JP2009132257A - Method, program, and device for maneuvering control, and automatic maneuvering control system - Google Patents

Method, program, and device for maneuvering control, and automatic maneuvering control system Download PDF

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Takashi Iida
隆 飯田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method, program and device for maneuvering control capable of realizing maneuvering of following another ship or a sailing object and control by cooperation with other control devices other than automatic maneuvering, and also to obtain an automatic maneuvering control system. <P>SOLUTION: The method comprises: a step for obtaining information on a position of another ship 2 navigating on the sea surface or under the sea; a step for obtaining a command value to make a ship 1 perform the automatic maneuvering to follow the ship 2; and a step for outputting information of the command value to an automatic maneuvering device 20. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、船舶を自動操船する自動操船装置を制御する操船制御方法、プログラム及び装置、並びに自動操船制御システムに関する。   The present invention relates to a ship maneuvering control method, a program and an apparatus, and an automatic ship maneuvering control system for controlling an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship.

従来、自動操船に関する技術として、例えば「…前記距離計で検知した船体から岸壁までの距離に基づき、前記船首側横推力機関と前記船尾側横推力機関の推進方向と推力を制御し、かつ前記船首側係船機と前記船尾側係船機の係船索の巻取り動作と繰出し動作を制御するコントローラとを備えている」自動着桟係船装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a technology related to automatic boat maneuvering, for example, “... based on the distance from the hull to the quay detected by the distance meter, the propulsion direction and thrust of the bow side thrust engine and the stern side thrust engine are controlled, and An automatic berthing mooring device has been proposed that includes a bow side mooring machine and a controller that controls the winding and unwinding operations of the mooring rope of the stern side mooring machine (see, for example, Patent Document 1).

また、例えば「…推進制御装置は、制御盤からの制御指示と方位センサが検出した方位と風向風速センサが検出した風向風速とに基づいて、ウォータジェット推進器及びサイドスラスタを作動させて方位保持を行なう」自動定点保持装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Also, for example, “... the propulsion control device operates the water jet propulsion device and the side thruster based on the control instruction from the control panel, the direction detected by the direction sensor, and the wind direction / wind speed detected by the wind direction / wind speed sensor to maintain the direction. An automatic fixed point holding device has been proposed (for example, see Patent Document 2).

また、例えば「航行制御のために用いられる物理量のデータ及びロール角に関するデータに基づいて舵による動揺制御を行うための舵角のオフセット値を算出し、操舵制御を行うための操舵装置から出力された指令舵角信号を、オフセット値に基づいて調整した指令舵角信号を舵制御系装置に向けて出力する」動揺制御処理装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   In addition, for example, “the steering angle offset value for performing the swing control by the rudder is calculated based on the data on the physical quantity used for the navigation control and the data on the roll angle, and is output from the steering device for performing the steering control. An oscillation control processing device that outputs a command steering angle signal obtained by adjusting a command steering angle signal based on an offset value to a rudder control system device has been proposed (for example, see Patent Document 3).

また、例えば「少なくとも自船の位置を指示するための指令信号を生成する指令値生成部と、前記指令値生成部により生成される指令値信号に基づいて船舶の各部を操作する自動操船部とを備え、前記指令値生成部は、制御基準位置を中心とする位置指令値を生成するように構成されてなる」船舶の制御装置が提案されている(例えば、特許文献4参照)。   Further, for example, “at least a command value generating unit that generates a command signal for instructing the position of the ship, and an automatic ship operating unit that operates each part of the ship based on the command value signal generated by the command value generating unit; And the command value generation unit is configured to generate a position command value centered on the control reference position ”(for example, see Patent Document 4).

また、例えば「…ジョイスティックの操作によって、前後進プロペラとスラスタとを動作させてジョイスティックの傾斜方向に対応した方向への前後進と横進とを行い、傾斜角度に対応した合成推力を出力し、定点保持用の操作スイッチの操作によって、船位検出手段によって検出された船位が保持される保持機能を達成する」自動操船装置が提案されている(例えば、特許文献5参照)。   Also, for example, “... by operating the joystick, the forward / backward propeller and thruster are operated to perform forward / backward movement and lateral movement in the direction corresponding to the tilt direction of the joystick, and output the composite thrust corresponding to the tilt angle, An automatic marine vessel maneuvering apparatus has been proposed that achieves a holding function for holding the ship position detected by the ship position detecting means by operating a fixed point holding operation switch (see, for example, Patent Document 5).

また、例えば「…前記対象物と船舶との間の距離を検出する検出手段と、プロペラ、舵、スラスタからなる操船手段と、前記検出手段で検出された前記対象物と船舶との間の距離を、設定された距離に保つように上記操船手段を制御する制御手段と、を備えている」自動操船装置が提案されている(例えば、特許文献6参照)。   Further, for example, “... Detecting means for detecting the distance between the object and the ship, ship maneuvering means comprising a propeller, rudder and thruster, and the distance between the object and the ship detected by the detecting means. And a control means for controlling the ship maneuvering means so as to keep the distance at a set distance. An automatic ship maneuvering apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 6).

また、例えば「…該P.I.D制御力演算部が計算した制御力を基に舵とスラスタとCPPの推力配分量を計算する推力配分演算部と、舵とスラスタとCPPに過負荷が加わるのを防ぐために推力変動軽減処理を行う推力変動軽減部から成ることを特徴とする」自動操船装置が提案されている(例えば、特許文献7参照)。   Further, for example, “... a thrust distribution calculation unit that calculates the thrust distribution amount of the rudder, thruster, and CPP based on the control force calculated by the PID control force calculation unit, and the rudder, thruster, and CPP are overloaded. An automatic marine vessel maneuvering device is proposed, which is characterized by comprising a thrust fluctuation reducing unit that performs a thrust fluctuation reducing process to prevent the addition (see, for example, Patent Document 7).

また、例えば「…制御信号を演算する前置制御演算部と、上記推定演算部の信号に基づいて制御信号を演算するフィードバック制御演算部と、…外乱を演算する既知外乱演算部と、上記コマンド決定部の出力信号に対し、上記ジョイスティック,推定演算部,既知外乱演算部の信号を加減算する加減算器とを具えたことを特徴とする」船舶の操船システム」が提案されている(例えば、特許文献8参照)。   Further, for example, “… a pre-control calculation unit that calculates a control signal, a feedback control calculation unit that calculates a control signal based on the signal of the estimation calculation unit, a known disturbance calculation unit that calculates a disturbance, and the command There has been proposed a “ship maneuvering system” characterized by comprising an adder / subtractor for adding / subtracting the signals of the joystick, the estimation calculation unit, and the known disturbance calculation unit to the output signal of the determination unit (for example, a patent Reference 8).

また、例えば「…舵推力指令信号及び第1プロペラ推力指令信号を決定し、出力する推力配分手段と、…プロペラの第2プロペラ推力指令信号を決定し、出力する方位制御手段と、…第1プロペラ推力指令信号と第2プロペラ推力指令信号との和を出力する加算手段と、を備える」自動操船装置が提案されている(例えば、特許文献9参照)。   Further, for example, “… a thrust distribution means for determining and outputting a rudder thrust command signal and a first propeller thrust command signal,... An azimuth control means for determining and outputting a second propeller thrust command signal for the propeller, and the first An automatic marine vessel maneuvering device has been proposed that includes adding means for outputting the sum of the propeller thrust command signal and the second propeller thrust command signal (see, for example, Patent Document 9).

また、例えば「…設定ルート上を自動誘導する自動ルート保持機能や、与えられた推力指令に対して全体の所用パワーが最小となるように推進機を操作する最適推力配分機能を有しており、実時間で最適化演算を行うオンライン最適制御の特徴を生かした機能を搭載している」自動操船システムが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。   In addition, for example, “... has an automatic route holding function that automatically guides the set route, and an optimum thrust distribution function that operates the propulsion unit so that the total required power is minimized with respect to a given thrust command. An automatic marine vessel maneuvering system has been proposed that is equipped with a function that makes use of the features of online optimal control that performs optimization calculations in real time (see Non-Patent Document 1, for example).

また、例えば「…本DPSでは位置や方位の偏差に基づくフィードバック制御に加え、風圧力などの外力に対するフィードフォワード制御により、安定した位置保持制御を実現している。…」ものが提案されている(例えば、非特許文献2参照)。   Further, for example, "... this DPS realizes stable position holding control by feedforward control with respect to external force such as wind pressure in addition to feedback control based on position and azimuth deviation." (For example, refer nonpatent literature 2).

また、例えば、船舶を自動操船する自動操船装置が紹介されている(例えば、非特許文献3参照)。   In addition, for example, an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship has been introduced (see, for example, Non-Patent Document 3).

特開2005−255058号公報(段落番号[0007])Japanese Patent Laying-Open No. 2005-255058 (paragraph number [0007]) 特開2005−254956号公報(段落番号[0005])Japanese Patent Laying-Open No. 2005-254956 (paragraph number [0005]) 特開2005−247018号公報(段落番号[0008])JP-A-2005-247018 (paragraph number [0008]) 特開2002−362490号公報(段落番号[0010])JP 2002-362490 A (paragraph number [0010]) 特開2002−234494号公報(段落番号[0005])JP 2002-234494 A (paragraph number [0005]) 特開平9−295600号公報(段落番号[0006])Japanese Patent Laid-Open No. 9-295600 (paragraph number [0006]) 特開平8−216989号公報(段落番号[0004])JP-A-8-216989 (paragraph number [0004]) 特開平8−20391号公報(段落番号[0005])JP-A-8-20391 (paragraph number [0005]) 特開平6−344986号公報(段落番号[0006])JP-A-6-344986 (paragraph number [0006]) 河野行伸、他3名、「自動操船システムなどのオンライン最適制御技術」、川崎重工技報 第159号、2005年、p.36−37Yukinobu Kono and three others, “Online optimal control technology such as automatic ship handling systems”, Kawasaki Heavy Industries Technical Report No. 159, 2005, p. 36-37 村田航、他5名、「地球深部操作船“ちきゅう”の自動船位保持装置の開発」、三井造船技報 第186号、2005年、p.18−23Wataru Murata and five others, “Development of automatic position holding device for deep-sea control vessel“ Chikyu ””, Mitsui Engineering & Ship Technical Report No. 186, 2005, p. 18-23 "Professional Autopilots",[online],2007,Simrad,[2007年6月27日検索],インターネット<http://www.simradyachting.com/default.aspx?path={72C7648F-1E6B-42D5-876D-E59280F8615C}>"Professional Autopilots", [online], 2007, Simrad, [searched June 27, 2007], Internet <http://www.simradyachting.com/default.aspx?path= {72C7648F-1E6B-42D5-876D- E59280F8615C}>

従来の自動操船装置は、自船の船首方向を制御するオートパイロット、又は特殊用途向けに自船のトラッキング制御や、船位保持制御を行うものである。しかしながら従来の自動操船装置は、自船の自動操船に関する情報しか持たないため、自船以外の外的要因に基づく自動操船、例えば、自船以外の船舶(他船)や航走体へ追従するような操船の自動化には対応できない、という問題点があった。   A conventional automatic ship maneuvering apparatus performs an autopilot for controlling the bow direction of the ship, or performs tracking control and ship position holding control of the ship for special applications. However, the conventional automatic ship maneuvering device has only information related to the self-maneuvering of the own ship, and therefore follows an automatic maneuvering based on external factors other than the own ship, for example, a ship other than the own ship (other ship) and a traveling body. There was a problem that it was not possible to cope with the automation of such maneuvering.

また例えば、自船に搭載された操縦装置によって操縦される航走体に、自船が追従するような場合、従来の自動操船装置は、自動操船制御の情報を航走体操縦運動制御に反映させることができず、航走体と自船との協調を図った自動操船、操縦運動制御ができない、という問題点があった。   In addition, for example, when the own ship follows the navigation body operated by the control device installed in the ship, the conventional automatic ship control device reflects the information of the automatic ship control to the navigation body control motion control. There is a problem that the automatic maneuvering and the control of the maneuvering movement cannot be performed.

また例えば、自船に搭載された曳航装置によって被曳航体を曳航するような場合、従来の自動操船装置は、曳航装置と自動操船装置とを連携させた操船制御ができず、被曳航体の動きに合わせて自船の動きを調節するなどの曳航操船の自動化には対応できない、という問題点があった。   In addition, for example, when towing a towed object with a towing device mounted on the own ship, the conventional automatic ship maneuvering device cannot perform ship maneuvering control in which the tow device and the automatic ship maneuvering device are linked, and There was a problem that it was not possible to cope with the automation of towing vessels such as adjusting the movement of the ship according to the movement.

さらに、上述のような自動操船の機能を拡張したより高度な制御システムの開発に際しては、開発効率が高く、設置コストの低い制御システムが望まれていた。   Furthermore, when developing a more advanced control system that expands the functions of the above-described automatic ship maneuvering, a control system with high development efficiency and low installation cost has been desired.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、他船や航走体へ追従する操船や、自動操船以外の他の制御装置との間で連携を図った制御が実現できる操船制御方法、プログラム及び装置、並びに自動操船制御システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and realizes control in cooperation with a ship maneuvering to follow another ship or a traveling body or other control devices other than the automatic ship maneuvering. An object is to obtain a marine vessel maneuvering control method, program and apparatus, and an automatic maneuvering control system.

本発明に係る操船制御方法は、船舶を自動操船する自動操船装置への指令値を出力する操船制御装置であって、指令値の補正に関する情報を取得するステップと、少なくとも前記指令値の補正に関する情報に基づき、前記指令値を補正するステップと、該指令値の情報を前記自動操船装置へ出力するステップとを有するものである。   A ship maneuvering control method according to the present invention is a ship maneuvering control apparatus that outputs a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, and relates to a step of acquiring information relating to correction of the command value, and at least correction of the command value. Based on the information, the method includes a step of correcting the command value and a step of outputting the command value information to the automatic ship maneuvering device.

また、本発明に係る操船制御方法は、船舶を自動操船する自動操船装置を制御する操船制御方法であって、海面又は海中を航行する移動体の位置に関する情報を取得するステップと、少なくとも前記移動体の位置に関する情報に基づき、前記船舶が前記移動体に追従するように、前記船舶を自動操船させる指令値を求めるステップと、該指令値の情報を前記自動操船装置へ出力するステップとを有するものである。   Further, the ship maneuvering control method according to the present invention is a ship maneuvering control method for controlling an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, the step of acquiring information relating to the position of a moving body navigating the sea surface or the sea, and at least the movement Obtaining a command value for automatically maneuvering the ship so that the ship follows the moving body based on information on a body position; and outputting information on the command value to the automatic ship maneuvering device. Is.

また、本発明に係る操船制御方法は、船舶を自動操船する自動操船装置、及び海面又は海中を航走する航走体を操縦する航走体操縦装置を制御する操船制御方法であって、前記航走体の位置に関する情報を取得するステップと、少なくとも前記航走体の位置に関する情報に基づき、前記船舶が前記航走体に追従するように、前記自動操船装置及び前記航走体操縦装置の少なくとも一方への指令値を求めるステップと、該指令値の情報を該当する前記自動操船装置及び/又は前記航走体操縦装置へ出力するステップとを有するものである。   Further, the ship maneuvering control method according to the present invention is an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, and a ship maneuvering control method for controlling a navigator maneuvering apparatus for maneuvering a navigator navigating the sea surface or the sea A step of acquiring information on the position of the navigation body, and at least the information on the position of the navigation body, so that the ship follows the navigation body; The method includes a step of obtaining a command value for at least one and a step of outputting information on the command value to the corresponding automatic boat maneuvering device and / or the navigation vehicle maneuvering device.

また、本発明に係る操船制御方法は、船舶を自動操船する自動操船装置、及び前記船舶に設けられ、被曳航体を曳航する曳航装置を制御する操船制御方法であって、前記被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報を取得するステップと、少なくとも前記被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報に基づき、前記自動操船装置及び前記曳航装置の少なくとも一方への指令値を求めるステップと、該指令値の情報を該当する前記自動操船装置及び/又は前記曳航装置へ出力するステップとを有するものである。   Further, the ship maneuvering control method according to the present invention is an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, and a ship maneuvering control method for controlling a towing apparatus provided in the ship to tow a towed object, Obtaining information relating to position or tow tension, obtaining a command value for at least one of the automatic marine vessel maneuvering device and the towing device based on at least information relating to the position or towed tension of the towed vehicle; And outputting the command value information to the corresponding automatic boat maneuvering device and / or the towing device.

また、本発明に係るプログラムは、上記操船制御方法をコンピュータに実行させるものである。   A program according to the present invention causes a computer to execute the ship maneuvering control method.

また、本発明に係る操船制御装置は、船舶を自動操船する自動操船装置への指令値を出力する操船制御装置であって、指令値の補正に関する情報が入力される入力手段と、少なくとも前記指令値の補正に関する情報に基づき、前記指令値を補正する指令値演算手段とを備えたものである。   The boat maneuvering control device according to the present invention is a boat maneuvering control device for outputting a command value to an automatic boat maneuvering device for automatically maneuvering a ship, input means for inputting information on correction of the command value, and at least the command Command value calculation means for correcting the command value based on information on value correction is provided.

また、本発明に係る操船制御装置は、船舶を自動操船する自動操船装置への指令値を出力する操船制御装置であって、海面又は海中を航行する移動体の位置に関する情報が入力される入力手段と、少なくとも前記移動体の位置に関する情報に基づき、前記船舶が前記移動体に追従するように自動操船させる前記指令値を求める指令値演算手段とを備えたものである。   Further, the ship maneuvering control device according to the present invention is a ship maneuvering control device that outputs a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, and is an input to which information relating to the position of a moving body navigating the sea surface or the sea And command value calculation means for obtaining the command value for automatically maneuvering the ship so that the ship follows the moving body based on at least information on the position of the moving body.

また、本発明に係る操船制御装置においては、前記入力手段は、前記移動体の位置に関する情報として、前記船舶と前記移動体との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報が入力され、前記指令値演算手段は、前記相対方位、前記相対距離、及び前記相対速度の情報に基づき、前記相対距離が所定範囲内となるように自動操船させる方位指令値及び船速指令値を求めるものである。   Further, in the boat maneuvering control apparatus according to the present invention, the input means receives information on a relative orientation, a relative distance, and a relative speed between the ship and the moving body as information on the position of the moving body, The command value calculation means obtains an azimuth command value and a boat speed command value for automatically maneuvering the ship so that the relative distance falls within a predetermined range based on the information on the relative azimuth, the relative distance, and the relative speed. .

また、本発明に係る操船制御装置においては、前記指令値演算手段は、前記移動体の位置に関する情報に基づき、所定時間経過後における前記船舶と前記移動体との相対方位を予測し、該相対方位を前記自動操船装置への方位指令値とするものである。   Further, in the boat maneuvering control device according to the present invention, the command value calculation means predicts a relative direction between the ship and the moving body after a predetermined time has passed based on information on the position of the moving body, The direction is set as a direction command value to the automatic boat maneuvering device.

また、本発明に係る操船制御装置は、船舶を自動操船する自動操船装置への指令値、及び海面又は海中を航走する航走体を操縦する航走体操縦装置への指令値を出力する操船制御装置であって、前記航走体の位置に関する情報が入力される入力手段と、少なくとも前記航走体の位置に関する情報に基づき、前記船舶が前記航走体に追従するように、前記自動操船装置への指令値及び前記航走体操縦装置への指令値の少なくとも一方を求める指令値演算手段とを備えたものである。   The ship maneuvering control apparatus according to the present invention outputs a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, and a command value to a traveling body maneuvering apparatus for maneuvering a navigating body navigating the sea surface or the sea. A ship maneuvering control apparatus, wherein the automatic means is configured so that the ship follows the navigation body based on input means for inputting information on the position of the navigation body and at least information on the position of the navigation body. Command value calculation means for obtaining at least one of a command value to the marine vessel maneuvering device and a command value to the traveling body maneuvering device is provided.

また、本発明に係る操船制御装置においては、前記入力手段は、前記航走体の位置に関する情報として、前記船舶と前記航走体との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報が入力され、前記指令値演算手段は、前記相対方位、前記相対距離、及び前記相対速度の情報に基づき、前記船舶と前記航走体との相対距離が所定範囲内となるように、前記自動操船装置及び前記航走体操縦装置への方位指令値及び船速指令値を求めるものである。   Further, in the boat maneuvering control apparatus according to the present invention, the input means inputs information on a relative azimuth, a relative distance, and a relative speed between the ship and the traveling body as information on the position of the traveling body. The command value calculating means is configured to control the automatic ship maneuvering device and the automatic ship maneuvering device so that a relative distance between the ship and the traveling body is within a predetermined range based on the information on the relative azimuth, the relative distance, and the relative speed. An azimuth command value and a ship speed command value for the navigation vehicle maneuvering device are obtained.

また、本発明に係る操船制御装置は、前記船舶及び前記航走体の位置、方位、及び速度の情報に基づき、前記船舶と前記航走体との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報を求める相対運動算出手段を更に備え、前記入力手段は、前記航走体の位置に関する情報として、前記船舶及び前記航走体の位置、方位、及び速度の情報が入力され、前記指令値演算手段は、前記相対運動算出手段により求められた前記相対方位、前記相対距離、及び前記相対速度の情報に基づき、前記船舶と前記航走体との相対距離が所定範囲内となるように、前記自動操船装置及び前記航走体操縦装置への方位指令値及び船速指令値を求めるものである。   Further, the ship maneuvering control device according to the present invention is based on information on the position, direction, and speed of the ship and the traveling body, and information on the relative direction, relative distance, and relative speed between the ship and the traveling body. Relative motion calculation means for obtaining the position information, and the input means receives information on the position, direction, and speed of the ship and the navigation body as information on the position of the navigation body, and the command value calculation means. Is based on the information on the relative azimuth, the relative distance, and the relative speed obtained by the relative motion calculating means so that the relative distance between the ship and the traveling body is within a predetermined range. An azimuth command value and a boat speed command value for the marine vessel maneuvering device and the navigation vehicle maneuvering device are obtained.

また、本発明に係る操船制御装置は、船舶を自動操船する自動操船装置への指令値、及び前記船舶に設けられ被曳航体を曳航する曳航装置への指令値を出力する操船制御装置であって、前記被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報が入力される入力手段と、少なくとも前記被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報に基づき、前記自動操船装置への指令値及び前記曳航装置への指令値の少なくとも一方を求める指令値演算手段とを備えたものである。   The ship maneuvering control apparatus according to the present invention is a ship maneuvering control apparatus that outputs a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship and a command value to a towing apparatus provided in the ship to tow a towed object. Input means for inputting information on the position of the towed vehicle or the snooping tension, and at least a command value to the automatic marine vessel maneuvering device and the towing device based on the information on the position of the towed vehicle or the snooping tension Command value calculating means for obtaining at least one of the command values to

また、本発明に係る操船制御装置においては、前記入力手段は、前記被曳航体の位置に関する情報として、前記船舶と前記被曳航体との相対方位及び相対距離の情報が入力され、前記指令値演算手段は、前記相対方位及び前記相対距離の情報に基づき、前記船舶と前記被曳航体との相対距離が所定範囲内となるように、前記自動操船装置への方位指令値及び船速指令値並びに前記曳航装置へのウインチ指令値を求めるものである。   Further, in the boat maneuvering control apparatus according to the present invention, the input means receives information on a relative azimuth and a relative distance between the ship and the towed vehicle as information on the position of the towed vehicle, and the command value The computing means is based on the information on the relative azimuth and the relative distance, so that the relative distance between the ship and the towed vehicle is within a predetermined range, the azimuth command value and the boat speed command value to the automatic marine vessel maneuvering device. In addition, a winch command value for the towing device is obtained.

また、本発明に係る操船制御装置においては、前記指令値演算手段は、前記曳索張力の情報に基づき、前記曳索張力が所定範囲内となるように、前記自動操船装置への方位指令値及び船速指令値、並びに前記曳航装置へのウインチ指令値を求めるものである。   Further, in the boat maneuvering control apparatus according to the present invention, the command value calculation means is configured to determine a direction command value to the automatic ship maneuvering device based on the information on the snooping tension so that the snooping tension falls within a predetermined range. And a ship speed command value and a winch command value for the towing device.

また、本発明に係る操船制御装置においては、前記指令値演算手段は、前記入力手段に入力された情報が更新される度に、前記指令値を求めるものである。   Moreover, in the boat maneuvering control apparatus according to the present invention, the command value calculation means obtains the command value every time information input to the input means is updated.

また、本発明に係る自動操船制御システムは、上記操船制御装置と、前記操船制御装置から入力された指令値に基づき、船舶を自動操船する自動操船装置とを備えたものである。   An automatic ship maneuvering control system according to the present invention includes the ship maneuvering control apparatus and an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship based on a command value input from the ship maneuvering control apparatus.

また、本発明に係る自動操船制御システムは、海面又は海中を航行する移動体の位置に関する情報を取得し、前記操船制御装置へ出力する観測・計測装置を更に備えたものである。   In addition, the automatic boat maneuvering control system according to the present invention further includes an observation / measurement device that acquires information related to the position of a moving body navigating the sea surface or the sea and outputs the information to the boat maneuvering control device.

また、本発明に係る自動操船制御システムは、前記操船制御装置から入力された指令値に基づき、海面又は海中を航走する航走体を操縦する航走体操縦装置を更に備えたものである。   In addition, the automatic ship maneuvering control system according to the present invention further includes a traveling body maneuvering apparatus for maneuvering a navigating body navigating the sea surface or the sea based on a command value input from the ship maneuvering control apparatus. .

また、本発明に係る自動操船制御システムは、前記船舶に設けられ、前記操船制御装置から入力された指令値に基づき、被曳航体を曳航する曳航装置を更に備えたものである。   The automatic boat maneuvering control system according to the present invention further includes a towing device that is provided in the ship and tows the towed object based on a command value input from the boat maneuvering control device.

本発明は、少なくとも移動体の位置に関する情報に基づき、船舶が移動体に追従するように、船舶を自動操船させる指令値を求めて自動操船装置へ出力することにより、移動体へ追従する操船制御が実現できる。   The present invention obtains a command value for automatically maneuvering the ship so that the ship follows the moving body based on at least information related to the position of the moving body, and outputs the command value to the automatic ship maneuvering device so as to follow the moving body. Can be realized.

また、少なくとも航走体の位置に関する情報に基づき、船舶が前記航走体に追従するように、自動操船装置への指令値及び航走体操縦装置の少なくとも一方への指令値を求めて、該指令値の情報を該当する自動操船装置及び/又は航走体操縦装置へ出力することにより、航走体へ追従する操船制御が実現でき、自動操船装置と航走体操縦装置との間で連携を図った制御が実現できる。   Further, based on at least information on the position of the traveling body, a command value for the automatic marine vessel maneuvering device and a command value for at least one of the traveling body maneuvering device are obtained so that the ship follows the navigation body, By outputting the command value information to the corresponding automatic marine vessel maneuvering device and / or navigation vehicle maneuvering device, it is possible to realize the marine vessel maneuvering control that follows the navigating body, and cooperation between the automatic marine vessel maneuvering device and the navigating vehicle maneuvering device Can be achieved.

また、少なくとも被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報に基づき、自動操船装置への指令値及び曳航装置の少なくとも一方への指令値を求めて、該指令値の情報を該当する自動操船装置及び/又は曳航装置へ出力することにより、自動操船装置と曳航装置との間で連携を図った制御が実現できる。   Further, based on at least information on the position of the towed vehicle or the squeezing tension, a command value to the automatic marine vessel maneuvering device and a command value to at least one of the towing device are obtained, and the information on the command value is applied to the corresponding automatic marine maneuvering device and By outputting to / to the towing device, it is possible to realize control in which cooperation between the automatic boat maneuvering device and the towing device is achieved.

本発明に係る自動操船制御システムは、少なくとも、船舶を自動操船する自動操船装置と、この自動操船装置への指令値を出力する操船制御装置とを備え、自船以外の外的要因に基づく何らかの情報(指令値の補正に関する情報)を用いて、自動操船装置への指令値を補正することにより、より高度な自動操船を実現するものである。
以下、実施の形態においては、自船以外の船舶(他船)や航走体、自船が曳航する被曳航体などと連携又は協調を図った制御を例として説明するが、本発明はこれに限るものでなく、この発明思想内における種々の変形をも含むことはいうまでもない。
An automatic ship maneuvering control system according to the present invention includes at least an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship and a ship maneuvering control apparatus for outputting a command value to the automatic ship maneuvering apparatus, and is based on some external factor other than the own ship. By using the information (information relating to the correction of the command value) to correct the command value for the automatic boat maneuvering device, more advanced automatic boat maneuvering is realized.
Hereinafter, in the embodiment, a description will be given by taking, as an example, control in cooperation or cooperation with a ship other than the own ship (another ship), a traveling body, a towed body towed by the own ship, and the like. Needless to say, the invention includes various modifications within the spirit of the invention.

実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る自動操船制御システムの構成図である。図1において、本実施の形態1における自動操船制御システムは、自動操船の対象となる船舶である自船1に搭載され、自船1を自動操船する自動操船装置20(後述)への指令値を出力する操船制御装置10と、この操船制御装置10から入力された指令値に基づき、自船1を自動操船する自動操船装置20と、指令値の補正に関する情報として、例えば海面を航行する他の船舶である他船2の位置に関する情報を取得し、操船制御装置10へ出力する観測・計測装置としての他船船位観測・計測装置30とにより構成されている。尚、他船2は、海面を航行する船舶に限らず、海面又は海中を航行する移動体であれば良い。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic boat maneuvering control system according to the first embodiment. In FIG. 1, the automatic ship maneuvering control system according to the first embodiment is mounted on the own ship 1 that is a ship that is an object of the automatic ship maneuvering, and a command value to an automatic ship maneuvering apparatus 20 (described later) that automatically maneuver the own ship 1. A ship maneuvering control apparatus 10 for outputting the ship, an automatic ship maneuvering apparatus 20 for automatically maneuvering the ship 1 based on the command value input from the ship maneuvering control apparatus 10, and information on correction of the command value, for example, navigating the sea surface The other ship position observation / measurement device 30 is configured as an observation / measurement device that acquires information related to the position of the other ship 2 that is the ship of the ship and outputs the information to the ship maneuvering control device 10. The other ship 2 is not limited to a ship navigating the sea surface, but may be any mobile body navigating the sea surface or the sea.

さらに、操船制御装置10には、他船船位観測・計測装置30から他船2の位置に関する情報(後述)が入力される入力手段である入力部11と、自船1が他船2に追従するように自動操船させる指令値を求める指令値演算手段である指令値演算部12とにより構成されており、後述する動作により、他船2の位置に関する情報に基づき、目標方位及び目標船速を補正して、自動操船装置20への指令値を求める。   Further, the ship maneuvering control apparatus 10 follows the input section 11 as input means for inputting information (described later) on the position of the other ship 2 from the other ship position observation / measurement apparatus 30, and the own ship 1 follows the other ship 2. And a command value calculation unit 12 that is a command value calculation means for obtaining a command value for automatically maneuvering the ship. Based on information on the position of the other ship 2, the target direction and the target ship speed are It correct | amends and calculates | requires the command value to the automatic boat maneuvering apparatus 20. FIG.

自動操船装置20は、操船制御装置10から入力された方位指令値及び船速指令値に基づき、自船1が指令方位に進むための舵角を制御すると共に、指令船速となるように、推進装置(プロペラ)などを制御する。他船船位観測・計測装置30は、自船1に搭載されており、他船2を観測して自船1と他船2との相対方位、相対距離、及び相対速度を計測し、計測した当該情報を他船2の位置に関する情報として、操船制御装置10の入力部11に入力する。   The automatic boat maneuvering device 20 controls the rudder angle for the ship 1 to advance to the command heading based on the heading command value and the boat speed command value input from the boat maneuvering control device 10 so that the boat speed becomes the command boat speed. Controls propulsion devices (propellers). The other ship position observation / measurement device 30 is mounted on the own ship 1, measures the relative azimuth, relative distance, and relative speed between the own ship 1 and the other ship 2 by observing the other ship 2, and measures them. The information is input to the input unit 11 of the boat maneuvering control apparatus 10 as information related to the position of the other ship 2.

尚、本実施の形態1では、自船1と他船2との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報が操船制御装置10へ入力する場合を説明するが、特にこれらのデータだけに限定されるものではなく、他の物理量、例えば風力や風向きのデータなどを加えて指令値を求めても良い。また、例えば、相対距離の変化率(微分値)から相対速度を算出により求めても良い。   In the first embodiment, a case will be described in which information on the relative orientation, relative distance, and relative speed between the own ship 1 and the other ship 2 is input to the boat maneuvering control apparatus 10, but only for these data. The command value may be obtained by adding other physical quantities such as wind force and wind direction data. Further, for example, the relative speed may be calculated from the change rate (differential value) of the relative distance.

また、本実施の形態1では、他船船位観測・計測装置30の観測により相対方位等の情報を得る場合を説明するが、本発明はこれに限らず、例えば、GPS(Global Positioning System)などを用いて他船2から位置情報を得て、この他船2の位置情報と自船1の位置情報とにより、相対距離、相対方位、及び相対速度を算出しても良い。   In the first embodiment, a case where information such as relative azimuth is obtained by observation of the other ship position observation / measurement device 30 will be described. However, the present invention is not limited to this, and for example, GPS (Global Positioning System) or the like. May be used to obtain position information from the other ship 2, and the relative distance, relative direction, and relative speed may be calculated from the position information of the other ship 2 and the position information of the own ship 1.

さらに本実施の形態1では、方位指令値及び船速指令値により、自船1の方位及び船速を制御して自動操船を行う場合を説明するが、自動操船制御はこれだけに限るものではなく、他の操船制御、例えば動揺制御などを合わせて行っても良いことは言うまでもない。   Furthermore, in this Embodiment 1, although the case where an automatic ship maneuvering is performed by controlling the azimuth and ship speed of the ship 1 based on the azimuth command value and the ship speed command value, the automatic ship maneuvering control is not limited to this. Needless to say, other ship maneuvering control, for example, shaking control may be performed together.

ここで、操船制御装置10、及びこれを構成する各部は、例えば、回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、CPU(Central processing Unit)やマイコンのような演算装置により実行されるソフトウェアとして構成することもできる。ソフトウェアとして実現する場合は、ROM(Read Only Memory)やHDD(Hard Disk Drive)等にこれら各部の機能を実現するプログラムを格納しておき、CPUやマイコンなどの演算装置がそのプログラムを読み込んで、プログラムの指示に従って各部の機能に相当する処理を実行することにより、構成することができる。また、ここではそれぞれ別の構成部(手段)として構成しているが、例えば、各部が行うプログラムに基づく処理を1つの制御演算処理装置により行うようにしてもよい。   Here, the boat maneuvering control device 10 and each component constituting the boat maneuvering control device 10 may be configured by hardware such as a circuit device, or may be executed by an arithmetic device such as a CPU (Central processing Unit) or a microcomputer. It can also be configured as software. When implemented as software, programs that realize the functions of these units are stored in ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), etc., and an arithmetic device such as a CPU or microcomputer reads the program, It can be configured by executing processing corresponding to the function of each unit in accordance with the instructions of the program. In addition, although each component is configured as a separate component (means) here, for example, a process based on a program performed by each unit may be performed by one control arithmetic processing device.

尚、本実施の形態1の自動操船制御システムは、自船1に設けられている既設の自動操船装置20、及び他船船位観測・計測装置30に、操船制御装置10を増設することにより、構成することが可能である。またこれに限らず、新たに自動操船装置20を設置する場合に、操船制御装置10を構成する各部の機能を自動操船装置20内に内蔵させることもできる。   In addition, the automatic ship maneuvering control system of the first embodiment is obtained by adding the ship maneuvering control apparatus 10 to the existing automatic ship maneuvering apparatus 20 and the other ship position observation / measurement apparatus 30 provided in the own ship 1. It is possible to configure. Further, the present invention is not limited to this, and when the automatic boat maneuvering device 20 is newly installed, the functions of the respective parts constituting the boat maneuvering control device 10 can be incorporated in the automatic boat maneuvering device 20.

このような構成により、操船制御装置10には、自船1の方位目標値及び船速目標値が入力され、他船2への追従制御を行わない場合においては、この方位目標値及び船速目標値が、自動操船装置20への方位指令値及び船速指令値として出力され、自動操船装置20により、当該目標値の方位及び船速となるように自船1が制御される。一方、他船2への追従制御を行う場合においては、操船制御装置10は、他船船位観測・計測装置30からの情報に基づき、入力された方位目標値及び船速目標値を補正した指令値を自動操船装置20へ出力して、自船1が他船2に追従するように自動操船させる。このような本実施の形態1の動作について図2を用いて次に説明する。   With such a configuration, the azimuth target value and ship speed target value of the ship 1 are input to the boat maneuvering control apparatus 10, and when the follow-up control to the other ship 2 is not performed, the azimuth target value and ship speed The target value is output as an azimuth command value and a boat speed command value to the automatic boat maneuvering device 20, and the own boat 1 is controlled by the automatic boat maneuvering device 20 so as to be the azimuth and boat speed of the target value. On the other hand, when the follow-up control to the other ship 2 is performed, the ship maneuvering control apparatus 10 corrects the input azimuth target value and ship speed target value based on the information from the other ship position observation / measurement apparatus 30. The value is output to the automatic ship maneuvering device 20 so that the ship 1 automatically follows the other ship 2. Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.

図2は実施の形態1に係る操船制御装置の動作を示すフロー図である。図2において、まず、他船船位観測・計測装置30は、他船2を観測して、他船2の相対方位、相対距離、及び相対速度の情報を、当該情報が更新される度に、又は所定の時間毎に操船制御装置10へ出力する。
次に、操船制御装置10の指令値演算部12は、入力部11に入力された相対方位、相対距離、及び相対速度の情報に基づき、相対距離が所定範囲内となるように自動操船させる方位指令値及び船速指令値を求める。つまり、自船1が他船2に追従するような指令値を求める。例えば、相対方位及び相対速度を用いて、所定時間経過後における他船2の相対方位を予測し、当該相対方位を自動操船装置20への方位指令値とする(S101)。
また、相対速度及び相対距離を用いて、自船1と他船2との相対距離が所定範囲外である場合には、相対速度と相対距離に応じて船速を増速または減少するように船速を調節する船速指令値を出力する(S102)。
そして、自動操船装置20は、操船制御装置10から入力された、補正後の方位指令値及び船速指令値に基づき、自船1を自動操船する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the boat maneuvering control apparatus according to the first embodiment. In FIG. 2, first, the other ship position observation / measurement device 30 observes the other ship 2, and information on the relative direction, relative distance, and relative speed of the other ship 2 is updated each time the information is updated. Or it outputs to the ship maneuvering control apparatus 10 for every predetermined time.
Next, the command value calculation unit 12 of the boat maneuvering control apparatus 10 automatically steers the ship so that the relative distance falls within a predetermined range based on the information on the relative direction, the relative distance, and the relative speed input to the input unit 11. Obtain the command value and ship speed command value. That is, a command value that allows the own ship 1 to follow the other ship 2 is obtained. For example, using the relative azimuth and the relative speed, the relative azimuth of the other ship 2 after a lapse of a predetermined time is predicted, and the relative azimuth is set as an azimuth command value to the automatic boat maneuvering apparatus 20 (S101).
When the relative distance between the own ship 1 and the other ship 2 is outside the predetermined range using the relative speed and the relative distance, the ship speed is increased or decreased according to the relative speed and the relative distance. A ship speed command value for adjusting the ship speed is output (S102).
Then, the automatic boat maneuvering device 20 automatically maneuvers the ship 1 based on the corrected azimuth command value and boat speed command value input from the boat maneuvering control device 10.

尚、指令値演算部12は、他船船位観測・計測装置30からの情報が更新される都度、例えばフィードバック制御などにより、方位指令値及び船速指令値を補正するようにしても良い。また、上記説明では、所定時間経過後における他船2の相対方位を予測して方位指令値とする場合を説明したが、これに限らず、単に入力された相対方位を方位指令値としても良い。   The command value calculation unit 12 may correct the azimuth command value and the boat speed command value by, for example, feedback control each time information from the other ship position observation / measurement device 30 is updated. In the above description, the case has been described in which the relative direction of the other ship 2 is predicted and used as the direction command value after a predetermined time has elapsed. However, the present invention is not limited to this, and the simply input relative direction may be used as the direction command value. .

尚、本実施の形態1では、操船制御装置10には、自船1の方位目標値及び船速目標値が入力される場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、追従制御のみを目的とする場合には、方位目標値及び船速目標値の入力を行うことなく、他船船位観測・計測装置30からの情報のみを用いて、方位指令値及び船速指令値を求めるようにしても良い。   In the first embodiment, the case has been described in which the directional target value and the boat speed target value of the ship 1 are input to the boat maneuvering control device 10, but the present invention is not limited to this, and the follow-up control is performed. When the purpose is only for the purpose, the heading command value and the boat speed command value are obtained using only the information from the other ship ship position observation / measurement device 30 without inputting the heading target value and the boat speed target value. You may do it.

以上のように本実施の形態1においては、自動操船制御システムを自動操船装置20とこの自動操船装置20に対して指令を送る上位の操船制御装置10とにより構成し、この操船制御装置10は、他船船位観測・計測装置30により観測された他船2の位置に関する情報に基づき、方位目標値及び船速目標値を補正して、自船1が他船2に追従するように自動操船させる指令値を求め、自動操船装置20がこの指令値に基づき自動操船制御を行うので、他船2への追従操船の自動化が実現できる。即ち、自動操船装置20と操船制御装置10との間での連携を考慮した制御が実現でき、より機能を拡張した高度な制御システムが構成できる。   As described above, in the first embodiment, the automatic ship maneuvering control system is configured by the automatic ship maneuvering apparatus 20 and the host ship maneuvering control apparatus 10 that sends a command to the automatic ship maneuvering apparatus 20. Based on the information about the position of the other ship 2 observed by the other ship position observation / measurement device 30, the direction target value and the ship speed target value are corrected so that the own ship 1 follows the other ship 2 automatically. Since the automatic ship maneuvering apparatus 20 performs automatic ship maneuvering control based on this command value, the automating of the ship maneuvering to the other ship 2 can be realized. That is, it is possible to realize control in consideration of cooperation between the automatic boat maneuvering device 20 and the boat maneuvering control device 10, and it is possible to configure an advanced control system with further expanded functions.

また、既存の自動操船装置20及び他船船位観測・計測装置30をそのまま流用してシステムを構成することができるので、根本的な設備変更を行わなくても、より機能を拡張した高度な制御システムが実現できる。また、より高度な制御システムの開発に際して、開発効率が上がる。さらに、設置時間、費用がかからず、コストの点で都合がよい。   In addition, since the system can be configured by using the existing automatic ship maneuvering apparatus 20 and the other ship position observation / measurement apparatus 30 as they are, advanced control with more expanded functions can be performed without fundamental equipment change. A system can be realized. In addition, development efficiency increases when developing more sophisticated control systems. Furthermore, installation time and cost are not required, which is convenient in terms of cost.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、他船2に追従する操船制御を行ったが、本実施の形態2では、自船1により制御される航走体(後述)との協調を図った自船1の自動操船及び航走体の操縦制御を行う。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the ship maneuvering control that follows the other ship 2 is performed. However, in the second embodiment, the ship 1 that cooperates with the navigation body (described later) controlled by the own ship 1 is used. Controls maneuvering and maneuvering of the ship.

図3は実施の形態2に係る自動操船制御システムの構成図である。図3において、本実施の形態2における自動操船制御システムは、自船1を自動操船する自動操船装置20への指令値、及び海面又は海中を航走する航走体3を操縦する航走体操縦装置40(後述)への指令値を出力する操船制御装置10と、この操船制御装置10から入力された指令値に基づき、自船1を自動操船する自動操船装置20と、操船制御装置10から入力された指令値に基づき、海面又は海中を航走する航走体3を操縦する航走体操縦装置40とにより構成されている。   FIG. 3 is a configuration diagram of an automatic boat maneuvering control system according to the second embodiment. In FIG. 3, the automatic boat maneuvering control system according to the second embodiment includes a command value to the automatic boat maneuvering device 20 for automatically maneuvering the own boat 1 and a traveling body for maneuvering the traveling body 3 sailing on the sea surface or in the sea. A marine vessel maneuvering control device 10 that outputs a command value to a maneuvering device 40 (described later), an automatic maneuvering device 20 that automatically maneuvers the ship 1 based on the command value input from the marine vessel maneuvering control device 10, and a marine vessel maneuvering control device 10 And a traveling body maneuvering device 40 for maneuvering the traveling body 3 that travels on the sea surface or in the sea based on the command value input from.

さらに、操船制御装置10には、自船1の方位目標値及び船速目標値、並びに航走体3の方位目標値及び速度目標値が入力される入力手段である入力部11と、自船1が航走体3に追従するような指令値を求める指令値演算手段である指令値演算部12と、自船1及び航走体3の位置、方位、及び速度の情報(後述)に基づき、指令値の補正に関する情報として、自船1と航走体3との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報を求める相対運動算出手段である相対運動算出部13とにより構成されており、後述する動作により、自船1及び航走体3の位置に関する情報に基づき、自船1及び航走体3への目標方位及び目標船速を補正して、自動操船装置20及び航走体操縦装置40の少なくとも一方への指令値を求める。
尚、上記実施の形態1と同様に、例えば観測・計測装置などにより、航走体3の相対方位、相対距離、及び相対速度を観測により求めて、当該情報を入力部11へ出力し、指令値演算部12は、入力された相対方位、相対距離、及び相対速度の情報に基づき、指令値を求めても良い。
Further, the ship maneuvering control device 10 includes an input unit 11 which is an input means for inputting the azimuth target value and ship speed target value of the own ship 1 and the azimuth target value and speed target value of the traveling body 3, and the own ship. Based on a command value calculation unit 12 that is a command value calculation means for obtaining a command value such that 1 follows the traveling body 3 and information on the position, direction and speed of the ship 1 and the traveling body 3 (described later). , As information on the correction of the command value, it is constituted by a relative motion calculation unit 13 which is a relative motion calculation means for obtaining information on the relative azimuth, the relative distance, and the relative speed between the ship 1 and the traveling body 3, Based on the information regarding the positions of the ship 1 and the traveling body 3, the automatic steering device 20 and the traveling body operation are corrected by correcting the target direction and the target ship speed to the own ship 1 and the traveling body 3 based on the information on the positions of the ship 1 and the traveling body 3. A command value for at least one of the devices 40 is obtained.
As in the first embodiment, the relative orientation, relative distance, and relative speed of the traveling body 3 are obtained by observation using, for example, an observation / measurement device, and the information is output to the input unit 11 and commanded. The value calculator 12 may obtain the command value based on the input information on the relative orientation, relative distance, and relative speed.

自動操船装置20は、上述した実施の形態1と同様に、操船制御装置10から入力された自船方位指令値及び自船船速指令値に基づき、自船1の自動操船をするものである。さらに本実施の形態2における自動操船装置20は、例えば、ジャイロコンパスや速力検出器、又はGPSなどを用いて検出された、自船1の位置、方位、船速の情報を操船制御装置10へ出力するものである。   The automatic ship maneuvering apparatus 20 performs the automatic ship maneuvering of the own ship 1 based on the own ship direction command value and the own ship ship speed command value input from the ship maneuvering control apparatus 10 as in the first embodiment. . Furthermore, the automatic boat maneuvering apparatus 20 according to the second embodiment provides the ship maneuvering control device 10 with information on the position, heading, and boat speed of the ship 1 detected using, for example, a gyrocompass, a speed detector, or GPS. Output.

航走体操縦装置40は、自船1に搭載されており、操船制御装置10から入力された航走体方位指令値及び航走体速度指令値に基づき、航走体3が指令方位に進むための舵角を制御すると共に、指令速度となるように、航走体3の推進装置(プロペラ)などを制御する。さらに、例えば、航走体3から発信されるビーコン信号(音波信号)を検出することにより、又は航走体3に搭載されたGPSなどからの位置情報により、航走体3の位置、方位、速度の情報を操船制御装置10へ出力する。   The traveling body maneuvering device 40 is mounted on the own ship 1, and the traveling body 3 advances to the command direction based on the traveling body direction command value and the traveling body speed command value input from the boat maneuvering control device 10. The propulsion device (propeller) of the traveling body 3 and the like are controlled so as to achieve the command speed. Furthermore, for example, by detecting a beacon signal (sound wave signal) transmitted from the traveling body 3 or by position information from a GPS or the like mounted on the traveling body 3, the position, direction, The speed information is output to the boat maneuvering control device 10.

航走体3は、航走体操縦装置40からの制御(操縦)情報を、例えば無線信号により受信して、当該制御情報に基づき、海面又は海中を航走する。   The traveling body 3 receives control (steering) information from the traveling body control device 40 by, for example, a radio signal, and travels on the sea surface or in the sea based on the control information.

尚、本実施の形態2では、自船1と航走体3との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報が操船制御装置10へ入力する場合を説明するが、特にこれらのデータだけに限定されるものではなく、他の物理量、例えば風力や風向きのデータなどを加えて指令値を求めても良い。また、例えば、相対距離の変化率(微分値)から相対速度を算出により求めても良い。   In the second embodiment, the case where information on the relative direction, the relative distance, and the relative speed between the own ship 1 and the traveling body 3 is input to the boat maneuvering control device 10 will be described. The command value may be obtained by adding other physical quantities such as wind force and wind direction data. Further, for example, the relative speed may be calculated from the change rate (differential value) of the relative distance.

尚、本実施の形態2の自動操船制御システムは、自船1に設けられている既設の自動操船装置20、及び航走体操縦装置40に、操船制御装置10を増設することにより、構成することが可能である。またこれに限らず、新たに自動操船装置20を設置する場合に、操船制御装置10を構成する各部の機能を自動操船装置20内に内蔵させることもできる。   The automatic boat maneuvering control system according to the second embodiment is configured by adding the marine vessel maneuvering control device 10 to the existing automatic boat maneuvering device 20 and the navigation vehicle maneuvering device 40 provided in the own ship 1. It is possible. Further, the present invention is not limited to this, and when the automatic boat maneuvering device 20 is newly installed, the functions of the respective parts constituting the boat maneuvering control device 10 can be incorporated in the automatic boat maneuvering device 20.

このような構成により、操船制御装置10は、航走体3への追従制御を行わない場合においては、入力部11に入力された、自船目標値が自動操船装置20への方位指令値及び船速指令値として出力され、自動操船装置20により、当該目標値の方位及び船速となるように自船1が制御される。また、航走体目標値が航走体操縦装置40への方位指令値及び速度指令値として出力され、航走体操縦装置40により、当該目標値の方位及び速度となるように航走体3が制御される。
一方、航走体3への追従制御を行う場合においては、操船制御装置10は、自船1及び航走体3の位置に関する情報に基づき、入力された各目標値を補正した指令値を自動操船装置20及び航走体操縦装置40へ出力して、自船1が航走体3に追従するように、自船1及び航走体の少なくとも一方を制御する。このような本実施の形態2の動作について図4を用いて次に説明する。
With such a configuration, the boat maneuvering control device 10, when not performing the follow-up control to the traveling body 3, the own ship target value input to the input unit 11 is the direction command value to the automatic boat maneuvering device 20 and It is output as a ship speed command value, and the ship 1 is controlled by the automatic ship maneuvering device 20 so that the direction and ship speed of the target value are obtained. In addition, the navigation body target value is output as an azimuth command value and a speed command value to the navigation body maneuvering device 40, and the navigation body 3 so that the navigation body maneuvering device 40 has the azimuth and speed of the target value. Is controlled.
On the other hand, when the follow-up control to the traveling body 3 is performed, the boat maneuvering control apparatus 10 automatically outputs the command values obtained by correcting the input target values based on the information on the positions of the own ship 1 and the traveling body 3. It outputs to the boat maneuvering device 20 and the traveling body maneuvering device 40 and controls at least one of the own ship 1 and the traveling body so that the own ship 1 follows the traveling body 3. Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIG.

図4は実施の形態2に係る操船制御装置の動作を示すフロー図である。図4において、まず、相対運動算出部13は、入力された航走体3の位置・方位・速度の情報と、自船1の位置・方位・船速の情報とに基づき、当該情報が更新される度に、又は所定の時間毎に自船1と航走体3との相対方位、相対距離、及び相対速度を算出して出力する(S201)。
次に、指令値演算部12は、相対運動算出部13により求められた相対方位、相対距離、及び相対速度の情報に基づき、自船1と航走体3との相対距離が所定範囲内となるように、自動操船装置20及び航走体操縦装置40への方位指令値及び船速指令値を求める(S202)。つまり、自船1が航走体3に追従するような指令値を求める。例えば、航走体3が自船1に対して先行し、且つ、自船1より速い速度で航走している場合には、航走体3の速度を減速させて自船1の船速を増速させる、又は航走体3のみを減速させる若しくは自船1のみを増速させるように、各目標値を補正する。また、例えば、相対方位と相対速度とを用いて、所定時間経過後における航走体3の相対方位を予測し、当該相対方位が船首方位又は船尾方位など所定方位と一致するように自動操船装置20や航走体操縦装置40への各目標値を補正する(S203〜S206)。
そして、自動操船装置20は、操船制御装置10から入力された、補正後の自船方位指令値及び自船船速指令値に基づき、自船1を自動操船する。また、航走体操縦装置40は、操船制御装置10から入力された、補正後の航走体方位指令値及び航走体速度指令値に基づき、航走体3を制御する。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the boat maneuvering control apparatus according to the second embodiment. In FIG. 4, first, the relative motion calculation unit 13 updates the information based on the input information on the position / orientation / speed of the navigation body 3 and the information on the position / orientation / ship speed of the ship 1. Every time or every predetermined time, the relative azimuth, relative distance, and relative speed between the ship 1 and the traveling body 3 are calculated and output (S201).
Next, the command value calculation unit 12 determines that the relative distance between the ship 1 and the traveling body 3 is within a predetermined range based on the information on the relative direction, the relative distance, and the relative speed obtained by the relative motion calculation unit 13. Thus, the direction command value and the boat speed command value to the automatic boat maneuvering device 20 and the navigation vehicle maneuvering device 40 are obtained (S202). That is, a command value that allows the own ship 1 to follow the traveling body 3 is obtained. For example, when the traveling body 3 precedes the own ship 1 and is traveling at a higher speed than the own ship 1, the speed of the traveling body 3 is reduced to reduce the speed of the own ship 1. Each target value is corrected so that the vehicle speed is increased, or only the navigation body 3 is decelerated or only the own ship 1 is accelerated. Further, for example, using the relative azimuth and the relative speed, the relative azimuth of the traveling body 3 after a predetermined time elapses is predicted, and the automatic marine vessel maneuvering apparatus is made so that the relative azimuth coincides with a predetermined azimuth such as a bow azimuth or stern azimuth. 20 and each target value to the vehicle control apparatus 40 are corrected (S203 to S206).
Then, the automatic ship maneuvering apparatus 20 automatically maneuvers the own ship 1 based on the corrected ship ship direction command value and ship ship speed command value input from the ship maneuvering control apparatus 10. In addition, the navigation body control device 40 controls the navigation body 3 based on the corrected navigation body direction command value and navigation vehicle speed command value input from the boat maneuvering control device 10.

尚、指令値演算部12は、上述した実施の形態1と同様に、相対運動算出部13が算出した情報が更新される都度、例えばフィードバック制御などにより、各指令値を補正するようにしても良い。   Note that the command value calculation unit 12 corrects each command value by, for example, feedback control whenever the information calculated by the relative motion calculation unit 13 is updated, as in the first embodiment. good.

尚、本実施の形態2では、操船制御装置10には、自船1の方位目標値及び船速目標値が入力される場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、追従制御のみを目的とする場合には、方位目標値及び船速目標値の入力を行うことなく、航走体3との相対位置などの情報のみを用いて、方位指令値及び船速指令値を求めるようにしても良い。   In the second embodiment, the case has been described in which the directional target value and the boat speed target value of the ship 1 are input to the boat maneuvering control device 10, but the present invention is not limited to this, and the follow-up control is performed. In the case of only the purpose, the direction command value and the boat speed command value are obtained by using only the information such as the relative position with respect to the traveling body 3 without inputting the heading target value and the boat speed target value. You may do it.

以上のように本実施の形態2においては、自動操船制御システムを自動操船装置20及び航走体操縦装置40と、これらに対して指令を送る上位の操船制御装置10とにより構成し、この操船制御装置10は、航走体3の位置に関する情報に基づき、各目標値を補正して、自船1が航走体3に追従するように、自動操船装置20及び航走体操縦装置40への指令値を求め、自動操船装置20及び航走体操縦装置40がこの指令値に基づき制御を行うので、航走体3と自船1との協調を図った自動操船、操縦運動制御が可能となる。
即ち、自動操船装置20及び航走体操縦装置40と操船制御装置10との間での連携を考慮した制御が実現でき、より機能を拡張した高度な制御システムが構成できる。
As described above, in the second embodiment, the automatic boat maneuvering control system is configured by the automatic boat maneuvering device 20 and the navigation vehicle maneuvering device 40, and the upper marine vessel maneuvering control device 10 that sends commands to these maneuvering maneuvering devices 40. The control device 10 corrects each target value based on the information regarding the position of the traveling body 3, so that the own ship 1 follows the traveling body 3 to the automatic marine vessel maneuvering device 20 and the traveling body control device 40. Since the automatic marine vessel maneuvering device 20 and the navigation vehicle maneuvering device 40 perform control based on the command value, automatic marine vessel maneuvering and maneuvering motion control in which the marine vehicle 3 and the own ship 1 are coordinated are possible. It becomes.
That is, it is possible to realize control in consideration of cooperation between the automatic boat maneuvering device 20 and the navigation vehicle maneuvering device 40 and the boat maneuvering control device 10, and an advanced control system with further expanded functions can be configured.

また、既存の自動操船装置20及び航走体操縦装置40をそのまま流用してシステムを構成することができるので、根本的な設備変更を行わなくても、より機能を拡張した高度な制御システムが実現できる。また、より高度な制御システムの開発に際して、開発効率が上がる。さらに、設置時間、費用がかからず、コストの点で都合がよい。   In addition, since the system can be configured by using the existing automatic boat maneuvering device 20 and the traveling vehicle maneuvering device 40 as they are, an advanced control system with more expanded functions can be provided without radically changing the equipment. realizable. In addition, development efficiency increases when developing more sophisticated control systems. Furthermore, installation time and cost are not required, which is convenient in terms of cost.

実施の形態3.
上記実施の形態1又は2では、他船2又は航走体3に追従する操船制御を行ったが、本実施の形態3では、自船1により被曳航体(後述)を曳航する場合に、被曳航体の動きに合わせた操船制御を行う。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment or the second embodiment, the ship maneuvering control that follows the other ship 2 or the traveling body 3 is performed, but in the present third embodiment, when the towed body (described later) is towed by the own ship 1, The ship maneuvering control is performed according to the movement of the towed vehicle.

図5は実施の形態3に係る自動操船制御システムの構成図である。図5において、本実施の形態3における自動操船制御システムは、自船1を自動操船する自動操船装置20への指令値、及び被曳航体4を曳航する曳航装置50(後述)への指令値を出力する操船制御装置10と、この操船制御装置10から入力された指令値に基づき、自船1を自動操船する自動操船装置20と、自船1に設けられ、操船制御装置10から入力された指令値に基づき、被曳航体4を曳航する曳航装置50とにより構成されている。   FIG. 5 is a configuration diagram of an automatic boat maneuvering control system according to the third embodiment. In FIG. 5, the automatic ship maneuvering control system according to the third embodiment includes a command value for the automatic ship maneuvering apparatus 20 for automatically maneuvering the ship 1 and a command value for the towing apparatus 50 (described later) for towing the towed vehicle 4. A ship maneuvering control apparatus 10 for outputting the ship, an automatic ship maneuvering apparatus 20 for automatically maneuvering the ship 1 based on a command value input from the ship maneuvering control apparatus 10, and a ship maneuvering control apparatus 10 provided with the ship maneuvering control apparatus 10. And a towing device 50 for towing the towed body 4 based on the command value.

さらに、操船制御装置10には、指令値の補正に関する情報として、被曳航体4の位置又は曳索張力に関する情報が入力される入力手段である入力部11と、少なくとも被曳航体4の位置又は曳索張力に関する情報に基づき、自動操船装置20への指令値及び曳航装置50への指令値の少なくとも一方を求める指令値演算手段である指令値演算部12とにより構成されている。   Further, the ship maneuvering control apparatus 10 includes an input unit 11 that is input means for inputting information on the position of the towed vehicle 4 or the rope tension as information on correction of the command value, and at least the position of the towed vehicle 4 or The command value calculation unit 12 is a command value calculation unit that obtains at least one of a command value to the automatic marine vessel maneuvering device 20 and a command value to the towing device 50 based on information about the squeezing tension.

自動操船装置20は、上述した実施の形態1と同様に、操船制御装置10から入力された方位指令値及び船速指令値に基づき、自船1が指令方位に進むための舵角を制御すると共に、指令船速となるように、推進装置(プロペラ)などを制御する。   The automatic boat maneuvering apparatus 20 controls the steering angle for the own ship 1 to advance to the command azimuth based on the azimuth command value and the boat speed command value input from the boat maneuvering control device 10 as in the first embodiment. At the same time, the propulsion device (propeller) and the like are controlled so as to achieve the command ship speed.

曳航装置50は、自船1に搭載されており、操船制御装置10から入力されたウインチ指令値に基づき、ウインチの回転のON/OFFや回転数の制御などを行い、曳索張力や曳索長を調整する。また、曳索張力の情報と、例えば被曳航体4に搭載されたGPSなどからの位置情報により検出された被曳航体4の相対方位及び相対距離の情報とを操船制御装置10へ出力する。   The towing device 50 is mounted on the own ship 1, and based on the winch command value input from the boat maneuvering control device 10, turns the winch on / off, controls the number of rotations, etc. Adjust the length. Further, the information on the squeezing tension and the information on the relative azimuth and the relative distance of the towed vehicle 4 detected by the position information from the GPS or the like mounted on the towed vehicle 4 are output to the boat maneuvering control device 10.

被曳航体4は、例えばワイヤなどにより曳航装置50と接続され、自船1により海面又は海中を曳航される。   The towed body 4 is connected to the towing device 50 by, for example, a wire and is towed by the own ship 1 on the sea surface or in the sea.

尚、本実施の形態3では、自船1と被曳航体4との相対方位及び相対距離、並びに曳索張力の情報を操船制御装置10へ入力する場合を説明するが、特にこれらのデータだけに限定されるものではなく、他の物理量、例えば風力や風向きのデータなどを加えて指令値を求めても良い。
また、上記実施の形態1と同様に、例えば観測・計測装置などにより、被曳航体4の相対方位及び相対距離を観測により求めて当該情報を入力部11へ出力し、指令値演算部12は、入力された情報に基づき各指令値を求めても良い。
In the third embodiment, a description will be given of a case where information on the relative azimuth and relative distance between the own ship 1 and the towed vehicle 4 and the squeeze tension is input to the boat maneuvering control device 10, but only these data are particularly provided. However, the command value may be obtained by adding other physical quantities such as wind force or wind direction data.
Similarly to the first embodiment, the relative azimuth and relative distance of the towed vehicle 4 are obtained by observation using, for example, an observation / measurement device, and the information is output to the input unit 11. Each command value may be obtained based on the input information.

尚、本実施の形態3の自動操船制御システムは、自船1に設けられている既設の自動操船装置20、及び曳航装置50に、操船制御装置10を増設することにより、構成することが可能である。またこれに限らず、新たに自動操船装置20を設置する場合に、操船制御装置10を構成する各部の機能を自動操船装置20内に内蔵させることもできる。   The automatic boat maneuvering control system of the third embodiment can be configured by adding the marine vessel maneuvering control device 10 to the existing automatic boat maneuvering device 20 and the towing device 50 provided in the own ship 1. It is. Further, the present invention is not limited to this, and when the automatic boat maneuvering device 20 is newly installed, the functions of the respective parts constituting the boat maneuvering control device 10 can be incorporated in the automatic boat maneuvering device 20.

このような構成により、操船制御装置10は、被曳航体4を曳航していない場合においては、入力部11に入力された目標値が自動操船装置20への方位指令値及び船速指令値として出力され、自動操船装置20により、当該目標値の方位及び船速となるように自船1が制御される。
一方、曳航装置50により被曳航体4を曳航する場合においては、操船制御装置10は、曳航装置50からの情報に基づき、入力された目標値を補正した指令値、及び曳航装置50へのウインチ指令値を出力して、自船1及び曳航装置50の少なくとも一方を制御する。このような本実施の形態3の動作について図6を用いて次に説明する。
With such a configuration, the boat maneuvering control device 10 uses the target value input to the input unit 11 as the azimuth command value and the boat speed command value when the towed vehicle 4 is not towed. The self-ship 1 is controlled by the automatic ship maneuvering device 20 so that the direction of the target value and the ship speed are obtained.
On the other hand, when towing the towed object 4 by the towing device 50, the boat maneuvering control device 10, based on the information from the towing device 50, corrects the input target value and winches to the towing device 50. A command value is output and at least one of own ship 1 and towing apparatus 50 is controlled. Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG.

図6は実施の形態3に係る操船制御装置の動作を示すフロー図である。図6において、まず、曳航装置50は、曳索張力の情報と、被曳航体4の相対方位及び相対距離の情報とを、当該情報が更新される度に、又は所定の時間毎に操船制御装置10へ出力する。
次に、操船制御装置10の指令値演算部12は、入力部11に入力された曳航装置50からの被曳航体4の相対方位及び相対距離の情報に基づき、自船1と被曳航体4との相対距離が所定距離内となるように、又は曳索張力の情報に基づき、曳索張力が所定範囲内となるように、自動操船装置20への方位指令値及び船速指令値、並びに曳航装置50へのウインチ指令値を求める(S301)。例えば、相対方位及び相対距離を用いて、被曳航体4が自船1の船尾方向で、且つ、所定距離の位置を航行するような、方位指令値及び船速指令値、並びにウインチ指令値とする(S302〜S304)。また例えば、曳索張力の情報を用いて、曳索張力が所定範囲を超える場合には、自船1の船速を減速させ、且つ曳航装置50のウインチを巻出し制御させる、又は自船1のみを減速させる若しくはウインチの巻だし制御のみをさせるように、各目標値を補正する(S302〜S304)。また、曳索張力が所定範囲を下回る場合には、自船1の船速を増速させ、且つ曳航装置50のウインチを巻取り制御させる、又は自船1のみを増速させる若しくはウインチの巻取り制御のみをさせるように、各目標値を補正する(S302〜S304)。尚、操船制御はこれに限らず、例えば、被曳航体4が所定の航路を曳航されるように各指令値を求めるなど、任意の操船制御を行うことが可能である。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the boat maneuvering control apparatus according to the third embodiment. In FIG. 6, first, the towing device 50 controls the marine vessel maneuvering information and the relative azimuth and relative distance information of the towed object 4 every time the information is updated or every predetermined time. Output to the device 10.
Next, the command value calculation unit 12 of the boat maneuvering control device 10 is based on the information on the relative azimuth and relative distance of the towed vehicle 4 from the towed device 50 input to the input unit 11, and the ship 1 and the towed vehicle 4. Azimuth command value and boat speed command value to the automatic marine vessel maneuvering device 20 so that the relative distance is within a predetermined distance or based on the information on the snooping tension, A winch command value for the towing apparatus 50 is obtained (S301). For example, using the relative azimuth and the relative distance, the directional command value, the boat speed command value, and the winch command value such that the towed vehicle 4 navigates the position of a predetermined distance in the stern direction of the ship 1 (S302 to S304). Further, for example, when the snooping tension exceeds a predetermined range using the snooping tension information, the ship speed of the ship 1 is decelerated and the winch of the towing device 50 is unwinded or controlled. Each target value is corrected so as to decelerate only or winch winding control only (S302 to S304). In addition, when the rope tension is below a predetermined range, the ship speed of the ship 1 is increased and the winch of the towing device 50 is wound up, or only the ship 1 is increased or the winch is wound. Each target value is corrected so that only the take control is performed (S302 to S304). It should be noted that the ship maneuvering control is not limited to this. For example, any ship maneuvering control can be performed such as obtaining each command value so that the towed vehicle 4 is towed along a predetermined route.

そして、自動操船装置20は、操船制御装置10から入力された、補正後の自船方位指令値及び自船船速指令値に基づき、自船1を自動操船する。また、曳航装置50は、操船制御装置10から入力された、ウインチ指令値に基づき、ウインチの回転制御する。   Then, the automatic ship maneuvering apparatus 20 automatically maneuvers the own ship 1 based on the corrected ship ship direction command value and ship ship speed command value input from the ship maneuvering control apparatus 10. The towing apparatus 50 controls the rotation of the winch based on the winch command value input from the boat maneuvering control apparatus 10.

尚、指令値演算部12は、上述した実施の形態1と同様に、曳航装置50からの情報が更新される都度、例えばフィードバック制御などにより、各指令値を補正するようにしても良い。   Note that the command value calculation unit 12 may correct each command value, for example, by feedback control or the like each time information from the towing device 50 is updated, as in the first embodiment.

尚、本実施の形態3では、操船制御装置10には、自船1の方位目標値及び船速目標値が入力される場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、被曳航体4を曳航するときのみ操船制御をする場合には、方位目標値及び船速目標値の入力を行うことなく、曳航装置50からの情報のみを用いて、方位指令値及び船速指令値、並びにウインチ指令値を求めるようにしても良い。   In the third embodiment, the case has been described in which the directional target value and the ship speed target value of the own ship 1 are input to the boat maneuvering control device 10, but the present invention is not limited to this and the towed tow When the ship maneuvering control is performed only when towing the body 4, the direction command value and the ship speed command value are obtained by using only the information from the towing device 50 without inputting the direction target value and the ship speed target value. In addition, a winch command value may be obtained.

以上のように本実施の形態3においては、自動操船制御システムを自動操船装置20及び曳航装置50と、これらに対して指令を送る上位の操船制御装置10とにより構成し、この操船制御装置10は、被曳航体4の位置又は曳索張力に関する情報に基づき、各目標値を補正して、自動操船装置20及び曳航装置50への指令値を求め、自動操船装置20及び曳航装置50がこの指令値に基づき制御を行うので、曳航装置50と自動操船装置20とを連携させた操船制御が実現できる。例えば、曳航時に回頭運動を行う場合など、被曳航体4の動きに合わせて自船1の動き、及び曳索張力や曳索長を調整して、被曳航体4の位置などを適切な位置に保つことが可能となる。   As described above, in the third embodiment, the automatic boat maneuvering control system is configured by the automatic boat maneuvering device 20 and the towing device 50, and the upper marine vessel maneuvering control device 10 that sends commands to them. Is to correct each target value based on the information on the position of the towed body 4 or the tow tension, and to obtain a command value to the automatic marine vessel maneuvering device 20 and the towing device 50. Since the control is performed based on the command value, the boat maneuvering control in which the towing device 50 and the automatic boat maneuvering device 20 are linked can be realized. For example, when a turning motion is performed during towing, the position of the towed body 4 is adjusted to an appropriate position by adjusting the movement of the ship 1 and the tow tension and the tow length in accordance with the towed body 4 movement. It becomes possible to keep it.

また、既存の自動操船装置20及び曳航装置50をそのまま流用してシステムを構成することができるので、根本的な設備変更を行わなくても、より機能を拡張した高度な制御システムが実現できる。また、より高度な制御システムの開発に際して、開発効率が上がる。さらに、設置時間、費用がかからず、コストの点で都合がよい。   In addition, since the system can be configured by using the existing automatic boat maneuvering apparatus 20 and the towing apparatus 50 as they are, an advanced control system with more expanded functions can be realized without radically changing the equipment. In addition, development efficiency increases when developing more sophisticated control systems. Furthermore, installation time and cost are not required, which is convenient in terms of cost.

実施の形態1に係る自動操船制御システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an automatic boat maneuvering control system according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る操船制御装置の動作を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the boat maneuvering control apparatus according to the first embodiment. 実施の形態2に係る自動操船制御システムの構成図である。6 is a configuration diagram of an automatic boat maneuvering control system according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る操船制御装置の動作を示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the boat maneuvering control apparatus according to the second embodiment. 実施の形態3に係る自動操船制御システムの構成図である。6 is a configuration diagram of an automatic boat maneuvering control system according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る操船制御装置の動作を示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the boat maneuvering control apparatus according to the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 自船、2 他船、3 航走体、4 被曳航体、10 操船制御装置、11 入力部、12 指令値演算部、13 相対運動算出部、20 自動操船装置、30 他船船位監視・計測装置、40 航走体操縦装置、50 曳航装置。   1 Own ship, 2 other ship, 3 sailing body, 4 towed ship, 10 maneuvering control device, 11 input unit, 12 command value calculation unit, 13 relative motion calculation unit, 20 automatic maneuvering device, 30 Measuring device, 40 navigator control device, 50 towing device.

Claims (20)

船舶を自動操船する自動操船装置への指令値を出力する操船制御装置であって、
指令値の補正に関する情報を取得するステップと、
少なくとも前記指令値の補正に関する情報に基づき、前記指令値を補正するステップと、
該指令値の情報を前記自動操船装置へ出力するステップと
を有することを特徴とする操船制御方法。
A ship maneuvering control device that outputs a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship,
Obtaining information on correction of the command value;
Correcting the command value based on at least information on correction of the command value;
And a step of outputting the command value information to the automatic boat maneuvering device.
船舶を自動操船する自動操船装置を制御する操船制御方法であって、
海面又は海中を航行する移動体の位置に関する情報を取得するステップと、
少なくとも前記移動体の位置に関する情報に基づき、前記船舶が前記移動体に追従するように、前記船舶を自動操船させる指令値を求めるステップと、
該指令値の情報を前記自動操船装置へ出力するステップと
を有することを特徴とする操船制御方法。
A marine vessel maneuvering control method for controlling an automatic maneuvering device for automatically maneuvering a ship,
Obtaining information on the position of a moving object navigating the sea surface or the sea;
Obtaining a command value for automatically maneuvering the ship so that the ship follows the moving body based on at least information on the position of the moving body;
And a step of outputting the command value information to the automatic boat maneuvering device.
船舶を自動操船する自動操船装置、及び海面又は海中を航走する航走体を操縦する航走体操縦装置を制御する操船制御方法であって、
前記航走体の位置に関する情報を取得するステップと、
少なくとも前記航走体の位置に関する情報に基づき、前記船舶が前記航走体に追従するように、前記自動操船装置及び前記航走体操縦装置の少なくとも一方への指令値を求めるステップと、
該指令値の情報を該当する前記自動操船装置及び/又は前記航走体操縦装置へ出力するステップと
を有することを特徴とする操船制御方法。
A marine vessel maneuvering control method for controlling an automatic marine vessel maneuvering device for automatically maneuvering a ship and a navigator maneuvering device for maneuvering a navigating body navigating the sea surface or the sea,
Obtaining information regarding the position of the vehicle,
Obtaining a command value to at least one of the automatic marine vessel maneuvering device and the navigating body maneuvering device so that the ship follows the navigating body based on at least information on the position of the navigating body;
And a step of outputting the information of the command value to the corresponding automatic boat maneuvering device and / or the navigation vehicle maneuvering device.
船舶を自動操船する自動操船装置、及び前記船舶に設けられ、被曳航体を曳航する曳航装置を制御する操船制御方法であって、
前記被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報を取得するステップと、
少なくとも前記被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報に基づき、前記自動操船装置及び前記曳航装置の少なくとも一方への指令値を求めるステップと、
該指令値の情報を該当する前記自動操船装置及び/又は前記曳航装置へ出力するステップと
を有することを特徴とする操船制御方法。
An automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, and a ship maneuvering control method for controlling a towing apparatus provided in the ship to tow a towed object,
Obtaining information regarding the position or snooping tension of the towed vehicle;
Obtaining a command value to at least one of the automatic marine vessel maneuvering device and the towed device based on at least the position of the towed object or information on the towline tension; and
And a step of outputting the command value information to the corresponding automatic marine vessel maneuvering device and / or the towing device.
請求項1〜4の何れかに記載の操船制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。   A program for causing a computer to execute the boat maneuvering control method according to any one of claims 1 to 4. 船舶を自動操船する自動操船装置への指令値を出力する操船制御装置であって、
指令値の補正に関する情報が入力される入力手段と、
少なくとも前記指令値の補正に関する情報に基づき、前記指令値を補正する指令値演算手段と
を備えたことを特徴とする操船制御装置。
A ship maneuvering control device that outputs a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship,
Input means for inputting information on correction of the command value;
A marine vessel maneuvering control device comprising command value calculation means for correcting the command value based on at least information relating to the correction of the command value.
船舶を自動操船する自動操船装置への指令値を出力する操船制御装置であって、
海面又は海中を航行する移動体の位置に関する情報が入力される入力手段と、
少なくとも前記移動体の位置に関する情報に基づき、前記船舶が前記移動体に追従するように自動操船させる前記指令値を求める指令値演算手段と
を備えたことを特徴とする操船制御装置。
A ship maneuvering control device that outputs a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship,
An input means for inputting information relating to the position of a moving object navigating the sea surface or the sea;
A ship maneuvering control apparatus comprising: command value calculation means for obtaining the command value for automatically maneuvering the ship so that the ship follows the moving body based on information on at least the position of the moving body.
前記入力手段は、
前記移動体の位置に関する情報として、前記船舶と前記移動体との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報が入力され、
前記指令値演算手段は、
前記相対方位、前記相対距離、及び前記相対速度の情報に基づき、前記相対距離が所定範囲内となるように自動操船させる方位指令値及び船速指令値を求めることを特徴とする請求項7記載の操船制御装置。
The input means includes
As information on the position of the mobile body, information on the relative orientation, relative distance, and relative speed between the ship and the mobile body is input,
The command value calculation means includes
8. An azimuth command value and a boat speed command value for automatically maneuvering the ship so that the relative distance falls within a predetermined range based on information on the relative azimuth, the relative distance, and the relative speed. Ship maneuvering control device.
前記指令値演算手段は、
前記移動体の位置に関する情報に基づき、所定時間経過後における前記船舶と前記移動体との相対方位を予測し、該相対方位を前記自動操船装置への方位指令値とすることを特徴とする請求項7又は8記載の操船制御装置。
The command value calculation means includes
The relative azimuth between the ship and the moving body after a lapse of a predetermined time is predicted based on information on the position of the moving body, and the relative azimuth is set as an azimuth command value to the automatic marine vessel maneuvering device. Item 9. The boat maneuvering control device according to Item 7 or 8.
船舶を自動操船する自動操船装置への指令値、及び海面又は海中を航走する航走体を操縦する航走体操縦装置への指令値を出力する操船制御装置であって、
前記航走体の位置に関する情報が入力される入力手段と、
少なくとも前記航走体の位置に関する情報に基づき、前記船舶が前記航走体に追従するように、前記自動操船装置への指令値及び前記航走体操縦装置への指令値の少なくとも一方を求める指令値演算手段と
を備えたことを特徴とする操船制御装置。
A ship maneuvering control device that outputs a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, and a command value to a traveling body maneuvering apparatus for maneuvering a traveling body navigating the sea surface or the sea,
Input means for inputting information relating to the position of the vehicle,
A command for obtaining at least one of a command value to the automatic marine vessel maneuvering device and a command value to the navigating vehicle maneuvering device so that the ship follows the navigating body based on at least information on the position of the navigating body. A ship maneuvering control device comprising a value calculating means.
前記入力手段は、
前記航走体の位置に関する情報として、前記船舶と前記航走体との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報が入力され、
前記指令値演算手段は、
前記相対方位、前記相対距離、及び前記相対速度の情報に基づき、前記船舶と前記航走体との相対距離が所定範囲内となるように、前記自動操船装置及び前記航走体操縦装置への方位指令値及び船速指令値を求めることを特徴とする請求項10記載の操船制御装置。
The input means includes
As information on the position of the navigation body, information on the relative orientation, relative distance, and relative speed between the ship and the navigation body is input,
The command value calculation means includes
Based on the information on the relative azimuth, the relative distance, and the relative speed, the automatic marine vessel maneuvering device and the navigator maneuvering device are arranged so that the relative distance between the ship and the navigating body is within a predetermined range. 11. The boat maneuvering control device according to claim 10, wherein an azimuth command value and a boat speed command value are obtained.
前記船舶及び前記航走体の位置、方位、及び速度の情報に基づき、前記船舶と前記航走体との相対方位、相対距離、及び相対速度の情報を求める相対運動算出手段を更に備え、
前記入力手段は、
前記航走体の位置に関する情報として、前記船舶及び前記航走体の位置、方位、及び速度の情報が入力され、
前記指令値演算手段は、
前記相対運動算出手段により求められた前記相対方位、前記相対距離、及び前記相対速度の情報に基づき、前記船舶と前記航走体との相対距離が所定範囲内となるように、前記自動操船装置及び前記航走体操縦装置への方位指令値及び船速指令値を求めることを特徴とする請求項10記載の操船制御装置。
Relative motion calculation means for obtaining information on the relative orientation, relative distance, and relative speed between the ship and the traveling body based on information on the position, orientation, and speed of the ship and the traveling body,
The input means includes
As information on the position of the traveling body, information on the position, direction, and speed of the ship and the traveling body are input,
The command value calculation means includes
The automatic marine vessel maneuvering apparatus so that the relative distance between the ship and the traveling body is within a predetermined range based on the information on the relative azimuth, the relative distance, and the relative speed obtained by the relative motion calculating unit. The ship maneuvering control device according to claim 10, wherein an orientation command value and a boat speed command value for the navigation vehicle maneuvering device are obtained.
船舶を自動操船する自動操船装置への指令値、及び前記船舶に設けられ被曳航体を曳航する曳航装置への指令値を出力する操船制御装置であって、
前記被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報が入力される入力手段と、
少なくとも前記被曳航体の位置又は曳索張力に関する情報に基づき、前記自動操船装置への指令値及び前記曳航装置への指令値の少なくとも一方を求める指令値演算手段と
を備えたことを特徴とする操船制御装置。
A ship maneuvering control device for outputting a command value to an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship, and a command value to a towing apparatus towed a towed object provided in the ship,
Input means for inputting information on the position of the towed vehicle or the snooping tension;
Command value calculation means for obtaining at least one of a command value to the automatic marine vessel maneuvering device and a command value to the towed device based on at least information on the position of the towed vehicle or the rope tension. Maneuvering control device.
前記入力手段は、
前記被曳航体の位置に関する情報として、前記船舶と前記被曳航体との相対方位及び相対距離の情報が入力され、
前記指令値演算手段は、
前記相対方位及び前記相対距離の情報に基づき、前記船舶と前記被曳航体との相対距離が所定範囲内となるように、前記自動操船装置への方位指令値及び船速指令値並びに前記曳航装置へのウインチ指令値を求めることを特徴とする請求項13記載の操船制御装置。
The input means includes
As information on the position of the towed vehicle, information on the relative orientation and relative distance between the vessel and the towed vehicle is input,
The command value calculation means includes
Based on the information on the relative heading and the relative distance, the heading command value and the boat speed command value to the automatic marine vessel maneuvering device and the towing device so that the relative distance between the ship and the towed vehicle is within a predetermined range. The marine vessel maneuvering control device according to claim 13, wherein a winch command value for the tow is obtained.
前記指令値演算手段は、
前記曳索張力の情報に基づき、前記曳索張力が所定範囲内となるように、前記自動操船装置への方位指令値及び船速指令値、並びに前記曳航装置へのウインチ指令値を求めることを特徴とする請求項13又は14記載の操船制御装置。
The command value calculation means includes
Based on the information on the snooping tension, obtaining an azimuth command value and a ship speed command value for the automatic marine vessel maneuvering device and a winch command value for the towing device so that the snooping tension falls within a predetermined range. The marine vessel maneuvering control device according to claim 13 or 14, characterized in that
前記指令値演算手段は、
前記入力手段に入力された情報が更新される度に、前記指令値を求めることを特徴とする請求項7〜15の何れかに記載の操船制御装置。
The command value calculation means includes
The boat maneuvering control device according to any one of claims 7 to 15, wherein the command value is obtained each time information input to the input means is updated.
請求項7〜16の何れかに記載の操船制御装置と、
前記操船制御装置から入力された指令値に基づき、船舶を自動操船する自動操船装置と
を備えたことを特徴とする自動操船制御システム。
A boat maneuvering control device according to any one of claims 7 to 16,
An automatic ship maneuvering control system comprising an automatic ship maneuvering apparatus for automatically maneuvering a ship based on a command value input from the ship maneuvering controller.
海面又は海中を航行する移動体の位置に関する情報を取得し、前記操船制御装置へ出力する観測・計測装置を更に備えたことを特徴とする請求項17記載の自動操船制御システム。   18. The automatic boat maneuvering control system according to claim 17, further comprising an observation / measurement device that acquires information about the position of a moving body that navigates the sea surface or the sea and outputs the information to the boat maneuvering control device. 前記操船制御装置から入力された指令値に基づき、海面又は海中を航走する航走体を操縦する航走体操縦装置を更に備えたことを特徴とする請求項17又は18記載の自動操船制御システム。   19. The automatic ship maneuvering control according to claim 17, further comprising a traveling body maneuvering device for maneuvering a navigating body navigating the sea surface or the sea based on a command value input from the marine vessel maneuvering control apparatus. system. 前記船舶に設けられ、前記操船制御装置から入力された指令値に基づき、被曳航体を曳航する曳航装置を更に備えたことを特徴とする請求項17〜19の何れかに記載の自動操船制御システム。   The automatic ship maneuvering control according to any one of claims 17 to 19, further comprising a towing device that is provided in the ship and tows the towed object based on a command value input from the ship maneuvering control device. system.
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