JP3052182B2 - 船舶の対水対地速度保持装置 - Google Patents

船舶の対水対地速度保持装置

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JP3052182B2
JP3052182B2 JP7024345A JP2434595A JP3052182B2 JP 3052182 B2 JP3052182 B2 JP 3052182B2 JP 7024345 A JP7024345 A JP 7024345A JP 2434595 A JP2434595 A JP 2434595A JP 3052182 B2 JP3052182 B2 JP 3052182B2
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ship
water
thrust
deviation
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JP7024345A
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稔 安部
博行 織田
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は、海洋観測や水産資源
調査等、洋上における各種の観測や調査を実施するに際
し、対水船速を自動的に設定船速(例えば、0ノット)
に制御できる船舶の対水速度保持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、調査船から観測機器を海中に吊
り下げたまま海洋観測を行うと、風の影響により潮流と
異なる方向に船体が流され、機器を吊り下げているワイ
ヤーが船体に接触したり、プロペラ軸に絡まることがあ
る。そこで、従来は、船速計から出力される前後又は前
後左右の対水船速、或いは対地船速を見ながら操船者が
舵と、バウスラスタと、スタンスラスタと、推進プロペ
ラの各操作レバーを個別に操作して対水又は対地船速
が、例えば、0ノット前後になるように操船していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、海洋観測や
水産資源調査等は、一般に、長時間にわたるため、その
間、舵と、バウスラスタと、スタンスラスタと、推進プ
ロペラの各操作レバーを個別に操作し続けることは、精
神的、肉体的な負担が非常に大きく、例えば、他船の動
向などを監視する注意力が低下する恐れがあった。
【0004】 本発明は、このような問題を解消するた
めになされたものであり、その目的とするところは、洋
上における各種の観測や調査を実施するに際し、対水船
速を自動的に設定船速(例えば、0ノット)に制御でき
る船舶の対水速度保持装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明に係る船
舶の対水速度保持装置は、前後又は前後左右方向の推力
を発生する第1の推力発生装置と、回頭モーメントを発
生する第2の推力発生装置と、前後又は前後左右方向
対水船速を出力する船速センサーを有する船舶におい
て、前後又は前後左右方向の対水船速を設定する対水
速保持ボタン、及び前記対水船速保持ボタンを押した時
の前後又は前後左右方向の対水設定船速と前記船速セン
サーから入力する前後又は前後左右方向の対水船速と
偏差を一定に保持するように第1及び第2の推力発生装
置を制御する制御装置を備え、該制御装置を、 a)船速センサーから入力した船速が予め設定した値を
外れた場合、処理を行なわないデータチェック部と、 b)データチェック部がチェックしたデータをフィルタ
リングするフィルタリング部と、 c)対水船速保持ボタンを押した時の前後又は前後左右
方向の対水設定船速と、船速センサーから入力する前後
又は前後左右方向の対水船速との偏差を演算する船速偏
差演算部と、 d)船速偏差演算部が計算した偏差を一定にするのに必
要な制御力を計算するP.I.D制御力演算部と、 e)P.I.D制御力演算部が計算した制御力を基にス
ラスタと舵とCPPの必要推力配分を求める必要推力演
算部と、 f)スラスタと舵と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なう推力変動軽減部から構成
している。
【0006】
【作用】操船者が遠隔操作箱の船速保持ボタンを押す
と、制御装置は、船速保持ボタンを押した時の前後又は
前後左右方向の対水設定船速或いは対地船速と、船速セ
ンサーから入力する前後又は前後左右方向の対水船速或
いは対地船速との偏差を一定に保持するように第1及び
第2の推力発生装置を制御する。
【0007】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明に係る船舶の対水船速保持装置の構
成図であり、図示しない船体は、減速機1を備えた主機
2により駆動される1軸CPP3と、バウスラスタ4
と、スタンスラスタ5と、舵6と、風速検出器7と、風
向検出器8と、前後左右の対水船速を検出する船速検出
器9と、船体の回頭角速度を検出する方位角速度検出器
10と、船首方位を検出する方位角検出器11と、制御
装置12を備えている。
【0008】この制御装置12に接続させた可搬式遠隔
操作箱13は、ジョイスティックレバー14と、回頭ダ
イヤル15と、システム操船ボタン16と、対水船速保
持ボタン17と、対風姿勢保持ボタン18とを有してい
る。そして、船体の移動方向は、ジョイスティックレバ
ー14の傾倒方向で与えられ、移動速度は、ジョイステ
ィックレバー14の傾斜角に比例して与えられるように
なっている。
【0009】また、ジョイスティックレバー14を中立
にしたまま回頭ダイヤル15を操作することによって設
定された回頭角速度を保持しながら、その場回頭を行う
ようになっている。また、回頭ダイヤル15の回動方向
は、船体の回頭方向に相当し、回頭ダイヤル15の回動
の大きさは、船体の回頭角速度に比例するようになって
いる。
【0010】一方、制御装置12は、図2に示すよう
に、構成されている。すなわち、制御装置12は、 a)船速検出器9から入力した船速が予め設定した値を
外れた場合、処理を行わないようにしたデータチェック
部121と、 b)データチェック部121がチェックしたデータをフ
ィルタリングするフィルタリング部122と、 c)対水船速保持ボタン17を押した時の前後左右方向
の対水設定船速と、船速検出器9から時々刻々入力する
前後左右方向の対水船速との偏差を演算する船速偏差演
算部127と、 d)船速偏差演算部127が計算した偏差を0にするの
に必要な制御力を計算するP.I.D制御力演算部12
3と、 e)P.I.D制御力演算部123の計算した制御力を
基にバウスラスタ4と、スタンスラスタ5と、舵6と、
1軸CPP3の必要推力配分を求める必要推力演算部1
24と、 f)バウスラスタ4と、スタンスラスタ5と、舵6と、
1軸CPP3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125とから構成されて
いる。
【0011】次に、上記の対水船速保持装置の作用につ
いて説明する。対水船速保持装置をスタートさせると、
図3及び図4に示すように、風速検出器7、風向検出器
8、船速検出器9、方位角速度検出器10及び方位角検
出器11から風速、風向、船速、方位角速度、方位角
が、それぞれ、制御装置12に入力する(n1)。
【0012】そして、操船者が、図5に示す対水船速保
持ボタン17を押すと、制御装置12に対水船速保持モ
ードが入力される(n2)。この対水船速保持モード
は、操舵者がジョイスティックレバー14を中立位置に
保持すると共に(n5)、回頭ダイヤル15を中立位置
に保持したときに(n6)、初めて有効となる(n7,
n8)。
【0013】そして、船速偏差演算部127が対水船速
保持ボタン17を押した時の前後左右方向の対水設定船
速と、船速検出器9から時々刻々入力される前後左右方
向の対水船速信号との偏差を求める。次に、この偏差を
0にするのに必要な制御力をP.I.D制御力演算部1
23が計算し(n9)、更に、必要推力演算部124が
バウスラスタ4、スタンスラスタ5、舵6及び1軸CP
P3に指示するための必要推力配分を求める(n1
0)。この場合、制御モードが方位保持になっているか
らバウスラスタ4と、スタンスラスタ5と、1軸CPP
3の推力配分が行われる。
【0014】更に、推力変動軽減部125がバウスラス
タ4と、スタンスラスタ5と、1軸CPP3に過負荷が
かかるのを防ぐために推力変動軽減処理を行い(n1
1)、バウスラスタ4と、スタンスラスタ5と、1軸C
PP3の翼角を制御する(n12)。すると、図6に示
すように、船体20は、潮流Aに乗って矢印a方向に流
されるが、風W等による前後左右方向の速度が制御され
る。
【0015】 以上の説明では、前後左右方向の対水船
速を0に保持する場合について説明したが、前後方向の
対水船速を0に保持する場合にも適用できる。なお、前
後方向の対水船速を0に保持する場合は、図7に示すよ
うに、風W等による前後方向の船速のみが制御される。
【0016】また、上記の説明では、通常の舵6を用い
た場合について説明したが、例えば、シリング舵などの
特殊な舵6aを用いる場合は、必ずしもスタンスラスタ
5を必要としない。
【0017】
【発明の効果】上記のように、本発明は、前後又は前後
左右方向の推力を発生する第1の推力発生装置と、回頭
モーメントを発生する第2の推力発生装置と、前後又は
前後左右方向の対水船速或いは対地船速を出力できる船
速センサーを有する船舶において、前後又は前後左右方
向の対水船速或いは対地船速を設定する船速保持ボタ
ン、及び、船速保持ボタンを押した時の前後又は前後左
右の対水設定船速或いは対地設定船速と船速センサーか
ら入力する前後又は前後左右の対水船速或いは対地船速
との偏差を一定に保持するように第1及び第2の推力発
生装置を制御する制御装置と備えたので、洋上における
各種の観測や調査を実施するに際し、前後又は前後左右
方向の対水船速、或いは対地船速を自動的に設定値(例
えば、0ノット)に制御できる。
【0018】このため、操船者は、従来の操船作業から
解放され、精神的、肉体的な疲労から解放される。ま
た、上記のように、操船は、制御装置が自動的に行って
くれるので、操船者は、他船の動向などを監視する監視
作業に神経を傾注することができるため、操船上の安全
性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る船舶の対水船速保持装置の系統図
である。
【図2】本発明に係る制御装置の制御ブロック図であ
る。
【図3】本発明の制御フローの前半部分を示す制御フロ
ー図である。
【図4】本発明の制御フローの後半部分を示す制御フロ
ー図である。
【図5】遠隔操作箱の要部拡大平面図である。
【図6】前後左右方向の対水船速を一定に制御する場合
の説明図である。
【図7】前後方向の対水船速を一定に制御する場合の説
明図である。
【符号の説明】
3 第1の推力発生装置 4 第2の推力
発生装置 9 船速センサー 12 制御装置 17 対水船速保持ボタン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−27292(JP,A) 特開 昭60−121194(JP,A) 特開 昭53−107096(JP,A) 特開 平1−148696(JP,A) 特開 平1−226492(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B63H 25/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前後又は前後左右方向の推力を発生する
    第1の推力発生装置と、回頭モーメントを発生する第2
    の推力発生装置と、前後又は前後左右方向の対水船速を
    出力する船速センサーを有する船舶において、前後又は
    前後左右方向の対水船速を設定する対水船速保持ボタ
    ン、及び前記対水船速保持ボタンを押した時の前後又は
    前後左右方向の対水設定船速と前記船速センサーから入
    力する前後又は前後左右方向の対水船速との偏差を一定
    に保持するように第1及び第2の推力発生装置を制御す
    る制御装置を備え、該制御装置を、 a)船速センサーから入力した船速が予め設定した値を
    外れた場合、処理を行なわないデータチェック部と、 b)データチェック部がチェックしたデータをフィルタ
    リングするフィルタリング部と、 c)対水船速保持ボタンを押した時の前後又は前後左右
    方向の対水設定船速と、船速センサーから入力する前後
    又は前後左右方向の対水船速との偏差を演算する船速偏
    差演算部と、 d)船速偏差演算部が計算した偏差を一定にするのに必
    要な制御力を計算するP.I.D制御力演算部と、 e)P.I.D制御力演算部が計算した制御力を基にス
    ラスタと舵とCPPの必要推力配分を求める必要推力演
    算部と、 f)スラスタと舵と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なう推力変動軽減部から構成
    して成る船舶の対水速度保持装置。
JP7024345A 1995-02-13 1995-02-13 船舶の対水対地速度保持装置 Expired - Lifetime JP3052182B2 (ja)

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CN103425146B (zh) * 2013-08-01 2016-01-20 北京航空航天大学 一种基于角加速度的惯性稳定平台干扰观测器设计方法
CN109466738B (zh) * 2018-11-08 2019-12-10 武汉船用机械有限责任公司 一种船用舵机及其控制方法

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