JP2002090171A - Automatic sea route retention device of ship - Google Patents

Automatic sea route retention device of ship

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JP2002090171A
JP2002090171A JP2000277924A JP2000277924A JP2002090171A JP 2002090171 A JP2002090171 A JP 2002090171A JP 2000277924 A JP2000277924 A JP 2000277924A JP 2000277924 A JP2000277924 A JP 2000277924A JP 2002090171 A JP2002090171 A JP 2002090171A
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JP
Japan
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ship
route
steering angle
sea route
automatic
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000277924A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Tachibana
英敏 橘
Kei Tanaka
圭 田仲
Kohei Otsu
皓平 大津
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TODAKA SEISAKUSHO KK
Original Assignee
TODAKA SEISAKUSHO KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic sea route retention device inexpensive and easily mountable on an existing ship, capable of generating sea route data as if the sea route is drawn in handwriting on a paper nautical chart, so as to be familiar with an aged person who is unfamiliar with a computer. SOLUTION: In this automatic sea route retention device, only the own ship position, the traveling direction and the traveling speed from a GPS receiver are used as sensor data for executing automatic sea route retention, and a direct command rudder angle signal is outputted to a steering device, to thereby dispense with linkage to an expensive gyro compass or an autopilot. Furthermore in the automatic sea route retention device, the sea route data can be generated as if the sea route is drawn in handwriting on the paper nautical chart, by providing a touch panel on an electronic nautical chart display screen, and touching an optional point on the electronic nautical chart by a touch pen, to thereby enable to set the sea route.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、予め計画した航
路に沿って船舶が航行するように船舶を自動制御する自
動航路保持装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic route holding device for automatically controlling a ship so that the ship travels along a previously planned route.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、予め計画した航路に沿って船舶が
航行するように船舶を自動制御する自動航路保持装置と
しては、例えば図7及び図8に示すようなものが提供さ
れている。図7は自動航路保持装置のブロック図であ
り、図7において1は自動航路保持装置の範囲を示す
線、2は電子式海図データを記憶する電子海図データベ
ース部、3は自船の位置、計画航路などを電子海図デー
タベース部2からの電子海図に重畳して表示器に表示す
る画面表示部、4は自船の予定航行航路を計画し記憶す
る航路計画部、5はトラックボール、押ボタン等の操作
により航路計画設定や画面の切換えを行なうユーザーイ
ンタフェース部、6bはGPS受信機11よりの自船位
置とジャイロコンパス16よりの船首方位データ及び予
定航行航路データを基に自動航路保持を行なうための自
船の目標方位を演算する目標方位演算部、9は画面表示
部3の画面情報を表示する表示器、10bはユーザーイ
ンタフェース部5の操作部であるトラックボール及び押
ボタン、11は自船の位置、船速及び移動方向を検出す
るGPS受信機、12は舵を操舵する舵取機構、15は
ジャイロコンパス16よりの自船の船首方位が自動航路
保持装置1の目標方位演算部6よりの目標方位となるよ
うに舵の指令舵角を演算し舵取機構12に指令舵角信号
を出力するオートパイロット、16は自船の船首方位を
検出するジャイロコンパスである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an automatic route holding device for automatically controlling a ship so that the ship travels along a previously planned route, for example, those shown in FIGS. 7 and 8 are provided. FIG. 7 is a block diagram of the automatic route holding device. In FIG. 7, 1 is a line indicating the range of the automatic route holding device, 2 is an electronic chart database unit for storing electronic chart data, and 3 is the position of the own ship and a plan. A screen display unit that superimposes a route or the like on an electronic chart from the electronic chart database unit 2 and displays the same on a display unit, a route planning unit that plans and stores a planned route of the ship, a trackball, a push button, and the like. 6b is a user interface unit for setting a route plan and switching screens by the operation of. The automatic route is maintained based on the own ship position from the GPS receiver 11, the heading data from the gyro compass 16, and the planned route data. , A target azimuth calculation unit for calculating the target azimuth of the own ship; 9, a display for displaying the screen information of the screen display unit 3; Rack balls and push buttons, 11 is a GPS receiver for detecting the position, speed and direction of movement of the ship, 12 is a steering mechanism for steering the rudder, 15 is an automatic route in which the heading of the ship from the gyro compass 16 is An autopilot that calculates a command steering angle of the rudder so as to be a target bearing from the target bearing calculation unit 6 of the holding device 1 and outputs a command steering angle signal to the steering mechanism 12, and 16 detects the heading of the ship. Gyro compass.

【0003】図8は自動航路保持装置と船体との関係を
示すブロック図であり、図8において1は自動航路保持
装置、11は自船の位置、船速及び移動方向を検出する
GPS受信機、12は船体14に対して回頭力を与える
ために舵を操舵する舵取機構、13は船体14に対して
推進力を与えるために主機関及びプロペラを操縦する推
進機構、14は自動航路保持装置1を搭載する船体、1
5はジャイロコンパス16よりの自船の船首方位が自動
航路保持装置1よりの目標方位となるように舵の指令舵
角を演算し舵取機構12に指令舵角信号を出力するオー
トパイロット、16は自船の船首方位を検出するジャイ
ロコンパスである。
FIG. 8 is a block diagram showing the relationship between the automatic route holding device and the hull. In FIG. 8, reference numeral 1 denotes an automatic route holding device, and 11 denotes a GPS receiver for detecting the position, speed and moving direction of the ship. , 12 is a steering mechanism that steers a rudder to give a turning force to the hull 14, 13 is a propulsion mechanism that steers a main engine and a propeller to give a propulsive force to the hull 14, and 14 is an automatic navigation system. Hull on which the device 1 is mounted, 1
Reference numeral 5 denotes an autopilot that calculates a command steering angle and outputs a command steering angle signal to the steering mechanism 12 so that the heading of the own ship from the gyro compass 16 becomes the target bearing from the automatic route holding device 1. Is a gyro compass that detects the heading of the ship.

【0004】図7及び図8に示す通り、従来の自動航路
保持装置はオートパイロット及びジャイロコンパスが無
ければ自動航路保持が行なえないような装置となってい
る。また、予定航行航路の設定はトラックボールと押ボ
タンを操作して画面上の任意の点を変針点として設定
し、それを繰り返すことで航路を設定できるようになっ
ている。
As shown in FIGS. 7 and 8, a conventional automatic route holding device is a device in which automatic route holding cannot be performed without an autopilot and a gyro compass. In addition, the setting of the planned navigation route can be performed by operating a trackball and a push button to set an arbitrary point on the screen as a change point, and repeating the process to set the navigation route.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年、国内の内航海運
においては長引く不況、人材不足、高齢化及び乗り揚げ
事故の多発という切迫した状況に有り、その様な状況を
緩和するために安価、操作が簡単でしかも既存船への追
加装備が容易な自動航路保持装置が求められている。
In recent years, domestic coastal shipping has been facing an urgent situation of prolonged recession, shortage of human resources, aging and frequent landing accidents. There is a need for an automatic route maintenance device that is easy to operate and that can be easily added to existing ships.

【0006】従来の自動航路保持装置では、オートパイ
ロットに対して目標方位をデジタル通信により数値デー
タで指令することで航路保持を行なうのであるが、この
目標方位をデジタル通信によりオートパイロットに指令
するためには、オートパイロット側が目標方位を外部か
らデジタル通信で入力できるインターフェイスを備えて
いることが必要である。また、この目標方位を演算する
ためには、自動航路保持装置をジャイロコンパスと連接
してジャイロコンパスからの船首方位データを入力する
ことが必要である。
In the conventional automatic route holding device, the route is held by instructing the autopilot with the target direction by numerical data by digital communication. However, this target direction is instructed to the autopilot by digital communication. It is necessary to provide an interface that allows the autopilot side to input the target direction from outside by digital communication. Further, in order to calculate the target heading, it is necessary to connect the automatic route holding device to the gyro compass and input the heading data from the gyro compass.

【0007】しかし、既存船への追加装備を考えた場
合、現存の内航船に搭載されているオートパイロットで
目標方位を外部からデジタル通信で入力できるインター
フェイスを備えているものや、ジャイロコンパスで自動
航路保持装置に対して船首方位データを出力できるもの
は極少数であり、自動航路保持装置を追加装備するため
には、新たに目標方位を外部からデジタル通信で入力で
きるインターフェイスを備えている高価なオートパイロ
ット及び船首方位データを自動航路保持装置に対して出
力可能な高価なジャイロコンパスを別途追加装備する又
は新しく装備し直す必要が有るため、現実的には大改造
となり費用及び装備場所の問題で既存の内航船への自動
航路保持装置の導入は困難な状況である。
[0007] However, when considering additional equipment to an existing ship, an autopilot mounted on an existing coastal ship has an interface capable of inputting a target direction from outside through digital communication, or an automatic gyro compass. Only a very small number of heading data can be output to the route keeping device, and in order to add an automatic route keeping device, an interface that can input the target direction from outside via digital communication is expensive. Since it is necessary to additionally install or re-install an expensive gyro compass that can output the autopilot and heading data to the automatic route keeping device, it is actually a major remodeling, and the cost and the location of the equipment are limited. It is difficult to introduce automatic route maintenance equipment into existing coastal vessels.

【0008】また、従来の自動航路保持装置において航
路を計画する場合には、航路を構成する変針点の緯度/
経度座標を指定するために、テンキーボードで各変針点
の緯度/経度座標を数値入力する、トラックボールとエ
ンターキーの操作により電子海図上で変針点の座標を指
定するという2つの方法がある。
[0008] In addition, when a route is planned in the conventional automatic route holding device, the latitude / turn of the changing point forming the route is calculated.
In order to specify the longitude coordinates, there are two methods of numerically inputting the latitude / longitude coordinates of each changing point with a numeric keypad, and specifying the coordinates of the changing point on an electronic chart by operating a trackball and an enter key.

【0009】しかし、上記の方法では、これまで紙海図
にコンパスと物差しを用いて手書きで航路を作成してき
たコンピュータに馴染みの無い高齢者の方にとっては、
非常に馴染みにくく操作に抵抗を覚えるため、内航船の
船員からは敬遠されがちである。
[0009] However, the above-mentioned method is difficult for elderly people who are not familiar with computers that have previously created a route by hand using a compass and a ruler on a paper chart.
It is very unfamiliar and difficult to operate, and is often shunned by seafarers.

【0010】本発明はかかる問題を解決するためになさ
れたもので、従来の自動航路保持装置には必ず必要であ
る目標方位を外部からデジタル通信で入力できるインタ
ーフェイスを備えているオートパイロット及び船首方位
データを自動航路保持装置に対して出力可能なジャイロ
コンパスとの連接を必要としない自動航路保持装置を提
供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an autopilot and a heading provided with an interface capable of inputting a target heading, which is always necessary for a conventional automatic route holding device, from outside by digital communication. An object of the present invention is to provide an automatic route holding device that does not require connection with a gyro compass capable of outputting data to the automatic route holding device.

【0011】また、コンピュータに馴染みの無い高齢者
の方でも馴染み易いように、あたかも紙海図上に航路を
手書き作図するように航路データを作成することが可能
となる自動航路保持装置を提供するものである。
[0011] Further, the present invention provides an automatic route holding device capable of creating route data as if a route were handwritten on a paper chart so that elderly people who are not familiar with computers can easily become familiar with the route. It is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項1の発明においては、GPS受信機よりの自
船位置を基点として現在航路保持中の航路に対して垂線
を引き、上記垂線と上記航路の交点から航路前方方向に
規定の距離だけ離れた航路上の点を目標点として定め、
自船位置を基点として自船位置と上記目標点を結ぶ線分
の方向を目標移動方向とする。上記目標移動方向とGP
S受信機からの自船移動方向データの偏差に基づき算出
した指令舵角値を指令舵角信号として舵取機構に対して
出力することにより自動航路保持を可能とする自動航路
保持装置とした。
According to the first aspect of the present invention, a perpendicular line is drawn from the position of the own ship from the GPS receiver to the currently held route, A point on the channel separated by a specified distance in the forward direction of the channel from the intersection of the perpendicular and the above channel is set as the target point,
The direction of a line segment connecting the own ship position and the above-mentioned target point with the own ship position as a base point is defined as the target moving direction. The target movement direction and GP
An automatic route holding device capable of holding an automatic route by outputting a command steering angle value calculated based on a deviation of the own ship moving direction data from the S receiver to a steering mechanism as a command steering angle signal.

【0013】また、請求項2の発明においては画面に装
着したタッチパネルを用いて、あたかも紙海図上に航路
を手書き作図するように、画面に表示している電子海図
の任意の点をタッチ用のペン等で指定することでその点
を変針点として設定でき、それを繰り返すことで航路を
作図することが可能となる自動航路保持装置とした。
Further, in the invention of claim 2, an arbitrary point on the electronic chart displayed on the screen is used for touching, as if the route was handwritten on a paper chart using a touch panel mounted on the screen. By specifying the point with a pen or the like, the point can be set as a change point, and by repeating this point, an automatic route holding device capable of drawing a route is provided.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態を示
す自動航路保持装置のブロック図である。図1において
1は自動航路保持装置の範囲を示す線、2は電子式海図
データを記憶する電子海図データベース部、3は自船の
位置、計画航路などを電子海図データベース部2からの
電子海図に重畳して表示器に表示する画面表示部、4は
自船の予定航行航路を計画し記憶する航路計画部、5は
タッチパネル、トラックボール、押ボタン等の操作によ
り航路計画設定や画面の切換えを行なうユーザーインタ
フェース部、6aはGPS受信機11よりの自船位置、
移動速度と航路計画部4よりの予定航行航路データを基
に自動航路保持を行なうための自船の目標移動方向を演
算する目標移動方向演算部、7は目標移動方向演算部6
aよりの目標移動方向データとGPS受信機11よりの
自船移動方向データを基に自船の移動方向と目標移動方
向の偏差が無くなるように舵の指令舵角を演算する指令
舵角演算部、8は指令舵角演算部7よりの指令舵角デー
タに基づき舵取機構12に指令舵角信号を出力する指令
舵角出力部、9は画面表示部3の画面情報を表示する表
示器、10aはユーザーインタフェース部5の操作部で
あるタッチパネル、トラックボール及び押ボタン、11
は自船の位置、船速及び移動方向を検出するGPS受信
機、12は舵を操舵する舵取機構である。
FIG. 1 is a block diagram of an automatic route holding apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a line indicating the range of the automatic route holding device, 2 denotes an electronic chart database unit for storing electronic chart data, and 3 denotes an electronic chart from the electronic chart database unit 2 for the position of a ship, a planned route, and the like. A screen display unit for superimposing and displaying on a display unit, a route planning unit for planning and storing a planned navigation route of the ship, and a route planning setting and screen switching by operating a touch panel, a trackball, a push button, and the like. The user interface unit to perform, 6a is the position of own ship from the GPS receiver 11,
A target moving direction calculating unit for calculating a target moving direction of the own ship for maintaining an automatic route based on the moving speed and the planned navigation route data from the route planning unit 4;
a command steering angle calculating unit for calculating a command steering angle of the rudder based on the target moving direction data from the a and the own ship moving direction data from the GPS receiver 11 so as to eliminate the deviation between the moving direction of the own ship and the target moving direction. , 8 is a command steering angle output unit that outputs a command steering angle signal to the steering mechanism 12 based on the command steering angle data from the command steering angle calculation unit 7, 9 is a display that displays screen information of the screen display unit 3, Reference numeral 10a denotes a touch panel, a trackball, and a push button, which are operation units of the user interface unit 5.
Is a GPS receiver for detecting the position, speed and moving direction of the ship, and 12 is a steering mechanism for steering the rudder.

【0015】図2は自動航路保持装置と船体との関係を
示すブロック図であり、図2において1は自動航路保持
装置、11は自船の位置、船速及び移動方向を検出する
GPS受信機、12は船体14に対して回頭力を与える
ために舵を操舵する舵取機構、13は船体14に対して
推進力を与えるために主機関及びプロペラを操縦する推
進機構、14は自動航路保持装置1を搭載する船体であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between the automatic route holding device and the hull. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an automatic route holding device, and 11 denotes a GPS receiver for detecting the position, speed and moving direction of the ship. , 12 is a steering mechanism that steers a rudder to give a turning force to the hull 14, 13 is a propulsion mechanism that steers a main engine and a propeller to give a propulsive force to the hull 14, and 14 is an automatic navigation system. It is a hull on which the device 1 is mounted.

【0016】図3は請求項2の実施例を示すイメージ図
であり、図3において17は表示器の電子海図表示画面
(表面にタッチパネル付き)、18は電子海図の陸地表
示部、19は危険等深線表示部、20は航路、21は変
針点、22はタッチパネルタッチ用のタッチペン、23
はタッチペンを操作して航路を作成する操作員の手であ
る。図3に示すように操作員は、電子海図表示画面上の
変針点No.nをタッチし、次に変針点No.n+1をタッチする
ことであたかも紙海図上に航路を作図するように予定航
行航路を設定できる。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 17 denotes an electronic chart display screen of a display (with a touch panel on the surface), 18 denotes a land display section of the electronic chart, and 19 denotes a danger contour line. Display unit, 20 is a navigation route, 21 is a turning point, 22 is a touch pen for touch panel touch, 23
Is the hand of an operator who operates a touch pen to create a route. As shown in FIG. 3, the operator touches the turning point No. n on the electronic chart display screen, and then touches the turning point No. n + 1, as if drawing a route on a paper chart. Scheduled route can be set.

【0017】次に上記請求項2の実施例の具体的な予定
航行航路の設定手順を図5に示すフローチャートを参照
して説明する。
Next, a specific procedure for setting a scheduled navigation route according to the second embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

【0018】予め収録している電子海図データを画面表
示部3に読み込み、表示器9に電子海図表示画面を表示
する(ステップ30)。
The electronic chart data recorded in advance is read into the screen display unit 3, and an electronic chart display screen is displayed on the display 9 (step 30).

【0019】上記表示器9に表示した電子海図表示画面
上で、変針点として設定したい任意の位置をタッチペン
22でタッチする(ステップ31)。上記タッチペンで
タッチした位置をユーザーインタフェース部5でタッチ
パネル10aの座標として検出する(ステップ32)。
On the electronic chart display screen displayed on the display 9, an arbitrary position to be set as a change point is touched with the touch pen 22 (step 31). The position touched by the touch pen is detected by the user interface unit 5 as coordinates of the touch panel 10a (step 32).

【0020】航路計画部4で、上記検出したタッチパネ
ル10aの座標に該当する電子海図の座標を算出し、そ
の座標を変針点の座標として登録する(ステップ3
3)。航路計画部4から画面表示部3に上記登録した変
針点の座標データを渡し、表示器9に変針点マーク21
を表示する(ステップ34)。
The route planning unit 4 calculates the coordinates of the electronic chart corresponding to the detected coordinates of the touch panel 10a, and registers the coordinates as the coordinates of the turning point (step 3).
3). The coordinate data of the registered changing point is passed from the route planning unit 4 to the screen display unit 3 and the changing point mark 21 is displayed on the display 9.
Is displayed (step 34).

【0021】そして、表示器9の電子海図表示画面上
で、次に変針点として設定したい任意の位置をタッチペ
ン22でタッチする(ステップ35)。上記タッチペン
でタッチした位置をユーザーインタフェース部5でタッ
チパネル10aの座標として検出する(ステップ3
6)。
Then, on the electronic chart display screen of the display unit 9, the user touches an arbitrary position to be set next as a change point with the touch pen 22 (step 35). The position touched by the touch pen is detected as coordinates of the touch panel 10a by the user interface unit 5 (step 3).
6).

【0022】航路計画部4で、上記検出したタッチパネ
ル10aの座標に該当する電子海図の座標を算出し、そ
の座標を変針点の座標として登録する(ステップ3
7)。航路計画部4から画面表示部3に上記登録した変
針点の座標データを渡し、表示器9に変針点マーク21
を表示する(ステップ38)。
The route planning unit 4 calculates the coordinates of the electronic chart corresponding to the coordinates of the detected touch panel 10a, and registers the coordinates as the coordinates of the turning point (step 3).
7). The coordinate data of the registered changing point is passed from the route planning unit 4 to the screen display unit 3 and the changing point mark 21 is displayed on the display 9.
Is displayed (step 38).

【0023】画面表示部3にて、ステップ33で登録し
た変針点とステップ37で登録した変針点を線分で結
び、表示器9に表示する(ステップ39)。
On the screen display section 3, the inflection point registered in step 33 and the inflection point registered in step 37 are connected by a line segment and displayed on the display 9 (step 39).

【0024】後は上記ステップ35〜39を繰り返すこ
とで予定航行航路データを作成できる(ステップ4
0)。
Thereafter, the above-mentioned steps 35 to 39 are repeated to prepare the planned navigation route data (step 4).
0).

【0025】図4は請求項1の実施例を説明するための
説明図であり、図4において14は自動航路保持装置1
を搭載する船体、20は航路、20aは現在航路保持中
の航路、21は変針点、24は自船位置から現在航路保
持中の航路20aに対して引いた垂線、25は航路保持
制御を円滑に行なうためにGPS受信機よりの自船移動
速度を考慮して算出した先読み距離L、26は上記垂線
24と現在航路保持中の航路20aとの交点から上記先
読み距離L25だけ現在航路保持中の航路20a上の前
方方向の点X、27は自船位置から上記点X26に向か
って引いた線分(この線分の方向を目標移動方向とす
る)、28はGPS受信機よりの自船移動方向、29は
線分27と自船移動方向28の方向偏差θである。
FIG. 4 is an explanatory view for explaining the first embodiment of the present invention. In FIG.
Hull, 20 is the route, 20a is the route currently holding the route, 21 is the turning point, 24 is the vertical line drawn from the own ship position to the route 20a currently holding the route, and 25 is the smooth route control. The pre-reading distance L, 26 calculated in consideration of the moving speed of the own ship from the GPS receiver in order to perform the pre-reading, the distance of the pre-reading distance L 25 from the intersection of the perpendicular line 24 and the currently maintained route 20 a Points X and 27 in the forward direction on the navigation route 20a are line segments drawn from the own ship position toward the point X26 (the direction of this line segment is set as a target movement direction), and 28 is a movement of the own ship from the GPS receiver. The direction 29 is the direction deviation θ between the line segment 27 and the own ship moving direction 28.

【0026】次に上記請求項1の実施例において、予め
作成した予定航行航路データを使用して自動航路保持を
行なう具体的な手順を図6に示すフローチャートを参照
して説明する。
Next, a specific procedure for maintaining the automatic route using the pre-created planned route data in the first embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

【0027】航路計画部4で計画した予定航行航路デー
タとGPS受信機11よりの自船位置、移動速度データ
を目標移動方向演算部に読み込む(ステップ41)。
The planned navigation route data planned by the route planning unit 4 and the own ship position and moving speed data from the GPS receiver 11 are read into the target moving direction calculation unit (step 41).

【0028】自船位置から、現在航路保持中の航路20
aに対して垂線24を引く(ステップ42)。上記垂線
24と航路20aの交点から、自船移動速度を考慮して
算出した先読み距離L25だけ航路20aの前方方向の
航路20a上の点X26を算出する。なお、先読み距離
LはL=自船移動速度×KL(KLは先読み距離演算係
数)として求める(ステップ43)。
From the position of own ship, the route 20
A perpendicular line 24 is drawn with respect to a (step 42). From the intersection of the perpendicular line 24 and the route 20a, a point X26 on the route 20a in the forward direction of the route 20a is calculated by the look-ahead distance L25 calculated in consideration of the own ship moving speed. The look-ahead distance L is obtained as L = moving speed of own ship × KL (KL is a look-ahead distance calculation coefficient) (step 43).

【0029】次に自船位置から点X26に向かい線分2
7を引き、その線分27の方向を目標移動方向として算
出する(ステップ44)。
Next, a line segment 2 from the own ship position to the point X26
7, the direction of the line segment 27 is calculated as the target movement direction (step 44).

【0030】指令舵角演算部7で、目標移動方向とGP
S受信機11よりの自船移動方向28との偏差θ29を
算出する(ステップ45)。偏差θ29を無くすように
指令舵角を演算する。なお、指令舵角は指令舵角=Kθ
θ(Kθは舵角変換係数)として求める(ステップ4
6)。
The target steering direction and the GP
A deviation θ29 from the own receiver moving direction 28 from the S receiver 11 is calculated (step 45). The command steering angle is calculated so as to eliminate the deviation θ29. The command steering angle is the command steering angle = Kθ
θ (Kθ is a steering angle conversion coefficient) (step 4
6).

【0031】そして指令舵角信号出力部で、上記指令舵
角値に応じた指令舵角電気信号(例えば±10VDC:±40d
eg)を舵取機構に対して出力する(ステップ47)。上
記ステップ41〜47を単位時間毎に繰り返すことで、
自動航路保持を実現することが出来る。
A command steering angle signal output unit outputs a command steering angle electric signal (for example, ± 10 VDC: ± 40 d) corresponding to the command steering angle value.
eg) is output to the steering mechanism (step 47). By repeating the above steps 41 to 47 every unit time,
Automatic route maintenance can be realized.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれば
新たに目標方位を外部からデジタル通信で入力できるイ
ンターフェイスを備えている高価なオートパイロット及
び船首方位データを自動航路保持装置に対して出力可能
な高価なジャイロコンパスを別途追加装備するもしくは
新しく装備し直す必要はなく、既存の船舶にも安価で容
易に自動航路保持装置を搭載することが可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, expensive autopilot and heading data provided with an interface for newly inputting a target heading from outside by digital communication can be transmitted to the automatic route holding device. There is no need to separately add or re-install an expensive gyro compass that can output the data, and it is possible to easily and inexpensively install the automatic navigation system on existing ships.

【0033】また、請求項2の発明によれば、あたかも
長年馴染んできた紙海図上に航路を手書き作図するよう
に、電子海図上に航路データを作成することが可能とな
るため、コンピュータに馴染みの無い高齢者の方でも抵
抗なく航路計画を実行でき、実用性が向上する。
According to the second aspect of the present invention, since it is possible to create route data on an electronic chart, as if handwriting a route on a paper chart that has been used for many years, it is possible to use a computer. Even elderly people who do not have access can carry out route planning without difficulty, and the practicality is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る自動航路保持装置のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an automatic route holding device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態に係る自動航路保持装置と船体との
関係を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a relationship between the automatic navigation device and the hull according to the embodiment;

【図3】同請求項2の実施例を示すイメージ図である。FIG. 3 is an image diagram showing an embodiment of the second embodiment.

【図4】同請求項1の実施例を説明するための説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the embodiment of the first embodiment;

【図5】同請求項2の実施例の具体的な予定航行航路の
設定手順を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a specific procedure for setting a scheduled navigation route according to the embodiment of the second embodiment.

【図6】同請求項1の実施例において自動航路保持を行
なう具体的な手順を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a specific procedure for performing automatic route keeping in the embodiment of the first embodiment.

【図7】従来の自動航路保持装置のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a conventional automatic route holding device.

【図8】従来の自動航路保持装置と船体との関係を示す
ブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a relationship between a conventional automatic route holding device and a hull.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…自動航路保持装置の範囲を示す線 2…電子海図データベース部 3…画面表示部 4…航路計画部 5…ユーザーインタフェース部 6a…目標移動方向演算部 6b…目標方位演算部 7…指令舵角演算部 8…指令舵角出力部 9…表示器 10a…タッチパネル、トラックボール及び押ボタン 10b…トラックボール及び押ボタン 11…GPS受信機 12…舵取機構 13…推進機構 14…船体 15…オートパイロット 16…ジャイロコンパス 17…電子海図表示画面(表面にタッチパネル付き) 18…陸地表示部 19…危険等深線表示部 20…航路 20a…現在航路保持中の航路 21…変針点マーク 22…タッチペン 23…操作員の手 24…自船位置から現在航路保持中の航路20aに対し
て引いた垂線 25…先読み距離L 26…上記垂線24と現在航路保持中の航路20aとの
交点から上記先読み距離L25だけ現在航路保持中の航
路20a上の前方方向の点X 27…自船位置から上記点X26に向かって引いた線分 28…自船移動方向 29…方向偏差θ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Line which shows the range of an automatic route maintenance apparatus 2 ... Electronic chart database part 3 ... Screen display part 4 ... Route planning part 5 ... User interface part 6a ... Target movement direction calculation part 6b ... Target direction calculation part 7 ... Command steering angle Arithmetic unit 8 ... Command steering angle output unit 9 ... Display 10a ... Touch panel, track ball and push button 10b ... Track ball and push button 11 ... GPS receiver 12 ... Steering mechanism 13 ... Propulsion mechanism 14 ... Hull 15 ... Autopilot 16: Gyro compass 17: Electronic chart display screen (with a touch panel on the surface) 18: Land display section 19: Danger contour line display section 20: Navigation route 20a: Navigation route currently holding the navigation route 21 ... Point change point mark 22: Touch pen 23: Operator Hand 24: a perpendicular drawn from the ship's position to the currently held route 20a 25: look-ahead distance L 26 ... A point X27 in the forward direction on the currently held route 20a from the intersection of the perpendicular 24 and the currently held route 20a to the point X26 from the own ship position to the point X26. 28 ... own ship moving direction 29 ... direction deviation θ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大津 皓平 東京都江東区越中島2丁目1番6号 東京 商船大学内 Fターム(参考) 2F029 AA04 AB07 AB13 AC02 AC08 AC14 AC19 5H180 AA25 FF05 FF10 FF11 FF23 FF27 FF32 5H301 AA04 AA10 CC03 CC06 FF08 FF11 GG14 HH02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Kohei Otsu 2-6-1 Ecchujima, Koto-ku, Tokyo F-term in Tokyo University of Mercantile Marine 2F029 AA04 AB07 AB13 AC02 AC08 AC14 AC19 5H180 AA25 FF05 FF10 FF11 FF23 FF27 FF32 5H301 AA04 AA10 CC03 CC06 FF08 FF11 GG14 HH02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 船舶に搭載され、自船の位置、移動方向
及び移動速度データを検出するGPS受信機と連接し、
自船の予定航行航路を計画し記憶する航路計画部、電子
式海図データを記憶する電子海図データベース部、GP
S受信機よりの自船の位置、移動速度と計画航路データ
により自船が計画航路上を航行するための自船の目標移
動方向を演算する目標移動方向演算部、GPS受信機よ
りの自船の移動方向データと目標移動方向の偏差に基づ
き指令舵角を演算する指令舵角演算部、指令舵角を舵の
制御信号として舵取機構に出力する指令舵角出力部、自
船の位置、移動方向、移動速度、計画航路などを電子海
図に重畳して表示器に表示する画面表示部、及び画面に
装着したタッチパネルやトラックボール、押ボタン等の
操作により航路計画設定や画面の切換えを行なうユーザ
ーインタフェース部より構成し、自船の船首方位を検出
するジャイロコンパスなどの方位センサや自船の船首方
位が目標方位となるように舵の指令舵角を演算し舵取機
構に指令舵角信号を出力するオートパイロットとの連接
が不要であることを特徴とする自動航路保持装置。
1. A GPS receiver which is mounted on a ship and detects position, movement direction and movement speed data of the ship,
A route planning unit that plans and stores the planned navigation route of the ship, an electronic chart database unit that stores electronic chart data, GP
A target moving direction calculation unit for calculating a target moving direction of the own ship for the own ship to sail on the planned route based on the position, the moving speed of the own ship from the S receiver, and the planned route data, and the own ship from the GPS receiver. A command steering angle calculating unit that calculates a command steering angle based on the deviation between the moving direction data and the target moving direction, a command steering angle output unit that outputs the command steering angle to the steering mechanism as a rudder control signal, the position of the ship, A screen display unit that superimposes the moving direction, moving speed, planned route, etc. on the electronic chart and displays it on the display, and sets the route plan and switches the screen by operating the touch panel, trackball, push buttons, etc. attached to the screen Comprises a user interface section, calculates a heading sensor such as a gyro compass that detects the heading of the ship, and calculates a command steering angle so that the ship's heading is the target heading, and sends a command steering angle signal to the steering mechanism. Automatic route holding device, wherein a concatenation of output to autopilot is not required.
【請求項2】 船舶に搭載され、画面に表示する電子海
図上において画面に装着したタッチパネル上の任意の点
をタッチペン等で指定することにより、電子海図画面上
に直接航路を計画作成する手段を有する請求項1記載の
自動航路保持装置。
2. A means for planning and creating a route directly on an electronic chart screen by designating an arbitrary point on a touch panel attached to the screen on an electronic chart displayed on the screen with the touch pen or the like mounted on a ship. 2. The automatic route holding device according to claim 1, further comprising:
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