JPH0441952B2 - - Google Patents

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JPH0441952B2
JPH0441952B2 JP61275879A JP27587986A JPH0441952B2 JP H0441952 B2 JPH0441952 B2 JP H0441952B2 JP 61275879 A JP61275879 A JP 61275879A JP 27587986 A JP27587986 A JP 27587986A JP H0441952 B2 JPH0441952 B2 JP H0441952B2
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JP
Japan
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value
ship
distance
tolerance range
allowable range
Prior art date
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JP61275879A
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Japanese (ja)
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JPS63131084A (en
Inventor
Toshio Komatsu
Toshio Endo
Koji Saito
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Tokyo Keiki Inc
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Tokimec Inc
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Publication date
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、接岸しようとする船舶の、距離、速
度等を超音波により計測して当該船舶に通知し、
適切な速度で接岸できるよう誘導援助する接岸誘
導援助システムに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention measures the distance, speed, etc. of a ship that is about to approach the berth using ultrasonic waves, and notifies the ship.
The present invention relates to a berthing guidance assistance system that provides guidance assistance for berthing at an appropriate speed.

[従来の技術] この種の接岸誘導援助システムにおいて、船舶
の接岸速度は、一般に、超音波測距計を使用し
て、所定のサンプリング周期で距離を検出し、こ
の距離の時間変化から計測している。
[Prior Art] In this type of berthing guidance support system, the berthing speed of a ship is generally measured by detecting the distance at a predetermined sampling period using an ultrasonic range finder and measuring the change in this distance over time. ing.

上記超音波測距計は、岸壁から船舶に向けて超
音波パルスを発射し、船体で反射されて戻つてく
る反射波を受信し、その往復所要時間と音速とか
ら距離を算出する。この場合、往復所要時間は、
送信波の送信をトリガとして、ゲートを開き、反
射波の受信をトリガとして、該ゲートを閉じ、こ
のゲートの開いている間、クロツク回路から出力
される基準クロツクパルスを計数し、その計数値
を基にして時間を算出することにより求める。
The ultrasonic range finder emits ultrasonic pulses from a quay toward a ship, receives reflected waves that are reflected by the ship's hull, and calculates the distance from the round trip time and the speed of sound. In this case, the round trip time is
The transmission of the transmitted wave is used as a trigger to open the gate, the reception of the reflected wave is used as the trigger to close the gate, and while the gate is open, the reference clock pulses output from the clock circuit are counted, and the counted value is based on the gate. It is obtained by calculating the time.

ところで、この種の接岸誘導援助システムは、
それが設置されている現場において、例えば、タ
グボートのスクリユウによる泡の巻込、魚、浮遊
物などにより、送信波が目的の船体より手前で反
射されることが起こりやすい。このような反射を
計測すると、異常値、即ち、本来の所要時間より
短い時間でゲートが閉じて異常な計測値となる。
By the way, this type of berthing guidance support system is
At the site where it is installed, for example, the transmitted waves are likely to be reflected in front of the target ship's hull due to the entrainment of bubbles by the tugboat's screw, fish, floating objects, etc. When such a reflection is measured, an abnormal value is obtained, that is, the gate closes in a shorter time than the originally required time, resulting in an abnormal measured value.

このような状態は、現場の状況によつては多発
することがあり、放置しておくと、誤つたデータ
により船舶の誘導を行なうこととなり、危険であ
る。従つて、計測値が異常値であることを検出し
て、表示データから除去する必要がある。
Such a situation may occur frequently depending on the situation at the site, and if left untreated, the ship may be guided using incorrect data, which is dangerous. Therefore, it is necessary to detect that the measured value is an abnormal value and remove it from the display data.

従来、異常値の検出は、計測値を基準値と比較
して、異常か否かを判定していた。即ち、基準値
として、前回までの計測値を使用し、この基準値
に基づいて一定の許容範囲を設定し、そま範囲内
に今回計測値があるとき、「正常値」と判断し、
範囲外にあるとき、「異常値」と判断していた。
Conventionally, abnormal values have been detected by comparing measured values with reference values to determine whether or not they are abnormal. In other words, the previous measurement value is used as the reference value, a certain tolerance range is set based on this reference value, and when the current measurement value is within the range, it is determined to be a "normal value".
When it was outside the range, it was considered an "abnormal value."

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来の異常値検出にあつて
は、許容範囲を一定値に設定していたため、次の
ような問題があつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional abnormal value detection described above, since the allowable range was set to a constant value, the following problems occurred.

即ち、基準値を設定する根拠となるデータは、
その時点前までの計測値によるため、計測誤差を
含んでいる。計測値が正常か否かの判定におい
て、特に許容範囲が狭い場合には、この誤差のた
め、正常値が「異常値」と判定されることが起こ
り得る。
In other words, the data that forms the basis for setting the standard values are:
Because it is based on measured values up to that point, it includes measurement errors. In determining whether or not a measured value is normal, especially when the tolerance range is narrow, a normal value may be determined to be an "abnormal value" due to this error.

一方、許容範囲が広すぎると、本来異常値であ
るのに、「正常値」と判定されてしまうことが起
こり得る。この場合、誤つたデータが出力される
こととなる。船舶の位置が岸壁から離れていると
きには影響が少ないが、船舶が岸壁に接近してい
るときには重大な影響を与える。
On the other hand, if the allowable range is too wide, a value that is originally an abnormal value may be determined to be a "normal value." In this case, incorrect data will be output. This has little effect when the ship is far from the quay, but it has a significant effect when the ship is close to the quay.

また、許容範囲が狭いと、船舶の速度が大きい
ときには、許容範囲を越えやすくなるため、正常
値でも異常値となつてしまう。一方、許容範囲を
広くすると、速度が小さいときには、逆に、異常
値でも正常値となつてしまう。
Furthermore, if the allowable range is narrow, when the speed of the ship is high, the allowable range is likely to be exceeded, so even a normal value becomes an abnormal value. On the other hand, if the allowable range is widened, even an abnormal value becomes a normal value when the speed is small.

ところで、船舶が接岸するときは、遠距離から
近距離になるほど、船速が遅くなるので、上記し
たような事態となるのは不合理である。
By the way, when a ship approaches a berth, the speed of the ship decreases as the distance goes from long distance to short distance, so it is unreasonable for the above-mentioned situation to occur.

本発明は、このような問題点を解決すべくなさ
れたもので、船速が速く、しかも、比較的精度を
要しない遠距離と、船速が遅いが精度を要する近
距離とで、許容範囲の広狭を変更して、遠距離地
点では異常値の発生が少なくなり、一方、近距離
では異常値検出の誤差を小さくできて、信頼性の
高い異常値除去機能を有する接岸誘導援助システ
ムを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and it is possible to maintain a tolerable range between long distances where the ship's speed is high and relatively accuracy is not required, and short distances where the ship's speed is slow but requires precision. We provide a berthing guidance assistance system that has a highly reliable abnormal value removal function by changing the width and narrowness of the berth to reduce the occurrence of abnormal values at distant points, while reducing the error in abnormal value detection at short distances. The purpose is to

[問題点を解決するための手段] 本発明は、接岸しようとする船舶の、距離、速
度等を超音波により計測して当該船舶に通知し、
適切な速度で接岸できるよう誘導援助する接岸誘
導援助システムに関するものである。本発明は、
例えば、第1図に示すように、送受波器への送信
波の形成と、該送受波器からの受信波の受信とを
行なうと共に、超音波反射所要時間を検出して計
測データとして出力するフロントエンド部と、該
計測データから船舶の速度、岸壁までの距離等を
算出して、表示データとして出力する計測データ
処理部と、上記表示データを表示する表示部とを
備えた超音波計測系を有する接岸誘導援助システ
ムに適用される。
[Means for solving the problem] The present invention measures the distance, speed, etc. of a ship that is about to berth using ultrasonic waves, and notifies the ship.
This relates to a berthing guidance assistance system that provides guidance assistance so that the berthing can be done at an appropriate speed. The present invention
For example, as shown in Fig. 1, a transmission wave is formed to a transducer and a received wave is received from the transducer, and the time required for ultrasonic wave reflection is detected and output as measurement data. An ultrasonic measurement system comprising a front end section, a measurement data processing section that calculates the speed of the ship, the distance to the quay, etc. from the measurement data and outputs it as display data, and a display section that displays the display data. Applicable to berthing guidance assistance systems with

即ち、本発明は、問題点解決手段として、第1
図に示すように、 受信した超音波の往復所要時間の異常の有無
を、その時点前までに受信した超音波の往復所要
時間に許容範囲を設けた値と比較して検出し、異
常の場合、棄却させる異常値検出手段と、 上記許容範囲を、遠距離用に広い許容範囲と近
距離用の狭い許容範囲の少なくとも2段階有し、
上記計測された距離がどの段階に属するかを判定
し、判定結果がそれまでに属していた段階と異な
る場合、その判定結果が属する段階に対応する許
容範囲に変更する許容範囲変更手段とを備えて構
成することを特徴とする。
That is, the present invention provides the first problem-solving means.
As shown in the figure, the presence or absence of an abnormality in the round trip time of the received ultrasonic waves is detected by comparing it with a value set within a permissible range for the round trip time of the received ultrasound waves up to that point, and if there is an abnormality, it is detected. , an abnormal value detection means for rejecting, and the above tolerance range has at least two levels, a wide tolerance range for long distances and a narrow tolerance range for short distances,
Tolerance range changing means for determining to which stage the measured distance belongs, and changing the tolerance range to a tolerance range corresponding to the stage to which the determination result belongs if the determination result is different from the stage to which the determined distance belongs. It is characterized by being configured with:

異常値検出手段は、基準値と比較し、計測値が
著しく変化していないか否かにより、異常値の有
無を調べる。即ち、計測値と前回値との減算を実
行する機能と、その差が上記許容範囲内に収るか
否かにより、異常かどうか判定する機能とを有し
ている。後者の機能は、計測値が、上記許容範囲
外であれば、「異常」と判断し、異常値ステータ
スを出力する。
The abnormal value detection means compares the measured value with a reference value and checks whether there is an abnormal value by checking whether the measured value has changed significantly. That is, it has a function of subtracting the measured value from the previous value, and a function of determining whether there is an abnormality based on whether the difference falls within the above-mentioned allowable range. The latter function determines that the measured value is "abnormal" if it is outside the above-mentioned allowable range, and outputs an abnormal value status.

上記基準値としては、例えば、前回の計測値、
前回までの計測値による移動平均値等を使用す
る。前回の計測値が異常値の場合には、そのデー
タを使用できないので、さらに前の正常値を使用
するか、または、その正常値を含む移動平均値を
使用する。
As the above reference value, for example, the previous measurement value,
Use the moving average value of the measured values up to the previous time. If the previous measured value is an abnormal value, that data cannot be used, so a previous normal value is used, or a moving average value that includes the normal value is used.

上記許容範囲としては、船舶の現在の位置、即
ち、岸壁からの距離により異らしめるように設定
する。例えば、許容範囲を、近距離では狭く、遠
距離では広く設定する。この場合には、上記許容
範囲変更手段は、船舶の現在位置が、岸壁から予
め設定した距離に達したことを検出する機能と、
このとき、異常値検出手段における許容範囲の広
狭を変更する機能とを有している。
The above-mentioned allowable range is set to vary depending on the current position of the ship, that is, the distance from the quay. For example, the allowable range is set narrow for short distances and wide for long distances. In this case, the allowable range changing means has a function of detecting when the current position of the ship has reached a preset distance from the quay;
At this time, it has a function of changing the width of the allowable range in the abnormal value detection means.

設定は、近距離用および遠距離用の2段階とす
る場合には、例えば、近距離域での平均的移動距
離、および、遠距離域での平均的移動距離を求め
て行なう。これは、実験、過去の経験等により定
めることができる。
When the settings are made in two stages, one for short distance and one for long distance, for example, the average movement distance in the short distance area and the average movement distance in the long distance area are determined. This can be determined by experiment, past experience, etc.

また、許容範囲は、上記した遠近の2段階に固
定的に設けるとは限らず、距離を多数段に分け、
遠距離から近距離に向つて順次許容範囲を狭く設
定する構成としてもよい。
In addition, the tolerance range is not necessarily set fixedly in the two stages of far and near described above, but by dividing the distance into multiple stages,
A configuration may be adopted in which the allowable range is sequentially set narrower from a long distance to a short distance.

さらに、船舶の計測値を使用して、船舶の速度
に比例して設定するようにしてもよい。即ち、前
回計測時の速度データを使用して、前回の計測後
今回の計測までの時間に、船舶が当該速度データ
と同じ速さで移動していると仮定し、船舶の移動
距離を算出し、前回の距離から、この算出した移
動距離を差引いて、距離の推定値を算出し、この
値を中心として許容範囲を設定する。
Furthermore, it may be set in proportion to the speed of the ship using measured values of the ship. In other words, the speed data from the previous measurement is used to calculate the distance traveled by the ship, assuming that the ship is moving at the same speed as the speed data from the previous measurement to the current measurement. , the calculated travel distance is subtracted from the previous distance to calculate an estimated distance value, and a tolerance range is set around this value.

前回の計測値が異常値の場合には、そのデータ
を使用できないので、さらに前の正常値を使用す
るか、または、その正常値を含む移動平均値を使
用する。
If the previous measured value is an abnormal value, that data cannot be used, so a previous normal value is used, or a moving average value that includes the normal value is used.

[作用] 上記のように構成される本発明の問題点解決手
段において、異常値検出手段は、入力した受信波
に基づいて計測したデータの異常の有無をチエツ
クし、異常があるとき「異常」と判定し、その旨
の出力、例えば、異常値ステータスを出力する。
即ち、計測値が異常値の場合には、当該計測値を
棄却するよう計測データ処理部に指示する。
[Operation] In the problem-solving means of the present invention configured as described above, the abnormal value detection means checks whether or not there is an abnormality in the measured data based on the input received wave, and when there is an abnormality, the abnormal value detection means detects the abnormality. , and outputs an output to that effect, for example, an abnormal value status.
That is, if the measured value is an abnormal value, the measured data processing unit is instructed to reject the measured value.

この異常の有無は、今回計測値と基準値との差
を求め、その差が予め設定した許容範囲を越えて
いれば、当該計測値を異常値と判定することによ
り行なう。基準値および許容範囲は、上記したよ
うに設定する。
The presence or absence of this abnormality is determined by determining the difference between the currently measured value and the reference value, and if the difference exceeds a preset tolerance range, the measured value is determined to be an abnormal value. The reference value and tolerance range are set as described above.

なお、計測値を異常値として棄却した場合、無
表示とするか、最大距離の固定表示とすることが
できるが、好ましくは、上記許容範囲として設定
されている値を推定値として仮りに表示する。
Note that when a measured value is rejected as an abnormal value, it can be either not displayed or the maximum distance can be fixedly displayed, but preferably, the value set as the above-mentioned tolerance range is temporarily displayed as an estimated value. .

[実施例] 本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
[Example] An example of the present invention will be described with reference to the drawings.

〈実施例の構成〉 第2図に本発明異常値除去機能を有する接岸誘
導援助システムの一実施例の構成を示す。
<Configuration of Embodiment> FIG. 2 shows the configuration of an embodiment of the berthing guidance assistance system having an abnormal value removal function of the present invention.

同図に示す実施例の異常値除去機能は、マイク
ロコンピユータを主要部として備え、このマイク
ロコンピユータに、送受波器6への送信波の形成
と、該送受波器6からの受信波の受信とを行なう
と共に、超音波反射所要時間を検出して計測デー
タとして出力するフロントエンド部5と、該マイ
クロコンピユータに入力を行なうキーボード8
と、該マイクロコンピユータにて形成された情報
を出力する表示装置9とを接続して構成される。
The abnormal value removal function of the embodiment shown in the figure includes a microcomputer as a main part, and this microcomputer is responsible for forming a transmission wave to a transducer 6 and receiving a reception wave from the transducer 6. A front end section 5 which detects the time required for ultrasonic wave reflection and outputs it as measurement data, and a keyboard 8 which inputs data to the microcomputer.
and a display device 9 that outputs information formed by the microcomputer.

上記マイクロコンピユータは、入力するデータ
の演算、比較、判定、制御等の各種処理を実行す
るマイクロプロセツサ1と、該マイクロプロセツ
サ1の動作プログラムを格納するROM2と、マ
イクロプロセツサ1の作業領域および入力データ
の蓄積等を行なうRAM3と、上記キーボード8
および表示装置9との接続を行なう入出力ポート
7と、これらを接続するバス4とを有して構成さ
れる。
The microcomputer includes a microprocessor 1 that executes various processes such as calculation, comparison, judgment, and control of input data, a ROM 2 that stores operating programs for the microprocessor 1, and a work area for the microprocessor 1. and RAM 3 for storing input data, etc., and the keyboard 8 mentioned above.
and an input/output port 7 for connection with a display device 9, and a bus 4 for connecting these.

このマイクロコンピユータは、計測データ処理
部として機能するほか、上述した本発明の問題点
解決手段を構成する各要素のうち、異常値検出手
段および許容範囲変更手段として機能する。
This microcomputer functions not only as a measurement data processing section but also as an abnormal value detection means and an allowable range changing means among the elements constituting the above-mentioned problem solving means of the present invention.

上記フロントエンド部5は、第3図に示すよう
に、送信回路51と、受信回路52と、送受信信
号から超音波往復所要時間を計測する時間計測回
路53と、タイミング信号発生回路54とを備え
る。
As shown in FIG. 3, the front end unit 5 includes a transmitting circuit 51, a receiving circuit 52, a time measuring circuit 53 that measures the time required for ultrasonic round trip from transmitted and received signals, and a timing signal generating circuit 54. .

送信回路51は、バーストパルス状のパルスと
して、タイミング信号発生回路54からの送信タ
イミングにより一定時間間隔で送信する。
The transmission circuit 51 transmits pulses in the form of burst pulses at regular time intervals according to the transmission timing from the timing signal generation circuit 54.

時間計測回路53は、本実施例では、送信タイ
ミングにより開き、受信信号により閉じる時間計
測ゲートGAと、該ゲートGAを開いている間に
入力するクロツクパルスを計数するカウンタCN
とを備えて構成される。
In this embodiment, the time measurement circuit 53 includes a time measurement gate GA that opens according to the transmission timing and closes according to the reception signal, and a counter CN that counts clock pulses that are input while the gate GA is open.
It is composed of:

受信回路52は、ノイズとの弁別、波形整形等
の処理を行なつて、パルス状の受信信号を出力す
る。なお、前回の反射所要時間と受信時刻を基準
として、今回の反射数の到来が予測される時刻を
中心とする時間帯のみ受信可能とする、予測ゲー
ト方式を採用することができる。この方式によれ
ば、予測時刻の時間帯以外の時刻に入射する雑音
パルスを除去できる。
The receiving circuit 52 performs processing such as noise discrimination and waveform shaping, and outputs a pulsed received signal. Note that it is possible to adopt a prediction gate method in which reception is possible only in a time period centered around the time when the arrival of the current number of reflections is predicted, based on the previous reflection time and reception time. According to this method, noise pulses that are incident at times other than the predicted time can be removed.

タイミング信号発生回路54は、フロントエン
ド部5の各部において必要とするタイミング信号
を形成する。例えば、送信タイミング、ゲート開
閉タイミング等の信号を発生する。
The timing signal generation circuit 54 generates timing signals required by each part of the front end section 5. For example, it generates signals such as transmission timing and gate opening/closing timing.

〈実施例の作用〉 次に、上記のように構成される本実施例につい
て、上記各図および第4図を参照して説明する。
<Operation of the Embodiment> Next, the present embodiment configured as described above will be described with reference to the above-mentioned figures and FIG. 4.

本実施例では、フロントエンド部5において、
超音波パルスの送受信、送信から受信までの往復
所要時間の計測、および、計測データの出力を行
なう。
In this embodiment, in the front end section 5,
It transmits and receives ultrasonic pulses, measures the round trip time from transmission to reception, and outputs measurement data.

超音波は、送信回路51からバーストパルス状
のパルスとして、一定時間間隔で送信される。
The ultrasonic waves are transmitted from the transmission circuit 51 as burst pulses at regular time intervals.

反射波の受信は、送信波送信後、次の送信まで
の間に受信回路52で受信される。即ち、受信回
路52は、タイミング信号発生回路54からの送
信タイミングを基準として、予め設定した時間経
過後、次の送信波送信前までの時間帯に、受信ゲ
ートを開いて、反射波の受信を可能として待機す
る。この間に反射波が送受波器6に入射すると、
受信回路52に反射信号が入力する。反射信号
は、この受信回路52で、ノイズとの弁別、波形
整形等の処理を行なつて、パルス状の受信信号と
して、時間計測回路53に送られる。
The reflected wave is received by the receiving circuit 52 after the transmitted wave is transmitted and before the next transmission. That is, the receiving circuit 52 opens the receiving gate and receives the reflected wave after a preset time has elapsed based on the transmission timing from the timing signal generating circuit 54 and before transmitting the next transmitted wave. Wait as possible. If the reflected wave enters the transducer 6 during this time,
The reflected signal is input to the receiving circuit 52. The reflected signal is subjected to processing such as discrimination from noise and waveform shaping in this receiving circuit 52, and is sent to a time measuring circuit 53 as a pulsed received signal.

時間計測回路53は、タイミング信号発生回路
54からの送信タイミングにより時間計測ゲート
GAを開き、受信信号によりゲートGAが閉じる
までに、このゲートGAを通過した、該タイミン
グ信号発生回路54から送られるクロツクパルス
を計数する。この計数値により、超音波の往復所
要時間を計測する。この計測データは、バス4を
介してマイクロプロセツサ1に送られる。
The time measurement circuit 53 receives a time measurement gate based on the transmission timing from the timing signal generation circuit 54.
The clock pulses sent from the timing signal generation circuit 54 that have passed through the gate GA are counted until the gate GA is opened and the gate GA is closed by the received signal. This count value measures the time required for the ultrasonic waves to travel back and forth. This measurement data is sent to the microprocessor 1 via the bus 4.

この後、処理は、フロントエンド部5からマイ
クロプロセツサ1に移る。このマイクロプロセツ
サ1による処理を、第4図に示すフローチヤート
を参照して説明する。
Thereafter, processing moves from the front end section 5 to the microprocessor 1. The processing by the microprocessor 1 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

マイクロプロセツサ1は、先ず、時間計測回路
53から計測データを取込む(ステツプ1)。
The microprocessor 1 first takes in measurement data from the time measurement circuit 53 (step 1).

また、マイクロプロセツサ1は、前回値(また
は前回までの移動平均値)が予め設定した距離よ
り近いか、遠いかを調べて、遠距離であれば、そ
のまま範囲の広い許容範囲を使用する。一方、近
距離であれば、狭い許容範囲をROM2から読み
出し、RAM3に、新たな許容範囲として設定す
る(ステツプ2,3)。なお、本実施例では、設
定距離は30m、許容範囲は、遠距離では1m、近
距離では0.5mに設定してある。
Further, the microprocessor 1 checks whether the previous value (or the moving average value up to the previous time) is closer or farther than a preset distance, and if it is a long distance, it directly uses a wide allowable range. On the other hand, if the distance is short, a narrow tolerance range is read from the ROM 2 and set in the RAM 3 as a new tolerance range (steps 2 and 3). In this embodiment, the set distance is set to 30 m, and the allowable range is set to 1 m for long distances and 0.5 m for short distances.

次に、マイクロプロセツサ1は、この計測デー
タが異常値か否か調べる(ステツプ4)。この異
常値であるかどうかは、RAM3に格納してある
前回値(または前回までの移動平均値)と比較
し、計測値が著しく変化していないか否かにより
調べる。即ち、計測値と前回値との減算を実行
し、その差が上記許容範囲内に収るか否かによ
り、異常かどうか検出する。計測値が、上記許容
範囲外であれば、「異常」と判断し、異常値ステ
ータスを出力する。
Next, the microprocessor 1 checks whether this measurement data is an abnormal value (step 4). Whether this is an abnormal value is determined by comparing it with the previous value (or moving average value up to the previous time) stored in the RAM 3 and checking whether the measured value has changed significantly. That is, subtraction is performed between the measured value and the previous value, and whether or not the difference is within the above-mentioned tolerance range is used to detect whether or not there is an abnormality. If the measured value is outside the above-mentioned allowable range, it is determined to be "abnormal" and an abnormal value status is output.

このような事態が起きる原因としては、例え
ば、超音波が、回遊する魚や浮遊物により反射さ
れて、船舶より手前で超音波が戻つてしまい、実
際の船舶の位置より短い距離の計測値となること
による。
The reason why this kind of situation occurs is, for example, when the ultrasonic waves are reflected by migrating fish or floating objects, and the ultrasonic waves return before the ship, resulting in a measurement value that is shorter than the actual position of the ship. It depends.

異常がない場合には、マイクロプロセツサ1
は、取り込んだ計測データに基づいて、通常の演
算処理、即ち、距離、速度等のデータの算出を行
なう(ステツプ7)。距離は、計測値と音速とか
ら算出され、速度は、前回の距離と今回の距離と
の差と、前回計測時から今回計測時までの経過時
間とから算出する。
If there is no abnormality, microprocessor 1
Based on the captured measurement data, the controller performs normal arithmetic processing, that is, calculates data such as distance and speed (step 7). The distance is calculated from the measured value and the speed of sound, and the speed is calculated from the difference between the previous distance and the current distance, and the elapsed time from the previous measurement to the current measurement.

この経過時間は、上記送信タイミングの間隔に
対応する。従つて、各送信タイミング間に出力さ
れるクロツクパルスを計数して計測することがで
きる。もつとも、この経過時間は、ほぼ固定的で
あるから、計測せずに定数として与えてもよい。
This elapsed time corresponds to the above-mentioned transmission timing interval. Therefore, the clock pulses outputted between each transmission timing can be counted and measured. However, since this elapsed time is almost fixed, it may be given as a constant without being measured.

なお、データの算出において、前回値と今回値
のみならず、さらに、数回前までのデータをも含
めて移動平均値を求め、これを、今回値としても
よい。移動平均によれば、データの変動をある程
度取り除ける。
In addition, in calculating the data, a moving average value may be calculated not only from the previous value and the current value, but also data from several times before, and this may be used as the current value. Moving averages can remove fluctuations in data to some extent.

算出したデータは、RAM3に格納して、前回
値を更新すると共に、表示装置9に送る。
The calculated data is stored in the RAM 3 to update the previous value and is sent to the display device 9.

表示装置9では、送られたデータを表示用数字
に変換し、適当な単位を付して表示する(ステツ
プ8)。これにより1計測サイクルが終了する。
The display device 9 converts the sent data into display numbers and displays them with appropriate units attached (step 8). This completes one measurement cycle.

一方、上記ステツプ4における異常値ステータ
スが出力された場合には、マイクロプロセツサ1
は、異常値を棄却すべき指示を計測データ処理部
に対して送る(ステツプ5)。また、本実施例で
は、許容範囲として設定されている値を推定値と
して表示する(ステツプ6)。
On the other hand, if the abnormal value status in step 4 is output, the microprocessor 1
sends an instruction to the measurement data processing unit to reject the abnormal value (step 5). Further, in this embodiment, a value set as an allowable range is displayed as an estimated value (step 6).

なお、上記実施例では、許容範囲の変更を遠近
2段階の距離の境界にて行なつているが、遠距
離、中距離、近距離の3段階等のように、複数段
階に対応して、変更することもできる。また、許
容範囲変更手段を除くこともできる。
In addition, in the above embodiment, the allowable range is changed at the boundary between two distances, far and near, but it can be changed at multiple stages, such as three stages of long distance, middle distance, and short distance. It can also be changed. Furthermore, the allowable range changing means can also be omitted.

〈他の実施例〉 上記実施例では、許容範囲変更手段を、船舶の
現在位置が、予め設定した、岸壁からの距離に達
したとき、許容範囲の広狭を切り替える構成とし
ているが、本発明は、これとは異なる次のような
方式とすることもできる。
<Other Embodiments> In the above embodiments, the allowable range changing means is configured to change the allowable range from wide to narrow when the current position of the ship reaches a preset distance from the quay. , the following method different from this can also be used.

即ち、許容範囲変更手段を、前回までの計測に
よつて得られた、船舶の岸壁からの距離に対応し
て許容範囲の設定する構成とすることができる。
この方式は、ハードウエア構成については上記実
施例と同一であり、ソフトウエアに相違点があ
る。
That is, the allowable range changing means can be configured to set the allowable range in accordance with the distance from the quay of the ship obtained by previous measurements.
This system is the same as the above embodiment in terms of hardware configuration, but differs in software.

第5図に、この方式を実施する場合の手順を表
わすフローチヤートを示す。
FIG. 5 shows a flowchart representing the procedure for implementing this method.

本実施例では、フロントエンド部までは、上記
実施例と同様に処理が行なわれる。
In this embodiment, the same processing as in the above embodiment is performed up to the front end section.

この後、マイクロプロセツサ1は、先ず、時間
計測回路53から計測データを取込む(ステツプ
11)。
After that, the microprocessor 1 first takes in measurement data from the time measurement circuit 53 (step
11).

また、マイクロプロセツサ1は、この計測デー
タが異常値か否か調べる(ステツプ12)。この異
常値であるかどうかは、RAM3に格納してある
前回値(または前回までの移動平均値)と比較
し、計測値が著しく変化していないか否かにより
調べる。即ち、計測値と前回値との減算を実行
し、その差が上記許容範囲内に収るか否かによ
り、異常かどうか検出する。計測値が、上記許容
範囲外であれば、「異常」と判断し、異常値ステ
ータスを出力する。この許容範囲は、前回までの
データを基にして算出されて、RAM3に格納さ
れているものを読み出して使用する。
The microprocessor 1 also checks whether this measurement data is an abnormal value (step 12). Whether this is an abnormal value is determined by comparing it with the previous value (or moving average value up to the previous time) stored in the RAM 3 and checking whether the measured value has changed significantly. That is, subtraction is performed between the measured value and the previous value, and whether or not the difference is within the above-mentioned tolerance range is used to detect whether or not there is an abnormality. If the measured value is outside the above-mentioned allowable range, it is determined to be "abnormal" and an abnormal value status is output. This allowable range is calculated based on the data up to the previous time, and is read out and used from what is stored in the RAM 3.

異常がない場合には、マイクロプロセツサ1は、
取り込んだ計測データに基づいて、通常の演算処
理、即ち、距離、速度等のデータの算出を行なう
(ステツプ13)。これらの算出は、上記した実施例
と同じである。
If there is no abnormality, the microprocessor 1
Based on the captured measurement data, normal arithmetic processing, that is, calculation of data such as distance and speed, is performed (step 13). These calculations are the same as in the embodiment described above.

算出したデータは、RAM3に格納して、前回
値を更新すると共に、表示装置9に送る。
The calculated data is stored in the RAM 3 to update the previous value and is sent to the display device 9.

表示装置9では、送られたデータを表示用数字
に変換し、適当な単位を付して表示する(ステツ
プ16)。
The display device 9 converts the sent data into display numbers and displays them with appropriate units attached (step 16).

これらの処理後、マイクロプロセツサ1は、許
容範囲の変更を行なうための演算を行なう(ステ
ツプ17)。演算結果は、RAM3に格納され、前
回値を更新する。その結果、許容範囲が船舶の移
動に伴つて変更されることとなる。
After these processes, the microprocessor 1 performs calculations to change the allowable range (step 17). The calculation result is stored in the RAM 3 and updates the previous value. As a result, the allowable range changes as the ship moves.

この許容範囲の変更演算は、RAM3に格納さ
れているその時点前までの既知データ、例えば、
前回値を読み出して、このデータを基に算出す
る。既知データとしては、例えば、速度データを
使用する。推定は、この速度が一定と仮定して、
前回計測時から今回計測時までの経過時間を乗じ
て、距離推定値を算出することにより実行する。
This tolerance range change operation is performed using known data stored in RAM3 up to that point, for example,
Read the previous value and calculate based on this data. For example, speed data is used as the known data. The estimation assumes that this speed is constant,
This is executed by multiplying the elapsed time from the previous measurement to the current measurement to calculate the distance estimate.

一方、上記ステツプ12における異常値ステータ
スが出力された場合には、マイクロプロセツサ1
は、異常値を棄却すべき指示を計測データ処理部
に対して送る(ステツプ14)。また、本実施例で
は、許容範囲として設定されている値を推定値と
して表示する(ステツプ15)。
On the other hand, if the abnormal value status in step 12 is output, the microprocessor 1
sends an instruction to the measurement data processing unit to reject the abnormal value (step 14). Further, in this embodiment, a value set as an allowable range is displayed as an estimated value (step 15).

上記一連のステツプの実行により1サイクルの
計測が終了する。
One cycle of measurement is completed by executing the above series of steps.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、船速が速く、し
かも、比較的精度を要しない遠距離と、船速が遅
いが精度を要する近距離とで、許容範囲の広狭を
変更して、遠距離地点では異常値の発生が少なく
なり、一方、近距離では、異常値検出の誤差を小
さくできて、信頼性の高い接岸誘導援助システム
を実現できる効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention changes the width of the allowable range between long distances where the ship speed is high and requires relatively little precision, and short distances where the ship speed is slow but requires precision. As a result, abnormal values are less likely to occur at distant points, while errors in abnormal value detection can be reduced at short distances, resulting in the realization of a highly reliable berthing guidance assistance system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図は本発明の一実施例の構成を示すブロツク図、
第3図は上記実施例のフロントエンド部の構成を
しめすブロツク図、第4図は上記実施例の作用を
説明するためのフローチヤート、第5図は本発明
の他の実施例の作用を説明するためのフローチヤ
ートである。 1……マイクロプロセツサ、2……ROM、3
……RAM、4……バス、5……フロントエンド
部、6……送受波器、7……入出力ポート、8…
…キーボード、9……表示装置、51……送信回
路、52……受信回路、53……時間計測回路、
54……タイミング信号発生回路。
Figure 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the present invention.
The figure is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the front end section of the above embodiment, FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the above embodiment, and FIG. 5 is for explaining the operation of another embodiment of the present invention. This is a flowchart for 1...Microprocessor, 2...ROM, 3
...RAM, 4...Bus, 5...Front end section, 6...Transducer/receiver, 7...I/O port, 8...
... Keyboard, 9 ... Display device, 51 ... Transmission circuit, 52 ... Receiving circuit, 53 ... Time measurement circuit,
54...Timing signal generation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 接岸しようとする船舶に超音波を送信して前
記船舶からの反射波を受信する送受波器を備え、
前記超音波の往復所要時間を用いて前記船舶の距
離、速度等を計測して当該船舶に通知し、適切な
速度で接岸できるよう誘導援助する接岸誘導援助
システムにおいて 受信した超音波の往復所要時間の異常の有無
を、その時点前までに受信した超音波の往復所要
時間に許容範囲を設けた値と比較して検出し、異
常の場合、棄却させる異常値検出手段と、 上記許容範囲を、遠距離用の広い許容範囲と近
距離用の狭い許容範囲の少なくとも2段階有し、
上記計測した距離がどの段階に属するかを判定
し、判定結果がそれまでに属していた段階と異な
る場合、その判定結果が属する段階に対応する許
容範囲に変更する許容範囲変更手段とを備えるこ
とを特徴とする異常値除去機能を有する接岸誘導
援助システム。
[Claims] 1. A transducer that transmits ultrasonic waves to a ship that is about to berth and receives reflected waves from the ship;
The round trip time of the received ultrasonic waves in a berthing guidance assistance system that uses the round trip time of the ultrasonic waves to measure the distance, speed, etc. of the ship, notifies the ship, and provides guidance assistance so that the ship approaches the berth at an appropriate speed. an abnormal value detection means for detecting the presence or absence of an abnormality by comparing it with a value set with an allowable range for the round trip time of the ultrasonic waves received up to that point, and rejecting the above-mentioned allowable range in the case of an abnormality; It has at least two levels: a wide tolerance range for long distances and a narrow tolerance range for short distances,
Tolerance range changing means for determining to which stage the measured distance belongs, and changing the tolerance range to a tolerance range corresponding to the stage to which the determination result belongs if the determination result is different from the stage to which the determination result belongs. A berthing guidance assistance system with an abnormal value removal function.
JP27587986A 1986-11-19 1986-11-19 Abnormal value removal system for coming alongside quay guidance assisting system Granted JPS63131084A (en)

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