JPH08198186A - 自動船位保持用推進制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な改修工事を必要とせずに、小型船舶に
も自動船位保持制御を適用できるようにする。 【構成】 複数のスラスタをその合成ベクトルが前後、
左右に任意の大きさで変えられるように組み合わせてな
るスラスタユニット９を備える。スラスタユニット９は
船舶１の船体外板に着脱可能に取り付けられるようにす
る。現状位置の信号と設定した目標位置の信号との相対
誤差に基づいてスラスタユニット９へ制御指令を送るコ
ントローラ１０を備える。コントローラ１０からの指令
でスラスタユニット９を駆動して船舶１を定位置に保持
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動船位保持装置が装備
されていない漁船やレジャーボート等の比較的小型の船
舶で用いる自動船位保持用推進制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】各種作業船が海上にて作業するとき、
波、風、潮流などの外力が作用したとしても船舶の位置
を所要の範囲内に保つために、ＤＰＳ（Dynamic Positi
oning System）と称する自動船位保持装置が用いられて
いる。

【０００３】上記従来の自動船位保持装置は、図９にそ
の一例の概略を示す如く、海上での船舶の位置を計測す
るためのＧＰＳ（Global Positioning System ）と称す
る位置検知装置やジャイロコンパスによって計測した位
置や方位を基に、船舶１のメインプロペラ２及び舵３、
船舶１の船首部舷側に装備されたバウスラスタ４、船舶
１の船尾部に装備されたスタンスラスタ５等の船体に作
り付けとなっている各要素が発生する力を合成して船体
を動かすことにより位置制御を行って自動的に船位保持
制御を行わせるようにしてある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記自動船
位保持装置の場合、メインプロペラ２及び舵３、バウス
ラスタ４、スタンスラスタ５等の船体に作り付けの各要
素の操作を組合せて船舶１の位置及び方位を一定に保持
させるようにするものであるため、バウスラスタ４やス
タンスラスタ５を装備していない船舶１への適用は、改
修工事によって船舶１にバウスラスタ４及びスタンスラ
スタ５を設置しなければならないので困難である。この
ため、通常の漁船やレジャーボート等のような比較的小
型の船舶では、たとえ位置検知装置やジャイロコンパス
を搭載していたとしても、バウスラスタ４とスタンスラ
スタ５を備えていないことから自動船位保持制御を行う
ことができず、フィッシングやダイバーサポート等の目
的で船舶１を定点保持、方位保持させたいときには、常
時、操船者が位置検知装置とジャイロコンパスを利用し
て船舶１の位置及び方位を確認しながら操船し続けなけ
ればならない、という問題がある。しかも、人手によっ
て船舶１の位置及び方位を一定に保ち続けるのは容易な
ことではないので、通常のダイバーサポート中に操船者
が操船ミスを起してしまったような場合は、船舶１の定
位置保持を行うことができずに流されてしまうことがあ
り、ダイバーの遭難事故を惹き起すおそれがある。

【０００５】そこで、本発明は、バウスラスタやスタン
スラスタが直接装備されていない船舶に対しても、少な
くとも位置検知装置が装備されていれば、特別な改修工
事を必要とせずに自動船位保持制御を行わせることがで
きるような自動船位保持用推進制御装置を提供しようと
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、現状位置を計測できる位置検知装置を備
えた船舶の船体外板に、複数のスラスタを組み合わせて
なるスラスタユニットを着脱可能に取り付けるように
し、且つ上記位置検知装置にて計測した現状位置の信号
と設定した目標位置の信号との相対誤差に基づき上記ス
ラスタユニットへ制御指令を送るようにしたコントロー
ラを備えた構成とする。

【０００７】又、ジャイロコンパスにて計測した計測方
位の信号と設定した目標方位の信号との相対誤差に基づ
きスラスタユニットへ制御指令を送る機能をコントロー
ラに具備させた構成とするとよい。

【０００８】更に、スラスタユニットにフロートを具備
させた構成としてもよい。

【０００９】

【作用】現状位置を計測できる位置検知装置が装備され
ていて、バウスラスタ及びスタンスラスタが装備されて
いない船舶に搭載させるようにし、自動船位保持制御を
行う場合に、スラスタユニットを没水させて船体外板に
取り付けるようにする。これにより、現状位置の信号を
基にコントローラからスラスタユニットへ制御指令が送
られることによって船舶の位置が一定に保たれる。

【００１０】又、ジャイロコンパスにより計測した方位
の信号を併用させるようにした場合は、船舶の方位を一
定に保つことができるようになる。

【００１１】更に、スラスタユニットにフロートを具備
させてスラスタユニットを中性浮力とした場合は、船体
外板に取り付けているときのスラスタユニットの荷重を
船舶に作用させることがなくなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１３】図１の（イ）（ロ）乃至図３は本発明の一
実施例を示すもので、位置基準信号送信源としての人工
衛星６から送信された信号を基に船舶１の現状位置を位
置検知装置（ＧＰＳ）７で計測できるようにしてある比
較的小型の船舶１の船体外板に対し、複数のスラスタ
（推進機）８を組み合わせてなるスラスタユニット９を
着脱可能に取り付けるようにし、且つ上記位置検知装置
７からの信号を基に上記スラスタユニット９へ自動制御
指令を送るようにしたコントローラ１０を備えた構成と
する。

【００１４】上記スラスタユニット９は、ケージ１１の
四隅に、個々に推進駆動できるようにした４基のスラス
タ８を四角状に並べて配置して、各スラスタ８の合成ベ
クトルが前後、左右に任意の大きさで変えられるように
してあり、且つ上記ケージ１１の上部に、ユニット全体
を没水させたときの荷重が船舶１に作用しないようにす
るためのフロート１２を取り付けてスラスタユニット９
を中性浮力とした構成としてあり、上記フロート１２の
上端部左右位置に、船体上甲板上の船首尾方向中央部の
左右舷部に設置したウインチ１３ａ，１３ｂのワイヤロ
ープ１４ａ，１４ｂの先端をたすき掛けの如くして接続
し、左右のウインチ１３ａ，１３ｂのワイヤロープ１４
ａ，１４ｂの巻取り、繰り出し操作によって船底部に装
着したり、船体上甲板上に引き揚げたりすることができ
るようにしてある。

【００１５】又、上記コントローラ１０は、図２に示す
如く、上記位置検知装置７にて検知された現状位置の信
号Ｐ₁ と入力設定された目標位置の信号Ｐ₂ とを比較演
算して相対誤差ΔＰを求める比較演算部１０ａと、該比
較演算部１０ａで求めた相対誤差ΔＰを基にスラスタユ
ニット９の各スラスタ８へ所要の制御指令を送るように
した演算指令部１０ｂとを備えた構成としてある。

【００１６】なお、上記位置検知装置７で受信する位置
基準信号は海上レーダを備えた地上局からのものであっ
てもよい。

【００１７】船舶航行中は、図１の二点鎖線で示す如
く、スラスタユニット９を船体上甲板上へ引き揚げてお
くようにする。

【００１８】今、フィッシングやダイビングサポート等
の目的で船舶１を一定位置に保持させようとする場合に
は、船舶１の左右両舷に設置されたウインチ１３ａ，１
３ｂのうち、いずれか一方のウインチ１３ａ（又は１３
ｂ）からワイヤロープ１４ａ（又は１４ｂ）を繰り出す
ようにし、他方のウインチ１３ｂ（又は１３ａ）ではワ
イヤロープ１４ｂ（又は１４ａ）を巻き取らせるように
して、上記スラスタユニット９を没水させて行き、上部
のフロート１２が船体外板に接触した状態を保たせなが
ら船舶１の真下まで移動させた後、船底部外側にワイヤ
ロープ１４ａ，１４ｂにて固縛させるようにして取り付
けた状態とする。

【００１９】しかる後、上記コントローラ１０によりス
ラスタユニット９の自動制御を行わせるようにする。こ
の場合、コントローラ１０では、位置検知装置７で検知
した現状位置の信号Ｐ₁ と入力設定された目標位置の信
号Ｐ₂ とが比較演算部１０ａで比較され、相対誤差ΔＰ
があると、その相対誤差ΔＰを零に近付けるような制御
指令が演算指令部１０ｂから所要のスラスタ８へ送られ
る。したがって、船舶１を一定位置に保つことができ
る。

【００２０】フィッシングやダイビングサポート等を終
了して再び通常航行に戻る場合には、上述した手順とは
逆の手順で、船舶１の左右両舷にそれぞれ設置されてい
るウインチ１３ａ，１３ｂのワイヤロープ１４ａ，１４
ｂを繰り出し、巻き取らせるようにしてスラスタユニッ
ト９を船体上に引き揚げるようにする。

【００２１】上記において、スラスタユニット９は、自
動船位保持制御をさせるときのみに船体外板に対して固
縛させるようにして取り付けることから、図９に示す如
きバウスラスタ４やスタンスラスタ５を装備していない
船舶において容易に自動船位保持装置を構成することが
できる。したがって、漁船やレジャーボートの如き小型
の船舶１に採用してきわめて有利となる。又、上記にお
いて、スラスタユニット９にはフロート１２を具備させ
ているため、小型の船舶であっても船舶１にスラスタユ
ニット９による余計な荷重を掛けて船舶１のバランスを
悪くさせてしまうようなことはない。

【００２２】次に、図４は本発明の他の実施例を示すも
ので、上記実施例と同様な構成において、コントローラ
１０の比較演算部１０ｃにて、ジャイロコンパス１５で
計測した計測方位の信号Ｄ₁ と入力設定した目標方位の
信号Ｄ₂ との相対誤差ΔＤを検出させるようにすると共
に、その相対誤差ΔＤを演算指令部１０ｂに入力させる
ように回路構成したものである。

【００２３】図４の実施例の場合、船舶１の計測方位の
信号Ｄ₁ と目標方位の信号Ｄ₂ との相対誤差ΔＤに基づ
く制御指令によってもスラスタユニット９が自動制御さ
れることから、船舶１の位置を一定に保持できることに
加えて、船舶１の方位も一定に保つことができる。

【００２４】図５の（イ）（ロ）、図６の（イ）
（ロ）、図７の（イ）（ロ）はいずれもスラスタユニッ
ト９の他の着脱方式を示すものである。

【００２５】すなわち、図５の（イ）（ロ）は、船舶１
の片舷側上端部あるいは両舷側上端部に予めボルト１６
を複数本突設しておき、一方、スラスタユニット９の一
側を該スラスタユニット９よりも大きい取付板１７の下
側に固定すると共に、上記取付板１７の上端部に、上記
ボルト１６よりも大きな孔を穿設しておいて、取付板１
７の孔をボルト１６に差し通した後、ワッシャ等を介し
ボルト１６にナット１８を螺着させることにより、スラ
スタユニット９を船舶１の舷側に取り付けるようにした
場合を示し、又、図６の（イ）（ロ）は、船舶１の片舷
側あるいは両舷側に、上下方向に延びる２本のガイドレ
ール１９を配設し、且つ該２本のガイドレール１９の下
端間にストッパ２０に設けておき、一方、スラスタユニ
ット９には、上記ガイドレール１９に摺動自在に係合さ
せるようにした係合部２１を設けて、該係合部２１をガ
イドレール１９に係合支持させることにより、スラスタ
ユニット９を船舶１の舷側に取り付けるようにした場合
を示し、更に、図７の（イ）（ロ）は、特に鋼製の船舶
１の場合において、スラスタユニット９を、ウインチ１
３によるワイヤロープ１４の巻上下の操作で揚げ下しで
きるようにしておくと共に、スラスタユニット９の一側
部に、電磁マグネット２２を取り付け、該マグネット２
２の吸着作用により、スラスタユニット９を船舶１の舷
側に取り付けるようにした場合を示す。

【００２６】図５乃至図７に示すいずれの方式を採用し
ても、船体外板に対して容易に着脱することができる。

【００２７】更に、図８の（イ）（ロ）（ハ）はいずれ
もスラスタユニット９の他の構成例を示すもので、
（イ）はスラスタ８を十字状に配置した場合を示し、
（ロ）はスラスタ８を四辺部に周方向へ並べて配置した
場合を示し、（ハ）はスラスタ８をハの字（Ｖ字）状に
配置した場合を示す。

【００２８】図８の（イ）（ロ）（ハ）に示すいずれの
構成例を採用しても上記実施例と同様な作用効果を発揮
することができる。

【００２９】なお、本発明は上記実施例にのみ限定され
るものではなく、スラスタユニット９は、全体としての
合成ベクトルが前後、左右に任意の大きさで変えられれ
ば、スラスタ８の数、向き等は任意に選定できること、
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の自動船位保持
用推進制御装置によれば、船舶に対し着脱式としたスラ
スタユニットと、該スラスタユニットへ現状位置信号を
基に制御指令を送るようにしたコントローラとを備えた
構成としてあるので、バウスラスタやスタンスラスタが
作り付けられていない船舶であっても、現状位置を計測
できる位置検知装置が装備されていれば、安価に自動船
位保持装置を構成することができて船舶の位置を一定に
保持させることができ、したがって、小型の船舶に採用
してきわめて有利となり、たとえば、ダイバーサポート
ボートに用いた場合には、ボートが流されてしまってダ
イバーが遭難してしまうような事故を未然に防ぐことが
できるようになり、漁船やレジャーボートに用いた場合
には、操船による定点保持を気にすることなく魚釣り等
に専念することができるようになり、又、ジャイロコン
パスで計測した方位の信号をコントローラに入力させる
ようにすることによって、船舶の方位をも同時に保持さ
せることができ、更に、上記スラスタユニットにフロー
トを具備させることにより、小型船舶であってもスラス
タユニットを船体外板に取り付けたときのスラスタユニ
ットの荷重をキャンセルできるので、船舶のバランスに
影響を与えることがない、等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動船位保持用推進制御装置の一実施
例を示すもので、（イ）はスラスタユニットを船底部に
取り付けて使用している状態を示す船舶の側面図、
（ロ）は（イ）のＡ−Ａ矢視図である。

【図２】本発明の自動船位保持用推進制御装置の一実施
例の制御ブロック図である。

【図３】スラスタユニットの構成例の一例を示す概略下
面図である。

【図４】本発明の他の実施例の制御ブロック図である。

【図５】スラスタユニットの着脱方式の他の例を示すも
ので、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。

【図６】スラスタユニットの着脱方式の更に他の例を示
すもので、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。

【図７】スラスタユニットの着脱方式の更に別の例を示
すもので、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。

【図８】スラスタユニットの他の構成例を示すもので、
（イ）はスラスタを十字状に、（ロ）はスラスタを円周
方向に、（ハ）はスラスタをハの字状にそれぞれ配置し
た状態を示す概略下面図である。

【図９】従来の船舶に取り付けられている自動船位保持
装置の一例を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１ 船舶 ７ 位置検知装置 ８ スラスタ ９ スラスタユニット １０ コントローラ １２ フロート １５ ジャイロコンパス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現状位置を計測できる位置検知装置を備
   えた船舶の船体外板に、複数のスラスタを組み合わせて
   なるスラスタユニットを着脱可能に取り付けるように
   し、且つ上記位置検知装置にて計測した現状位置の信号
   と設定した目標位置の信号との相対誤差に基づき上記ス
   ラスタユニットへ制御指令を送るようにしたコントロー
   ラを備えた構成を有することを特徴とする自動船位保持
   用推進制御装置。
2. 【請求項２】 ジャイロコンパスにて計測した計測方位
   の信号と設定した目標方位の信号との相対誤差に基づき
   スラスタユニットへ制御指令を送る機能をコントローラ
   に具備させた請求項１記載の自動船位保持用推進制御装
   置。
3. 【請求項３】 スラスタユニットにフロートを具備させ
   た請求項１又は２記載の自動船位保持用推進制御装置。