JPH04342693A - Automatic maneuvering device - Google Patents

Automatic maneuvering device

Info

Publication number
JPH04342693A
JPH04342693A JP11608591A JP11608591A JPH04342693A JP H04342693 A JPH04342693 A JP H04342693A JP 11608591 A JP11608591 A JP 11608591A JP 11608591 A JP11608591 A JP 11608591A JP H04342693 A JPH04342693 A JP H04342693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ship
steering
turning speed
automatic
ideal course
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.)
Pending
Application number
JP11608591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Yoshioka
吉岡 修一
Norio Yamaguchi
典生 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP11608591A priority Critical patent/JPH04342693A/en
Publication of JPH04342693A publication Critical patent/JPH04342693A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To control the turning speed of a ship by the operation of an operating part. CONSTITUTION:A maneuvering remote controller 6b sets a target turning speed, and an ideal course management part 12 outputs an ideal course according to the set turning speed. An automatic steering control part 4 controls the steering angle according to the difference (deflection angle) between the ideal course and the output (bow direction) of a compass 11.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、操作部の操作によっ
て自動的に舵取りを行う自動操船装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic ship steering system that automatically steers a ship by operating an operating section.

【0002】0002

【従来の技術】従来より操船援助装置としていわゆるオ
ートパイロット装置が用いられている。一般に、オート
パイロット装置は、設定針路と船首方位との差(偏角)
が0になるように自動操舵するものであり、安全な海域
において直進航行する際に有用である。またオートパイ
ロット装置には操舵リモコン(遠隔管制器)が接続され
、湾内や船舶の往来の激しい海域等においてはその操舵
リモコンを用いて手動操舵が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called autopilot device has been used as a ship maneuvering assist device. In general, an autopilot device uses the difference (declination) between the set course and the heading of the ship.
The system automatically steers the ship so that it becomes 0, which is useful when navigating straight ahead in safe sea areas. A steering remote control (remote control device) is also connected to the autopilot device, and manual steering is performed using the steering remote control in bays and areas with heavy ship traffic.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】ところが、操舵リモコ
ンを用いた手動操舵においては、船のタイプや船速や積
荷の状態等が異なれば同じ操舵量を与えても船の反応(
応答)が異なる。そのため、どの程度舵を切ればどの程
度の回頭速度が得られるかは、実際に操舵を試みなけれ
ば分からず、操舵リモコンの操舵量に対する船の反応を
予想するには長年の経験や勘を必要としていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in manual steering using a steering remote control, if the type of ship, ship speed, cargo condition, etc.
responses) are different. Therefore, it is impossible to know how much turning speed will be obtained by turning the rudder unless you actually try to steer it, and it requires many years of experience and intuition to predict how the ship will react to the amount of steering from the steering remote control. It was.

【0004】また、操舵リモコンの操舵摘みを0位置に
することによって舵角を0にしても、船の癖や外乱(風
,潮流)の影響または積荷の偏り等によって船は直進す
るとは限らない。一般にこのような場合、船が直進する
ように舵の0点をある角度だけずらせる調整(トリム調
整)を行うが、海況や船速がトリム調整に影響を与える
ため、海況や船速が変化すればその都度トリム調整しな
ければならなかった。
[0004] Furthermore, even if the rudder angle is set to 0 by setting the steering knob on the steering remote control to the 0 position, the ship may not always go straight due to the ship's habits, the influence of disturbances (wind, current), uneven cargo, etc. . Generally, in such cases, the zero point of the rudder is adjusted (trim adjustment) by shifting the zero point by a certain angle so that the ship sails straight, but sea conditions and ship speed affect trim adjustment, so changes in sea conditions and ship speed Then I had to adjust the trim each time.

【0005】この発明の目的は、前述の問題を解消して
、各種条件が異なっても操作部の操作量に応じて船を反
応させることのできる自動操船装置を提供することにあ
る。
[0005] An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an automatic ship maneuvering device that can cause a ship to react in accordance with the amount of operation of the operating section even under different conditions.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、一般的な手
動による操船において、操船者が必要としているのは操
舵量ではなく船の回頭速度であることに鑑み、回頭速度
を設定することによって、その速度で船が自動的に回頭
するようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] In view of the fact that in general manual boat maneuvering, what the boat operator needs is not the amount of steering but the turning speed of the boat, the present invention provides a method for setting the turning speed. , the ship would automatically turn around at that speed.

【0007】この発明の自動操船装置は、回頭速度を設
定する手段と、回頭速度を検出する手段と、回頭速度設
定値から理想針路を求める手段と、前記理想針路に追従
して自動操舵を行う自動操舵手段とを備えてなる。
[0007] The automatic ship maneuvering device of the present invention includes means for setting a turning speed, means for detecting the turning speed, means for determining an ideal course from the turning speed setting value, and automatic steering in accordance with the ideal course. and automatic steering means.

【0008】[0008]

【作用】この発明の自動操船装置では、回頭速度を設定
することによって、その速度で船が回頭するための理想
針路が求められ、この理想針路に追従して自動操舵手段
が自動操舵を行う。自動操舵手段はたとえば船速、積荷
の状態等の条件に係わらず理想針路に追従する為、回頭
速度を設定するだけで船をその速度で自動的に回頭させ
ることができる。また、回頭速度を0に設定することに
よって、たとえば船の癖、外乱または積荷の偏り等があ
っても自動操舵によって船は直進する。
[Operation] In the automatic ship steering system of the present invention, by setting a turning speed, an ideal course for the ship to turn at that speed is determined, and the automatic steering means automatically steers the ship in accordance with this ideal course. Since the automatic steering means follows an ideal course regardless of conditions such as ship speed and cargo status, the ship can be automatically turned at that speed by simply setting the turning speed. Furthermore, by setting the turning speed to 0, the ship will proceed straight due to automatic steering even if there is a tendency of the ship, a disturbance, a deviation of the cargo, etc., for example.

【0009】[0009]

【実施例】この発明の実施例であ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100で示す部分は
従来のオートパイロット装置に相当する部分である。ま
ずこの部分についてその構成と動作を説明する。針路設
定部1は0〜360度について目標針路を数値設定する
設定部であり、たとえばアブソリュート型のロータリー
エンコーダ等を用いる。スイッチ2はこの装置を本願発
明に係る自動操船装置として作用させる(自動操船モー
ド)かオートパイロット装置として作用させる(オート
パイロットモード)かを切り換えるスイッチであり、オ
ートパイロット装置として作用させる場合には、スイッ
チ2を針路設定部1側に切り換える。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a block diagram of an automatic ship maneuvering system according to an embodiment of the present invention. The part indicated by 100 in FIG. 1 corresponds to a conventional autopilot device. First, the configuration and operation of this part will be explained. The course setting section 1 is a setting section that numerically sets a target course for 0 to 360 degrees, and uses, for example, an absolute type rotary encoder. Switch 2 is a switch for switching whether this device operates as an automatic ship maneuvering device according to the present invention (automatic ship maneuvering mode) or as an autopilot device (autopilot mode). Switch switch 2 to the course setting section 1 side.

【0010】加算器3は針路設定部1により設定された
目標針路とコンパス11の出力である船首方位との差、
すなわち目標針路からの偏角を求める。自動操舵制御部
4は偏角を入力値としてPID制御に基づいて必要な舵
角を求める。スイッチ5はオートパイロット(または後
述する自動操船)モードまたは手動操舵モードとを切り
換えるスイッチであり、手動操舵モード以外の時は自動
操舵制御部4側に切り換える。加算器7は自動操舵制御
部4から出力された目標舵角と追従発信器9より出力さ
れる実際の舵角との差を求める。舵取機8は目標舵角と
実際の舵角との偏差に応じて舵10を駆動する。この舵
取機8、舵10、追従発信器9及び加算器7によるフィ
ードバックループによって、与えられた舵角信号に対応
する舵取制御が行われる。舵10の舵角に応じて船首方
位が変化し、自動操舵制御部4に入力される偏角も変化
する。図における舵10からコンパス11への破線はそ
のフィードバックを表す。自動操舵制御部4は入力され
る偏角に応じて舵角を決定するから、針路設定部1によ
り設定された針路を常に保つように自動操舵が行われる
ことになる。
The adder 3 calculates the difference between the target course set by the course setting section 1 and the heading which is the output of the compass 11;
In other words, the deviation angle from the target course is determined. The automatic steering control unit 4 uses the deflection angle as an input value to determine a necessary steering angle based on PID control. The switch 5 is a switch for switching between an autopilot (or automatic ship steering to be described later) mode and a manual steering mode, and is switched to the automatic steering control section 4 when the mode is other than the manual steering mode. The adder 7 calculates the difference between the target steering angle output from the automatic steering control section 4 and the actual steering angle output from the follow-up transmitter 9. The steering gear 8 drives the rudder 10 according to the deviation between the target steering angle and the actual steering angle. A feedback loop of the steering gear 8, the rudder 10, the follow-up transmitter 9, and the adder 7 performs steering control corresponding to the given steering angle signal. The heading of the ship changes according to the rudder angle of the rudder 10, and the yaw angle input to the automatic steering control section 4 also changes. The broken line from the rudder 10 to the compass 11 in the figure represents that feedback. Since the automatic steering control section 4 determines the steering angle according to the input yaw angle, automatic steering is performed so as to always maintain the course set by the course setting section 1.

【0011】さて、図1に示す操船リモコン6bは理想
針路管理部12及び回頭速度検証部13に対し設定回頭
速度値を出力する。理想針路管理部12は操船リモコン
6bの摘みが0であって、自動操船モードに切り換えら
れた時、先ず現在の船首方位をコンパス11から読み取
り記憶する。その後、理想針路管理部12は操船リモコ
ン6bから与えられた設定回頭速度値に応じて時間経過
に伴って理想針路を出力する。たとえば操船リモコン6
bによる設定回頭速度が面舵方向に1度/秒である時、
理想針路管理部12はオートパイロットモードにおいて
針路設定部1で目標針路を毎秒1度の速さで変更(増加
)させる動作に相当する制御を行う。自動操船モードで
ある時、スイッチ2は理想針路管理部12側に切り換え
られているため、その理想針路データが加算器3に与え
られる。自動操舵制御部4は理想針路管理部12から出
力された理想針路とコンパス11から出力された船首方
位との差(偏角)を入力値として必要な舵角を求める。 そのため船は理想針路に追従することになる。図1にお
いて回頭速度検証部13は自動操舵制御部4における当
舵(微分舵)制御部の回頭速度算出部から実際の回頭速
度を抽出し、操船リモコン6bによる設定回頭速度との
差を求めるとともに、その差に応じて自動操舵制御部4
における比例舵の舵角比(舵角/偏角)を切り換える。 たとえば船速が遅く且つ設定回頭速度が比較的高い場合
には舵角比を高めて船を理想針路に追従させる。しかし
船速が極めて低速である場合等、舵角比を最も高い値に
設定した場合でも、実際の回頭速度と設定回頭速度との
差が増大して、偏角が一定値(たとえば30度)を超え
るような場合には、これを検知して理想針路管理部12
に対し警告信号を出力する。理想針路管理部12はこの
警告信号を受ければ、時間経過にともなう針路の変更を
停止する。
Now, the ship maneuvering remote control 6b shown in FIG. 1 outputs a set turning speed value to the ideal course management section 12 and turning speed verification section 13. The ideal course management section 12 first reads the current heading from the compass 11 and stores it when the knob on the ship steering remote control 6b is set to 0 and the mode is switched to automatic ship maneuvering mode. Thereafter, the ideal course management section 12 outputs the ideal course as time passes in accordance with the set turning speed value given from the ship operation remote control 6b. For example, the ship operation remote control 6
When the turning speed set by b is 1 degree/second in the rudder direction,
The ideal course management section 12 performs control corresponding to the operation of changing (increasing) the target course at a rate of 1 degree per second in the course setting section 1 in the autopilot mode. When in the automatic maneuvering mode, the switch 2 is switched to the ideal course management section 12 side, so the ideal course data is given to the adder 3. The automatic steering control section 4 uses the difference (yaw angle) between the ideal course output from the ideal course management section 12 and the heading output from the compass 11 as an input value to obtain a necessary steering angle. Therefore, the ship will follow the ideal course. In FIG. 1, the turning speed verification section 13 extracts the actual turning speed from the turning speed calculation section of the rudder (differential rudder) control section in the automatic steering control section 4, and calculates the difference from the turning speed set by the boat steering remote control 6b. , the automatic steering control unit 4 according to the difference.
Switch the rudder angle ratio (rudder angle/yaw angle) of the proportional rudder. For example, when the boat speed is slow and the set turning speed is relatively high, the rudder angle ratio is increased to make the boat follow the ideal course. However, when the ship's speed is extremely low, even when the rudder angle ratio is set to the highest value, the difference between the actual turning speed and the set turning speed increases, and the yaw remains at a constant value (for example, 30 degrees). If it exceeds the ideal course management unit 12, it is detected and
outputs a warning signal. When the ideal course management section 12 receives this warning signal, it stops changing the course as time passes.

【0012】上記操船リモコン6b、操舵リモコン6a
、スイッチ2,5の操作を行うリモコン装置の構成を図
2に示す。図2において22はモード選択スイッチであ
り、「自動」の位置にすればオートパイロットモード、
「操船」の位置にすれば自動操船モード、「操舵」の位
置にすれば手動操舵モードとなる。また21は自動操船
モードにおいて回頭速度を設定するために、また手動操
舵モードにおいて舵角を設定するために操作する摘みで
ある。このように摘み21は自動操船モードと手動操舵
モードに兼用であり、目盛りの内側の数値が自動操船モ
ードにおける回頭速度、目盛りの外側の数値が手動操舵
モードにおける舵角を表す。したがって図における状態
では自動操船モードで面舵方向1度/秒の回頭速度に設
定される。
[0012] The above-mentioned ship steering remote control 6b, steering remote control 6a
, the configuration of a remote control device for operating switches 2 and 5 is shown in FIG. In Fig. 2, 22 is a mode selection switch, and if it is set to the "auto" position, it will be in autopilot mode.
If you set it to the ``steer'' position, it will be in automatic ship steering mode, and if you put it in the ``steering'' position, it will be in manual steering mode. Reference numeral 21 denotes a knob that is operated to set the turning speed in the automatic ship steering mode and to set the rudder angle in the manual steering mode. In this way, the knob 21 is used for both the automatic ship steering mode and the manual steering mode, and the numbers on the inside of the scale represent the turning speed in the automatic ship maneuvering mode, and the numbers on the outside of the scale represent the rudder angle in the manual steering mode. Therefore, in the state shown in the figure, the turning speed in the rudder direction is set to 1 degree/second in the automatic ship maneuvering mode.

【0013】次に図1に示した理想針路管理部12及び
回頭速度検証部13の制御手順をフローチャートとして
図3に示す。まず理想針路管理部12はコンパス11か
ら船首方位を読み取って記憶する(n1)。続いて理想
針路管理部12および回頭速度検証部13はそれぞれ操
船リモコン6bによる設定回頭速度を読み取る(n2)
。回頭速度検証部13は自動操舵制御部4から実際の回
頭速度を抽出し、設定回頭速度との差を算出する(n3
→n4)。そして回頭速度差に応じて自動操舵制御部4
の舵角比を設定する(n5)。また自動操舵制御部4に
与えられる偏角が最大値(たとえば30度)未満である
か否かの判定を行う(n6)。偏角が最大値未満であれ
ば理想針路管理部12は設定回頭速度に応じて理想針路
を更新する(n7)。ステップn2〜n7の繰り返しに
よって理想針路は設定回頭速度に相当する速さで変化す
る。ただし偏角が最大値に達した時、設定回頭速度に応
じた理想針路の更新は行わない(n6→n2)。
Next, the control procedure of the ideal course management section 12 and turning speed verification section 13 shown in FIG. 1 is shown in FIG. 3 as a flowchart. First, the ideal course management unit 12 reads the heading of the ship from the compass 11 and stores it (n1). Next, the ideal course management section 12 and the turning speed verification section 13 each read the turning speed set by the ship operation remote control 6b (n2).
. The turning speed verification unit 13 extracts the actual turning speed from the automatic steering control unit 4 and calculates the difference from the set turning speed (n3
→n4). Then, the automatic steering control unit 4
The steering angle ratio is set (n5). Further, it is determined whether the declination angle given to the automatic steering control unit 4 is less than the maximum value (for example, 30 degrees) (n6). If the yaw angle is less than the maximum value, the ideal course management unit 12 updates the ideal course according to the set turning speed (n7). By repeating steps n2 to n7, the ideal course changes at a speed corresponding to the set turning speed. However, when the declination reaches the maximum value, the ideal course is not updated according to the set turning speed (n6→n2).

【0014】なお、図1に示した理想針路管理部12、
回頭速度検証部13、加算器3、自動操舵制御部4等の
各種演算はマイクロプロセッサを用いたプログラム制御
により行うことができる。
It should be noted that the ideal course management section 12 shown in FIG.
Various calculations of the turning speed verification section 13, the adder 3, the automatic steering control section 4, etc. can be performed under program control using a microprocessor.

【0015】[0015]

【発明の効果】この発明によれば、船のタイプ、船速、
積荷の状態等に係わらず、操作部の操作量に応じた回頭
速度で船が回頭するため、経験や勘を必要とせず所望の
回頭速度で容易に操船できるようになる。また、船の癖
、風,潮流等の外乱の影響または積荷の偏り等があって
も、設定回頭速度を0にしておけば船は直進する。その
ためいわゆるトリム調整を行う必要もなくなる。
[Effect of the invention] According to this invention, the type of ship, the speed of the ship,
Regardless of the state of the cargo, etc., the ship turns at a turning speed that corresponds to the amount of operation of the operating section, so the ship can be easily maneuvered at a desired turning speed without the need for experience or intuition. Furthermore, even if there is a disturbance such as the tendency of the ship, wind, current, or uneven loading, the ship will continue to go straight if the set turning speed is set to 0. Therefore, there is no need to perform so-called trim adjustment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】実施例に係る自動操船装置のブロック図である
FIG. 1 is a block diagram of an automatic ship maneuvering device according to an embodiment.

【図2】同装置における操作部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an operating section in the device.

【図3】図1における理想針路管理部12及び回頭速度
検証部13の処理手順を表すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing the processing procedure of the ideal course management section 12 and turning speed verification section 13 in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10−舵 21−摘み 22−モード切替スイッチ 100−オートパイロット装置 10- Rudder 21-Pick 22-Mode selector switch 100-Autopilot device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回頭速度を設定する手段と、回頭速度を検
出する手段と、回頭速度設定値から理想針路を求める手
段と、前記理想針路に追従して自動操舵を行う自動操舵
手段とを備えてなる自動操船装置。
1. Means for setting a turning speed, means for detecting a turning speed, means for determining an ideal course from a turning speed setting value, and automatic steering means for automatically steering in accordance with the ideal course. An automatic ship maneuvering device.
JP11608591A 1991-05-21 1991-05-21 Automatic maneuvering device Pending JPH04342693A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11608591A JPH04342693A (en) 1991-05-21 1991-05-21 Automatic maneuvering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11608591A JPH04342693A (en) 1991-05-21 1991-05-21 Automatic maneuvering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04342693A true JPH04342693A (en) 1992-11-30

Family

ID=14678342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11608591A Pending JPH04342693A (en) 1991-05-21 1991-05-21 Automatic maneuvering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04342693A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8265812B2 (en) System and method for a marine vessel autopilot
US8626365B2 (en) Automatic steering control apparatus and autopilot
AU2006292895B2 (en) Steering system for a marine vessel
US20210300517A1 (en) System and method for positioning a marine vessel
EP2386480B1 (en) Control of a waterjet propelled vessel
US7186155B2 (en) Power steering rate controller for a boat and method
US20160303485A1 (en) Steering stabilizing apparatus for a model vehicle
JP2018172050A (en) Steering control device
US3656043A (en) Steering system with automatic increase of rate time
US5313397A (en) Autopilot system for a vessel
JP3255408B2 (en) Ship autopilot
JPH04342693A (en) Automatic maneuvering device
JP2008230484A (en) Automatic steering device and automatic steering method
US5050518A (en) Automatic steering device
JP3300132B2 (en) Autopilot device
JPH0443840B2 (en)
WO2013121935A1 (en) Automatic steering device and automatic steering method
US11402838B1 (en) System for and method of controlling watercraft
US20240152146A1 (en) Watercraft propulsion system, and watercraft including the watercraft propulsion system
JPS603040Y2 (en) remote steering device
JPH066988Y2 (en) Controller for continuously variable transmission
SU1150155A1 (en) Device for controlling ship movement
JP2781852B2 (en) Boat steering system
Jamro et al. Structure and functionalities of ship autopilot simulator
JPH0417837B2 (en)