JPS6021352Y2 - 船舶用自動操舵設定針路表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動操舵装置の設定針路を自動操舵制御盤上に
設けられる方位用カードとディジタル表示器とによって
同時に表示するようにした船舶用自動操舵設定針路表示
装置に関する。

船舶用の自動操舵装置の自動操舵制御盤上には針路設定
用のツマミを中心位置として回転する方位用カードがあ
ってジャイロコンパスの方位を船首方位である基線によ
って読みとったり、設定針路の方位を針路設定用のツマ
ミを押して囲わすことにより回転する指針によって指示
したりしている。

方位用カードは３６００目盛カードで大きさが限定され
るので１度目盛以下を読み取り、かつ指示することは操
舵者にとって針路の重大性を考えるとき熟練を要し、労
力と心理的負担を要する作業である。

この故に従来は方位用カードの近くに方位用の拡大目盛
カードを歯車駆動を利用して設けたり、デツカアーカス
のパイロットのように針路設定用の拡大目盛カードをバ
ーニア拡大目盛として設けたり、更にはキーボードを操
作してディジタル表示によって針路設定方位を示したり
している。

しかしながら操舵者は操舵にあたり、現針路方位に偏針
方位を加算して針路設定用ノブを押して新針路方位を設
定すると、直ちに船首が偏針を始めるので針路設定方位
は瞬時に読取りと指示を実行する必要があって方位用カ
ードならびにバーニア拡大目盛カードのみでは瞬時の読
取り、指示精度に難点があった。

またキーボードによるディジタル表示のみの場合には船
体のヨーイングや回頭時の静動が不明であるという難点
がある。

これら難点が操舵者の労力と心理的負担の原因であった
。

本考案はこのような難点を解消するために方位用カード
とディジタル表示器との両者を自動操舵制御盤上の同一
視野に設定し、方位用カード上に先づ精度にとられれる
ことなく船体の動きを見ながらアナログの目盛読取りに
よって針路を設定すると同時に設定針路がディジタルで
高精度に表示されるので、容易に高精度の針路設定を瞬
時に完了できる船舶用自動操舵設定針路表示装置を提供
することを目的とする。

すなわち実公昭４６−８６７２で示される従来技術にデ
ィジタル表示機能を付加しようとするものである。

次に図面によって本考案を説明すれば第１図は本考案に
よる装置の一実施例を示す縦断面図である。

同図は常時状態を示すもので、取付板１に植設した支柱
２に基線環３を装着し、該基線環３に船首方向に基線４
′を設けた基線板４を装着する。

取付板１に軸受５によって中空軸６を回転自在に装着し
、該中空軸６の上端に歯車７を固着し、該歯車７の上面
に下部案内板８を装着し、該下部案内板８の底壁８′の
下面に環状の摩擦板９を固着し、該底壁８′に中心透孔
８＃を設は円筒形の上部案内板１０の下鍔１０′を底壁
８′に固着し、上部案内板１０の上鍔１０″に方位用カ
ード１１ （３６０°目盛）を装着する。

中空軸６の下部に円板５０を固着し、該円板５０に７２
０等分目盛を反転２進符号が印刷された方位用エンコー
ダカード５１を方位用カード１１と同一目盛を円−角度
に示す位置に固定する。

中心透孔８″に遊嵌し、かつ中空軸６の中心孔６′に回
転及び摺動自在な中心軸１２を設け、該中心軸１２の上
端に円板１３を、下端に継手４１を、中途に円板１５を
固着し、円板１３の上面に環状の摩擦板１８及び指針１
７を、円板１５の上面に環状の摩擦板１８を夫々装着し
、円板１３の下部案内板８の底壁８′との間に圧縮ばね
１９を係着し、中心軸１２を常に上方に押し上げるよう
に作用せしめ常時は摩擦板９と１８とが係合しているよ
うにしているようにしている。

継手４１と方位用エンコーダカード５１との中間位置に
円板５２を中心軸１２に固着し、該円板５２に７２０等
分目盛の反転２進符号が印刷された偏位設定用エンコー
ダカード５３をこのカードの０６位置が常に指針１７と
一定角度を保つ位置に固定する。

支柱２３により取付板１に装着した支持板２４には自動
操舵用偏位方位信号を検出する検出装置４０例えばシン
クロナスモータが固定され、継手４０ａを介して継手４
１と連結される。

支柱２３にはマイクロスイッチ６１が円板５２に対向し
て設置され、ノブ３１から操舵者が手を離した状態、す
なわち針路設定が完了した瞬時において設定方位がセッ
トされるように円板５２の移動によってマイクロスイッ
チ６１は動作する。

取付板１を固定した自動操舵制御盤の主板２６に窓ガラ
ス２７を取付金具２８によって装着し、該窓ガラス２７
に中心透孔２７′を設け、該透孔２７′に軸受２８′を
固着し、該軸受２８′により覆い２９を固定して窓ガラ
ス２７よりは方位用カード１１．指針１７及び基線板４
のみを見得るようにし、軸受２８′に軸３０を回転及び
摺動自在に装着し、該軸３０の上端に針路設定用のノブ
３１を、下端に円板３２を固着し、該円板３２の下面に
摩擦板３３を装着して摩擦板１６と対向せしめ、軸受２
８′と針路設定用のノブ３１との間に圧縮ばね３４を係
着し、常時は摩擦板３３が摩擦板１６から離れていて、
ノブ３１を下方に押圧した時、摩擦板３３と１６とが係
合すると共に、摩擦板９と１８とが互に離れるようにし
たもので、歯車７はマスターコンパス（図示していない
）からのジャイロ方位信号によって回転駆動される歯車
系３５に常時噛合せしめられる。

更に取付板１にはアングル材５６が固着され、該アング
ル材５６上に方位用ピックアップ５４と偏位設定用ピッ
クアップ５５とが配設される。

これらピックアップは例えば光アイソレータピックアッ
プで方位用エンコーダカード５１と偏位設定用エンコー
ダカード５３に対してそれぞれＷ対の発光ダイオードと
受光トランジスタから構成される。

方位用エンコーダカード５１および偏位設定用エンコー
ダカード５３のそれぞれの回転角度位置に相当する光間
暗信号は方位用ピックアップ５４および偏位設定用ピッ
クアップ５５によって読み取られ、電気信号として演算
部５８に送られる。

コ−デイングディスクの読取りコードとしては周知のよ
うに読取り誤差の少ない反転２進符号が利用される。

演算部５８においては検出された反転２進符号は第１の
符号変換回路により２進符号に変換される。

こうして２逆打号化された方位用信号と偏位設定用信号
は加算器によって加算され針路設定方位信号を算出する
。

この加算２進符号は更に第２の符号変換回路によって２
進化旬逆打号に変換される。

このようにして例えば２進数１６ビツトは２進化用進数
４桁に変換される。

次にこの１６ビツト４桁の符号を一時記憶するための１
６ビツトラツチに入れる。

なおタイミング発生器は前述の第２の符号変換回路、１
６ビツトラツチおよびダイナミック表示方法に必要な各
種のタイミングパルスを発生している。

１６ビツトラツチに記憶されている４桁の２進化旬逆打
号は前記タイミングパルスによって順次読み出され、後
述する７セグメン）ＬＥＤをドライブする７セグメント
デコーダに入力される。

加算器とこの加算器に続くこれらデコーダ機構より構成
される演算部５８の電子回路部品は取付板１に固着され
る取付金具５７上に取付けられたプリント基板上に配設
されている。

ディジタル表示器６０は自動操舵制御盤の主板２６上に
設けられた窓付きケース５９内に収められた４ａの７セ
グメントＬＥＤにより４桁の数字表示を行う。

次に本考案になる装置の作用について説明する。

操舵者が針路設定をする必要があるとき、ノブ３１をば
ね３４の力に抗して下方に押圧すると第二摩擦クラッチ
を形成している摩擦板３３が１６と係合し、更にばね１
９の力に抗して中心軸１２を往診すると第一摩擦クラッ
チを形成している摩擦板９と１８とが離れ、／ブ３１と
偏針部材である指針１７、検出装置４０、偏位設定用エ
ンコーダカード５３とが一体となって回転し得る状態と
なり、歯車７を介して歯車系３５によって拘束されてい
る方位指示部材である方位用カード１１と方位用エンコ
ーダカード５１との関係が断たれる。

この状態でノブ３１により指針１７は基線４′から方位
用カード１１の目盛に沿い所要の偏針方位（角度）だけ
回すと回転する検出装置４０からこの偏針方位に比例す
る電圧信号が自動操舵装置へ送られる。

一方偏位設定用エンコーダカード５３も回転して偏位設
定用ピックアップ５５より読み取られた偏位方位の目盛
角度は電気信号として演算部５８に送り込まれ方位用エ
ンコーダカード５１から読み取られた目盛角度と加算さ
れ表示出力に変換されてディジタル表示器６０に新らし
い針路設定方位を角度数字で表示する。

この数字は小数点以下まで行うことができる。

従って操舵者は針路設定方位の読取りならびに指示につ
いて何等苦労することなく高精度の針路設定を瞬時にし
て完了できる。

また操舵者がノブ３１から手を離した瞬間に円板５２に
駆動されてマイクロスイッチ６１は動作して設定方位を
記憶し表示が行れることは前述の通りである。

第２図および第３図は本考案になる装置の自動操舵制御
盤上の表示状態説明図である。

第２図において示す表示は針路設定を行った直後の表示
状態でノブ３１、指針１７、方位用カード１１、基線４
′およびディジタル表示器６０が示され。

方位用カード１１上の指針１７は目盛３５°を示しディ
ジタル表示器６０も数字０３５０を示している。

針路設定用のノブ３１の押圧を解除すると、該ノブ３１
はばね３４の力によって原位置に押し上げられ摩擦板３
３と１８とは離れ、同時に摩擦板９と１８とは係合して
第１図に示す状態となり、偏針部材と方位指示部材とは
一体となって歯車系３５により駆動され得る状態になる
から、船からのフィードバック信号が歯車系３５に伝達
トルクとして入るとノブ３１で偏位して方位まで上記の
一体となった部材が回され指針１７が基線４′の位置ま
できて静止する。

第３図は針路設定が完了し、所定の針路である３５°を
直針している表示状態で、符号は第２図に示したものと
同一である。

このように本考案は方位用カードとディジタル表示器と
を自動操舵制御盤上の同一視野に設置することにより、
針路設定にあたり船体の動きを方位用カードで見ながら
ディジタル表示器により高精度の針路設定方位の読み取
りを瞬時に行うことが容易で操舵者の労力と心理的負担
を著しく軽減できる船舶用自動操舵設定針路表示装置を
提供するものである。

なお実公昭４６−８６７２で明らかなように第１図の検
出装置４０としては本考案で例示したシンクロモータの
外にマグネットモータやポテンショメータ等でもよく、
またディジタル表示をするために例示した光アイソレー
タピックアップや演算の方法は例にすぎず公知のオプテ
ィカルシャフトエンコーダ等を使用しても目的を達せら
れることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる装置の一実施例を示す縦断面図、
第２図と第３図とは本考案になる装置の自動操舵制御盤
上の表示状態の説明図である。 １・・・・・・取付板、３・・・・・・基線環、４′・
・・・・・基線、６・・・・・・中空軸、７・・・・・
・歯車、８・・・・・・下部案内板、８′・・・・・・
底板、８＃・・・・・・中心透孔、９と１６と１８と３
３・・・・・・摩擦板、１０・・・・・・上部案内板、
１０′・・・・・・下鍔、１０“・・・・・・上鍔、１
１・・・・・・方位用カード、１２・・・・・・中心軸
、１３と１５と３２と５０と５２・・・・・・円板、１
７・・・・・・指針、１９と３４・・・・・・ばね、２
と２３・・・・・・支柱、２４・・・・・・支持板、２
６・・・・・・主板、２７・・・・・・窓ガラス、２７
′・・・・・・透孔、２８と５７・・・・・・取付金具
、２８′・・・・・・軸受、２９・・・・・・覆い、３
０・・・・・・軸、３１・・・・・・ノブ、３５・・・
・・・歯車系、４０・・・・・・検出装置、４０ａと４
１・・・・・・継手、５１・・・・・・方位用エンコー
ダカード、５３・・・・・・偏位設定用エンコーダカー
ド、５４・・・・・・方位用ピックアップ、５５・・・
・・・偏位設定用ピックアップ、５６・・・・・・アン
グル材、５８・・・・・・演算部、５９・・・・・・窓
付ケース、６０・・・・・・ディジタル表示器、６１・
・・・・・マイクロスイッチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 自動操舵制御盤上に方位用カードと指針と針路設定用の
   ノブとを有する自動操舵針路設定装置において、 一体にした前記指針、検出装置および偏位目盛角度を２
   進符号で表示する偏位設定用エンコーダのカードよりな
   る偏針部材と一体にした前記方位用カードおよび方位目
   盛角度を２符信号で表示する方位用エンコーダのカード
   °よりなる方位指示部材との間に第一摩擦クラッチを設
   け、 前記偏針部材と前記ノブとの間に第二摩擦クラッチを設
   け、 常時には前記第一摩擦クラッチのみ係合せつめて前記偏
   針部材と前記方位指示部材とを一体にしてジャイロ方位
   信号に従って回転駆動される歯車径により駆動されるよ
   うにし、 針路設定時には第二摩擦クラッチのみを係合せしめて前
   記偏針部材が前記ノブと一体になりノブにより指針を所
   要の偏位方位角度だけ前記方位用カードの目盛に沿って
   回すことにより偏位方位信号を自動操舵装置へ送ると同
   時に前記方位指示部材との関係が断たれて、前記方位用
   エンコーダおよび前記偏位設定用エンコーダから出力さ
   れる目盛角度の２進数信号を加算して針路設定方位信号
   とする加算器とこの加算器の出力信号を数字表示信号と
   するデ幻−ダ機構とよりなる演算部を介して針路設定方
   位をディジタル表示する表示器を前記方位用カードと同
   一視野に前記自動操舵制御盤上に設けることを特徴とす
   る船舶用自動操舵設定針路表示装置。