JPH0481390A - 操舵装置 - Google Patents

操舵装置

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JPH0481390A
JPH0481390A JP19580290A JP19580290A JPH0481390A JP H0481390 A JPH0481390 A JP H0481390A JP 19580290 A JP19580290 A JP 19580290A JP 19580290 A JP19580290 A JP 19580290A JP H0481390 A JPH0481390 A JP H0481390A
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JP
Japan
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steering wheel
steering
signal
counter
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP19580290A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Nishimoto
西本 政義
Hiroaki Yamato
弘明 大和
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Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
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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】 ta)産業上の利用分野 この発明は、舵輪の操作に応して舵取りを行う操舵装置
に関する。
(bl従来の技術 従来の一般的な操舵装置の主要部の構造を第2図に示す
。第2図において1は舵輪、30.31は減速器(歯車
)、33は回転板、32は減速器31と回転板33間を
連結する摩擦板であり、さらに35は回転板33の回転
位置を検出するポテンショメータである。この構成によ
って、舵輪lを回転させれば、減速器30.31で定ま
る一定の比率で回転板33が回転し、ポテンショメータ
35は舵輪1の回転角に応じて定まる電圧を発生する。
上記回転板33は第3図に示すような構造であり、摩擦
板とは反対の面に2つの突起部33a。
33bが形成されていて、回転板33に隣接してストッ
パ34が固定されている。このようにして、回転板33
が一定回転角回転することにより突起部33aまたは3
3bがストッパ34に当接し、回転板33がそれ以上回
転しないようにしている。これはポテンショメータ35
の安定して回転角を検出できる角度範囲が限られていて
、その角度範囲を越えることによって異常な信号が発生
するのを防止するためである。一方、停電時など手動に
よって舵を駆動する際には、切換器(不図示)を操作し
て舵輪の回転力を油圧ポンプに連結して、舵輪1の回転
によって油圧機構を作動させなければならないため、舵
輪1はポテンショメータ35の回転角度範囲に制限され
ずに回転できなければならない。そのために第2図に示
した摩擦板32が設けられていて、回転板33が停止し
ても減速器31と摩擦板32間または摩擦板32と回転
板33間が摺動して舵輪1は自由に回転する。
上記ポテンショメータ35は第4図に示すように3端子
型可変抵抗器からなり、両端に正負の一定電圧が供給さ
れ、摺動端子から信号を取り出すこのようにして舵輪1
の操作によって目標舵角に対応する信号がポテンショメ
ータ35から出力されサーボ制御装置へ与えられる。サ
ーボ制御装置ではこの目標舵角信号に応答して舵角制御
を行つ0 (C1発明が解決しようとする課題 従来の操舵装置においては、ポテンショメータの摺動子
が舵輪の操作によって常時摺動するので、その寿命が短
く、振動などに対しても劣化しやすい。また、ポテンシ
ョメータの取りつけの際、中点(電気的O位置)を合わ
せなければならず、その調整が煩雑である。さらにポテ
ンショメータに有効回転角度の制限があるので、第2図
に示したような減速器または増速器としての歯車機構な
どが必要になり、またストッパも必要となるため、全体
の機構が複雑で大掛かりなものとなる。
また、従来の操舵装置に例えばオートパイロット装置を
組み合わせる場合、自動操舵モードから手動操舵モード
に切り換えたとき、船が急旋回しないように、予め舵角
がO位置となるまで舵輪操作を行ってから自動操舵モー
ドにしなければならず、操作性の面で改善の余地があっ
た。
この発明の目的は、上記技術的課題を解消して信頼性が
高く単純化された小型の操舵装置を提供すること、およ
びサーボ制御手段に与える目標舵角信号を速やかにO位
置に戻せ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 この発明は、舵輪の操作によって目標舵角に対応する信
号を発生する目標舵角信号発生手段と、上記目標舵角信
号に対し追従発信器の出力信号を追従させるサーボ制御
手段を備えた操舵装置において、 上記目標舵角信号発生手段を、 舵輪または舵輪に連動する回転部に取りつけられ、舵輪
の回転方向および回転量を検出するロータリエンコーダ
と、 このロークリエンコーダの出力信号を一定の上限値と下
限値内でカウントするカウンタと、カウンタのカウント
値をアナログ信号に変換するD/A変換器より構成した
ことを特徴とする。
(e)作用 この発明の操舵装置では、舵輪の操作によって目標舵角
に対応する信号を発生する目標舵角信号発生手段がロー
タリエンコーダ、カウンタおよびD/A変換器から構成
される。ロータリエンコーダは舵輪または舵輪に連動す
る回転部に取りつけられて、舵輪の回転方向および回転
量を検出する。カウンタはロータリエンコーダの出力信
号をカウントし、D/A変換器はカウンタの値をアナロ
グ信号に変換する。従ってカウンタの値は舵輪の回転角
に対応する値となり、D/A変換器の出力は目標舵角信
号となる。ここでカウンタは一定の上限値と下限値内で
カウントを行うため、舵輪を一定回転角以上同一方向に
回転させても、カウンタの値は上限値または下限値を保
つ。また、一定角度あたりに発生するロータリエンコー
ダのパルス数とカウンタの上下限値を適当に定めること
によって、舵輪の回転を減速または増速することなく、
舵輪の回転軸に直接ロータリエンコーダ取りつけて舵輪
の回転角を検出することもできる。
このように構成したことにより、ポテンショメータ、減
速器または増速器、さらにはストッパも不要となり、倍
額性の高い小型の操舵装置を構成することができる。
また、本発明の操舵装置は、カウンタのリセットにより
目標舵角信号を直ちにO位置にすることができるため、
オートパイロット装置に接続する場合、自動操舵モード
切り換え時にカウンタがリセットされるように構成する
ことによって、自動操舵モード切り換え時の舵輪操作が
不要となる。
(fl実施例 この発明の実施例である操舵装置全体の構成を第1図に
示す。装置全体は大別して目標舵角信号発生回路とサー
ボ制御装置から構成されている。
目標舵角信号発生回路においてロークリエンコーダ2は
舵輪1の回転を直接検出する。このロータリエンコーダ
2は例えば円周方向に多数のスリットが配列された回転
円板とそのスリットを検出するインタラブド型光センサ
とからなり、さらに光センサは回転円板の回転方向を検
出するために、位相が90度異なる2か所に設けられて
いる。方向弁別回路3はロータリエンコーダ2からの9
0位相の異なる2つの光センサの出力信号から舵輪lの
回転方向を弁別し、舵輪1の回転方向を表す信号U/D
をカウンタ4へ与える。またカウンタ4はロークリエン
コーダ2の一方の出力信号Cを受は入れてそのカウント
を行う。ここでカウンタ4に対する信号U/Dはアンプ
カウントとダウンカウントの切り換え信号、Cはカウン
ト信号であり、信号U/Dが“H″”レヘルであれば信
号Cのパルス数をアンプカウントし、信号U/Dが“L
″レベルあれば信号Cのパルス数をダウンカウントする
。D/A変換器5はカウンタ4のカウント値をアナログ
信号に変換する。また図中スインチロは目標舵角信号発
生回路の出力信号またはオートバイロフト装置22の出
力信号の何れか一方をサーボ制御装置へ与えるための切
り換えスイッチである。
第1図においてサーボ制御装置は次のように構成されて
いる。差動増幅回路7は後述する追従発信器20の出力
電圧に対する目標舵角信号発生回路またはオートパイロ
ット装W22の出力電圧との差の電圧を増幅する。8,
9,10.11は差動増幅回路7の出力信号により動作
するリレー回路、12.13はそれぞれ制御弁14.1
5を駆動するソレノイドである。また16は油圧ポンプ
17はそれを動かすモータ、14.15はそれぞれシリ
ンダ18.19に対する油圧制御を行う制御弁、さらに
21は油圧シリンダ18.19により駆動される舵柄で
あり、これらにより油圧回路が構成されている。舵柄2
1には追従発信器20が連結されていて、この追従発信
器20は舵柄21の回転角すなわち舵角を検出するポテ
ンショメータが設けられていて、前記差動増幅回路7に
対し舵角に対応した電圧信号を発生する。
第1図に示した操舵装置の動作は次の通りである。先ず
舵輪1を回転させればカウンタ4に対しロークリエンコ
ーダ2からカウントパルス信号Cが与えられ、これとと
もに方向弁別回路3が舵輪1の回転方向を弁別し、カウ
ンタ4に対する信号U/Dを“′Hパまたは“°L°゛
にする。これによりカウンタ4のカウント値は舵輪1の
回転角に比例した値となり、D/A変換器5から差動増
幅回路7に対して目標舵角信号が与えられる。追従発信
器20の出力電圧に比較して目標舵角信号が高電位であ
れば差動増幅回路の出力電位が上昇し、その値が不惑帯
を超えればトランジスタ9がオンしリレーコイル8が通
電し、リレー接点8Xがオンし、ソレノイド12が通電
する。これにより制御弁14が開き、シリンダ18に圧
油が流れ、これに応じて舵柄21が回動する。この動作
は差動増幅回路7の出力が略O電位となってトランジス
タ9.10が共にオフ状態になるまで行われる。逆に、
追従発信器20の出力電圧に比較して目標舵角信号の電
圧が低電位であれば、差動増幅回路7の出力電位が低下
し、その電圧が不惑帯を超えればトランジスタ10がオ
ンしリレーコイル11が通電する。これによってリレー
接点11Xがオンしソレノイド13が通電する。従って
制御弁15を介してシリンダに圧油が流れ、舵柄21は
逆方向に回動することになる。
カウンタ4はそのビット数で定まる一定の上限値と下限
値でのみカウントを行い、例えば舵輪の5回転によって
カウント値が飽和するように設定しておく。これにより
舵輪1を5回転以上回転させてもカウンタ4の値は上限
値または下限値に保持され、サーボ制御装置に対し異常
な信号が与えられることはない。また、カウンタ4は常
にバッテリハックアンプされてい□て、瞬時停電が注し
てもその値は保持される。
なお、オートバイロフト装置22が作動する場合には、
スイッチ6の切り換えによってオートバイロフト装置2
2の出力電圧が差動増幅回路7へ与えられるが、その際
、カウンタ4に対しりセント信号Rが与えられる。従っ
て、オートバイロフト装置による自動操舵後再び手動操
舵に切り換えた時にはカウンタ4の値が既に0となって
いて、舵輪1の位置とは無関係に目標舵角信号がO位置
(船首方向)となる。これによって操作性と安全性が向
ヒする。
(g+発明の効果 この発明によれば、舵輪の回転角を検出するためのポテ
ンショメータと減速器または増速器などの歯車機構およ
びストッパが不要となるため、信頬性が高く小型の操舵
装置が得られる。また、舵輪と舵の位置関係は相対的で
あり、必要に応してカウンタをリセットすることによっ
てその時点での舵輪の位置を0位置とすることができ、
例えばオートパイロソh’装置と組み合わせて使用する
際に操作性と安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の実施例である操舵装置の構成図、第
2図は従来の操舵装置の一部構成図である。第3図は従
来の操舵装置の一部構造を示す斜視図、第4図は従来の
ポテンショメータの構成図である。 1−舵輪、 6−切換スイッチ、 7−差動増幅回路、 14.15−制御弁、 16−油圧ポンプ、 17−モータ、 18.1〇−油圧シリンダ、 20−追従発信器、 21−舵柄。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)舵輪の操作によって目標舵角に対応する信号を発生
    する目標舵角信号発生手段と、上記目標舵角信号に対し
    追従発信器の出力信号を追従させるサーボ制御手段を備
    えた操舵装置において、上記目標舵角信号発生手段を、 舵輪または舵輪に連動する回転部に取りつけられ、舵輪
    の回転方向および回転量を検出するロータリエンコーダ
    と、 このロータリエンコーダの出力信号を一定の上限値と下
    限値内でカウントするカウンタと、カウンタのカウント
    値をアナログ信号に変換するD/A変換器より構成した
    ことを特徴とする操舵装置
JP19580290A 1990-07-24 1990-07-24 操舵装置 Pending JPH0481390A (ja)

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JP19580290A JPH0481390A (ja) 1990-07-24 1990-07-24 操舵装置

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JP19580290A JPH0481390A (ja) 1990-07-24 1990-07-24 操舵装置

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JPH0481390A true JPH0481390A (ja) 1992-03-16

Family

ID=16347224

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JP19580290A Pending JPH0481390A (ja) 1990-07-24 1990-07-24 操舵装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139003A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Daiichi Denki Kk 液圧多重駆動装置およびゲート制御装置並びに翼状体制御装置
CN102849201A (zh) * 2012-09-17 2013-01-02 苏州船用动力系统股份有限公司 角度信号控制的恒速转舵伺服装置及其控制方法

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