tension meter (53), and a winch controller (50) that controls the operation of the winch (W) based on the detection values thereof. The rotational position sensor (51) detects the rotational position and rotational speed of the motor (12) or the winding drum (11). The tension meter (53) measures the length of the mooring line (R) sent out from the winding drum (11). The winch controller (50) measures the rotation of the motor (12) or the winding drum (11) based on the detection signal of the rotational position sensor (51) and/or the measurement value of the tension meter (53), and estimates the winding length or the drawing length of the mooring line (R). The tension meter (52) may directly or indirectly detect the tension (load) applied to the mooring line (R). The tension gauge (52) is, for example, a load cell installed in the brake (15), and the tension of the spool (R) may be estimated based on the load detected by the load cell. The tension gauge (52) is, for example, a torque sensor that detects the output torque of the motor (12), and the tension of the spool (R) may be estimated based on the torque detected by the torque sensor. The winch controller (50) can control the rotation of the take-up drum (11) so that the tension applied to the spool (R) is maintained at a predetermined value that does not exceed a predetermined upper limit value based on the detection value of the tension gauge (52).

계선삭(R)을 권취 드럼(11)에 권취할 때에는, 클러치(13)에 의해 모터(12)로부터 권취 드럼(11)으로의 동력 전달 경로가 접속되고, 권취 드럼(11)이 권취 방향으로 회전 구동된다. 계선삭(R)을 권취 드럼(11)으로부터 조출할 때에는, 클러치(13)가 절단되어 모터(12)로부터 권취 드럼(11)으로의 동력 전달 경로가 절단되고, 권취 드럼(11)은 공전 가능한 상태가 되어 조출 방향으로 회전할 수 있다. 또는, 계선삭(R)을 조출할 때에는, 클러치(13)에 의해 모터(12)로부터 권취 드럼(11)으로의 동력 전달 경로가 접속되고, 권취 드럼(11)이 조출 방향으로 회전 구동되어도 좋다.When winding the spool (R) onto the take-up drum (11), the power transmission path from the motor (12) to the take-up drum (11) is connected by the clutch (13), and the take-up drum (11) is driven to rotate in the take-up direction. When unloading the spool (R) from the take-up drum (11), the clutch (13) is cut, the power transmission path from the motor (12) to the take-up drum (11) is cut, and the take-up drum (11) becomes idling-capable and can rotate in the unloading direction. Alternatively, when unloading the spool (R), the power transmission path from the motor (12) to the take-up drum (11) may be connected by the clutch (13), and the take-up drum (11) may be driven to rotate in the unloading direction.

도 1로 되돌아 가서, 계선삭(R)의 선단은, 안벽(30)에 설치된 계선주(35)에 계지된다. 권취 드럼(11)으로부터 인출된 계선삭(R)은, 쵸크(무어링 홀), 페어 리더, 데크 엔드 롤러, 스탠드 롤러 등의 적절한 안내기(36)에 의해서, 보호와 안내가 이루어진다.Returning to Fig. 1, the tip of the mooring line (R) is tied to a mooring pole (35) installed on the berth (30). The mooring line (R) pulled out from the winding drum (11) is protected and guided by appropriate guides (36) such as chocks (mooring holes), fair leaders, deck end rollers, and stand rollers.

[조선 시스템(20)의 구성][Composition of Joseon System (20)]

도 3은 조선 시스템(20)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 선박(S)의 조선 시스템(20)은 조선 컨트롤러(6)와, 조선 컨트롤러(6)와 전기적으로 유선 또는 무선으로 접속된 계기 군(群)(7), 유저 인터페이스(8) 및 추진 컨트롤러 군(9C)을 구비한다.Figure 3 is a drawing showing the configuration of a shipbuilding system (20). As shown in Figure 3, the shipbuilding system (20) of a ship (S) is equipped with a shipbuilding controller (6), a group of instruments (7) electrically connected to the shipbuilding controller (6) by wire or wireless means, a user interface (8), and a group of propulsion controllers (9C).

조선 컨트롤러(6)는 프로세서, ROM 및 RAM 등의 메모리 및 I/O부를 구비한(모두 도시하지 않음). 조선 컨트롤러(6)에는, I/O부를 통해 계기 군(7), 유저 인터페이스(8) 및 추진 컨트롤러 군(9C)이 접속되어 있다. 조선 컨트롤러(6)에는, I/O부를 통해 스토리지(도시 생략)가 접속되어 있어도 좋다.The ship controller (6) is equipped with a processor, memory such as ROM and RAM, and an I/O section (not all shown). An instrument group (7), a user interface (8), and a propulsion controller group (9C) are connected to the ship controller (6) through the I/O section. Storage (not shown) may be connected to the ship controller (6) through the I/O section.

조선 컨트롤러(6)에는, 선륙간 통신 장치(31)가 접속되어 있다. 조선 컨트롤러(6)는, 선륙간 통신 장치(31)를 사용하여, 육상 기지에 설치된 상태 감시 장치(33)에 조선 정보를 전달한다. 이러한 조선 정보에는, 항만 내의 항행 상황이나 기기 가동 데이터 등이 포함된다.A ship-to-land communication device (31) is connected to the ship controller (6). The ship controller (6) transmits ship information to a status monitoring device (33) installed at a land-based base using the ship-to-land communication device (31). This ship information includes navigation conditions within the port and equipment operation data.

계기 군(7)은 거리계(27), 카메라(28) 및 각종의 항해 계기를 포함한다.The instrument group (7) includes a rangefinder (27), a camera (28), and various navigation instruments.

거리계(27)는, 선수로부터 안벽(30)까지의 선수측 거리를 측정하는 선수측 거리계와, 선미로부터 안벽(30)까지의 거리를 측정하는 선미측 거리계를 포함한다. 거리계(27)는, 예를 들어, 레이저식 거리계 등의 공지된 비접촉 거리계라도 좋다. 조선 컨트롤러(6)는, 거리계(27)로부터 취득한 정보에 기초하여, 선체(5)로부터 접안하고자 하는 안벽(30)까지의 거리를 구할 수 있다. The rangefinder (27) includes a bow rangefinder for measuring the bow-side distance from the bow to the berth (30), and a stern rangefinder for measuring the distance from the stern to the berth (30). The rangefinder (27) may be a known non-contact rangefinder, such as a laser rangefinder, for example. The ship controller (6) can obtain the distance from the hull (5) to the berth (30) to be berthed, based on the information acquired from the rangefinder (27).

카메라(28)는 선수측 갑판에 설치되어 선수로부터 안벽(30)을 연속적으로 또는 간헐적으로 촬상하는 선수측 카메라와, 선미측 갑판에 설치되어 선미로부터 안벽(30)을 연속적으로 또는 간헐적으로 촬상하는 선미측 카메라를 포함한다. 선수측 카메라의 촬상 필드에는, 안벽(30)에 더하여, 선수측 계선기(10B) 및/또는 선수측 계선기(10B)로부터 조출된 계선삭(R)을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 선미측 카메라의 촬상 필드에는, 선미측 계선기(10A) 및/또는 선미측 계선기(10A)로부터 조출된 계선삭(R)이 포함되는 것이 바람직하다. 이와 같이 넓은 시야를 확보하기 위해서, 카메라(28)로서 라운드뷰 카메라 시스템이 채용되어도 좋다.The camera (28) includes a bow camera installed on the bow deck to continuously or intermittently capture images of the berth (30) from the bow, and a stern camera installed on the stern deck to continuously or intermittently capture images of the berth (30) from the stern. It is preferable that the shooting field of the bow camera includes, in addition to the berth (30), the bow mooring device (10B) and/or the mooring line (R) pulled out from the bow mooring device (10B). In addition, it is preferable that the shooting field of the stern camera includes the stern mooring device (10A) and/or the mooring line (R) pulled out from the stern mooring device (10A). In order to secure a wide field of view in this way, a round view camera system may be employed as the camera (28).

각종의 항해 계기로서, 선수 방위각을 검출하는 콤파스(21), 속도계(22)(대수 속도계), 풍향풍속계(25)(풍향계 및 풍속계), 선위 측정 장치(26), 조류계(29), 음향 측심기, 레이더, 크로노미터, 흡수계 등이 예시된다. 선위 측정 장치(26)는 위성을 이용한 GPS나 기준국으로부터의 전파나 광을 이용한 전파식 및/또는 광파식의 위치 측정 장치이다. 조선 컨트롤러(6)는, 각종의 항해 계기로부터 취득한 정보에 기초하여, 선체(5)의 위치, 침로, 선수 방위각, 선속 등을 포함하는 항행 상황 정보를 구할 수 있다.Examples of various navigation instruments include a compass (21) for detecting a bow azimuth, a speedometer (22) (alarm azimuth meter), a wind vane (25) (wind vane and anemometer), a ship's position measuring device (26), a tidal current meter (29), an echo sounder, a radar, a chronometer, an absorptiometer, etc. The ship's position measuring device (26) is a position measuring device of a GPS using a satellite or a radio and/or optical wave type using radio waves or light from a reference station. The ship's controller (6) can obtain navigation situation information including the position of the hull (5), course, bow azimuth, ship speed, etc., based on information acquired from various navigation instruments.

조선 컨트롤러(6)는 선륙간 통신 장치(31)를 사용하여, 육상 기지에 설치된 항만 정보 제공 장치(32)로부터 항만 정보를 적시에 취득한다. 항만 정보에는, 항만 내의 기상·해상 정보, 항만 환경 정보 등이 포함된다. 기상·해상 정보에는, 항만 내의 풍속, 풍향, 조류, 조위, 날씨 및 기후 등이 포함된다. 항만 환경 정보에는, 항만 내의 혼잡 상태나 버스 상황 등이 포함된다. 조선 컨트롤러(6)는 선륙간 통신 장치(31)를 통해 항만 정보 제공 장치(32)로부터 보내온 정보도, 계기 군(7)으로부터의 정보와 함께 연산에 이용한다.The ship controller (6) uses the ship-to-shore communication device (31) to acquire port information in a timely manner from the port information provision device (32) installed at the land base. The port information includes weather and maritime information, port environment information, etc. within the port. Weather and maritime information includes wind speed, wind direction, current, tide level, weather and climate within the port. Port environment information includes congestion conditions and bus situations within the port. The ship controller (6) uses the information sent from the port information provision device (32) via the ship-to-shore communication device (31) for calculations together with information from the instrument group (7).

유저 인터페이스(8)에는, 조종 기기(80)와 표시 장치(83)가 설치되어 있다. 유저 인터페이스(8)에는, 개별 프로펠러나 타 등의 추진 디바이스(9) 용의 설정기나 지시계, 방위 표시나 선속 표시 등의 계기 군(7)으로부터의 신호를 표시하는 표시부, 각종 기능 전환 스위치, 및 표시등 등이 더 설치되어 있어도 좋다.The user interface (8) is provided with a control device (80) and a display device (83). The user interface (8) may further be provided with a setting device or indicator for a propulsion device (9) such as an individual propeller or other, a display unit for displaying signals from a group of instruments (7) such as a direction display or a ship speed display, various function switching switches, and indicator lights.

본 실시예에서는 조종 기기(80)로서 조이스틱(81)과 회두(回頭) 다이얼(82)이 설치되어 있다. 조이스틱(81)은, 조선자가 조이스틱(81)을 움직임으로써 입력한 선체(5)의 평행 이동을 위한 추력의 방향과 크기의 지령를 받아, 그것을 조선 컨트롤러(6)에 입력한다. 회두 다이얼(82)은, 조선자가 회두 다이얼(82)을 움직임으로써 입력한 회두 이동을 위한 회두 모멘트의 방향 및 크기의 지령를 받아, 그것을 조선 컨트롤러(6)에 입력한다. 그러나, 조종 기기(80)는 상기에 한정되지 않고, 공지의 조종 기기가 채용되어도 좋다.In this embodiment, a joystick (81) and a turning dial (82) are installed as a steering device (80). The joystick (81) receives a command for the direction and size of thrust for parallel movement of the hull (5) input by the ship owner by moving the joystick (81), and inputs it to the ship controller (6). The turning dial (82) receives a command for the direction and size of a turning moment for turning movement input by the ship owner by moving the turning dial (82), and inputs it to the ship controller (6). However, the steering device (80) is not limited to the above, and a known steering device may be employed.

표시 장치(83)로서 터치 패널식 디스플레이, 헤드 마운트식 디스플레이 등의 각종 표시 장치 중 적어도 1종류의 공지의 표시 장치가 채용된다. 표시 장치(83)에는, 조선 컨트롤러(6)로부터 출력된 조선 지원 정보, 카메라(28)로 촬상된 화상, 기기의 조작 상황, 항행 상황 정보, 선체(5)의 환경 정보(해상·기상 정보) 등을 포함할 수 있다. 조선 지원 정보에는, 해도 상의 자선 위치, 추천 항로, 피험선, 잔존 거리, 해역 시설 및 목표 위치나, 선체(5)의 이동 속도 벡터나, 선수 및 선미의 임의 위치의 속도와 안벽(30)과의 잔여 거리 등 중 적어도 1개가 포함된다.As the display device (83), at least one known display device is employed among various display devices such as a touch panel display, a head-mounted display, etc. The display device (83) can include shipbuilding support information output from the shipbuilding controller (6), an image captured by a camera (28), an operation status of equipment, navigation status information, environmental information (maritime/weather information) of the hull (5), etc. The shipbuilding support information includes at least one of the own ship's position on a chart, a recommended route, a test ship, a remaining distance, a maritime facility, and a target position, a movement speed vector of the hull (5), a speed at an arbitrary position of the bow and stern, and a remaining distance from the quay wall (30).

추진 컨트롤러 군(9C)은 추진 디바이스(9)의 동작을 제어한다. 추진 컨트롤러 군(9C)은, 구체적으로는, 계선기(10)의 윈치(W)를 제어하는 윈치 컨트롤러(50), 전후 추진기(2)를 제어하는 전후 추진 컨트롤러(91), 및 횡 추진기(3)를 제어하는 횡 추진 컨트롤러(92)를 포함한다. 윈치 컨트롤러(50), 전후 추진 컨트롤러(91) 및 횡 추진 컨트롤러(92)는, 선박(S)에 탑재되어 있는 윈치(W), 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)의 기수(其數)에 따라 설치되어 있다. 그러나, 도 3에서는 윈치 컨트롤러(50), 전후 추진 컨트롤러(91) 및 횡 추진 컨트롤러(92) 중 각각 1개가 도시되어 있고 나머지는 생략되어 있다. 조선 컨트롤러(6)는 이들 추진 컨트롤러 군(9C)의 각각에 대해 지령을 출력하고, 추진 컨트롤러 군(9C)은 지령에 기초하여 대응하는 추진 디바이스(9)를 동작시킨다.The propulsion controller group (9C) controls the operation of the propulsion device (9). Specifically, the propulsion controller group (9C) includes a winch controller (50) that controls a winch (W) of a mooring device (10), a forward/backward propulsion controller (91) that controls a forward/backward propulsion unit (2), and a transverse propulsion controller (92) that controls a transverse propulsion unit (3). The winch controller (50), the forward/backward propulsion controller (91), and the transverse propulsion controller (92) are installed according to the number of winches (W), forward/backward propulsion units (2), and transverse propulsion units (3) mounted on the ship (S). However, in Fig. 3, only one of the winch controller (50), the forward/backward propulsion controller (91), and the transverse propulsion controller (92) is illustrated, and the rest are omitted. The propulsion controller (6) outputs commands to each of the propulsion controller groups (9C), and the propulsion controller group (9C) operates the corresponding propulsion device (9) based on the commands.

도 4에 도시된 바와 같이, 조선 컨트롤러(6)는, 조선 지원 정보 생성부(65), 표시 제어부(66), 항로 계획부(67), 지령 생성부(68), 추진 제어부(69) 및 착안 조선 감시부(70)의 각 기능부를 구비한다. 조선 지원 정보 생성부(65)는, 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보에 기초하여, 조선 지원 정보를 생성한다. 표시 제어부(66)는 생성된 조선 지원 정보를 표시 장치(83)에 표시시킨다. 항로 계획부(67)는, 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보 등에 기초하여, 출발지로부터 목적지까지의 소정의 평가 지표를 최적화하는 최적 항로를 탐색하고, 그 최적 항로를 계획 항로로서 생성한다. 지령 생성부(68)는 자동 조선 시에 조선자를 대신하여 지령을 생성한다. 추진 제어부(69)는 청구 범위의 제어 장치에 상당한다. 추진 제어부(69)는 추진 컨트롤러 군(9C)을 제어한다. 착안 조선 감시부(70)는 청구 범위의 선박(S)의 착안 조선 감시 장치에 상당한다. 착안 조선 감시부(70)에 대해서는 위에서 상세하게 설명한다. As illustrated in Fig. 4, the ship controller (6) comprises functional units of a ship support information generation unit (65), a display control unit (66), a route planning unit (67), a command generation unit (68), a propulsion control unit (69), and a target ship monitoring unit (70). The ship support information generation unit (65) generates ship support information based on information acquired from the instrument group (7) or the port information providing device (32). The display control unit (66) displays the generated ship support information on the display device (83). The route planning unit (67) searches for an optimal route that optimizes a predetermined evaluation index from the departure point to the destination based on information acquired from the instrument group (7) or the port information providing device (32), and generates the optimal route as a planned route. The command generation unit (68) generates commands on behalf of the shipbuilder during automatic ship navigation. The propulsion control unit (69) corresponds to a control device in the claimed scope. The propulsion control unit (69) controls the propulsion controller group (9C). The landing ship monitoring unit (70) corresponds to the landing ship monitoring device of the ship (S) in the claimed scope. The landing ship monitoring unit (70) is described in detail above.

도 5는 추진 제어부(69)의 처리를 설명하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 조선 컨트롤러(6)의 추진 제어부(69)는, 취득부(61)와, 추력 배분 연상부(62)와, 출력부(63)를 구비한다. Fig. 5 is a drawing explaining the processing of the propulsion control unit (69). As shown in Fig. 5, the propulsion control unit (69) of the ship controller (6) is equipped with an acquisition unit (61), a thrust distribution association unit (62), and an output unit (63).

취득부(61)는, 계기 군(7)에서 검출 또는 측정된 정보나, 사용자 인터페이스(8)의 조종 기기(80)가 접수한 지령을 취득하고, 취득한 정보(신호)에 대하여 A/D 변환, 스케일링 처리, 신호 이상 판단 등을 수행한다.The acquisition unit (61) acquires information detected or measured by the instrument group (7) or a command received by the control device (80) of the user interface (8), and performs A/D conversion, scaling processing, signal abnormality judgment, etc. on the acquired information (signal).

추력 배분 연산부(62)는, 조이스틱(81)이 접수한 지령(즉, 조이스틱(81)의 경사 각도와 경사 방향)에 기초하여, 「지령 벡터」를 생성한다. 지령 벡터는 선체(5)에 작용시키는 지령 추력을 방향과 크기로 나타낸 것으로 규정된다. 지령 벡터의 방향은 조이스틱(81)의 경사 방향에 대응하고, 지령 벡터의 크기는 조이스틱(81)의 경사 각도에 대응한다.The thrust distribution calculation unit (62) generates a "command vector" based on the command received by the joystick (81) (i.e., the inclination angle and inclination direction of the joystick (81). The command vector is defined as representing the command thrust applied to the hull (5) in terms of direction and size. The direction of the command vector corresponds to the inclination direction of the joystick (81), and the size of the command vector corresponds to the inclination angle of the joystick (81).

추력 배분 연산부(62)는, 조류계(29)에서 검출된 조류, 풍향풍속계(25)에서 검출된 풍향 및 풍속, 및/또는, 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 항만 내의 조류 및 풍향풍속을 포함하는 외란 정보를 취득하고, 외란 정보에 기초하여 선박(S)에 작용하는 외란력을 추정하고, 지령 벡터에 외란력에 저항하는 힘을 가함으로써 지령 벡터를 수정한다. 추력 배분 연산부(62)는, 수정된 지령 벡터와 추력 벡터가 대응하도록 복수의 추진 디바이스(9)(계선기(10), 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3))의 각각에 추력을 배분하는 연산을 수행한다. 여기서, 계선기(10)는 추진 디바이스(9)의 일종으로 간주되고, 「추력 벡터」는 복수의 추진 디바이스(9)(계선기(10), 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3))로부터 출력되는 추력의 합성력을 방향과 크기로 나타낸 것으로 규정된다. 추력 배분 연산부(62)에 의한 추력 배분 연산 방법에 대해서는 뒤에서 상술한다.The thrust distribution calculation unit (62) acquires disturbance information including the tidal current detected by the tidal current meter (29), the wind direction and wind speed detected by the anemometer (25), and/or the tidal current and wind direction and speed within the port acquired from the port information providing device (32), estimates the disturbance force acting on the ship (S) based on the disturbance information, and modifies the command vector by applying a force resisting the disturbance force to the command vector. The thrust distribution calculation unit (62) performs a calculation to distribute thrust to each of the plurality of propulsion devices (9) (the mooring device (10), the forward and reverse thrusters (2), and the lateral thrusters (3)) so that the modified command vector and the thrust vector correspond. Here, the thrust vector (10) is considered as a type of propulsion device (9), and the “thrust vector” is defined as the composite force of thrust output from a plurality of propulsion devices (9) (the thrust vector (10), the forward and backward thrusters (2), and the lateral thrusters (3)) expressed in terms of direction and size. The thrust distribution calculation method by the thrust distribution calculation unit (62) will be described in detail later.

출력부(63)는, 추력 배분 연산부(62)가 구한 각각의 추진 디바이스(9)(전후 추진기(2), 횡 추진기(3), 계선기(10))에 배분된 추력을, 스케일링이나 D/A 변환이나 이상 처리 등을 수행한 후에, 대응하는 추진 컨트롤러 군(9C)(윈치 컨트롤러(50), 전후 추진 컨트롤러(91) 및 횡 추진 컨트롤러(92))에 동작 지령으로서 출력한다. 이에 따라서, 조이스틱(81)의 경사 각도에 대응하는 크기로 경사 방향으로 향하는 추력이 선체(5)에 부여된다.The output section (63) outputs the thrust distributed to each propulsion device (9) (forward and aft propulsion device (2), transverse propulsion device (3), and rudder device (10)) obtained by the thrust distribution calculation section (62) as an operation command to the corresponding propulsion controller group (9C) (winch controller (50), forward and backward propulsion controller (91), and transverse propulsion controller (92)) after performing scaling, D/A conversion, and abnormal processing. Accordingly, thrust directed in the inclination direction with a magnitude corresponding to the inclination angle of the joystick (81) is applied to the hull (5).

[조선 방법][Joseon method]

여기서, 상기 구성의 조선 시스템(20)을 이용한 선박(S)의 착안ㆍ계선 시의 조선 방법에 대해서, 도 6을 참조하여 설명한다.Here, the shipbuilding method for anchoring and mooring a ship (S) using the shipbuilding system (20) of the above configuration is explained with reference to Fig. 6.

조선 컨트롤러(6)는, 선박(S)이 항만에 진입하면 어프로치 조선을 개시한다. 어프로치 조선에서, 조선 컨트롤러(6)는, 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보를 이용하여 어프로치 조선 지원 정보를 생성하고, 이것을 표시 장치(83)의 화면에 표시시킨다. 여기서, 조선 컨트롤러(6)는 소정의 착안 개시 위치(P2)를 목표 위치로 하고, 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보를 이용하여 항만구(P1)로부터 착안 개시 위치(P2)까지의 최적 항로를 계획 항로로서 구한다. 표시 장치(83)의 화면 상에는, 어프로치 조선 지원 정보로서 복수의 웨이 포인트로 이루어지는 계획 항로와 목표 위치 및 자선 위치가 오버레이된 항만의 해도나, 선수 방위각 및 선속 등의 항행 정보가 그래픽 표시된다. 착안 개시 위치(P2)는, 버스의 안벽(30)으로부터 소정 거리(예를 들어 30 ~ 50 m 정도)만큼 떨어진 위치이고, 착안 개시 위치(P2)에 도달한 선박(S)의 선체(5)는 전후 방향이 안벽(30)의 연신 방향(이하, 「안벽 방향(D1)」이라 칭함)과 대략 평행하며, 전후 방향의 속도는 대략 제로이다.The ship controller (6) initiates approach navigation when the ship (S) enters the port. In the approach navigation, the ship controller (6) generates approach navigation support information using information acquired from the instrument group (7) or the port information providing device (32), and displays this on the screen of the display device (83). Here, the ship controller (6) sets a predetermined landing start position (P2) as a target position, and uses information acquired from the instrument group (7) or the port information providing device (32) to find an optimal route from the port area (P1) to the landing start position (P2) as a planned route. On the screen of the display device (83), a planned route consisting of a plurality of waypoints, a port chart with the target position and own ship position overlaid, and navigation information such as the bow azimuth and ship speed are graphically displayed as approach navigation support information. The landing start position (P2) is a position located a predetermined distance (for example, approximately 30 to 50 m) from the berth (30) of the bus, and the hull (5) of the ship (S) that has reached the landing start position (P2) is approximately parallel in the forward/backward direction to the extension direction of the berth (30) (hereinafter referred to as “berth direction (D1)”), and the speed in the forward/backward direction is approximately zero.

조선자는 표시 장치(83)에 표시된 어프로치 조선 지원 정보에 기초하여 조이스틱(81) 및 회두 다이얼(82)을 조작한다. 조선 컨트롤러(6)는 조이스틱(81)의 경사 각도 및 경사 방향에 기초하여 지령 벡터를 구한다. 그러나, 선박(S)은 자동으로 어프로치 조선되어도 좋다. 이 경우, 조선 컨트롤러(6)는 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보 및 계획 항로에 기초하여 스스로 지령 벡터를 생성하여도 좋다.The ship operator operates the joystick (81) and the turning dial (82) based on the approach navigation support information displayed on the display device (83). The navigation controller (6) obtains the command vector based on the inclination angle and inclination direction of the joystick (81). However, the ship (S) may be automatically approached. In this case, the navigation controller (6) may generate the command vector on its own based on the information acquired from the instrument group (7) or the port information providing device (32) and the planned route.

조선 컨트롤러(6)는, 지령 벡터에 외란력에 저항하는 힘을 더하여 수정된 지령 벡터를 구하고, 전후 추진기(2)로부터 출력되는 추력의 합성에 의해 수정된 지령 벡터와 대응하는 추력 벡터가 얻어지도록, 전후 추진기(2)에 추력을 배분한다. 어프로치 조선에서는, 횡 추진기(3) 및 계선기(10)에 배분되는 추력은 제로이다. 조선 컨트롤러(6)는, 배분된 추력이 출력되도록 하는 추력 목표값을 생성하여 그것을 전후 추진 컨트롤러(91)에 출력하고, 전후 추진 컨트롤러(91)는 추력 목표값과 대응하는 추력이 출력되도록 전후 추진기(2)를 제어한다. 그 결과, 선박(S)은 지령 벡터와 대응하는 추력을 얻어 계획 항로를 따라 항행한다.The ship controller (6) obtains a modified command vector by adding a force resisting a disturbance force to the command vector, and distributes thrust to the forward and backward propellers (2) so that a thrust vector corresponding to the modified command vector is obtained by synthesizing the thrust output from the forward and backward propellers (2). In approach ship navigation, the thrust distributed to the transverse propeller (3) and the mooring device (10) is zero. The ship controller (6) generates a thrust target value for outputting the distributed thrust and outputs it to the forward and backward propulsion controller (91), and the forward and backward propulsion controller (91) controls the forward and backward propellers (2) so that the thrust corresponding to the thrust target value is output. As a result, the ship (S) obtains a thrust corresponding to the command vector and navigates along the planned route.

조선 컨트롤러(6)는, 선박(S)이 착안 개시 위치(P2)에 도달하면 착안 조선을 개시한다. 착안 조선에서, 조선 컨트롤러(6)는, 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보를 이용하여 착안 조선 지원 정보를 생성하고, 그것을 표시 장치(83)의 화면에 표시시킨다. 착안 조선에서는, 선박(S)을 착안 개시 위치(P2)로부터 소정의 계선 개시 위치(P3)로 이동시킨다. 계선 개시 위치(P3)는, 버스의 안벽(30)으로부터 수 ∼ 수십 m 정도만큼 떨어진 위치이고, 계선 개시 위치(P3)에 도달한 선박(S)의 선체(5)는 전후 방향이 안벽 방향(D1)과 대략 평행이고, 선수 방향 및 횡 방향 속도는 대략 제로이다. 표시 장치(83)의 화면 상에는, 착안 조선 지원 정보로서 목표 위치나 자선 위치가 오버레이된 항만의 해도나, 선수 방위각 및 선속 등의 항행 정보, 접안 거리(d), 카메라(28)로 촬상된 화상 등이 표시된다.The ship controller (6) initiates anchoring maneuver when the ship (S) reaches the anchoring start position (P2). In anchoring maneuver, the ship controller (6) generates anchoring maneuver support information using information acquired from the instrument group (7) or the port information provision device (32), and displays it on the screen of the display device (83). In anchoring maneuver, the ship (S) is moved from the anchoring start position (P2) to a predetermined mooring start position (P3). The mooring start position (P3) is a position located several to several tens of meters away from the quay wall (30) of the bus, and the hull (5) of the ship (S) that has reached the mooring start position (P3) is approximately parallel in the forward and backward direction to the quay wall direction (D1), and the bow direction and sideways direction speed are approximately zero. On the screen of the display device (83), the port chart with the target position or own ship position overlaid as navigation support information, navigation information such as the bow azimuth and ship speed, berthing distance (d), images captured by a camera (28), etc. are displayed.

조선자는 표시 장치(83)에 표시된 착안 조선 지원 정보에 기초하여 조이스틱(81) 및 회두 다이얼(82)을 조작한다. 조선 컨트롤러(6)는 조이스틱(81)의 경사 각도 및 경사 방향에 기초하여 지령 벡터를 구한다. 그러나, 선박(S)은 자동으로 착안 조선되어도 좋다. 이 경우, 조선 컨트롤러(6)는, 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보에 기초하여, 스스로 지령 벡터를 생성하여도 좋다.The ship operator operates the joystick (81) and the turning dial (82) based on the targeting support information displayed on the display device (83). The ship controller (6) obtains a command vector based on the inclination angle and inclination direction of the joystick (81). However, the ship (S) may be automatically targeted. In this case, the ship controller (6) may generate the command vector by itself based on information acquired from the instrument group (7) or the port information providing device (32).

조선 컨트롤러(6)는, 지령 벡터에 외란력에 저항하는 힘을 더하여 수정된 지령 벡터를 구하고, 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)로부터 출력되는 추력의 합성에 의해 수정된 지령 벡터에 대응하는 추력 벡터가 얻어지도록, 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)에 추력을 배분한다. 착안 조선에서는, 계선기(10)에 배분되는 추력은 제로이다. 조선 컨트롤러(6)는, 전후 추진 컨트롤러(91) 및 횡 추진 컨트롤러(92) 각각에 대하여 배분된 추력이 출력되도록 하는 추력 목표값을 생성하여 그것을 출력하고, 전후 추진 컨트롤러(91)는 주어진 추력 목표값과 대응하는 추력이 출력되도록 전후 추진기(2)를 제어하고, 횡 추진 컨트롤러(92)는 주어진 추력 목표값과 대응하는 추력이 출력되도록 횡 추진기(3)를 제어한다. 그 결과, 선박(S)은 지령 벡터와 대응하는 추력을 얻어 계선 개시 위치(P3)까지 주로 횡 이동한다.The ship controller (6) obtains a modified command vector by adding a force resisting a disturbance force to the command vector, and distributes thrust to the forward and backward propellers (2) and the transverse propellers (3) so that a thrust vector corresponding to the modified command vector is obtained by synthesizing the thrust output from the forward and backward propellers (2) and the transverse propellers (3). In the present shipbuilding, the thrust distributed to the mooring device (10) is zero. The ship controller (6) generates a thrust target value for outputting the distributed thrust to each of the forward and backward propellers (91) and the transverse propellers (92), and outputs the same, and the forward and backward propellers (91) control the forward and backward propellers (2) so that the thrust corresponding to the given thrust target value is output, and the transverse propellers (92) control the transverse propellers (3) so that the thrust corresponding to the given thrust target value is output. As a result, the ship (S) obtains thrust corresponding to the command vector and moves mainly laterally to the mooring start position (P3).

선박(S)이 계선 개시 위치(P3)에 도달하면, 선미측 계선기(10A) 및 선수측 계선기(10B)로부터 계선삭(R)이 조출되고, 계선삭(R)의 선단부가 안벽(30)에 설치된 계선주(35)에 계지된다. 그 사이, 조선 컨트롤러(6)는, 자동 방위 유지 기능으로, 선박(S)을 계선 개시 위치(P3)에 위치 유지시킨다. 조선 컨트롤러(6)의 자동 방위 유지 기능은, 설정 선수 방위각과 콤파스(21)로부터의 선수 방위각의 편차에 대해서 PID 연산 등을 수행하고, 그것을 회두 다이얼(82) 대신에 회두 모멘트 지령으로서 추력 배분 연산에 부여함으로써, 선수의 방위가 유지되도록 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)를 가동시킨다.When the ship (S) reaches the mooring start position (P3), the mooring line (R) is pulled out from the stern mooring device (10A) and the bow mooring device (10B), and the tip of the mooring line (R) is moored to the mooring post (35) installed on the quay wall (30). In the meantime, the ship controller (6) maintains the ship (S) at the mooring start position (P3) with an automatic heading maintenance function. The automatic heading maintenance function of the ship controller (6) performs PID calculations, etc. for the deviation of the set bow heading from the compass (21), and applies this as a turning moment command to the thrust distribution calculation instead of the turning dial (82), thereby operating the forward and backward propulsion devices (2) and the transverse propulsion devices (3) so that the bow heading is maintained.

모든 계선삭(R)의 선단부가 안벽(30)에 설치된 계선주(35)에 계지되고 나서, 조선 컨트롤러(6)는 계선 조선을 개시한다. 조선 컨트롤러(6)는 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보를 이용하여 계선 조선 지원 정보를 생성하고, 이것을 표시 장치(83)의 화면에 표시시킨다. 표시 장치(83)의 화면 상에는, 계선 조선 지원 정보로서 목표 위치나 자선 위치가 오버레이된 항만의 해도나, 선수 방위각 및 선속 등의 항행 정보, 접안 거리(d), 카메라(28)로 촬상된 화상 등이 표시된다.After the tip of all mooring lines (R) are tied to the mooring posts (35) installed on the quay wall (30), the ship controller (6) starts mooring. The ship controller (6) generates mooring support information using information acquired from the instrument group (7) or the port information provision device (32), and displays this on the screen of the display device (83). On the screen of the display device (83), the port chart with the target position or own ship position overlaid, navigation information such as the bow azimuth and ship speed, the berthing distance (d), and images captured by the camera (28) are displayed as mooring support information.

계선 조선은 자동으로 수행되고, 조선 컨트롤러(6)는 계기 군(7)이나 항만 정보 제공 장치(32)로부터 취득한 정보에 기초하여 지령 벡터를 생성한다. 그러나, 조선자는 표시 장치(83)에 표시된 계선 조선 지원 정보를 시인하여 필요에 따라서 조이스틱(81) 및 회두 다이얼(82)을 조작하여도 좋다. 이 경우, 조이스틱(81) 및 회두 다이얼(82)이 접수한 조작이, 조선 컨트롤러(6)에서 생성된 지령에 대해 우선되어도 좋다. The mooring operation is performed automatically, and the ship controller (6) generates a command vector based on information acquired from the instrument group (7) or the port information providing device (32). However, the ship operator may recognize the mooring operation support information displayed on the display device (83) and operate the joystick (81) and the turning dial (82) as needed. In this case, the operation received by the joystick (81) and the turning dial (82) may be given priority over the command generated by the ship controller (6).

조선 컨트롤러(6)는, 지령 벡터에 외란력에 저항하는 힘을 더하여 수정된 지령 벡터를 구하고, 계선기(10), 전후 추진기(2) 및 횡추진기(3)로부터 출력되는 추력의 합성에 의해 수정된 지령 벡터와 대응하는 추력 벡터가 얻어지도록, 계선기(10), 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)에 추력을 배분한다. 조선 컨트롤러(6)는 윈치 컨트롤러(50), 전후 추진 컨트롤러(91) 및 횡 추진 컨트롤러(92) 각각에 대해 배분된 추력이 출력되도록 하는 추력 목표값을 생성하여 그것을 출력한다. 윈치 컨트롤러(50)는 주어진 추력 목표값과 대응하는 추력이 출력되도록 계선기(10)를 제어한다. 구체적으로는, 윈치 컨트롤러(50)는 계선삭(R)을 권취하거나 조출하거나 하여 장력 및 삭장(索長)을 조정함으로써 추력 목표값을 얻을 수 있도록, 윈치(W)의 동작을 제어한다. 전후 추진 컨트롤러(91)는 주어진 추력 목표값과 대응하는 추력이 출력되도록 전후 추진기(2)를 제어하고, 횡 추진 컨트롤러(92)는 주어진 추력 목표값과 대응하는 추력이 출력되도록 횡 추진기(3)를 제어한다. 그 결과, 선박(S)은 지령 벡터와 대응하는 추력을 얻어 접안될 때까지 주로 횡 방향 이동한다.The ship controller (6) obtains a modified command vector by adding a force resisting a disturbance force to the command vector, and distributes thrust to the mooring device (10), the forward and backward propulsion device (2), and the lateral propulsion device (3) so that a thrust vector corresponding to the modified command vector is obtained by synthesizing the thrust output from the mooring device (10), the forward and backward propulsion device (2), and the lateral propulsion device (3). The ship controller (6) generates a thrust target value that causes the distributed thrust to be output for each of the winch controller (50), the forward and backward propulsion controller (91), and the lateral propulsion controller (92), and outputs it. The winch controller (50) controls the mooring device (10) so that the thrust corresponding to the given thrust target value is output. Specifically, the winch controller (50) controls the operation of the winch (W) so that the thrust target value can be obtained by adjusting the tension and the length of the mooring line (R) by taking it in or out. The forward and backward propulsion controller (91) controls the forward and backward propulsion unit (2) so that the thrust corresponding to the given thrust target value is output, and the lateral propulsion controller (92) controls the lateral propulsion unit (3) so that the thrust corresponding to the given thrust target value is output. As a result, the ship (S) obtains the thrust corresponding to the command vector and moves mainly in the lateral direction until it docks.

계선 조선에서 추력 배분에서는, 계선기(10)에의 추력의 배분이 우선된다. 각각의 계선기(10)에는 계선삭(R)의 장력의 허용 범위가 설정되어 있다. 계선 조선이 개시되고, 계선기(10)의 권상 동작에 의해 계선삭(R)의 휨이 해소된 후에는, 장력계(52)에서 측정되는 계선삭(R)의 장력이 허용 범위 내로 유지되도록, 계선기(10)에 추력이 배분된다. 여기서, 장력의 허용 범위는 0보다 크고 또한 계선기(10A, 10B)의 최대 권취력보다 작은 소정의 임계값 이하이다. 계선기(10A, 10B)의 최대 권취력은 계선기(10A, 10B) 각각에 고유의 알려진 값이다. 계선기(10A, 10B) 각각에 대하여, 계선삭(R)의 장력에 관한 임계값(허용 범위)이 개별적으로 설정되어도 좋다. 또는, 모든 계선기(10A, 10B)에 대하여, 동일한 계선삭(R)의 장력에 관한 임계값(허용 범위)이 설정되어도 좋다.In the distribution of thrust in the mooring line, priority is given to the distribution of thrust to the mooring machine (10). The allowable range of the tension of the mooring line (R) is set for each mooring machine (10). After the mooring line is started and the bending of the mooring line (R) is relieved by the winding operation of the mooring machine (10), the thrust is distributed to the mooring machine (10) so that the tension of the mooring line (R) measured by the tension gauge (52) is maintained within the allowable range. Here, the allowable range of the tension is a predetermined threshold value that is greater than 0 and less than the maximum winding force of the mooring machine (10A, 10B). The maximum winding force of the mooring machine (10A, 10B) is a known value unique to each mooring machine (10A, 10B). The threshold value (allowable range) for the tension of the mooring line (R) may be individually set for each mooring machine (10A, 10B). Alternatively, for all the rigging devices (10A, 10B), a threshold value (tolerance range) regarding the tension of the same rigging line (R) may be set.

계선 조선에서 추력 배분에서는, 먼저, 각각의 계선삭(R)의 장력이 허용 범위 내로 유지되도록 각 계선기(10)에 추력이 배분된다. 그리고, 모든 계선기(10)가 출력하는 추력의 합성 벡터(계선기 추력 벡터)를 구하고, 지령 벡터로부터 계선기 추력 벡터를 뺀 부족분이 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)로부터 출력되는 추력으로 보충된다. 부족분이 발생하지 않는 경우에는, 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)로부터 출력되는 추력은 제로라도 좋다. 이와 같이 추력이 배분됨으로써, 조선 컨트롤러(6)는, 계선 조선의 적어도 일부분에서, 선수측 계선기(10B) 및 선미측 계선기(10A)에 계선삭(R)의 권취 동작을 수행하게 하는 동시에, 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3) 중 적어도 일방에 계선삭(R)의 장력을 경감시키도록 하는 추력을 출력하도록, 이들 추진 디바이스(9)를 제어한다.In the thrust distribution in the mooring ship, first, the thrust is distributed to each mooring machine (10) so that the tension of each mooring line (R) is maintained within the allowable range. Then, the composite vector of the thrust output by all the mooring machines (10) (mooring machine thrust vector) is obtained, and the difference obtained by subtracting the mooring machine thrust vector from the command vector is supplemented by the thrust output from the forward and backward propellers (2) and the transverse propellers (3). If no difference occurs, the thrust output from the forward and backward propellers (2) and the transverse propellers (3) may be zero. By distributing the thrust in this way, the ship controller (6) controls these propulsion devices (9) to perform a winding operation of the mooring line (R) on the bow side mooring device (10B) and the stern side mooring device (10A) in at least a part of the mooring line, and at the same time outputs a thrust to reduce the tension of the mooring line (R) on at least one of the forward and reverse propulsion devices (2) and the transverse propulsion device (3).

[착안 조선 감시 처리][Intended Joseon surveillance processing]

상기의 착안 조선 시(바람직하게는, 착안 조선 및 계선 조선 시)에, 조선 컨트롤러(6)의 착안 조선 감시부(70)는 안벽(30)과 선박(S)의 충돌을 회피하기 위해 착안 조선을 감시한다. 도 7은 조선 컨트롤러(6)의 착안 조선 감시부(70)의 구성을 도시하는 흐름도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 착안 조선 감시부(70)는, 거리 연산기(41), 속도 연산기(42), 외란력 연산기(43), 충돌 레벨 연산기(44), 충돌 가능성 판정기(45), 제동 필요 여부 판정기(46) 및 추력 하한값 연산기(47)를 구비한다.During the above-described landing ship operation (preferably, during the landing ship operation and mooring ship operation), the landing ship monitoring unit (70) of the ship controller (6) monitors the landing ship operation to avoid collision between the quay wall (30) and the ship (S). Fig. 7 is a flow chart showing the configuration of the landing ship monitoring unit (70) of the ship controller (6). As shown in Fig. 7, the landing ship monitoring unit (70) is provided with a distance calculator (41), a speed calculator (42), a disturbance force calculator (43), a collision level calculator (44), a collision possibility determiner (45), a braking necessity determiner (46), and a thrust lower limit calculator (47).

거리 연산기(41)는 접안 거리(d)를 구하여 충돌 레벨 연산기(44)에 출력한다. 도 8은 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 설명하는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 접안 거리(d)는, 선박(S)의 선체(5)와 안벽(30) 사이의 거리 중 최단의 거리이다. 거리 연산기(41)는 거리계(27)에서 검출된 거리(선수로부터 안벽(30)까지의 선수측 거리 및/또는 선미로부터 안벽(30)까지의 선미측 거리)와, 콤파스(21)에 의해 검출된 선박(S)의 선수 방위각과, 미리 기억된 선체(5) 모델 및 안벽 정보로부터, 접안 거리(d)를 구할 수 있다. 안벽 정보는, 접안하고자 하는 안벽(30)의 위치, 안벽 방향(D1), 안벽의 형식 등의 정보를 포함한다. 예를 들어, 선박(S)의 선수가 선미보다 안벽(30)에 가까운 경우에는, 선수와 안벽(30)의 거리가 접안 거리(d)가 된다. 또한, 선박(S)의 선미가 선수보다 안벽(30)에 가까운 경우에는, 선미와 안벽(30)의 거리가 접안 거리(d)가 된다. 선미와 선수 중 어느 하나가 안벽(30)에 가까운지는, 안벽 방향(D1)과 선수 방위각의 관계에 기초하여 판단할 수 있다.The distance calculator (41) calculates the berthing distance (d) and outputs it to the collision level calculator (44). Fig. 8 is a drawing explaining the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp). As illustrated in Fig. 8, the berthing distance (d) is the shortest distance between the hull (5) of the ship (S) and the berth (30). The distance calculator (41) can calculate the berthing distance (d) from the distance detected by the rangefinder (27) (the bow-side distance from the bow to the berth (30) and/or the stern-side distance from the stern to the berth (30)), the bow azimuth of the ship (S) detected by the compass (21), and the hull (5) model and berth information that are memorized in advance. The berth information includes information such as the position of the berth (30) to be berthed, the berth direction (D1), and the berth type. For example, when the bow of a ship (S) is closer to the quay wall (30) than the stern, the distance between the bow and the quay wall (30) becomes the berthing distance (d). Also, when the stern of a ship (S) is closer to the quay wall (30) than the bow, the distance between the stern and the quay wall (30) becomes the berthing distance (d). Whether either the stern or the bow is closer to the quay wall (30) can be determined based on the relationship between the quay wall direction (D1) and the bow azimuth.

속도 연산기(42)는 접안 속도(Uapp)를 구하여 충돌 레벨 연산기(44)에 출력한다. 접안 속도(Uapp)는, 선박(S)의 속도(U)의 안벽(30)을 향하는 방향(이하, 「접안 방향(D2)」이라고 칭한다)의 성분이다. 접안 속도(Vapp)는, 속도계(22)에서 검출되는 선박(S)의 속도(U) 및 대지 침로 방위와, 콤파스(21)에서 검출되는 선박(S)의 선수 방위각과, 미리 기억된 선체(5) 모델 및 안벽 정보를 이용하여 구할 수 있다.The speed calculator (42) calculates the berthing speed (Uapp) and outputs it to the collision level calculator (44). The berthing speed (Uapp) is a component of the speed (U) of the ship (S) in the direction toward the berth (30) (hereinafter referred to as “berthing direction (D2)”). The berthing speed (Vapp) can be calculated using the speed (U) and ground course bearing of the ship (S) detected by the speedometer (22), the bow bearing of the ship (S) detected by the compass (21), and the hull (5) model and berth information that are memorized in advance.

외란력 연산기(43)는 접안 외란력(Fapp)을 구하여 충돌 레벨 연산기(44)에 출력한다. 도 9는 접안 외란력(Fapp)을 설명하는 도면이다. 도 9에 도시돤 바와 같이, 접안 외란력(Fapp)은, 선박(S)에 작용하는 외란력(F)의 접안 방향(D2)의 성분이다. 외란력(F)에는, 선체(5)에 가해지는 유체력 및 바람이 선체(5)에 가하는 풍압력 중 적어도 일방을 포함하고 있어도 좋다. 유체력은, 예를 들어, 조류계(29)로 계측된 조류와 미리 기억된 선체(5) 모델에 기초하여 산출할 수 있다. 또는, 유체력은, 기상ㆍ해상 정보에 포함되는 항만 내의 조류 및 조위와 미리 기억된 선체(5) 모델에 기초하여 산출할 수 있다. 풍압력은, 예를 들어, 풍향풍속계(25)로 계측된 풍향 및 풍속과 선체(5) 모델에 기초하여 산출할 수 있다. 또는, 풍압력은, 기상ㆍ해상 정보에 포함되는 항만 내의 풍속, 풍향과 미리 기억된 선체(5) 모델에 기초하여 산출할 수 있다. 접안 외란력(Fapp)은, 유체력 및 풍압력과, 콤파스(21)로 검출된 선박(S)의 선수 방위각과, 미리 기억된 선체(5) 모델 및 안벽 정보를 이용하여 구할 수 있다. The disturbance force calculator (43) calculates the berthing disturbance force (Fapp) and outputs it to the collision level calculator (44). Fig. 9 is a drawing explaining the berthing disturbance force (Fapp). As illustrated in Fig. 9, the berthing disturbance force (Fapp) is a component of the disturbance force (F) acting on the ship (S) in the berthing direction (D2). The disturbance force (F) may include at least one of the fluid force applied to the hull (5) and the wind pressure applied to the hull (5). The fluid force can be calculated based on, for example, the tidal current measured by the tidal current meter (29) and the hull (5) model stored in advance. Alternatively, the fluid force can be calculated based on the tidal current and tide level in the port included in the weather/maritime information and the hull (5) model stored in advance. The wind pressure can be calculated based on the wind direction and wind speed measured by, for example, an anemometer (25) and the hull (5) model. Alternatively, the wind pressure can be calculated based on the wind speed and direction in the port included in the weather and maritime information and the hull (5) model memorized in advance. The berthing disturbance force (Fapp) can be obtained using the fluid force and wind pressure, the bow azimuth of the ship (S) detected by the compass (21), and the hull (5) model and quay wall information memorized in advance.

도 7로 되돌아 가서, 충돌 레벨 연산기(44)는 충돌 레벨(J)을 구하여 추력 하한값 연산기(47), 충돌 가능성 판정기(45) 및 제동 필요 여부 판정기(46)에 출력한다. 「충돌 레벨(J)」은, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성의 지표이다. 여기서, 소정의 접근 속도 임계값(Usafe) 이하로 이동하는 선체(5)가 안벽(30)에 접촉하는 정도에서는 선체(5)에는 손상은 생기지 않고, 접근 속도 임계값(Usafe)을 넘어 이동하는 선체(5)가 안벽(30)에 충돌하면 선체(5)에 손상이 생길 가능성이 있다. 충돌 레벨(J)은, 이와 같이 선체(5)에 손상이 생기도록 하는 충돌의 가능성의 정도를 평가하는 지표이다.Returning to Fig. 7, the collision level calculator (44) obtains the collision level (J) and outputs it to the thrust lower limit calculator (47), the collision possibility determiner (45), and the braking necessity determiner (46). The "collision level (J)" is an index of the possibility of collision with the quay wall (30) of the ship (S). Here, if the hull (5) moving at a predetermined approach speed threshold value (Usafe) or less contacts the quay wall (30), no damage occurs to the hull (5), but if the hull (5) moving exceeding the approach speed threshold value (Usafe) collides with the quay wall (30), there is a possibility of damage to the hull (5). The collision level (J) is an index that evaluates the degree of possibility of a collision that will cause damage to the hull (5) in this way.

충돌 레벨(J)은, 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 변수로 하는 함수이다. 충돌 레벨(J)은, 접안 외란력(Fapp)를 변수로 하는 보정항을 포함하고 있어도 좋다. 충돌 레벨(J)을 구하는 연산식, 연산 모델 또는 연산 테이블은 미리 조선 컨트롤러(6)에 기억되어 있다. 다음의 식 1은 충돌 레벨(J)을 구하는 연산식의 일례이다. 그러나, 충돌 레벨(J)은, 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 변수로 하는 함수로서 충돌의 가능성의 레벨을 나타내는 것이라면 좋고, 식 1에 나타내는 예에 한정되지 않는다.The collision level (J) is a function that uses the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp) as variables. The collision level (J) may include a correction term that uses the berthing disturbance force (Fapp) as a variable. An equation, an equation model, or an equation table for obtaining the collision level (J) is stored in advance in the shipbuilding controller (6). The following equation 1 is an example of an equation for obtaining the collision level (J). However, the collision level (J) may be a function that uses the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp) as variables as long as it represents the level of possibility of collision, and is not limited to the example shown in equation 1.

[수 1][Number 1]

··· (식 1) ··· (Formula 1)

다만, dsafe > d인 경우에는, J = 0However, if dsafe > d, J = 0

상기의 식 1에서, dsafe는 접안 거리 임계값이다. 접안 거리 임계값(dsafe)은 임의의 값이지만, 예를 들어, 50 [m]로 설정되어도 좋다. 접안 거리(d)가 접안 거리 임계값(dsafe)보다 큰 경우에는, 선박(S)은 안벽(30)과 충돌의 가능성이 충분히 낮기 때문에, 조선 컨트롤러(6)는 충돌 회피 처리를 정지하여도 좋다.In the above equation 1, dsafe is a berthing distance threshold value. The berthing distance threshold value (dsafe) is an arbitrary value, but may be set to, for example, 50 [m]. If the berthing distance (d) is greater than the berthing distance threshold value (dsafe), the ship (S) has a sufficiently low possibility of collision with the berth (30), so the ship controller (6) may stop the collision avoidance processing.

상기 식 1에서, Kdist는 외란력 계수이다. 외란력 계수(Kdist)는 임의의 값이지만, 예를 들어, 선체(5)의 질량의 역수의 정수배의 값으로 설정되어도 좋다.In the above equation 1, Kdist is a disturbance force coefficient. The disturbance force coefficient (Kdist) is an arbitrary value, but may be set to a value that is an integer multiple of the reciprocal of the mass of the hull (5), for example.

상기 식 1은, 속도항과 외란항을 포함한다. 항만의 바람이 거의 없고, 조류도 무시할 정도로 작은 경우에는, 외란항이 생략되어도 좋다.The above equation 1 includes a velocity term and a disturbance term. If there is almost no wind in the port and the current is so small that it can be ignored, the disturbance term may be omitted.

도 10은, 착안 조선 감시부(70)(특히, 충돌 가능성 판정기(45), 제동 필요 여부 판정기(46), 및 추력 하한값 연산기(47))의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 여기서, 이하의 설명에서는, 착안 조선 감시부(70)가 충돌 가능성의 판정(스텝(S2 ~ S4)), 접안 방향(D2)으로의 추력의 저감의 필요성의 유무의 판정(스텝(S5 ~ S6)), 및 이안 방향 추력 하한값의 연산(스텝(S7))을 수행하지만, 이들 중 적어도 1개가 추진 제어부(69)에 의해 수행되어도 좋다.Fig. 10 is a flow chart showing the processing flow of the landing direction monitoring unit (70) (in particular, the collision possibility determining unit (45), the braking necessity determining unit (46), and the thrust lower limit calculating unit (47)). Here, in the following description, the landing direction monitoring unit (70) performs the determination of the collision possibility (steps (S2 to S4)), the determination of the necessity of reducing the thrust in the landing direction (D2) (steps (S5 to S6)), and the calculation of the thrust lower limit in the landing direction (step (S7)), but at least one of these may be performed by the propulsion control unit (69).

도 10에 도시된 바와 같이, 충돌 가능성 판정기(45)는 충돌 레벨 연산기(44)에서 산출된 충돌 레벨(J)을 취득하고(스텝(S1)), 충돌 레벨(J)과 미리 주어진 충돌 판정 임계값을 비교한다(스텝(S2)). 충돌 판정 임계값은 충돌 가능성 판정기(45)에 미리 주어져 기억되어 있다. 충돌 가능성 판정부(45)는, 충돌 레벨(J)이 충돌 판정 임계값보다 큰 경우에는(스텝(S2)에서 YES), 충돌 가능성이 있다고 판정한다(스텝(S3)). 충돌 가능성 판정부(45)는, 충돌 레벨(J)이 충돌 판정 임계값 이하인 경우에는(스텝(S2)에서 NO), 충돌 가능성이 낮다(또는 없다)고 판정한다(스텝(S4)). 상기 식 1에서 구하는 충돌 레벨(J)을 채용하는 경우, 충돌 판정 임계값은 0이고, 충돌 레벨(J)이 0 이하이면 충돌의 가능성은 낮다고 판정되고, 충돌 레벨(J)이 0보다 큰 경우는 충돌의 가능성이 있다고 판정된다.As illustrated in Fig. 10, the collision possibility determiner (45) obtains the collision level (J) calculated by the collision level calculator (44) (step (S1)) and compares the collision level (J) with a collision decision threshold value given in advance (step (S2)). The collision decision threshold value is given in advance to the collision possibility determiner (45) and stored. The collision possibility determiner (45) determines that there is a collision possibility if the collision level (J) is greater than the collision decision threshold value (YES in step (S2)) (step (S3)). The collision possibility determiner (45) determines that there is a collision possibility if the collision level (J) is equal to or less than the collision decision threshold value (NO in step (S2)) (step (S4)). When the collision level (J) obtained from the above equation 1 is adopted, the collision determination threshold is 0, and when the collision level (J) is less than or equal to 0, it is determined that the possibility of collision is low, and when the collision level (J) is greater than 0, it is determined that there is a possibility of collision.

충돌의 가능성이 낮다고 판정된 경우(스텝(S4)), 착안 조선 감시부(70)의 처리는 처음으로 되돌아간다. 한편, 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우(스텝(S3)), 제동 필요 여부 판정기(46)는, 충돌 레벨 연산기(44)에서 산출된 충돌 레벨(J)을 이용하여, 접안 방향(D2)으로 이동하는 선박(S)의 제동의 필요 여부를 판정한다. 여기서, 제동이란 선박(S)의 접안 방향(D2)으로의 이동 속도를 강제적으로 감속시키는 것을 의미한다. 제동 필요 여부 판정부(46)는, 충돌 레벨(J)이 제동 필요 여부 임계값(Jth)보다 큰 경우(스텝(S5)에서 YES)에, 제동이 필요하다고 판정한다(스텝(S6)). 제동 필요 여부 임계값(Jth)은 제동 필요 여부 판정기(46)에 미리 주어져 기억되어 있다. 제동 필요 여부 임계값(Jth)은 임의의 값이지만, 충돌 레벨(J)이 제동 필요 여부 임계값(Jth)을 초과하는 경우에는, 선박(S)에 제동력을 강제적으로 발생시키지 않으면, 선박(S)이 안벽(30)에 충돌하여 선체(5)가 손상될 가능성이 높은 것으로 한다. 여기서, 선박(S)을 제동하는 것에는, 접안 방향(D2)으로의 추력을 급격히 저감시키는 것과, 이안 방향(D3)으로의 추력을 증가시키는 것 중 적어도 일방을 포함할 수 있다.If it is determined that the possibility of a collision is low (step (S4)), the processing of the berthing monitoring unit (70) returns to the beginning. On the other hand, if it is determined that there is a possibility of a collision (step (S3)), the braking necessity determination unit (46) determines whether braking is necessary for the vessel (S) moving in the berthing direction (D2) by using the collision level (J) calculated by the collision level calculator (44). Here, braking means forcibly reducing the moving speed of the vessel (S) in the berthing direction (D2). The braking necessity determination unit (46) determines that braking is necessary if the collision level (J) is greater than the braking necessity threshold value (Jth) (YES in step (S5)) (step (S6)). The braking necessity threshold value (Jth) is given to the braking necessity determination unit (46) in advance and stored. The braking requirement threshold (Jth) is an arbitrary value, but if the collision level (J) exceeds the braking requirement threshold (Jth), if braking force is not forcibly applied to the ship (S), it is assumed that there is a high possibility that the ship (S) will collide with the berth (30) and the hull (5) will be damaged. Here, braking the ship (S) may include at least one of rapidly reducing the thrust in the berthing direction (D2) and increasing the thrust in the unberthing direction (D3).

나아가, 제동이 필요하다고 판정된 경우(스텝(S6))에, 추력 하한값 연산기(47)는, 충돌 레벨(J)에 기초하여 이안 방향 추력 하한값을 구한다(스텝(S7)). 이안 방향 추력 하한값은, 이안 방향(D3)으로 발생시키는 추력의 하한값이다. 추력의 방향을 접안 방향(D2)에서 이안 방향(D3)으로 전환할 때, 및, 전환한 직후에, 이안 방향(D3)의 추력이 이안 방향 추력 하한값을 하회하는 경우에는, 선박(S)의 제동력은 충분히 작동하지 않고, 선박(S)이 안벽(30)에 충돌할 우려가 있다.Furthermore, when it is determined that braking is necessary (step (S6)), the thrust lower limit calculator (47) calculates the lower limit of the thrust in the berthing direction based on the collision level (J) (step (S7)). The lower limit of the thrust in the berthing direction is the lower limit of the thrust generated in the berthing direction (D3). When the direction of the thrust is changed from the berthing direction (D2) to the berthing direction (D3), and immediately after the change, if the thrust in the berthing direction (D3) falls below the lower limit of the thrust in the berthing direction, the braking force of the ship (S) does not operate sufficiently, and there is a risk that the ship (S) may collide with the berth (30).

예를 들어, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 이안 방향 추력 하한값은, 충돌 레벨(J)의 값에 선형적으로 비례한다. 도 11의 예에서는, 충돌 레벨(J)이 제동 필요 여부 임계값(Jth)인 경우의 이안 방향 추력 하한값은 음의 값이고, 충돌 레벨(J)이 제동 필요 여부 임계값(Jth)보다 큰 범위에서, 이안 방향 추력 하한값은 충돌 레벨(J)의 증가에 따라 커지게 된다. 여기서, 이안 방향 추력이 음의 값인 것은, 접안 방향(D2)으로의 추력인 것을 의미하고, 이안 방향 추력 하한값이 음의 값인 경우는 이안 방향 추력 하한값의 절대값을 접안 방향 추력 상한값으로 읽어낼 수 있다. 또한, 도 12의 예에서는, 충돌 레벨(J)이 제동 필요 여부 임계값(Jth)인 경우의 이안 방향 추력 하한값은 양의 값이고, 충돌 레벨(J)이 제동 필요 여부 임계값(Jth)보다 큰 범위에서, 이안 방향 추력 하한값은 충돌 레벨(J)의 증가에 따라 커지게 된다. 또한, 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 이안 방향 추력 하한값은, 충돌 레벨(J)의 값에 계단 형상으로 비례하고 있어도 좋다. 충돌 레벨(J)로부터 이안 방향 추력 하한값을 구하는 식은 미리 제동 필요 여부 판정기(46)에 기억되어 있다.For example, as illustrated in FIGS. 11 and 12, the lower limit of the thrust in the direction of the Ian is linearly proportional to the value of the collision level (J). In the example of FIG. 11, when the collision level (J) is the threshold value for whether or not braking is necessary (Jth), the lower limit of the thrust in the direction of the Ian is a negative value, and in a range where the collision level (J) is greater than the threshold value for whether or not braking is necessary (Jth), the lower limit of the thrust in the direction of the Ian increases as the collision level (J) increases. Here, a negative value of the thrust in the direction of the Ian means that it is a thrust in the direction of the landing (D2), and when the lower limit of the thrust in the direction of the Ian is a negative value, the absolute value of the lower limit of the thrust in the direction of the landing can be read as the upper limit of the thrust in the direction of the landing. In addition, in the example of Fig. 12, when the collision level (J) is the braking necessity threshold value (Jth), the lower limit of the thrust in the direction of the Ian is a positive value, and in a range where the collision level (J) is greater than the braking necessity threshold value (Jth), the lower limit of the thrust in the direction of the Ian increases as the collision level (J) increases. In addition, for example, as shown in Fig. 13, the lower limit of the thrust in the direction of the Ian may be proportional to the value of the collision level (J) in a step shape. An equation for obtaining the lower limit of the thrust in the direction of the Ian from the collision level (J) is stored in advance in the braking necessity determination device (46).

도 10으로 되돌아 가서, 착안 조선 감시부(70)는, 충돌의 가능성의 유무와, 제동의 필요성의 유무와, 이안 방향 추력 하한값을, 추진 제어부(69) 및 표시 제어부(66)에 출력한다(스텝(S8)). 표시 제어부(66)는 충돌의 가능성과, 추력의 방향 전환의 필요성과, 이안 방향 추력 하한값을 표시 장치(83)에 표시시킨다. 조선자는 이러한 표시를 보고 조선 지령을 입력할 수 있다.Returning to Figure 10, the propulsion control unit (70) outputs the presence or absence of a possibility of collision, the presence or absence of a necessity of braking, and the lower limit of the thrust in the direction of the seaward direction to the propulsion control unit (69) and the display control unit (66) (step (S8)). The display control unit (66) displays the possibility of collision, the necessity of changing the direction of the thrust, and the lower limit of the thrust in the direction of the seaward direction on the display device (83). The shipbuilder can input a ship command by looking at this display.

추진 제어부(69)는, 수동 조종 중과 자동 조종 중에 관계없이, 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우는, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력이 저감되도록 추진 디바이스(9)의 동작을 제어하여도 좋다. 예를 들어, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력의 크기를 저감하는 것이나, 선박(S)에 이안 방향(D3)의 추력을 작용시킴으로써, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력을 저감할 수 있다. 구체적으로는, 추진 제어부(69)는, 계선기(10)의 계선삭(R)의 인장력을 저감시키거나, 전후 추진기(2) 및/또는 횡 추진기(3)에서 발생하는 접안 방향(D2)의 추력을 저감시키거나 함으로써, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력의 크기를 저감시킬 수 있다.The propulsion control unit (69) may control the operation of the propulsion device (9) so that the thrust in the berthing direction (D2) acting on the ship (S) is reduced, regardless of whether it is during manual or automatic steering, if it is determined that there is a possibility of a collision. For example, the thrust in the berthing direction (D2) acting on the ship (S) can be reduced by reducing the size of the thrust in the berthing direction (D2) acting on the ship (S) or by applying the thrust in the unberthing direction (D3) to the ship (S). Specifically, the propulsion control unit (69) can reduce the size of the thrust in the berthing direction (D2) acting on the ship (S) by reducing the tensile force of the mooring line (R) of the mooring device (10) or by reducing the thrust in the berthing direction (D2) generated from the forward/backward propulsion device (2) and/or the transverse propulsion device (3).

또한, 자동 조종 중에 제동이 필요하다고 판정된 경우, 추진 제어부(69)는 접안 방향 추력 최대값 이하가 되도록 접안 방향의 추력을 저감시키거나, 또는, 이안 방향 추력 하한값 이상이 되도록 이안 방향의 추력을 증대시킨다. 여기서, 수동 조종을 할 때에는, 추진 제어부(69)는 입력된 지령에 기초하여 제동의 처리를 수행한다. 이러한 추진 제어부(69)의 제동의 처리에는, 선박(S)에 작용하는 추력을 접안 방향(D2)으로부터 이안 방향(D3)으로 전환시키는 것도 포함될 수 있다. 예를 들어, 선박(S)에 접안 방향(D2)의 추력이 작용하고 있는 경우에, 이안 방향 추력 하한값의 추력을 발생시키는 경우에는, 추력의 방향 전환이 수행된다.In addition, when it is determined that braking is necessary during automatic piloting, the propulsion control unit (69) reduces the thrust in the berthing direction so as to be less than or equal to the maximum thrust in the berthing direction, or increases the thrust in the disembarking direction so as to be more than or equal to the lower limit thrust in the disembarking direction. Here, when manual piloting is performed, the propulsion control unit (69) performs braking processing based on the input command. The braking processing of the propulsion control unit (69) may also include switching the thrust applied to the ship (S) from the berthing direction (D2) to the disembarking direction (D3). For example, when the thrust in the berthing direction (D2) is applied to the ship (S), the thrust direction is switched when the thrust of the lower limit thrust in the disembarking direction is generated.

전술한 바와 같이, 계선 조선 시에 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력은 주로 계선기(10)의 권취력에 의해 발생하고, 부족분이 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)에서 발생하는 추력으로 보충되고 있다. 이러한 상태로부터 추력의 방향을 접안 방향(D2)으로부터 이안 방향(D3)으로 전환할 때에는, 전후 추진기(2) 및 횡 추진기(3)에서 추력을 발생시키고, 계선기(10)에서 발생시키는 추력을 대체로 제로로 한다. 그리고, 계선삭(R)의 느슨함을 발생시키지 않고 또한 추진기(2, 3)로부터 발생하는 추력을 저해하지 않도록, 계선기(10)의 권취력이 0보다 크고 또한 낮은 값으로 설정된다.As described above, the thrust in the berthing direction (D2) acting on the ship (S) during mooring is mainly generated by the winding force of the mooring device (10), and the insufficient amount is supplemented by the thrust generated from the forward and backward propellers (2) and the transverse propellers (3). From this state, when the direction of the thrust is changed from the berthing direction (D2) to the unberthing direction (D3), the thrust is generated from the forward and backward propellers (2) and the transverse propellers (3), and the thrust generated from the mooring device (10) is generally set to zero. In addition, the winding force of the mooring device (10) is set to a value greater than 0 and lower so as not to cause slack in the mooring line (R) and not to hinder the thrust generated from the propellers (2, 3).

또한, 추진 제어부(69)는, 안벽 방향(D3)으로의 추력이 작용하고 있고, 또한, 안벽 방향(D3)으로의 추력이 안벽 방향 추력 하한값을 하회하는 경우에는, 선박(S)이 안벽(30)으로부터 멀어지기 위한 추력(즉, 제동을 위한 추력)이 부족하고 있다고 하여, 횡추진 컨트롤러(92)에 주어지는 추력 목표값을 이안 방향 추력 하한값으로 자동적으로 치환하여도 좋다. 이에 따라서, 선박(S)의 접안 방향(D2)의 속도 성분이 과부족 없이 감소하고, 선박(S)이 안벽(30)에 충돌하는 것을 회피할 수 있다.In addition, the propulsion control unit (69) may automatically substitute the thrust target value given to the transverse propulsion controller (92) with the thrust lower limit in the direction of the berth, if the thrust in the direction of the berth (D3) is applied and, furthermore, the thrust in the direction of the berth (D3) is lower than the lower limit of the thrust in the direction of the berth, assuming that the thrust for the vessel (S) to move away from the berth (30) (i.e., the thrust for braking) is insufficient. Accordingly, the speed component of the vessel (S) in the direction of berthing (D2) is reduced without excess or deficiency, and the vessel (S) can avoid colliding with the berth (30).

[총괄][Overall]

본 개시의 제1 항목에 따른 착안 조선 감시 장치(70)는, 선박(S)의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 장치(70)로서, 선박(S)으로부터 안벽(30)까지의 거리인 접안 거리(d), 및 선박(S)의 접안 방향(D2)의 속도인 접안 속도(Uapp)를 취득하고, 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 이용하여 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨(J)을 산출하는 충돌 레벨 연산기(44)와, 충돌 레벨(J)에 기초하여 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성의 유무를 판정하는 충돌 가능성 판정기(45)를 구비하고, 충돌 레벨(J)은 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 변수로 하는 함수인 것을 특징으로 한다.A landing navigation monitoring device (70) according to the first item of the present disclosure is a landing navigation monitoring device (70) for monitoring the landing of a ship (S), and comprises: a collision level calculator (44) for obtaining a berthing distance (d) which is a distance from the ship (S) to the berth (30), and a berthing speed (Uapp) which is a speed in the berthing direction (D2) of the ship (S), and calculating a collision level (J) which is an indicator of the possibility of collision of the ship (S) with the berth (30) using the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp), and a collision possibility determiner (45) for determining the presence or absence of the possibility of collision of the ship (S) with the berth (30) based on the collision level (J), and characterized in that the collision level (J) is a function using the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp) as variables.

상기 착안 조선 감시 장치(70)에 의하면, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌 가능성을 나타내는 지표인 충돌 레벨(J)에 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)가 고려되기 때문에, 더 정밀하게 충돌 가능성을 평가할 수 있다. 그리고, 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 충돌을 회피하기 위한 조선을 수행함으로써, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피할 수 있다.According to the above-mentioned shipboard monitoring device (70), since the berthing distance (d) and berthing speed (Uapp) are considered in the collision level (J), which is an indicator indicating the possibility of collision with the berth (30) of the ship (S), the possibility of collision can be evaluated more precisely. In addition, when it is determined that there is a possibility of collision, by performing navigation to avoid collision, the collision with the berth (30) of the ship (S) can be avoided.

본 발명의 제2 항목에 따른 착안 조선 감시 장치(70)는, 제1 항목에 따른 착안 조선 감시 장치(70)에서, 충돌 레벨(J)의 변수는 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 외란력인 접안 외란력(Fapp)을 포함하고, 충돌 레벨 연산기(44)는 접안 외란력(Fapp)을 더 취득하고, 접안 거리(d), 접안 속도(Uapp) 및 접안 외란력(Fapp)을 이용하여 충돌 레벨(J)을 산출하는 것이다.According to the second item of the present invention, the collision level monitoring device (70) is, in the collision level monitoring device (70) according to the first item, a variable of the collision level (J) includes a berthing disturbance force (Fapp) which is a disturbance force in the berthing direction (D2) acting on the ship (S), and the collision level calculator (44) further obtains the berthing disturbance force (Fapp) and calculates the collision level (J) using the berthing distance (d), the berthing speed (Uapp) and the berthing disturbance force (Fapp).

상기 착안 조선 감시 장치(70)에 의하면, 충돌 레벨(J)에 접안 외란력(Fapp)이 고려되기 때문에, 더 정밀하게 충돌의 가능성을 평가할 수 있다.According to the above-mentioned collision monitoring device (70), since the collision level (J) takes into account the berthing disturbance force (Fapp), the possibility of collision can be evaluated more precisely.

본 개시의 제3 항목에 따른 착안 조선 감시 장치(70)는, 제1 또는 2 항목에 따른 착안 조선 감시 장치(70)에서, 충돌 레벨(J)을 이용하여, 선박(S)의 접안 방향(D2)으로의 이동의 제동의 필요 여부를 판정하는 제동 필요 여부 판정기(46)를 더 구비하는 것이다.The anchoring monitoring device (70) according to the third item of the present disclosure is further provided with a braking necessity determining device (46) that determines whether braking is necessary for movement of the ship (S) in the berthing direction (D2) using the collision level (J) in the anchoring monitoring device (70) according to the first or second item.

상기 착안 조선 감시부(70)에 의하면, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피하기 위해서 적절한 제동력 발생(예를 들어, 추력의 방향 전환)의 타이밍을 계측할 수 있다. 또한, 적절한 타이밍에서 제동력을 발생시킴으로써, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피할 수 있다.According to the above-mentioned shipbuilding monitoring unit (70), the timing of appropriate generation of braking force (e.g., change of direction of thrust) can be measured to avoid collision with the quay wall (30) of the ship (S). In addition, by generating braking force at an appropriate timing, collision with the quay wall (30) of the ship (S) can be avoided.

본 개시의 제4 항목에 따른 착안 조선 감시 장치(70)는, 제4 항목에 따른 착안 조선 감시 장치(70)에서, 충돌 레벨(J)을 이용하여, 상기 선박의 상기 접안 방향으로의 이동을 제동할 때의 선박(S)의 이안 방향(D3)으로의 추력의 목표값의 하한값인 이안 방향 추력 하한값을 산출하는 추력 하한값 연산기(47)를 더 구비하는 것이다.The anchoring direction monitoring device (70) according to the fourth item of the present disclosure further comprises a thrust lower limit calculator (47) that calculates a lower limit of the target thrust in the unberthing direction (D3) of the vessel (S) when braking movement of the vessel in the berthing direction using the collision level (J) in the anchoring direction monitoring device (70) according to the fourth item.

상기 착안 조선 감시부(70)에 의하면, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피하기 위해서 필요한 최소한의 이안 방향(D3)으로의 추력을 발생시켜, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피할 수 있다.According to the above-mentioned shipbuilding surveillance unit (70), by generating the minimum thrust in the direction of the wave (D3) necessary to avoid collision with the quay wall (30) of the ship (S), collision with the quay wall (30) of the ship (S) can be avoided.

본 개시의 제5 항목에 따른 조선 시스템(20)은, 선박(S)에 추력을 부여하는 추진 디바이스(9)와, 추진 디바이스(9)의 동작을 제어하는 제어 장치(69)와, 선박(S)의 착안 조선 시에 안벽(30)에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨(J)에 기초하여 선박(S)의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 장치(70)를 구비하고, 착안 조선 감시 장치(70)는, 선박(S)으로부터 안벽(30)까지의 거리인 접안 거리(d), 및 선박(S)의 접안 방향(D2)의 속도인 접안 속도(Uapp)를 취득하고, 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 변수로 하는 함수인 충돌 레벨(J)을 산출하는 충돌 레벨 연산기(44)와, 충돌 레벨(J)에 기초하여 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성의 유무를 판정하는 충돌 가능성 판정기(45)를 구비하고, 제어 장치(69)는, 착안 조선 감시 장치(70)에서 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력이 감소하도록 추진 디바이스(9)의 동작을 제어하는 것이다.The shipbuilding system (20) according to the fifth item of the present disclosure comprises a propulsion device (9) that provides thrust to the ship (S), a control device (69) that controls the operation of the propulsion device (9), and a landing navigation monitoring device (70) that monitors the landing navigation of the ship (S) based on a collision level (J), which is an indicator of the possibility of collision with the quay wall (30) during the landing navigation of the ship (S), and the landing navigation monitoring device (70) comprises a collision level calculator (44) that obtains a berthing distance (d), which is a distance from the ship (S) to the quay wall (30), and a berthing speed (Uapp), which is a speed in the berthing direction (D2) of the ship (S), and calculates a collision level (J), which is a function using the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp) as variables, and a collision possibility determiner (45) that determines the presence or absence of a possibility of collision of the ship (S) with the quay wall (30) based on the collision level (J), and a control unit (45). The device (69) controls the operation of the propulsion device (9) so that the thrust in the berthing direction (D2) applied to the ship (S) is reduced when the collision possibility is determined by the berthing monitoring device (70).

상기 조선 시스템(20)에 의하면, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성을 나타내는 지표인 충돌 레벨(J)에 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)가 고려되기 때문에, 더 정밀하게 충돌의 가능성을 평가할 수 있다. 그리고, 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력이 감소됨으로써, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피할 수 있다.According to the above shipbuilding system (20), since the berthing distance (d) and berthing speed (Uapp) are considered in the collision level (J), which is an indicator indicating the possibility of collision with the berth (30) of the ship (S), the possibility of collision can be evaluated more precisely. In addition, when it is determined that there is a possibility of collision, the thrust in the berthing direction (D2) acting on the ship (S) is reduced, thereby avoiding collision with the berth (30) of the ship (S).

본 개시의 제6 항목에 따른 조선 시스템(20)은, 제5 항목에 따른 조선 시스템(20)에서, 충돌 레벨(J)의 변수는, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 외란력인 접안 외란력(Fapp)을 포함하고, 충돌 레벨 연산기(44)는 접안 외란력(Fapp)을 더 취득하고, 접안 거리(d), 접안 속도(Uapp), 및 접안 외란력(Fapp)를 이용하여 충돌 레벨(J)을 산출하는 것이다.The shipbuilding system (20) according to the sixth item of the present disclosure is, in the shipbuilding system (20) according to the fifth item, a variable of the collision level (J) includes a berthing disturbance force (Fapp) which is a disturbance force in the berthing direction (D2) acting on the ship (S), and the collision level calculator (44) further obtains the berthing disturbance force (Fapp) and calculates the collision level (J) using the berthing distance (d), the berthing speed (Uapp), and the berthing disturbance force (Fapp).

상기 조선 시스템(20)에 의하면, 충돌 레벨(J)에 접안 외란력(Fapp)이 고려되기 때문에, 더 정밀하게 충돌의 가능성을 평가할 수 있다.According to the above shipbuilding system (20), since the berthing disturbance force (Fapp) is considered in the collision level (J), the possibility of collision can be evaluated more precisely.

본 개시의 제7 항목에 따른 조선 시스템(20)은, 제5 또는 6 항목에 따른 조선 시스템(20)에서, 착안 조선 감시 장치(70)는, 충돌 레벨(J)을 이용하여, 선박(S)의 이인 방향(D3)으로의 이동의 제동의 필요성을 판정하는 제동 필요 여부 판정기(46)를 더 구비하고, 제어 장치(69)는, 제동의 필요성이 있다고 판정된 경우에, 선박(S)에 작용하는 추력이 접안 방향(D2)으로부터 이안 방향(D3)으로 전환되도록 추진 디바이스(9)의 동작을 제어하는 것이다.The shipbuilding system (20) according to the seventh item of the present disclosure is, in the shipbuilding system (20) according to the fifth or sixth item, the shipbuilding monitoring device (70) further comprises a braking necessity determination device (46) that determines the necessity of braking of the ship (S) in the berthing direction (D3) by using the collision level (J), and the control device (69) controls the operation of the propulsion device (9) so that the thrust applied to the ship (S) is switched from the berthing direction (D2) to the berthing direction (D3) when it is determined that braking is necessary.

상기 조선 시스템(20)에 의하면, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피하기 위해서 적합한 추력의 방향 전환의 타이밍을 계측할 수 있다. 또한, 적절한 타이밍에서 추력의 방향 전환을 수행함으로써, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피할 수 있다.According to the above shipbuilding system (20), the timing of a suitable change in the direction of thrust can be measured to avoid collision with the quay wall (30) of the ship (S). In addition, by performing a change in the direction of thrust at an appropriate timing, collision with the quay wall (30) of the ship (S) can be avoided.

본 개시의 제8 항목에 따른 조선 시스템(20)은, 제5 내지 7 중 어느 하나의 항목에 따른 조선 시스템(20)에서, 착안 조선 감시 장치(70)는, 충돌 레벨(J)을 이용하여, 선박(S)에 작용하는 추력의 방향을 접안 방향(D2)에서 이안 방향(D3)으로 전환했을 때의 선박(S)의 추력의 목표값의 하한값인 이안 방향 추력 하한값을 산출하는 추력 하한값 연산기(47)를 더 구비하고, 제어 장치(69)는 착안 조선 감시 장치(70)에 의해 산출된 이안 방향 추력 하한값을 이안 방향(D3)의 추력 목표 값으로서 추진 디바이스(9)의 동작을 제어하는 것이다.A shipbuilding system (20) according to Article 8 of the present disclosure is a shipbuilding system (20) according to any one of Articles 5 to 7, wherein a landing navigation monitoring device (70) further comprises a thrust lower limit value calculator (47) that calculates a seaward thrust lower limit value, which is a lower limit value of a target value of thrust of a ship (S) when the direction of thrust acting on the ship (S) is switched from a berthing direction (D2) to a seaward direction (D3), by using a collision level (J), and a control device (69) controls the operation of a propulsion device (9) by using the seaward thrust lower limit value calculated by the landing navigation monitoring device (70) as a thrust target value in the seaward direction (D3).

상기 조선 시스템(20)에 의하면, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피하기 위해서 필요한 최소한의 이안 방향(D3)으로의 추력을 발생시켜, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피할 수 있다.According to the above shipbuilding system (20), by generating the minimum thrust in the direction of the wave (D3) necessary to avoid collision with the quay wall (30) of the ship (S), collision with the quay wall (30) of the ship (S) can be avoided.

본 개시의 제9 항목에 따른 조선 시스템(20)은, 제5 내지 8 중 어느 하나의 항목에 따른 조선 시스템(20)에서, 추진 디바이스(9)는, 선체(5)를 접안 방향으로 추진시키는 추력을 출력하는 추진기(2, 3)와, 계선삭(R)의 권취에 의해 선체(5)를 접안 방향(D2)으로 추진시키는 추력을 출력하는 안벽(30)에 설치된 계선주(35)에 계지된 계선삭(R)의 권취와 조출이 가능한 계선기(10)를 포함하고, 제어 장치(69)는 추진기(2, 3) 및 계선기(10) 각각에 배분된 접안 방향(D2)의 추력이 출력되도록 추진 디바이스(9)를 제어하는 것이다.A shipbuilding system (20) according to Article 9 of the present disclosure is a shipbuilding system (20) according to any one of Articles 5 to 8, wherein the propulsion device (9) includes propulsion units (2, 3) that output thrust to propel the hull (5) in a berthing direction, and a mooring unit (10) that is capable of winding and reeling in a mooring line (R) secured to a mooring post (35) installed on a berth (30) and outputting thrust to propel the hull (5) in a berthing direction (D2) by winding in the mooring line (R), and a control device (69) controls the propulsion device (9) so that the thrust in the berthing direction (D2) distributed to each of the propulsion units (2, 3) and the mooring unit (10) is output.

상기 조선 시스템(20)에 의하면, 계선기(10)의 선체(5)의 권취력과 추진기(2, 3)의 추진력에 의해 효율적으로 선박(S)을 안벽(30)에 가깝게 할 수 있다.According to the above-mentioned shipbuilding system (20), the ship (S) can be efficiently brought closer to the quay wall (30) by the winding force of the hull (5) of the mooring machine (10) and the propulsion force of the propulsion machine (2, 3).

본 개시의 제10 항목에 따른 조선 시스템(20)은, 제9 항목에 따른 조선 시스템(20)에서, 제어 장치(69)는, 추력의 방향을 접안 방향(D2)에서 이안 방향(D3)으로 전환할 때에, 추진기(2, 3)에 이안 방향(D3)의 추력을 발생시키는 동시에 계선기(10)에서 발생시키는 이안 방향(D3)으로의 추력을 제로로 하고, 계선기(10)가 추진기(2, 3)에서 발생하는 추력을 저해하지 않는 권취력으로 계선삭(R)의 권취를 수행하도록, 추진 디바이스(9)를 제어하는 것이다.A shipbuilding system (20) according to Article 10 of the present disclosure is a shipbuilding system (20) according to Article 9, wherein, when the direction of thrust is switched from the berthing direction (D2) to the disembarking direction (D3), the control device (69) controls the propulsion device (9) so that the thrust in the disembarking direction (D3) is generated in the propulsion device (2, 3) and, at the same time, the thrust in the disembarking direction (D3) generated in the mooring device (10) is set to zero, and the mooring device (10) performs the winding of the mooring line (R) with a winding force that does not inhibit the thrust generated in the propulsion device (2, 3).

상기 구성의 조선 시스템(20)에 의하면, 계선삭(R)의 느슨함을 억제하면서, 추력의 발생 방향의 전환을 수행할 수 있다.According to the shipbuilding system (20) of the above configuration, the direction of thrust generation can be changed while suppressing the looseness of the turning line (R).

본 개시의 제11 항목에 따른 착안 조선 감시 방법은, 선박(S)의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 방법으로서, 선박(S)으로부터 안벽(30)까지의 거리인 접안 거리(d), 및 선박(S)의 접안 방향(D2)의 속도인 접안 속도(Uapp)를 취득하고, 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 이용하여 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨(J)을 산출하고, 충돌 레벨(J)에 기초하여 선박(S)의 안벽(30)에 대한 충돌의 가능성의 유무를 판정하고, 충돌 레벨(J)은 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 변수로 하는 함수인 것을 특징으로 한다.A method for monitoring a landing craft according to Article 11 of the present disclosure is a method for monitoring a landing craft of a vessel (S), the method comprising: acquiring a berthing distance (d) which is a distance from a vessel (S) to a berth (30), and a berthing speed (Uapp) which is a speed in a berthing direction (D2) of the vessel (S); calculating a collision level (J) which is an indicator of the possibility of a collision of the vessel (S) with the berth (30) using the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp); and determining whether or not there is a possibility of a collision of the vessel (S) with the berth (30) based on the collision level (J), wherein the collision level (J) is a function which uses the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp) as variables.

상기의 착안 조선 감시 방법에 의하면, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성을 나타내는 지표인 충돌 레벨(J)에 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)가 고려되기 때문에, 더 정밀하게 충돌의 가능 성을 평가할 수 있다. 그리고, 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 충돌을 회피하기 위한 조선을 수행함으로써, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피할 수 있다.According to the above-described shipboard surveillance method, since the berthing distance (d) and berthing speed (Uapp) are considered in the collision level (J), which is an indicator indicating the possibility of collision with the quay wall (30) of the ship (S), the possibility of collision can be evaluated more precisely. In addition, when it is determined that there is a possibility of collision, by performing navigation to avoid collision, the collision with the quay wall (30) of the ship (S) can be avoided.

본 개시의 제12 항목에 따른 조선 방법은, 선박(S)의 착안 조선 시에 선박(S)으로부터 안벽(30)까지의 거리인 접안 거리(d), 및 선박(S)의 접안 방향(D2)의 속도인 접안 속도(Uapp)를 취득하고, 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 이용하여 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨(J)을 산출하고, 충돌 레벨(J)에 기초하여 선박(S)의 안벽(30)에 대한 충돌의 가능성의 유무를 판정하고, 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력이 감소되도록 선박(S)의 추진 디바이스(9)의 동작을 제어하고, 충돌 레벨(J)은 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)를 변수로 하는 함수인 것을 특징으로 한다.A shipbuilding method according to Article 12 of the present disclosure is characterized in that, when a ship (S) is docked, the berthing distance (d) is obtained as a distance from the ship (S) to the berthing wall (30), and the berthing speed (Uapp) is the speed of the ship (S) in the berthing direction (D2), and a collision level (J) is calculated as an indicator of the possibility of collision of the ship (S) with the berthing wall (30) using the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp), and based on the collision level (J), the presence or absence of the possibility of collision of the ship (S) with the berthing wall (30) is determined, and in a case where it is determined that there is a possibility of collision, the operation of the propulsion device (9) of the ship (S) is controlled so that the thrust in the berthing direction (D2) acting on the ship (S) is reduced, and the collision level (J) is a function that uses the berthing distance (d) and the berthing speed (Uapp) as variables.

상기의 조선 방법에 의하면, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌의 가능성을 나타내는 지표인 충돌 레벨(J)에 접안 거리(d) 및 접안 속도(Uapp)가 고려되기 때문에, 더 정밀하게 충돌의 가능성을 평가할 수 있다. 그리고, 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 선박(S)에 작용하는 접안 방향(D2)의 추력이 감소됨으로써, 선박(S)의 안벽(30)에의 충돌을 회피할 수 있다.According to the above-described shipbuilding method, since the berthing distance (d) and berthing speed (Uapp) are considered in the collision level (J), which is an indicator indicating the possibility of collision with the berth (30) of the ship (S), the possibility of collision can be evaluated more precisely. In addition, when it is determined that there is a possibility of collision, the thrust in the berthing direction (D2) acting on the ship (S) is reduced, thereby avoiding collision with the berth (30) of the ship (S).

본 명세서에 개시된 조선 컨트롤러(6)의 기능은, 개시된 기능을 실행하도록 구성 또는 프로그램된 범용 프로세서, 전용 프로세서, 집적 회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuits), 종래의 회로 및/또는 이들의 조합을 포함하는 회로, 또는 처리 회로를 사용하여 실행할 수 있다. 프로세서는, 트랜지스터나 다른 회로를 포함하기 때문에, 처리 회로 또는 회로로 간주된다. 본 개시에서, 회로, 유닛 또는 수단은 열거된 기능을 수행하는 하드웨어이다. 하드웨어는 본 명세서에 개시된 하드웨어라도 좋고, 또는, 열거된 기능을 수행하도록 프로그램 또는 구성된 그 밖의 기지의 하드웨어라도 좋다. 하드웨어가 회로의 일종으로 간주되는 프로세서인 경우, 회로, 수단 또는 유닛은 하드웨어와 소프트웨어의 조합이고, 소프트웨어는 하드웨어 및/또는 프로세서의 구성에 사용된다.The functions of the ship controller (6) disclosed in this specification can be executed using a circuit including a general-purpose processor, a dedicated processor, an integrated circuit, an Application Specific Integrated Circuits (ASIC), a conventional circuit, and/or a combination thereof configured or programmed to execute the disclosed functions, or a processing circuit. The processor is considered a processing circuit or circuit because it includes transistors or other circuits. In the present disclosure, the circuit, unit, or means is hardware that performs the listed functions. The hardware may be hardware disclosed in this specification, or may be other known hardware that is programmed or configured to perform the listed functions. When the hardware is a processor that is considered to be a type of circuit, the circuit, unit, or unit is a combination of hardware and software, and the software is used in the configuration of the hardware and/or processor.

이상의 개시의 논의는, 예시 및 설명의 목적으로 제시된 것이며, 본 개시를 본 명세서에 개시된 형태로 제한하려는 것을 의도하는 것은 아니다. 예를 들어, 전술의 상세한 설명에서는, 본 개시의 다양한 특징은 본 개시를 합리화하는 목적으로 1개의 실시예에 묶여 있지만, 복수의 특징 중 일부가 조합되어도 좋다. 또한, 본 개시에 포함된 복수의 특징은, 상기에서 논한 것 이외의 다른 살시예, 구성, 또는 양태에 조합되어도 좋다.The above discussion of the disclosure has been presented for the purpose of illustration and description and is not intended to limit the present disclosure to the form disclosed herein. For example, in the detailed description above, various features of the present disclosure have been grouped into a single embodiment for the purpose of rationalizing the present disclosure; however, some of the features may be combined. Furthermore, the features included in the present disclosure may be combined in other embodiments, configurations, or aspects than those discussed above.

Claims (12)

선박의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 장치로서,
상기 선박으로부터 안벽까지의 거리인 접안 거리, 및 상기 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고, 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 이용하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨을 산출하는 충돌 레벨 연산기와,
상기 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 유무를 판정하는 충돌 가능성 판정기를 구비하고,
상기 충돌 레벨은 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 변수로 하는 함수인 것을 특징으로 하는 착안 조선 감시 장치.
As a ship's landing monitoring device for monitoring the ship's landing,
A collision level calculator that obtains the berthing distance, which is the distance from the vessel to the berth, and the berthing speed, which is the speed of the vessel in the berthing direction, and calculates a collision level, which is an indicator of the possibility of collision of the vessel with the berth, using the berthing distance and the berthing speed;
A collision possibility determining device is provided for determining whether or not there is a possibility of collision of the vessel with the berth based on the collision level.
A target ship monitoring device, characterized in that the above collision level is a function of the above contact distance and the above contact speed as variables.
제1항에 있어서,
상기 충돌 레벨의 변수는, 상기 선박에 작용하는 상기 접안 방향의 외란력인 접안 외란력을 포함하고,
상기 충돌 레벨 연산기는 상기 접안 외란력을 더 취득하고, 상기 접안 거리, 상기 접안 속도 및 상기 접안 외란력을 이용하여 상기 충돌 레벨을 산출하는 것을 특징으로 하는 착안 조선 감시 장치.
In the first paragraph,
The above collision level variable includes the berthing disturbance force, which is the disturbance force in the berthing direction acting on the vessel,
A collision level calculator is a collision monitoring device characterized in that it further obtains the berthing disturbance force and calculates the collision level using the berthing distance, the berthing speed, and the berthing disturbance force.
제1항에 있어서,
상기 충돌 레벨을 이용하여, 상기 선박의 상기 접안 방향으로의 이동의 제동의 필요 여부를 판정하는 제동 필요 여부 판정기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 착안 조선 감시 장치.
In the first paragraph,
A ship-to-ship monitoring device characterized in that it further comprises a braking necessity determination device that determines whether braking is necessary for movement of the ship in the berthing direction by using the above collision level.
제3항에 있어서,
상기 충돌 레벨을 이용하여, 상기 선박의 상기 접안 방향으로의 이동을 제동할 때의 상기 선박의 이안 방향으로의 추력의 목표값의 하한값인 이안 방향 추력 하한값을 산출하는 추력 하한값 연산기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 착안 조선 감시 장치.
In the third paragraph,
A ship's berthing monitoring device characterized by further comprising a thrust lower limit calculator that calculates a thrust lower limit in the berthing direction, which is a lower limit of a target value of thrust in the berthing direction of the ship when braking movement of the ship in the berthing direction, by using the collision level.
선박에 추력을 부여하는 추진 디바이스와,
상기 추진 디바이스의 동작을 제어하는 제어 장치와,
상기 선박의 착안 조선 시에 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 장치를 구비하고,
상기 착안 조선 감시 장치는, 상기 선박으로부터 상기 안벽까지의 거리인 접안 거리, 및 상기 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고, 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 변수로 하는 함수인 소정의 충돌 레벨을 산출하는 충돌 레벨 연산기와, 상기 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 상기 안벽으로의 충돌의 가능성의 유무를 판정하는 충돌 가능성 판정기를 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 착안 조선 감시 장치에서 충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 상기 선박에 작용하는 상기 접안 방향의 추력이 감소되도록 상기 추진 디바이스의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 조선 시스템.
A propulsion device that provides thrust to the ship,
A control device for controlling the operation of the above propulsion device,
A ship landing monitoring device is provided to monitor the ship landing based on the collision level, which is an indicator of the possibility of collision with the quay wall during the ship landing.
The above-mentioned collision monitoring device comprises a collision level calculator that obtains a berthing distance, which is a distance from the vessel to the berth, and a berthing speed, which is a speed in the berthing direction of the vessel, and calculates a predetermined collision level, which is a function of the berthing distance and the berthing speed as variables, and a collision possibility determiner that determines whether or not there is a possibility of collision of the vessel with the berth based on the collision level.
A shipbuilding system characterized in that the control device controls the operation of the propulsion device so that the thrust in the direction of berthing applied to the ship is reduced when the possibility of collision is determined by the berthing monitoring device.
제5항에 있어서,
상기 충돌 레벨의 변수는 상기 선박에 작용하는 상기 접안 방향의 외란력인 접안 외란력을 포함하고,
상기 충돌 레벨 연산기는, 상기 접안 외란력을 더 취득하고, 상기 접안 거리, 상기 접안 속도 및 상기 접안 외란력을 이용하여 상기 충돌 레벨을 산출하는 것을 특징으로 하는 조선 시스템.
In paragraph 5,
The above collision level variable includes the berthing disturbance force, which is the disturbance force in the berthing direction acting on the vessel,
A shipbuilding system characterized in that the collision level calculator further obtains the berthing disturbance force and calculates the collision level using the berthing distance, the berthing speed, and the berthing disturbance force.
제5항에 있어서,
상기 착안 조선 감시 장치는, 상기 충돌 레벨을 이용하여, 상기 선박의 상기 접안 방향으로의 이동의 제동의 필요 여부를 판정하는 제동 필요 여부성 판정기를 더 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 착안 조선 감시 장치에서 제동의 필요성이 있다고 판정된 경우에, 상기 선박에 작용하는 추력이 상기 접안 방향으로부터 이안 방향으로 전환되도록 상기 추진 디바이스의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 조선 시스템.
In paragraph 5,
The above-mentioned ship-to-ship monitoring device further comprises a braking necessity determination device that determines whether braking is necessary for the movement of the ship in the berthing direction using the collision level.
A shipbuilding system characterized in that the control device controls the operation of the propulsion device so that the thrust applied to the ship is switched from the berthing direction to the unberthing direction when the anchoring monitoring device determines that there is a need for braking.
제7항에 있어서,
상기 착안 조선 감시 장치는, 상기 충돌 레벨을 이용하여, 상기 선박의 상기 접안 방향으로의 이동을 제동할 때의 상기 선박의 상기 이안 방향으로의 추력의 목표값의 하한값인 이안 방향 추력 하한값을 산출하는 추력 하한값 연산기를 더 구비하고,
상기 제어 장치는 상기 착안 조선 감시 장치에서 산출된 이안 방향 추력 하한값을 상기 이안 방향의 추력 목표값으로서 상기 추진 디바이스의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 조선 시스템.
In Article 7,
The above-mentioned anchoring monitoring device further comprises a thrust lower limit calculator that calculates a thrust lower limit in the direction of the seaward direction, which is a lower limit of a target value of the thrust in the direction of the seaward direction of the vessel when braking the movement of the vessel in the direction of the seaward direction, using the collision level.
A shipbuilding system characterized in that the control device controls the operation of the propulsion device by using the lower limit of the thrust in the direction of the stern calculated by the shipbuilding monitoring device as the thrust target value in the direction of the stern.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 추진 디바이스는, 상기 선체를 상기 접안 방향으로 추진시키는 추력을 출력하는 추진기와, 계선삭의 권취에 의해 상기 선체를 상기 접안 방향으로 추진시키는 추력을 출력하는 계선기를 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 추진 방향의 추력을 발생시킬 때에, 상기 추진기 및 상기 계선기 각각에 배분된 상기 접안 방향의 추력이 출력되도록 상기 추진 디바이스를 제어하는 것을 특징으로 하는 조선 시스템.
In any one of paragraphs 5 to 8,
The above propulsion device includes a propulsion unit that outputs thrust to propel the hull in the berthing direction, and a mooring unit that outputs thrust to propel the hull in the berthing direction by winding the mooring line.
A shipbuilding system characterized in that the control device controls the propulsion device so that, when generating thrust in the propulsion direction, the thrust in the berthing direction distributed to each of the propulsion device and the mooring device is output.
제9항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 추력의 방향을 상기 접안 방향에서 상기 이안 방향으로 전환할 때에, 상기 추진기에 상기 이안 방향의 추력을 발생시키는 동시에 상기 계선기에서 발생시키는 상기 이안 방향으로 추력을 제로로 하고, 상기 계선기가 상기 추진기에서 발생하는 추력을 저해하지 않는 권취력으로 상기 계선삭의 권취를 수행하도록, 상기 추진 디바이스를 제어하는 것을 특징으로 하는 조선 시스템.
In Article 9,
A shipbuilding system characterized in that the control device controls the propulsion device so that, when the direction of the thrust is changed from the berthing direction to the disembarking direction, the thrust in the disembarking direction is generated by the propulsion device while the thrust in the disembarking direction generated by the mooring device is made zero, and the mooring device performs the winding of the mooring line with a winding force that does not inhibit the thrust generated by the propulsion device.
선박의 착안 조선을 감시하는 착안 조선 감시 방법으로서,
상기 선박으로부터 안벽까지의 거리인 접안 거리, 및 상기 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고,
상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 이용하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨을 산출하고,
상기 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 유무를 판정하고,
상기 충돌 레벨은 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 변수로 하는 함수인 것을 특징으로 하는 착안 조선 감시 방법.
As a method of monitoring ship anchoring for monitoring ship anchoring,
Obtain the berthing distance, which is the distance from the vessel to the berth, and the berthing speed, which is the speed in the berthing direction of the vessel.
Using the above-mentioned berthing distance and berthing speed, a collision level, which is an indicator of the possibility of collision of the vessel with the berth, is calculated,
Based on the above collision level, determine whether there is a possibility of collision of the vessel with the berth,
A method for monitoring shipbuilding, characterized in that the above collision level is a function of the above-mentioned anchoring distance and the above-mentioned anchoring speed as variables.
선박의 착안 조선 시에 상기 선박으로부터 안벽까지의 거리인 접안 거리, 및 상기 선박의 접안 방향의 속도인 접안 속도를 취득하고,
상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 이용하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 지표인 충돌 레벨을 산출하고,
상기 충돌 레벨에 기초하여 상기 선박의 상기 안벽에의 충돌의 가능성의 유무를 판정하고,
충돌의 가능성이 있다고 판정된 경우에, 상기 선박에 작용하는 상기 접안 방향의 추력이 감소되도록 상기 선박의 추진 디바이스의 동작을 제어하고,
상기 충돌 레벨은 상기 접안 거리 및 상기 접안 속도를 변수로 하는 함수인 것을 특징으로 하는 조선 방법.
When a ship is docked, the berthing distance, which is the distance from the ship to the berth, and the berthing speed, which is the speed of the ship in the berthing direction, are obtained.
Using the above-mentioned berthing distance and berthing speed, a collision level, which is an indicator of the possibility of collision of the vessel with the berth, is calculated,
Based on the above collision level, determine whether there is a possibility of collision of the vessel with the berth,
In the event that it is determined that there is a possibility of collision, the operation of the propulsion device of the vessel is controlled so that the thrust in the direction of berthing acting on the vessel is reduced,
A shipbuilding method characterized in that the above collision level is a function of the above anchoring distance and the above anchoring speed as variables.
KR1020247041989A 2022-06-03 2023-03-06 Shipbuilding surveillance device and method, and shipbuilding system and method Pending KR20250010093A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2022-090676 2022-06-03
JP2022090676A JP2023177804A (en) 2022-06-03 2022-06-03 Berthing and vessel handling monitoring device and method, and vessel handling system and method
PCT/JP2023/008260 WO2023233741A1 (en) 2022-06-03 2023-03-06 Berthing and vessel handling monitoring device and method, and vessel handling system and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20250010093A true KR20250010093A (en) 2025-01-20

Family

ID=89026029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247041989A Pending KR20250010093A (en) 2022-06-03 2023-03-06 Shipbuilding surveillance device and method, and shipbuilding system and method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2023177804A (en)
KR (1) KR20250010093A (en)
CN (1) CN119233927A (en)
WO (1) WO2023233741A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115258093B (en) 2022-08-30 2023-10-27 江苏科技大学 Autonomous leaning and off-berthing test method and system for under-driven commercial ship

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005255058A (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Shin Kurushima Dockyard Co Ltd Automated pier-docking/mooring device and automatic pier-docking/mooring method of ship
KR101059623B1 (en) * 2008-12-22 2011-08-25 지에스칼텍스 주식회사 Ship guidance systems
JP2018001945A (en) * 2016-06-30 2018-01-11 ヤマハ発動機株式会社 Vessel
FI130714B1 (en) * 2018-10-03 2024-02-06 Nippon Yusen Kk System and program for assisting prevention of vessel from colliding with mooring facility
JP7437129B2 (en) * 2019-10-07 2024-02-22 川崎重工業株式会社 Ship maneuvering support system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023233741A1 (en) 2023-12-07
JP2023177804A (en) 2023-12-14
CN119233927A (en) 2024-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6969047B2 (en) Automatic ship maneuvering system
US11988513B2 (en) Imaging for navigation systems and methods
US20240410699A1 (en) Passage planning and navigation systems and methods
JP7386041B2 (en) Ship maneuvering support system and method
US8442710B2 (en) Method for the computer-supported control of a ship
US8622778B2 (en) Programmable automatic docking system
EP3478565B1 (en) Dynamic tug winch control
CN111221336B (en) Ship end auxiliary leaning and off-berthing system
US20160187883A1 (en) A Programmable Automatic Docking System
WO2019093416A1 (en) Sailing support system for ship
CN110254648A (en) A Control System Using DP to Assist Ships Entering and Leaving Port
KR20250010093A (en) Shipbuilding surveillance device and method, and shipbuilding system and method
JP2005255058A (en) Automated pier-docking/mooring device and automatic pier-docking/mooring method of ship
KR20250012117A (en) Shipbuilding system and shipbuilding method
JP7538885B2 (en) Ship steering system and ship steering method
JP2021160427A (en) Anchor dragging risk evaluation program, anchor dragging risk evaluation system, and anchor dragging risk avoidance system
WO2020070841A1 (en) System and program for assisting prevention of vessel from colliding with mooring facility
CN116203942A (en) A multi-sensor information fusion system and method for autonomous unberthing and berthing of yachts
EP3389021A1 (en) Indicator method and system for a vessel
KR100992577B1 (en) Network based preliminary support system and method
EP3002206A1 (en) Improved vessel maneuverability

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20241218

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application