JP2953796B2 - 自動操船装置 - Google Patents
自動操船装置Info
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- JP2953796B2 JP2953796B2 JP3028651A JP2865191A JP2953796B2 JP 2953796 B2 JP2953796 B2 JP 2953796B2 JP 3028651 A JP3028651 A JP 3028651A JP 2865191 A JP2865191 A JP 2865191A JP 2953796 B2 JP2953796 B2 JP 2953796B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- 101000709341 Homo sapiens Replication protein A 30 kDa subunit Proteins 0.000 description 1
- 102100034373 Replication protein A 30 kDa subunit Human genes 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーダを用いて自船
の操船を自動化した自動操船装置に関する。
の操船を自動化した自動操船装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】操船作業の一部を自動化したものとし
て、従来より所謂オートパイロット装置が用いられてい
る。この装置は、針路設定器による現在の針路と設定針
路との差に基づいて自動舵取機を駆動させ、船首方位が
常に設定針路と一致するように自動操舵する。また航法
装置や航跡表示装置などの航法援助装置と組み合わせた
装置は、偏流などによる設定コースからのずれまたは目
的地に対する方位ずれを補正しつつ自動操舵する。
て、従来より所謂オートパイロット装置が用いられてい
る。この装置は、針路設定器による現在の針路と設定針
路との差に基づいて自動舵取機を駆動させ、船首方位が
常に設定針路と一致するように自動操舵する。また航法
装置や航跡表示装置などの航法援助装置と組み合わせた
装置は、偏流などによる設定コースからのずれまたは目
的地に対する方位ずれを補正しつつ自動操舵する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の自動操舵装置は
目標地点に達するまでの操船の一部を自動化したもので
あるが、例えば二隻またはそれ以上の船で船団を構成し
て、一定の距離をおいて併走するような場合には、従来
の自動操舵装置は利用できない。そのためには例えば目
標船と自船の位置関係が一定となるように、自船と目標
船との間で位置情報を交換しなければならない。
目標地点に達するまでの操船の一部を自動化したもので
あるが、例えば二隻またはそれ以上の船で船団を構成し
て、一定の距離をおいて併走するような場合には、従来
の自動操舵装置は利用できない。そのためには例えば目
標船と自船の位置関係が一定となるように、自船と目標
船との間で位置情報を交換しなければならない。
【０００４】また他の方法としては、自船と目標船との
位置関係をレーダ映像で確認して手動操船することも考
えられる。しかしながら、レーダを用いてもレーダ映像
中の目標船の運動は自船に対する相対運動として捉えら
れるだけであり、目標船の方向および目標船までの距離
を一定に保って操船することは困難であり、大雑把な位
置関係でしか併走できない。
位置関係をレーダ映像で確認して手動操船することも考
えられる。しかしながら、レーダを用いてもレーダ映像
中の目標船の運動は自船に対する相対運動として捉えら
れるだけであり、目標船の方向および目標船までの距離
を一定に保って操船することは困難であり、大雑把な位
置関係でしか併走できない。
【０００５】この発明の目的は、目標船との間で特別な
情報交換を行うことなく自動的に併走できるようにした
自動操船装置を提供することにある。
情報交換を行うことなく自動的に併走できるようにした
自動操船装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の自動操船装置
は、物標を探知するレーダと、レーダエコー信号から物
標を抽出し、同一物標を継続して識別する物標追尾手段
と、追尾物標の移動方向、移動速度および自船からの距
離を求める追尾物標情報抽出手段と、自船の針路を測定
する手段と、舵取機および推進機関を制御させて、自船
の船速を追尾物標の移動速度に一致させ、自船の針路を
追尾物標の移動方向に一致させるとともに自船と追尾物
標間の距離を一定に保つ自動操船制御手段、とを備えた
ことを特徴とする。
は、物標を探知するレーダと、レーダエコー信号から物
標を抽出し、同一物標を継続して識別する物標追尾手段
と、追尾物標の移動方向、移動速度および自船からの距
離を求める追尾物標情報抽出手段と、自船の針路を測定
する手段と、舵取機および推進機関を制御させて、自船
の船速を追尾物標の移動速度に一致させ、自船の針路を
追尾物標の移動方向に一致させるとともに自船と追尾物
標間の距離を一定に保つ自動操船制御手段、とを備えた
ことを特徴とする。
【０００７】
【作用】この発明の自動操船装置では、レーダは自船周
囲の物標を探知し、物標追尾手段はレーダエコー信号か
ら物標を継続して識別することにより追尾を行う。追尾
物標情報抽出手段は、追尾物標の移動方向、移動速度お
よび自船からの距離を求める。自動操船制御手段は測定
した自船の船速が追尾物標の移動速度に一致し、自船の
針路が追尾物標の移動方向に一致し、さらに自船と追尾
物標間の距離が一定に保たれるように舵取機および推進
機関を制御する。
囲の物標を探知し、物標追尾手段はレーダエコー信号か
ら物標を継続して識別することにより追尾を行う。追尾
物標情報抽出手段は、追尾物標の移動方向、移動速度お
よび自船からの距離を求める。自動操船制御手段は測定
した自船の船速が追尾物標の移動速度に一致し、自船の
針路が追尾物標の移動方向に一致し、さらに自船と追尾
物標間の距離が一定に保たれるように舵取機および推進
機関を制御する。
【０００８】以上の作用によって、目標船を追尾物標と
すれば、その目標船の針路・船速と等しい針路・船速を
保ち自船からの距離を一定に保って併走することができ
る。
すれば、その目標船の針路・船速と等しい針路・船速を
保ち自船からの距離を一定に保って併走することができ
る。
【０００９】
【実施例】この発明の実施例に係る自動操船装置のブロ
ック図を図１に示す。図１においてジャイロコンパス２
は自船の船首方位を測定する。ログ３は自船の船速を測
定する。レーダ５は自船を中心として全周囲方向のレー
ダエコー信号を求める。ＡＲＰＡ４はレーダエコー信号
から物標を抽出し、各物標の位置を予測するともに、同
一物標を継続して識別することによって各物標の追尾を
行う。表示部６はレーダ映像、自航跡および他船の航跡
などを表示する。表示制御部７は表示用メモリを備え、
そのメモリの内容を表示部６のスキャンに同期させて読
み出し、表示信号を作成する。航法装置８はＧＰＳやロ
ランＣなどにより自船位置を測位する。操舵制御部９は
自動操船制御部１から与えられた操舵制御データに応じ
て舵取機を制御する。推力制御部１０は自動操船制御部
１から与えられる推力制御データに応じて推進機関を制
御する。操作部１１は併走の開始を指示するキーを含
み、自動操船に関する各種指示を行う。
ック図を図１に示す。図１においてジャイロコンパス２
は自船の船首方位を測定する。ログ３は自船の船速を測
定する。レーダ５は自船を中心として全周囲方向のレー
ダエコー信号を求める。ＡＲＰＡ４はレーダエコー信号
から物標を抽出し、各物標の位置を予測するともに、同
一物標を継続して識別することによって各物標の追尾を
行う。表示部６はレーダ映像、自航跡および他船の航跡
などを表示する。表示制御部７は表示用メモリを備え、
そのメモリの内容を表示部６のスキャンに同期させて読
み出し、表示信号を作成する。航法装置８はＧＰＳやロ
ランＣなどにより自船位置を測位する。操舵制御部９は
自動操船制御部１から与えられた操舵制御データに応じ
て舵取機を制御する。推力制御部１０は自動操船制御部
１から与えられる推力制御データに応じて推進機関を制
御する。操作部１１は併走の開始を指示するキーを含
み、自動操船に関する各種指示を行う。
【００１０】自動操船制御部１はジャイロコンパス２、
ログ３および航法装置８からの各種データに基づき、自
船の運動状態（船速、船首方位および針路）を求めると
ともに自航跡を表示制御部７内の表示用メモリに書き込
む。同じく自動操船制御部１はＡＲＰＡ４から各他船の
針路、船速、自船からの距離、自船からの方向および他
船の絶対位置を読み取って各他船の航跡を表示用メモリ
に書き込む。また自動操船制御部１は操作部１１のキー
操作内容を読み込み、後述する処理によって操舵制御部
９を制御して自動操舵を行い、また推力制御部１０を制
御して自動推力制御を行う。
ログ３および航法装置８からの各種データに基づき、自
船の運動状態（船速、船首方位および針路）を求めると
ともに自航跡を表示制御部７内の表示用メモリに書き込
む。同じく自動操船制御部１はＡＲＰＡ４から各他船の
針路、船速、自船からの距離、自船からの方向および他
船の絶対位置を読み取って各他船の航跡を表示用メモリ
に書き込む。また自動操船制御部１は操作部１１のキー
操作内容を読み込み、後述する処理によって操舵制御部
９を制御して自動操舵を行い、また推力制御部１０を制
御して自動推力制御を行う。
【００１１】次に自動操船制御部１の動作をフローチャ
ートとして図３および図４に示す。
ートとして図３および図４に示す。
【００１２】図３はメインの処理手順を表すフローチャ
ート、図４は割り込み時の処理手順を表すフローチャー
トである。
ート、図４は割り込み時の処理手順を表すフローチャー
トである。
【００１３】図３のように、まず操作部１１のキー操作
内容を読み込む（ｎ１）。併走開始キーが操作されたな
ら、自動操船モードになったことを表すフラグＦ１をセ
ットする（ｎ２→ｎ３）。続いてＡＲＰＡ４から目標船
である他船の針路、自船から見た他船の相対的な方向お
よび自船からの距離をそれぞれ読み取り記憶する（ｎ
４）。割り込みがかかれば図４に示す処理を行う。先ず
割り込み原因を判定する。航法装置からの割り込みであ
れば航法装置８から航法データ（自船の現在位置）を読
み取る（ｎ１０→ｎ１１→ｎ１２）。続いて読み取った
自船の現在位置と、それまでに読み取った過去の自船位
置との関係から新たな自航跡および針路を算出し、また
自船の船速を読み取って、それらの内容から表示データ
を作成し、表示用メモリに書き込む（ｎ１３→ｎ１４→
ｎ１５）。もしＡＲＰＡ４からの割り込みであれば、Ａ
ＲＰＡ４から各他船の位置、針路、船速、方向および距
離を読み取ってこれらのデータから表示データを作成し
表示用メモリに書き込むことによって各他船の航跡、船
速および針路を表示させる（ｎ１０→ｎ１６→ｎ１
７）。もし一定時間毎にかけられるタイマ割り込みであ
れば、先ずフラグＦ１の状態を判定する（ｎ１０→ｎ１
１→ｎ１８）。Ｆ１＝１すなわち自動操船モードであれ
ば、既に求められている目標船の針路、船速、自船から
の距離、自船から見た目標船の相対的な方向、自船の針
路および自船の船速に基づいて自動操舵のための制御デ
ータおよび推力自動制御のための制御データをそれぞれ
算出し、これらを操舵制御部９および推力制御部１０に
対しそれぞれ出力する（ｎ１９→ｎ２０）。
内容を読み込む（ｎ１）。併走開始キーが操作されたな
ら、自動操船モードになったことを表すフラグＦ１をセ
ットする（ｎ２→ｎ３）。続いてＡＲＰＡ４から目標船
である他船の針路、自船から見た他船の相対的な方向お
よび自船からの距離をそれぞれ読み取り記憶する（ｎ
４）。割り込みがかかれば図４に示す処理を行う。先ず
割り込み原因を判定する。航法装置からの割り込みであ
れば航法装置８から航法データ（自船の現在位置）を読
み取る（ｎ１０→ｎ１１→ｎ１２）。続いて読み取った
自船の現在位置と、それまでに読み取った過去の自船位
置との関係から新たな自航跡および針路を算出し、また
自船の船速を読み取って、それらの内容から表示データ
を作成し、表示用メモリに書き込む（ｎ１３→ｎ１４→
ｎ１５）。もしＡＲＰＡ４からの割り込みであれば、Ａ
ＲＰＡ４から各他船の位置、針路、船速、方向および距
離を読み取ってこれらのデータから表示データを作成し
表示用メモリに書き込むことによって各他船の航跡、船
速および針路を表示させる（ｎ１０→ｎ１６→ｎ１
７）。もし一定時間毎にかけられるタイマ割り込みであ
れば、先ずフラグＦ１の状態を判定する（ｎ１０→ｎ１
１→ｎ１８）。Ｆ１＝１すなわち自動操船モードであれ
ば、既に求められている目標船の針路、船速、自船から
の距離、自船から見た目標船の相対的な方向、自船の針
路および自船の船速に基づいて自動操舵のための制御デ
ータおよび推力自動制御のための制御データをそれぞれ
算出し、これらを操舵制御部９および推力制御部１０に
対しそれぞれ出力する（ｎ１９→ｎ２０）。
【００１４】もし自動操船モードでなければ操舵制御部
９および推力制御部１０に対する制御データの出力は行
わない（ｎ１８→ＲＥＴ）。
９および推力制御部１０に対する制御データの出力は行
わない（ｎ１８→ＲＥＴ）。
【００１５】以上に述べた処理による表示例を図２に示
す。図２は自船と他船の情報およびレーダ映像をノース
アップトルーモーションで重畳表示した例である。同図
においてＡは自船の現在位置を表すマークであり、Ａ′
はその方向が自船の針路、その長さが自船の船速を表す
ベクトルマークである。またａは自船の航跡である。
す。図２は自船と他船の情報およびレーダ映像をノース
アップトルーモーションで重畳表示した例である。同図
においてＡは自船の現在位置を表すマークであり、Ａ′
はその方向が自船の針路、その長さが自船の船速を表す
ベクトルマークである。またａは自船の航跡である。
【００１６】Ｂ１〜Ｂ４はそれぞれ他船の現在位置を表
すマーク、Ｂ１′〜Ｂ４′はそれぞれ他船の針路と船速
を表すベクトルマークである。マークＢ１〜Ｂ４はレー
ダ映像に重なって表示される。ｂ１〜ｂ４は各他船の航
跡である。またＣはＢ１で示す他船を目標船として併走
中であることを表すマークである。自動操船モードでは
Ａ′とＢ１′で示すベクトルは等しく、その後もこの位
置関係（自船から見た他船Ｂ１の相対方向および自船か
らの距離）が維持される。
すマーク、Ｂ１′〜Ｂ４′はそれぞれ他船の針路と船速
を表すベクトルマークである。マークＢ１〜Ｂ４はレー
ダ映像に重なって表示される。ｂ１〜ｂ４は各他船の航
跡である。またＣはＢ１で示す他船を目標船として併走
中であることを表すマークである。自動操船モードでは
Ａ′とＢ１′で示すベクトルは等しく、その後もこの位
置関係（自船から見た他船Ｂ１の相対方向および自船か
らの距離）が維持される。
【００１７】上述の実施例では自船が目標船と併走関係
になった状態で併走開始キーを操作することで自動操船
モードになるようにしたが、目標船との相対的位置関係
（自船に対する目標船の方向および自船から目標船まで
の距離）を直接テンキーなどにより数値入力し、併走関
係になるまでの操船も自動化することができる。
になった状態で併走開始キーを操作することで自動操船
モードになるようにしたが、目標船との相対的位置関係
（自船に対する目標船の方向および自船から目標船まで
の距離）を直接テンキーなどにより数値入力し、併走関
係になるまでの操船も自動化することができる。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、目標船がレーダの探
知可能範囲内に存在する限り、自船からの目標船の相対
的方向および距離が自動的に常に一定に保たれる。その
ため、例えば複数の網漁船によって曳網する場合など、
目標船と自船の位置関係を一定に保ったまま確実に併走
することができる。また例えば船団で海底探索を行うよ
うな場合に、予め定めた海域を精密に探索することがで
きる。
知可能範囲内に存在する限り、自船からの目標船の相対
的方向および距離が自動的に常に一定に保たれる。その
ため、例えば複数の網漁船によって曳網する場合など、
目標船と自船の位置関係を一定に保ったまま確実に併走
することができる。また例えば船団で海底探索を行うよ
うな場合に、予め定めた海域を精密に探索することがで
きる。
【図１】実施例に係る自動操船装置のブロック図であ
る。
る。
【図２】実施例に係る自動操船装置の表示例を示す図で
ある。
ある。
【図３】実施例に係る自動操船装置の処理手順を表すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】実施例に係る自動操船装置の処理手順を表すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G08G 3/02 G05D 1/00 - 1/02 B63H 25/04
Claims (1)
- 【請求項１】 物標を探知するレーダと、レーダエコー
信号から物標を抽出し、同一物標を継続して識別する物
標追尾手段と、追尾物標の移動方向、移動速度および自
船からの距離を求める追尾物標情報抽出手段と、自船の
針路を測定する手段と、舵取機および推進機関を制御さ
せて、自船の船速を追尾物標の移動速度に一致させ、自
船の針路を追尾物標の移動方向に一致させるとともに自
船と追尾物標間の距離を一定に保つ自動操船制御手段、
とを備えてなる自動操船装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3028651A JP2953796B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 自動操船装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3028651A JP2953796B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 自動操船装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268480A JPH04268480A (ja) | 1992-09-24 |
| JP2953796B2 true JP2953796B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=12254416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3028651A Expired - Fee Related JP2953796B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 自動操船装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2953796B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009161131A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Universal Shipbuilding Corp | 複数船の自動操船制御方法および自動操船制御システム |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4930206B2 (ja) * | 2007-06-15 | 2012-05-16 | 日本電気株式会社 | 制御装置、および速度制御方法 |
| JP2009132257A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Universal Shipbuilding Corp | 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 |
| JP7139127B2 (ja) * | 2018-03-19 | 2022-09-20 | 三菱重工マリタイムシステムズ株式会社 | 操艦支援システム、艦船、及び、操艦支援方法 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3028651A patent/JP2953796B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009161131A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Universal Shipbuilding Corp | 複数船の自動操船制御方法および自動操船制御システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04268480A (ja) | 1992-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |