JPH0132639Y2 - - Google Patents
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- JPH0132639Y2 JPH0132639Y2 JP3398583U JP3398583U JPH0132639Y2 JP H0132639 Y2 JPH0132639 Y2 JP H0132639Y2 JP 3398583 U JP3398583 U JP 3398583U JP 3398583 U JP3398583 U JP 3398583U JP H0132639 Y2 JPH0132639 Y2 JP H0132639Y2
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- steering
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- turning
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、船舶の操舵制御装置に関し、特に舵
のほかに補助操船装置（例えば、ウオータージエ
ツト）をそなえた船舶の操舵制御装置に関する。
のほかに補助操船装置（例えば、ウオータージエ
ツト）をそなえた船舶の操舵制御装置に関する。
一般に、船舶において主たる操船装置は舵であ
り、舵以外の補助操船装置としては、サイドスラ
スタ、首振り式プロペラ、空中プロペラ、ウオー
タージエツト等、各種多様のものがある。
り、舵以外の補助操船装置としては、サイドスラ
スタ、首振り式プロペラ、空中プロペラ、ウオー
タージエツト等、各種多様のものがある。
第１，２図は、補助操船装置としてウオーター
ジエツトを装備した、補助操船装置付き船舶を示
すもので、第１図はその側面図、第２図は第１図
の−矢視断面図である。
ジエツトを装備した、補助操船装置付き船舶を示
すもので、第１図はその側面図、第２図は第１図
の−矢視断面図である。
第１，２図に示すように、主船体１はプロペラ
２を有しており、プロペラ２の後方に舵３が配設
されている。
２を有しており、プロペラ２の後方に舵３が配設
されている。
また、舵３は操舵機４によつて回動させられる
ようになつている。
ようになつている。
一方、インレツト５より取り入れた船外の水
は、インペラ６により加速され、ダクト７を経て
アウトレツト８より噴出される。
は、インペラ６により加速され、ダクト７を経て
アウトレツト８より噴出される。
これにより、プロペラ２の発生する推力に加え
て、主船体１の推力が得られる。
て、主船体１の推力が得られる。
この時、アウトレツト８の水平方向噴出角を変
化させることにより、主船体１を回頭させるモー
メントが得られ、操船が実行される。
化させることにより、主船体１を回頭させるモー
メントが得られ、操船が実行される。
第３図は、ウオータージエツトを装備する船舶
の旋回の様子を説明するための平面図である。
の旋回の様子を説明するための平面図である。
まず、舵角δとウオータージエツト噴出角δw
を設定することにより、旋回角速度γが得られ
る。
を設定することにより、旋回角速度γが得られ
る。
この時、重心Ｇの持つ前進速度Ｕと船体中心線
とのなす角、つまり斜航角βも生ずる。
とのなす角、つまり斜航角βも生ずる。
このようなＵ，β，γの変化のため、舵３へ流
入する水流９の流入方向、すなわち、有効舵角δe
も変化し、結果として得られる舵直圧力FNも変
化する。
入する水流９の流入方向、すなわち、有効舵角δe
も変化し、結果として得られる舵直圧力FNも変
化する。
一般に、旋回の発達とともに、舵角δは一定で
あつても有効舵角δe、舵直圧力FNは減少する。
あつても有効舵角δe、舵直圧力FNは減少する。
この様子を示したものが第４図ａ〜ｄであり、
同図ａにおいては舵角δ、ウオータージエツト噴
出角δwは０から増大させられ、以後ある一定値
に保持されている。
同図ａにおいては舵角δ、ウオータージエツト噴
出角δwは０から増大させられ、以後ある一定値
に保持されている。
この場合、旋回角速度γは徐々に増大し、旋回
は発達する。［第４図ｂ参照］ これとともに前進速度Ｕは低下し、斜航角βは
増大する。［第４図ｃ参照］ この結果、舵角δが一定であつても、舵３へ流
入する水流９の流入方向、すなわち有効舵角δeは
減少し、舵直圧力FNも減少する。
は発達する。［第４図ｂ参照］ これとともに前進速度Ｕは低下し、斜航角βは
増大する。［第４図ｃ参照］ この結果、舵角δが一定であつても、舵３へ流
入する水流９の流入方向、すなわち有効舵角δeは
減少し、舵直圧力FNも減少する。
この傾向は、補助操船装置、この例ではウオー
タージエツトの、船体１を旋回させようとする強
制力が強ければ強い程著しく、第４図ｄに示すご
とく、時間ｔ＝Ｔ以後ではδe，FNとも旋回初期
とは符号が逆になる。
タージエツトの、船体１を旋回させようとする強
制力が強ければ強い程著しく、第４図ｄに示すご
とく、時間ｔ＝Ｔ以後ではδe，FNとも旋回初期
とは符号が逆になる。
このような状態において、舵３はもはや旋回を
助長させる効果を現わさずむしろ旋回を阻止する
逆効果を示すことになる。
助長させる効果を現わさずむしろ旋回を阻止する
逆効果を示すことになる。
すなわち、ウオータージエツトで強い旋回力を
得ようと努力しているにもかかわらず、少し旋回
が発達すると舵３が旋回に対する抵抗を生じるよ
うになるという問題点がある。
得ようと努力しているにもかかわらず、少し旋回
が発達すると舵３が旋回に対する抵抗を生じるよ
うになるという問題点がある。
本考案はこのような問題点の解消をはかろうと
するもので、船舶が舵および補助操船装置の作動
によつて旋回する際に、主操船装置である舵に旋
回抵抗が生じるのを防止して、船体の旋回性能を
向上させうるようにした、補助操船装置付き船舶
の操舵制御装置を提供することを目的とする。
するもので、船舶が舵および補助操船装置の作動
によつて旋回する際に、主操船装置である舵に旋
回抵抗が生じるのを防止して、船体の旋回性能を
向上させうるようにした、補助操船装置付き船舶
の操舵制御装置を提供することを目的とする。
このため、本考案の補助操船装置付き船舶の操
舵制御装置は、舵を回動する操舵機と、上記舵を
所要の舵角に回動させるべく上記操舵機へ制御信
号を送るための設定舵角発信器とをそなえ、上記
船舶が上記補助操船装置の作動を伴つて旋回する
際に同舵に流れ込む水流に対する同舵の傾き角ま
たはそれに基づいて同舵に生じる直圧力を検出す
る検出器が設けられ、上記設定舵角発信器から上
記操舵機へ送られる制御信号を上記検出器からの
検出信号を受けて補正する指令舵角発信器が上記
設定舵角発信器と上記操舵機との間に介装された
ことを特徴としている。
舵制御装置は、舵を回動する操舵機と、上記舵を
所要の舵角に回動させるべく上記操舵機へ制御信
号を送るための設定舵角発信器とをそなえ、上記
船舶が上記補助操船装置の作動を伴つて旋回する
際に同舵に流れ込む水流に対する同舵の傾き角ま
たはそれに基づいて同舵に生じる直圧力を検出す
る検出器が設けられ、上記設定舵角発信器から上
記操舵機へ送られる制御信号を上記検出器からの
検出信号を受けて補正する指令舵角発信器が上記
設定舵角発信器と上記操舵機との間に介装された
ことを特徴としている。
以下図面により本考案の実施例について説明す
ると、第５，６図は本考案の第１実施例としての
補助操船装置付き船舶の操舵制御装置を示すもの
で、第５図はその全体構成図、第６図ａ〜ｄはい
ずれもその作用を示すグラフであり、舵３は操舵
機４により回転駆動されるようになつている。
ると、第５，６図は本考案の第１実施例としての
補助操船装置付き船舶の操舵制御装置を示すもの
で、第５図はその全体構成図、第６図ａ〜ｄはい
ずれもその作用を示すグラフであり、舵３は操舵
機４により回転駆動されるようになつている。
設定舵角発信器１２は、操船者の意図する舵
角、つまり設定舵角δに対応する制御信号である
電気信号を発生する。
角、つまり設定舵角δに対応する制御信号である
電気信号を発生する。
また、舵３上部に取り付けられた検出器として
の舵直圧力検出部１０は、舵３に作用する垂直圧
力、つまり舵直圧力FN（第３図参照）によつて発
生する歪を検出し、同検出信号は舵直圧力検出用
アンプ１１によつて、舵直圧力FNに対応する電
気信号に変換される。
の舵直圧力検出部１０は、舵３に作用する垂直圧
力、つまり舵直圧力FN（第３図参照）によつて発
生する歪を検出し、同検出信号は舵直圧力検出用
アンプ１１によつて、舵直圧力FNに対応する電
気信号に変換される。
これらの電気信号は、指令舵角発信器１３に入
力され、指令舵角発信器１３は、舵直圧力検出部
１０からの検出信号を受けて制御信号を補正する
ようになつており、次に示すアルゴリズムに従つ
て操舵機用指令舵角δ*に対応する電気信号を発生
して操舵機４へ伝送する。
力され、指令舵角発信器１３は、舵直圧力検出部
１０からの検出信号を受けて制御信号を補正する
ようになつており、次に示すアルゴリズムに従つ
て操舵機用指令舵角δ*に対応する電気信号を発生
して操舵機４へ伝送する。
(1) 設定舵角δと舵直圧力FNとが同符号の場合
操船者が設定した旋回方向と、舵３に発生して
いる旋回力の方向とが一致しているので、操舵
機用指令舵角δ*は設定舵角δと一致する。［第
６図ａ，ｄに示す時間０≦ｔ≦Ｔの舵角δ参
照］ (2) 設定舵角δと舵直圧力FNとが異符号の場合
操舵者が、設定した旋回方向と、逆向きの旋回
力が舵３に発生しており、すなわち舵３が旋回
抵抗を発生しているので、少なくとも舵３が旋
回抵抗を生じないように、舵直圧力FNが０と
なるような操舵機用指令舵角δ*を発生する。
操船者が設定した旋回方向と、舵３に発生して
いる旋回力の方向とが一致しているので、操舵
機用指令舵角δ*は設定舵角δと一致する。［第
６図ａ，ｄに示す時間０≦ｔ≦Ｔの舵角δ参
照］ (2) 設定舵角δと舵直圧力FNとが異符号の場合
操舵者が、設定した旋回方向と、逆向きの旋回
力が舵３に発生しており、すなわち舵３が旋回
抵抗を発生しているので、少なくとも舵３が旋
回抵抗を生じないように、舵直圧力FNが０と
なるような操舵機用指令舵角δ*を発生する。
このようにして発生された電気信号に基づい
て、操舵機４用の指令舵角δ*信号により操船され
る。［第６図ａ，ｄに示す時間Ｔ＜ｔの舵角δ参
照］ すなわち、指令舵角発信器１３には、上述のア
ルゴリズムを行なうための比較部等が含まれてい
る。
て、操舵機４用の指令舵角δ*信号により操船され
る。［第６図ａ，ｄに示す時間Ｔ＜ｔの舵角δ参
照］ すなわち、指令舵角発信器１３には、上述のア
ルゴリズムを行なうための比較部等が含まれてい
る。
本考案の第１実施例は上述のごとく構成されて
いるので、第６図ａ〜ｄに示す本考案の実施例の
作用と、第４図ａ〜ｄに示す従来の制御装置の作
用とを比較してみれば、時間ｔ＝Ｔ以前の旋回初
期においては、設定舵角δと舵直圧力FNとが同
符号であるから、上述の１番目のアルゴリズムに
従つて、δ*＝δとなるため、設定舵角δと舵直圧
力FNとの符号を考慮した場合の旋回角速度γそ
の他の諸量と、考慮しないものとは同じになる。
いるので、第６図ａ〜ｄに示す本考案の実施例の
作用と、第４図ａ〜ｄに示す従来の制御装置の作
用とを比較してみれば、時間ｔ＝Ｔ以前の旋回初
期においては、設定舵角δと舵直圧力FNとが同
符号であるから、上述の１番目のアルゴリズムに
従つて、δ*＝δとなるため、設定舵角δと舵直圧
力FNとの符号を考慮した場合の旋回角速度γそ
の他の諸量と、考慮しないものとは同じになる。
時間ｔ＝Ｔ以降では、上述の２番目のアルゴリ
ズムに従つて、舵直圧力FN＝０となるように操
舵制御を行なうため、舵３が旋回抵抗を生じるこ
とはなく、このような制御を行なわなかつた場合
よりも大きな旋回角速度γと斜航角βとが得られ
る。
ズムに従つて、舵直圧力FN＝０となるように操
舵制御を行なうため、舵３が旋回抵抗を生じるこ
とはなく、このような制御を行なわなかつた場合
よりも大きな旋回角速度γと斜航角βとが得られ
る。
すなわち、時間ｔ＝Ｔ以前の旋回初期において
は、舵３およびウオータージエツト双方の機能が
発揮され、時間ｔ＝Ｔ以後の旋回が発達した段階
においては、舵３が旋回抵抗を生じることはな
く、ウオータージエツトの機能を十分に発揮でき
るという効果が得られるのである。
は、舵３およびウオータージエツト双方の機能が
発揮され、時間ｔ＝Ｔ以後の旋回が発達した段階
においては、舵３が旋回抵抗を生じることはな
く、ウオータージエツトの機能を十分に発揮でき
るという効果が得られるのである。
第７図は本考案の第２実施例としての補助操船
装置付き船舶の操舵制御装置の全体構成図であ
り、この実施例の場合は、舵３が旋回抵抗を生じ
ているかどうかを調べる検出器として、有効舵角
検出部１６が配設されている。
装置付き船舶の操舵制御装置の全体構成図であ
り、この実施例の場合は、舵３が旋回抵抗を生じ
ているかどうかを調べる検出器として、有効舵角
検出部１６が配設されている。
有効舵角検出部１６は、舵３への水流の流入方
向に吹き流されるベーン１４と、舵３に対するそ
の傾き角を検出する角度検出部１５とから構成さ
れ、舵３へ流入する水流と舵３とのなす角、つま
り有効舵角δeを検出し、その検出信号を有効舵角
検出用アンプ１１′を介して、指令舵角発信器１
３に伝送する。
向に吹き流されるベーン１４と、舵３に対するそ
の傾き角を検出する角度検出部１５とから構成さ
れ、舵３へ流入する水流と舵３とのなす角、つま
り有効舵角δeを検出し、その検出信号を有効舵角
検出用アンプ１１′を介して、指令舵角発信器１
３に伝送する。
指令舵角発信器１３は、上記の有効舵角δeに対
応する電気信号と、設定舵角発信器１２より送ら
れる設定舵角δに対応する電気信号とを受けと
り、第１実施例とほぼ同様のアルゴリズムによつ
て、すなわち、舵直圧力FNを有効舵角δeに置き
換えたのと同じアルゴリズムに従つて、操舵機用
指令舵角δ*に対応する電気信号を発生する。
応する電気信号と、設定舵角発信器１２より送ら
れる設定舵角δに対応する電気信号とを受けと
り、第１実施例とほぼ同様のアルゴリズムによつ
て、すなわち、舵直圧力FNを有効舵角δeに置き
換えたのと同じアルゴリズムに従つて、操舵機用
指令舵角δ*に対応する電気信号を発生する。
このようにして発生された電気信号によつて操
舵機４が制御され、操船が行なわれるのである。
舵機４が制御され、操船が行なわれるのである。
このようにして、この第２実施例の場合も、第
１実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができ
る。
１実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができ
る。
なお、これまでの例では、舵が旋回抵抗となら
ないような制御を行なうが、前述の指令舵角発信
器１３のアルゴリズムを変更することによつて、
旋回が発達した後でも舵が更に旋回力を発生する
ように舵角を制御することが可能である。
ないような制御を行なうが、前述の指令舵角発信
器１３のアルゴリズムを変更することによつて、
旋回が発達した後でも舵が更に旋回力を発生する
ように舵角を制御することが可能である。
以上詳述したように、本考案の補助操船装置付
き船舶の操舵制御装置によれば、舵を回動する操
舵機と、上記舵を所要の舵角に回動させるべく上
記操舵機へ制御信号を送るための設定舵角発信器
とをそなえ、上記船舶が上記補助操船装置の作動
を伴つて旋回する際に同舵に流れ込む水流に対す
る同舵の傾き角またはそれに基づいて同舵に生じ
る直圧力を検出する検出器が設けられ、上記設定
舵角発信器から上記操舵機へ送られる制御信号を
上記検出器からの検出信号を受けて補正する指令
舵角発信器が上記設定舵角発信器と上記操舵機と
の間に介装されるという簡素な構成で、舵以外の
補助操船装置を用いて旋回を行なう際に、旋回初
期においては、舵および補助操船装置双方の機能
を発揮させ、旋回が発達後は、舵が旋回抵抗を生
じることを阻止し、補助操船装置の機能を十分に
発揮させるという効果が得られるのである。
き船舶の操舵制御装置によれば、舵を回動する操
舵機と、上記舵を所要の舵角に回動させるべく上
記操舵機へ制御信号を送るための設定舵角発信器
とをそなえ、上記船舶が上記補助操船装置の作動
を伴つて旋回する際に同舵に流れ込む水流に対す
る同舵の傾き角またはそれに基づいて同舵に生じ
る直圧力を検出する検出器が設けられ、上記設定
舵角発信器から上記操舵機へ送られる制御信号を
上記検出器からの検出信号を受けて補正する指令
舵角発信器が上記設定舵角発信器と上記操舵機と
の間に介装されるという簡素な構成で、舵以外の
補助操船装置を用いて旋回を行なう際に、旋回初
期においては、舵および補助操船装置双方の機能
を発揮させ、旋回が発達後は、舵が旋回抵抗を生
じることを阻止し、補助操船装置の機能を十分に
発揮させるという効果が得られるのである。
第１，２図は、ウオータージエツトを装備した
補助操船装置付き船舶を示すもので、第１図はそ
の側面図、第２図は第１図の−矢視断面図で
あり、第３図は従来の補助操船装置付き船舶の旋
回時の状態を示す説明図、第４図ａ〜ｄはいずれ
も上記従来の補助操船装置付き船舶の旋回時にお
ける作用を示すグラフであり、第５，６図は本考
案の第１実施例としての補助操船装置付き船舶の
操舵制御装置を示すもので、第５図はその全体構
成図、第６図ａ〜ｄはいずれもその作用を示すグ
ラフであり、第７図は本考案の第２実施例として
の補助操船装置付き船舶の操舵制御装置の全体構
成図である。 １……主船体、２……プロペラ、３……舵、４
……操舵機、５……インレツト、６……インペ
ラ、７……ダクト、８……アウトレツト、９……
舵へ流入する水流、１０……検出器としての舵直
圧力検出部、１１……舵直圧力検出用アンプ、１
１′……有効舵角検出用アンプ、１２……設定舵
角発信器、１３……指令舵角発信器、１４……ベ
ーン、１５……角度検出部、１６……検出器とし
ての有効舵角検出部。
補助操船装置付き船舶を示すもので、第１図はそ
の側面図、第２図は第１図の−矢視断面図で
あり、第３図は従来の補助操船装置付き船舶の旋
回時の状態を示す説明図、第４図ａ〜ｄはいずれ
も上記従来の補助操船装置付き船舶の旋回時にお
ける作用を示すグラフであり、第５，６図は本考
案の第１実施例としての補助操船装置付き船舶の
操舵制御装置を示すもので、第５図はその全体構
成図、第６図ａ〜ｄはいずれもその作用を示すグ
ラフであり、第７図は本考案の第２実施例として
の補助操船装置付き船舶の操舵制御装置の全体構
成図である。 １……主船体、２……プロペラ、３……舵、４
……操舵機、５……インレツト、６……インペ
ラ、７……ダクト、８……アウトレツト、９……
舵へ流入する水流、１０……検出器としての舵直
圧力検出部、１１……舵直圧力検出用アンプ、１
１′……有効舵角検出用アンプ、１２……設定舵
角発信器、１３……指令舵角発信器、１４……ベ
ーン、１５……角度検出部、１６……検出器とし
ての有効舵角検出部。
Claims (1)
- 舵と舵以外の補助操船装置とを有する船舶の操
舵制御装置において、上記舵を回動する操舵機
と、上記舵を所要の舵角に回動させるべく上記操
舵機へ制御信号を送るための設定舵角発信器とを
そなえ、上記船舶が上記補助操船装置の作動を伴
つて旋回する際に同舵に流れ込む水流に対する同
舵の傾き角またはそれに基づいて同舵に生じる直
圧力を検出する検出器が設けられ、上記設定舵角
発信器から上記操舵機へ送られる制御信号を上記
検出器からの検出信号を受けて補正する指令舵角
発信器が上記設定舵角発信器と上記操舵機との間
に介装されたことを特徴とする、補助操船装置付
き船舶の操舵制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3398583U JPS59139496U (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 補助操船装置付き船舶の操舵制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3398583U JPS59139496U (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 補助操船装置付き船舶の操舵制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59139496U JPS59139496U (ja) | 1984-09-18 |
| JPH0132639Y2 true JPH0132639Y2 (ja) | 1989-10-04 |
Family
ID=30164755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3398583U Granted JPS59139496U (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 補助操船装置付き船舶の操舵制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59139496U (ja) |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3398583U patent/JPS59139496U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59139496U (ja) | 1984-09-18 |
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