JP6447387B2

JP6447387B2 - Wharf support system

Info

Publication number: JP6447387B2
Application number: JP2015124590A
Authority: JP
Inventors: 直見沢田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2035-06-22
Also published as: JP2017007493A

Description

本発明は、船舶の接岸を支援する接岸支援システムに関する。 The present invention relates to a berthing support system that supports berthing of a ship.

従来、接岸支援システムとして特許文献１の技術があった。この技術では、岸壁から船舶に向けて水中に超音波を送信する。そして、船舶から反射された超音波を受信し、岸壁と船舶の距離を測定して船舶の接岸を支援する。 Conventionally, there has been a technique of Patent Document 1 as a berthing support system. In this technology, ultrasonic waves are transmitted underwater from the quay to the ship. And the ultrasonic wave reflected from the ship is received, the distance between the quay and the ship is measured, and the berthing of the ship is supported.

特開平４−３６３６９２号公報JP-A-4-363692

しかしながら、送信した超音波の船舶から反射波を受信する技術では、反射波が減衰するために、超音波送受信部の出力を大きくしなければならなかった。
また、反射波の指向性が低いために、指向性を絞らなければならならず、システム動作が不安定になることがあった。
さらに、水中に超音波送受信部を配置するために、超音波送受信部に防水構造が必要になって、超音波送受信部の構造が複雑化するとともに大型化し、さらに、システムの設置に手間がかかって、製作コストが高くなっていた。
本発明の目的は、超音波送受信部の出力を小さくすることができ、システム動作を安定化でき、超音波送受信部の構造を簡素化できるとともに小型化でき、さらに、システムの設置を簡単化できて、製作コストを低減できる接岸支援システムを提供する点にある。 However, in the technique of receiving the reflected wave from the transmitted ultrasonic ship, the reflected wave attenuates, so the output of the ultrasonic transmission / reception unit has to be increased.
In addition, since the directivity of the reflected wave is low, the directivity must be reduced, and the system operation may become unstable.
Furthermore, since the ultrasonic transmission / reception unit is placed in water, a waterproof structure is required for the ultrasonic transmission / reception unit, the structure of the ultrasonic transmission / reception unit becomes complicated and large, and it takes time to install the system. The production cost was high.
The object of the present invention is to reduce the output of the ultrasonic transmission / reception unit, to stabilize the system operation, to simplify the structure of the ultrasonic transmission / reception unit, to reduce the size, and to simplify the installation of the system. The point is to provide a berthing support system that can reduce production costs.

本発明は、
船舶の接岸を支援する接岸支援システムであって、
前記船舶と、前記船舶が接岸する予定の岸とに超音波送受信部をそれぞれ設け、
前記岸側の超音波送受信部は、上方から見て前記岸の壁面に沿う第１仮想線上に位置する一対の送受信機と、前記第１仮想線に対して直角な第２仮想線上に位置する一つの送受信機とを備え、
前記船舶側の超音波送受信部は一つの送受信機を備え、
前記船舶側の一つの送受信機と、前記岸側の三つの送受信機との間を、超音波を送受信して情報を交換することで、前記船舶を前記岸に向けて誘導することを特徴とする。（請求項１） The present invention
A berthing support system that supports ship berthing,
An ultrasonic transmission / reception unit is provided on each of the ship and the shore where the ship is scheduled to come to berth,
The ultrasonic transmission / reception unit on the shore side is located on a second imaginary line perpendicular to the first imaginary line and a pair of transceivers located on the first imaginary line along the shore wall when viewed from above. With one transceiver
The ship side ultrasonic transmission / reception unit includes a single transmitter / receiver,
The ship is guided toward the shore by exchanging information by transmitting and receiving ultrasonic waves between one transceiver on the ship side and the three transceivers on the shore side. To do. (Claim 1)

上記の構成によれば、本システムを次の〈１〉〜〈５〉のように作動させることができる。
図１に示すように、
〈１〉船舶の送受信部の送受信機ＴＭから、前記第１仮想線Ｌ１（図３参照）上に位置する岸２側の一対の送受信機ＴＸ１，ＴＸ２のうちの一方の送受信機ＴＸ１に超音波ｄ１を送信する。
〈２〉前記〈１〉の超音波ｄ１を受信した前記一方の送受信機ＴＸ１は、他方の送受信機ＴＸ２に超音波ｄｙを送信する。この超音波ｄｙを受信した前記他方の送受信機ＴＸ２は、前記一方の送受信機ＴＸ１に超音波ｄｙを送信（返信）する。そして、両送受信機ＴＸ１，ＴＸ２間の往復の超音波ｄｙの伝搬時間差により、船舶１に対する横風成分を検出する。
〈３〉前記〈１〉の超音波ｄ１を受信した前記一方の送受信機ＴＸ１は、第２仮想線Ｌ２（図２参照）上に位置する送受信機ＴＸ３に超音波ｄｘを送信する。この超音波ｄｘを受信した第２仮想線Ｌ２上の送受信機ＴＸ３は、前記一方の送受信機ＴＸ１に超音波ｄｘを送信（返信）する。そして、両送受信機ＴＸ１，ＴＸ３間の往復の超音波の伝搬時間差により、船舶１に対する向かい風成分、追い風成分を検出する。
〈４〉前記〈２〉の超音波を受信した前記他方の送受信機ＴＸ２は、船舶の送受信部の送受信機ＴＭに超音波ｄ２を送信する。
〈５〉船舶１の送受信機ＴＭから岸２側の一方の送受信機ＴＸ１への超音波ｄ１の送信時間（前記〈１〉の超音波の送信時間）と、岸２側の他方の送受信機ＴＸ２から船舶の送受信機ＴＭへの超音波ｄ１の送信時間（前記〈４〉の超音波の送信時間）とが等しければ、両送受信機ＴＸ１，ＴＸ２間の中央の点を通る中心線Ｏ上（図１参照）を船舶１が進んでいることになる。そこで、両送信時間が等しくなるように、船舶の駆動部の出力を制御する。また、前記横風成分・向かい風成分・追い風成分が検出された場合は、各成分を打ち消すように、前記駆動部の出力を制御する。
本発明によれば、
（１）横風があった場合に船舶１の船首が流されることを抑制することができて、船舶１が円滑かつ正確に接岸することができる。
（２）横風・向かい風・追い風があっても、横風成分・向かい風成分・追い風成分を打ち消すことができるから、超音波を空中を通して送受信することができる。これにより、超音波送受信部に防水構造が不要になり、超音波送受信部の構造を簡素化できるとともに超音波送受信部を小型化することができ、接岸支援システムの製作コストを低減することができる。また、接岸支援システムの設置を簡単化することができる。そして、霧の中などの視界不良時でも本接岸支援システムを使用することができる。
（３）反射波を使った超音波測距システムでは大きな出力の超音波が必要になるが、本発明の構成によれば、反射波を使わないから、超音波送受信部Ｓ１，Ｓ２の出力を小さくすることができ、さらに、超音波の指向性を絞る必要がなくて、波の影響で測距が中断されることがなく、安定なシステム動作を得ることができる。
以上により、
超音波送受信部の出力を小さくすることができ、システム動作を安定化でき、超音波送受信部の構造を簡素化できるとともに小型化でき、さらに、システムの設置を簡単化できて、製作コストを低減することができる。（請求項１） According to said structure, this system can be operated like following <1>-<5>.
As shown in FIG.
<1> An ultrasonic wave is transmitted from the transmitter / receiver TM of the ship's transmitter / receiver to one transmitter / receiver TX1 of the pair of transmitters / receivers TX1, TX2 on the shore 2 side located on the first virtual line L1 (see FIG. 3) d1 is transmitted.
<2> The one transceiver TX1 that has received the ultrasonic wave d1 of <1> transmits the ultrasonic wave dy to the other transceiver TX2. The other transceiver TX2 that has received the ultrasonic wave dy transmits (replies) the ultrasonic wave dy to the one transceiver TX1. And the cross wind component with respect to the ship 1 is detected by the propagation time difference of the reciprocating ultrasonic wave dy between both the transmitter / receivers TX1 and TX2.
<3> The one transmitter / receiver TX1 that has received the ultrasonic wave d1 of <1> transmits the ultrasonic wave dx to the transmitter / receiver TX3 located on the second virtual line L2 (see FIG. 2). The transceiver TX3 on the second virtual line L2 that has received the ultrasound dx transmits (replies) the ultrasound dx to the one transceiver TX1. And the head wind component and the tail wind component with respect to the ship 1 are detected by the propagation time difference of the reciprocating ultrasonic wave between both the transceivers TX1 and TX3.
<4> The other transmitter / receiver TX2 that has received the ultrasonic waves of <2> transmits the ultrasonic waves d2 to the transmitter / receiver TM of the transmitting / receiving unit of the ship.
<5> Transmission time of the ultrasonic wave d1 from the transceiver TM of the ship 1 to the one transmitter / receiver TX1 on the shore 2 side (ultrasonic transmission time of the <1>) and the other transceiver TX2 on the shore 2 side If the transmission time of the ultrasonic wave d1 from the ship to the transceiver TM of the ship is equal to the transmission time of the ultrasonic wave of <4>, on the center line O passing through the center point between the transceivers TX1 and TX2 (FIG. 1), the ship 1 is moving forward. Therefore, the output of the ship drive unit is controlled so that both transmission times are equal. Further, when the cross wind component, the head wind component, and the tail wind component are detected, the output of the drive unit is controlled so as to cancel each component.
According to the present invention,
(1) When there is a crosswind, it is possible to suppress the bow of the ship 1 from flowing, and the ship 1 can smoothly and accurately berth.
(2) Even if there is a crosswind, a headwind, or a tailwind, the crosswind component, the headwind component, or the tailwind component can be canceled, so that ultrasonic waves can be transmitted and received through the air. This eliminates the need for a waterproof structure in the ultrasonic transmission / reception unit, simplifies the structure of the ultrasonic transmission / reception unit, reduces the size of the ultrasonic transmission / reception unit, and reduces the manufacturing cost of the berthing support system. . In addition, the installation of a berthing support system can be simplified. And this berthing support system can be used even when visibility is poor, such as in fog.
(3) Although an ultrasonic ranging system using reflected waves requires large output ultrasonic waves, according to the configuration of the present invention, since reflected waves are not used, the outputs of the ultrasonic transmission / reception units S1 and S2 are output. Further, it is not necessary to reduce the directivity of the ultrasonic wave, and the distance measurement is not interrupted by the influence of the wave, and a stable system operation can be obtained.
With the above,
The output of the ultrasonic transmission / reception unit can be reduced, the system operation can be stabilized, the structure of the ultrasonic transmission / reception unit can be simplified and the size can be reduced, and the installation of the system can be simplified to reduce the manufacturing cost. can do. (Claim 1)

本発明において、
前記岸側の三つの送受信機を一体に移動可能に構成してあると、次の作用を奏することができる。（請求項２） In the present invention,
If the three transmitters / receivers on the shore side are configured to be movable together, the following effects can be achieved. (Claim 2)

岸側の本システムの設置や移動を簡単に行うことができる。（請求項２） It is easy to install and move the shore system. (Claim 2)

本発明において、
前記船舶は左右一対の船外機を備え、
前記情報に基づいて、前記左右一対の船外機の出力を異ならせることで、前記船舶の姿勢を制御することを特徴とすると、次の作用を奏することができる。（請求項３） In the present invention,
The ship includes a pair of left and right outboard motors,
If the attitude of the ship is controlled by making the outputs of the pair of left and right outboard motors different based on the information, the following action can be achieved. (Claim 3)

船舶を円滑かつ正確に接岸させることができる。（請求項３） The ship can be berthed smoothly and accurately. (Claim 3)

本発明において、
前記船舶の後ろ向きの接岸を支援すると、次の作用を奏することができる。（請求項４） In the present invention,
Supporting the ship's backward berthing can provide the following effects. (Claim 4)

船舶が後ろ向きに接岸する場合、横風によって特に船首が流されやすい。しかしながら、本発明の上記の構成によれば、横風成分を打ち消すことができるから、船舶を後ろ向きに円滑かつ正確に接岸させることができ、後ろ向きの接岸に、より優れた効果を得ることができる。（請求項４） When a ship is berthed backwards, the bow is particularly likely to be swept away by crosswinds. However, according to the above configuration of the present invention, the crosswind component can be canceled out, so that the ship can be smoothly and accurately berthed backwards, and a more excellent effect can be obtained for backwardly berthing. (Claim 4)

本発明によれば、
超音波送受信部の出力を小さくすることができ、システム動作を安定化でき、超音波送受信部の構造を簡素化できるとともに小型化でき、さらに、システムの設置を簡単化できて、製作コストを低減できる接岸支援システムを提供することができた。 According to the present invention,
The output of the ultrasonic transmission / reception unit can be reduced, the system operation can be stabilized, the structure of the ultrasonic transmission / reception unit can be simplified and the size can be reduced, and the installation of the system can be simplified to reduce the manufacturing cost. We were able to provide a berthing support system.

接岸支援システムの模式図Schematic diagram of the berthing support system 超音波の送受信タイミングチャートUltrasonic wave transmission / reception timing chart 接岸支援装置の斜視図Perspective view of the berthing assistance device

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１に、小型のボート１（船舶に相当）が、接岸予定の岸２に向かって後進している状態を示してある。ボート１は船尾に左右一対の船外機１１を備え、本発明の接岸支援システムに支援されながらに後向きに接岸する。船外機１１にはプロペラ１４を設けてある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a state in which a small boat 1 (corresponding to a ship) is moving backward toward a shore 2 scheduled to come into berthing. The boat 1 includes a pair of left and right outboard motors 11 at the stern, and pierces backward while being supported by the berthing support system of the present invention. The outboard motor 11 is provided with a propeller 14.

前記岸２には、人力で持ち運び可能な小型の接岸支援装置３を配置してある。図３に示すように、接岸支援装置３は、支持脚３１から上方に延びる支柱３２と、支柱３２に支持された上面視Ｌ字形のセンサ取り付けフレーム３３とを備え、Ｌ字形の支持フレーム３３の一片３４を他片３５よりも長く設定してある。 A small berthing support device 3 that can be carried by human power is arranged on the shore 2. As shown in FIG. 3, the berthing assistance apparatus 3 includes a support column 32 that extends upward from the support leg 31, and an L-shaped sensor mounting frame 33 that is supported by the support column 32, and includes an L-shaped support frame 33. One piece 34 is set longer than the other piece 35.

そして、センサ取り付けフレーム３３の上面に超音波送受信部Ｓ１を設けてある。超音波送受信部Ｓ１は、前記一片３４の長手方向の一端部の上面に取り付けられた第１超音波センサＴＸ１（送受信機に相当）と、前記一片３４の他端部に取り付けられた第２超音波センサＴＸ２（送受信機に相当）と、前記他片３５の長手方向の両端部のうち、前記一片３４から遠い側の一端部に取り付けられた第３超音波センサＴＸ３（送受信機に相当）とから成る。 An ultrasonic transmission / reception unit S <b> 1 is provided on the upper surface of the sensor mounting frame 33. The ultrasonic transmission / reception unit S1 includes a first ultrasonic sensor TX1 (corresponding to a transmitter / receiver) attached to the upper surface of one end of the piece 34 in the longitudinal direction, and a second supersonic wave attached to the other end of the piece 34. A sound wave sensor TX2 (corresponding to a transmitter / receiver) and a third ultrasonic sensor TX3 (corresponding to a transmitter / receiver) attached to one end of the other piece 35 on the side far from the one piece 34 among the longitudinal ends of the other piece 35 Consists of.

図３に示すように、前記第１超音波センサＴＸ１の中心と第２超音波センサＴＸ２の中心を結ぶ第１仮想線Ｌ１と、前記第１超音波センサＴＸ１の中心と第３超音波センサＴＸ３の中心を結ぶ第２仮想線Ｌ２とは直交している。本実施形態では、第１超音波センサＴＸ１と第２超音波センサＴＸ２の中心間の距離を１ｍ、第１超音波センサＴＸ１と第３超音波センサＴＸ３の中心間の距離を１０ｃｍに設定してある（数値は一例であり、この数値に限られない）。 As shown in FIG. 3, a first virtual line L1 connecting the center of the first ultrasonic sensor TX1 and the center of the second ultrasonic sensor TX2, the center of the first ultrasonic sensor TX1, and the third ultrasonic sensor TX3. Is perpendicular to the second virtual line L2 connecting the centers of the two. In this embodiment, the distance between the centers of the first ultrasonic sensor TX1 and the second ultrasonic sensor TX2 is set to 1 m, and the distance between the centers of the first ultrasonic sensor TX1 and the third ultrasonic sensor TX3 is set to 10 cm. Yes (numerical value is an example, not limited to this).

さらに、センサ取り付けフレーム３３の他片３５の長手方向中間部に、棒状の支持部材３６を介してＬＥＤランプ３７を立設してある。そして、支柱３２の長手方向中間部に、第１超音波センサＴＸ１と第２超音波センサＴＸ２と第３超音波センサＴＸ３を制御する第１コントローラ３８を設けるとともに、第１コントローラ３８に太陽電池パネル３９を接続してある。この構造に換えて、第１コントローラ３８に蓄電池を接続してあってもよい。また、第１コントローラ３８の本体ケースに温度センサ４０を設けてある。温度センサ４０は後述の風速測定時の温度補正のために設けられている。 Further, an LED lamp 37 is erected through a rod-shaped support member 36 at the longitudinal intermediate portion of the other piece 35 of the sensor mounting frame 33. A first controller 38 for controlling the first ultrasonic sensor TX1, the second ultrasonic sensor TX2, and the third ultrasonic sensor TX3 is provided at the middle portion in the longitudinal direction of the support column 32, and a solar cell panel is provided on the first controller 38. 39 is connected. Instead of this structure, a storage battery may be connected to the first controller 38. A temperature sensor 40 is provided in the main body case of the first controller 38. The temperature sensor 40 is provided for temperature correction at the time of wind speed measurement described later.

前記接岸支援装置３を上記のように構成して、接岸支援装置３のセンサ取り付けフレーム３３に第１超音波センサＴＸ１と第２超音波センサＴＸ２と第３超音波センサＴＸ３を取り付けてあるから、三つの超音波センサＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３を一体に移動させることができる。また、接岸支援装置３を小型化できて、接岸支援装置３の岸２への設置や移動を簡単に行うことができるとともに、接接岸支援装置３の設置場所の選択の自由度を向上させることができる。 Since the berthing assistance apparatus 3 is configured as described above, the first ultrasonic sensor TX1, the second ultrasonic sensor TX2, and the third ultrasonic sensor TX3 are attached to the sensor attachment frame 33 of the berthing assistance apparatus 3. The three ultrasonic sensors TX1, TX2, TX3 can be moved together. In addition, the berthing support device 3 can be reduced in size, and the berthing support device 3 can be easily installed and moved on the shore 2 and the degree of freedom in selecting the installation location of the berthing support device 3 can be improved. Can do.

［ボート１の構造］
図１に示すように、前記ボート１は、超音波を送受信する超音波送受信部Ｓ２と、ボート１の方位を検出する方位センサ１３とを備えている。ボート１の超音波送受信部Ｓ２には、超音波を送受信する第４超音波センサＴＭ（送受信機に相当）を設けてある。そして、第４超音波センサＴＭが送受信した超音波の情報と、方位センサ１３が検出した方位情報とに基づいて、左右一対の船外機１１を制御する第２コントローラ１２をボート１に設けてある。 [Structure of boat 1]
As shown in FIG. 1, the boat 1 includes an ultrasonic transmission / reception unit S <b> 2 that transmits and receives ultrasonic waves, and an azimuth sensor 13 that detects the azimuth of the boat 1. The ultrasonic transmission / reception unit S2 of the boat 1 is provided with a fourth ultrasonic sensor TM (corresponding to a transmitter / receiver) that transmits and receives ultrasonic waves. Then, the boat 1 is provided with a second controller 12 for controlling the pair of left and right outboard motors 11 based on the ultrasonic information transmitted and received by the fourth ultrasonic sensor TM and the direction information detected by the direction sensor 13. is there.

［接岸支援システムによるボート１の接岸支援］
接岸支援の前に、上方から見て、接岸支援装置３のセンサ取り付けフレーム３３の第１仮想線Ｌ１（図３参照）が岸２の壁面２Ｇに沿い、第２仮想線Ｌ２が岸２の壁面２Ｇに直交するように接岸支援装置３を岸２に配置しておく。
また、下記の［１］以下において、
（ａ）超音波の通信には、キャリア（２０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚ）にデータを位相変調したものを使用する。
（ｂ）超音波の受信には周期検波方式を使用し、耐ノイズ性能を向上させる。
（ｃ）超音波の伝搬時間は、位相変調の位相変化ポイントを使用して測定する。
（ｄ）ｔ１、ｔ２（図２参照）は決められた時間とする。 [Support for berthing of boat 1 by the berthing support system]
Before the berthing support, as viewed from above, the first virtual line L1 (see FIG. 3) of the sensor mounting frame 33 of the berthing support device 3 is along the wall surface 2G of the shore 2 and the second virtual line L2 is the wall surface of the shore 2 The berthing support device 3 is arranged on the shore 2 so as to be orthogonal to 2G.
In the following [1] and below,
(A) For ultrasonic communication, a carrier (20 KHz to 60 KHz) with data phase-modulated is used.
(B) A periodic detection method is used to receive ultrasonic waves, and noise resistance is improved.
(C) The ultrasonic propagation time is measured using the phase change point of phase modulation.
(D) t1 and t2 (see FIG. 2) are determined times.

［１］図１，図２に示すように、ボート１側の第４超音波センサＴＭから第１超音波センサＴＸ１に超音波ｄ１を送信する。この超音波ｄ１には、ボート１の識別符号を表すデータ５１を含ませる。 [1] As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic wave d1 is transmitted from the fourth ultrasonic sensor TM on the boat 1 side to the first ultrasonic sensor TX1. The ultrasonic wave d1 includes data 51 representing the identification code of the boat 1.

［２］岸２側の第１コントローラ３８は、前記超音波ｄ１のデータ５１に基づいて、ボート１が入港許可船舶か否かを判断する。そして、第１超音波センサＴＸ１は、超音波ｄ１を受信してからｔ１秒後に超音波ｄ１を第４超音波センサＴＭに送信（返信）する。
この超音波ｄ１には、入港許可・不可の結果を表すデータ５３を含ませる。また、岸２側の接岸支援装置３の故障によりボート１が入港不可の場合、その旨を表すデータ５３も前記超音波ｄ１に含ませる。
ボート１が入港許可船舶であった場合、ＬＥＤランプ３７が入港可をステータス表示する。ＬＥＤランプ３７はシステム作動のステータス表示もする。 [2] The first controller 38 on the shore 2 side determines whether or not the boat 1 is an entry-permitted ship based on the data 51 of the ultrasonic wave d1. The first ultrasonic sensor TX1 transmits (replies) the ultrasonic wave d1 to the fourth ultrasonic sensor TM after t1 seconds after receiving the ultrasonic wave d1.
This ultrasonic wave d1 includes data 53 representing the result of permission / impossibility of port entry. Further, when the boat 1 cannot enter the port due to a failure of the berthing support device 3 on the shore 2 side, the data 53 indicating that fact is also included in the ultrasonic wave d1.
When the boat 1 is a port-permitted ship, the LED lamp 37 displays a status indicating that the port can be entered. The LED lamp 37 also displays the status of system operation.

［３］上記［１］において超音波ｄ１を受信した第１超音波センサＴＸ１は、超音波ｄ１を受信してからｔ１秒後に第２超音波センサＴＸ２に超音波ｄｙを送信する。
超音波ｄｙを受信した第２超音波センサＴＸ２は、第１超音波センサＴＸ１に超音波ｄｙを送信（返信）する。第１コントローラ３８は、第１超音波センサＴＸ１と第２超音波センサＴＸ２の間の往復の超音波ｄｙの伝搬時間差により、ボート１に対する横風成分を検出する。 [3] The first ultrasonic sensor TX1 that has received the ultrasonic wave d1 in the above [1] transmits the ultrasonic wave dy to the second ultrasonic sensor TX2 t1 seconds after receiving the ultrasonic wave d1.
The second ultrasonic sensor TX2 that has received the ultrasonic wave dy transmits (replies) the ultrasonic wave dy to the first ultrasonic sensor TX1. The first controller 38 detects the cross wind component with respect to the boat 1 based on the propagation time difference of the reciprocating ultrasonic wave dy between the first ultrasonic sensor TX1 and the second ultrasonic sensor TX2.

［４］上記［１］において超音波ｄ１を受信した第１超音波センサＴＸ１は、超音波ｄ１を受信してからｔ１秒後に第３超音波センサＴＸ３に超音波ｄｘを送信する。
超音波ｄｘを受信した第３超音波センサＴＸ３は、第１超音波センサＴＸ１に超音波ｄｘを送信（返信）する。第１コントローラ３８は、第１超音波センサＴＸ１と第３超音波センサＴＸ３の間の往復の超音波ｄｘの伝搬時間差により、ボート１に対する向かい風成分、追い風成分を検出する。 [4] The first ultrasonic sensor TX1 that has received the ultrasonic wave d1 in [1] transmits the ultrasonic wave dx to the third ultrasonic sensor TX3 t1 seconds after receiving the ultrasonic wave d1.
The third ultrasonic sensor TX3 that has received the ultrasonic wave dx transmits (replies) the ultrasonic wave dx to the first ultrasonic sensor TX1. The first controller 38 detects the head wind component and the tail wind component with respect to the boat 1 based on the propagation time difference of the reciprocating ultrasonic wave dx between the first ultrasonic sensor TX1 and the third ultrasonic sensor TX3.

［５］第１超音波センサＴＸ１が超音波ｄ１を受信してからｔ２秒（ｔ２＞ｔ１）後に、第２超音波センサＴＸ２が第４超音波センサＴＭに超音波ｄ２を送信する。この超音波ｄ２には、横風成分・向かい風成分・追い風成分等の風速データ５７を含ませる。 [5] T2 seconds (t2> t1) after the first ultrasonic sensor TX1 receives the ultrasonic wave d1, the second ultrasonic sensor TX2 transmits the ultrasonic wave d2 to the fourth ultrasonic sensor TM. The ultrasonic wave d2 includes wind speed data 57 such as a cross wind component, a head wind component, and a tail wind component.

［６］ボート１側の第２コントローラ１２は、前記超音波ｄ１，ｄ２の情報に基づいてボート１を次のように制御する。
Ｔｄ１＝（Ｔ１−ｔ１）／２とし（符号については図２参照）、Ｔｄ２＝Ｔ２−ｔ２−Ｔｄ１とした場合、Ｔｄ１＝Ｔｄ２であれば、第１超音波センサＴＸ１と第２超音波センサＴＸ２間の中央の点を通る中心線Ｏ上（図１参照）をボート１が後進していることになる。
また、ボート１が岸２の壁面２Ｇに対して垂直に後進しているか否かは方位センサ１３で確認することができる。
そこで、Ｔｄ１＝Ｔｄ２となり、かつ、ボート１が岸２の壁面２Ｇに対して垂直に後進するように、第２コントローラ１２が左右一対の船外機１１の出力を制御する。そして、前記横風成分・向かい風成分・追い風成分が検出された場合は、各成分を打ち消すように、第２コントローラ１２が左右一対の船外機１１の出力を制御する。 [6] The second controller 12 on the boat 1 side controls the boat 1 as follows based on the information of the ultrasonic waves d1 and d2.
When Td1 = (T1-t1) / 2 (see FIG. 2 for signs) and Td2 = T2-t2-Td1, if Td1 = Td2, the first ultrasonic sensor TX1 and the second ultrasonic sensor TX2 The boat 1 is moving backward on the center line O (see FIG. 1) passing through the center point between them.
Further, it can be confirmed by the azimuth sensor 13 whether the boat 1 is moving backward perpendicularly to the wall surface 2G of the shore 2 or not.
Therefore, the second controller 12 controls the outputs of the pair of left and right outboard motors 11 so that Td1 = Td2 and the boat 1 moves backward perpendicularly to the wall surface 2G of the shore 2. When the cross wind component, the head wind component, and the tail wind component are detected, the second controller 12 controls the outputs of the pair of left and right outboard motors 11 so as to cancel each component.

このように、前記接岸支援システムは、ボート１側の第４超音波センサＴＭと、岸２側の三つの超音波センサ（第１超音波センサＴＸ１、第２超音波センサＴＸ２、第３超音波センサＴＸ３）との間、及び、岸２側の三つの超音波センサ同士の間で超音波を送受信して情報を交換することで、ボート１を岸２に向けて誘導する。 As described above, the berthing support system includes the fourth ultrasonic sensor TM on the boat 1 side and the three ultrasonic sensors on the shore 2 side (first ultrasonic sensor TX1, second ultrasonic sensor TX2, third ultrasonic wave). The boat 1 is guided toward the shore 2 by exchanging information by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the sensor TX3) and between the three ultrasonic sensors on the shore 2 side.

本発明によれば、
（１）横風があった場合にボート１の船首が流されることを抑制することができて、ボート１が後ろ向きに円滑かつ正確に接岸することができる。
（２）横風・向かい風・追い風があっても、横風成分・向かい風成分・追い風成分を打ち消すことができるから、超音波を空中を通して送受信することができる。これにより、超音波送受信部Ｓ１，Ｓ２に防水構造が不要になり、超音波送受信部Ｓ１，Ｓ２を小型化することができるとともに、接岸支援システムの製作コストを低減することができる。また、接岸支援システムの設置を簡単化することができる。そして、霧の中などの視界不良時でも本接岸支援システムを使用することができる。
（３）超音波送受信部Ｓ１，Ｓ２の出力を小さくすることができ、さらに、超音波の指向性を絞る必要がなくて、波の影響で測距が中断されることがなく、安定なシステム動作を得ることができる。
（４）反射波を使った超音波測距システムでは大きな出力の超音波が必要になるが、本発明の構成によれば、小さな出力の超音波で済む。
（５）位相変調と同期検波方式の組み合わせによってノイズの影響を受けにくい接岸支援システムとすることができる。
（６）全体的に省電力化でき、蓄電池や太陽電池パネル３９で接岸支援システムを駆動できるので、本システムを軽量化・小型化でき、設置場所の選択の自由度を向上させることができる。
（７）超音波によりデータを送ることが可能であり、ボート１の識別符号やボート１側・岸２側の接岸支援システムの故障情報を送ることができるから、近くに同様のシステムがあっても、混信が起きにくくすることができる。
（８）１サイクルの通信時間を短くすることができ、繰り返し時間を短くすることができて、ボート１の制御性を向上させることができる。
（９）受信ステータスのボート１への送信と風速データの送信とを兼ねているので、センサを削減することができると共に１サイクルの時間を短くすることができる。
（１０）風速の測定は通常はボート１側と岸２側で双方向の通信を行うが、１方向通信と温度センサ４０の組み合わせにより１サイクル時間を短くすることができる。 According to the present invention,
(1) When there is a crosswind, the bow of the boat 1 can be prevented from being washed away, and the boat 1 can smoothly and accurately berth in a backward direction.
(2) Even if there is a crosswind, a headwind, or a tailwind, the crosswind component, the headwind component, or the tailwind component can be canceled, so that ultrasonic waves can be transmitted and received through the air. This eliminates the need for a waterproof structure in the ultrasonic transmission / reception units S1 and S2, can reduce the size of the ultrasonic transmission / reception units S1 and S2, and can reduce the manufacturing cost of the berthing assistance system. In addition, the installation of a berthing support system can be simplified. And this berthing support system can be used even when visibility is poor, such as in fog.
(3) The output of the ultrasonic transmission / reception units S1 and S2 can be reduced, and it is not necessary to reduce the directivity of the ultrasonic wave, and the distance measurement is not interrupted by the influence of the waves, and is a stable system. You can get action.
(4) Although an ultrasonic ranging system using a reflected wave requires a large output ultrasonic wave, according to the configuration of the present invention, a small output ultrasonic wave is sufficient.
(5) A berthing support system that is less susceptible to noise by combining phase modulation and synchronous detection can be achieved.
(6) Power saving can be achieved as a whole, and the berthing support system can be driven by the storage battery or the solar battery panel 39. Therefore, the system can be reduced in weight and size, and the degree of freedom in selecting the installation location can be improved.
(7) Since it is possible to send data by ultrasonic waves, it is possible to send identification information of the boat 1 and failure information of the berthing support system on the boat 1 side / shore 2 side, so there is a similar system nearby. However, interference can be made difficult to occur.
(8) The communication time of one cycle can be shortened, the repetition time can be shortened, and the controllability of the boat 1 can be improved.
(9) Since the transmission of the reception status to the boat 1 and the transmission of the wind speed data are combined, the number of sensors can be reduced and the time for one cycle can be shortened.
(10) Normally, the wind speed is measured by bidirectional communication between the boat 1 side and the shore 2 side, but one cycle time can be shortened by a combination of the one-way communication and the temperature sensor 40.

［別実施形態］
（１）船舶にスラスターがある場合は、前記超音波の情報に基づいて、スラスターを制御することもできる。
（２）前記接岸支援装置３を折り畳んで持ち運び可能な構成としてもよい。 [Another embodiment]
(1) When the ship has a thruster, the thruster can be controlled based on the information of the ultrasonic wave.
(2) The berthing support device 3 may be folded and carried.

１船舶（ボート）
２岸
２Ｇ岸の壁面
１１船外機
Ｌ１第１仮想線
Ｌ２第２仮想線
Ｓ１超音波送受信部（岸側の超音波送受信部）
Ｓ２超音波送受信部（船舶側の超音波送受信部）
ＴＭ船舶側の送受信機
ＴＸ１第１仮想線上に位置する送受信機（第１超音波センサ）
ＴＸ２第１仮想線上に位置する送受信機（第２超音波センサ）
ＴＸ３第２仮想線上に位置する一つの送受信機（第３超音波センサ） 1 Ship (boat)
2 shore 2G shore wall 11 Outboard motor L1 1st imaginary line L2 2nd imaginary line S1 Ultrasonic transmission / reception part (shore side ultrasonic transmission / reception part)
S2 Ultrasonic transceiver (Ship's ultrasonic transceiver)
TM Transmitter / receiver on the ship side TX1 Transmitter / receiver located on the first virtual line (first ultrasonic sensor)
TX2 Transceiver (second ultrasonic sensor) located on the first virtual line
TX3 One transceiver located on the second virtual line (third ultrasonic sensor)

Claims

A berthing support system that supports ship berthing,
An ultrasonic transmission / reception unit is provided on each of the ship and the shore where the ship is scheduled to come to berth,
The ultrasonic transmission / reception unit on the shore side is located on a second imaginary line perpendicular to the first imaginary line and a pair of transceivers located on the first imaginary line along the shore wall when viewed from above. With one transceiver
The ship side ultrasonic transmission / reception unit includes a single transmitter / receiver,
The ship is guided toward the shore by exchanging information by transmitting and receiving ultrasonic waves between one transceiver on the ship side and the three transceivers on the shore side. A berthing support system for ships.

The ship berthing support system according to claim 1, wherein the three transceivers on the shore side are configured to be movable together.

The ship includes a pair of left and right outboard motors,
The ship berthing support system according to claim 1 or 2, wherein the attitude of the ship is controlled by changing the outputs of the pair of left and right outboard motors based on the information.

The berthing support system according to any one of claims 1 to 3, wherein the berthing of the ship is supported in a backward direction.