KR102521829B1 - Control apparatus for rudder and ship - Google Patents

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KR102521829B1 KR1020210009923A KR20210009923A KR102521829B1 KR 102521829 B1 KR102521829 B1 KR 102521829B1 KR 1020210009923 A KR1020210009923 A KR 1020210009923A KR 20210009923 A KR20210009923 A KR 20210009923A KR 102521829 B1 KR102521829 B1 KR 102521829B1
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도루 가와타니
마코토 후지와라
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나부테스코 가부시키가이샤
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Abstract

엔진의 부하 변동을 억제하여 선박의 연비를 향상시키는 기술을 제안한다.
프로펠러(21)와, 프로펠러(21)에 회전 동력을 전달함으로써 선박(100)을 추진시키기 위한 엔진(19)과, 선박(100)을 선회시키기 위한 조타기(17)와, 선박(100)이 지정 항로를 항행하도록 조타기(17)의 목표 타각값의 명령을 출력하는 조타부(13)를 구비하는 조타기(17)를 제어하는 키 제어 장치이며, 선박(100)이 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서의 외란에 의해 발생하는 엔진(19)의 부하를 예측하고, 예측된 엔진(19)의 부하 기준 부하에 대한 부하 변동량을 산출하는 예측부(27)와, 부하 변동량에 기초하여, 엔진의 연비를 저감시키도록 상기 목표 타각값을 보정하는 보정부(33)와, 보정된 목표 타각값에 따라서 조타기를 제어하는 키 제어부(35)를 구비한다.
We propose a technology to improve the fuel efficiency of a ship by suppressing engine load fluctuations.
A propeller 21, an engine 19 for propelling the ship 100 by transmitting rotational power to the propeller 21, a steering gear 17 for turning the ship 100, and the ship 100 are designated It is a key control device for controlling the steering gear 17 having a steering unit 13 that outputs a command for a target steering angle value of the steering gear 17 to navigate a route, and provides a predetermined control while the ship 100 navigates a designated route. A prediction unit 27 that predicts the load of the engine 19 caused by disturbance in timing and calculates a load variation amount with respect to the predicted load reference load of the engine 19; and based on the load variation amount, the engine A correction unit 33 for correcting the target steering angle value to reduce fuel consumption, and a key control unit 35 for controlling the steering gear according to the corrected target steering angle value.

Description

키 제어 장치 및 선박{CONTROL APPARATUS FOR RUDDER AND SHIP}Key control device and vessel {CONTROL APPARATUS FOR RUDDER AND SHIP}

본 발명은, 키 제어 장치 및 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a rudder control device and a ship.

종래, 선박의 연비를 향상시키기 위하여 다양한 기술이 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1). 특허문헌 1에는, 가변 피치 프로펠러에 유입되는 해수의 유입 속도를 예측하고, 예측 결과에 기초하여 가변 피치 프로펠러의 날개각을 제어하는 것이 기재되어 있다.Conventionally, various techniques have been proposed to improve the fuel efficiency of ships (for example, Patent Document 1). Patent Literature 1 describes predicting the inflow speed of seawater flowing into a variable pitch propeller and controlling the blade angle of the variable pitch propeller based on the prediction result.

일본 특허 제6047923호 공보Japanese Patent No. 6047923

본 발명은, 특허문헌 1과는 다른 방법에 의해 엔진의 부하 변동을 억제하여 선박의 연비를 향상시키는 기술을 제안하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to propose a technique for improving the fuel efficiency of a ship by suppressing engine load fluctuations by a method different from Patent Document 1.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 프로펠러와, 프로펠러에 회전 동력을 전달함으로써 선박을 추진시키기 위한 엔진과, 선박을 선회시키기 위한 조타기와, 선박이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기의 목표 타각값의 명령을 출력하는 선회 명령부를 구비하는 상기 조타기를 제어하는 키 제어 장치이며, 선박이 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서의 외란에 의해 발생하는 엔진의 부하를 예측하고, 예측된 엔진의 부하의 기준 부하에 대한 부하 변동량을 산출하는 예측부와, 부하 변동량에 기초하여, 엔진의 연비를 저감시키도록 목표 타각값을 보정하는 보정부와, 보정된 목표 타각값에 따라서 조타기를 제어하는 키 제어부를 구비한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a propeller, an engine for propelling a ship by transmitting rotational power to the propeller, a steering gear for turning the ship, and a target steering angle value of the steering gear so that the ship navigates a designated route. A key control device for controlling the steering gear having a turn command unit for outputting commands, predicting the engine load generated by disturbance at a predetermined timing while the ship is navigating a designated route, and predicting the predicted engine load A prediction unit that calculates the load fluctuation amount for the standard load of the load variation, a correction unit that corrects the target steering angle value to reduce the fuel consumption of the engine based on the load variation amount, and a key control unit that controls the steering gear according to the corrected target steering angle value. to provide

도 1은, 제어 장치가 적용된 선박의 블록도이다.
도 2는, 등연비율선의 일례이다.
도 3은, 지정 항로를 항행하기 위한 목표 타각값의 경시 변화를 나타낸다.
도 4는, 예측 부하의 경시 변화를 나타낸다.
도 5는, 보정된 목표 타각값을 나타낸다.
도 6은, 도 5의 일부를 확대한 도면이다.
도 7은, 타각의 변화량에 따라서 보정량을 보정한 때의 타각 경시 변화를 나타낸다.
도 8은, 제어 장치에 의한 일련의 제어를 나타내는 흐름도이다.
1 is a block diagram of a ship to which a control device is applied.
2 is an example of an equal fuel ratio line.
Fig. 3 shows the change over time of the target rudder angle value for navigating the specified route.
Fig. 4 shows the change over time of the predicted load.
5 shows corrected target angle values.
FIG. 6 is an enlarged view of a part of FIG. 5 .
Fig. 7 shows the change with the passage of time of the steering angle when the correction amount is corrected according to the change amount of the steering angle.
8 is a flowchart showing a series of controls by the control device.

이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 1은, 제어 장치(23)가 적용된 선박의 블록도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described. 1 is a block diagram of a ship to which the control device 23 is applied.

도 1에 도시한 바와 같이, 선박(100)은, 예를 들어 선교에 배치된 텔레그래프(11)와 조타부(13)를 구비한다. 텔레그래프(11)에는 추진력 발생부(15)의 출력 명령값이 입력되고, 추진력 발생부(15)는 명령값에 따른 출력을 발생시킨다. 조타부(13)에는 조작자에 의해 조타기(17)의 타각 명령값이 입력되고, 수동 조작 시에는 타각 명령값을 따라서 타각이 변화한다.As shown in FIG. 1, the vessel 100 includes, for example, a telegraph 11 and a steering unit 13 disposed on a bridge. An output command value of the propulsion generating unit 15 is input to the telegraph 11, and the propulsive generating unit 15 generates an output according to the command value. A steering angle command value of the steering gear 17 is input to the steering unit 13 by an operator, and the steering angle changes according to the steering angle command value during manual operation.

추진력 발생부(15)는, 엔진(19)과, 엔진(19)의 출력축에 고정되어 엔진(19)으로부터 전달된 회전 동력에 의해 회전 구동하는 프로펠러(21)를 구비한다. 엔진(19)은 텔레그래프(11)로부터 입력된 출력 명령값에 따른 회전수로 구동한다. 또한, 텔레그래프(11)를 선속(대지 선속 또는 대수 선속)에 기초하는 명령을 입력 가능한 것으로 하고, 출력 명령값을, 선속을 달성하기 위하여 필요한 엔진 회전수를 나타내는 값으로 해도 된다.The propulsive force generator 15 includes an engine 19 and a propeller 21 fixed to an output shaft of the engine 19 and rotationally driven by rotational power transmitted from the engine 19 . The engine 19 is driven at the number of revolutions according to the output command value input from the telegraph 11. It is also possible to make the telegraph 11 capable of inputting a command based on ship speed (ground ship speed or log ship speed), and the output command value may be a value representing the number of engine revolutions required to achieve the ship speed.

선박(100)은, 키 제어 장치로서의 제어 장치(23)를 구비한다. 제어 장치(23)는, 미리 지정된 지정 항로를 따라서 목적지까지 항행하는 오토파일럿 제어 시에 조타기(17)의 타각을, 미리 설정된 목표 타각값에 기초하여 제어한다. 또한, 이하의 예에서는 특별히 언급하지 않는 한, 지정 항로를 따르고 있을 때는 도시하지 않은 거버너 등의 조속기를 통해 엔진(19)의 회전수가 일정하게 유지되는 것으로 한다. 제어 장치(23)는, 엔진(19)의 연비를 산출하는 연비 산출부(25)와, 조류, 바람 등의 외란을 받은 때의 엔진 부하를 예측하는 제1 예측부(27)와, 타각에 따른 엔진의 부하를 예측하는 제2 예측부(29)와, 지정 항로로부터의 어긋남양을 산출하는 어긋남양 산출부(31)와, 보정부(33)를 구비한다.The ship 100 is provided with a control device 23 as a key control device. The control device 23 controls the steering angle of the steering gear 17 based on a preset target steering angle value at the time of autopilot control to navigate to a destination along a designated route specified in advance. Incidentally, in the following examples, it is assumed that the rotational speed of the engine 19 is kept constant by a governor or other governor not shown when following a designated route unless otherwise specified. The control device 23 includes a fuel economy calculator 25 that calculates the fuel economy of the engine 19 and a first predictor 27 that predicts the engine load when a disturbance such as tidal current or wind is received, and It includes a second prediction unit (29) for predicting the load of the engine along the way, a displacement amount calculation unit (31) for calculating a displacement amount from the specified route, and a correction unit (33).

연비 산출부(25)는, 현재의 엔진 토크, 현재의 엔진 회전수 및 상기 엔진에 대한 연료 분사량에 기초하여 현재의 연비를 산출한다. 연비란, 단위 시간에 있어서 단위 출력당의 연료 소비량으로 표시되는, 엔진의 연료 소비율〔g/kW·h〕을 말한다. 또한, 연비 산출부(25)는, 현재의 엔진 회전수를 유지한 때의 소정 타이밍에 있어서의 연비를, 엔진 부하의 변동량(이하, 단순히 「엔진 부하 변동량」이라고 하는 경우가 있음)에 기초하여 예측한다. 연비 산출부(25)는, 연비 산출부 및 연비 예측부에 상당한다.The fuel economy calculator 25 calculates the current fuel economy based on the current engine torque, the current engine speed, and the amount of fuel injected to the engine. Fuel consumption refers to the fuel consumption rate [g/kW·h] of an engine expressed as fuel consumption per unit output in unit time. In addition, the fuel economy calculation unit 25 calculates the fuel economy at a predetermined timing when the current engine rotation speed is maintained based on the engine load variation (hereinafter sometimes simply referred to as "engine load variation") predict The fuel economy calculator 25 corresponds to a fuel economy calculator and a fuel economy predictor.

제1 예측부(27)는, 선박(100)의 항행 중에 조류, 바람 등의 외란에 의한 엔진 부하 변동량을 예측한다. 제1 예측부(27)가 예측하는 엔진 부하 변동량(이하, 단순히 「제1 엔진 부하 변동량」이라고 하는 경우가 있음)이란, 엔진(19)의 기준 부하에 대한 변동량을 말한다. 엔진(19)의 기준 부하란, 조류, 파랑 및 바람의 영향을 받지 않고 있는 상태에 있어서 엔진(19)을 일정 회전수로 구동한 때의 엔진(19)의 부하를 말한다. 따라서 제1 엔진 부하 변동량이란, 선박(100)이 외란을 받은 때의 기준 부하에 대한 변동량을 말한다. 제1 엔진 부하 변동량을 예측하기 위하여 제1 예측부(27)는, 조류 예보, 파랑 예보 등의 해상 정보, 바람 예보 등의 기상 정보를 포함하는 외란 정보를 취득한다. 외란 정보는, 선박(100) 상에서 검출한 정보여도 되고, 선외로부터 취득한 정보여도 된다. 제1 예측부(27)는, 기지의 방법에 의해, 취득한 외란 정보에 기초하여 자기 회귀 모델에 의한 시계열적 분석을 실행하고 외란을 예측한다. 제1 예측부(27)는, 예측한 외란을 받은 경우의 엔진 부하의 변동량을 제1 예측 부하 변동량으로서 보정부(33)에 출력한다.The 1st prediction part 27 predicts the engine load fluctuation amount by disturbances, such as a tidal current and wind, during navigation of the ship 100. The engine load fluctuation amount predicted by the first predictor 27 (hereinafter sometimes simply referred to as "first engine load fluctuation amount") refers to a fluctuation amount with respect to the reference load of the engine 19 . The reference load of the engine 19 refers to the load of the engine 19 when the engine 19 is driven at a constant rotational speed in a state not affected by tidal currents, waves, and wind. Therefore, the first engine load variation amount refers to the variation amount with respect to the standard load when the ship 100 receives a disturbance. In order to predict the first engine load variation amount, the first prediction unit 27 acquires disturbance information including maritime information such as tide forecast and wave forecast, and meteorological information such as wind forecast. The disturbance information may be information detected on the ship 100 or information obtained from outside the ship. The first predictor 27 performs time-sequential analysis by an autoregressive model based on the acquired disturbance information by a known method to predict disturbance. The first prediction unit 27 outputs, to the correcting unit 33, the predicted load variation amount when the predicted disturbance is received.

제2 예측부(29)는, 목표 타각값에 따른 타각의 변화에 의한 엔진의 부하 변동을 예측한다. 목표 타각값은, 지정 항로를 따라서 항행할 때의 타각값이다. 타각을 중립 위치로부터 변경하면, 조타기(17) 또는 선박(100) 전체가 받는 물의 저항이 증가하고, 타각의 변화량에 따라서 엔진(19)의 부하가 증가하는 것이 알려져 있다. 타각과 엔진 부하의 변동을 예측하기 위해서는, 과거의 타각값과, 주 기기 출력계와 같은 엔진 부하의 계측기로부터 얻어진 계측 결과를 관련지은 정보를 사용할 수 있다. 제2 예측부(29)는, 타각의 변화량과 엔진 부하의 변동의 관계에 관한 정보를 미리 갖고 있고, 이 정보로부터 엔진 부하의 변동을 예측하고, 예측 결과를 제2 엔진 부하 변동량으로서 보정부(33)에 출력한다.The second predictor 29 predicts the engine load variation due to the change in the steering angle according to the target steering angle value. The target steering angle value is a steering angle value when navigating along a designated route. It is known that when the rudder angle is changed from the neutral position, water resistance applied to the steering gear 17 or the entire ship 100 increases, and the load on the engine 19 increases according to the amount of change in the rudder angle. In order to predict a change in steering angle and engine load, information relating a past steering angle value and a measurement result obtained from an engine load measuring instrument such as a main machine output meter can be used. The second predictor 29 has information relating to the relationship between the amount of change in steering angle and the change in engine load in advance, predicts the change in engine load from this information, and uses the prediction result as the second amount of change in engine load, and the correction unit ( 33) is output.

어긋남양 산출부(31)는, GPS 등의 위치 정보를 취득하여 항행 중의 항로와 지정 항로의 어긋남양을 산출한다. 어긋남양은, 예를 들어 지정 항로를 구성하는 직선상 항로로부터의 거리를 어긋남양으로서 보정부(33)에 출력한다.The deviation amount calculation unit 31 acquires positional information such as GPS and calculates the deviation amount between the route during navigation and the designated route. As for the deviation amount, for example, the distance from the linear route constituting the designated route is output to the correction unit 33 as the deviation amount.

보정부(33)는, 목표 타각값을, 연비, 제1 엔진 부하 변동량, 제2 엔진 부하량 및 어긋남양에 기초하여 보정한다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 예측부(27), 제2 예측부(29)가 예측부로서 기능하고, 보정부(33)가 보정부로서 기능한다. 또한, 보정부(33)는, 엔진(19)의 등연비율선에 기초하여 목표 타각값을 보정한다. 도 2에 등연비율선의 일례를 나타낸다. 도 2에서는, 종축에 엔진 토크를 나타내고 횡축에 엔진 회전수를 나타낸다.The correction unit 33 corrects the target steering angle value based on the fuel consumption, the first engine load variation amount, the second engine load amount, and the deviation amount. Therefore, in this embodiment, the 1st predictor 27 and the 2nd predictor 29 function as a predictor, and the corrector 33 functions as a corrector. Further, the correction unit 33 corrects the target steering angle value based on the constant fuel consumption line of the engine 19 . Fig. 2 shows an example of an equal fuel ratio line. In Fig. 2, the vertical axis represents engine torque and the horizontal axis represents engine revolutions.

선박(100)은, 목표 타각값, 또는 보정부(33)에서 보정된 목표 타각값에 기초하여 타각을 제어하는 키 제어부(35)와, 조타부(13)로부터의 명령을 받는 타각 명령 입력부(37)를 구비한다. 키 제어부(35)는, 보정부(33) 또는 타각 명령 입력부(37)로부터의 입력에 기초하여 타각을 제어한다. 따라서 키 제어부(35)는 선회 명령부에 상당한다. 예를 들어 긴급 회피 등을 행하기 위하여 오토파일럿 제어 시에 조타부(13)가 조작되면, 타각 명령 입력부(37)는 조타부(13)의 조작을 검출하고, 키 제어부(35)에 대하여 조타부(13)의 조작량에 따른 타각 명령값을 입력한다. 이 경우, 키 제어부(35)는 보정부(33)로부터의 출력에 관계없이 타각 명령 입력부(37)로부터의 타각 명령값에 기초하여 타각을 제어한다.The ship 100 includes a key control unit 35 that controls the steering angle based on the target steering angle value or the target steering angle value corrected by the correction unit 33, and a steering angle command input unit that receives a command from the steering unit 13 ( 37) is provided. The key control unit 35 controls the steering angle based on an input from the correction unit 33 or the steering angle command input unit 37 . Therefore, the key control unit 35 corresponds to a turning command unit. For example, when the steering unit 13 is operated during autopilot control to perform emergency avoidance or the like, the steering angle command input unit 37 detects the operation of the steering unit 13, and the key control unit 35 controls the steering. A steering angle command value according to the manipulated variable in section 13 is input. In this case, the key control unit 35 controls the steering angle based on the steering angle command value from the steering angle command input unit 37 regardless of the output from the correction unit 33 .

이하, 보정부(33)에 의한 보정 처리에 대하여 설명한다.The correction processing by the correction unit 33 will be described below.

〔외란에 기초하는 타각 보정〕[Target Angle Correction Based on Disturbance]

일 실시 형태에서는 보정부(33)는, 제1 예측부(27)에서 예측된 제1 엔진 부하 변동량에 기초하여 목표 타각값을 보정한다. 도 3은, 지정 항로를 항행하기 위한 목표 타각값의 경시 변화를 나타낸다. 도시의 예에서는, 타각을 일방향(예를 들어 오른쪽 선회 방향)으로 증감시키고 있고, 종축의 원점은 조타기(17)의 중립 위치를 나타낸다. 또한, 도 4는 제1 예측부(27)가 예측한 예측 부하, 즉 제1 엔진 부하 변동량의 경시 변화를 나타낸다. 도 4에 있어서 종축의 원점은 기준 부하를 나타낸다. 제1 엔진 부하 변동량은, 엔진 부하를 증가시키는 부하(양의 값이 되는 부하)와, 엔진 부하를 감소시키는 부하(음의 값이 되는 부하)를 포함한다. 보정부(33)는, 제1 엔진 부하 변동량이 증가를 나타내는 타이밍에서는 엔진 부하를 저감시키고, 제1 엔진 부하 변동량이 감소를 나타내는 타이밍에서는 엔진 부하를 증가시키는 보정 함수를 산출한다. 바꾸어 말하면 보정부(33)는, 제1 엔진 부하 변동량의 파형과 역위상의 보정 함수를 산출한다. 이 양태에서는 보정 함수의 각 시간에 있어서의 크기는 동 시각에 있어서의 예측 부하의 크기와 동일하다. 따라서 보정 함수는, 제1 엔진 부하 변동량의 파형을 횡축에 대하여 선 대칭으로 한 파형을 갖고(동 도면에 있어서 파선으로 나타냄), 제1 엔진 부하 변동량을 없어지게 한다. 보정부(33)는, 보정 함수를 목표 타각값에 적용하여 제1 엔진 부하 변동량을 없어지게 하는 목표 타각값을 얻는다. 이 경우, 제1 엔진 부하 변동량을 100% 없어지게 할 필요는 없고, 제1 엔진 부하 변동량을, 미리 결정된 일정 범위 내에 들어갈 정도로 작게 할 수 있으면 된다.In one embodiment, the correction unit 33 corrects the target steering angle value based on the first engine load variation amount predicted by the first prediction unit 27 . Fig. 3 shows the change over time of the target rudder angle value for navigating the specified route. In the illustrated example, the steering angle is increased or decreased in one direction (for example, the right turning direction), and the origin of the vertical axis represents the neutral position of the steering gear 17. 4 shows the change over time of the predicted load predicted by the first prediction unit 27, that is, the first engine load variation amount. In Fig. 4, the origin of the vertical axis represents the reference load. The first engine load variation amount includes a load that increases the engine load (a load that becomes a positive value) and a load that decreases the engine load (a load that becomes a negative value). The correcting unit 33 calculates a correction function that reduces the engine load at the timing indicating an increase in the first engine load variation amount and increases the engine load at the timing indicating a decrease in the first engine load variation amount. In other words, the correction unit 33 calculates a correction function that is in reverse phase with the waveform of the first engine load variation amount. In this aspect, the magnitude of the correction function at each time is equal to the magnitude of the predicted load at the same time. Therefore, the correction function has a waveform that made the waveform of the first engine load fluctuation amount line symmetrical with respect to the horizontal axis (indicated by a broken line in the same figure), and eliminates the first engine load fluctuation amount. The correction unit 33 applies the correction function to the target steering angle value to obtain a target steering angle value that eliminates the first engine load variation amount. In this case, it is not necessary to eliminate 100% of the first engine load variation amount, and it is only necessary to make the first engine load variation amount small enough to fall within a predetermined range.

도 5는, 보정된 목표 타각값을 나타낸다. 도 5에 도시한 바와 같이 보정된 목표 타각값은, 보정 함수와 마찬가지의 파형을 보정 전의 목표 타각값에 적용한 값이다.5 shows corrected target angle values. As shown in Fig. 5, the corrected target steering angle value is a value obtained by applying the same waveform as the correction function to the target steering angle value before correction.

도 4 및 도 5를 참조하여, 시각 t1에 있어서의 제1 엔진 부하 변동량은, 시각 t2에 있어서의 제1 엔진 부하 변동량보다도 크다. 이에 비해 도 5에 도시한 바와 같이, 시각 t1에 있어서의 보정된 타각은, 시각 t2에 있어서의 보정된 타각보다도 작다. 이와 같이, 제1 엔진 부하 변동량이 큰 타이밍에서는 타각을 작게 하여 엔진 부하를 저감시키고, 제1 엔진 부하 변동량이 작은 타이밍에서는 타각을 크게 하여 엔진 부하를 증가시킨다. 이에 의해, 제1 엔진 부하 변동량을 없어지게 하고, 외란을 받은 때의 엔진(19)의 부하 변동을 제로에 근접시켜(즉, 기준 부하에 근접시켜) 엔진(19)의 부하 변동을 적게 할 수 있다. 엔진(19)의 부하 변동을 적게 함으로써 엔진(19)의 연비를 저감시키는, 즉 연료 소비량을 저감시킬 수 있다.4 and 5 , the first engine load variation at time t1 is greater than the first engine load variation at time t2. In contrast, as shown in Fig. 5, the corrected steering angle at time t1 is smaller than the corrected steering angle at time t2. As described above, at the timing where the first engine load variation is large, the rudder angle is reduced to reduce the engine load, and at the timing where the first engine load variation is small, the rudder angle is increased to increase the engine load. As a result, the first engine load fluctuation amount can be eliminated, and the load fluctuation of the engine 19 when a disturbance is received can be reduced by making the load fluctuation of the engine 19 close to zero (ie, close to the reference load). there is. By reducing the load fluctuation of the engine 19, the fuel consumption of the engine 19 can be reduced, that is, the amount of fuel consumption can be reduced.

상기에서 얻은 보정된 목표 타각값을 그대로 사용하여 조타를 행해도 되고, 연비, 제2 예측 부하 및 어긋남양으로 얻어진 정보에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정해도 된다.Steering may be performed using the corrected target steering angle value obtained above as it is, or the corrected target steering angle value may be further corrected based on information obtained from the fuel economy, the second predicted load, and the amount of deviation.

〔등연비율선에 기초하는 제어〕[Control Based on Equal Fuel Ratio Line]

일 실시 형태에 있어서 보정부(33)는, 연비 산출부(25)에서 산출된 연비에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정한다. 이 경우, 보정부(33)는 연비가 악화될 경우에는 보정량을 크게 하여 연비를 개선하고, 연비의 악화가 없거나 미소한 경우에는 보정량을 0으로 하거나, 작게 한다. 보정량을 0으로 한다란, 제1 엔진 부하 변동량에 기초하여 보정된 목표 타각값을, 보정 전의 목표 타각값으로 되돌리는 것을 의미한다. 또한 보정량을 작게 한다란, 목표 타각값을, 제1 엔진 부하 변동량에 기초하여 보정된 목표 타각값과, 보정 전의 목표 타각값 사이의 임의의 값으로 하는 것을 의미한다.In one embodiment, the correction unit 33 further corrects the corrected target steering angle value based on the fuel economy calculated by the fuel economy calculation unit 25 . In this case, the correction unit 33 improves fuel efficiency by increasing the correction amount when fuel efficiency deteriorates, and sets the correction amount to 0 or decreases when there is no deterioration in fuel efficiency or is slight. Setting the correction amount to 0 means returning the target steering angle value corrected based on the first engine load variation amount to the target steering angle value before correction. Further, reducing the correction amount means setting the target steering angle value to an arbitrary value between the target steering angle value corrected based on the first engine load variation amount and the target steering angle value before correction.

도 2를 참조하여, 점 A는 현재의 엔진 상태를 나타낸다. 제1 엔진 부하 변동량에 대한 목표 타각값의 보정을 행한 경우에 있어서의 소정 타이밍에서의 엔진의 상태를 점 B 및 점 C로 각각 나타낸다. 점 A와 점 B는, 등연비율선 상, 동일한 연비를 나타낸다. 제1 엔진 부하 변동량이 엔진(19)에 적용되었다고 해도 연비가 현재의 값으로부터 악화되지 않는 것과 같은 경우(엔진 상태가 점 A로부터 점 B로 이행하는 경우), 보정부(33)는, 보정량을 0 또는 제1 엔진 부하 변동량에 대한 보정의 값보다도 적은 값으로 보정한다. 한편으로 제1 엔진 부하 변동량이 더하여진 때에 연비가 현재의 값으로부터 악화될 경우(점 A로부터 점 C로 천이하는 경우)에는, 보정부(33)는 제1 엔진 부하 변동량을 없어지게 하도록 목표 타각값을 보정하여 연비가 악화되지 않도록 한다.Referring to Fig. 2, point A represents the current engine condition. The state of the engine at a predetermined timing in the case of performing correction of the target steering angle value for the first engine load variation amount is indicated by points B and C, respectively. Point A and point B represent the same fuel economy on the equal fuel ratio line. Even if the first engine load variation amount is applied to the engine 19, when the fuel economy does not deteriorate from the current value (when the engine state transitions from point A to point B), the correction unit 33 determines the correction amount. Correction is made to a value smaller than the correction value for 0 or the first engine load variation amount. On the other hand, when the fuel efficiency deteriorates from the current value when the first engine load variation amount is added (when transitioning from point A to point C), the correction unit 33 sets the target ratio so that the first engine load variation amount disappears. Each value is corrected so that fuel efficiency does not deteriorate.

〔항로 어긋남양에 기초하는 제어〕[Control based on route deviation amount]

일 실시 형태에 있어서 보정부(33)는, 어긋남양 산출부(31)에서 산출된 어긋남양에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정한다. 이 경우, 보정부(33)는 현재 위치를 참조하고, 지정 항로로부터의 어긋남양이 제1 어긋남 역치 이상인 경우에는, 보정량을 작게 하여 지정 항로로의 복귀를 우선하고, 지정 항로로부터의 어긋남양이 제1 어긋남 역치 미만인 경우에는 보정량에 기초하여 예측 부하를 제거한다. 보정된 목표 타각값은, 제1 엔진 부하 변동량의 값에 따라서 목표 타각값보다도 작아지거나, 커지거나 한다. 따라서, 보정된 목표 타각값에 기초하여 계속하여 항행하면 지정 항로로부터 대폭으로 벗어나는 것도 생각된다. 보정부(33)는, 지정 항로로부터 미리 지정된 거리(어긋남양 역치) 이상 어긋난 경우, 보정량을 작게 하고, 보정량을 0으로 하거나 어긋남양이 어긋남양 역치 미만일 때의 보정량보다도 작은 값으로 한다.In one embodiment, the correction unit 33 further corrects the corrected target steering angle value based on the displacement amount calculated by the displacement amount calculation unit 31 . In this case, the correction unit 33 refers to the current position, and when the amount of deviation from the designated route is equal to or greater than the first threshold value, the correction amount is reduced to give priority to returning to the designated route, and the amount of deviation from the designated route is reduced. If it is less than the first deviation threshold, the predicted load is removed based on the correction amount. The corrected target steering angle value becomes smaller or larger than the target steering angle value according to the value of the first engine load variation amount. Therefore, it is possible to significantly deviate from the designated route if it continues to navigate based on the corrected target steering angle value. The correction unit 33 sets the correction amount to 0 or a value smaller than the correction amount when the deviation amount is less than the deviation threshold value, when the deviation is equal to or more than a predetermined distance (displacement amount threshold) from the designated route.

또한 보정부(33)는, 예측되는 항로의 어긋남양에 기초하여 목표 타각값의 보정량을 더 보정해도 된다. 어긋남양 산출부(31)는, 위치 정보에 기초하여 항행 중의 항로와 지정 항로의 어긋남양을 산출하고, 소정의 타이밍에 있어서, 보정된 목표 타각값으로 항행한 경우의 선박 위치를 예측한다. 어긋남양 산출부(31)는, 예측된 선박의 위치 지정 항로에 대한 어긋남양을 예측한다. 따라서, 어긋남양 산출부(31)는, 위치 취득부, 위치 예측부 및 어긋남양 예측부로서 기능한다. 보정부(33)는, 어긋남양이 제2 어긋남양 역치 이상인 경우, 지정 항로로의 복귀를 우선하여 목표 타각값의 보정량을 작게 하고, 보정량을 0으로 하거나 어긋남양이 제2 어긋남양 역치 미만일 때의 보정량보다도 작은 값으로 한다.Further, the correction unit 33 may further correct the correction amount of the target steering angle value based on the amount of deviation of the predicted route. The deviation amount calculation unit 31 calculates the amount of deviation between the route being navigated and the designated route based on the positional information, and predicts the position of the vessel when navigating with the corrected target steering angle value at a predetermined timing. The displacement amount calculation unit 31 predicts the displacement amount with respect to the predicted ship position designation route. Therefore, the displacement amount calculation unit 31 functions as a position acquisition unit, a position estimation unit, and a displacement amount prediction unit. The correcting unit 33 prioritizes return to the designated route when the deviation amount is equal to or greater than the second deviation amount threshold, reduces the correction amount of the target angle value, sets the correction amount to 0, or when the deviation amount is less than the second deviation amount threshold. It is set to a smaller value than the correction amount of .

〔목표 타각값의 변화량에 기초하는 제어〕[Control based on change amount of target steering angle value]

일 실시 형태에 있어서 보정부(33)는, 목표 타각값의 변화량에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정한다. 지정 항로를 따른 목표 타각값의 변화량이 큰(타각 역치 이상인) 경우, 선박(100)에 대하여 급선회가 요구되고 있고 지정 항로를 따르는 우선도가 높다고 생각된다. 보정부(33)는, 목표 타각값의 변화량이 타각 역치 이상인 경우, 보정된 목표 타각값의 보정량을 작게 한다. 또한, 타각 역치의 값은 선박의 선회 성능 등에 기초하여 적절히 결정 가능하다. 또한 목표 타각값이 큰 경우에, 보정량을 작게 해도 된다.In one embodiment, the correction unit 33 further corrects the corrected target steering angle value based on the amount of change in the target steering angle value. When the change in the target steering angle value along the designated route is large (more than the steering angle threshold value), it is considered that a quick turn is requested for the ship 100 and the priority of following the designated route is high. The correction unit 33 reduces the correction amount of the corrected target steering angle value when the change amount of the target steering angle value is equal to or greater than the steering angle threshold value. In addition, the value of the steering angle threshold can be appropriately determined based on the turning performance of the ship and the like. Further, when the target steering angle value is large, the correction amount may be reduced.

도 6은, 도 5의 일부를 확대한 도면이다. 도 5에서는, 시각 t3 및 t4에 있어서 목표 타각값의 변화량이 커지고 있고, 이 변화량이 타각 역치 이상이라고 한다. 이 경우, 보정부(33)는, 시각 t3 및 시각 t4의 직후 보정량을 작게 하고 목표 타각값에 근접시킨다. 타각이 크게 변화한 후, 소정 시간 경과 후, 보정량을 원상태로 돌려도 된다.FIG. 6 is an enlarged view of a part of FIG. 5 . In FIG. 5 , the amount of change in the target angle value increases at times t3 and t4, and it is assumed that this amount of change is equal to or greater than the objective angle threshold. In this case, the correction unit 33 reduces the amount of correction immediately after time t3 and time t4 and approaches the target steering angle value. The correction amount may be returned to its original state after a predetermined time has elapsed after the steering angle has greatly changed.

〔타각의 예측 변화량에 기초하는 제어〕[Control based on predicted change amount of steering angle]

일 실시 형태에 있어서 보정부(33)는, 제2 예측부(29)의 예측 결과에 기초하여 보정된 목표 타각값을 더 보정한다. 이 경우, 보정부(33)는, 제1 엔진 부하 변동량과, 제2 예측부(29)에서 예측한 타각에 기초하는 예측 부하, 즉 제2 엔진 부하 변동량을 가미하여 목표 타각값을 더 보정한다. 보정량은, 타각이 클수록 크고 타각이 작을수록 작다.In one embodiment, the correction unit 33 further corrects the corrected target steering angle value based on the prediction result of the second prediction unit 29 . In this case, the correction unit 33 further corrects the target steering angle value by adding the first engine load variation amount and the predicted load based on the steering angle predicted by the second prediction unit 29, that is, the second engine load variation amount. . The correction amount is larger as the steering angle is larger and smaller as the steering angle is smaller.

도 7은, 타각량에 따라서 보정량을 보정한 때의 타각 경시 변화를 나타낸다. 도 7에 있어서 실선은, 도 5와 관련하여 설명한 보정된 목표 타각값을 나타내고, 파선은 보정된 목표 타각값을 또한 타각에 따라서 보정한 타각값을 나타낸다. 이렇게 보정된 목표 타각값을 또한 제2 예측부(29)의 예측 결과에 기초하여 작게 함으로써, 엔진 부하의 증감을 줄일 수 있다.Fig. 7 shows the change with the lapse of time of the steering angle when the correction amount is corrected according to the steering angle amount. In FIG. 7 , the solid line represents the corrected target steering angle value described in relation to FIG. 5 , and the broken line indicates the corrected steering angle value obtained by correcting the corrected target steering angle value according to the steering angle. By further reducing the corrected target steering angle value based on the predicted result of the second prediction unit 29, the change in engine load can be reduced.

도 8은, 제어 장치(23)에 의한 일련의 제어를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(23)는, 오토파일럿 제어가 온이 되면 일련의 처리를 개시한다. 스텝 S1에 있어서 제어 장치(23)는, 현재의 엔진 출력이 출력 역치 미만인지를 판단한다. 엔진 출력은 연료 투입량, 엔진 회전수, 주 기기 출력계의 계측 결과로부터 취득할 수 있다. 엔진의 출력이 적은 경우, 타각의 제어에 대한 선박(100)의 선회성이 낮다. 한편으로 엔진 출력이 일정량 이상이면, 타각의 제어에 대한 선박(100)의 선회성이 높아진다. 부하 역치는, 선박(100)의 선회성을 고려하여 미리 결정된다. 엔진 출력이 부하 역치 미만인 경우(스텝 S1의 Y), 목표 타각값을 보정하지 않고, 스텝 S2에 있어서 제어 장치(23)는 목표 타각값에 따라서 타각을 제어한다.8 is a flowchart showing a series of controls by the control device 23. The control device 23 starts a series of processes when the autopilot control is turned on. In step S1, the control device 23 determines whether or not the current engine output is less than the output threshold. The engine output can be acquired from the measurement results of the fuel input amount, engine speed, and main machine output meter. When the output of the engine is small, the turnability of the vessel 100 for controlling the rudder angle is low. On the other hand, if the engine output is a certain amount or more, the turnability of the ship 100 for controlling the rudder angle increases. The load threshold value is determined in advance in consideration of the turnability of the vessel 100 . When the engine output is less than the load threshold (Y in step S1), the target steering angle value is not corrected, and the controller 23 controls the steering angle according to the target steering angle value in step S2.

주 기기의 출력이 역치 이상인 경우(스텝 S1의 N), 스텝 S3에 있어서 제어 장치(23)는, 제1 예측부(27)의 예측 결과에 기초하여 외란에 의한 부하 변동을 예측한다. 스텝 S4에 있어서 제어 장치(23)는, 스텝 S1의 예측 결과에 기초하여 목표 타각값을 보정한다. 스텝 S4에서는, 제1 예측부(27)의 예측 결과에 기초하여 취득한 보정된 목표 타각값, 또는 연비 산출부(25) 등으로 얻어진 정보에 기초하여 더 보정된 목표 타각값의 어느 쪽을 채용해도 된다. 스텝 S5에 있어서 제어 장치(23)는, 보정된 목표 타각값에 따라서 타각을 제어한다.When the output of the main device is equal to or greater than the threshold value (N in step S1), the controller 23 predicts the load fluctuation due to the disturbance based on the prediction result of the first prediction unit 27 in step S3. In step S4, the control device 23 corrects the target steering angle value based on the prediction result in step S1. In step S4, either the corrected target steering angle value obtained based on the prediction result of the first prediction unit 27 or the target steering angle value further corrected based on the information obtained by the fuel economy calculation unit 25 or the like is employed. do. In step S5, the control device 23 controls the steering angle according to the corrected target steering angle value.

상기 일련의 처리를 행하고 있는 동안에, 타각 명령 입력부(37)로부터의 입력이 있었을 경우, 타각 명령 입력값에 기초하여 타각을 제어한다. 또한, 스텝 S1에 있어서의 처리는, 어느 타이밍에서 행해도 된다.If there is an input from the steering command input unit 37 during the above series of processing, steering is controlled based on the steering command input value. In addition, the process in step S1 may be performed at any timing.

이렇게 제어 장치(23)는, 제1 예측부(27)에 의한 예측 결과에 기초하여 목표 타각값을 보정할 수 있다. 이에 의해, 외란의 영향에 의한 엔진의 부하 변동을 억제하고, 엔진의 부하를 일정하게 유지하여 연비를 향상시킬 수 있다.In this way, the control device 23 can correct the target steering angle value based on the prediction result by the first prediction unit 27 . Accordingly, it is possible to suppress fluctuations in the engine load due to the influence of external disturbances, and to maintain a constant engine load to improve fuel efficiency.

또한, 제1 예측부(27)에서 예측된 예측 부하의 변동량을 제거하는 것과 같은 보정 함수를 사용함으로써 엔진의 부하 변동을 미소 또는 제로로 할 수 있다.In addition, by using a correction function such as removing the fluctuation amount of the predicted load predicted by the first prediction unit 27, the load fluctuation of the engine can be made small or zero.

또한, 주 기기의 출력이 출력 역치 미만인 경우에는, 목표 타각값을 보정하지 않고, 목표 타각값에 따라서 타각을 제어함으로써, 지정 항로로부터의 어긋남을 적게 할 수 있다.Further, when the output of the main device is less than the output threshold value, the deviation from the specified route can be reduced by controlling the steering angle according to the target steering angle value without correcting the target steering angle value.

또한, 목표 타각값의 변화량에 따라서 보정량을 더 보정함으로써, 급선회가 요구되고 있을 때에는 선박(100)의 선회를 우선시킬 수 있다.In addition, by further correcting the correction amount according to the amount of change in the target steering angle value, when a quick turn is requested, the turn of the ship 100 can be given priority.

또한, 연비 산출부(25)의 산출 결과를 사용함으로써 연비가 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, fuel efficiency can be further improved by using the calculation result of the fuel economy calculation unit 25 .

또한, 어긋남양 산출부(31)의 산출 결과를 사용함으로써 지정 항로로부터의 어긋남을 적게 할 수 있다.In addition, by using the calculation result of the deviation amount calculating section 31, deviation from the specified route can be reduced.

또한, 제2 예측부(29)의 예측 결과를 사용함으로써 엔진의 부하를 보다 일정하게 유지할 수 있고, 연비가 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, by using the prediction result of the second prediction unit 29, the load of the engine can be kept more constant, and fuel efficiency can be further improved.

또한, 타각 명령 입력부(37)의 입력을 사용함으로써, 긴급 회피 등을 확실하게 실행할 수 있다.In addition, by using input from the steering angle command input unit 37, emergency avoidance or the like can be executed reliably.

본 발명은 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 실시 형태의 각 구성은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.This invention is not limited to embodiment, Each structure of embodiment can be changed suitably within the range which does not deviate from the meaning of this invention.

실시 형태에서는, 제어 장치(23)는 연료 소비율〔g/kW·h〕을 저감시켜서 연비가 악화되지 않는 것과 같은 제어를 행하기로 하였다. 그러나, 제어 장치(23)는 연료 소비율로 바꾸어서 단위 시간당의 연료 소비량을 나타내는 연료 소비량〔㎥/h〕에 기초하여, 연료 소비량을 저감시켜서 연비가 악화되지 않는 것과 같은 제어를 행하는 것이어도 된다.In the embodiment, the control device 23 reduces the fuel consumption rate [g/kW·h] to perform control such that fuel efficiency does not deteriorate. However, the control device 23 may perform control such that the fuel consumption is not deteriorated by reducing the fuel consumption amount based on the fuel consumption amount [m 3 /h] representing the fuel consumption amount per unit time by converting it into a fuel consumption rate.

타각의 예측 변화량은, 미리 외란에 기초하는 타각 보정의 보정 함수를 산출할 때에 편성해 넣어도 된다.The predicted steering angle change amount may be combined in advance when calculating a correction function for steering angle correction based on disturbance.

또한, 상기 실시 형태를 일반화하면 이하와 같은 선박의 제어 방법이 얻어진다. 지정 항로 항행 시의 주 기기의 소정 타이밍의 부하를 예측하고, 상기 예측 결과에 기초하여, 엔진의 부하가 상기 소정 타이밍에 증가한다고 예측되는 경우에는 상기 소정 타이밍에서의 타각을 저감시키고, 상기 소정 타이밍에 감소한다고 예측되는 경우에는 상기 소정 타이밍에서의 타각을 증가시키도록 상기 지정 항로를 항행하기 위한 목표 타각값을 보정하고, 상기 보정된 목표 타각값에 따라서 타각을 제어하는, 제어 방법.In addition, generalizing the above embodiment, the following ship control method is obtained. The load of the main machine at a predetermined timing during navigation on a designated route is predicted, and when the engine load is predicted to increase at the predetermined timing based on the prediction result, the rudder angle at the predetermined timing is reduced, and the predetermined timing and correcting a target steering angle value for navigating the specified route so as to increase the steering angle at the predetermined timing, and controlling the steering angle according to the corrected target steering angle value.

15: 추진력 발생부, 17: 조타기, 19: 엔진, 21: 프로펠러, 23: 제어 장치, 25: 연비 산출부, 29: 제2 예측부, 31: 어긋남양 산출부, 33: 보정부, 35: 키 제어부, 100: 선박15: propulsion generating unit, 17: steering gear, 19: engine, 21: propeller, 23: control device, 25: fuel economy calculation unit, 29: second prediction unit, 31: deviation amount calculation unit, 33: correction unit, 35: Key control unit, 100: ship

Claims (17)

프로펠러(21)와, 상기 프로펠러(21)에 회전 동력을 전달함으로써 선박(100)을 추진시키기 위한 엔진(19)과, 상기 선박(100)을 선회시키기 위한 조타기(17)와, 상기 선박(100)이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기(17)의 목표 타각값의 명령을 출력하는 선회 명령부(13)를 구비하는 상기 조타기(17)를 제어하는 키 제어 장치이며,
상기 선박(100)이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서의 외란에 의해 발생하는 상기 엔진(19)의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진(19)의 부하의 기준 부하에 대한 부하 변동량을 산출하는 예측부(27, 29)와,
상기 부하 변동량에 기초하여, 상기 엔진(19)의 연비를 저감시키도록 상기 목표 타각값을 보정하는 보정부(33)와,
보정된 상기 목표 타각값에 따라서 상기 조타기(17)를 제어하는 키 제어부(35)를 구비하고,
상기 보정부(33)는, 상기 예측부(27, 29)에서 예측한 상기 엔진(19)의 부하 변동량을 미리 결정된 범위 내에 들어가도록 타각을 보정하는, 키 제어 장치.
A propeller 21, an engine 19 for propelling the ship 100 by transmitting rotational power to the propeller 21, a steering gear 17 for turning the ship 100, and the ship 100 ) is a key control device for controlling the steering gear 17 having a turning command unit 13 that outputs a command for a target steering angle value of the steering gear 17 to navigate on a designated route,
The load of the engine 19 caused by the disturbance at a predetermined timing while the ship 100 is navigating the designated route is predicted, and the load of the predicted load of the engine 19 is relative to the reference load. Prediction units 27 and 29 for calculating the amount of change;
a correction unit (33) correcting the target steering angle value to reduce the fuel consumption of the engine (19) based on the load variation amount;
A key control unit 35 for controlling the steering gear 17 according to the corrected target steering angle value,
The correction unit (33) corrects the steering angle so that the amount of change in the load of the engine (19) predicted by the prediction unit (27, 29) falls within a predetermined range.
프로펠러(21)와, 상기 프로펠러(21)에 회전 동력을 전달함으로써 선박(100)을 추진시키기 위한 엔진(19)과, 상기 선박(100)을 선회시키기 위한 조타기(17)와, 상기 선박(100)이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기(17)의 목표 타각값의 명령을 출력하는 선회 명령부(13)를 구비하는 상기 조타기(17)를 제어하는 키 제어 장치이며,
상기 선박(100)이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서의 외란에 의해 발생하는 상기 엔진(19)의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진(19)의 부하의 기준 부하에 대한 부하 변동량을 산출하는 예측부(27, 29)와,
상기 부하 변동량에 기초하여, 상기 엔진(19)의 연료 소비량을 저감시키도록 상기 목표 타각값을 보정하는 보정부(33)와,
보정된 상기 목표 타각값에 따라서 상기 조타기(17)를 제어하는 키 제어부(35)를 구비하고,
상기 보정부(33)는, 상기 예측부(27, 29)에서 예측한 상기 엔진(19)의 부하 변동량을 미리 결정된 범위 내에 들어가도록 타각을 보정하는, 키 제어 장치.
A propeller 21, an engine 19 for propelling the ship 100 by transmitting rotational power to the propeller 21, a steering gear 17 for turning the ship 100, and the ship 100 ) is a key control device for controlling the steering gear 17 having a turning command unit 13 that outputs a command for a target steering angle value of the steering gear 17 to navigate on a designated route,
The load of the engine 19 caused by the disturbance at a predetermined timing while the ship 100 is navigating the designated route is predicted, and the load of the predicted load of the engine 19 is relative to the reference load. Prediction units 27 and 29 for calculating the amount of change;
a correcting unit (33) correcting the target steering angle value to reduce the fuel consumption of the engine (19) based on the load fluctuation amount;
A key control unit 35 for controlling the steering gear 17 according to the corrected target steering angle value,
The correction unit (33) corrects the steering angle so that the amount of change in the load of the engine (19) predicted by the prediction unit (27, 29) falls within a predetermined range.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보정부(33)는, 상기 예측부(27, 29)에서 예측한 상기 엔진(19)의 부하 변동량을 없어지게 하도록 타각을 보정하는, 키 제어 장치.The key control device according to claim 1 or 2, wherein the correction unit (33) corrects the steering angle so as to eliminate the amount of change in the load of the engine (19) predicted by the prediction unit (27, 29). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보정부(33)는, 상기 엔진(19)의 부하가 상기 소정 타이밍에서 상기 기준 부하에 대하여 증가한다고 예측되는 경우에는, 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값을 상기 부하 변동량에 기초하여 작게 하도록 보정하는, 키 제어 장치.The method of claim 1 or 2, wherein the correction unit (33), when the load of the engine (19) is predicted to increase with respect to the reference load at the predetermined timing, the target steering wheel at the predetermined timing A key control device that corrects each value so as to be small based on the load fluctuation amount. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보정부(33)는, 상기 엔진(19)의 부하가 상기 소정 타이밍에서 감소한다고 예측되는 경우에는, 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값을 상기 부하 변동량에 기초하여 크게 하도록 보정하는, 키 제어 장치.The load change amount according to claim 1 or 2, wherein the correction unit (33) sets the target steering angle value at the predetermined timing when it is predicted that the load of the engine (19) decreases at the predetermined timing. A key control device that is corrected to increase based on . 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기준 부하는, 현재의 엔진(19)의 부하인, 키 제어 장치.The key control device according to claim 1 or 2, wherein the reference load is a current load of the engine (19). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보정부(33)는, 상기 예측부(27, 29)에서 예측한 상기 엔진(19)의 부하 변동량이 일정한 범위 내가 되도록 타각을 보정하는, 키 제어 장치.The key control device according to claim 1 or 2, wherein the correction unit (33) corrects the steering angle so that the amount of change in load of the engine (19) predicted by the prediction unit (27, 29) is within a certain range. . 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보정부(33)는, 현재의 타각값에 대한 상기 목표 타각값의 변화량이 타각 역치 이상인 경우, 상기 타각 역치 미만인 경우와 비교하여 상기 목표 타각값의 보정량을 작게 하는, 키 제어 장치.The method of claim 1 or 2, wherein the correction unit (33), when the change amount of the target objective angle value with respect to the current objective angle value is greater than or equal to the objective angle threshold value, compares the amount of correction of the target objective angle value with less than the objective objective angle value. A key control device that makes . 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 엔진(19)의 부하가 부하 역치 미만인 경우, 상기 키 제어부(35)는, 보정되어 있지 않은 상기 목표 타각값에 따라서 타각을 제어하는, 키 제어 장치.The key control device according to claim 1 or 2, wherein, when the load of the engine (19) is less than a load threshold, the key control unit (35) controls the steering angle according to the uncorrected target steering angle value. 제1항 또는 제2항에 있어서, 현재의 엔진(19) 토크, 현재의 엔진(19) 회전수 및 상기 엔진(19)에 대한 연료 분사량에 기초하여 현재의 연비를 산출하는 연비 산출부(25)와,
상기 현재의 엔진(19) 회전수를 유지한 때의 상기 소정 타이밍에 있어서의 연비를, 상기 부하 변동량에 기초하여 예측하는 연비 예측부(27, 29)를 구비하고,
상기 보정부(33)는, 상기 현재의 연비와 상기 연비 예측부(27, 29)의 예측 결과에 기초하여 상기 목표 타각값을 보정하는, 키 제어 장치.
The fuel economy calculator (25) according to claim 1 or 2, which calculates the current fuel economy based on the current engine (19) torque, the current engine (19) speed, and the fuel injection amount for the engine (19). )and,
a fuel consumption predicting unit (27, 29) for predicting fuel consumption at the predetermined timing when the current engine (19) rotational speed is maintained based on the load variation amount;
wherein the correcting unit (33) corrects the target steering angle value based on the current fuel efficiency and the predicted result of the fuel efficiency predicting units (27, 29).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선박(100)의 현재 위치를 취득하는 위치 취득부와,
상기 선박(100)의 현재 위치의 상기 지정 항로에 대한 어긋남양을 산출하는 어긋남양 산출부(31)를 구비하고,
상기 보정부(33)는, 상기 어긋남양이 소정의 역치 이상인 경우, 상기 목표 타각값의 보정량을 작게 하는, 키 제어 장치.
The method of claim 1 or 2, wherein a location acquisition unit for acquiring the current location of the vessel (100);
Equipped with a displacement amount calculation unit 31 for calculating a displacement amount of the current position of the vessel 100 with respect to the designated route,
wherein the correction unit (33) reduces the amount of correction of the target steering angle value when the amount of deviation is equal to or greater than a predetermined threshold value.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소정 타이밍에 있어서, 보정된 상기 목표 타각값으로 상기 조타기(17)를 제어한 경우의 상기 선박(100)의 위치를 예측하는 위치 예측부(27, 29)와,
예측된 상기 선박(100)의 위치의 상기 지정 항로에 대한 어긋남양을 예측하는 어긋남양 예측부(27, 29)를 구비하고,
상기 보정부(33)는, 상기 어긋남양이 소정의 역치 이상인 경우, 상기 목표 타각값의 보정량을 작게 하는, 키 제어 장치.
The position predicting unit (27, 29) according to claim 1 or 2, which predicts the position of the ship (100) when the steering gear (17) is controlled with the corrected target steering angle value at the predetermined timing. )and,
A misalignment amount prediction unit 27, 29 for predicting the amount of misalignment of the predicted position of the ship 100 with respect to the designated route,
wherein the correction unit (33) reduces the amount of correction of the target steering angle value when the amount of deviation is equal to or greater than a predetermined threshold value.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 예측부(27, 29)는, 상기 소정 타이밍에 있어서의 상기 목표 타각값에 기초하여 상기 조타기(17)를 제어함으로써 발생하는 상기 엔진(19)의 부하를 예측하고, 외란에 의해 발생하는 상기 엔진(19)의 부하와, 상기 조타기(17)를 제어함으로써 발생하는 상기 엔진(19)의 부하에 기초하여, 상기 부하 변동량을 산출하는, 키 제어 장치.The load of the engine (19) generated by controlling the steering gear (17) based on the target steering angle value at the predetermined timing according to claim 1 or 2, wherein the prediction unit (27, 29) , and calculates the load fluctuation amount based on the load of the engine (19) generated by disturbance and the load of the engine (19) generated by controlling the steering gear (17). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 예측부(27, 29)는, 해상 정보 및 기상 정보의 적어도 한쪽에 기초하여, 상기 외란에 의한 엔진(19)의 부하를 예측하는, 키 제어 장치.The key control device according to claim 1 or 2, wherein the prediction unit (27, 29) predicts a load of the engine (19) due to the disturbance based on at least one of marine information and meteorological information. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선박(100)은, 조작자로부터의 타각 명령값이 입력되는 타각 명령 입력부(37)를 구비하고,
상기 키 제어부(35)는, 상기 타각 명령 입력부(37)에 타각 명령이 입력된 경우, 상기 타각 명령을 따라서 상기 조타기(17)를 제어하고, 상기 타각 명령 입력부(37)에 상기 타각 명령이 입력되지 않은 경우, 보정된 상기 목표 타각값에 따라서 상기 조타기(17)를 제어하는, 키 제어 장치.
The method of claim 1 or 2, wherein the ship (100) is provided with a steering command input unit (37) to which a steering command value from an operator is input,
When a steering command is input to the steering command input unit 37, the key controller 35 controls the steering gear 17 according to the steering command, and inputs the steering command to the steering command input unit 37. If not, the key control device for controlling the steering gear 17 according to the corrected target steering angle value.
프로펠러(21)와, 상기 프로펠러(21)에 회전 동력을 전달함으로써 선박(100)을 추진시키기 위한 엔진(19)과, 상기 선박(100)을 선회시키기 위한 조타기(17)와, 상기 선박(100)이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기(17)의 목표 타각값의 명령을 출력하는 선회 명령부(13)를 구비하는 상기 조타기(17)를 제어하는 키 제어 장치이며,
상기 선박(100)이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서의 외란에 의해 발생하는 상기 엔진(19)의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진(19)의 부하의 기준 부하에 대한 부하 변동량을 산출하는 예측부(27, 29)와,
상기 부하 변동량에 기초하여, 상기 엔진(19)의 부하가 상기 소정 타이밍에서 상기 기준 부하에 대하여 증가한다고 예측되는 경우에는, 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값을 상기 부하 변동량에 기초하여 작게 하도록, 그리고 상기 엔진(19)의 부하가 상기 소정 타이밍에서 감소한다고 예측되는 경우에는, 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 목표 타각값을 상기 부하 변동량에 기초하여 크게 하도록 보정하는 것 중 적어도 어느 한쪽을 실행하는 보정부(33)와,
보정된 상기 목표 타각값에 따라서 상기 조타기(17)를 제어하는 키 제어부(35)를 구비하고,
상기 보정부(33)는, 상기 예측부(27, 29)에서 예측한 상기 엔진(19)의 부하 변동량을 미리 결정된 범위 내에 들어가도록 타각을 보정하는, 키 제어 장치.
A propeller 21, an engine 19 for propelling the ship 100 by transmitting rotational power to the propeller 21, a steering gear 17 for turning the ship 100, and the ship 100 ) is a key control device for controlling the steering gear 17 having a turning command unit 13 that outputs a command for a target steering angle value of the steering gear 17 to navigate on a designated route,
The load of the engine 19 caused by the disturbance at a predetermined timing while the ship 100 is navigating the designated route is predicted, and the load of the predicted load of the engine 19 is relative to the reference load. Prediction units 27 and 29 for calculating the amount of change;
When the load of the engine 19 is predicted to increase with respect to the reference load at the predetermined timing based on the load variation amount, the target steering angle value is made small based on the load variation amount at the predetermined timing; And, when it is predicted that the load of the engine 19 will decrease at the predetermined timing, a correcting unit that performs at least one of correcting so as to increase the target steering angle value based on the load variation amount at the predetermined timing. (33) and,
A key control unit 35 for controlling the steering gear 17 according to the corrected target steering angle value,
The correction unit (33) corrects the steering angle so that the amount of change in the load of the engine (19) predicted by the prediction unit (27, 29) falls within a predetermined range.
프로펠러(21)와,
상기 프로펠러(21)에 회전 동력을 전달함으로써 선박(100)을 추진시키기 위한 엔진(19)과,
상기 선박(100)을 선회시키기 위한 조타기(17)와,
상기 선박(100)이 지정 항로를 항행하도록 상기 조타기(17)의 목표 타각값의 명령을 출력하는 선회 명령부(13)와,
상기 조타기(17)를 제어하는 키 제어 장치를 구비하고,
상기 키 제어 장치는,
상기 선박(100)이 상기 지정 항로를 항행하는 동안의 소정 타이밍에 있어서의 외란에 의해 발생하는 상기 엔진(19)의 부하를 예측하고, 예측된 상기 엔진(19)의 부하의 기준 부하에 대한 부하 변동량을 산출하는 예측부(27, 29)와,
상기 부하 변동량에 기초하여, 상기 엔진(19)의 연비를 저감시키도록 상기 목표 타각값을 보정하는 보정부(33)와,
보정된 상기 목표 타각값에 따라서 상기 조타기(17)를 제어하는 키 제어부(35)를 구비하고,
상기 보정부(33)는, 상기 예측부(27, 29)에서 예측한 상기 엔진(19)의 부하 변동량을 미리 결정된 범위 내에 들어가도록 타각을 보정하는, 선박(100).
With the propeller 21,
An engine 19 for propelling the ship 100 by transmitting rotational power to the propeller 21;
A steering gear 17 for turning the ship 100;
A turn command unit 13 outputting a command for a target steering angle value of the steering gear 17 so that the ship 100 navigates a designated route;
A key control device for controlling the steering gear 17 is provided,
The key control device,
The load of the engine 19 caused by the disturbance at a predetermined timing while the ship 100 is navigating the designated route is predicted, and the load of the predicted load of the engine 19 is relative to the reference load. Prediction units 27 and 29 for calculating the amount of change;
a correction unit (33) correcting the target steering angle value to reduce the fuel consumption of the engine (19) based on the load variation amount;
A key control unit 35 for controlling the steering gear 17 according to the corrected target steering angle value,
The correction unit 33 corrects the steering angle so that the load variation of the engine 19 predicted by the prediction units 27 and 29 falls within a predetermined range.
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