JPH0332995A - ヨットの自動パイロット装置 - Google Patents
ヨットの自動パイロット装置Info
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- JPH0332995A JPH0332995A JP1170725A JP17072589A JPH0332995A JP H0332995 A JPH0332995 A JP H0332995A JP 1170725 A JP1170725 A JP 1170725A JP 17072589 A JP17072589 A JP 17072589A JP H0332995 A JPH0332995 A JP H0332995A
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- angle
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、舵角信号の入力に応答してその舵角に合わせ
て舵を駆動する舵駆動装置と、セイル開き角度信号の入
力に応答してセイルを駆動するセイル駆動装置とを具備
したヨツトの自動パイロット装置に係り、特にはファジ
ィ推論によりヨツトを自動パイロットすることに関する
。
て舵を駆動する舵駆動装置と、セイル開き角度信号の入
力に応答してセイルを駆動するセイル駆動装置とを具備
したヨツトの自動パイロット装置に係り、特にはファジ
ィ推論によりヨツトを自動パイロットすることに関する
。
（従来の技術）
これまでの簡易なヨツトの自動パイロット装置としては
、目的方位（ただし、この目的方位の定義はヨツトの途
中の目的方位のみをあられすこと、最終到達目的地のみ
をあられすこと、その両者をあられすことのいずれも含
むものとする。）に船首方位が一致するように自動的に
舵取制御するものがある。
、目的方位（ただし、この目的方位の定義はヨツトの途
中の目的方位のみをあられすこと、最終到達目的地のみ
をあられすこと、その両者をあられすことのいずれも含
むものとする。）に船首方位が一致するように自動的に
舵取制御するものがある。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、かかる従来の自動パイロット装置では、
目的方位に船首方位が合うように舵取制御するだけで、
そのときの風向とか船速とかを計算に入れていないので
、必ずしも満足できる舵取制御ができなかった。
目的方位に船首方位が合うように舵取制御するだけで、
そのときの風向とか船速とかを計算に入れていないので
、必ずしも満足できる舵取制御ができなかった。
もちろんのこと、風向とか船速とかを舵取制御の計算に
入れることができるが、それでは煩雑でかつ膨大な計算
処理が必要となって、自動パイロット装置がおおがかり
で高価なものとなり、簡易なヨツトの自動パイロット装
置としては採用しがたいものとなる。
入れることができるが、それでは煩雑でかつ膨大な計算
処理が必要となって、自動パイロット装置がおおがかり
で高価なものとなり、簡易なヨツトの自動パイロット装
置としては採用しがたいものとなる。
そこで、本発明においては煩雑で膨大な計算処理が全く
不要で簡易であるにもかかわらず、目的方位と船首方位
のみならず、風向とか船速とかも自動パイロットを行う
うえでの要件に含めることができるようにすることを目
的としている。
不要で簡易であるにもかかわらず、目的方位と船首方位
のみならず、風向とか船速とかも自動パイロットを行う
うえでの要件に含めることができるようにすることを目
的としている。
（課題を課題するための手段）
このような目的を達成するために、本発明のヨツトの自
動パイロット装置においては、舵角信号の入力に応答し
てその舵角に合わせて舵を駆動する舵駆動装置と、セイ
ル開き角度信号の入力に応答してセイルを駆動するセイ
ル駆動装置とを具備したヨツトに備えられるものであっ
て、船首方位、船速、風向、および船位を検出出力する
検出手段と、前記検出手段からの検出出力により目的方
位からの船首方位の方位ずれ角度、風向に対する目的方
位角度、風向に対する船首方位角度、および船速を演算
する演算部と、前記方位ずれ角度、目的方位角度、船首
方位角度、および船速に関するデータを前件部変数とし
、各データの組み合わせに対応して最適な舵角とセイル
開き角度とを後件部変数とするファジィルールの複数と
前記各変数のそれぞれに対応したメンバーシップ関数と
を記憶していて、前記演算部からの演算出力を用いて前
記フアジイルールとメンバーシップ関数とに従って適切
な舵角とセイル開き角度とをファジィ推論し、その推論
結果に対応して前記舵駆動装置とセイル駆動装置とに対
してそれぞれ舵角信号とセイル開き角度信号とを出力す
るファジィ制御部とを備えたことを特徴としている。
動パイロット装置においては、舵角信号の入力に応答し
てその舵角に合わせて舵を駆動する舵駆動装置と、セイ
ル開き角度信号の入力に応答してセイルを駆動するセイ
ル駆動装置とを具備したヨツトに備えられるものであっ
て、船首方位、船速、風向、および船位を検出出力する
検出手段と、前記検出手段からの検出出力により目的方
位からの船首方位の方位ずれ角度、風向に対する目的方
位角度、風向に対する船首方位角度、および船速を演算
する演算部と、前記方位ずれ角度、目的方位角度、船首
方位角度、および船速に関するデータを前件部変数とし
、各データの組み合わせに対応して最適な舵角とセイル
開き角度とを後件部変数とするファジィルールの複数と
前記各変数のそれぞれに対応したメンバーシップ関数と
を記憶していて、前記演算部からの演算出力を用いて前
記フアジイルールとメンバーシップ関数とに従って適切
な舵角とセイル開き角度とをファジィ推論し、その推論
結果に対応して前記舵駆動装置とセイル駆動装置とに対
してそれぞれ舵角信号とセイル開き角度信号とを出力す
るファジィ制御部とを備えたことを特徴としている。
（作用）
演算部は、検出手段からの船首方位、船速、風向、およ
び船位に関する各データに基づいて目的方位からの船首
方位の方位ずれ角度、風向に対する目的方位角度、風向
に対する船首方位角度、お上び船速を演算する。ファジ
ィ制御部は、演算部からの演算出力を用いて最適な舵角
とセイル開き角度とをファジィ推論し、その推論結果に
対応して舵駆動装置とセイル駆動装置とに対してそれぞ
れ舵角信号とセイル開き角度信号とを出力する。
び船位に関する各データに基づいて目的方位からの船首
方位の方位ずれ角度、風向に対する目的方位角度、風向
に対する船首方位角度、お上び船速を演算する。ファジ
ィ制御部は、演算部からの演算出力を用いて最適な舵角
とセイル開き角度とをファジィ推論し、その推論結果に
対応して舵駆動装置とセイル駆動装置とに対してそれぞ
れ舵角信号とセイル開き角度信号とを出力する。
舵駆動装置とセイル駆動装置はそれぞれその舵角信号と
セイル開き角度信号とに応答して舵の舵角とセイルの開
き角度とを制御することでヨツトは目的方位に向けて自
動的にパイロットされる。
セイル開き角度信号とに応答して舵の舵角とセイルの開
き角度とを制御することでヨツトは目的方位に向けて自
動的にパイロットされる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明の実施例に係るヨツトの自動パイロッ
ト装置が適用された当該ヨツトの平面図であり、第２図
は同自動パイロット装置の回路ブロック図である。
ト装置が適用された当該ヨツトの平面図であり、第２図
は同自動パイロット装置の回路ブロック図である。
第１図において、符号２はヨツトの全体を示している。
４はセイル、６は自動ウィンチ、８はロープ、ｌＯは舵
、１２は舵駆動装置である。なお、セイル４は直接的に
は自動ウィンチ６で駆動されるが、第１図では図示せず
、第２図に示されているセイル駆動装置２６で自動ウィ
ンチ６が駆動されることで駆動される。Ｗは記号呻で示
された風、ＳＤは船首方位、ＯＤは目的方位、ＷＤは風
向をそれぞれ示していて、Ｘｌは目的方位ＯＤからの船
首方位ＳＤの方位ずれ角度、ｘ２は風向ＷＤに対する目
的方位ＯＤの角度、Ｘ３は風向ＷＤに対する船首方位Ｓ
Ｄの角度、Ｙｌは舵角、Ｙ２はセイル開き角度である。
、１２は舵駆動装置である。なお、セイル４は直接的に
は自動ウィンチ６で駆動されるが、第１図では図示せず
、第２図に示されているセイル駆動装置２６で自動ウィ
ンチ６が駆動されることで駆動される。Ｗは記号呻で示
された風、ＳＤは船首方位、ＯＤは目的方位、ＷＤは風
向をそれぞれ示していて、Ｘｌは目的方位ＯＤからの船
首方位ＳＤの方位ずれ角度、ｘ２は風向ＷＤに対する目
的方位ＯＤの角度、Ｘ３は風向ＷＤに対する船首方位Ｓ
Ｄの角度、Ｙｌは舵角、Ｙ２はセイル開き角度である。
第２図を参照して、１４は船首方位ＳＤを検出出力する
船首方位センサ、１６は船速センサ、Ｉ８は風向計、２
０はヨツト２の船位（緯度、経度）を測定するロランな
どの船位測定器である。これらは前掲の特許請求の範囲
に言う検出手段を構成している。
船首方位センサ、１６は船速センサ、Ｉ８は風向計、２
０はヨツト２の船位（緯度、経度）を測定するロランな
どの船位測定器である。これらは前掲の特許請求の範囲
に言う検出手段を構成している。
２２は前記検出手段からの検出出力により目的方位ＯＤ
からの船首方位ＳＤの方位ずれ角度×１、風向ＷＤに対
する目的方位ＯＤの角度ｘ２、風向ＷＤに対する船首方
位ＳＤの角度ｘ３、および船速ｘ４を演算する演算部、
２４は方位ずれ角度Ｘｌ、目的方位角度ｘ２、船首方位
角度ｘ３、および船速ｘ４に関するデータを前件部変数
とし、各データの組み合わせに対応して最適な舵角ｙｔ
とセイル開き角度ｙ２とを後件部変数とする下記に示さ
れたファジィルールの複数と前記各変数のそれぞれに対
応した第３図（ａ）〜（ｄ）および第４図（ａ）（ｂ）
に示されたメンバーシップ関数とを記憶しているファジ
ィ制御部であって、このフチシイ制御部２４は演算部２
２からの演算出力である前記各データｘｌ＝ｘ４を用い
て当該ファジィルールとメンバーシップ関数とに従って
適切な舵角ｙｔとセイル開き角度ｙ２とをファジィ推論
し、その推論結果に対応して舵駆動装置１２とセイル駆
動装置２６とに対してそれぞれ舵角信号とセイル開き角
度信号とを出力するようになっている。
からの船首方位ＳＤの方位ずれ角度×１、風向ＷＤに対
する目的方位ＯＤの角度ｘ２、風向ＷＤに対する船首方
位ＳＤの角度ｘ３、および船速ｘ４を演算する演算部、
２４は方位ずれ角度Ｘｌ、目的方位角度ｘ２、船首方位
角度ｘ３、および船速ｘ４に関するデータを前件部変数
とし、各データの組み合わせに対応して最適な舵角ｙｔ
とセイル開き角度ｙ２とを後件部変数とする下記に示さ
れたファジィルールの複数と前記各変数のそれぞれに対
応した第３図（ａ）〜（ｄ）および第４図（ａ）（ｂ）
に示されたメンバーシップ関数とを記憶しているファジ
ィ制御部であって、このフチシイ制御部２４は演算部２
２からの演算出力である前記各データｘｌ＝ｘ４を用い
て当該ファジィルールとメンバーシップ関数とに従って
適切な舵角ｙｔとセイル開き角度ｙ２とをファジィ推論
し、その推論結果に対応して舵駆動装置１２とセイル駆
動装置２６とに対してそれぞれ舵角信号とセイル開き角
度信号とを出力するようになっている。
ここで、ファジィ制御部２４に記憶されているファジィ
ルールのいくつかを下記に例示する。
ルールのいくつかを下記に例示する。
■ＨＸ２＝ＮＬ ｏｒ ＮＭ ｏｒ ＰＭ ｏｒ ＰＬ
Ｘ１＝ＰＳ ｔｈｅｎ ｙｌ＝Ｎｓ ■ｉｆ ｘ２＝ＮＬ ｏｒ ＮＭ ｏｒ ＰＭ ｏｒ
ＰＬｘｌ＝ＰＭ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＮＭ ■ｉｆ Ｘ２＝ＮＬ ｏｒ ＮＭ ｏｒ ＰＭ ｏｒ
ＰＬｘｌ＝ＰＬ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＮＬ ■ｉｆ ｘ２＝ＮＬ ｏｒ ＮＭ ｏｒ ＰＭ ｏｒ
ＰＬｘｌ＝Ｎｓ ■ ■ ■ ■ ■ ［相］ ｔｈｅｎ ｙｌ＝Ｐｓ ｉｆ ｘ２＝ＮＬ ｏｒ Ｘ１＝ＮＭ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＰＭ ｉｆ ｘ２＝ＮＬ ｏｒ ｘｌ＝ＮＬ ｔｈｅｎ ｙＬ＝ＰＬ ｉｆ ｘ２＝ＺＲ ｘ３＝Ｐｓｌ ｔｈｅｎ ｙｌ＝Ｐｓ ｉｆ ｘ２＝ＺＲ ｘ３＝ＰＳ２ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＰＭ Ｈｘ２＝ＺＲ ｘ３＝Ｎｓ１ ｔｈｅｎ ｙｌ＝Ｎｓ ｉｆ ｘ２＝ＺＲ ｘ３＝ＮＳ２ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＮＭ ｉｆ ｘ３＝ＰＳ ｏｒ ＮＭ ＮＭ ５ ｔｈｅｎ ｙ２＝ＮＭ ＠ ｉｆ ｘ３＝ＰＭ ｏｒ ＮＭＸ４＝ＮＭ ｔｈｅｎ ｙ２＝ＺＲ ＠ ｉｆ ｘ３＝ＰＬ ｏｒ ＮＬＸ４＝ＮＭ ｔｈｅｎ ｙ２＝ＰＳ ここで、ｏｒは最大のメンバーシップ値を選択すること
を示し、また、前件部における各変数同士のメンバーシ
ップ値は最小のものを選択する。
Ｘ１＝ＰＳ ｔｈｅｎ ｙｌ＝Ｎｓ ■ｉｆ ｘ２＝ＮＬ ｏｒ ＮＭ ｏｒ ＰＭ ｏｒ
ＰＬｘｌ＝ＰＭ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＮＭ ■ｉｆ Ｘ２＝ＮＬ ｏｒ ＮＭ ｏｒ ＰＭ ｏｒ
ＰＬｘｌ＝ＰＬ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＮＬ ■ｉｆ ｘ２＝ＮＬ ｏｒ ＮＭ ｏｒ ＰＭ ｏｒ
ＰＬｘｌ＝Ｎｓ ■ ■ ■ ■ ■ ［相］ ｔｈｅｎ ｙｌ＝Ｐｓ ｉｆ ｘ２＝ＮＬ ｏｒ Ｘ１＝ＮＭ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＰＭ ｉｆ ｘ２＝ＮＬ ｏｒ ｘｌ＝ＮＬ ｔｈｅｎ ｙＬ＝ＰＬ ｉｆ ｘ２＝ＺＲ ｘ３＝Ｐｓｌ ｔｈｅｎ ｙｌ＝Ｐｓ ｉｆ ｘ２＝ＺＲ ｘ３＝ＰＳ２ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＰＭ Ｈｘ２＝ＺＲ ｘ３＝Ｎｓ１ ｔｈｅｎ ｙｌ＝Ｎｓ ｉｆ ｘ２＝ＺＲ ｘ３＝ＮＳ２ ｔｈｅｎ ｙｌ＝ＮＭ ｉｆ ｘ３＝ＰＳ ｏｒ ＮＭ ＮＭ ５ ｔｈｅｎ ｙ２＝ＮＭ ＠ ｉｆ ｘ３＝ＰＭ ｏｒ ＮＭＸ４＝ＮＭ ｔｈｅｎ ｙ２＝ＺＲ ＠ ｉｆ ｘ３＝ＰＬ ｏｒ ＮＬＸ４＝ＮＭ ｔｈｅｎ ｙ２＝ＰＳ ここで、ｏｒは最大のメンバーシップ値を選択すること
を示し、また、前件部における各変数同士のメンバーシ
ップ値は最小のものを選択する。
ＮＳ、ＮＭ、・・・ＰＳ、ＰＭ、ＰＬはそれぞれ前件部
変数、後件部変数が属するファジィ集合のファジィラベ
ル名である。
変数、後件部変数が属するファジィ集合のファジィラベ
ル名である。
ファジィ制御部２４は第３図（ａ）〜（ｄ）に示すよう
な、前件部変数ｘｌ−ｘ４それぞれのメンバーシップ関
数座標系におけるメンバーシップ関数を記憶している。
な、前件部変数ｘｌ−ｘ４それぞれのメンバーシップ関
数座標系におけるメンバーシップ関数を記憶している。
第３図（ａ）は前件部変数ｘｌ、つまり、目的方位ＯＤ
と船首方位ＳＤとの角度差に対するメンバーシップ関数
、第３図（ｂ）は前件部変数Ｘ２、つまり、風向ＷＤと
目的方位８・・・ローブ、１０・・・舵、１２・・・舵
駆動装置、１４・・・船首方位センサ、１６・・・船速
センサ、１８・・・風向計、２０・・・船位測定器、２
２・・・演算部、２４・・・ファジィ制御部、２６・・
・セイル駆動装置、Ｗ・・・風、ＯＤ・・・目的方位、
ＳＤ・・・船首方位、ＷＤ・・・風向。
と船首方位ＳＤとの角度差に対するメンバーシップ関数
、第３図（ｂ）は前件部変数Ｘ２、つまり、風向ＷＤと
目的方位８・・・ローブ、１０・・・舵、１２・・・舵
駆動装置、１４・・・船首方位センサ、１６・・・船速
センサ、１８・・・風向計、２０・・・船位測定器、２
２・・・演算部、２４・・・ファジィ制御部、２６・・
・セイル駆動装置、Ｗ・・・風、ＯＤ・・・目的方位、
ＳＤ・・・船首方位、ＷＤ・・・風向。
Claims (1)
- （１）舵角信号の入力に応答してその舵角に合わせて舵
を駆動する舵駆動装置と、セイル開き角度信号の入力に
応答してセイルを駆動するセイル駆動装置とを具備した
ヨットに備えられるものであって、 船首方位、船速、風向、および船位を検出出力する検出
手段と、 前記検出手段からの検出出力により目的方位からの船首
方位の方位ずれ角度、風向に対する目的方位角度、風向
に対する船首方位角度、および船速を演算する演算部と
、 前記方位ずれ角度、目的方位角度、船首方位角度、およ
び船速に関するデータを前件部変数とし、各データの組
み合わせに対応して最適な舵角とセイル開き角度とを後
件部変数とするファジィルールの複数と前記各変数のそ
れぞれに対応したメンバーシップ関数とを記憶していて
、前記演算部からの演算出力を用いて前記ファジィルー
ルとメンバーシップ関数とに従って適切な舵角とセイル
開き角度とをファジィ推論し、その推論結果に対応して
前記舵駆動装置とセイル駆動装置とに対してそれぞれ舵
角信号とセイル開き角度信号とを出力するファジィ制御
部と、 を備えたことを特徴とするヨットの自動パイロット装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170725A JPH0332995A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ヨットの自動パイロット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170725A JPH0332995A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ヨットの自動パイロット装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332995A true JPH0332995A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15910236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1170725A Pending JPH0332995A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ヨットの自動パイロット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0332995A (ja) |
Cited By (7)
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-
1989
- 1989-06-30 JP JP1170725A patent/JPH0332995A/ja active Pending
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