JP7804271B2 - Steering pattern identification device, control device, steering pattern identification method and program - Google Patents
Steering pattern identification device, control device, steering pattern identification method and programInfo
- Publication number
- JP7804271B2 JP7804271B2 JP2021147415A JP2021147415A JP7804271B2 JP 7804271 B2 JP7804271 B2 JP 7804271B2 JP 2021147415 A JP2021147415 A JP 2021147415A JP 2021147415 A JP2021147415 A JP 2021147415A JP 7804271 B2 JP7804271 B2 JP 7804271B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hull
- state
- steering
- control program
- tracking control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Description
本開示は、操縦パターン特定装置、制御装置、操縦パターン特定方法及びプログラムに関する。 This disclosure relates to a steering pattern identification device, a control device, a steering pattern identification method, and a program.
特許文献1には次のような操船支援装置が記載されている。すなわち、この文献に記載されている操船支援装置は、予め、船舶が接岸・離岸する度に、船速、進入角、推進力、推力及び操舵角の実績値を取り込み、データベースに蓄積する。また、この操船支援装置は、接岸・離岸の過程で、操船者による操作部の操作に応じて設定された推進力、推力及び操舵角の値(以下、操作に応じた値とする)との相関が最大の実績値を判別し、操作に応じた値と実績値との偏差を算出する。そして、この操船支援装置は、操作部の操作に応じて設定された推進力、推力及び操舵角を、偏差に応じて修正する。 Patent Document 1 describes the following ship-steering assistance device. Specifically, the ship-steering assistance device described in this document acquires actual values for ship speed, approach angle, propulsive force, thrust, and steering angle each time a ship approaches or leaves a berth, and stores these values in a database. Furthermore, during the docking or leaving process, the ship-steering assistance device determines the actual value that has the greatest correlation with the propulsive force, thrust, and steering angle values set in response to the operation of the control unit by the ship operator (hereinafter referred to as "operation-dependent values"), and calculates the deviation between the operation-dependent values and the actual value. The ship-steering assistance device then corrects the propulsive force, thrust, and steering angle set in response to the operation of the control unit in accordance with the deviation.
上記先行技術文献の操船支援装置では、操作者による操作部の操作に応じて設定された推進力、推力及び操舵角を、実績値との偏差に応じて修正した上で、船体の推進装置(推進源、スラスタ及び舵)が制御される。そのため、操作者による操作部に対する操作で設定される偏差の範囲外に外れてしまうという可能性がある。この場合、操作部による設定の範囲内に船舶の状態空間を留めることができなくなる可能性があるという課題がある。 In the ship steering assistance device described in the above prior art document, the propulsion force, thrust, and steering angle set in response to the operator's operation of the control unit are corrected according to deviations from actual values, and then the ship's propulsion system (propulsion source, thruster, and rudder) is controlled. As a result, there is a possibility that the deviations set by the operator's operation of the control unit may fall outside the range of deviations set. In this case, there is a problem in that it may become impossible to keep the ship's state space within the range set by the control unit.
本開示は、船舶の行動空間を抑制できる操縦パターン特定装置、制御装置、操縦パターン特定方法、及びプログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a maneuvering pattern identification device, control device, maneuvering pattern identification method, and program that can limit the ship's behavioral space.
上記課題を解決するために、本開示に係る操縦パターン特定装置は、入出港航路に対する目標船体状態を含む入出港航路データと、操縦装置の操縦パターンと、が関連付けられたトラッキング制御プログラムを格納する格納部と、航行中の船体の船体状態を含む航行船体状態を取得する取得部と、前記トラッキング制御プログラムに基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定する特定部と、を備える。 To solve the above problem, the maneuvering pattern identification device disclosed herein includes a storage unit that stores a tracking control program that associates port entry/departure route data, including target hull states for the port entry/departure route, and a maneuvering pattern of a steering device; an acquisition unit that acquires the navigation hull state, including the hull state of the hull while sailing; and an identification unit that identifies the maneuvering pattern associated with the navigation hull state based on the tracking control program.
本開示に係る操縦パターン特定方法は、入出港航路に対する目標船体状態を含む入出港航路データと、操縦装置の操縦パターンと、が関連付けられたトラッキング制御プログラムを格納し、航行中の船体の船体状態を含む航行船体状態を取得し、前記トラッキング制御プログラムに基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定する。 The maneuvering pattern identification method disclosed herein stores a tracking control program that associates port entry/departure route data, including target hull states for the port entry/departure route, with the maneuvering pattern of the steering device; acquires the navigation hull state, including the hull state of the hull while sailing; and identifies the maneuvering pattern associated with the navigation hull state based on the tracking control program.
本開示に係るプログラムは、コンピュータに、入出港航路に対する目標船体状態を含む入出港航路データと、操縦装置の操縦パターンと、が関連付けられたトラッキング制御プログラムを格納し、航行中の船体の船体状態を含む航行船体状態を取得し、前記トラッキング制御プログラムに基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定することを実行させる。 The program disclosed herein causes a computer to store a tracking control program that associates entry/departure route data, including target hull states for entry/departure routes, with steering patterns for steering devices; acquire the navigation hull state, including the hull state of the hull while sailing; and identify the steering pattern associated with the navigation hull state based on the tracking control program.
本開示の操縦パターン特定装置、制御装置、操縦パターン特定方法及びプログラムによれば、船舶の行動空間を抑制することができる。 The maneuvering pattern identification device, control device, maneuvering pattern identification method, and program disclosed herein can reduce the ship's operating space.
<第一実施形態>
(船舶、制御装置及び操縦パターン特定部の構成例)
以下、本開示の実施形態に係る操縦パターン特定装置、制御装置、操縦パターン特定方法及びプログラムについて、図1~図10を参照して説明する。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を用いて説明を適宜省略する。図1は、本開示の実施形態に係る船舶100の構成例を示すブロック図である。図2は、本開示の実施形態に係る船舶100の着岸時における動作例を模式的に示す平面図である。図3は、本開示の実施形態に係る船舶100の離岸時における動作例を模式的に示す平面図である。図4は、本開示の実施形態に係る入出港航路データ81の構成例を示す模式図である。図5は、本開示の実施形態に係る学習モデル83uの学習例を説明するためのブロック図である。図6は、本開示の実施形態に係る学習モデル83uの学習例を説明するための模式図である。図7は、本開示の実施形態に係る学習モデル83uの学習例を説明するための模式図である。図8は、本開示の実施形態に係る操縦パターン特定部2を説明するための模式図である。図9は、本開示の実施形態に係る制御装置1の動作例を示すフローチャートである。図10は、本開示の実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
First Embodiment
(Configuration examples of ship, control device, and maneuvering pattern identification unit)
A maneuvering pattern identification device, a control device, a maneuvering pattern identification method, and a program according to embodiments of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 10 . Note that the same or corresponding components in each drawing will be designated by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example configuration of a ship 100 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a plan view schematically illustrating an example operation of a ship 100 according to an embodiment of the present disclosure when docking. FIG. 3 is a plan view schematically illustrating an example operation of a ship 100 according to an embodiment of the present disclosure when leaving docking. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example configuration of port entry/departure route data 81 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 5 is a block diagram for explaining a learning example of a learning model 83u according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a learning example of a learning model 83u according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a learning example of a learning model 83u according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a maneuvering pattern identification unit 2 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example operation of a control device 1 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating the configuration of a computer according to an embodiment of the present disclosure.
図1に示す船舶100は、制御装置1と、計測装置4と、操縦装置5と、推進装置6とを備える。制御装置1は、例えば、コンピュータ、そのコンピュータの周辺装置等からなるハードウェアと、そのコンピュータが実行するプログラム等のソフトウェアとの組み合わせから構成される機能的構成として、操縦パターン特定部(操縦パターン特定装置)2と、制御部3とを備える。また、操縦パターン特定部2は、機能的構成として、格納部21と、取得部22と、特定部23と、復帰航路設定部24と、偏差算出部25とを備える。 The vessel 100 shown in FIG. 1 includes a control device 1, a measurement device 4, a steering device 5, and a propulsion device 6. The control device 1 includes a steering pattern identification unit (steering pattern identification device) 2 and a control unit 3 as functional components formed by a combination of hardware, such as a computer and peripheral devices for the computer, and software, such as a program, executed by the computer. The steering pattern identification unit 2 also includes a storage unit 21, an acquisition unit 22, an identification unit 23, a return route setting unit 24, and a deviation calculation unit 25 as functional components.
計測装置4は、衛星測位装置41と、ジャイロコンパス42とを備える。衛星測位装置41は、人工衛星から発射された信号を利用して船舶100の位置を計測し、計測した位置を示す情報を出力する。ジャイロコンパス42は、船舶100の方位を計測し、計測した方位を示す情報を出力する。 The measurement device 4 includes a satellite positioning device 41 and a gyrocompass 42. The satellite positioning device 41 measures the position of the ship 100 using signals emitted from artificial satellites and outputs information indicating the measured position. The gyrocompass 42 measures the heading of the ship 100 and outputs information indicating the measured heading.
操縦装置5は、ジョイスティック51と、回頭ダイヤル52とを備える。ジョイスティック51は、前後左右等、360度の全方向に傾倒させることができるレバーを有し、レバーの傾倒方向と傾倒角度に応じた信号を出力する入力装置である。操作者は、ジョイスティック51の傾倒方向と傾倒角度を調節することで、船舶100の推力の方向と大きさを指示することができる。回頭ダイヤル52は、ダイヤルを有し、ダイヤルの回転方向と角度に応じた信号を出力する入力装置である。操作者は、回頭ダイヤル52の回転方向と角度を調節することで、船舶100の回頭方向を指示することができる。操縦装置5は、操作者によるジョイスティック51と回頭ダイヤル52の操作状態に応じて、船舶100の推力の方向及び大きさの指令値と回頭モーメントの指令値に対応する信号を出力する。本実施形態では、ジョイスティック51と回頭ダイヤル52の操作状態に応じて決定される情報(あるいは信号)を、操縦パターンと称する。また、操作者の実際の操作に応じて操縦装置5が決定する操縦パターンを手動操縦パターンといい、後述するようにして操縦パターン特定部2が手動操縦パターンとは別に自動で生成する操縦パターンを自動操縦パターンという。 The control device 5 includes a joystick 51 and a turning dial 52. The joystick 51 is an input device that has a lever that can be tilted in all directions (360 degrees), including forward, backward, left, and right, and outputs signals corresponding to the tilt direction and angle of the lever. The operator can specify the direction and magnitude of the thrust of the vessel 100 by adjusting the tilt direction and angle of the joystick 51. The turning dial 52 is an input device that has a dial and outputs signals corresponding to the rotation direction and angle of the dial. The operator can specify the turning direction of the vessel 100 by adjusting the rotation direction and angle of the turning dial 52. The control device 5 outputs signals corresponding to command values for the direction and magnitude of thrust of the vessel 100 and the turning moment command value, depending on the operation state of the joystick 51 and the turning dial 52 by the operator. In this embodiment, the information (or signals) determined depending on the operation state of the joystick 51 and the turning dial 52 is referred to as a control pattern. Furthermore, a steering pattern determined by the steering device 5 in response to the actual operation of the operator is referred to as a manual steering pattern, and a steering pattern automatically generated by the steering pattern identification unit 2 separately from the manual steering pattern, as described below, is referred to as an automatic steering pattern.
推進装置6は、プロペラ61と、スラスタ62と、舵63とを備える。プロペラ61は、船舶100が備える図示していない発動機の動力を船舶100の前後方向の推力に変換する装置である。本実施形態において、プロペラ61は、可変ピッチプロペラ(CPP)であり、プロペラ翼角を制御することで船舶100の前後進の速度(推力)を調節することができる。スラスタ62は、船舶100が備える図示していない発動機の動力を船舶100の横方向の推力に変換する装置である。本実施形態において、スラスタ62は、可変ピッチプロペラであり、スラスタ翼角を調節することで船舶100の左右方向の速度(推力)を制御することができる。舵63は、プロペラ61が発生した推力の方向を制御するための船具であり、舵角を調節することで船舶100の進行方向を制御することができる。 The propulsion device 6 includes a propeller 61, a thruster 62, and a rudder 63. The propeller 61 converts the power of an engine (not shown) equipped on the vessel 100 into thrust in the longitudinal direction of the vessel 100. In this embodiment, the propeller 61 is a controllable pitch propeller (CPP), and the forward and backward speed (thrust) of the vessel 100 can be adjusted by controlling the propeller blade angle. The thruster 62 converts the power of an engine (not shown) equipped on the vessel 100 into thrust in the lateral direction of the vessel 100. In this embodiment, the thruster 62 is a controllable pitch propeller, and the lateral speed (thrust) of the vessel 100 can be controlled by adjusting the thruster blade angle. The rudder 63 is a marine device used to control the direction of thrust generated by the propeller 61, and the direction of travel of the vessel 100 can be controlled by adjusting the rudder angle.
一方、制御装置1内の操縦パターン特定部2において、格納部21は、トラッキング制御プログラム8を格納する。トラッキング制御プログラム8は、船舶100の離岸時及び着岸時における航行を自動制御するためのソフトウェアである。トラッキング制御プログラム8は、複数の入出港航路データ81と、学習済みモデル83と、特定部23が処理を実行する際に基準とするプログラム等を含む。また、各入出港航路データ81は、複数の目標船体状態(を表すデータ)82を含む。 Meanwhile, in the maneuvering pattern identification unit 2 within the control device 1, the storage unit 21 stores a tracking control program 8. The tracking control program 8 is software for automatically controlling the navigation of the ship 100 when it leaves and arrives at a berth. The tracking control program 8 includes multiple pieces of port entry/departure route data 81, a trained model 83, and a program that the identification unit 23 uses as a reference when executing processing. Furthermore, each piece of port entry/departure route data 81 includes multiple target hull states (data representing them) 82.
入出港航路データ81は、例えば、図2に示すような入港時に船舶100が目標とする入港航路300を示すデータ、図3に示すような出港時に船舶100が目標とする出港航路400を示すデータ等である。入出港航路データ81は、例えば、船舶100の運航実績を有する熟練した船長等の船乗りの監修の下で作成したり、実際の航行時の実績値に基づいて作成したりすることができる。図2に示す入港航路300は、複数の目標点301を結ぶ航路である。目標点301sは、入港航路300の開始点であり、例えば港201内の入港位置に対応して設定される。目標点301eは、入港航路300の終了点であり、例えば岸壁200の着岸位置に対応して設定される。図3に示す出港航路400は、複数の目標点401を結ぶ航路である。目標点401sは、出港航路400の開始点であり、例えば岸壁200からの離岸位置に対応して設定される。目標点401eは、出港航路400の終了点であり、例えば港201内の出港位置に対応して設定される。 Entry/departure route data 81 may be, for example, data indicating the entry route 300 that the ship 100 targets when entering port, as shown in FIG. 2, or data indicating the departure route 400 that the ship 100 targets when departing port, as shown in FIG. 3. Entry/departure route data 81 may be created, for example, under the supervision of a skilled captain or other sailor with operational experience of the ship 100, or may be created based on actual performance data during navigation. The entry route 300 shown in FIG. 2 is a route connecting multiple target points 301. Target point 301s is the starting point of the entry route 300, and is set, for example, to correspond to the entry position within the port 201. Target point 301e is the end point of the entry route 300, and is set, for example, to correspond to the docking position at the quay 200. The departure route 400 shown in FIG. 3 is a route connecting multiple target points 401. Target point 401s is the starting point of the departure route 400, and is set, for example, to correspond to the departure position from quay 200. Target point 401e is the ending point of the departure route 400, and is set, for example, to correspond to the departure position within port 201.
図4は、入出港航路データ81の構成例を示す。図4に示す入出港航路データ81は、例えば図2に示す入港航路300を示すデータである。この場合、図4に示す入出港航路データ81は、目標点301s(番号=0;開始点)から目標点301e(番号=M;終了点)までの各目標点301における船体状態の目標値(目標船体状態82という)の時系列を含む。船体状態は、船舶100(船体)の状態を表す情報であり、例えば、船体位置と船体方位(船首方位)とを表す情報を含む。あるいは、船体状態は、船体位置と船体方位とを表す情報と、船体速度を表す情報とを含む。ただし、船体速度を表す情報は、移動距離や回頭角度と、移動時間や回頭に要した時間等、船体速度を計算するための情報に代えてもよい。また、船体状態が含む船体速度を表す情報は、船舶100の前進速度、横流れ速度、回頭角速度等の複数の速度成分から構成してもよい。また、後述する航行時の船体状態は、船体位置と船体方位とを表す情報に代えて、目標とする船体位置と船体方位からの航行中の船体位置と船体方位の偏位を表す情報を含んでいてもよい。 Figure 4 shows an example of the configuration of port entry/departure route data 81. The port entry/departure route data 81 shown in Figure 4 is, for example, data representing the port entry route 300 shown in Figure 2. In this case, the port entry/departure route data 81 shown in Figure 4 includes a time series of target values (referred to as target hull state 82) of the hull state at each target point 301 from target point 301s (number = 0; start point) to target point 301e (number = M; end point). The hull state is information representing the state of the ship 100 (hull), and includes, for example, information representing the hull position and hull heading (heading). Alternatively, the hull state includes information representing the hull position and hull heading, and information representing the hull speed. However, the information representing the hull speed may be replaced with information for calculating the hull speed, such as the travel distance, turning angle, travel time, and time required for turning. Furthermore, the information representing the hull speed included in the hull state may be composed of multiple speed components such as the forward speed, lateral drift speed, and turning angular velocity of the ship 100. Furthermore, the hull state during navigation, which will be described later, may include information representing the deviation of the hull position and hull heading during navigation from the target hull position and hull heading, instead of information representing the hull position and hull heading.
図4に示す例では、各目標点301の船体状態が、各目標点301における船舶100の位置(x座標値、y座標値)と船舶100の方位(角度ψの値)と、当該目標点301の通過時刻に対応する開始点(目標点301s)の通過時刻からの経過時間Tとで表される。この場合、当該目標点301における速度は、例えば、前後の目標点301までの距離や方位角の差と各通過時刻の時間差から算出することができる。なお、図4に示す例では、例えば、番号0の目標点301sの時間は0秒、位置はx0とy0、方位はψ0である。また、例えば、番号Mの目標点301eの時間はTM秒、位置はxMとyM、方位はψMである。なお、座標値xと座標値yは、例えば、平面直角座標系等のXY座標系の座標値、緯度経度座標系の緯度と経度、他のローカル座標系の座標値等とすることができる。 In the example shown in Figure 4, the hull state at each target point 301 is represented by the position (x coordinate value, y coordinate value) of the ship 100 at each target point 301, the orientation of the ship 100 (angle ψ value), and the elapsed time T from the passage of the starting point (target point 301s) corresponding to the passage of the target point 301. In this case, the speed at the target point 301 can be calculated, for example, from the difference in the distance and orientation angle to the previous and next target points 301 and the time difference between the passage times. Note that in the example shown in Figure 4, for example, the time of target point 301s numbered 0 is 0 seconds, the position is x0 and y0, and the orientation is ψ0. Also, for example, the time of target point 301e numbered M is TM seconds, the position is xM and yM, and the orientation is ψM. Note that the coordinate values x and y can be, for example, coordinate values in an XY coordinate system such as a plane rectangular coordinate system, latitude and longitude in a latitude-longitude coordinate system, coordinate values in another local coordinate system, etc.
学習済みモデル83は、航行船体状態の入力に対し、入力された航行船体状態に関連する操縦パターンを出力する学習済みの機械学習モデルである。航行船体状態は、実際の航行時における船体状態に対応する情報である。図1に示す構成例では、学習済みモデル83は、自船と目標の位置と方位の偏差を示す情報と、航行船体状態に含まれる前進速度と横流れ速度と回頭角速度を示す情報と、推進装置6の操作量(プロペラ翼角、スラスタ翼角、舵角)を示す情報とを入力し、操縦パターンを示す情報を出力する。操縦パターンは、上述した自動操縦パターンであり、ジョイスティック51と回頭ダイヤル52の操作状態に応じて決定される情報を模擬した情報である。学習済みモデル83は、例えば、ニューラルネットワークを要素とする学習済みモデルであり、入力される多数のデータに対して求める解が出力されるよう、機械学習によりニューラルネットワークの各層のニューロン間の重み付け係数が最適化されている。学習済みモデル83は、例えば、入力から出力までの演算を行うプログラムと当該演算に用いられる重み付け係数(パラメータ)の組合せで構成される。 The trained model 83 is a trained machine learning model that, in response to input hull conditions, outputs a maneuvering pattern related to the input hull conditions. The hull conditions are information corresponding to the hull conditions during actual navigation. In the configuration example shown in Figure 1, the trained model 83 inputs information indicating the deviation between the position and heading of the ship and a target, information indicating the forward speed, lateral drift speed, and turning angular rate included in the hull conditions, and information indicating the operation variables of the propulsion unit 6 (propeller blade angle, thruster blade angle, and rudder angle), and outputs information indicating a maneuvering pattern. The maneuvering pattern is the autopilot pattern described above, and is information simulating information determined based on the operation status of the joystick 51 and the turning dial 52. The trained model 83 is, for example, a trained model that uses a neural network as an element. The weighting coefficients between neurons in each layer of the neural network are optimized by machine learning so that the desired solution is output for a large amount of input data. The trained model 83 is, for example, composed of a program that performs calculations from input to output and a combination of weighting coefficients (parameters) used in the calculations.
学習済みモデル83は、例えば、深層強化学習アルゴリズムを利用して学習することができる。図5は、学習済みモデル83の学習前(あるいは学習中)の状態である学習モデル83uの学習処理の流れを示す。なお、学習モデル83uは、強化学習において外部から与えられる報酬に応じて行動価値や行動方策に関する重み付け係数を最適化するプログラムを含んでいる。実船を用いた強化学習は現実的には不可能であるため、船舶100(制御対象)と同等の操縦運動特性を持つモデルである仮想船503を使用する。仮想船503は、例えば、ステップ毎にデータの入力と出力とを行う。 The trained model 83 can be trained, for example, using a deep reinforcement learning algorithm. Figure 5 shows the flow of the learning process for the learning model 83u, which is the state of the trained model 83 before (or during) learning. The learning model 83u includes a program that optimizes weighting coefficients related to action values and action strategies in response to externally provided rewards in reinforcement learning. Since reinforcement learning using an actual ship is not practical, a virtual ship 503 is used, which is a model with maneuvering motion characteristics equivalent to those of the ship 100 (control target). The virtual ship 503, for example, inputs and outputs data at each step.
仮想船503は、操作量算出部502が算出した操作量を入力し、船舶100の前進速度u、横流れ速度v、回頭角速度r、位置及び方位を算出して出力する。操作量は、図1に示すプロペラ翼角と、スラスタ翼角と、舵角とを含む。仮想船503が出力した前進速度u、横流れ速度v及び回頭角速度rは、プロペラ翼角、スラスタ翼角及び舵角とともに学習モデル83uへ入力される。仮想船503が出力した位置と方位は、偏差算出部504へ入力される。 The virtual ship 503 inputs the operation variables calculated by the operation variable calculation unit 502, and calculates and outputs the forward speed u, lateral drift speed v, turning angular rate r, position, and orientation of the ship 100. The operation variables include the propeller blade angle, thruster blade angle, and rudder angle shown in FIG. 1. The forward speed u, lateral drift speed v, and turning angular rate r output by the virtual ship 503 are input to the learning model 83u along with the propeller blade angle, thruster blade angle, and rudder angle. The position and orientation output by the virtual ship 503 are input to the deviation calculation unit 504.
偏差算出部504は、例えばランダム操縦により作成した入出港航路データが含む目標位置及び目標方位と、仮想船503が出力した位置及び方位とを入力し、現ステップと未来のnステップ(nは自然数)分の位置と方位の偏差(Δx、Δy、Δψ)を算出して、学習モデル83uへ出力する。 The deviation calculation unit 504 inputs the target position and target heading contained in the port entry/departure route data created, for example, by random maneuvering, and the position and heading output by the virtual ship 503, calculates the deviation (Δx, Δy, Δψ) between the current step and the position and heading for n steps in the future (n is a natural number), and outputs this to the learning model 83u.
学習モデル83uは、例えば仮想船503の前進速度u、横流れ速度v、回頭角速度rと、操作量(プロペラ翼角、スラスタ翼角、舵角)と、自船と目標との位置の偏差と方位の偏差の現在及び将来のnステップ分の値を入力し、自動操縦パターンを出力する。
例えば、入力には、過去からの履歴や航跡の履歴を含めてもよい。このような履歴を入力すれば、実際の動きの予測精度を向上させることができる。
なお、学習モデル83uが出力する自動操縦パターンは、行動空間を抑制するため、代表的なKケース(Kは自然数)に限定してもよい。図6に示すように例えばジョイスティック51の操作状態を、停止A0と、左斜め前A1、前A2、右斜め前A3、左A4、右A5、左斜め後ろA6、後ろA7、及び、右斜め後ろA8の8方向への2段階の傾倒状態に限定し、また、回頭ダイヤル52については、左方向A11の2段階と、右方向A12の2段階の操作状態に限定する場合、ジョイスティック51の操作状態は17ケースとなり、回頭ダイヤル52の操作状態は4ケースとなる。学習モデル83uは、これらの操作状態のいずれかを選択して、自動操縦パターンとして出力する。このKのケース数は、船舶や港湾に応じて個別に適切に設定されるものである。
The learning model 83u inputs, for example, the forward speed u, lateral drift speed v, turning angular rate r of the virtual ship 503, the control variables (propeller blade angle, thruster blade angle, rudder angle), and the current and future n-step values of the position deviation and azimuth deviation between the ship and the target, and outputs an autopilot pattern.
For example, the input may include historical or track history, which can improve the accuracy of predictions of actual movements.
Note that the autopilot pattern output by the learning model 83u may be limited to K representative cases (K is a natural number) to restrict the behavioral space. As shown in FIG. 6 , for example, if the operation state of the joystick 51 is limited to two tilting states in eight directions: stop A0, forward left diagonal A1, forward A2, forward right diagonal A3, left A4, right A5, rear left diagonal A6, rear A7, and rear right diagonal A8, and the operation state of the turning dial 52 is limited to two operation states: left A11 and right A12, the operation state of the joystick 51 will be 17 cases and the operation state of the turning dial 52 will be four cases. The learning model 83u selects one of these operation states and outputs it as the autopilot pattern. The number of cases, K, is set appropriately for each ship or port.
操作量算出部502は、学習モデル83uが出力した自動操縦パターンを入力し、操作量を算出して仮想船503へ出力する。 The operation amount calculation unit 502 inputs the autopilot pattern output by the learning model 83u, calculates the operation amount, and outputs it to the virtual ship 503.
一方、報酬算出部501は、例えば現ステップの位置と方位の偏差に基づいて報酬を算出し、学習モデル83uへ出力する。報酬算出部501は、例えば、図7に示すように、位置偏差がPD1より小さく、かつ、位置偏差が±DD1より小さい場合、報酬RE1を出力し、位置偏差がPD2より小さく、かつ、位置偏差が±DD2より小さい場合、報酬RE2を出力し、位置偏差がPD3より小さく、かつ、位置偏差が±DD3より小さい場合、報酬RE3を出力する。なお、PD1<PD2<PD3、DD1<DD2<DD3、RE1>RE2>RE3である。 On the other hand, the reward calculation unit 501 calculates a reward based on, for example, the deviation between the position and orientation of the current step, and outputs it to the learning model 83u. For example, as shown in FIG. 7, the reward calculation unit 501 outputs a reward RE1 when the position deviation is smaller than PD1 and smaller than ±DD1, outputs a reward RE2 when the position deviation is smaller than PD2 and smaller than ±DD2, and outputs a reward RE3 when the position deviation is smaller than PD3 and smaller than ±DD3. Note that PD1<PD2<PD3, DD1<DD2<DD3, RE1>RE2>RE3.
学習モデル83uの強化学習では、計算の効率化を図るため、エピソード(試行)の終了条件を以下の(1)~(3)とした。 In the reinforcement learning of learning model 83u, the conditions for ending an episode (trial) are set to (1) to (3) below in order to improve calculation efficiency.
(1)位置偏差が所定の第1閾値以上となる。
(2)方位偏差の絶対値が所定の第2閾値以上となる。
(3)ステップ数が所定の第3閾値以上となる。
(1) The position deviation is equal to or greater than a predetermined first threshold value.
(2) The absolute value of the azimuth deviation is equal to or greater than a predetermined second threshold value.
(3) The number of steps is equal to or greater than a predetermined third threshold.
なお、(1)と(2)の終了条件を設定した場合、位置偏差が第1閾値以上のとき又は方位偏差の絶対値が第2閾値以上のときには、学習モデル83u(及び学習済みモデル83)へは、学習の範囲から逸脱する入力が与えられることになる。 When the termination conditions (1) and (2) are set, if the position deviation is equal to or greater than the first threshold value or the absolute value of the orientation deviation is equal to or greater than the second threshold value, the learning model 83u (and the trained model 83) will be given an input that deviates from the learning range.
図1へ戻り、取得部22は、航行中の船舶100(船体)の船体状態を含む航行船体状態を表す情報を取得する。取得部22は、衛星測位装置41が出力した位置を示す情報と、ジャイロコンパス42が計測した方位を示す情報とを、航行船体状態を表す情報として取得する。そして、取得部22は、取得した位置と方位を示す情報に基づき、航行船体状態に含まれる位置と方位を偏差算出部25へ出力するとともに、航行船体状態に含まれる前進速度と横流れ速度と回頭角速度を算出して、学習済みモデル83へ出力する。 Returning to Figure 1, the acquisition unit 22 acquires information representing the navigating hull state, including the hull state, of the ship 100 (hull) while sailing. The acquisition unit 22 acquires information indicating the position output by the satellite positioning device 41 and information indicating the orientation measured by the gyrocompass 42 as information representing the navigating hull state. Then, based on the acquired information indicating the position and orientation, the acquisition unit 22 outputs the position and orientation included in the navigating hull state to the deviation calculation unit 25, and calculates the forward speed, lateral drift speed, and turning angular velocity included in the navigating hull state, and outputs them to the trained model 83.
偏差算出部25は、入出港航路データ81を参照し、航行船体状態に含まれる位置と方位と、入出港航路データ81に含まれる目標位置と目標方位との偏差を算出し、学習済みモデル83へ出力する。その際、偏差算出部25は、航行中の船舶100の位置と方位から、入出港航路データ81内の現在から未来のnステップまでの目標位置と目標方位との偏差を算出し、学習済みモデル83へ出力する。また、偏差算出部25は、後述するようにして復帰航路設定部24が復帰航路を設定した場合、設定された復帰航路を目標位置と目標方位として、現在及び未来の位置と方位の偏差を算出して、学習済みモデル83へ出力する。 The deviation calculation unit 25 refers to the port entry/departure route data 81, calculates the deviation between the position and heading included in the navigating hull state and the target position and target heading included in the port entry/departure route data 81, and outputs this to the trained model 83. In doing so, the deviation calculation unit 25 calculates the deviation between the target position and target heading from the present to n steps into the future in the port entry/departure route data 81 from the position and heading of the ship 100 currently sailing, and outputs this to the trained model 83. In addition, when the return route setting unit 24 sets a return route as described below, the deviation calculation unit 25 calculates the deviation between the current and future positions and headings using the set return route as the target position and target heading, and outputs this to the trained model 83.
復帰航路設定部24は、入出港航路データ81から航行船体状態が逸脱する可能性がある場合、入出港航路データ81内へ復帰させる航路を設定する。学習済みモデル83が、上述した(1)と(2)の終了条件で学習された場合、位置偏差が第1閾値未満かつ方位偏差の絶対値が第2閾値未満であることが学習の範囲内となる条件である。そこで、復帰航路設定部24は、入出港航路データ81から航行船体状態(位置及び方位)が学習の範囲外に逸脱する可能性が生じた場合、入出港航路データ81内へ復帰させる復帰航路を設定し、設定した復帰航路に基づいて目標位置と目標方位を設定し、航行船体状態が学習の範囲外に逸脱することを抑制する。復帰航路設定部24は、例えば偏差算出部25から位置と方位の偏差を示す情報と入出港航路データ81を入手し、位置の偏差が第1閾値より小さい所定の第1L閾値以上となった場合、又は、方位の偏差の絶対値が第2閾値より小さい所定の第2L閾値以上となった場合、現在の位置及び方位を始点として、位置と方位の偏差が減少するように入出港航路データ81へ復帰する経路を設定する。 If there is a possibility that the navigating hull state will deviate from the port entry/departure route data 81, the return route setting unit 24 sets a route to return to within the port entry/departure route data 81. When the learned model 83 is trained under the termination conditions (1) and (2) described above, the conditions for the learning range are that the position deviation is less than the first threshold and the absolute value of the heading deviation is less than the second threshold. Therefore, if there is a possibility that the navigating hull state (position and heading) will deviate from the port entry/departure route data 81 outside the learning range, the return route setting unit 24 sets a return route to return to the port entry/departure route data 81, sets a target position and target heading based on the set return route, and prevents the navigating hull state from deviating outside the learning range. The return route setting unit 24 obtains, for example, information indicating the deviation between position and heading and the port entry/departure route data 81 from the deviation calculation unit 25, and if the position deviation becomes equal to or greater than a predetermined first L threshold value that is smaller than the first threshold value, or if the absolute value of the heading deviation becomes equal to or greater than a predetermined second L threshold value that is smaller than the second threshold value, sets a route starting from the current position and heading to return to the port entry/departure route data 81 so that the deviation between position and heading is reduced.
図8は、復帰航路の設定例を模式的に示す。図8に示す入港航路300は、目標点301aの船体状態の目標値と、目標点301bの船体状態の目標値とを含む。なお、目標点301bはすでに通過した目標点であり、目標点301aはこれから通過しようとする目標点である。目標点301bと目標点301aの間には他の1または複数の目標点が設定されていてもよい。復帰航路設定部24は、現在の入港航路300から船舶100の重心(基準点)101までの位置偏差(距離)pd1が第1L閾値以上となった場合、現在の重心(基準点)101を始点として目標点301aへ復帰する航路を算出し、復帰航路wr1として設定する。その際、復帰航路設定部24は、復帰航路wr1上の速度が、入港航路300に設定された速度より低速となるように、復帰航路wr1を設定してもよい(通過時刻を調整してもよい)。また、復帰航路設定部24は、回頭角度を復帰させる場合にも回頭角速度が、入港航路300に設定された角速度より低速となるように、復帰航路wr1を設定してもよい。 Figure 8 schematically shows an example of setting a return route. The port entry route 300 shown in Figure 8 includes a target value for the hull condition at target point 301a and a target value for the hull condition at target point 301b. Note that target point 301b is a target point that has already been passed, and target point 301a is a target point that is about to be passed. One or more other target points may be set between target point 301b and target point 301a. When the position deviation (distance) pd1 from the current port entry route 300 to the center of gravity (reference point) 101 of the ship 100 becomes equal to or greater than the first L threshold, the return route setting unit 24 calculates a route that returns to target point 301a from the current center of gravity (reference point) 101 as the starting point, and sets it as the return route wr1. In this case, the return route setting unit 24 may set the return route wr1 so that the speed on the return route wr1 is slower than the speed set for the port entry route 300 (the passage time may be adjusted). In addition, the return route setting unit 24 may set the return route wr1 so that the turning angular velocity is slower than the angular velocity set for the port entry route 300 when the turning angle is restored.
また、図1に示す特定部23は、トラッキング制御プログラム8に基づき、航行船体状態に関連する操縦パターンである自動操縦パターンを特定する。特定部23は、学習済みモデル83に対して、位置と方位の偏差を示す情報、航行船体状態(前進速度、横流れ速度及び回頭角速度)を示す情報、プロペラ翼角、スラスタ翼角及び舵角を示す情報を入力し、学習済みモデル83から出力された操縦パターンを制御部3へ入力する自動操縦パターンとして特定する。 The identification unit 23 shown in Figure 1 also identifies an autopilot pattern, which is a maneuvering pattern related to the state of the navigating hull, based on the tracking control program 8. The identification unit 23 inputs information indicating the deviation between position and heading, information indicating the state of the navigating hull (forward speed, lateral drift speed, and turning angular rate), and information indicating the propeller blade angle, thruster blade angle, and rudder angle to the trained model 83, and identifies the maneuvering pattern output from the trained model 83 as the autopilot pattern to be input to the control unit 3.
また、図1に示す制御部3は、操縦装置5が出力した手動操縦パターン又は操縦パターン特定部2によって特定された自動操縦パターンに従って船舶100(船体)の推進装置6を制御する。制御部3は、例えば、港外の航行時には手動操縦パターンに従って、着岸時又は離岸時に自動操縦の実行が指示された場合には自動操縦パターンに従って、プロペラ翼角、スラスタ翼角及び舵角を算出して出力する。制御部3が出力したプロペラ翼角、スラスタ翼角及び舵角を示す情報は、推進装置6と学習済みモデル83へ入力される。 The control unit 3 shown in FIG. 1 also controls the propulsion device 6 of the ship 100 (hull) according to the manual steering pattern output by the steering device 5 or the autopilot pattern identified by the steering pattern identification unit 2. The control unit 3 calculates and outputs the propeller blade angle, thruster blade angle, and rudder angle, for example, according to the manual steering pattern when sailing outside the port, and according to the autopilot pattern when an instruction to execute autopilot is given when docking or leaving the berth. Information indicating the propeller blade angle, thruster blade angle, and rudder angle output by the control unit 3 is input to the propulsion device 6 and the trained model 83.
(船舶、制御装置及び操縦パターン特定部の動作例)
次に、図9を参照して制御装置1及び操縦パターン特定部2の動作例について説明する。例えば、操作者が、制御装置1が有する図示していない入出力装置等に対して所定の操作を行い、自動操縦の開始を指示すると、制御装置1は、入出港航路データ81の終了点に達するまで、所定の周期で繰り返し図9に示す処理を実行する。
(Example of operation of the ship, the control device, and the maneuvering pattern identification unit)
Next, an example of the operation of the control device 1 and the maneuvering pattern identification unit 2 will be described with reference to Fig. 9. For example, when an operator performs a predetermined operation on an input/output device (not shown) of the control device 1 to instruct the start of automatic maneuvering, the control device 1 repeatedly executes the process shown in Fig. 9 at a predetermined cycle until the end point of the port entry/departure route data 81 is reached.
図9に示す処理では、まず、取得部22が、航行船体状態を取得する(ステップS1)。次に、偏差算出部25が、入出港航路データ81からの位置と方位の偏差を算出する(ステップS2)。次に、復帰航路設定部24が、位置偏差又は方位偏差が所定の範囲内から逸脱しているか否かを判断する(ステップS3)。 In the process shown in Figure 9, first, the acquisition unit 22 acquires the state of the navigating vessel (step S1). Next, the deviation calculation unit 25 calculates the deviation of the position and heading from the port entry/departure route data 81 (step S2). Next, the return route setting unit 24 determines whether the position deviation or heading deviation is outside a predetermined range (step S3).
逸脱していた場合(ステップS3:YES)、復帰航路設定部24が、入出港航路データ81内へ復帰させる航路を設定する(ステップS4)。次に、偏差算出部25が、復帰航路と入出港航路データ81からの位置および方位の偏差を算出する(ステップS5)。 If there is a deviation (step S3: YES), the return route setting unit 24 sets a route to return to within the port entry/departure route data 81 (step S4). Next, the deviation calculation unit 25 calculates the deviation of the position and heading from the return route and the port entry/departure route data 81 (step S5).
逸脱していなかった場合(ステップS3:NO)、又はステップS5の処理の後、特定部23が、航行船体状態と、推進装置6の操作量と、位置および方位の偏差とを学習済みモデル83へ入力し、学習済みモデル83の出力に基づき操縦装置5の操縦パターンを特定する(ステップS6)。次に、制御部3が、特定された操縦パターンに基づき推進装置6の操作量を決定し、決定した推進装置6の操作量に基づき推進装置6を制御する(ステップS7)。 If there is no deviation (step S3: NO), or after processing in step S5, the identification unit 23 inputs the state of the navigating hull, the operation amount of the propulsion device 6, and the deviations in position and heading into the trained model 83, and identifies the operation pattern of the steering device 5 based on the output of the trained model 83 (step S6). Next, the control unit 3 determines the operation amount of the propulsion device 6 based on the identified operation pattern, and controls the propulsion device 6 based on the determined operation amount of the propulsion device 6 (step S7).
(作用効果)
本実施形態の操縦パターン特定装置、制御装置、操縦パターン特定方法及びプログラムは、入出港航路に対する目標船体状態を含む入出港航路データ81と、操縦装置5の操縦パターンと、が関連付けられたトラッキング制御プログラム8を格納し、航行中の船舶100の船体の船体状態を含む航行船体状態を取得し、トラッキング制御プログラム8に基づき、航行船体状態に関連する操縦パターンを特定する。したがって、本実施形態の操縦パターン特定装置、制御装置、操縦パターン特定方法及びプログラムによれば、操縦装置5の操縦パターンの特定により行動空間を抑制することができる。
(Action and effect)
The maneuvering pattern identification device, control device, maneuvering pattern identification method, and program of this embodiment store a tracking control program 8 in which port entry/departure route data 81 including a target hull state for the port entry/departure route and the maneuvering pattern of the steering device 5 are associated, acquire a navigation hull state including the hull state of the hull of the ship 100 while sailing, and identify a maneuvering pattern related to the navigation hull state based on the tracking control program 8. Therefore, according to the maneuvering pattern identification device, control device, maneuvering pattern identification method, and program of this embodiment, it is possible to restrict the behavioral space by identifying the maneuvering pattern of the steering device 5.
また、本実施形態の操縦パターン特定装置は、入出港航路データ81から航行船体状態が逸脱する可能性がある場合、入出港航路データ81内へ復帰させる航路を設定する復帰航路設定部24をさらに備えることで、航路への復帰により例えば、学習した状態空間の中での操船が可能となる。 In addition, the maneuvering pattern identification device of this embodiment further includes a return route setting unit 24 that sets a route to return to within the port entry/departure route data 81 when there is a possibility that the navigational state of the vessel may deviate from the port entry/departure route data 81. By returning to the route, it becomes possible to maneuver the vessel within the learned state space, for example.
ところで、船舶においても、安全性向上、船員負担減、熟練船員の減少の理由により、近年自動運航のニーズが高まっている。自動運航に必要な技術は多岐に亘るが、衝突回避と並び、航路を正確にトラッキングする技術が重要な技術である。特に、狭い領域や港湾内での操船、離着岸の操船は、精度が高くかつ外乱などに強いロバストな航路トラッキングのシステムが必要である。 In recent years, there has been a growing need for autonomous navigation on ships, driven by factors such as improved safety, reduced crew burdens, and a declining number of experienced crew members. While a wide range of technologies are required for autonomous navigation, accurate route tracking is an important technology, along with collision avoidance. In particular, maneuvering ships in narrow spaces and harbors, and maneuvering ships while docking and leaving the berth, requires a highly accurate and robust route tracking system that is resistant to external disturbances.
本実施形態では、この入出港航路トラッキングに対し、深層強化学習によるAI(Artificial Intelligence;人工知能)技術を適用する事で、上記を達成するもので、以下の特徴等を有する。 In this embodiment, the above is achieved by applying AI (Artificial Intelligence) technology based on deep reinforcement learning to port entry/departure route tracking, and has the following features:
[1]ジョイスティックや回頭ダイヤルの操縦パターンをAIが選択することにより推進装置を自動制御する。 [1] The AI automatically controls the propulsion system by selecting the control pattern of the joystick and steering dial.
[2]AIの学習範囲内に船体の位置と方位をとどめておく航路補正機能を有する。 [2] It has a course correction function that keeps the ship's position and heading within the AI's learning range.
本実施形態では、例えば、1)ベテラン船長などによる、入出港時の、岸壁への進入、離脱の各時刻での船舶の位置、船舶の船首方位、速度から構成される入出港航路データをあらかじめ作成する。他の方法で作成されたものでも良い。 In this embodiment, for example, 1) port entry/departure route data is created in advance by an experienced captain or the like, consisting of the ship's position, heading, and speed at the time of approaching and leaving the quay when entering or leaving port. It may also be created using other methods.
2)また、船舶は、プロペラ推進装置、舵、横移動のためのスラスタという操縦のための装置と、それを統合制御する操縦装置を備える。これらは一般的な装置である。 2) Ships are also equipped with steering devices such as a propeller propulsion unit, a rudder, and thrusters for lateral movement, as well as a steering device that controls these devices in an integrated manner. These are common devices.
3)また、上記とは別に、深層強化学習手法により作成されたAI(学習済みモデル)を用いてジョイスティックや回頭ダイヤルの操縦パターンを選択するトラッキング制御プログラムを作成する。 3) In addition to the above, we will create a tracking control program that uses AI (trained model) created using deep reinforcement learning techniques to select control patterns for the joystick and turning dial.
4)また、1)で作成された入出港航路に沿って、2)で構成された船舶の推進装置を、3)で作成されたAIによるトラッキング制御プログラムを作動させることによって、入出港の自動操船を行う。 4) In addition, the ship's propulsion device configured in 2) is operated along the entry and exit route created in 1) by activating the AI tracking control program created in 3), thereby automatically maneuvering the ship when entering and leaving port.
5)また、この仕組みによれば、航路自体は経験のある船長や信頼のできる航路計画法等により作成することで安全で実際的な航路を確保し、それに沿って細かなアクチュエータ制御を行う部分を自動化させる事にAIを使用する事で、風や波等の外乱に対して冗長性のある強力な制御を行うことができる。 5) Furthermore, with this system, the route itself is created by an experienced captain and using reliable route planning methods, ensuring a safe and practical route. By using AI to automate the detailed actuator control along that route, it is possible to provide powerful, redundant control against disturbances such as wind and waves.
6)また、細かな制御を行うにあたり、操縦のための装置を統合的に作動させるジョイスティック等に対しその操作値を指令する事に、設定された航路からのずれに対し逐次ずれをなくすような操船をするAIプログラムを使用し、及びもし何らかの状況で、船体の航路からのずれがAIの学習範囲を逸脱する場合には、強制的に航路の一部を書き換えることで、常に学習範囲に留めておく仕組みを備えたAIプログラムである。すなわち、航路ずれを学習範囲内に戻す仕組み(航路再設定)では、例えば、突発的な要因により制御対象が学習範囲から逸脱する場合には、逸脱時の状態を初期値として、元の航路に滑らかに接続する航路を再設定することで、AIの学習範囲に船位と方位を留めることができる。 6) Furthermore, for fine control, an AI program is used to issue operating values to joysticks and other devices that operate the steering devices in an integrated manner, and to steer the ship in a way that gradually eliminates deviations from the set route. If, for some reason, the ship's deviation from its route deviates from the AI's learning range, the AI program is equipped with a mechanism that forcibly rewrites part of the route to keep it within the learning range. In other words, with a mechanism for returning route deviations to within the learning range (route resetting), for example, if the controlled object deviates from the learning range due to an unexpected factor, the state at the time of deviation is set as the initial value, and a route that smoothly connects to the original route is reset, thereby keeping the ship's position and heading within the AI's learning range.
(その他の実施形態)
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
(Other embodiments)
The above describes in detail the embodiments of the present disclosure with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like are also included within the scope that does not deviate from the gist of the present disclosure.
例えば、上記実施形態では推進装置6が1組のプロペラ61とスラスタ62と舵63とを備えるが、この組み合わせには限定されない。例えば、推進装置6は、2個のプロペラと、2個のバウスラスタと、2個のスターンスラスタと、2個の舵等を備えていてもよい。また、図4を参照して説明した例では、入出港航路データ81が含む目標船体状態82が、船体の位置と方位と開始点からの経過時間(目標点の通過時刻)を表す情報を含むものとしたがこれに限定されない。例えば、目標船体状態82は、目標点における位置と方位と通過時刻に加えて、前進速度、横流れ速度、回頭角速度等の速度を表す情報を含んでいてもよい。また、操縦装置5は、例えば、ダイヤル機能を備えた1本のレバーを有する1個のジョイスティックを備える構成としてもよい。あるいは、操縦装置5は、ジョイスティックに代えて、さらに1又は複数のダイヤルやスライダー等を備えるものであってもよい。さらに、操縦装置5は、手動操船のためのジョイスティックやダイヤルを備えていないものであっても良い。 For example, in the above embodiment, the propulsion device 6 is equipped with one set of propeller 61, thruster 62, and rudder 63, but this combination is not limited. For example, the propulsion device 6 may be equipped with two propellers, two bow thrusters, two stern thrusters, two rudders, etc. Furthermore, in the example described with reference to FIG. 4, the target hull state 82 included in the port entry/departure route data 81 includes information representing the hull's position, heading, and elapsed time from the starting point (the time of passing the target point), but this is not limited to this. For example, the target hull state 82 may include information representing velocities such as forward speed, drift speed, and turning angular velocity in addition to the position, heading, and time of passing at the target point. Furthermore, the steering device 5 may be configured with, for example, a single joystick with a lever equipped with a dial function. Alternatively, the steering device 5 may be equipped with one or more dials, sliders, etc. instead of a joystick. Furthermore, the steering device 5 may not be equipped with a joystick or dial for manual steering.
本実施形態の一例では、復帰航路設定部24により入出港航路データ81内へ復帰させるような、航路復帰のアルゴリズムを加えているが、変形例として、目標点への到達の設定時間を調節するような、時間を調節するアルゴリズムを加えてもよい。
例えば、単純に将来の目標点の経過時間を進めたり、遅らせたりしてもよい。
例えば、将来の目標点の経過時間に対して船舶100が遅れている場合は、目標点の経過時間を遅らせてもよい。
例えば、将来の目標点の経過時間に対して船舶100が進んでいる場合は、目標点の経過時間を早めてもよい。
本変形例によれば、もともと設定航路の各到達ポイントの情報として経過時間を設定しているのに対し、経過時間との乖離が大きくなりすぎると制御範囲から“時間的に”外れてしまう場合への対処が可能となる。
In one example of this embodiment, a route return algorithm is added, such that the return route setting unit 24 returns to the entry/departure route data 81, but as a variant, a time adjustment algorithm may be added, such as adjusting the set time for reaching the target point.
For example, the time elapsed at the future target point may simply be advanced or delayed.
For example, if the ship 100 is delayed relative to the elapsed time of the future target point, the elapsed time of the target point may be delayed.
For example, if the vessel 100 is moving forward relative to the elapsed time of the future target point, the elapsed time of the target point may be advanced.
According to this modified example, the elapsed time is originally set as information for each arrival point on the set route, but if the deviation from the elapsed time becomes too large, it becomes possible to deal with the case where the control range is exceeded "in terms of time."
〈コンピュータ構成〉
図10は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ90は、プロセッサ91、メインメモリ92、ストレージ93、及び、インタフェース94を備える。
上述の制御装置1(操縦パターン特定部2及び制御部3)、は、コンピュータ90に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ93に記憶されている。プロセッサ91は、プログラムをストレージ93から読み出してメインメモリ92に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ91は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ92に確保する。
<Computer Configuration>
FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating the configuration of a computer according to at least one embodiment.
The computer 90 includes a processor 91 , a main memory 92 , a storage 93 , and an interface 94 .
The above-described control device 1 (the steering pattern identification unit 2 and the control unit 3) is implemented in a computer 90. The operations of the above-described processing units are stored in the storage 93 in the form of a program. The processor 91 reads the program from the storage 93, loads it into the main memory 92, and executes the above-described processing in accordance with the program. The processor 91 also allocates storage areas in the main memory 92 corresponding to the above-described storage units in accordance with the program.
プログラムは、コンピュータ90に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータは、上記構成に加えて、または上記構成に代えてPLD(Programmable Logic Device)などのカスタムLSI(Large Scale Integrated Circuit)を備えてもよい。PLDの例としては、PAL(Programmable Array Logic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。 The program may be for realizing some of the functions to be performed by the computer 90. For example, the program may be combined with other programs already stored in storage or implemented in other devices to achieve the functions. In other embodiments, the computer may include a custom LSI (Large Scale Integrated Circuit) such as a PLD (Programmable Logic Device) in addition to or instead of the above configuration. Examples of PLDs include PAL (Programmable Array Logic), GAL (Generic Array Logic), CPLD (Complex Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array). In this case, some or all of the functions realized by the processor may be realized by the integrated circuit.
ストレージ93の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ93は、コンピュータ90のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース94または通信回線を介してコンピュータ90に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ90に配信される場合、配信を受けたコンピュータ90が当該プログラムをメインメモリ92に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ93は、一時的でない有形の記憶媒体である。 Examples of storage 93 include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), magnetic disk, magneto-optical disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), semiconductor memory, etc. Storage 93 may be internal media directly connected to the bus of computer 90, or external media connected to computer 90 via interface 94 or a communication line. Furthermore, if this program is distributed to computer 90 via a communication line, the computer 90 that receives the program may load the program into main memory 92 and execute the above-mentioned processing. In at least one embodiment, storage 93 is a non-transitory, tangible storage medium.
<付記>
上記実施形態に記載の操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)は、例えば以下のように把握される。
<Additional Notes>
The steering pattern identification device (steering pattern identification unit 2) described in the above embodiment can be understood, for example, as follows.
(1)第1の態様に係る操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)は、入出港航路に対する目標船体状態を含む入出港航路データ81と、操縦装置5の操縦パターンと、が関連付けられたトラッキング制御プログラム8を格納する格納部21と、航行中の船体(船舶100)の船体状態を含む航行船体状態を取得する取得部22と、前記トラッキング制御プログラム8に基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定する特定部23と、を備える。この態様及び以下の各態様によれば、操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)は、操縦装置5の操縦パターンの特定により行動空間を抑制することができる。 (1) The maneuvering pattern identification device (maneuvering pattern identification unit 2) according to the first aspect includes a storage unit 21 that stores a tracking control program 8 associated with port entry/departure route data 81 including target hull states for the port entry/departure route and the maneuvering pattern of the steering device 5, an acquisition unit 22 that acquires a navigation hull state including the hull state of the hull (ship 100) currently sailing, and an identification unit 23 that identifies the maneuvering pattern associated with the navigation hull state based on the tracking control program 8. According to this aspect and each of the following aspects, the maneuvering pattern identification device (maneuvering pattern identification unit 2) can restrict the behavioral space by identifying the maneuvering pattern of the steering device 5.
(2)第2の態様に係る操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)は、(1)の操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)であって、前記操縦装置5が、ジョイスティック51又はダイヤル(回頭ダイヤル52)を含む。 (2) A steering pattern identification device (steering pattern identification unit 2) according to a second aspect is the steering pattern identification device (steering pattern identification unit 2) of (1), in which the steering device 5 includes a joystick 51 or a dial (a steering dial 52).
(3)第3の態様に係る操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)は、(1)又は(2)の操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)であって、前記トラッキング制御プログラム8が、前記航行船体状態の入力に対し、入力された前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを出力する学習済みモデル83を含む。 (3) A steering pattern identification device (steering pattern identification unit 2) according to a third aspect is the steering pattern identification device (steering pattern identification unit 2) of (1) or (2), in which the tracking control program 8 includes a trained model 83 that, in response to an input of the navigating hull state, outputs the steering pattern associated with the input navigating hull state.
(4)第4の態様に係る操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)は、(1)~(3)いずれかの操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)であって、前記入出港航路データ81から前記航行船体状態が逸脱する可能性がある場合、前記入出港航路データ81内へ復帰させる航路を設定する復帰航路設定部24をさらに備える。この態様によれば、航路への復帰により例えば、学習した状態空間の中での操船が可能である。 (4) A maneuvering pattern identification device (maneuvering pattern identification unit 2) according to a fourth aspect is a maneuvering pattern identification device (maneuvering pattern identification unit 2) according to any one of (1) to (3), and further includes a return route setting unit 24 that sets a route to return to within the port entry/departure route data 81 when there is a possibility that the navigation hull state will deviate from the port entry/departure route data 81. According to this aspect, returning to the route makes it possible to maneuver the ship within the learned state space, for example.
(5)第5の態様に係る操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)は、(1)~(4)いずれかの操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)であって、前記航行船体状態が、船体位置と、船首方位と、船体速度と、を含む。 (5) A steering pattern identification device (steering pattern identification unit 2) according to a fifth aspect is a steering pattern identification device (steering pattern identification unit 2) according to any one of (1) to (4), in which the navigating hull state includes the hull position, the bow heading, and the hull speed.
(6)第6の態様に係る制御装置1は、(1)~(5)いずれかの操縦パターン特定装置(操縦パターン特定部2)と、特定された前記操縦パターンに従って前記船体(船舶100)の推進装置6を制御する制御部3と、を備える。この態様によれば、制御装置1は、操縦装置5の操縦パターンの特定により行動空間を抑制することができる。 (6) A control device 1 according to a sixth aspect includes a maneuvering pattern identification device (maneuvering pattern identification unit 2) according to any one of (1) to (5), and a control unit 3 that controls the propulsion device 6 of the hull (ship 100) in accordance with the identified maneuvering pattern. According to this aspect, the control device 1 can restrict the behavioral space by identifying the maneuvering pattern of the maneuvering device 5.
(7)第7の態様に係る操縦パターン特定方法は、入出港航路に対する目標船体状態を含む入出港航路データ81と、操縦装置5の操縦パターンと、が関連付けられたトラッキング制御プログラム8を格納し、航行中の船体(船舶100)の船体状態を含む航行船体状態を取得し、前記トラッキング制御プログラム8に基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定する。この態様によれば、操縦パターン特定方法は、操縦装置5の操縦パターンの特定により行動空間を抑制することができる。 (7) A maneuvering pattern identification method according to a seventh aspect stores a tracking control program 8 in which port entry/departure route data 81 including target hull states for the port entry/departure route and a maneuvering pattern of a steering device 5 are associated, acquires a navigation hull state including the hull state of the hull (ship 100) currently sailing, and identifies the maneuvering pattern associated with the navigation hull state based on the tracking control program 8. According to this aspect, the maneuvering pattern identification method can restrict the behavioral space by identifying the maneuvering pattern of the steering device 5.
(8)第8の態様に係るプログラムは、入出港航路に対する目標船体状態を含む入出港航路データ81と、操縦装置5の操縦パターンと、が関連付けられたトラッキング制御プログラム8を格納し、航行中の船体(船舶100)の船体状態を含む航行船体状態を取得し、前記トラッキング制御プログラム8に基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定することを実行させる。この態様によれば、プログラムは、操縦装置5の操縦パターンの特定により行動空間を抑制することができる。 (8) The program according to the eighth aspect stores a tracking control program 8 that associates port entry/departure route data 81, including target hull states for the port entry/departure route, with the steering pattern of the steering device 5, and acquires the navigation hull state, including the hull state of the hull (ship 100) currently sailing, and identifies the steering pattern associated with the navigation hull state based on the tracking control program 8. According to this aspect, the program can restrict the behavioral space by identifying the steering pattern of the steering device 5.
1…制御装置
2…操縦パターン特定部(操縦パターン特定装置)
3…制御部
4…計測装置
5…操縦装置
6…推進装置
8…トラッキング制御プログラム
21…格納部
22…取得部
23…特定部
24…復帰航路設定部
25…偏差算出部
41…衛星測位装置
42…ジャイロコンパス
51…ジョイスティック
52…回頭ダイヤル(ダイヤル)
61…プロペラ
62…スラスタ
63…舵
81…入出港航路データ
82…目標船体状態
83…学習済みモデル
83u…学習モデル
90…コンピュータ
91…プロセッサ
92…メインメモリ
93…ストレージ
94…インタフェース
100…船舶(船体)
101…重心(基準点)
200…岸壁
201…港
300…入港航路
301…目標点
301a…目標点
301b…目標点
301e…目標点
301s…目標点
400…出港航路
401…目標点
401e…目標点
401s…目標点
501…報酬算出部
502…操作量算出部
503…仮想船
504…偏差算出部
A0…停止
A1…左斜め前
A2…前
A3…右斜め前
A4…左
A5…右
A6…左斜め後ろ
A7…後ろ
A8…右斜め後ろ
A11…左方向
A12…右方向
pd1…位置偏差(距離)
wr1…復帰航路
1... control device 2... operation pattern identification unit (operation pattern identification device)
3...Control unit 4...Measuring device 5...Steering device 6...Propulsion device 8...Tracking control program 21...Storage unit 22...Acquisition unit 23...Identification unit 24...Return route setting unit 25...Deviation calculation unit 41...Satellite positioning device 42...Gyrocompass 51...Joystick 52...Turning dial (dial)
61... Propeller 62... Thruster 63... Rudder 81... Entry/Departure route data 82... Target hull state 83... Learned model 83u... Learning model 90... Computer 91... Processor 92... Main memory 93... Storage 94... Interface 100... Ship (hull)
101... Center of gravity (reference point)
200...quay 201...port 300...entry route 301...target point 301a...target point 301b...target point 301e...target point 301s...target point 400...departure route 401...target point 401e...target point 401s...target point 501...reward calculation unit 502...operation amount calculation unit 503...virtual ship 504...deviation calculation unit A0...stop A1...left diagonally forward A2...forward A3...right diagonally forward A4...left A5...right A6...left diagonally backward A7...back A8...right diagonally backward A11...left direction A12...right direction pd1...position deviation (distance)
WR1...Return route
Claims (7)
航行中の船体の船体状態を含む航行船体状態を取得する取得部と、
前記トラッキング制御プログラムに基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定する特定部と、
を備え、
前記トラッキング制御プログラムが、前記航行船体状態の入力に対し、入力された前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを出力する学習済みモデルを含む、
操縦パターン特定装置。 a storage unit for storing a tracking control program in which port entry/departure route data including a target hull state for the port entry/departure route and a steering pattern of a steering device are associated with each other;
an acquisition unit for acquiring a hull state during navigation, including a hull state of the hull during navigation;
an identification unit that identifies the maneuvering pattern associated with the state of the navigating vessel based on the tracking control program;
Equipped with
The tracking control program includes a trained model that outputs, in response to an input of the hull state, the steering pattern associated with the input hull state.
Maneuvering pattern identification device.
請求項1に記載の操縦パターン特定装置。 The steering pattern identification device according to claim 1 , wherein the steering device includes a joystick or a dial.
請求項1から3のいずれか一項に記載の操縦パターン特定装置。 The maneuvering pattern identification device according to any one of claims 1 to 3, wherein the navigation hull state includes a hull position, a hull heading, and a hull speed.
特定された前記操縦パターンに従って前記船体の推進装置を制御する制御部と、
を備える制御装置。 The steering pattern identification device according to any one of claims 1 to 4,
a control unit that controls a propulsion device of the hull in accordance with the identified maneuvering pattern;
A control device comprising:
航行中の船体の船体状態を含む航行船体状態を取得するステップと、
前記トラッキング制御プログラムに基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定するステップと、
を有する操縦パターン特定方法であって、
前記トラッキング制御プログラムを格納するステップにおいて格納される前記トラッキング制御プログラムが、前記航行船体状態の入力に対し、入力された前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを出力する学習済みモデルを含む、
操縦パターン特定方法。 a step of storing a tracking control program in which port entry/departure route data including a target hull state for the port entry/departure route and a steering pattern of a steering device are associated with each other;
acquiring a sailing hull state including a hull state of the hull during sailing;
Identifying the steering pattern associated with the navigating vessel state based on the tracking control program;
A method for identifying a steering pattern, comprising:
the tracking control program stored in the step of storing the tracking control program includes a trained model that outputs, in response to an input of the hull state, the steering pattern associated with the input hull state;
A method for identifying maneuvering patterns.
入出港航路に対する目標船体状態を含む入出港航路データと、操縦装置の操縦パターンと、が関連付けられたトラッキング制御プログラムを格納するステップと、
航行中の船体の船体状態を含む航行船体状態を取得するステップと、
前記トラッキング制御プログラムに基づき、前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを特定するステップと、
を実行させるプログラムであって、
前記トラッキング制御プログラムを格納するステップにおいて格納される前記トラッキング制御プログラムが、前記航行船体状態の入力に対し、入力された前記航行船体状態に関連する前記操縦パターンを出力する学習済みモデルを含む、
プログラム。 On the computer,
a step of storing a tracking control program in which port entry/departure route data including a target hull state for the port entry/departure route and a steering pattern of a steering device are associated with each other;
acquiring a sailing hull state including a hull state of the hull during sailing;
Identifying the steering pattern associated with the navigating vessel state based on the tracking control program;
A program for executing
the tracking control program stored in the step of storing the tracking control program includes a trained model that outputs, in response to an input of the hull state, the steering pattern associated with the input hull state;
program.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021147415A JP7804271B2 (en) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | Steering pattern identification device, control device, steering pattern identification method and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021147415A JP7804271B2 (en) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | Steering pattern identification device, control device, steering pattern identification method and program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023040453A JP2023040453A (en) | 2023-03-23 |
| JP7804271B2 true JP7804271B2 (en) | 2026-01-22 |
Family
ID=85632453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021147415A Active JP7804271B2 (en) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | Steering pattern identification device, control device, steering pattern identification method and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7804271B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7768177B2 (en) * | 2023-03-30 | 2025-11-12 | 横河電機株式会社 | Apparatus, method and program |
| CN117784777A (en) * | 2023-12-07 | 2024-03-29 | 天津大学 | Ship autonomous leaning and off-berthing method based on deep reinforcement learning |
| KR102903159B1 (en) * | 2024-05-08 | 2025-12-29 | 주식회사 아비커스 | Vessel monitoring methods and apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019120494A (en) | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 古野電気株式会社 | Navigation route generating device, navigation route generating method and navigation route generator program |
| WO2019180920A1 (en) | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 本田技研工業株式会社 | Control device of propeller for ship, control method of propeller for ship, and control program of propeller for ship |
| JP2020193949A (en) | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 株式会社Jvcケンウッド | Learning device, navigation route guide system, and learning method |
| US20210114698A1 (en) | 2019-10-18 | 2021-04-22 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus, method, and recording medium for autonomous ship navigation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7086475B2 (en) * | 2018-08-10 | 2022-06-20 | 日本無線株式会社 | Ship maneuvering support device |
-
2021
- 2021-09-10 JP JP2021147415A patent/JP7804271B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019120494A (en) | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 古野電気株式会社 | Navigation route generating device, navigation route generating method and navigation route generator program |
| WO2019180920A1 (en) | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 本田技研工業株式会社 | Control device of propeller for ship, control method of propeller for ship, and control program of propeller for ship |
| JP2020193949A (en) | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 株式会社Jvcケンウッド | Learning device, navigation route guide system, and learning method |
| US20210114698A1 (en) | 2019-10-18 | 2021-04-22 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus, method, and recording medium for autonomous ship navigation |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 井上総一郎,森秀男,"自動運航技術の開発",ClassNK技報,日本,一般社団法人日本海事協会,2021年07月,No.3,pp.41-45 |
| 志雄嘉洋,伊藤博子,川村恭己,河島園子,"再帰型ニューラルネットワークを用いた船舶の動静予測モデルの開発",日本航海学会論文集,日本,公益社団法人日本航海学会,2020年,第143巻,pp.77-82,DOI: 10.9749/jin.143.77,ISSN 2187-3275(online),0388-7405(print) |
| 橋本博公,西村遥,西山尚材,樋口穣司,"自動操船AIの開発と実船実験による検証",ClassNK技報,日本,一般社団法人日本海事協会,2021年07月,No.3,pp.27-34 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023040453A (en) | 2023-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7804271B2 (en) | Steering pattern identification device, control device, steering pattern identification method and program | |
| US9952595B2 (en) | Vessel maneuvering methods and systems | |
| JP2004042884A (en) | Moving body steering method and apparatus | |
| JPWO2020111044A1 (en) | Control target generator and ship maneuvering control device | |
| JP7202389B2 (en) | Ships and propulsion systems | |
| TWI910381B (en) | Steering system with steering angle correction function for single shaft and two rudder vessel | |
| CN117331329A (en) | Motion control systems and controllers for ships | |
| JP2021076537A (en) | Pier docking support program for vessel, pier docking support system for vessel, and vessel equipped with pier docking support system for vessel | |
| JP2021064248A (en) | Automatic ship steering system for ship | |
| WO2018008589A1 (en) | Ship maneuvering system, ship, and ship maneuvering method | |
| WO2023153015A1 (en) | Uniaxial twin-rudder ship having automatic docking function | |
| JP4213518B2 (en) | Control method and control apparatus for moving body | |
| Walmsness et al. | Automatic dock-to-dock control system for surface vessels using bumpless transfer | |
| Miller | Model predictive ship trajectory tracking system based on line of sight method | |
| Wiig et al. | An integral line-of-sight guidance law with a speed-dependent lookahead distance | |
| JP7618502B2 (en) | Automatic Steering System for Ships | |
| CN115268459A (en) | Unmanned ship autonomous berthing control method based on double water-jet propellers | |
| Yılmaz et al. | Parallel docking problem for unmanned surface vehicles | |
| Kula et al. | Control system of training ship keeping the desired path consisting of straight-lines and circular arcs | |
| Pandey et al. | Autonomous navigation of catamaran surface vessel | |
| Lexau et al. | Nonlinear pid control for automatic docking of a large container ship in confined waters under the influence of wind and currents | |
| Kurowski et al. | Full-state manoeuvre planning system for marine vehicles | |
| Qi et al. | Adaptive Line-Of-Sight guidance law based on vector fields path following for underactuated unmanned surface vehicle | |
| Schubert et al. | Automatic Maneuvering of Vessels with Power-Optimized Thrust Allocation | |
| Kashiwagi et al. | Experimental evaluation of unberthing manoeuvre control using an online estimation model under actual sea conditions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240404 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250305 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250708 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250827 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251202 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251225 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7804271 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |