JPH01289796A - 操舵装置 - Google Patents
操舵装置Info
- Publication number
- JPH01289796A JPH01289796A JP63117767A JP11776788A JPH01289796A JP H01289796 A JPH01289796 A JP H01289796A JP 63117767 A JP63117767 A JP 63117767A JP 11776788 A JP11776788 A JP 11776788A JP H01289796 A JPH01289796 A JP H01289796A
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- JP
- Japan
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- steering
- rudder
- angle
- displacement
- steering angle
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- Pending
Links
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- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100328887 Caenorhabditis elegans col-34 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａｌ産業上の利用分野
この発明は、船舶において舵を駆動することにより針路
の維持および変更を行う操舵装置に関する。
の維持および変更を行う操舵装置に関する。
（ｂｌ従来の技術
一般に、船舶における操舵装置は舵と舵を駆動して舵角
を変化させる舵駆動手段が備えられている。そして舵駆
動手段は油圧ポンプを駆動するモータまたはエンジン、
舵取機（油圧シリンダ）、舵取機に対する作動油の吐出
制御を行う電磁弁などから構成されている。また、磁気
コンパスに針路設定器を取り付け、この針路設定器から
の信号によって、またはジャイロコンパスに角速度信号
を発生する発電機と角変位信号を発生する発信器を設け
て、これらの信号によって前記電磁弁を制御する制御装
置を付加することによって自動操舵装置を構成している
。さらに、必要に応じて、遠隔管制器が設けられ、この
遠隔管制器の操作により設定された舵角となるように電
磁弁を制御する機能も備えられている。
を変化させる舵駆動手段が備えられている。そして舵駆
動手段は油圧ポンプを駆動するモータまたはエンジン、
舵取機（油圧シリンダ）、舵取機に対する作動油の吐出
制御を行う電磁弁などから構成されている。また、磁気
コンパスに針路設定器を取り付け、この針路設定器から
の信号によって、またはジャイロコンパスに角速度信号
を発生する発電機と角変位信号を発生する発信器を設け
て、これらの信号によって前記電磁弁を制御する制御装
置を付加することによって自動操舵装置を構成している
。さらに、必要に応じて、遠隔管制器が設けられ、この
遠隔管制器の操作により設定された舵角となるように電
磁弁を制御する機能も備えられている。
（Ｃ）発明が解決しようとする課題
ところが、従来の操舵装置においては、自動操舵を行う
場合や遠隔管制器を用いて操舵を行う場合に駆動される
電磁弁は作動油の流れる方向を切り換えるのみであるた
め、油圧ポンプを駆動するモータまたはエンジンの回転
が一定であれば舵角の変位量にかかわらず転舵速度は一
定となる。この関係を図に表せば第４図のようになる。
場合や遠隔管制器を用いて操舵を行う場合に駆動される
電磁弁は作動油の流れる方向を切り換えるのみであるた
め、油圧ポンプを駆動するモータまたはエンジンの回転
が一定であれば舵角の変位量にかかわらず転舵速度は一
定となる。この関係を図に表せば第４図のようになる。
このため、偏角（船首方位と設定方位の差角）や船速な
どの外的要因に対応して適切な操舵を行うことができな
い場合がある。例えば高速走航時には舵取効果が高いた
め舵角の変化は少な（て良いが、転舵速度が速ければ船
体がハンチングしたりローリングしたりする問題があっ
た。また、出入港、接岸、接舷、漁摸作業など低速走航
時には舵取効率が低いため舵角を太き（変化させなけれ
ばならない。ところが、それに応じて転舵速度が速くな
ければ適切な操舵を行うことができない。特にエンジン
駆動の油圧ポンプを用いた操舵装置においては、走行速
度により作動油の吐出量が変動して転舵速度が変化する
が、この転舵速度の変化は操舵性を悪化させる方向に作
用する。
どの外的要因に対応して適切な操舵を行うことができな
い場合がある。例えば高速走航時には舵取効果が高いた
め舵角の変化は少な（て良いが、転舵速度が速ければ船
体がハンチングしたりローリングしたりする問題があっ
た。また、出入港、接岸、接舷、漁摸作業など低速走航
時には舵取効率が低いため舵角を太き（変化させなけれ
ばならない。ところが、それに応じて転舵速度が速くな
ければ適切な操舵を行うことができない。特にエンジン
駆動の油圧ポンプを用いた操舵装置においては、走行速
度により作動油の吐出量が変動して転舵速度が変化する
が、この転舵速度の変化は操舵性を悪化させる方向に作
用する。
この発明の目的は高速走航時など舵角の変位量が小さい
場合や低速走航時など舵角の変位量が大きい場合にも適
切な操舵が行われるようにした操舵装置を提供すること
にある。
場合や低速走航時など舵角の変位量が大きい場合にも適
切な操舵が行われるようにした操舵装置を提供すること
にある。
（ｄ１課題を解決するための手段
この発明の操舵装置は、舵を駆動して舵角を変化させる
舵駆動手段と、 この舵駆動手段に制御信号を出力して、舵角の変位量に
略比例した転舵速度で舵角を変化させる舵角制御手段を
備えたことを特徴としている。
舵駆動手段と、 この舵駆動手段に制御信号を出力して、舵角の変位量に
略比例した転舵速度で舵角を変化させる舵角制御手段を
備えたことを特徴としている。
（ｅ）作用
この発明の操舵装置においては、舵角制御手段が舵角の
変位量に略比例した転舵速度で舵角を変化させる制御信
号を舵駆動手段に出力する。したがって舵角の変化が小
さい時には転舵速度が遅くなり、高速走航時などにおい
ても微妙な操舵が可能となり、また、舵角の変位量が大
きいときには転舵速度が上昇するため、例えば入出港、
接岸、接舷、漁崩作業など低速走航時に速（太き（舵を
切ることが可能となる。
変位量に略比例した転舵速度で舵角を変化させる制御信
号を舵駆動手段に出力する。したがって舵角の変化が小
さい時には転舵速度が遅くなり、高速走航時などにおい
ても微妙な操舵が可能となり、また、舵角の変位量が大
きいときには転舵速度が上昇するため、例えば入出港、
接岸、接舷、漁崩作業など低速走航時に速（太き（舵を
切ることが可能となる。
（ｆ）実施例
第１図はこの発明の実施例である操舵装置のブロック図
である。図において１はこの発明の舵角制御手段に相当
する制御部であり、マイクロプロセッサから構成してい
る。２はその制御をプログラム処理によって行うＣＰＵ
であり、ＲＯＭ３に予めプログラムが書き込まれている
。ＲＡＭ４はプログラムの実行に際してワーキングエリ
アとして用いられる。入力インターフェイス回路５には
各種信号が入力され、ＣＰＵ２は必要な時点でこれをデ
ィジタルデータとして読込処理を行う。また、ＣＰＵ２
は出力インターフェイス回路６を介して制御弁１１を駆
動するドライバ回路１０に対してＰＷＭ （パルス幅変
調）シた制御信号を出力する。
である。図において１はこの発明の舵角制御手段に相当
する制御部であり、マイクロプロセッサから構成してい
る。２はその制御をプログラム処理によって行うＣＰＵ
であり、ＲＯＭ３に予めプログラムが書き込まれている
。ＲＡＭ４はプログラムの実行に際してワーキングエリ
アとして用いられる。入力インターフェイス回路５には
各種信号が入力され、ＣＰＵ２は必要な時点でこれをデ
ィジタルデータとして読込処理を行う。また、ＣＰＵ２
は出力インターフェイス回路６を介して制御弁１１を駆
動するドライバ回路１０に対してＰＷＭ （パルス幅変
調）シた制御信号を出力する。
遠隔管制器７は自動操舵と遠隔管制を切り換えるスイッ
チと遠隔管制時に舵角を与えるための舵角設定装置を備
えている。針路設定器８は磁気コンパス９に取り付けら
れたフラックスゲートなどからなり、設定針路と船首方
位との差角（偏角）の信号を発生する。モータ１４は油
圧ポンプ１５を駆動し、制御弁１１はその油圧によって
舵取機１２を駆動する。制御弁１１は電磁比例方向流量
制御弁であり、入力電流の実効値に比例して絞り弁の開
度を制御する。ドライバ１０は制御弁１１に設けられて
いるソレノイド（不図示）を駆動するが、出力インター
フェイス回路６から出力されるＰＷＭ信号のパルス幅に
応じて舵取Ｉａ１２への作動油の流量を制御する。舵取
機１２は舵受動部とこれを移動させる油圧シリンダから
なり、流入する作動油の流量に応じて転舵速度が定まる
。舵角検出器１３は舵取機１２の舵受動部に取り付けら
れ、舵角に相当する信号を発生する。
チと遠隔管制時に舵角を与えるための舵角設定装置を備
えている。針路設定器８は磁気コンパス９に取り付けら
れたフラックスゲートなどからなり、設定針路と船首方
位との差角（偏角）の信号を発生する。モータ１４は油
圧ポンプ１５を駆動し、制御弁１１はその油圧によって
舵取機１２を駆動する。制御弁１１は電磁比例方向流量
制御弁であり、入力電流の実効値に比例して絞り弁の開
度を制御する。ドライバ１０は制御弁１１に設けられて
いるソレノイド（不図示）を駆動するが、出力インター
フェイス回路６から出力されるＰＷＭ信号のパルス幅に
応じて舵取Ｉａ１２への作動油の流量を制御する。舵取
機１２は舵受動部とこれを移動させる油圧シリンダから
なり、流入する作動油の流量に応じて転舵速度が定まる
。舵角検出器１３は舵取機１２の舵受動部に取り付けら
れ、舵角に相当する信号を発生する。
第２図は前記ＣＰＵの処理手順を表すフローチャートで
ある。
ある。
この例では、先ず現在の舵角を舵角検出器１３から読み
込む（ｎｌ）。続いて遠隔管制器７のスイッチの状態を
読み込む（ｎ２）。スイッチが「自動艮舵」側に切り換
えられているなら、針路設定器８から偏角を読み込む（
ｎ３）。そして読み込んだ舵角と偏角から目標とすべき
舵角を算出する（ｎ４）。具体的には偏角に比例した舵
角を求め、回頭角速度に比例した舵角を当前として加え
る方法などによって求める。その後、現在の舵角に対す
る目標舵角の変位量を算出し、その変位量が一定変位量
を超えるとき舵角変位量に応じた転舵速度を算出する（
ｎ ５−ｎ ６−ｎ ７）。ここで転舵速度は第３図に
示すように舵角変位量に略比例する速度として求める。
込む（ｎｌ）。続いて遠隔管制器７のスイッチの状態を
読み込む（ｎ２）。スイッチが「自動艮舵」側に切り換
えられているなら、針路設定器８から偏角を読み込む（
ｎ３）。そして読み込んだ舵角と偏角から目標とすべき
舵角を算出する（ｎ４）。具体的には偏角に比例した舵
角を求め、回頭角速度に比例した舵角を当前として加え
る方法などによって求める。その後、現在の舵角に対す
る目標舵角の変位量を算出し、その変位量が一定変位量
を超えるとき舵角変位量に応じた転舵速度を算出する（
ｎ ５−ｎ ６−ｎ ７）。ここで転舵速度は第３図に
示すように舵角変位量に略比例する速度として求める。
但し転舵速度が極端に遅くならないように一定のオフセ
ントをもたせる。転舵速度を求めれば、そのデータに応
じてパルス幅変調した制御信号をドライバ１０へ出力す
る（ｎ８）。なお、舵角変位量が一定値未満であれば転
舵は行わない（ｎ６−＝ｎｌ）。この不怒帯は天候など
に応じて可変することによってハンチングおよび操舵機
構の損耗を防止することができる遠隔管制器の切換スイ
ッチが「遠隔管制」側に切り換えられているなら、遠隔
管制器の設定値を読み込み、舵角変位量を算出した後同
様の処理を行う （ｎ ２−ｎ ９−ｎ ５）。
ントをもたせる。転舵速度を求めれば、そのデータに応
じてパルス幅変調した制御信号をドライバ１０へ出力す
る（ｎ８）。なお、舵角変位量が一定値未満であれば転
舵は行わない（ｎ６−＝ｎｌ）。この不怒帯は天候など
に応じて可変することによってハンチングおよび操舵機
構の損耗を防止することができる遠隔管制器の切換スイ
ッチが「遠隔管制」側に切り換えられているなら、遠隔
管制器の設定値を読み込み、舵角変位量を算出した後同
様の処理を行う （ｎ ２−ｎ ９−ｎ ５）。
なお、実施例では電磁比例方向流量制御弁を用いてその
ソレノイドに流れる実効電流値を制御することによって
舵取機の油圧シリンダへの流量を制御する例であったが
、油圧ポンプを駆動するモータの回転数を制御すること
によって転舵速度を制御することも可能である。また、
モータによって直接舵を駆動制御することも可能である
。
ソレノイドに流れる実効電流値を制御することによって
舵取機の油圧シリンダへの流量を制御する例であったが
、油圧ポンプを駆動するモータの回転数を制御すること
によって転舵速度を制御することも可能である。また、
モータによって直接舵を駆動制御することも可能である
。
（ｇ１発明の効果
以上のようにこの発明によれば、舵角の変位量に略比例
して転舵速度が変化するため、舵を大きく切る必要のあ
る時に転舵速度が速くなり、舵を小さく切らなければな
らないときには転舵速度が遅くなるため、船の走航状態
に応じて最適な操舵を行うことができ、船体の運動性能
を高めることができる。
して転舵速度が変化するため、舵を大きく切る必要のあ
る時に転舵速度が速くなり、舵を小さく切らなければな
らないときには転舵速度が遅くなるため、船の走航状態
に応じて最適な操舵を行うことができ、船体の運動性能
を高めることができる。
第１図はこの発明の実施例である操舵装置のブロック図
、第２図は同装置のＣＰＵの処理手順を表すフローチャ
ート、第３図は同装置の舵角変位量に対する転舵速度の
関係を示す図である。第４図は従来の操舵装置の舵角変
位量に対する転舵速度の関係を示す図である。
、第２図は同装置のＣＰＵの処理手順を表すフローチャ
ート、第３図は同装置の舵角変位量に対する転舵速度の
関係を示す図である。第４図は従来の操舵装置の舵角変
位量に対する転舵速度の関係を示す図である。
Claims (1)
- （１）舵を駆動して舵角を変化させる舵駆動手段と、 この舵駆動手段に制御信号を出力して、舵角の変位量に
略比例した転舵速度で舵角を変化させる舵角制御手段を
備えてなる操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117767A JPH01289796A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117767A JPH01289796A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289796A true JPH01289796A (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=14719817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63117767A Pending JPH01289796A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01289796A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100819925B1 (ko) * | 2006-11-03 | 2008-04-08 | 장경회 | 선박 자동운항제어방법 |
| JP2009083700A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 転舵制御方法、転舵制御装置および船舶 |
| CN103213666A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-07-24 | 西北工业大学 | 一种基于位置环换向的电动舵机装置和控制方法 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63117767A patent/JPH01289796A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100819925B1 (ko) * | 2006-11-03 | 2008-04-08 | 장경회 | 선박 자동운항제어방법 |
| JP2009083700A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 転舵制御方法、転舵制御装置および船舶 |
| CN103213666A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-07-24 | 西北工业大学 | 一种基于位置环换向的电动舵机装置和控制方法 |
| CN103213666B (zh) * | 2013-05-06 | 2015-11-25 | 西北工业大学 | 一种基于位置环换向的电动舵机装置和控制方法 |
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