JPH01311983A - 船舶の航行制御法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は船舶の主機関出力と舵の向きとを関連付けて制
御する航行制御法に関するものである。

〔従来の技術〕

通常、船舶の航行に於て、主機関の出力の制御と舵の方
向の制御は小型船舶の場合、操縦者の視覚、聴覚等によ
る状況観察、並びに、判断と、この判断に基づいた主機
関のスロットル、及び操舵軸の操作によりなされる。

このような主機関の出力制御及び操舵制御は、人間の経
験則に基づき航行時に考えられるあらゆる状況に対し、
自動的に対応した航行制御ができるようにした自動主機
関制御操舵船も現に運行されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、主機関出力が自動制御されつつ、自動操舵され
て航行するようにした船舶であっても、例えば、舵を切
った場合における主機関の出力制御は、そのような場合
に対し予め設定された出力に制御されるだけであるから
、波や風、或は、積荷等、種々の条件が異なることによ
り、実際には、船舶の円滑な航行やより効率の高い旋回
性能を発揮できないのが現状である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の場合のように、船舶の航行時において舵
を切ったり、主機関の出力が増減される際などに生じる
航行状態の変化をスムースに変化させて、積荷や乗客等
に航行状態の変化に伴う衝撃などが感知されないか、或
は、感知されにくい航行制御法を提供することを目的と
してなされたもので、その構成は、船体に実際航行時の
加速度検出部を設け、この検出部で取出される実際加速
度を、ｌｉ！宜のサンプリング周期の時系列上で逐次比
較することにより各サンプリング周期における実際加速
度の差を演算して実際加速度データを形成するようにし
ておき、上記加速度データに基づいて、主機関の駆動制
御部に、上記船体の実際加速度データをゼロにするため
の駆動制御信号を。

適宜時間供給することを特徴とするものである。

〔作　用〕

主機関の出力の変化、或は、操舵角を検出するようにし
ておく一方、これらの変化でもたらされる船舶の実際の
航行における加速度の差を適宜サンプリング周期で検出
すると共に、この差が検出されたとき、主機関の出力を
、当該船舶の実際の加速度がゼロになるように駆動制御
することにより、実際の航行速度を、スムースに変更、
我は。

一定に保持し易くなる。

〔実施例〕

次に本発明の実施の一例を、制御ブロック図により説明
する。

図に於て、１は船体、２はこの船体に設けられた主機関
たるディーゼルエンジンで、このエンジンの出力は伝動
系３を介して推進出力部たるスクリュー４に伝達される
。

５は上記エンジン２の出力を制御するスロットルレバー
５ａ等を含む駆動制御部である。

６は上記船体１に取付けられた舵で、この舵は駆動部７
を介して操舵＠８により切れ角が操作される。

而して、上記船体１は、一般的な船舶と同様に。

スクリュー４を正転されれば前進し、逆転させれば後退
する。加速は、スクリュー４の回転数で制御され、また
、減速は上記正、逆転の組合せ操作によりなされる。一
方、舵６は操舵軸８を正、逆回転することにより左、右
に切られ、航行時における船体１の方向、旋回等が操作
される。

上記船舶の航行は、エンジン２の出力制御、及び、舵８
の操舵を、人によるマニュアル操作、又は、アクチエー
タとその制御部の作用などによる自動操作により行うが
、本発明は、このような操作系に、次に説明する制御系
を付加するものである。

而して、９は舵７の切れ角を検出するエンコーダ等によ
る旋回角検出器、１ｏはスクリュー４の回転数を検出す
るタコジェネレータ等による回転数検出器、１１は上記
２つの検出器９，１ｏに検出される信号ａ、ｂを適宜の
サンプリング周期でサンプリングデータに形成する操作
データ形成器で、このサンプリング周期は基準ロック１
２により任意に設定変更できるようにされている。

１３は、上記の各サンプリングデータにおいて、サンプ
リング時ごと逐次供給される各データを微分して加速度
データに演算形成する加速度形成部１３ａは、サンプリ
ング周期で形成される加速度同士を前後で比較し、その
差や正、負等を示す信号Ａ、Ｂを検出する加速度データ
形成部で、ここで形成されるデータは、舵８の切れ角操
作における操作加速度、或は、スクリュー４の回転加速
度であって、その差の大きさや加速度の向き、或は、正
負の符号が検出される。

一方、１４．１５は船体に取付けた加速度センサで、船
体１に平行な直進方向及びこれと直角な方向の加速度を
検出する。

検出される加速度は、Ａ／Ｄ変換部１４ａ、　１５ａを
経由して上記サンプリング周期に同期して検出データ形
成部１６においてサンプリング加速度に形成されると共
に、検出加速度の比較部１７に於て、前後の検出加速度
同士が比較されてその差のデータ（差の大きさ、正負等
）が形成される。

検出データ比較部１７のデータは、船体１の直進方向及
びそれと直交する方向の船体１の実際の挙動を示すので
、このデータは、制御演算部１８に於て上記操作データ
のサンプリングデータと比較演算される。

この検出データと上記操作データとに差があれば、その
差は、エンジン２や舵６に船体の挙動を予測して加えら
れた操作に対する船体の実際挙動の差を示すこととなる
。

而して、本発明は、実際に加えられた操作に対しタイム
ラグやオーバ（アンダー）シュートを伴って挙動する船
体の当該挙動を緩和したり、或は、解消するため、上記
演算部１８の演算結果の出力に基づき、検出データ比較
部１７の出力がゼロになるように、つまり、あるサンプ
リング周期において加速度に変化が生じないようになる
ように、制御部１９によってエンジン２の駆動部制御部
５や舵の駆動機構７を制御するものである。

即ち、制御演算部１８は、加速度データ形成部１３と検
出データ比較部１７との出力同士を、演算部１８ａで比
較してその比較結果を、選択ゲート１９ａを経由して制
御部１９に供給する。制御部１９では、上記演算部１８
ａの出力がゼロを示すようになるまで、エンジン４の駆
動制御部５や舵６の駆動部７を、舵８やスロットル５ａ
の操作に優先して駆動制御するのである。

また、図の制御系では、舵８やスクリュー４の作動状態
に関係なく、検出データ比較部１７にサンプリングデー
タ同士に差があることを示すデータが生じたとき、演算
部１８ｂがそれを検出し、このデータ検出に基づいてこ
の検出データを打消すデータ、或は、加速度ゼロを示す
データをこの演算部１８ｂから出力し、制御部１９がエ
ンジンの駆動制御部５や舵の駆動部７を、人為的或は自
動的操作入力に優先して制御するように形成されている
。尚、サンプリングデータ同士の差には、任意の許容範
囲を設定し、この範囲内の差を無視するようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明は、舵の駆動機構やスクリューを回転させるエン
ジンが手動又は自動により操作されているとき、当該操
作による舵の切れ角やスクリューの回転を補正する制御
を行うようにしたので、船舶の円滑な航行を実現するこ
とができる。特に、船舶を急激に加速したり減速する場
合、或は、急旋回する場合において、顕著な効果をもた
らす。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明制御系の一例を具備した舵船の操御ブロ
ック図である。 １・・・船体、２・・エンジン、３・・伝動機構、４・
・・スクリュー、６・・舵、７・・・舵の駆動部、８・
・・操舵輪、９・・・旋回角検出器、１０・・・回転数
検出器、１１・・・操作データ形成部、１２・・基準ロ
ック、１３・・・加速度形成部、１３ａ・・加速度デー
タ形成部、１４．１５・・・加速度センサ、１６・・・
検出データ形成部、１７・・・検出データ比較部、１８
・・・制御演算部、１９・・・駆動制御部、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 船体に実際航行時の加速度検出部を設け、この検出部で
   取出される実際加速度を、適宜のサンプリング周期の時
   系列上で逐次比較することにより各サンプリング周期に
   おける実際加速度の差を演算して実際加速度データを形
   成するようにしておき、上記加速度データに基づいて、
   主機関の駆動制御部に、上記船体の実際加速度データを
   ゼロにするための駆動制御信号を、適宜時間供給するこ
   とを特徴とする船舶の航行制御法。