JP3561750B2 - 船舶の制御方法および制御装置 - Google Patents
船舶の制御方法および制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3561750B2 JP3561750B2 JP2001172086A JP2001172086A JP3561750B2 JP 3561750 B2 JP3561750 B2 JP 3561750B2 JP 2001172086 A JP2001172086 A JP 2001172086A JP 2001172086 A JP2001172086 A JP 2001172086A JP 3561750 B2 JP3561750 B2 JP 3561750B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ship
- command value
- distance
- generation unit
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は船舶の制御方法および制御装置に関する。さらに詳しくは、火災船などの海上の対象物などの制御基準位置との位置関係を適切に保つようにして、自動操縦するための船舶の制御方法および制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、船舶の自動操縦化が進み、定常運転時のみならず、海洋観測や水産資源調査などの定点観測、あるいは海上消火活動など、操船に特別の注意・技術が必要とされる場面においても、自動操縦により操船することが行われるようになってきている。
【０００３】
例えば、海洋観測や水産資源調査では、船体が風で潮流と異なる方向に流されて、海中の観測機器と船体とが接触しないように対水船速度または対地船速度がゼロとなるよう制御したり、また、風の影響を最小限に止めるように風向に対する船首方位が一定となるよう制御することが行われている。
【０００４】
図７に、従来の自動制御装置の一例を示す（例えば特許第３０５２１８２号公報参照）。この制御装置１００は、対水船速保持ボタンを押したときの対水船速を維持するように、対水船速センサの出力信号を用いて制御器１０１がフィードバック制御を行い、船舶１０２を自動操縦するものとされる（また、対風姿勢保持に関し、特許第３０２６０５９号公報参照。ここでは、対風姿勢保持ボタンを押したときの相対風向角を維持するよう制御するものとされる）。この従来例では、対水船速センサ、例えばドップラーソナーの信頼性が低いため、その出力信号に対してフィルタ処理を施すものとしている。
【０００５】
ところが、特に、海上消火活動の際の自動操縦などの、より高い制御精度および応答性が要求される場面では、そのような信頼性の低いセンサ出力、または信頼性を高めるために長い時定数のフィルタをかけたセンサ出力をフィードバックループに組み込んで速度制御を行うことは現実的ではないという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、船舶の位置および姿勢、特に海上の対象物などの制御基準位置との位置および姿勢を制御する際の制御性を向上させることができる船舶の制御方法および制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の船舶の制御方法は、対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御方法であって、初期状態における自船と対象物との距離が基準値以上の場合、前記対象物との距離を前記距離に維持しながら操船し、対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御方法であって、初期状態における自船と対象物との距離が基準値を超えない場合、前記対象物の位置を目標位置として操船することを特徴とする。
【０００８】
本発明の船舶の制御方法においては、自船の対象物に対する角度を一定としながら操船したり、自船の風向に対する角度を一定としながら操船したり、自船を対象物より風上となるよう操船したりしてもよい。
【０００９】
また、本発明の船舶の制御方法においては、対象物の位置をレーダなどで自動的に検出しながら操船したり、対象物の位置を当該対象物の初期位置からの潮流による移動距離を加算して補正しながら操船したりしてもよい。
【００１０】
一方、本発明の船舶の制御装置の第１形態は、対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御装置であって、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、初期状態における自船と対象物との距離が基準値以上の場合、前記対象物との距離を前記距離に維持する指令値を生成することを特徴とする。
【００１１】
本発明の船舶の制御装置の第２形態は、対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御装置であって、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、初期状態における自船と対象物との距離が基準値を超えない場合、前記対象物の位置を目標位置とする指令値を生成することを特徴とする。
【００１２】
本発明の船舶の制御装置においては、前記指令値生成部は、レーダなど検出値に基づいて対象物の位置を設定する自動設定モードと、対象物の位置を初期位置に潮流計の計測値に基づく移動距離を加算して補正するモードとに切り替え可能とされるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の船舶の制御装置においては、前記指令値生成部が、自船を対象物に対して一定角度とする指令値を生成したり、前記指令値生成部が、自船を風向に対して一定角度とする指令値を生成したりするのが好ましい。
【００１４】
しかして、本発明の船舶の制御装置は船舶に備えられる。
【００１５】
【作用】
本発明は前記の如く構成されているので、自船と制御基準位置との距離に応じて、所望位置に自船を移動させることができる。
【００１６】
また、本発明の好ましい形態によれば、制御目標位置において、基準方位あるいは風向に対して自船を所望角度とできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１８】
図１に、本発明の一実施形態に係る船舶の制御方法が適用される制御システムの概略構成を示し、この制御システムＡは、船舶の位置、速度および姿勢が所望の位置、速度および姿勢となるよう船舶を自動操縦するシステムとされる。
【００１９】
より具体的には、制御システムＡは、例えば海上消火活動を行う際に、火災船（制御基準位置）と消防艇（自船）との距離を所定距離に保ちつつ常に風上から消火を行えるよう、海上の対象物との距離および対象物との角度を適切な距離および角度とするよう船舶を自動操縦するシステムとされる。そのため、この制御システムＡによれば、対水船速度を値０とするような船舶の定点保持・対水船速制御を行うことも可能となる。
【００２０】
また、この制御システムＡは、２つの対象物位置設定モードで動作するものとされる。すなわち、火災船などの対象物の位置（制御基準位置）をレーダーや赤外線カメラを用いて自動的に検出する自動設定モード（以下、当該モードで検出される対象物の位置を自動検出対象物位置という）と、制御の開始時点に入力される対象物の位置（以下、初期設定対象物位置という）に関する情報を潮流計の出力信号を用いて時々刻々補正するようにして演算する手動設定モードの各設定モードである。
【００２１】
以下、制御システムＡの各構成要素を説明する。
【００２２】
制御システムＡは、各状況に応じた適切な自船の位置、速度および姿勢を指示するための指令値信号を生成する指令値生成部１０と、指令値生成部１０により生成される指令値信号に基づいて船舶４０各部を操作する自動操船部２０とから構成される。
【００２３】
自動操船部２０は、船舶４０の位置、速度および姿勢が、指令値生成部１０からの指令値信号に一致するよう機関回転数や減速比、プロペラのピッチ角度および操舵角度をフィードバック制御する制御器３０を備えてなるものとされる。なお、この自動操船部２０および制御器３０は公知のものと同様の構成とされるため詳細説明は省略し、以下、指令値生成部１０の構成および指令値生成部１０が実施する指令値生成処理に関して詳細に説明する。
【００２４】
図２に示すように、海上の任意の点を含む水平面内で、その点を原点とし、北をＸ軸方向、東をＹ軸方向とした座標系を考える。そして、対象物としての火災船Ｐの位置を座標（Ｙｃ，Ｘｃ）で表し、消防艇（自船）Ｑに対する位置指令値を座標（Ｙｒ，Ｘｒ）で表し、風速および潮速をそれぞれ記号Ｖｗ（ベクトル量）および記号Ｖｃ（ベクトル量）で表すものとする。また、各角度は、Ｘ軸を基準に時計回りの角度を正として計測するものとする。
【００２５】
ここで、図２の状態から、消防艇Ｑが火災船Ｐと所定距離Ｒを保ちつつ、火災船Ｐの風上に回り込むよう制御する場合を考える。このとき、位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）は、火災船Ｐを中心とする半径Ｒの円周Ｒ１上をトラッキングしつつ、つまり自船Ｑと火災船Ｐとの距離を一定に保ちながら、火災船Ｐに対して風上に回り込むように移動する。なお、半径Ｒは、前述のように制御中一定とされてもよいが、風向を考慮に入れた火災船との相対位置関係に応じて変更するものとされてもよい。
【００２６】
このとき、火災船Ｐの位置（以下、対象物位置という）（Ｙｃ，Ｘｃ）は、潮流や風の影響により時々刻々変化する。このため、各時点における対象物位置（Ｙｃ，Ｘｃ）を検知するよう下記の対象物位置演算処理が実施される。
【００２７】
図３に、かかる演算処理を実行するため、指令値生成部１０に設けられる対象物位置演算処理部１１の構成を示す。
【００２８】
対象物位置演算処理部１１は、Ｘ成分演算部１１Ａと、Ｙ成分演算部１１Ｂとを備えるものとされる。各成分演算部１１Ａ、１１Ｂはそれぞれ、スイッチ１２Ａ、１２Ｂ、積分器１３Ａ，１３Ｂおよび加算器１４Ａ，１４Ｂを含むものとされる。各スイッチ１２Ａ、１２Ｂは、前掲の自動設定モードでは、原則としてｂ端子側に接続される。また、手動設定モードではａ端子側に接続される。
【００２９】
また、各スイッチ１２Ａ、１２Ｂのａ端子には、対水船速制御が実施可能なように、下記式（１）、（２）により算出される潮速ＶｃのＸ方向成分ＶｃｘおよびＹ方向成分Ｖｃｙがそれぞれ入力される。
【００３０】
Ｖｃｘ＝Ｖｃcosψｃ （１）
【００３１】
Ｖｃｙ＝Ｖｃsinψｃ （２）
【００３２】
ここで、角度ψｃは、潮速ＶｃがＸ軸となす角度を示す。
【００３３】
また、各スイッチ１２Ａ、１２Ｂのｂ端子には対地船速制御が実施可能なように常に０値が入力される。
【００３４】
各積分器１３Ａ、１３Ｂは、対応する各スイッチ１２Ａ、１２Ｂから入力される信号１５Ａ、１５Ｂ、つまり採用潮速（Ｖｓｙ，Ｖｓｘ）に対して積分動作を行って制御開始時点からの潮の流れた距離を演算し、この演算結果を表す信号１６Ａ、１６Ｂを対応する各加算器１４Ａ、１４Ｂに出力する。これによって、手動設定モードにおいて、潮流により対象物Ｐが流された距離および方向が求められる。
【００３５】
加算器１４Ａ、１４Ｂは、対応する各積分器１３Ａ、１３Ｂからの信号１６Ａ、１６Ｂに対して自動設定モードでは自動検出対象物位置の各座標成分値Ｙｓａ、Ｘｓａをそれぞれ加算し、手動設定モードでは初期設定対象物位置の各座標成分値Ｙｓｍ、Ｘｓｍをそれぞれ加算し、その加算結果を現在の対象物位置情報（Ｙｃ，Ｘｃ）として出力する。
【００３６】
なお、手動設定モードにおいても対象物位置（Ｙｃ，Ｘｃ）を不動としたい場合などには、各スイッチ１２Ａ、１２Ｂをｂ端子側に接続するようにしてもよい。また、各スイッチ１２Ａ、１２Ｂにおける接続端子の切換は、制御の実行中であっても実施可能である。
【００３７】
また、半径Ｒは、制御開始時の船体位置および対象物位置をそれぞれ座標（Ｙ０，Ｘ０）および（Ｙｓ０，Ｘｓ０）で表すものとして、下記式（３）で算出される。ここで、（Ｙｓ０，Ｘｓ０）は自動設定モードでは（Ｙｓａ，Ｘｓａ）の初期値であり、手動設定モードでは（Ｙｓｍ，Ｘｓｍ）である。なお、（Ｙｓｍ，Ｘｓｍ）は自船位置（Ｙ０，Ｘ０）に設定してもよい。
【００３８】
Ｒ＝sqrt(（Ｘ０−Ｘｓ０）2＋（Ｙ０−Ｙｓ０）2) （３）
【００３９】
しかして、半径Ｒ、つまり制御開始時の自船位置（Ｙ０，Ｘ０）と対象物位置（制御基準位置）（Ｙｓ０，Ｘｓ０）との距離が、所定の基準値Δよりも大きいか否か、すなわち自船と対象物（制御基準）との距離関係に応じて、下記のように位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）を演算する際の処理方法が区別される。なお、前記基準値Δは、後述する対風向角度保持モードのときはゼロとしてもよいが、あまり小さいと対対象物角度保持モードのときに対象物に対する角度が定まらないので、自動操船部２０の位置制御精度よりも大きくすることが望ましい。そこで、位置制御精度が例えば１０ｍの場合、基準値Δは倍の余裕をみて２０ｍ程度とするようにして決定される。
【００４０】
なお、指令値生成部１０は、対象物位置演算部１１により演算される対象物位置（Ｙｃ，Ｘｃ）を中心とする位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）を演算する位置指令値演算処理部５０を含むものとされる。
【００４１】
図４に、位置指令値演算処理部５０の構成を示す。
【００４２】
位置指令値演算処理部５０は、距離Ｒが基準値Δ以上であるときに、線分ＰＱがＸ軸となす角度α（＝ａｔａｎ２（Ｙｒ−Ｙｃ，Ｘｒ−Ｘｃ）、以下、自船相対位置角度という）と、所定時間内の風速Ｖｗ（ベクトル量）を平均化することにより求めた平均風向ａｖｅ（ψｗ）と、が一致する位置まで自船Ｑを所定速度範囲で移動させるよう所定時間毎に位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）を演算するものとされる。
【００４３】
すなわち、位置指令値演算処理部５０は、平均風向ａｖｅ（ψｗ）から現在のα値を減算し、偏差信号６１として出力する減算器５１と、減算器５１からの偏差信号６１が、−π〔ｒａｄ〕以上π〔ｒａｄ〕以下となるように処理を行う第１変換器５２と、第１変換器５２の出力信号６２に比例ゲインＫを乗算する比例要素５３と、比例要素５３の出力信号６３に対して、自船Ｑの旋回角速度が所定の角速度以下となるように上限値（ωＬ）および下限値（−ωＬ）を設定するリミッタ回路５４と、リミッタ回路５４の出力信号６４に対して積分動作を行う積分器５５と、積分器５５の出力信号６５に制御開始時点の自船相対位置角度α０を加算する加算器５６と、加算器５６の出力信号６６に対してその信号が−π〔ｒａｄ〕以上π〔ｒａｄ〕以下となるように変換する第２変換器５７とから構成され、今回のα値を示す信号を出力する。
【００４４】
これにより、自船相対位置角度αを平均風向ａｖｅ（ψｗ）と、一次遅れで一致させるようなロジックで位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）を設定することが可能となる。この制御においては、比例ゲインＫに応じて収束の速さが決定される。
【００４５】
このようにして、所定時間毎のα値が算出されると、これに基づき下記式（４）、（５）により位置指令値の各成分が演算される。
【００４６】
Ｘｒ＝Ｘｃ＋Ｒ×cosα （４）
【００４７】
Ｙｒ＝Ｙｃ＋Ｒ×sinα （５）
【００４８】
また、距離Ｒが基準値Δより小さいときは、円周Ｒ１のトラッキングを行わず、（Ｙｃ，Ｘｃ）を位置制御の目標値とする。すなわち、
【００４９】
Ｘｒ＝Ｘｃ （６）
【００５０】
Ｙｒ＝Ｙｃ （７）
【００５１】
また、自船Ｑの姿勢、すなわち船首の方位に関しては、下記の２態様の制御が可能である。
【００５２】
（ａ）対対象物角度保持モード
【００５３】
対象物に対する角度を常に一定とするモードであり、つまり基準方位に対する角度を一定とするモードであり、この場合、船首がＸ軸となす角度を指示する姿勢指令値ψｒは下記式（８）により決定される。
【００５４】
ψｒ＝atan２（Ｙｃ−Ｙｒ，Ｘｃ−Ｘｒ）＋ψｒｃ （８）
【００５５】
ここで、角度ψｒｃは対象物との偏角を示す。
【００５６】
（ｂ）対風向角度保持モード
【００５７】
風向に対する角度を常に一定とするモードであり、この場合、姿勢指令値ψｒは下記式（９）により与えられる。
【００５８】
ψｒ＝ａｖｅ（ψｗ）＋ψｒｗ （９）
【００５９】
ここで、角度ψｒｗは対象物との偏角を示す。
【００６０】
図５および図６に、前掲の指令値生成処理の流れを示す。この指令値生成処理は、所定時間毎（例えば、１００ミリ秒毎）に繰り返し実施される。
【００６１】
ステップＳ１：潮速Ｖｃ、潮流角度ψｃ、潮流偏角ψｒｃ、風速Ｖｗ、風向ψｗ、風向偏角ψｒｗ、自動検出対象物位置（Ｙｓａ，Ｘｓａ）、手動設定対象物位置（Ｙｓｍ，Ｘｓｍ）、初期自船位置（Ｙｏ，Ｘｏ）、初期対象船位置（Ｙｓｏ，Ｘｓｏ）および基準値Δなどの各種データを読み込む。
【００６２】
ステップＳ２：各潮速成分（Ｖｃｙ，Ｖｃｘ）を前記式（１）、（２）により算出する。
【００６３】
ステップＳ３：平均風向ａｖｅ（ψｗ）を算出する。
【００６４】
ステップＳ４：初期自船位置（Ｙｏ，Ｘｏ）および初期対象物位置（制御基準位置）（Ｙｓｏ，Ｘｓｏ）から半径（距離）Ｒを計算する。
【００６５】
ステップＳ５：自動設定モードであるか手動設定モードであるかを判定する。ここで、自動設定モードであればステップＳ６に進み、手動設定モードであればステップＳ７に進む。
【００６６】
ステップＳ６：処理開始時対象物位置（Ｙｓ，Ｘｓ）を下記式（１０）、（１１）のように設定し、ステップＳ８に進む。
【００６７】
Ｘｓ＝Ｘｓａ （１０）
【００６８】
Ｙｓ＝Ｙｓａ （１１）
【００６９】
ステップＳ７：処理開始時対象物位置（Ｙｓ，Ｘｓ）を下記式（１２）、（１３）のように設定し、ステップＳ９に進む。
【００７０】
Ｘｓ＝Ｘｓｍ （１２）
【００７１】
Ｙｓ＝Ｙｓｍ （１３）
【００７２】
ステップＳ８：採用潮速（Ｖｓｙ，Ｖｓｘ）を下記式（１４）、（１５）のように設定し、ステップＳ１１に進む。
【００７３】
Ｖｓｘ＝０ （１４）
【００７４】
Ｖｓｙ＝０ （１５）
【００７５】
ステップＳ９：対地船速制御であるか対水船速制御であるかを判定する。ここで、対地船速制御であれば前掲のステップＳ８に進み、対水船速制御であればステップＳ１０に進む。
【００７６】
ステップＳ１０：採用潮速（Ｖｓｙ，Ｖｓｘ）を下記式（１６）、（１７）のように設定し、ステップＳ１１に進む。
【００７７】
Ｖｓｘ＝Ｖｃｘ （１６）
【００７８】
Ｖｓｙ＝Ｖｃｙ （１７）
【００７９】
ステップＳ１１：下記式（１８）、（１９）により対象物位置（Ｘｃ，Ｙｃ）を演算する。
【００８０】
Ｘｃ＝∫Ｖｓｘｄｔ＋Ｘｓ （１８）
【００８１】
Ｙｃ＝∫Ｖｓｙｄｔ＋Ｙｓ （１９）
【００８２】
ステップＳ１２：距離Ｒが基準値Δ以上であるか否かを判定する。ここで、距離Ｒが基準値Δ以上であればステップＳ１３に進み、基準値Δよりも小さければステップＳ１４に進む。
【００８３】
ステップＳ１３：自船相対位置角度αを演算し、ステップＳ１５に進む。
【００８４】
ステップＳ１４：位置指令値（Ｘｒ，Ｙｒ）として対象物位置（Ｘｃ，Ｙｃ）を設定し、ステップＳ１８に進む。
【００８５】
ステップＳ１５：位置指令値（Ｘｒ，Ｙｒ）を前記式（４）、（５）により算出する。
【００８６】
ステップＳ１６：対対象物相対角度保持モードであるか対風向相対角度保持モードであるかを判定する。ここで、対対象物相対角度保持モードであればステップＳ１７に進み、対風向相対角度保持モードであればステップＳ１８に進む。
【００８７】
ステップＳ１７：姿勢指令値ψｒを下記式（２０）により算出し、処理を終了する。
【００８８】
ψｒ＝atan2（Ｙｃ−Ｙｒ，Ｘｃ−Ｘｒ）＋ψｒｃ （２０）
【００８９】
ステップＳ１８：姿勢指令値ψｒを下記式（２１）により算出し、処理を終了する。
【００９０】
ψｒ＝ａｖｅ（ψｗ）＋ψｒｗ （２１）
【００９１】
このように、この実施形態のシステムＡにおいては、火災船Ｐを中心として消防艇（自船）Ｑを風上の所定位置に移動させることができる。また、この実施形態のシステムＡにおいては、信頼性の向上が困難である対水船速センサ出力をフィードバックループに組み込むことなく船舶の制御を実施しているので、制御性を向上させることができる。
【００９２】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態においては消防艇を例に取り説明されているが、定点観測船についても適用できる。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば自船と制御基準位置との距離に応じて、所望位置に自船を移動させることができるという優れた効果が得られる。
【００９４】
また、本発明の好ましい形態によれば、制御目標位置において、基準方位あるいは風向に対して自船を所望角度とできるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る船舶の制御方法が適用される制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同制御システムの指令値生成部の構成および動作を説明するための模式図である。
【図３】指令値生成部の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】指令値生成部の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】指令値生成部により実施される指令値生成処理の各手順を示す流れ図の前半部である。
【図６】指令値生成部により実施される指令値生成処理の各手順を示す流れ図の後半部である。
【図７】従来の船舶の制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 指令値生成部
１１ 対象物位置演算処理部
２０ 自動操縦部
３０ 制御器
４０ 船舶
５０ 位置指令値演算処理部
Ｖｗ 風速
Ｖｃ 潮速
Ｐ 対象物（火災船）
Ｑ 自船（消防艇）
【発明の属する技術分野】
本発明は船舶の制御方法および制御装置に関する。さらに詳しくは、火災船などの海上の対象物などの制御基準位置との位置関係を適切に保つようにして、自動操縦するための船舶の制御方法および制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、船舶の自動操縦化が進み、定常運転時のみならず、海洋観測や水産資源調査などの定点観測、あるいは海上消火活動など、操船に特別の注意・技術が必要とされる場面においても、自動操縦により操船することが行われるようになってきている。
【０００３】
例えば、海洋観測や水産資源調査では、船体が風で潮流と異なる方向に流されて、海中の観測機器と船体とが接触しないように対水船速度または対地船速度がゼロとなるよう制御したり、また、風の影響を最小限に止めるように風向に対する船首方位が一定となるよう制御することが行われている。
【０００４】
図７に、従来の自動制御装置の一例を示す（例えば特許第３０５２１８２号公報参照）。この制御装置１００は、対水船速保持ボタンを押したときの対水船速を維持するように、対水船速センサの出力信号を用いて制御器１０１がフィードバック制御を行い、船舶１０２を自動操縦するものとされる（また、対風姿勢保持に関し、特許第３０２６０５９号公報参照。ここでは、対風姿勢保持ボタンを押したときの相対風向角を維持するよう制御するものとされる）。この従来例では、対水船速センサ、例えばドップラーソナーの信頼性が低いため、その出力信号に対してフィルタ処理を施すものとしている。
【０００５】
ところが、特に、海上消火活動の際の自動操縦などの、より高い制御精度および応答性が要求される場面では、そのような信頼性の低いセンサ出力、または信頼性を高めるために長い時定数のフィルタをかけたセンサ出力をフィードバックループに組み込んで速度制御を行うことは現実的ではないという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、船舶の位置および姿勢、特に海上の対象物などの制御基準位置との位置および姿勢を制御する際の制御性を向上させることができる船舶の制御方法および制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の船舶の制御方法は、対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御方法であって、初期状態における自船と対象物との距離が基準値以上の場合、前記対象物との距離を前記距離に維持しながら操船し、対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御方法であって、初期状態における自船と対象物との距離が基準値を超えない場合、前記対象物の位置を目標位置として操船することを特徴とする。
【０００８】
本発明の船舶の制御方法においては、自船の対象物に対する角度を一定としながら操船したり、自船の風向に対する角度を一定としながら操船したり、自船を対象物より風上となるよう操船したりしてもよい。
【０００９】
また、本発明の船舶の制御方法においては、対象物の位置をレーダなどで自動的に検出しながら操船したり、対象物の位置を当該対象物の初期位置からの潮流による移動距離を加算して補正しながら操船したりしてもよい。
【００１０】
一方、本発明の船舶の制御装置の第１形態は、対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御装置であって、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、初期状態における自船と対象物との距離が基準値以上の場合、前記対象物との距離を前記距離に維持する指令値を生成することを特徴とする。
【００１１】
本発明の船舶の制御装置の第２形態は、対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御装置であって、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、初期状態における自船と対象物との距離が基準値を超えない場合、前記対象物の位置を目標位置とする指令値を生成することを特徴とする。
【００１２】
本発明の船舶の制御装置においては、前記指令値生成部は、レーダなど検出値に基づいて対象物の位置を設定する自動設定モードと、対象物の位置を初期位置に潮流計の計測値に基づく移動距離を加算して補正するモードとに切り替え可能とされるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の船舶の制御装置においては、前記指令値生成部が、自船を対象物に対して一定角度とする指令値を生成したり、前記指令値生成部が、自船を風向に対して一定角度とする指令値を生成したりするのが好ましい。
【００１４】
しかして、本発明の船舶の制御装置は船舶に備えられる。
【００１５】
【作用】
本発明は前記の如く構成されているので、自船と制御基準位置との距離に応じて、所望位置に自船を移動させることができる。
【００１６】
また、本発明の好ましい形態によれば、制御目標位置において、基準方位あるいは風向に対して自船を所望角度とできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１８】
図１に、本発明の一実施形態に係る船舶の制御方法が適用される制御システムの概略構成を示し、この制御システムＡは、船舶の位置、速度および姿勢が所望の位置、速度および姿勢となるよう船舶を自動操縦するシステムとされる。
【００１９】
より具体的には、制御システムＡは、例えば海上消火活動を行う際に、火災船（制御基準位置）と消防艇（自船）との距離を所定距離に保ちつつ常に風上から消火を行えるよう、海上の対象物との距離および対象物との角度を適切な距離および角度とするよう船舶を自動操縦するシステムとされる。そのため、この制御システムＡによれば、対水船速度を値０とするような船舶の定点保持・対水船速制御を行うことも可能となる。
【００２０】
また、この制御システムＡは、２つの対象物位置設定モードで動作するものとされる。すなわち、火災船などの対象物の位置（制御基準位置）をレーダーや赤外線カメラを用いて自動的に検出する自動設定モード（以下、当該モードで検出される対象物の位置を自動検出対象物位置という）と、制御の開始時点に入力される対象物の位置（以下、初期設定対象物位置という）に関する情報を潮流計の出力信号を用いて時々刻々補正するようにして演算する手動設定モードの各設定モードである。
【００２１】
以下、制御システムＡの各構成要素を説明する。
【００２２】
制御システムＡは、各状況に応じた適切な自船の位置、速度および姿勢を指示するための指令値信号を生成する指令値生成部１０と、指令値生成部１０により生成される指令値信号に基づいて船舶４０各部を操作する自動操船部２０とから構成される。
【００２３】
自動操船部２０は、船舶４０の位置、速度および姿勢が、指令値生成部１０からの指令値信号に一致するよう機関回転数や減速比、プロペラのピッチ角度および操舵角度をフィードバック制御する制御器３０を備えてなるものとされる。なお、この自動操船部２０および制御器３０は公知のものと同様の構成とされるため詳細説明は省略し、以下、指令値生成部１０の構成および指令値生成部１０が実施する指令値生成処理に関して詳細に説明する。
【００２４】
図２に示すように、海上の任意の点を含む水平面内で、その点を原点とし、北をＸ軸方向、東をＹ軸方向とした座標系を考える。そして、対象物としての火災船Ｐの位置を座標（Ｙｃ，Ｘｃ）で表し、消防艇（自船）Ｑに対する位置指令値を座標（Ｙｒ，Ｘｒ）で表し、風速および潮速をそれぞれ記号Ｖｗ（ベクトル量）および記号Ｖｃ（ベクトル量）で表すものとする。また、各角度は、Ｘ軸を基準に時計回りの角度を正として計測するものとする。
【００２５】
ここで、図２の状態から、消防艇Ｑが火災船Ｐと所定距離Ｒを保ちつつ、火災船Ｐの風上に回り込むよう制御する場合を考える。このとき、位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）は、火災船Ｐを中心とする半径Ｒの円周Ｒ１上をトラッキングしつつ、つまり自船Ｑと火災船Ｐとの距離を一定に保ちながら、火災船Ｐに対して風上に回り込むように移動する。なお、半径Ｒは、前述のように制御中一定とされてもよいが、風向を考慮に入れた火災船との相対位置関係に応じて変更するものとされてもよい。
【００２６】
このとき、火災船Ｐの位置（以下、対象物位置という）（Ｙｃ，Ｘｃ）は、潮流や風の影響により時々刻々変化する。このため、各時点における対象物位置（Ｙｃ，Ｘｃ）を検知するよう下記の対象物位置演算処理が実施される。
【００２７】
図３に、かかる演算処理を実行するため、指令値生成部１０に設けられる対象物位置演算処理部１１の構成を示す。
【００２８】
対象物位置演算処理部１１は、Ｘ成分演算部１１Ａと、Ｙ成分演算部１１Ｂとを備えるものとされる。各成分演算部１１Ａ、１１Ｂはそれぞれ、スイッチ１２Ａ、１２Ｂ、積分器１３Ａ，１３Ｂおよび加算器１４Ａ，１４Ｂを含むものとされる。各スイッチ１２Ａ、１２Ｂは、前掲の自動設定モードでは、原則としてｂ端子側に接続される。また、手動設定モードではａ端子側に接続される。
【００２９】
また、各スイッチ１２Ａ、１２Ｂのａ端子には、対水船速制御が実施可能なように、下記式（１）、（２）により算出される潮速ＶｃのＸ方向成分ＶｃｘおよびＹ方向成分Ｖｃｙがそれぞれ入力される。
【００３０】
Ｖｃｘ＝Ｖｃcosψｃ （１）
【００３１】
Ｖｃｙ＝Ｖｃsinψｃ （２）
【００３２】
ここで、角度ψｃは、潮速ＶｃがＸ軸となす角度を示す。
【００３３】
また、各スイッチ１２Ａ、１２Ｂのｂ端子には対地船速制御が実施可能なように常に０値が入力される。
【００３４】
各積分器１３Ａ、１３Ｂは、対応する各スイッチ１２Ａ、１２Ｂから入力される信号１５Ａ、１５Ｂ、つまり採用潮速（Ｖｓｙ，Ｖｓｘ）に対して積分動作を行って制御開始時点からの潮の流れた距離を演算し、この演算結果を表す信号１６Ａ、１６Ｂを対応する各加算器１４Ａ、１４Ｂに出力する。これによって、手動設定モードにおいて、潮流により対象物Ｐが流された距離および方向が求められる。
【００３５】
加算器１４Ａ、１４Ｂは、対応する各積分器１３Ａ、１３Ｂからの信号１６Ａ、１６Ｂに対して自動設定モードでは自動検出対象物位置の各座標成分値Ｙｓａ、Ｘｓａをそれぞれ加算し、手動設定モードでは初期設定対象物位置の各座標成分値Ｙｓｍ、Ｘｓｍをそれぞれ加算し、その加算結果を現在の対象物位置情報（Ｙｃ，Ｘｃ）として出力する。
【００３６】
なお、手動設定モードにおいても対象物位置（Ｙｃ，Ｘｃ）を不動としたい場合などには、各スイッチ１２Ａ、１２Ｂをｂ端子側に接続するようにしてもよい。また、各スイッチ１２Ａ、１２Ｂにおける接続端子の切換は、制御の実行中であっても実施可能である。
【００３７】
また、半径Ｒは、制御開始時の船体位置および対象物位置をそれぞれ座標（Ｙ０，Ｘ０）および（Ｙｓ０，Ｘｓ０）で表すものとして、下記式（３）で算出される。ここで、（Ｙｓ０，Ｘｓ０）は自動設定モードでは（Ｙｓａ，Ｘｓａ）の初期値であり、手動設定モードでは（Ｙｓｍ，Ｘｓｍ）である。なお、（Ｙｓｍ，Ｘｓｍ）は自船位置（Ｙ０，Ｘ０）に設定してもよい。
【００３８】
Ｒ＝sqrt(（Ｘ０−Ｘｓ０）2＋（Ｙ０−Ｙｓ０）2) （３）
【００３９】
しかして、半径Ｒ、つまり制御開始時の自船位置（Ｙ０，Ｘ０）と対象物位置（制御基準位置）（Ｙｓ０，Ｘｓ０）との距離が、所定の基準値Δよりも大きいか否か、すなわち自船と対象物（制御基準）との距離関係に応じて、下記のように位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）を演算する際の処理方法が区別される。なお、前記基準値Δは、後述する対風向角度保持モードのときはゼロとしてもよいが、あまり小さいと対対象物角度保持モードのときに対象物に対する角度が定まらないので、自動操船部２０の位置制御精度よりも大きくすることが望ましい。そこで、位置制御精度が例えば１０ｍの場合、基準値Δは倍の余裕をみて２０ｍ程度とするようにして決定される。
【００４０】
なお、指令値生成部１０は、対象物位置演算部１１により演算される対象物位置（Ｙｃ，Ｘｃ）を中心とする位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）を演算する位置指令値演算処理部５０を含むものとされる。
【００４１】
図４に、位置指令値演算処理部５０の構成を示す。
【００４２】
位置指令値演算処理部５０は、距離Ｒが基準値Δ以上であるときに、線分ＰＱがＸ軸となす角度α（＝ａｔａｎ２（Ｙｒ−Ｙｃ，Ｘｒ−Ｘｃ）、以下、自船相対位置角度という）と、所定時間内の風速Ｖｗ（ベクトル量）を平均化することにより求めた平均風向ａｖｅ（ψｗ）と、が一致する位置まで自船Ｑを所定速度範囲で移動させるよう所定時間毎に位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）を演算するものとされる。
【００４３】
すなわち、位置指令値演算処理部５０は、平均風向ａｖｅ（ψｗ）から現在のα値を減算し、偏差信号６１として出力する減算器５１と、減算器５１からの偏差信号６１が、−π〔ｒａｄ〕以上π〔ｒａｄ〕以下となるように処理を行う第１変換器５２と、第１変換器５２の出力信号６２に比例ゲインＫを乗算する比例要素５３と、比例要素５３の出力信号６３に対して、自船Ｑの旋回角速度が所定の角速度以下となるように上限値（ωＬ）および下限値（−ωＬ）を設定するリミッタ回路５４と、リミッタ回路５４の出力信号６４に対して積分動作を行う積分器５５と、積分器５５の出力信号６５に制御開始時点の自船相対位置角度α０を加算する加算器５６と、加算器５６の出力信号６６に対してその信号が−π〔ｒａｄ〕以上π〔ｒａｄ〕以下となるように変換する第２変換器５７とから構成され、今回のα値を示す信号を出力する。
【００４４】
これにより、自船相対位置角度αを平均風向ａｖｅ（ψｗ）と、一次遅れで一致させるようなロジックで位置指令値（Ｙｒ，Ｘｒ）を設定することが可能となる。この制御においては、比例ゲインＫに応じて収束の速さが決定される。
【００４５】
このようにして、所定時間毎のα値が算出されると、これに基づき下記式（４）、（５）により位置指令値の各成分が演算される。
【００４６】
Ｘｒ＝Ｘｃ＋Ｒ×cosα （４）
【００４７】
Ｙｒ＝Ｙｃ＋Ｒ×sinα （５）
【００４８】
また、距離Ｒが基準値Δより小さいときは、円周Ｒ１のトラッキングを行わず、（Ｙｃ，Ｘｃ）を位置制御の目標値とする。すなわち、
【００４９】
Ｘｒ＝Ｘｃ （６）
【００５０】
Ｙｒ＝Ｙｃ （７）
【００５１】
また、自船Ｑの姿勢、すなわち船首の方位に関しては、下記の２態様の制御が可能である。
【００５２】
（ａ）対対象物角度保持モード
【００５３】
対象物に対する角度を常に一定とするモードであり、つまり基準方位に対する角度を一定とするモードであり、この場合、船首がＸ軸となす角度を指示する姿勢指令値ψｒは下記式（８）により決定される。
【００５４】
ψｒ＝atan２（Ｙｃ−Ｙｒ，Ｘｃ−Ｘｒ）＋ψｒｃ （８）
【００５５】
ここで、角度ψｒｃは対象物との偏角を示す。
【００５６】
（ｂ）対風向角度保持モード
【００５７】
風向に対する角度を常に一定とするモードであり、この場合、姿勢指令値ψｒは下記式（９）により与えられる。
【００５８】
ψｒ＝ａｖｅ（ψｗ）＋ψｒｗ （９）
【００５９】
ここで、角度ψｒｗは対象物との偏角を示す。
【００６０】
図５および図６に、前掲の指令値生成処理の流れを示す。この指令値生成処理は、所定時間毎（例えば、１００ミリ秒毎）に繰り返し実施される。
【００６１】
ステップＳ１：潮速Ｖｃ、潮流角度ψｃ、潮流偏角ψｒｃ、風速Ｖｗ、風向ψｗ、風向偏角ψｒｗ、自動検出対象物位置（Ｙｓａ，Ｘｓａ）、手動設定対象物位置（Ｙｓｍ，Ｘｓｍ）、初期自船位置（Ｙｏ，Ｘｏ）、初期対象船位置（Ｙｓｏ，Ｘｓｏ）および基準値Δなどの各種データを読み込む。
【００６２】
ステップＳ２：各潮速成分（Ｖｃｙ，Ｖｃｘ）を前記式（１）、（２）により算出する。
【００６３】
ステップＳ３：平均風向ａｖｅ（ψｗ）を算出する。
【００６４】
ステップＳ４：初期自船位置（Ｙｏ，Ｘｏ）および初期対象物位置（制御基準位置）（Ｙｓｏ，Ｘｓｏ）から半径（距離）Ｒを計算する。
【００６５】
ステップＳ５：自動設定モードであるか手動設定モードであるかを判定する。ここで、自動設定モードであればステップＳ６に進み、手動設定モードであればステップＳ７に進む。
【００６６】
ステップＳ６：処理開始時対象物位置（Ｙｓ，Ｘｓ）を下記式（１０）、（１１）のように設定し、ステップＳ８に進む。
【００６７】
Ｘｓ＝Ｘｓａ （１０）
【００６８】
Ｙｓ＝Ｙｓａ （１１）
【００６９】
ステップＳ７：処理開始時対象物位置（Ｙｓ，Ｘｓ）を下記式（１２）、（１３）のように設定し、ステップＳ９に進む。
【００７０】
Ｘｓ＝Ｘｓｍ （１２）
【００７１】
Ｙｓ＝Ｙｓｍ （１３）
【００７２】
ステップＳ８：採用潮速（Ｖｓｙ，Ｖｓｘ）を下記式（１４）、（１５）のように設定し、ステップＳ１１に進む。
【００７３】
Ｖｓｘ＝０ （１４）
【００７４】
Ｖｓｙ＝０ （１５）
【００７５】
ステップＳ９：対地船速制御であるか対水船速制御であるかを判定する。ここで、対地船速制御であれば前掲のステップＳ８に進み、対水船速制御であればステップＳ１０に進む。
【００７６】
ステップＳ１０：採用潮速（Ｖｓｙ，Ｖｓｘ）を下記式（１６）、（１７）のように設定し、ステップＳ１１に進む。
【００７７】
Ｖｓｘ＝Ｖｃｘ （１６）
【００７８】
Ｖｓｙ＝Ｖｃｙ （１７）
【００７９】
ステップＳ１１：下記式（１８）、（１９）により対象物位置（Ｘｃ，Ｙｃ）を演算する。
【００８０】
Ｘｃ＝∫Ｖｓｘｄｔ＋Ｘｓ （１８）
【００８１】
Ｙｃ＝∫Ｖｓｙｄｔ＋Ｙｓ （１９）
【００８２】
ステップＳ１２：距離Ｒが基準値Δ以上であるか否かを判定する。ここで、距離Ｒが基準値Δ以上であればステップＳ１３に進み、基準値Δよりも小さければステップＳ１４に進む。
【００８３】
ステップＳ１３：自船相対位置角度αを演算し、ステップＳ１５に進む。
【００８４】
ステップＳ１４：位置指令値（Ｘｒ，Ｙｒ）として対象物位置（Ｘｃ，Ｙｃ）を設定し、ステップＳ１８に進む。
【００８５】
ステップＳ１５：位置指令値（Ｘｒ，Ｙｒ）を前記式（４）、（５）により算出する。
【００８６】
ステップＳ１６：対対象物相対角度保持モードであるか対風向相対角度保持モードであるかを判定する。ここで、対対象物相対角度保持モードであればステップＳ１７に進み、対風向相対角度保持モードであればステップＳ１８に進む。
【００８７】
ステップＳ１７：姿勢指令値ψｒを下記式（２０）により算出し、処理を終了する。
【００８８】
ψｒ＝atan2（Ｙｃ−Ｙｒ，Ｘｃ−Ｘｒ）＋ψｒｃ （２０）
【００８９】
ステップＳ１８：姿勢指令値ψｒを下記式（２１）により算出し、処理を終了する。
【００９０】
ψｒ＝ａｖｅ（ψｗ）＋ψｒｗ （２１）
【００９１】
このように、この実施形態のシステムＡにおいては、火災船Ｐを中心として消防艇（自船）Ｑを風上の所定位置に移動させることができる。また、この実施形態のシステムＡにおいては、信頼性の向上が困難である対水船速センサ出力をフィードバックループに組み込むことなく船舶の制御を実施しているので、制御性を向上させることができる。
【００９２】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態においては消防艇を例に取り説明されているが、定点観測船についても適用できる。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば自船と制御基準位置との距離に応じて、所望位置に自船を移動させることができるという優れた効果が得られる。
【００９４】
また、本発明の好ましい形態によれば、制御目標位置において、基準方位あるいは風向に対して自船を所望角度とできるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る船舶の制御方法が適用される制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同制御システムの指令値生成部の構成および動作を説明するための模式図である。
【図３】指令値生成部の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】指令値生成部の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】指令値生成部により実施される指令値生成処理の各手順を示す流れ図の前半部である。
【図６】指令値生成部により実施される指令値生成処理の各手順を示す流れ図の後半部である。
【図７】従来の船舶の制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 指令値生成部
１１ 対象物位置演算処理部
２０ 自動操縦部
３０ 制御器
４０ 船舶
５０ 位置指令値演算処理部
Ｖｗ 風速
Ｖｃ 潮速
Ｐ 対象物（火災船）
Ｑ 自船（消防艇）
Claims (12)
- 対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御方法であって、
初期状態における自船と対象物との距離が基準値以上の場合、前記対象物との距離を前記距離に維持しながら操船し、
初期状態における自船と対象物との距離が基準値を超えない場合、前記対象物の位置を目標位置として操船する
ことを特徴とする船舶の制御方法。 - 初期状態における自船と対象物との距離が基準値以上の場合、自船の対象物に対する角度を一定としながら操船することを特徴とする請求項１記載の船舶の制御方法。
- 自船の風向に対する角度を一定としながら操船することを特徴とする請求項１記載の船舶の制御方法。
- 初期状態における自船と対象物との距離が基準値以上の場合、自船を対象物より風上となるよう操船することを特徴とする請求項１記載の船舶の制御方法。
- 対象物の位置をレーダなどで自動的に検出しながら操船することを特徴とする請求項１記載の船舶の制御方法。
- 対象物の位置を当該対象物の初期位置からの潮流による移動距離を加算して補正しながら操船することを特徴とする請求項１記載の船舶の制御方法。
- 対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御装置であって、
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、初期状態における自船と対象物との距離が基準値以上の場合、前記対象物との距離を前記距離に維持する指令値を生成することを特徴とする船舶の制御装置。 - 対象物の位置を基準として自船を操船する船舶の制御装置であって、
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、初期状態における自船と対象物との距離が基準値を超えない場合、前記対象物の位置を目標位置とする指令値を生成することを特徴とする船舶の制御装置。 - 前記指令値生成部は、レーダなど検出値に基づいて対象物の位置を設定する自動設定モードと、対象物の位置を初期位置に潮流計の計測値に基づく移動距離を加算して補正するモードとに切り替え可能とされることを特徴とする請求項７または８記載の船舶の制御装置。
- 前記指令値生成部は、自船を対象物に対して一定角度とする指令値を生成することを特徴とする請求項７記載の船舶の制御装置。
- 前記指令値生成部は、自船を風向に対して一定角度とする指令値を生成することを特徴とする請求項７または８記載の船舶の制御装置。
- 請求項７ないし請求項１１のいずれか一項に記載の船舶の制御装置を備えてなることを特徴とする船舶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001172086A JP3561750B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 船舶の制御方法および制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001172086A JP3561750B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 船舶の制御方法および制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002362490A JP2002362490A (ja) | 2002-12-18 |
| JP3561750B2 true JP3561750B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=19013765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001172086A Expired - Lifetime JP3561750B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 船舶の制御方法および制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3561750B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553610C1 (ru) * | 2014-07-04 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") | Способ управления движущимся судном |
| RU2615849C1 (ru) * | 2015-11-06 | 2017-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") | Способ управления движущимся судном |
-
2001
- 2001-06-07 JP JP2001172086A patent/JP3561750B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553610C1 (ru) * | 2014-07-04 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") | Способ управления движущимся судном |
| RU2615849C1 (ru) * | 2015-11-06 | 2017-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") | Способ управления движущимся судном |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002362490A (ja) | 2002-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107168335B (zh) | 一种考虑混合多目标避障的水面无人艇路径跟踪制导方法 | |
| JP6312108B2 (ja) | 船舶ステーション維持システム及び方法 | |
| US20210300517A1 (en) | System and method for positioning a marine vessel | |
| US8326472B2 (en) | Automatic vessel position holding control method and controller | |
| CN109960262B (zh) | 一种基于几何法的无人艇动态避障方法和系统 | |
| EP2015986A2 (en) | Guidance of marine vessels | |
| Xinjing et al. | Horizontal path following for underactuated AUV based on dynamic circle guidance | |
| JP3561750B2 (ja) | 船舶の制御方法および制御装置 | |
| JP2006297977A (ja) | 自動船位保持制御方法及び自動船位保持制御装置 | |
| Sans-Muntadas et al. | Spiral path planning for docking of underactuated vehicles with limited FOV | |
| JP2002178990A (ja) | 自動航行装置 | |
| CN106767796B (zh) | 类渡槽环境中无人船测距单元与惯性测量单元的融合算法 | |
| Conte et al. | Experimental testing of a cooperative ASV-ROV multi-agent system | |
| CN112068565A (zh) | 一种结构化环境中的无人船自主导航方法和系统 | |
| CN114879703A (zh) | 水下机器人路径跟踪控制方法 | |
| JP3999976B2 (ja) | 操船方法及び装置 | |
| US20200309929A1 (en) | Speed sensor calibration systems and methods | |
| JPH0578476B2 (ja) | ||
| CN112947400A (zh) | 一种海上无人系统用水面遥控回航控制方法 | |
| JPH01148696A (ja) | 船舶の定点保持装置 | |
| JP2009132257A (ja) | 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 | |
| Moreira et al. | Guidance and control of autonomous vehicles | |
| JP2000072094A (ja) | 船舶の船首方位制御設備 | |
| JP2629179B2 (ja) | 船舶の変針制御装置 | |
| JPS6173015A (ja) | 自動航法システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040309 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040311 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040512 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3561750 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080611 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100611 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110611 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110611 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120611 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120611 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |