JPH0534479Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0534479Y2 JPH0534479Y2 JP4642188U JP4642188U JPH0534479Y2 JP H0534479 Y2 JPH0534479 Y2 JP H0534479Y2 JP 4642188 U JP4642188 U JP 4642188U JP 4642188 U JP4642188 U JP 4642188U JP H0534479 Y2 JPH0534479 Y2 JP H0534479Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- autopilot
- steering angle
- signal
- angle
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- Expired - Lifetime
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift 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】
［産業上の利用分野］
本考案は、オートパイロツト・コントロール・
スタンドからの舵角制御信号で舵取機を制御する
船舶オートパイロツトに係るものであり、詳しく
は前記舵取機の動作を検出し、この検出した値を
シンクロ信号として前記オートパイロツト・コン
トロール・スタンドにフイードバツクして最適な
舵角制御信号を得る構成の舶用オートパイロツト
に関するものである。
スタンドからの舵角制御信号で舵取機を制御する
船舶オートパイロツトに係るものであり、詳しく
は前記舵取機の動作を検出し、この検出した値を
シンクロ信号として前記オートパイロツト・コン
トロール・スタンドにフイードバツクして最適な
舵角制御信号を得る構成の舶用オートパイロツト
に関するものである。
［従来の技術］
従来、この種の技術としては、第４図の舶用オ
ートパイロツトの概要構成を示すブロツク線図の
構成が知られている（例えば特開昭60−236894号
公報参照）。
ートパイロツトの概要構成を示すブロツク線図の
構成が知られている（例えば特開昭60−236894号
公報参照）。
第４図において、例えば船速Ｖ、船首尾方位
Ψ、設定針路Ψm等の信号を入力するオートパイ
ロツト・コントローラ・スタンド（以下は
「OCS」と略称する）１、舵角制御信号Udをポン
プユニツト２ａ、サーボシリンダ２ｂ、可変吐出
形油圧ポンプ２ｃ及びラムシリンダ２ｄ等から成
る舵取機２に出力して制御する。舵取機の動作
（例えばサーボシリンダ２ｂの動作）はμ発信器
３を用いて非直線特性を有するシンクロの回転角
として検出される。この検出値は、μ発信器３
（１×シンクロ）から舵角信号（シンクロ信号）
μとしてOCS１にフイードバツクされる。OCS
１内においてフイードバツクされた舵角信号μ
は、同期整流回路１ａで第５図の第４図の説明に
供する図（横軸に舵取μe、縦軸に直流電圧信号
μAとした時、実線で示す実舵角と電圧の対応特
性、一点鎖線の直線で示す舵角と電圧の対応特
性）に示すような舵角に対応して変換された直流
電圧がオートパイロツト・コントローラ（以下
「コントローラ」という）１ｂに出力する。コン
トローラ１ｂにおいて、この出力値と前記船速
Ｖ、船首尾方位Ψ、設定針路Ψm等の各信号との
間で演算が行なわれ舵角制御信号Udとなつて出
力される。
Ψ、設定針路Ψm等の信号を入力するオートパイ
ロツト・コントローラ・スタンド（以下は
「OCS」と略称する）１、舵角制御信号Udをポン
プユニツト２ａ、サーボシリンダ２ｂ、可変吐出
形油圧ポンプ２ｃ及びラムシリンダ２ｄ等から成
る舵取機２に出力して制御する。舵取機の動作
（例えばサーボシリンダ２ｂの動作）はμ発信器
３を用いて非直線特性を有するシンクロの回転角
として検出される。この検出値は、μ発信器３
（１×シンクロ）から舵角信号（シンクロ信号）
μとしてOCS１にフイードバツクされる。OCS
１内においてフイードバツクされた舵角信号μ
は、同期整流回路１ａで第５図の第４図の説明に
供する図（横軸に舵取μe、縦軸に直流電圧信号
μAとした時、実線で示す実舵角と電圧の対応特
性、一点鎖線の直線で示す舵角と電圧の対応特
性）に示すような舵角に対応して変換された直流
電圧がオートパイロツト・コントローラ（以下
「コントローラ」という）１ｂに出力する。コン
トローラ１ｂにおいて、この出力値と前記船速
Ｖ、船首尾方位Ψ、設定針路Ψm等の各信号との
間で演算が行なわれ舵角制御信号Udとなつて出
力される。
［考案が解決しようとする課題］
ところで、従来の船舶オートパイロツトにあつ
ては、コントローラ１ｂにおいては、同期整流回
路１ａから入力する直流電圧信号μAを現実には舵
角と直流電圧信号との関係は非直線であるのを近
似的に直線と見なして処理する。具体的にいえ
ば、例えば舵角30.0°で電圧3.6Vとなるような直
線と見なし、そのまま角度から直流電圧に変換し
て使用する。従つて、第５図のように、舵角が
30°以下の時は実際より舵角が大きめ（誤差値Ｘ）
に、更に具体的には電圧入力値がαVの時に実際
はμ〓1°であるのにμ〓2°と認識し、30°以上の時は
実際より小さめ（誤差値ｙ）に認識する為の誤差
が発生していた、という問題点があつた。
ては、コントローラ１ｂにおいては、同期整流回
路１ａから入力する直流電圧信号μAを現実には舵
角と直流電圧信号との関係は非直線であるのを近
似的に直線と見なして処理する。具体的にいえ
ば、例えば舵角30.0°で電圧3.6Vとなるような直
線と見なし、そのまま角度から直流電圧に変換し
て使用する。従つて、第５図のように、舵角が
30°以下の時は実際より舵角が大きめ（誤差値Ｘ）
に、更に具体的には電圧入力値がαVの時に実際
はμ〓1°であるのにμ〓2°と認識し、30°以上の時は
実際より小さめ（誤差値ｙ）に認識する為の誤差
が発生していた、という問題点があつた。
本考案は、従来の技術の有するこのような問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、舵角と直流電圧信号との変換に際して
これ等の間の非直性による誤差を補正して正確な
舵角により舵取機を最適制御するように構成した
船用オートパイロツトを提供するものである。
点に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、舵角と直流電圧信号との変換に際して
これ等の間の非直性による誤差を補正して正確な
舵角により舵取機を最適制御するように構成した
船用オートパイロツトを提供するものである。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本考案における船
用オートパイロツトは、オートパイロツト・コン
トローラを具備して舵角制御信号を出力するオー
トパイロツト・コントローラ・スタンドと、前記
舵角制御信号で制御されて船舶を設定針路上に乗
せる舵取機と、該舵取機の動作に伴う舵角を検出
して非直線特性のシンクロの回転角から成る舵角
信号として前記オートパイロツト・コントロー
ラ・スタンドにフイードバツクする舵取機動作検
出装置と、前記舵角信号を同期整流してアナログ
直流電圧を前記オートパイロツト・コントローラ
に出力する同期整流回路と、を具備する船用オー
トパイロツトにおいて、前記同期整流回路からの
アナログ直流電圧をデジタル直流電圧に変換する
アナログデジタル変換手段と、変換されたデジタ
ル直流電圧を入力して前記舵角信号の非直線性の
特性を補正演算して前記オートパイロツト・コン
トローラに出力する舵角／電圧演算補正手段と、
を具備したことを特徴とするものである。
用オートパイロツトは、オートパイロツト・コン
トローラを具備して舵角制御信号を出力するオー
トパイロツト・コントローラ・スタンドと、前記
舵角制御信号で制御されて船舶を設定針路上に乗
せる舵取機と、該舵取機の動作に伴う舵角を検出
して非直線特性のシンクロの回転角から成る舵角
信号として前記オートパイロツト・コントロー
ラ・スタンドにフイードバツクする舵取機動作検
出装置と、前記舵角信号を同期整流してアナログ
直流電圧を前記オートパイロツト・コントローラ
に出力する同期整流回路と、を具備する船用オー
トパイロツトにおいて、前記同期整流回路からの
アナログ直流電圧をデジタル直流電圧に変換する
アナログデジタル変換手段と、変換されたデジタ
ル直流電圧を入力して前記舵角信号の非直線性の
特性を補正演算して前記オートパイロツト・コン
トローラに出力する舵角／電圧演算補正手段と、
を具備したことを特徴とするものである。
［実施例］
実施例について図面を参照して説明する。
尚、以下の図面において、第４図乃至第５図と
重複する部分の一部は省略すると共に記載する重
複部分についても同一番号を付してその説明は省
略する。
重複する部分の一部は省略すると共に記載する重
複部分についても同一番号を付してその説明は省
略する。
第１図は本考案の船用オートパイロツトの要部
概概要構成を示すブロツク線図、第２図乃至第３
図は本考案の説明に供する図である。
概概要構成を示すブロツク線図、第２図乃至第３
図は本考案の説明に供する図である。
第１図において。１０はOCSである。この
OCS１０は、第１図の同期整流回路１ａとコン
トローラ１ｂとの間に、同期整流回路１ａからの
アナログ直流電圧μAをデジタル直流電圧μDにに変
換するアナログデジタル変換手段（以下「ADC」
と略称する）４と、変換したデジタル直流電圧μD
を入力して舵角の非直線特性に対応する値を補正
演算する舵角／電圧演算補正手段５を設けて、こ
れ等手段を経た信号をコントローラ１ｂに供給す
る構成となつている。
OCS１０は、第１図の同期整流回路１ａとコン
トローラ１ｂとの間に、同期整流回路１ａからの
アナログ直流電圧μAをデジタル直流電圧μDにに変
換するアナログデジタル変換手段（以下「ADC」
と略称する）４と、変換したデジタル直流電圧μD
を入力して舵角の非直線特性に対応する値を補正
演算する舵角／電圧演算補正手段５を設けて、こ
れ等手段を経た信号をコントローラ１ｂに供給す
る構成となつている。
ここで舵角／電圧演算補正手段５は、マイクロ
コンピユータを用いた構成、即ちADC４からデ
ジタル直流電圧μDや補正演算に必要なデータ類を
記憶し出力するRAM５ａと、演算式等を予め必
要とされる条件等を記憶するRAM５ｂと、入力
されたデジタル直流電圧μDを補正演算する演算部
（CPU）５ｃと、舵角に対応した補正演算された
電圧信号μDAをコントローラ１ｂに出力する例え
ばデジタルアナログ変換機能を有する出力Ｉ／
F5d、に必要に応じ設けられる表示装置１ｃに舵
角表示する信号を出力する表示装置Ｉ／F5eと、
各種のステータス信号を出力するステータスＩ／
O5fとで構成することが出来る。
コンピユータを用いた構成、即ちADC４からデ
ジタル直流電圧μDや補正演算に必要なデータ類を
記憶し出力するRAM５ａと、演算式等を予め必
要とされる条件等を記憶するRAM５ｂと、入力
されたデジタル直流電圧μDを補正演算する演算部
（CPU）５ｃと、舵角に対応した補正演算された
電圧信号μDAをコントローラ１ｂに出力する例え
ばデジタルアナログ変換機能を有する出力Ｉ／
F5d、に必要に応じ設けられる表示装置１ｃに舵
角表示する信号を出力する表示装置Ｉ／F5eと、
各種のステータス信号を出力するステータスＩ／
O5fとで構成することが出来る。
以下、この様な構成の各部について説明する。
第２図はμ発信器３から出力される１×シンク
ロ信号μであり、このシンクロ信号のS1−S2間の
電圧（Ａとおく）は、R1−R2間の電圧（REFとお
く）に対して、 Ａ＝REF・Sinμ〓 ……(1) （但し、μ〓はシンクロの移相＝舵角）で表わす
ことができる。この様な信号が同期整流回路１ａ
で同期整流される。この時、第３図の同期整流回
路の入出力特性（舵角と直流電圧との非線形特
性）に示すように、出力電圧μAがμ〓＝30°の時に
μA＝3.6Vとなるように、 μA＝7.2×Sinμ〓 ……(2) と設定する。この設定条件に基づいて同期整流回
路１ａから同期整流されたアナログ信号がADC
４に導かれてデジタル変換される。ここで、
ADC４でデジタル変換された値をμD＝θinとし、
入力μA＝±5.0Vに対応するデジタル出力値Qinを
例えば±2000となるように変換するとすれば、
θinとμAとの関係は、 μA＝θin／400 ……(3) となる。この様な関係に基づきデジタル変換され
た信号μDが舵角／電圧演算補正手段５に導かれ
る。舵角／電圧演算補正手段５にはこの様な関係
にあるデジタル直流電圧μDからこれに対応する舵
角値を得る補正演算の為に必要なROM５ｂに記
憶された演算式、 μ〓＝Sin-1｛θin／（7.2×400）｝ ……(4) に基づいてCPU５ｃで補正演算を行い、出力
Ｉ／F5fから非直線特性を有する舵角信号μに対
応した電圧信号μDAを得ることができる（又必要
に応じて表示出力Ｉ／Ｆからの表示出力で表示部
に舵角表示する事ができる）。この結果、コント
ローラ１ｂにおいては、従来のように入力される
電圧信号の直線近似値を基に他の信号との間で演
算する必要がなくなる。言替えれば、コントロー
ラ１ｂにおいて舵角／電圧演算補正手段５からの
信号をそのまま用いることができるので誤差を含
まないフイードバツク値が演算に用いられること
になる。
ロ信号μであり、このシンクロ信号のS1−S2間の
電圧（Ａとおく）は、R1−R2間の電圧（REFとお
く）に対して、 Ａ＝REF・Sinμ〓 ……(1) （但し、μ〓はシンクロの移相＝舵角）で表わす
ことができる。この様な信号が同期整流回路１ａ
で同期整流される。この時、第３図の同期整流回
路の入出力特性（舵角と直流電圧との非線形特
性）に示すように、出力電圧μAがμ〓＝30°の時に
μA＝3.6Vとなるように、 μA＝7.2×Sinμ〓 ……(2) と設定する。この設定条件に基づいて同期整流回
路１ａから同期整流されたアナログ信号がADC
４に導かれてデジタル変換される。ここで、
ADC４でデジタル変換された値をμD＝θinとし、
入力μA＝±5.0Vに対応するデジタル出力値Qinを
例えば±2000となるように変換するとすれば、
θinとμAとの関係は、 μA＝θin／400 ……(3) となる。この様な関係に基づきデジタル変換され
た信号μDが舵角／電圧演算補正手段５に導かれ
る。舵角／電圧演算補正手段５にはこの様な関係
にあるデジタル直流電圧μDからこれに対応する舵
角値を得る補正演算の為に必要なROM５ｂに記
憶された演算式、 μ〓＝Sin-1｛θin／（7.2×400）｝ ……(4) に基づいてCPU５ｃで補正演算を行い、出力
Ｉ／F5fから非直線特性を有する舵角信号μに対
応した電圧信号μDAを得ることができる（又必要
に応じて表示出力Ｉ／Ｆからの表示出力で表示部
に舵角表示する事ができる）。この結果、コント
ローラ１ｂにおいては、従来のように入力される
電圧信号の直線近似値を基に他の信号との間で演
算する必要がなくなる。言替えれば、コントロー
ラ１ｂにおいて舵角／電圧演算補正手段５からの
信号をそのまま用いることができるので誤差を含
まないフイードバツク値が演算に用いられること
になる。
［考案の効果］
本考案は、以上説明したように構成されている
ので、従来直流電圧信号として舵角値を読取る時
に角度と直流電圧との関係が実際には非直線なの
にもかかわらず近似的に直線として見なして演算
していたために基因する誤差を除去出来、正確な
舵角信号に対応する電圧値が得られるから、常に
高精度、高信頼性で船舶の運航ができるという効
果を奏する。
ので、従来直流電圧信号として舵角値を読取る時
に角度と直流電圧との関係が実際には非直線なの
にもかかわらず近似的に直線として見なして演算
していたために基因する誤差を除去出来、正確な
舵角信号に対応する電圧値が得られるから、常に
高精度、高信頼性で船舶の運航ができるという効
果を奏する。
第１図は本考案の船用オートパイロツトの要部
概要構成を示すブロツク線図、第２乃至第３図は
本考案の説明に供する図、第４図は従来の船用オ
ートパイロツトの概要構成を示すブロツク線図、
５図は第４図の従来の技術の説明に供する図であ
る。 １，１０……オートパイロツト・コントロー
ラ・スタンド（OCS）、２……舵取機、３……μ
発信器、４……アナログデジタル変換手段
（ADC）、５……舵角／電圧演算補正手段。
概要構成を示すブロツク線図、第２乃至第３図は
本考案の説明に供する図、第４図は従来の船用オ
ートパイロツトの概要構成を示すブロツク線図、
５図は第４図の従来の技術の説明に供する図であ
る。 １，１０……オートパイロツト・コントロー
ラ・スタンド（OCS）、２……舵取機、３……μ
発信器、４……アナログデジタル変換手段
（ADC）、５……舵角／電圧演算補正手段。
Claims (1)
- オートパイロツト・コントローラを具備して舵
角制御信号を出力するオートパイロツト・コント
ロール・スタンドと、前記舵角制御信号で制御さ
れて船舶を設定針路上に乗せる舵取機と、該舵取
機の動作に伴う舵角を検出して非直線特性のシン
クロの回転角から成る舵角信号として前記オート
パイロツト・コントロール・スタンドにフイード
バツクする舵取機動作検出装置と、前記舵角信号
を同期整流してアナログ直流電圧を前記オートパ
イロツト・コントローラに出力する同期整流回路
と、を具備する舶用オートパイロツトにおいて、
前記同期整流回路からのアナログ直流電圧をデジ
タル直流電圧に変換するアナログデジタル変換手
段と、変換されたデジタル直流電圧を入力して前
記舵角信号の非直線性の特性を補正演算して前記
オートパイロツト・コントローラに出力する舵
角／電圧演算補正手段と、を具備したことを特徴
とする舶用オートパイロツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4642188U JPH0534479Y2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4642188U JPH0534479Y2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148995U JPH01148995U (ja) | 1989-10-16 |
| JPH0534479Y2 true JPH0534479Y2 (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=31272689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4642188U Expired - Lifetime JPH0534479Y2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534479Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP4642188U patent/JPH0534479Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01148995U (ja) | 1989-10-16 |
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