JPS6320292A - 自動操舵装置 - Google Patents

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】 ＋ａｌ産業上の利用分野 この発明は、予め定められた航路に沿って自動的に操舵
を行う自動操舵装置に関する。

（ｂ１発明の概要 この発明に係る自動操舵装置は予定航路を設定すること
により、潮流や風の影響等による偏流を補正しながら予
定航路に沿って走行するように操舵を行うものであり、
この発明はとくに船速に拘らず、偏流により予定航路か
らずれた位置から予定航路に変針させる際に、はぼ同一
距離走行したときに予定航路に収束できるようにしたも
のである。

（Ｃ１従来の技術 従来の一般にオートパイロット装置と呼ばれる自動操舵
装置は磁気コンパスまたはジャイロコンパス等の方位測
定器と針路設定器を用いて、船を常に予定航路の方位に
保つ装置である。

ところが、このような従来のオートバイロフト装置は潮
流や風の影響により船が流され、予定航路からずれてい
き目的地に到達しないという欠点がある。そこでロラン
Ｃ等の航法装置を用いて、船の現在位置を測位して予定
航路からのずれを補正する航法援助装置が開発され利用
されている。

＋ｄ）発明が解決しようとする問題点゛上記航法援助装
置を用いた自動操舵装置は予定航路からのずれに応じて
自動的に針路が変えられるが、予定航路に収束するまで
の距離は船速によって大きく変化するという問題点があ
った。例えば、船速か速い場合、長距離走行しなければ
予定航路に収束しない等の欠点があった。

＋ｅ１問題点を解決するための手段 この発明は船速に拘らず船が予定航路からずれた位置か
ら予定航路に収束するに必要な距離をほぼ同一に保つこ
とを可能としたものである。

この発明は、船速を計測する船速計測手段と、船が予定
航路に対してずれたコースを走行しているか否か特定の
判定時間間隔で判定するコースずれ判定手段と、船を予
定航路に近づける方向に特定の変針速度で変針させる変
針手段、および前記船速計測手段の計測値が高速のとき
、前記走行判定時間間隔を短くするとともに、前記変針
速度を速くし、前記船速計測手段の計測値が低速のとき
、前記判定時間間隔を長くするとともに、前記変針速度
を遅くする自動航法援助操舵感度調節手段とから構成し
たことを特徴とする。

Ｔｆ１作用 以上のように構成したことにより、自動航法援助操舵感
度調節手段は、船速か高速のとき、船が予定航路に対し
てずれたコースを走行しているか否か判定する時間間隔
を短くするとともに、船を予定航路に近づける方向に高
速で変針させる。また逆に、船速か低速のとき、船が予
定航路からずれたコースを走行しいるか否か判定する時
間間隔を長くするとともに、変針速度を遅くする。

このように船速に応じて船の予定航路に対するずれを判
定する時間間隔と変針速度を変えることにより、自動操
舵の感度が調節され、船速に拘らず船を予定航路からず
れた位置から予定航路に収束させるまでの距離をほぼ一
定にすることができる。

（ｇｌ実施例 第２図はこの発明の実施例である自動操舵装置のブロッ
ク図である。

オートパイロット装置１は磁気コンパスジャイロコンパ
ス等の方位測定器に設けられた方位検出器３から船首方
位を検出して船が予め定められた航路の方位を維持する
ように舵制御装置４に対して制御信号を出力する。舵制
御装置４がオートパイロット装置１から出力された信号
に基づいて舵を制御することにより変針を行うが、オー
トパイロット装置１は舵角検出器５から舵角情報を得て
舵のフィードバック制御を行う。

航法装置２はロランＣや全世界測位システム（ＮＡＶＳ
ＴＡＲ／ＧＰＳ）等を用いて自船位置を測位するととも
に、オートパイロット’Ａｉｌ　１　ニ対して航法援助
のための各種データを出力する。このデータには予定航
路に対する船のずれ量（クロストラックエラー）と船速
を表すデータが含まれている。

タイマ６は船が予定航路からずれたコースを走行してい
るか否か判定する時間間隔を定めるために用いられる。

また、表示装置７は舵の角度等が表示される。

第１図は前記自動操舵装置を用いた場合の予定航路と航
跡を表す図である。

図に示すように予定航路を北を基準に角度θとして、船
が起点から航行を開始する場合、図中に示した潮流の影
響により船は予定航路の方位を保ったまま予定航路から
離れてい＜　毒存巻串ｉ（Ｓｏ　−３＋　−３ｔ　）。

Ｓｌの時点で仮に平行走行状態を判定したとき船を予定
航路側に変針させ、−定距離走行した後予定航路に収束
するように操舵が行われる（Ｓ＋→Ｓ３→Ｓ４）。この
とき例えば予定航路に対する船のずれ量を０．３海里（
ＮＭ）とすれば、１海里走行したとき予定航路に収束す
る。

このような航跡で自動操舵を行うために、Ｓ。

〜Ｓ４に達するまでの変針速度と船が平行走行をしてい
るか否か判定する時間間隔を次に説明するように船速に
応じて変化させる。

航法装置２から出力されたコースずれ量（ＸＴＥ）のデ
ータは、例えば、ＮＭＥＡＯ１８０、ＮＭＥＡＯ１８３
等の規格に従って出力される。そして、オートパイロッ
ト装置では、このデータによって示されるコースずれ量
に応じて針路を修正する。この針路修正は、例えば、コ
ースずれ量０、ＯＩＮＭ当り１度の割合で行われる。こ
の針路修正角を変針角という。

このようにして決めた変針角を、オートパイロット装置
は舵制御装置に対して制御信号を出力するとともに舵角
検出器から舵角を検出して、船が修正された針路に達す
るまで変針を行う。このとき変針速度は自動操舵感度に
応じて予め定められている。

第３図は一例としてその自動操舵感度と変針速度等との
関係を表す図である。同図において感度は自動操舵の感
度を表し、後述するように船速に応じて感度が補正され
る。例えば感度が５のとき、０．５８／秒の速度で変針
が行われる。

第２図に示した航法装置２からは船速に関する情報も出
力される。オートパイロット装置はこの船速情報に基づ
いて前記感度を補正する。

第４図は一例としてその船速と感度の補正数値との関係
を表す図である。図に示すように例えば船速１５〜２４
．９ノツトのとき感度がプラス１され、また、船速か５
〜９．９のとき感度がマイナス１される。このように船
速に応じて感度の補正が行われるため、船速か高速にな
るほど変針速度が速くなり、船速か遅くなるほど変針速
度が遅くなる（第３図参照）。

オートバイロフト装置は一定時間間隔で航法装置からコ
ースずれ量と船速に関する情報を得て自動操舵を行うが
、船が予定航路からずれたコースを走行しているか否か
判定する判定時間間隔は船速に応じて変えられる。第３
図に示したようにこの判定時間間隔は感度に応じて予め
定められている。例えば感度が５のとき１００秒間隔で
コースのずれを判定し、感度が６のとき９０秒間隔で判
定する。このように感度が高くなる程判定時間間隔が短
く設定されている。したがって船速か変化したとき第４
図に示したように感度が補正されるため、この判定時間
も変えられる。例えば船速か高速になれば判定時間が短
くなり、低速になれば長くなる。

なお、第３図、第４図に示した各データの関係はオート
パイロット装置内のＲＯＭやＰ−ＲＯＭに予めテーブル
として書き込んでおくことにより設定される。

（ｈ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、船速に応じて船が予定
航路に対してずれたコースを走行しているか否か判定す
る時間間隔と船を予定航路に近づける方向に変針させる
場合の変針速度を変化させたことにより、船速に拘らず
船が予定航路に対しで収束する距離をほぼ同一のコース
で収束できるように自動操舵することができる。したが
って、常に安定した自動操舵を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である自動操舵装置を用いた
船の航跡と予定航路の関係を表す図、第↓図は第２図に
示したオートパイロット装置に予め設定されている制御
データを表す図であり、第３図は自動操舵感度に応じた
変針速度とコースずれ判定時間間隔の対応関係、第４図
は船速と感度の補正数値との関係をそれぞれ表している
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）船速を計測する船速計測手段と、 船が予定航路に対してずれたコースを走行しているか否
   か特定の判定時間間隔で判定するコースずれ判定手段と
   、 船を予定航路に近づける方向に特定の変針速度で変針さ
   せる変針手段、および 前記船速計測手段の計測値が高速のとき、前記判定時間
   間隔を短くするとともに、前記変針速度を速くし、前記
   船速計測手段の計測値が低速のとき、前記判定時間間隔
   を長くするとともに、前記変針速度を遅くする自動航法
   援助操舵感度調節手段とから構成した自動操舵装置。