JPH07242199A - Automatic steering method and device therefor - Google Patents

Automatic steering method and device therefor

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JPH07242199A
JPH07242199A JP6035039A JP3503994A JPH07242199A JP H07242199 A JPH07242199 A JP H07242199A JP 6035039 A JP6035039 A JP 6035039A JP 3503994 A JP3503994 A JP 3503994A JP H07242199 A JPH07242199 A JP H07242199A
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turn rate
needle
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義之 安藤
Kazutoshi Shimo
算俊 志茂
Shigehiro Marumoto
茂博 丸本
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Furuno Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide an automatic steering device by which a ship can be always turned at a certain radius (or the fixed turn rate) irrespective of a present deviation from a course in a route change from a present one to a new one and the route can be precisely changed at the time point of turning complation. CONSTITUTION:In an automatic steering method for turning a ship at the fixed turn rate and changing a route from a present route Q12 to a new route Q23, a route changing point B is found on the present route on the basis of the turn rate and the ship speed, and then, a route changing line LB, which passes across the route changing point B and is parallel to the new route, is found, and if the ship passes across the route changing line LB, the route change based on the turn rate is started. When it is determined that the route can be changed more precisely if the route keeping control, by which the advance direction is modified on the basis of a deviation from the course, is chosen rather than the route change based on the turn rate, the route change based on the turn rate is switched to the route keeping control.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、予め設定した複数の通
過ポイント間を結ぶ各航路に沿って航行できるよう、航
路変更を行うための自動操舵方法およびその装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic steering method and apparatus for changing a route so that the vehicle can travel along each route connecting a plurality of preset passing points.

【0002】[0002]

【従来の技術】最初に紛らわしい語句の定義をする。 進路方位:進むべき(指針)方位 針路方位:船首の方位 従来の航法装置の制御による航行状況を図1に示してい
る。P1,P2,P3…は設定した通過ポイントであり、
現在の航路(現航路)Q12と次に進む航路(新航路)Q23
のなす角度を変針角θPという。各航路に対しては、図
中示したように、側方へのずれの許容を示す許容航路幅
Wが与えられている。進路変更のための頻繁な舵駆動
は、舵の駆動機構に負担がかかるばかりでなく航行のエ
ネルギーロスが生じることから、自船Sの航行コースが
この許容航路幅W内にあれば、正規の航路へのコース修
正は行わないようにしている。
2. Description of the Related Art First, misleading terms are defined. Heading: Heading (heading) Heading: Heading Figure 1 shows the navigation situation under the control of a conventional navigation system. P 1 , P 2 , P 3, ... Are the set passing points,
The angle formed by the current route (current route) Q 12 and the next route (new route) Q 23 is called a needle change angle θ P. For each route, as shown in the figure, an allowable route width W indicating the allowance of lateral deviation is given. Frequent rudder driving for changing the course not only puts a heavy burden on the rudder drive mechanism, but also causes energy loss during navigation. Therefore, if the navigation course of the ship S is within the permissible route width W, normal The course is not modified to the route.

【0003】通過ポイントP1を通過した船Sは、通過
ポイントP1とP2を結ぶ現航路Q12に沿って一定の方位
で航行し、現航路Q12から、通過ポイントP2,P3を結
ぶ新航路Q23へ航路変更するに際しては、自船Sの船速
及び操舵特性から決まる旋回半径R1に基づき、図1に
示したように、現航路Q12上に変針点Bが設定される。
The ship S passing through the passing point P 1 travels in a fixed direction along a current route Q 12 connecting the passing points P 1 and P 2, and from the current route Q 12 passes points P 2 , P 3 in that route changes to the new route Q 23 connecting, based on the turning radius R 1 which is determined from the boat speed and steering characteristics of the ship S, as shown in FIG. 1, setting veering point B on the current route Q 12 To be done.

【0004】尚、この変針点Bで変針動作が開始される
が、船体の慣性により、船Sが実際に変針開始するのは
変針点Bを行き過ぎたC点(変針開始点)である。A点
は、この変針点Bが接近したことを知らせる近接警報点
である。各航路Qには警報航路幅Wが許容されているこ
とから、通過ポイントP2を中心とし、各A,B点をそ
れぞれ通る半径La,Lbの円Qa,Qbを通過した時
に、近接警報出力および変針が行われる。
Although the needle changing operation is started at the needle changing point B, due to the inertia of the hull, the point where the ship S actually starts changing the needle is the point C (needle changing start point) which has passed the needle changing point B too much. Point A is a proximity alarm point that informs that this needle change point B is approaching. Since the warning route width W is allowed for each route Q, a proximity warning output is issued when passing through circles Qa, Qb with radii La, Lb passing through points A 2, B with the passing point P 2 as the center. And the needle change is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の変針方法におい
ては、船Sの運行コースが正規の航路Q12よりずれた場
合には旋回半径を、航路Q12を進んだ場合の半径R1
り小さくなることを図2を用いて説明する。尚、図2に
おいては、コースずれに伴う旋回半径の変化を明確に示
すためにコースずれを誇張して描いている。
In the above veering METHOD SUMMARY OF THE INVENTION], if the operation course of the ship S is deviated from the route Q 12 regular turning radius smaller than the radius R 1 when advanced the route Q 12 This will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the course deviation is exaggerated in order to clearly show the change in the turning radius due to the course deviation.

【0006】正規の航路Q12より図中右側にずれた航路
Q'12上を船S'が航行している時、通過ポイントP2
での距離がLbとなるB'点を通過した時に変針が開始さ
れ、そしてこれより航路Q'12上を行き過ぎたC'点で船
S'が実際に変針する。この場合、正規の航路Q12を進
んだ場合の旋回半径と同じ半径R1で旋回したのでは図
示したように、次に移行すべき新航路Q23に対してオー
バーランしてしまう。これを避けるには、半径R2(<R
1)で旋回しなくてはならないが、その場合には、船Sに
許容される最小旋回半径を下回ってしまうことがある。
船Sが正規の航路Q12から左側方にずれた場合も同じよ
うに旋回半径が小さくなる。
[0006] veering '12 on the ship S' normal route Q 12 in the drawing route Q shifted to the right than when is sailing, when the distance to the passing point P 2 has passed the point B 'to be Lb There is started, and than this route Q ship S 'with' excessive C over 12 'points actually veering. In this case, if the vehicle made a turn with the same radius R 1 as the turning radius when traveling along the regular route Q 12, as shown in the figure, it would overrun the new route Q 23 to be transferred next. To avoid this, the radius R 2 (<R
It is necessary to turn in 1 ), but in that case, it may be less than the minimum turning radius allowed for the ship S.
Similarly, when the ship S deviates to the left from the regular route Q 12 , the turning radius becomes small.

【0007】上記の変針点Bは、船速および操舵機構に
基づく旋回半径から決定したと述べたように、船速が小
さければ、変針点を示す半径Lbが小さくなる。
As described above, the needle change point B is determined from the turning speed based on the ship speed and the steering mechanism. If the ship speed is low, the radius Lb indicating the needle change point is small.

【0008】図3は、船Sが速度Vでもって、変針角θ
1とした通過点P2を通過する場合であって、この時の変
針点を示す半径はL1とする。図4は、図3と同じ変針
角θ1とした通過点P2を速度V/2で通過する場合であ
って、この時には変針点を示す半径をL2(<L1)として
いる。
FIG. 3 shows that the ship S has a velocity V and a change in needle angle θ.
In the case of passing the passing point P 2 set to 1 , the radius indicating the needle change point at this time is L 1 . FIG. 4 shows a case where a passing point P 2 having the same needle change angle θ 1 as in FIG. 3 is passed at a speed V / 2, and at this time, the radius indicating the needle change point is L 2 (<L 1 ).

【0009】しかし、図4では、船S'で示すように正
規の航路Q12よりある程度ずれると、変針点である半径
2地点を通過しなくなるため自動操舵できなくなる。
However, in FIG. 4, if the vehicle deviates from the regular route Q 12 to some extent as shown by the ship S ', the radius L 2 point, which is the turning point, will not be passed and automatic steering cannot be performed.

【0010】船速が同じであっても、通過ポイントでの
変針角が小さい場合にも、変針点を示す半径Lbを小さ
くできることがわかる。図5は、変針角θ2(<θ1)の通
過点P2を速度Vで通過する場合であって、変針点を示
す半径をL2(<L1)としている。この場合も船S'が航
路Q12よりある程度ずれると半径L2地点を通過しなく
なる。
It can be seen that even if the ship speed is the same, the radius Lb indicating the change point can be reduced even when the change angle at the passing point is small. FIG. 5 shows a case where the vehicle passes through a passing point P 2 with a needle change angle θ 2 (<θ 1 ) at a speed V, and the radius indicating the needle change point is L 2 (<L 1 ). Also in this case, if the ship S ′ deviates from the route Q 12 to some extent, it will not pass the radius L 2 point.

【0011】このことは、近接警報点Aに対しても同様
のことが言え、正規の航路Q12よりコースずれが生じる
と、通過ポイントP2より半径Laの地点である近接警報
点を通過しなくなり、変針点に接近したことを警報でき
なくなる。
The same can be said for the proximity warning point A, and when a course deviation occurs from the regular route Q 12 , the proximity warning point having a radius La from the passing point P 2 is passed. It is no longer possible to issue a warning that the approaching point is approaching.

【0012】今までの説明は一定のターンレート、それ
故、一定の旋回半径で旋回できた場合である。しかしな
がら従来の操舵装置では、一旦、旋回動作に入れば、指
定の旋回半径となるような指令を舵機構に与えているだ
けで、実際に指定通りに旋回しているかについては感知
していないため、その間に潮流や風速によって船体が押
し流されたりすると、旋回動作が終了した時点で新航路
から大きく外れていたりして精度の良い航路変更が行え
なかった。
The explanation so far has been made on the case of being able to turn at a constant turn rate and therefore at a constant turning radius. However, since the conventional steering device only gives a command to the rudder mechanism so that the turning radius becomes the designated turning radius once it enters the turning motion, it does not detect whether the turning is actually performed as designated. During that time, if the hull was swept away by the tidal current or wind speed, it was not possible to change the route accurately because it was largely off the new route at the end of the turning motion.

【0013】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、現航路から新航路へ航路変更の際
に、現時点でのコースずれに関係なく常に一定の半径
(又はターンレート)で旋回でき、又、旋回終了時点で新
航路へ精度良く航路変更できる自動操舵方法およびその
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when changing the route from the current route to the new route, a constant radius is always maintained regardless of the course deviation at the present time.
(Or turn rate) It is an object of the present invention to provide an automatic steering method and its device that can turn at a turning rate and can change the route to a new route with high accuracy at the end of turning.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本第1発明の自動操舵方
法(請求項1)は、現在の航路(現航路)QXから一定のタ
ーンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QY
航路変更(変針)する自動操舵方法において、前記ターン
レートτおよび船速Vより、変針点Bを現航路QX上に
求め、この変針点Bを通り、新航路QYに平行な変針ラ
インLBを求め、この変針ラインLBを自船が通過すれ
ば、上記変針を開始することを特徴とし、本第1発明の
自動操舵方法に基づく自動操舵装置(請求項4)は、現在
の航路(現航路)QXから一定のターンレートτでもって
旋回して次の航路(新航路)QYへ航路変更(変針)する自
動操舵装置において、前記ターンレートτおよび船速V
より、変針点Bを現航路QX上に求める手段(1C)と、
この変針点Bを通り、新航路QYに平行な変針ラインLB
を求める手段(1D)とを備え、この変針ラインLBを自船
が通過すれば、上記変針を開始することを特徴とする。
The automatic steering method according to the first aspect of the present invention (claim 1) turns from the current route (current route) Q X at a constant turn rate τ to the next route (new route). ) In the automatic steering method of changing the course to (change course) to Q Y , find the change point B on the current route Q X from the turn rate τ and the ship speed V, pass through this change point B, and parallel to the new route Q Y. The new steering line L B is obtained, and when the ship passes through the new steering line L B , the above-mentioned steering change is started, and the automatic steering device based on the automatic steering method according to the first aspect of the present invention (claim 4). In the automatic steering device that turns from the current route (current route) Q X at a constant turn rate τ and changes the route to the next route (new route) Q Y (change needle), the turn rate τ and the ship speed V
From the means (1C) for finding the change point B on the current route Q X ,
A change line L B that passes through this change point B and is parallel to the new route Q Y
And a means (1D) for determining, and when the own ship passes through this needle change line L B , the needle change is started.

【0015】本第2発明の自動操舵方法(請求項2)は、
現在の航路(現航路)QXから一定のターンレートτでも
って旋回して次の航路(新航路)QYへ航路変更(変針)す
る自動操舵方法において、ターンレートτに基づく変針
よりも、航路よりのコースずれ量に基づき進路方位を修
正する航路キープ制御に切り替えた方が精度良く変針で
きると判定した時点で、ターンレートτに基づく変針か
ら、航路キープ制御に切り替えることを特徴とし、本第
2発明の自動操舵方法に基づく自動操舵装置(請求項5)
は、現在の航路(現航路)QXから一定のターンレートτ
でもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航路変更(変
針)する自動操舵装置おいて、ターンレートτに基づく
変針よりも、航路よりのコースずれ量に基づき進路方位
を修正する航路キープ制御に、いずれの時点で切り替え
ると精度良く変針できるかを判定する手段(1H)を備
え、該手段の判定結果に基づき、ターンレートτに基づ
く変針から、航路キープ制御に切り替えることを特徴と
する。
The automatic steering method according to the second aspect of the present invention (claim 2) is
In the automatic steering method of turning from the current route (current route) Q X with a constant turn rate τ and changing the route (changing the needle) to the next route (new route) Q Y , rather than changing the needle based on the turn rate τ, When it is determined that it is possible to change the course more accurately by switching to the route keeping control that corrects the course direction based on the amount of course deviation from the route, it is characterized by switching from the changing route based on the turn rate τ to the route keeping control. Automatic steering device based on the automatic steering method according to the second aspect of the invention (claim 5)
Is a constant turn rate τ from the current route (current route) Q X
With an automatic steering device that turns and turns to the next route (new route) Q Y (changing the course), the course that corrects the course direction based on the amount of course deviation from the course rather than changing the course based on the turn rate τ The keep control is provided with a means (1H) for determining at which point the changeover can be made with high accuracy, and based on the determination result of the means, the changeover based on the turn rate τ is switched to the route keeping control. To do.

【0016】本第3発明の自動操舵方法(請求項3)は、
現在の航路(現航路)QXから一定のターンレートτでも
って旋回して次の航路(新航路)QYへ航路変更(変針)す
る自動操舵方法において、前記ターンレートτおよび船
速Vより、変針点Bを現航路QX上に求め、この変針点
Bを通り、新航路QYに平行な変針ラインLBを求め、こ
の変針ラインLBを自船が通過すれば、上記ターンレー
トτに基づく変針を開始し、この後、このターンレート
τに基づく変針よりも、航路よりのコースずれ量に基づ
き進路方位を修正する航路キープ制御に切り替えた方が
精度良く変針できると判定した時点で、ターンレートτ
に基づく変針から、航路キープ制御に切り替えることを
特徴とし、本第3発明の自動操舵方法に基づく自動操舵
装置(請求項6)は、現在の航路(現航路)QXから一定
のターンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)Q
Yへ航路変更(変針)する自動操舵装置において、前記タ
ーンレートτおよび船速Vより、変針点Bを現航路QX
上に求める手段(1C)と、この変針点Bを通り、新航路
Yに平行な変針ラインLBを求める手段(1D)と、この
変針ラインLBを自船が通過することにより上記ターン
レートτに基づく変針を開始した後、このターンレート
τに基づく変針よりも、航路よりのコースずれ量に基づ
き進路方位を修正する航路キープ制御に、いずれの時点
で切り替えると精度良く変針できるかを判定する手段
(1H)とを備え、該手段の判定結果に基づき、ターンレ
ートτに基づく変針から、航路キープ制御に切り替える
ことを特徴とする。
The automatic steering method according to the third aspect of the present invention (claim 3) is
In the automatic steering method of turning from the current route (current route) Q X with a constant turn rate τ and changing the route (changing needles) to the next route (new route) Q Y , from the turn rate τ and the vessel speed V obtains the veering point B on the current route Q X, through the veering point B, obtains the parallel veering line L B in the new route Q Y, the veering line L B when passing through the own ship, the turn rate When it is judged that it is possible to change the course more accurately by starting the course change based on τ and then switching to the route keeping control that corrects the course direction based on the amount of course deviation from the course rather than the change based on the turn rate τ And turn rate τ
From the based veering, characterized in that to switch to route keep control, automatic steering device based on automatic steering method of the present third invention (claim 6), the current route (now route) Q X from a fixed turn rate τ Turn to the next route (new route) Q
In the automatic steering device that changes the course to Y (change course), the change point B is changed to the current course Q X from the turn rate τ and the ship speed V.
And means (1C) for obtaining the above, through the veering point B, and means (1D) for obtaining the parallel veering line L B in the new route Q Y, the turn by the veering line L B is the ship passes After starting the change of course based on the rate τ, at what point can the change in precision be changed to the route keeping control that corrects the course direction based on the amount of course deviation from the route, rather than the change based on the turn rate τ. Means to judge
(1H), and based on the determination result of the means, switching from the needle change based on the turn rate τ to the route keeping control.

【0017】[0017]

【作用】請求項1の自動操舵方法によれば、変針を開始
する変針点として、新航路QYに平行とした変針ライン
Bを設定したので、自船にコースずれがあっても、変
針開始点から新航路QYまでの距離が常に一定となり、
よって、旋回半径もコースずれのない時の旋回半径と同
じとなり、又、コースずれが大きくても従来の操舵方法
のように、変針点を通過しなくなるといったことはな
く、従って安定した自動操舵を行える。
According to the automatic steering method of claim 1, since the needle change line L B parallel to the new route Q Y is set as the needle change point for starting the needle change, the needle change is made even if the course of the own ship is deviated. The distance from the starting point to the new route Q Y is always constant,
Therefore, the turning radius is the same as the turning radius when there is no course deviation, and even if the course deviation is large, it does not stop passing through the turning point unlike the conventional steering method, and therefore stable automatic steering is possible. You can do it.

【0018】請求項2の操舵方法によれば、ターンレー
トτに基づく変針よりも、航路よりのコースずれ量に基
づき進路方位を修正する航路キープ制御に切り替えた方
が精度良く変針できると判定した時点で、ターンレート
τに基づく変針から航路キープ制御に切り替えるため、
精度良く航路変更を行える。
According to the steering method of the second aspect, it is determined that it is possible to change the needle with higher accuracy by switching to the route keeping control for correcting the course direction based on the amount of course deviation from the route rather than changing the route based on the turn rate τ. At this point, in order to switch from the needle change based on the turn rate τ to the route keeping control,
The route can be changed accurately.

【0019】請求項1および請求項2の操舵方法を組み
合わせた、請求項3の操舵方法によれば、安定した自動
操舵が可能となると共に、精度の良い航路変更を行え
る。
According to the steering method of the third aspect, which is a combination of the steering methods of the first aspect and the second aspect, it is possible to perform stable automatic steering and to change the route with high accuracy.

【0020】請求項1、2、3の各自動操舵方法に基づ
くのが請求項4、5、6に記載した自動操舵装置であ
る。尚、請求項5の変針モードを切り替える時点として
は、請求項7、8、9で示されるような状況を挙げるこ
とができ、それらは図7、図14、図15のそれぞれの
ステップS12、S12A、S12Bに詳しく述べてい
る。
The automatic steering device according to claims 4, 5, and 6 is based on each of the automatic steering methods of claims 1, 2, and 3. Incidentally, as the point of time when the needle changing mode of claim 5 is switched, there can be mentioned the situations shown in claims 7, 8 and 9, which are the steps S12 and S12A of FIGS. 7, 14 and 15, respectively. , S12B.

【0021】請求項10は、請求項4の装置をより具体
的な要素でもって構成した自動操舵装置であって、以下
に詳述する実施例に対応する。
A tenth aspect of the present invention is an automatic steering apparatus in which the apparatus of the fourth aspect is constituted by more specific elements, and corresponds to an embodiment described in detail below.

【0022】請求項11は、請求項10の装置に、変針
点への接近を警報できる近接警報ラインLAを設けたも
のであり、請求項12は、請求項11の装置における変
針ラインLBおよび近接警報ラインLAを、近接警報ライ
ンLAを通過する迄、現時点の船速で更新して、状況に
応じて最適な両ラインLA,LBの設定を可能にしてい
る。
[0022] Claim 11, the apparatus of claim 10, which is provided with proximity alarm line L A that can alert the access to veering point, claims 12, veering line L B in the apparatus of claim 11 the and proximity alarm line L a, until passing through a proximity alarm line L a, and updated in boat speed at the present time, the optimal both lines L a according to the situation, and enables the setting of L B.

【0023】[0023]

【実施例】図6は、本発明の自動操舵装置の一実施例を
示す制御ブロック図である。1は、本装置を総括的に制
御する制御装置であり、CPUを含む。2は、自船の位
置、船速および航行コースを検出する測位装置(GPS)
である。3は、潮流、風向および風速を検出する潮流計
および風向・風速計である。4は、ドップラー計等より
なる船速計であり、GPS2で得られる速度のバックア
ップ用であるため省略は可能である。5は、針路方位を
検出するジャイロであり、マグネットコンパスであって
もよい。6は、表示器であり、航行海域を表示したり、
キーボード7により設定入力した上記の通過ポイントを
表示する。
FIG. 6 is a control block diagram showing an embodiment of the automatic steering apparatus of the present invention. Reference numeral 1 denotes a control device that controls the present device as a whole, and includes a CPU. 2 is a positioning device (GPS) that detects the position of the ship, the speed of the ship and the course
Is. Reference numeral 3 is a tidal current meter for detecting tidal current, wind direction and wind speed, and a wind direction and anemometer. Reference numeral 4 is a ship speedometer composed of a Doppler meter or the like, which can be omitted because it is for backing up the speed obtained by the GPS 2. Reference numeral 5 denotes a gyro that detects a heading, and may be a magnet compass. 6 is a display device for displaying the navigation area,
The passing points set and input by the keyboard 7 are displayed.

【0024】ここで、手動操作により舵を切る制御を
[手動]、キーボード7により入力した指示した進路方位
に対して以下に述べる“航路キープ制御"に従って進む
制御を[自動操舵]、前記の各通過ポイントで自動旋回し
ながら進む制御を[全自動操舵]と呼び、SWはこれらの
モードを選択するための切替スイッチである。
Here, control for turning the rudder by manual operation is performed.
[Manual], control to proceed according to the "route keeping control" described below with respect to the designated course direction input from the keyboard 7 [automatic steering], control to proceed while automatically turning at each of the passage points described above [full automatic steering] ], And SW is a changeover switch for selecting these modes.

【0025】制御装置1内には、 ・次の通過ポイントまでの現航路、その通過ポイント経
過後の新航路および両航路のなす角度(変針角)θPを演
算する航路・変針角演算部1A、 ・船速V及び指定したターンレートτ(単時間当たりの
旋回角度)から下式に従って旋回半径Rを演算するか、
又は船速V及び指定した旋回半径Rからターンレートτ
を演算するR/τ演算部1B、 ・旋回半径から変針点Bを現航路上に求める変針点演算
部1C、 ・この変針点Bを通り、新航路と平行なラインを演算す
る変針ライン演算部1D、 ・この変針点Bから、船速Vに比例した所定長だけ更に
手前の箇所に、近接警報点Aを定め、該近接警報点Aを
通り、新航路QYと平行な近接警報ラインLAを演算する
近接警報ライン演算部1E、 ・この近接警報ラインLAを通過する迄、現時点の船速
Vを用いて前記変針ラインLBおよび近接警報ラインLA
の演算を逐一実行させるライン更新部1F、 ・現航路及び新航路に対する自船の側方向のコースずれ
量を演算するコースずれ量演算部1G、 ・ターンレートτに基づく変針よりも、正規の航路より
のコースずれ量に基づき進路方位を修正する航路キープ
制御に、いずれの時点で切り替えると、新航路へ精度よ
く航路変更できるかを判定する変針モード判定部1H、
を備える。
In the control device 1, there are: a current route up to the next passage point, a new route after the passage point and a route / needle angle calculation unit 1A for calculating the angle (pitch change angle) θ P formed by both routes , ・ Calculate the turning radius R from the ship speed V and the specified turn rate τ (turning angle per unit time) according to the following formula,
Or the turn rate τ from the ship speed V and the specified turning radius R
R / τ calculation unit 1B, which calculates a change point B on the current route from the turning radius 1C, a change line calculation unit which calculates a line that passes through this change point B and is parallel to the new route 1D, ・ A proximity warning point A is set at a point further ahead by a predetermined length proportional to the vessel speed V from the turning point B, and a proximity warning line L passing through the proximity warning point A and parallel to the new route Q Y. proximity warning line calculating unit 1E for calculating the a, · until passing through this proximity warning line L a, the veering line with boat speed V at the present time L B and proximity alarm line L a
Line update unit 1F that executes the calculation of each of the following: ・ A course deviation amount calculation unit 1G that calculates the lateral course deviation amount of the own ship with respect to the current route and the new route, ・ A regular route rather than a change in needle based on the turn rate τ A needle change mode determination unit 1H that determines at what point in time the route keeping control for correcting the course direction based on the course deviation amount is switched to a new route accurately.
Equipped with.

【0026】ターンレートτを指定した場合、 船速V×(360°/τ)=2πR(旋回周)When the turn rate τ is specified, the ship speed V × (360 ° / τ) = 2πR (turning circumference)

【数1】R=180V/πτ より旋回半径Rが求められ、旋回半径Rを指定した場合
は、
## EQU1 ## The turning radius R is obtained from R = 180 V / πτ, and when the turning radius R is specified,

【数2】τ=180V/πR よりターンレートτが求められる。## EQU00002 ## The turn rate .tau. Can be obtained from .tau. = 180V / .pi.R.

【0027】8は、回頭角演算部であり、自動操舵時に
出力される進路(固定)方位θmまたは、全自動操舵時に
おけるターンレートや航路ずれに基づき逐次出力される
進路方位θmと針路方位θnとの差(θm−θn)を回頭角
(指令舵角)として与える。9は、操舵装置10を制御す
る操舵制御装置であり、操舵装置10における舵角が指
令舵角(θm−θn)となるよう転舵指令を出力する。
Reference numeral 8 denotes a turning angle calculation unit, which is a course (fixed) direction θm output during automatic steering, or a course direction θm and a course direction θn which are sequentially output based on the turn rate and route deviation during fully automatic steering. And the turning angle (θm-θn)
Give as (command rudder angle). Reference numeral 9 denotes a steering control device that controls the steering device 10, and outputs a steering command so that the steering angle of the steering device 10 becomes the command steering angle (θm−θn).

【0028】上記構成の自動操舵装置の制御動作を図7
のフローチャートに従って説明する。 ・ステップS1にて図8に示すように通過ポイント
1、P2、P3、…をキーボード7により入力すると、 ・ステップS2にて、現航路(Q12)、新航路(Q23)が認
識され、次通過ポイントP2での変針角θPが航路・変針
角演算部1Aによって演算される。
FIG. 7 shows the control operation of the automatic steering device having the above structure.
It will be described in accordance with the flowchart of. When the passing points P 1 , P 2 , P 3 , ... Are input by the keyboard 7 in step S1 as shown in FIG. 8, the current route (Q 12 ) and the new route (Q 23 ) are determined in step S2. It is recognized, and the course change angle θ P at the next passage point P 2 is calculated by the route / change needle angle calculation unit 1A.

【0029】これ以降はステップS3〜ステップS9か
らなる“航路キープ制御"が行われる。 ・ステップS3では、コースずれ量演算部1Gによっ
て、自船Sの現航路Q12よりの側方向のコースずれ量が
検出される。 ・ステップS4では、そのコースずれ量が許容航路幅W
内であるか判定され、その許容航路幅Wを超えている場
合には、 ・ステップS5にて、正規の航路上を進むよう、表1に
示すごとく、そのずれ量に対応した補正方位θSで補正
された進路方位θmが逐一演算される。
After that, the "route keeping control" consisting of steps S3 to S9 is performed. In step S3, the course deviation amount calculating section 1G, course deviation amount of lateral direction than the current route Q 12 of the ship S is detected. -In step S4, the course deviation amount is the allowable route width W
If it is within the allowable route width W, and if it exceeds the allowable route width W, then in step S5, as shown in Table 1, the corrected azimuth θ S corresponding to the deviation amount is set so as to proceed on the regular route. The course azimuth θm corrected by is calculated step by step.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】例えば、図8の現航路Q12(その進路方位
θmを10°(真北を0°とし時計方向回りに度数をカウ
ントした))とし、船Sが正規の航路Q12より対して左側
方へ00.3マイルのコースずれがあった場合、進路方
位θmとして、(10+0.3)°が出力され、そして例え
ば1分(サンプリングサイクル)後にコースずれ量が0.
02マイルに修正されておれば、この時点で(10+0.
2)°の進路方位θmが出力される。
For example, the current route Q 12 in FIG. 8 (its course direction θm is 10 ° (the true north is 0 ° and the frequency is counted in the clockwise direction)) is set, and the ship S is directed from the regular route Q 12 If there is a 00.3 mile course deviation to the left, (10 + 0.3) ° is output as the heading θm, and, for example, the course deviation amount is 0 after 1 minute (sampling cycle).
If it was corrected to 02 miles, at this point (10 + 0.
2) The heading θm of ° is output.

【0032】この時の自船Sの船首方位である針路θn
との差(θm−θn)が回頭角として操舵制御装置9に与え
られることで進路方位の修正が行われる。 ・ステップS6では、近接警報ラインLAを通過したか
が判定され、通過した場合はステップS9に進むが、通
過していない場合はステップS7に進む。 ・ステップS7では、船速Vおよびキーボード7より予
め設定入力したターンレートから数式1により、以下の
演算で必要とする旋回半径R1がR/τ演算部1Bによ
って演算される。尚、船速Vと入力した旋回半径R1
らターンレートτを得る場合には、入力した旋回半径R
1の数値が用いられる。 ・ステップS8では、以下に示すように、変針点B、変
針ラインLB、近接警報点A、近接警報ラインLAが変針
点演算部1C、変針ライン演算部1Dおよび近接警報ラ
イン演算部1Eによって演算される。即ち、図8におい
て、2 =R・sin(θP/2)CB =V・(T+t/2+β) T:追従性指数(sec) t:操舵制御装置9も含めた操舵装置10の転舵応答速
度(1/sec)であり、
The course θn which is the heading of the own ship S at this time
The path azimuth is corrected by giving the difference (θm-θn) to the steering control device 9 as the turning angle. In step S6, it is determined whether or not the proximity warning line L A has been passed. If it has passed, the process proceeds to step S9, but if it has not passed, the process proceeds to step S7. In step S7, the turning radius R 1 required in the following calculation is calculated by the R / τ calculation unit 1B from the ship speed V and the turn rate preset by the keyboard 7 according to Formula 1. When the turn rate τ is obtained from the ship speed V and the input turning radius R 1 , the input turning radius R
A number of 1 is used. In step S8, as shown below, veering point B, veering line L B, proximity alarm point A, the proximity warning line L A is veering point calculation section 1C, by veering line calculation unit 1D and proximity alarm line calculating unit 1E Is calculated. That is, in FIG. 8, P 2 C = R 1 · sin (θ P / 2) CB = V · (T + t / 2 + β) T: Tracking index (sec) t: Steering device 10 including steering control device 9 Steering response speed (1 / sec),

【0033】[0033]

【数3】 [Equation 3]

【0034】K:旋回性指数(1/sec) U:転舵速度 β:潮流等の外乱による補正係数 ∴22CB より変針点Bが求まる。AB =V×設定時間 ∴22AB より近接警報点Aが求まる。 変針点Bからこの変針点Bを通り、次航路Q23と平行な
変針ラインLB、近接警報点Aからこの近接警報点Aを
通り、次航路Q23と平行な近接警報ラインLAがそれぞ
れ座標計算によって演算される。このように、近接警報
ラインLAを通過するまで、ライン更新部1Eによっ
て、ステップS7およびステップS8で最新の船速Vで
もって変針点B、それ故、変針ラインLB、近接警報ラ
インLAが逐次更新されるが、近接警報ラインLAを通過
すれば、最後に更新された変針ラインLBが次ステップ
に供せられる。 ・ステップS9では、前記の変針ラインLBを通過した
かが判定され、この変針通過ラインLBを通過するま
で、ステップS3〜ステップS9の航路キープ制御によ
り航行する。
K: Turnability index (1 / sec) U: Steering speed β: Correction coefficient due to disturbance such as tidal current ∴ P 2 B = P 2 C + CB The needle change point B is obtained. AB = V x set time ∴ P 2 A = P 2 B + AB The proximity alarm point A can be obtained. From the turning point B to the turning point B, the turning line L B parallel to the next route Q 23, and from the proximity warning point A to the proximity warning point A, the proximity warning line L A parallel to the next route Q 23 , respectively. Calculated by coordinate calculation. In this way, until the vehicle passes the proximity warning line L A , the line updating unit 1E causes the changing point B at the latest ship speed V in steps S7 and S8, and hence the changing line L B and the proximity warning line L A. Are sequentially updated, but when the proximity warning line L A is passed, the last updated needle change line L B is used for the next step. At step S9, it has passed the above veering line L B is determined, until it passes the veering pass line L B, navigate the route keep control of step S3~ step S9.

【0035】・ステップS10では、予め設定入力した
ターンレートτ(旋回半径Rを設定入力した場合は、数
式2より求められる)に従って船Sが変針する。ターン
レートτが3°/分で、サンプリングサイクルを1分と
すれば、表2のごとく進路方位θmが1分毎に更新され
る。
In step S10, the boat S changes its course according to the turn rate τ set in advance (when the turning radius R is set and input, it is calculated from the equation 2). If the turn rate τ is 3 ° / min and the sampling cycle is 1 minute, the course direction θm is updated every 1 minute as shown in Table 2.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】・ステップS11では、ターンレートτに
従った変針中、その時点での新航路Q23に対する残りの
回頭角A(回頭角演算部8より得た)が演算されると共
に、新航路Q23へのコース変更(ステップS5での手法
を用いて)に必要な回頭角Bとが演算される。図9の直
線は、ターンレートτで変針する時の前記回頭角Aの
変化の様子を示しており、変針開始時の前記回頭角Aの
値は、θP(通過ポイントP2での変針角、但し進路方位
θm=針路方位θnの時)から変針終了まで直線的に小さ
くなるが(ターンレートτが一定のため)、潮流等の外乱
によってターンレートによる変針を終了した時点で前記
回頭角Aが0にならないことが多い。一方、図9の曲線
は航路キープ制御に基づいた変針の様子を示してお
り、変針開始時の新航路Q23までのコースずれ量が大き
いことから、この新航路Q23に早く到達しようとして、
殆ど航路を変えず(回頭せず)に進む。即ち、変針開始直
後では前記Bの値は大きく、新航路Q23に近付くにつれ
て指数関数的に減小する。上記の表1は、このような特
性で船Sが正規の航路に修正できるようプログラムされ
たものである。 ・ステップS12では、変針モード判定部1Hによって
A、Bの大小が判定され、A>Bとなる迄はステップS
10〜ステップS12のターンレートτに従って変針が
継続されるが、A<Bとなれば、 ・ステップS13へ進み、ターンレートによる変針が終
了し、 ・ステップS14にて次通過ポイントがP2からP3に更
新され、これにより、航路Q23が現航路となり、航路Q
34が新航路となる。この後はステップS2に戻ることに
より、上述した制御が繰替えされる。
[0037] At step S11, in veering in accordance with the turn rate tau, with the rest of the turning angle A (obtained from turning angle calculation unit 8) is calculated for the new route Q 23 at that time, the new route Q The turning angle B necessary for changing the course to 23 (using the method in step S5) is calculated. The straight line in FIG. 9 shows how the turning angle A changes when changing the needle at the turn rate τ. The value of the turning angle A at the start of changing the needle is θ P (the turning angle at the passing point P 2 However, it decreases linearly from the time when the heading θm = the heading θn) to the end of the turning (because the turn rate τ is constant), but the turning angle A when the turning due to the turn rate due to disturbance such as tidal current is ended. Is often not zero. On the other hand, the curve in FIG. 9 shows a state of changing the course based on the route keeping control. Since the course deviation amount to the new route Q 23 at the start of the changing route is large, it is attempting to reach this new route Q 23 early
Proceed to almost the same route (without turning). That is, the value of the B just after veering start is large, exponentially decreasing small as it approaches the new route Q 23. The above Table 1 is programmed so that the ship S can be corrected to the proper route with such characteristics. In step S12, the size of A and B is determined by the needle change mode determination unit 1H, and step S is performed until A> B.
Although the needle change is continued according to the turn rate τ of 10 to step S12, if A <B, the procedure proceeds to step S13, the needle change by the turn rate is finished, and the next passing point is from P 2 to P in step S14 It was updated to 3 , which made the route Q 23 the current route and the route Q 23
34 becomes a new route. After that, the above-mentioned control is repeated by returning to step S2.

【0038】図10は、本発明の自動操舵装置に従って
図2と同じ条件(同一変針角θP、同一のコースずれ量)
で変針する場合を示したものであるが、この図10で
は、コースずれした船S'の変針点B'は、正規の航路Q
12を航行する場合の変針点Bを、新航路Q23に平行にず
らした点となるため、変針点B'で変針する場合の旋回
半径は、変針点Bで変針する場合の旋回半径R1と同じ
となる。
FIG. 10 shows the same conditions as FIG. 2 according to the automatic steering apparatus of the present invention (same needle change angle θ P , same course deviation amount).
In this FIG. 10, the course change point B ′ of the ship S ′ having a course deviation is the regular route Q.
The turning point B when navigating 12 is a point shifted in parallel with the new route Q 23 , so the turning radius when changing the needle at the changing point B ′ is the turning radius R 1 when changing the needle at the changing point B. Is the same as

【0039】図11および図12は、本発明の自動操舵
装置により、図4および図5と同じ条件で変針する場合
を示したものであるが、図4や図5のように、コースず
れにより、変針点の地点を通過しなくなり、それ故、自
動操舵が不能になるといったことはない。
FIGS. 11 and 12 show the case where the automatic steering device of the present invention changes the needle under the same conditions as FIGS. 4 and 5, but as shown in FIGS. , It does not pass through the point of change of needle point, so that automatic steering is not disabled.

【0040】変針ラインLBに対する制御と同様に、近
接警報ラインLAに対しても同じことが言え、コースず
れがあっても近接警報ラインLAを必ず通過するので、
変針開始が接近したことを確実に警報することができ
る。
[0040] Similar to the control for veering line L B, The same is true with respect to the proximity alarm line L A, since always passes through the proximity alarm line L A even courses deviation,
It is possible to reliably warn that the start of needle change is approaching.

【0041】図7のフローでは変針が終了(ステップS
13)した後で通過ポイントの更新を行ったが、図13
に示すように、変針ラインを通過(ステップS9)した後
にステップS9Aで示すように通過ポイントの更新を行
ってもよく、その場合は、ステップS11'にて現航路
に対する回頭角(A),(B)が求められる。
In the flow of FIG. 7, the needle change ends (step S
13) After that, the passing point was updated, but
As shown in, the passing point may be updated as shown in step S9A after passing the needle changing line (step S9). In that case, the turning angle (A), ( B) is required.

【0042】又、図7のフローでは、新航路へ移行する
際、ターンレートに基づく変針から航路キープ制御へ切
り替えれた方が精度よく変針できる時点として、ステッ
プS12にてA,B値の大小比較で決めたが、この時点
としては船体の航行・操舵特性に応じて種々の状況が考
えられるがその一例を以下に述べる。
Further, in the flow of FIG. 7, when changing to a new route, it is more accurate to change the route change control based on the turn rate to the route keeping control as the time when the change can be made more accurately in step S12. However, various situations are conceivable at this time depending on the navigation and steering characteristics of the hull. An example is given below.

【0043】図14のステップS12Aに示すように、
船体特性より決まる限界進入角よりもA値が大きい間
は、ターンレートに基づく変針を継続するが、A値が限
界進入角以下になれば、航路キープ制御に切り替える。
ここで限界進入角とは、新航路へ移行するのに必要な回
頭角がそれ以上に大きいと、新航路をオーバーランして
しまう角度をいう。この制御の意味は次の通りである。
As shown in step S12A of FIG.
While the A value is larger than the limit approach angle determined by the hull characteristics, the needle change based on the turn rate is continued, but when the A value becomes equal to or less than the limit approach angle, the control is switched to the route keeping control.
Here, the limit approach angle means an angle at which the new route is overrun if the turning angle required to shift to the new route is larger than that. The meaning of this control is as follows.

【0044】変針開始の初期では新航路に対する回頭角
Aは大きいがターンレートによる変針に従って次第に小
さくなっていくが、ターンレートによる変針が終了して
も外乱等により、船は新航路上に載っていないのが普通
である。従って、前記の回頭角が“ある値"まで小さく
なれば、“航路キープ制御"に切り替えた方が精度の良
い変針を行える。その“ある値"として図14の制御で
限界進入角を採用した。
The turning angle A for the new route is large at the beginning of the change of course, but gradually decreases with the change of the turn rate. However, even after the change of the change due to the turn rate is completed, the ship is not on the new route due to disturbance or the like. Is normal. Therefore, if the turning angle is reduced to "a certain value", switching to "route keeping control" enables more accurate needle changing. As the “certain value”, the limit approach angle is adopted in the control of FIG.

【0045】又、上記の回頭角Bも、ターンレートに基
づく変針により次第に伴い小さくなっていく。従って、
図15のステップS12Bに示すように、Bが一定値よ
り大きい時はターンレートに基づく変針を行うが、Bが
一定値以下となれば、“航路キープ制御"に切り替えて
いる。
Further, the turning angle B also gradually decreases due to the needle change based on the turn rate. Therefore,
As shown in step S12B of FIG. 15, when B is larger than a constant value, the needle is changed based on the turn rate, but when B is equal to or smaller than the constant value, it is switched to "route keeping control".

【0046】上述した実施例では、請求項1に係わる第
1発明と、請求項2に係わる第2発明とを組み合わせた
もの(即ち請求項3に係わる第3発明)で開示したが、第
1発明、第2発明をそれぞれ単独で実施することも可能
である。即ち、第1発明を単独で実施する場合は、変針
ラインLBを通過すれば、ターンレートτに基づく変針
のみで航路変更を行い、第2発明を単独で実施する場合
は、図1に示した半径Lbの変針点を通過すれば、ター
ンレートτでもって変針を開始し、その後、上述した時
点になれば航路キープ制御に切り替える。
In the above-described embodiment, the combination of the first invention according to claim 1 and the second invention according to claim 2 (that is, the third invention according to claim 3) is disclosed. It is also possible to carry out the invention and the second invention independently. That is, when the first invention is carried out alone, if it passes through the needle changing line L B , the route is changed only by the needle change based on the turn rate τ, and when the second invention is carried out alone, it is shown in FIG. If the vehicle passes through a turning point of radius Lb, the turning of the turn rate τ is started, and thereafter, at the above-mentioned time point, the control is switched to the route keeping control.

【0047】[0047]

【発明の効果】請求項1に係わる第1発明の自動操舵方
法及びこの操舵方法に基づいた請求項4に係わる自動操
舵装置では、変針点として、新航路QYに平行とした変
針ラインを設定したので、自船にコースずれがあっても
変針開始点から新航路までの距離が常に一定となり、よ
って、旋回半径もコースずれのない時の旋回半径と同じ
となり、又、コースずれが大きくても従来の操舵方法の
ように、変針点を通過しなくなるといったことはないの
で安定した自動操舵を行える。請求項2に係わる第2発
明の自動操舵方法及びこの操舵方法に基づいた請求項5
に係わる自動操舵装置では、ターンレートに基づく変針
よりも、航路よりのコースずれ量に基づき進路方位を修
正する航路キープ制御に切り替えた方が精度良く変針で
きると判定した時点で、航路キープ制御に切り替えるよ
うにしたので、精度良く航路変更を行える。従って、第
1発明及び第3発明を組み合わせた請求項3に係わる第
3発明の自動操舵方法及びこの操舵方法に基づいた請求
項6に係わる自動操舵装置では、安定した自動操舵が可
能となると共に精度の良い航路変更を行える。
In the automatic steering method according to the first aspect of the present invention and the automatic steering apparatus according to the fourth aspect based on this steering method, the needle change line parallel to the new route Q Y is set as the needle change point. Therefore, even if there is a course deviation on the own ship, the distance from the start point of change of course to the new route is always constant, so the turning radius is the same as the turning radius when there is no course deviation, and the course deviation is large. Also, unlike the conventional steering method, it does not stop passing the needle change point, so that stable automatic steering can be performed. An automatic steering method according to a second aspect of the present invention and a fifth aspect based on this steering method.
In the automatic steering device related to, when it is determined that it is possible to change the course more accurately by switching to the route keeping control that corrects the course direction based on the amount of course deviation from the route, it is possible to change the route keeping control based on the turn rate. Since it is switched, the route can be changed with high accuracy. Therefore, the automatic steering method according to the third aspect of the present invention, which is a combination of the first aspect and the third aspect of the invention, and the automatic steering device according to the sixth aspect based on this steering method, enable stable automatic steering. The route can be changed with high accuracy.

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

【図1】 従来の航法装置を用いた場合の航行の状況を
示した図
FIG. 1 is a diagram showing a navigation situation when a conventional navigation device is used.

【図2】 規定の航路をずれた場合の変針航跡図[Fig. 2] A map of the course of a change in the course of deviation from the specified route

【図3】 以下の図との比較のために図2を適当な縮尺
で再掲した図
FIG. 3 is a reprinted version of FIG. 2 at an appropriate scale for comparison with the following figures.

【図4】 速度を小さくした場合の変針航跡図[Fig. 4] Track diagram of a change of course when the speed is reduced

【図5】 変針角を小さくした場合の変針航跡図[Fig. 5] Diagram of the course of needle changes when the needle change angle is reduced

【図6】 本発明の自動操舵装置の1実施例を示した制
御ブロック図
FIG. 6 is a control block diagram showing an embodiment of an automatic steering device of the present invention.

【図7】 図6の自動操舵装置の制御動作を示したフロ
ーチャート
7 is a flowchart showing the control operation of the automatic steering device of FIG.

【図8】 図6の自動操舵装置における変針航跡図FIG. 8 is a track diagram of a variable needle in the automatic steering system of FIG.

【図9】 変針時における新航路への回頭角の変化を示
した図
FIG. 9 is a diagram showing changes in turning angle to a new route when changing needles.

【図10】 図8での変針の様子を詳細に示した図FIG. 10 is a diagram showing in detail how the needle is changed in FIG.

【図11】 図6の装置にて速度を小さくした場合の変
針航跡図
FIG. 11 is a diagram of the course of a change in needle when the speed is reduced with the device of FIG.

【図12】 図6の装置にて変針角を小さくした場合の
変針航跡図
FIG. 12 is a diagram of a course of changes in the needle when the needle change angle is made small with the device of FIG.

【図13】 図6の装置における別の制御動作を示した
フローチャート
13 is a flowchart showing another control operation in the apparatus of FIG.

【図14】 図6の装置における別の制御動作を示した
フローチャート
FIG. 14 is a flowchart showing another control operation in the apparatus of FIG.

【図15】 図6の装置における別の制御動作を示した
フローチャート
FIG. 15 is a flowchart showing another control operation in the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御装置 1A 航路・変針角演算部 1B R/τ演算部 1C 変針点演算部 1D 変針ライン演算部 1E 近接警報ライン演算部 1F ライン更新部 1G コースずれ量演算部 1H 変針モード判定部 2 測位装置 5 ジャイロ 8 回頭角演算部 9 操舵制御装置 10 操舵装置 1 Control device 1A Route / change needle angle calculation unit 1B R / τ calculation unit 1C Change needle point calculation unit 1D Change needle line calculation unit 1E Proximity warning line calculation unit 1F Line update unit 1G Course deviation amount calculation unit 1H Change needle mode determination unit 2 Positioning device 5 Gyro 8 Turning angle calculation unit 9 Steering control device 10 Steering device

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現在の航路(現航路)QXから一定のター
ンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航
路変更(変針)する自動操舵方法において、 指定した旋回半径Rもしくは前記ターンレートτおよび
船速Vより決まる旋回半径Rに基づき、変針点Bを現航
路QX上に求め、この変針点Bを通り、新航路QYに平行
な変針ラインLBを求め、この変針ラインLBを自船が通
過すれば、上記変針を開始することを特徴とする自動操
舵方法。
1. An automatic steering method in which a current route (current route) Q X turns at a constant turn rate τ and changes to a next route (new route) Q Y (changing needles) in a specified turning radius. based on the turning radius R which is determined from the R or the turn rate τ and Funesoku V, determine the veering point B on the current route Q X, through the veering point B, determined parallel veering line L B in the new route Q Y An automatic steering method characterized in that, when the own ship passes through this change needle line L B , the change needle is started.
【請求項2】 現在の航路(現航路)QXから一定のター
ンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航
路変更(変針)する自動操舵方法において、 ターンレートτに基づく変針よりも、航路よりのコース
ずれ量に基づき進路方位を修正する航路キープ制御に切
り替えた方が精度良く変針できると判定した時点で、タ
ーンレートτに基づく変針から、航路キープ制御に切り
替えることを特徴とする自動操舵方法。
2. In the automatic steering method of turning from the current route (current route) Q X at a constant turn rate τ and changing the route to the next route (new route) Q Y (change needle), the turn rate τ is set. When it is judged that it is possible to change the course more accurately by switching to the route keeping control that corrects the course direction based on the amount of course deviation from the route, than when changing the route based on the turn rate τ, switch to the route keeping control. Automatic steering method characterized by.
【請求項3】 現在の航路(現航路)QXから一定のター
ンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航
路変更(変針)する自動操舵方法において、 指定した旋回半径Rもしくは前記ターンレートτおよび
船速Vより決まる旋回半径Rに基づき、変針点Bを現航
路QX上に求め、この変針点Bを通り、新航路QYに平行
な変針ラインLBを求め、この変針ラインLBを自船が通
過すれば、上記ターンレートτに基づく変針を開始し、
この後、このターンレートτに基づく変針よりも、航路
よりのコースずれ量に基づき進路方位を修正する航路キ
ープ制御に切り替えた方が精度良く変針できると判定し
た時点で、ターンレートτに基づく変針から、航路キー
プ制御に切り替えることを特徴とする自動操舵方法。
3. A specified turning radius in an automatic steering method of turning from a current route (current route) Q X at a constant turn rate τ and changing to a next route (new route) Q Y (change needle). based on the turning radius R which is determined from the R or the turn rate τ and Funesoku V, determine the veering point B on the current route Q X, through the veering point B, determined parallel veering line L B in the new route Q Y If the own ship passes through this needle change line L B , the needle change based on the turn rate τ is started,
After that, when it is determined that it is possible to change the course more accurately by switching to route keeping control that corrects the course direction based on the amount of course deviation from the route, it is possible to change the course based on the turn rate τ rather than changing the route based on this turn rate τ. The automatic steering method is characterized by switching from the control to the route keeping control.
【請求項4】 現在の航路(現航路)QXから一定のター
ンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航
路変更(変針)する自動操舵装置において、 指定した旋回半径Rもしくは前記ターンレートτおよび
船速Vより決まる旋回半径に基づき、変針点Bを現航路
X上に求める手段(1C)と、この変針点Bを通り、新
航路QYに平行な変針ラインLBを求める手段(1D)とを
備え、この変針ラインLBを自船が通過すれば、上記変
針を開始することを特徴とする自動操舵装置。
4. A specified turning radius in an automatic steering device that turns from a current route (current route) Q X at a constant turn rate τ to change to a next route (new route) Q Y (change needle). R or a means (1C) for obtaining the change point B on the current route Q X based on the turning radius determined by the turn rate τ and the ship speed V, and a change line that passes through this change point B and is parallel to the new route Q Y. and means (1D) for obtaining the L B, the veering line L B when passing ship, automatic steering apparatus characterized by initiating the veering.
【請求項5】 現在の航路(現航路)QXから一定のター
ンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航
路変更(変針)する自動操舵装置おいて、 ターンレートτに基づく変針よりも、航路よりのコース
ずれ量に基づき進路方位を修正する航路キープ制御に、
いずれの時点で切り替えると精度良く変針できるかを判
定する手段(1H)を備え、該手段の判定結果に基づき、
ターンレートτに基づく変針から、航路キープ制御に切
り替えることを特徴とする自動操舵装置。
5. An automatic steering device that turns from the current route (current route) Q X at a constant turn rate τ and changes to the next route (new route) Q Y (changing needles) has a turn rate τ. For route keeping control that corrects the course direction based on the amount of course deviation from the route, rather than changing the needle based on
A means (1H) is provided for determining at which point the switching can be performed with high accuracy, and based on the determination result of the means,
An automatic steering device characterized by switching from a change of needle based on a turn rate τ to a route keeping control.
【請求項6】 現在の航路(現航路)QXから一定のター
ンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航
路変更(変針)する自動操舵装置において、 指定した旋回半径Rもしくは前記ターンレートτおよび
船速Vより決まる旋回半径Rに基づき、変針点Bを現航
路QX上に求める手段(1C)と、この変針点Bを通り、
新航路QYに平行な変針ラインLBを求める手段(1D)
と、 この変針ラインLBを自船が通過することにより上記タ
ーンレートτに基づく変針を開始した後、このターンレ
ートτに基づく変針よりも、航路よりのコースずれ量に
基づき進路方位を修正する航路キープ制御に、いずれの
時点で切り替えると精度良く変針できるかを判定する手
段(1H)とを備え、該手段の判定結果に基づき、ターン
レートτに基づく変針から、航路キープ制御に切り替え
ることを特徴とする自動操舵装置。
6. An automatic steering device that turns from a current route (current route) Q X at a constant turn rate τ and changes to a next route (new route) Q Y (change needle) in a designated turning radius. R or a means (1C) for obtaining the change point B on the current route Q X based on the turning radius R determined by the turn rate τ and the ship speed V, and passing through this change point B,
Means for obtaining a parallel veering line L B in the new route Q Y (1D)
If, after starting the veering based on the turn rate tau by passing ship this veering line L B, than veering based on the turn rate tau, to correct the path azimuth based on the course deviation amount of from route The route keeping control is provided with means (1H) for determining at which point in time it is possible to accurately change the route, and based on the determination result of the means, the route changing based on the turn rate τ is switched to the route keeping control. Characteristic automatic steering device.
【請求項7】 上記時点は、現時点での新航路QYに対
する回頭角が新航路QYへの航路変更に必要な回頭角未
満となった時である請求項5に記載の自動操舵装置。
7. The time, automatic steering device according to claim 5 turning angle for new route Q Y at the present time is when it becomes less than a turning angle required for route change to the new route Q Y.
【請求項8】 上記時点は、現時点での新航路QYに対
する回頭角が、新航路QYに対してオーバーランしない
進入角度(限界進入角)未満となった時である請求項5に
記載の自動操舵装置。
8. The method according to claim 5, wherein the time point is when the turning angle of the new route Q Y at present is less than an approach angle (limit approach angle) at which the new route Q Y does not overrun. Automatic steering device.
【請求項9】 上記時点は、新航路QYへの航路変更に
必要な回頭角が一定値未満となった時である請求項5に
記載の自動操舵装置。
9. The automatic steering apparatus according to claim 5, wherein the time point is a time when the turning angle required for changing the route to the new route Q Y is less than a certain value.
【請求項10】 随意に設定した各通過ポイントを結ぶ
航路に対して、現在の航路(現航路)QXから一定のター
ンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航
路変更(変針)する自動操舵装置において、 各通過ポイントを設定入力する手段(7)と、 設定入力された通過ポイントから各通過ポイントを結ぶ
航路および各通過ポイントでの変針角を演算する航路・
変針角演算手段(1A)と、 船速V及び指定したターンレートτから旋回半径Rを求
めるか、もしくは指定した旋回半径Rおよび船速Vから
ターンレートτを演算する手段(1B)と、 現航路QX上で変針を開始する変針点Bを前記旋回半径
Rより求める手段(1C)と、 この変針点Bを通り、新航路QYに平行な変針ラインLB
を求める手段(1D)とを備え、 この変針ラインLBを自船が通過すれば、現航路QXから
新航路QYへ前記ターンレートτでもって航路変更(変
針)することを特徴とする自動操舵装置。
10. The route connecting the passing points arbitrarily set, turning from the current route (current route) Q X at a constant turn rate τ to the next route (new route) Q Y In the automatic steering device that changes (changes the needle), means (7) for setting and inputting each passing point, a route connecting the passing points set and input, and a route for calculating the changing angle at each passing point
A variable needle angle calculating means (1A), a means (1B) for obtaining a turning radius R from the ship speed V and a designated turn rate τ, or calculating a turn rate τ from the specified turning radius R and the boat speed V; A means (1C) for obtaining a change point B for starting a change on the route Q X from the turning radius R, and a change line L B passing through the change point B and parallel to the new route Q Y.
And a means (1D) for obtaining the route, and when the own ship passes through the course change line L B , the course is changed (change course) from the current route Q X to the new route Q Y at the turn rate τ. Automatic steering device.
【請求項11】 随意に設定した各通過ポイントを結ぶ
航路に対して、現在の航路(現航路)QXから一定のター
ンレートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航
路変更(変針)する自動操舵装置において、 各通過ポイントを設定入力する手段(7)と、 設定入力された通過ポイントから各通過ポイントを結ぶ
航路および各通過ポイントでの変針角を演算する航路・
変針角演算手段(1A)と、 船速V及び指定したターンレートτから旋回半径Rを求
めるか、もしくは船速V及び指定した旋回半径Rからタ
ーンレートτを演算する手段(1B)と、 現航路QX上で変針を開始する変針点Bを、前記旋回半
径Rより求める手段(1C)と、 この変針点Bを通り、新航路QYに平行な変針ラインLB
を求める手段(1D)とを備え、 この変針ラインLBを自船が通過すれば、現航路QXから
新航路QYへ前記ターンレートτでもって航路変更(変
針)すると共に、 上記変針点Bから、船速Vに比例した所定長だけ更に手
前の箇所に、近接警報点Aを定め、該近接警報点Aを通
り、新航路QYと平行な近接警報ラインLAを設定する手
段(1E)を備え、該近接警報ラインLAを自船が通過し
た時に変針開始が近付いたことを警報することを特徴と
する自動操舵装置。
11. The route connecting the passing points arbitrarily set, turning from the current route (current route) Q X at a constant turn rate τ to the next route (new route) Q Y In the automatic steering device that changes (changes the needle), means (7) for setting and inputting each passing point, a route connecting the passing points set and input, and a route for calculating the changing angle at each passing point
A changing needle angle calculation means (1A) and a means (1B) for calculating a turning radius R from the ship speed V and a designated turn rate τ, or calculating a turn rate τ from the ship speed V and a designated turning radius R; A means (1C) for determining a turning point B at which the turning point starts on the route Q X from the turning radius R, and a turning line L B passing through the turning point B and parallel to the new route Q Y.
And means (1D) for obtaining the, if the ship is passing through the veering line L B, as well as route change (veering) with at the turn rate τ from the present route Q X to the new route Q Y, the veering point A means for defining a proximity warning point A at a position further ahead by a predetermined length proportional to the ship speed V from B, and setting a proximity warning line L A passing through the proximity warning point A and parallel to the new route Q Y ( 1E), and when the own ship passes through the proximity warning line L A , the automatic steering device warns that the start of the needle change is approaching.
【請求項12】随意に設定した各通過ポイントを結ぶ航
路に対して、現在の航路(現航路)QXから一定のターン
レートτでもって旋回して次の航路(新航路)QYへ航路
変更(変針)する自動操舵装置において、 各通過ポイントを設定入力する手段(7)と、 設定入力された通過ポイントから各通過ポイントを結ぶ
航路および各通過ポイントでの変針角を演算する航路・
変針角演算手段(1A)と、 船速V及び指定したターンレートτから旋回半径Rを求
めるか、もしくは船速V及び指定した旋回半径Rからタ
ーンレートτを演算する手段(1B)と、 現航路QX上で変針を開始する変針点Bを、前記旋回半
径Rより求める手段(1C)と、 この変針点Bを通り、新航路QYに平行な変針ラインLB
を求める手段(1D)とを備え、 この変針ラインLBを自船が通過すれば、現航路QXから
新航路QYへ前記ターンレートτでもって航路変更(変
針)すると共に、 上記変針点Bから、船速Vに比例した所定長だけ更に手
前の箇所に、近接警報点Aを定め、該近接警報点Aを通
り、新航路QYと平行な近接警報ラインLAを設定する手
段(1E)を備え、該近接警報ラインLAを自船が通過し
た時に変針開始が近付いたことを警報し、更に、上記変
針開始ラインLAを自船が通過するまで、最新の船速V
を用いて、上記変針点B、それ故、変針ラインLB、近
接警報ラインLAを逐次更新する手段(1F)を備えたこ
とを特徴とする自動操舵装置。
12. With respect to a route connecting arbitrarily set passing points, a route is turned from a current route (current route) Q X at a constant turn rate τ to a next route (new route) Q Y. In the automatic steering device that changes (changes the needle), means (7) for setting and inputting each passing point, a route connecting the passing points set and input, and a route for calculating the changing angle at each passing point
A changing needle angle calculation means (1A) and a means (1B) for calculating a turning radius R from the ship speed V and a designated turn rate τ, or calculating a turn rate τ from the ship speed V and a designated turning radius R; A means (1C) for determining a turning point B at which the turning point starts on the route Q X from the turning radius R, and a turning line L B passing through the turning point B and parallel to the new route Q Y.
And means (1D) for obtaining the, if the ship is passing through the veering line L B, as well as route change (veering) with at the turn rate τ from the present route Q X to the new route Q Y, the veering point A means for defining a proximity warning point A at a position further ahead by a predetermined length proportional to the ship speed V from B, and setting a proximity warning line L A passing through the proximity warning point A and parallel to the new route Q Y ( 1E) to warn that the start of the needle change is approaching when the own ship passes the proximity warning line L A , and further, the latest ship speed V is reached until the own ship passes the needle change start line L A.
With, the veering point B, therefore, the automatic steering apparatus characterized by comprising veering line L B, sequentially updating means (1F) proximity warning line L A.
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