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JPH0431553B2 - - Google Patents
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JPH0431553B2 - - Google Patents

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JPH0431553B2
JPH0431553B2 JP61275881A JP27588186A JPH0431553B2 JP H0431553 B2 JPH0431553 B2 JP H0431553B2 JP 61275881 A JP61275881 A JP 61275881A JP 27588186 A JP27588186 A JP 27588186A JP H0431553 B2 JPH0431553 B2 JP H0431553B2
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value
tolerance range
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estimated
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

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

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

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

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

従来、このための対策として、異常値により、
正常な計測値が得られないとき、前回の計測値に
基いて算出した距離等を固定表示するか、また
は、最大表示距離(固定値)を表示するか、さら
には、表示を中断するなどの処理を行なつてい
た。
Conventionally, as a countermeasure for this, abnormal values are used to
When a normal measurement value cannot be obtained, it is possible to decide whether to display the distance calculated based on the previous measurement value, display the maximum display distance (fixed value), or even interrupt the display. It was being processed.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来の異常対策では、固定
値表示か、表示中断かによよつていため、正常計
測値が得られるときと得られないときとが、短い
時間の間に間に繰り返される場合には、表示出力
が極端に変わつたり、値が前後したりする。いわ
ゆる表示値の暴れが目立つことになり、船舶の誘
導援助する際のデータとして使いにくいという欠
点があつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional abnormality countermeasures described above depend on displaying a fixed value or interrupting the display, so there is a short period between when a normal measured value is obtained and when it is not. If repeated over time, the displayed output may change drastically or the values may fluctuate. This resulted in noticeable fluctuations in the displayed values, making it difficult to use as data for guiding ships.

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたも
ので、正常な計測値が得られないときでも、その
時点前までに得られた計測値が基づいて推定値を
算出して、表示を行なうことができて、正常計測
値が得られないときが短い時間の間に繰り返され
る場合にも、連続的に表示出力が得られ、いわゆ
る表示値の暴れが目立たず、船舶の誘導援助する
際のデータとして使いやすいデータを表示するこ
とができる、異常値補償機能を有する接岸誘導援
助システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and even when a normal measured value cannot be obtained, an estimated value is calculated based on the measured values obtained up to that point and displayed. Even if normal measurement values are not obtained repeatedly within a short period of time, display output can be obtained continuously, so that the so-called erratic display values are not noticeable, and it is useful when assisting ship guidance. An object of the present invention is to provide a berthing guidance assistance system that can display easy-to-use data and has an abnormal value compensation function.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、接岸しようとする船舶の、距離、速
度等を超音波により計測して当該船舶に通知し、
適切な速度で接岸できるよう接岸誘導援助システ
ムにおいて、上記問題点を解決する手段として、
第1図および第2図に示す手段を提供する。
[Means for solving the problem] The present invention measures the distance, speed, etc. of a ship that is about to berth using ultrasonic waves, and notifies the ship.
As a means to solve the above problems in the berthing guidance assistance system so that berthing can be done at an appropriate speed,
The means shown in FIGS. 1 and 2 are provided.

本発明は、例えば、これらの図に示すように、
送受波器への送信波の形成と、該送受波器からの
受信波り受信とを行なうと共に、超音波反射所要
時間を検出して計測データとして出力するフロン
トエンド部と、該計測データから船舶の速度、岸
壁までの距離等を算出して、表示データとして出
力する計測データ処理部と、上記表示データを表
示する表示部とを備えた超音波計測系を有する接
岸誘導援助システムに適用される。
The present invention, for example, as shown in these figures,
A front end unit that forms transmission waves to a transducer and receives waves received from the transducer, detects the time required for ultrasonic wave reflection, and outputs it as measurement data, and The present invention is applied to a berthing guidance assistance system having an ultrasonic measurement system including a measurement data processing unit that calculates the speed of the vehicle, distance to the quay, etc., and outputs it as display data, and a display unit that displays the display data. .

即ち、本発明は、問題点解決手段として、第1
図に示すように、 受信した超音波の往復所要時間の異常の有無
を、予め設定した許容範囲と比較して検出する異
常値検出手段と、 上記異常値が検出されたとき、その時点前まで
に得られた速度データとそのデータを得てからの
経過時間を用いて推定移動距離を算出し、上記速
度データを得たときの距離データから上記推定移
動距離を減算することにより、距離推定値を算出
する推定値発生手段と、 上記許容範囲を、遠距離用の広い許容範囲と近
距離用の狭い範囲の少なくとも2段階有し、上記
計測された距離がどの段階に属するかを判定し、
判定結果がそれまでに属していた段階と異なる場
合、その判定結果が属する段階に対応する許容範
囲に変更する許容範囲変更手段とを備えて構成す
ることを特徴とする。
That is, the present invention provides the first problem-solving means.
As shown in the figure, there is an abnormal value detection means for detecting the presence or absence of an abnormality in the round trip time of the received ultrasonic waves by comparing it with a preset tolerance range; Calculate the estimated travel distance using the speed data obtained in having at least two levels of the tolerance range, a wide tolerance range for long distances and a narrow range for short distances, and determining to which stage the measured distance belongs;
The present invention is characterized in that, when the determination result is different from the stage to which the determination result belongs up to that point, it is configured to include a tolerance range changing means for changing the tolerance range to a tolerance range corresponding to the stage to which the determination result belongs.

また、本発明は、第2図に示すように、上記問
題点解決手段に推定限界判定手段を付加すること
ができる。この推定限界判定手段は、上記算出さ
れた距離推定値が、予め設定した警戒範囲に入る
とき、当該推定値の出力を停止して、警報信号を
出力するよう構成する。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 2, an estimation limit determining means can be added to the above problem solving means. The estimation limit determining means is configured to stop outputting the estimated distance and output an alarm signal when the calculated distance estimation value enters a preset warning range.

上記既知のデータとしては、前回の計測値、前
回までの計測値による移動平均値等がある。
The known data includes a previous measurement value, a moving average value of measurement values up to the previous time, and the like.

さらに、本発明は、第1図および第2図に示す
ように受信波が入力しなかつたことを検出する受
波オフ検出手段を付加することができる。この場
合、受波オフが検出されたとき、上記推定値発生
手段は、上記異常値が検出されたときと同様に、
上記距離推定値を算出する構成とする。
Furthermore, in the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a wave receiving off detection means for detecting that no received wave is input can be added. In this case, when receiving wave off is detected, the estimated value generating means, as in the case when the abnormal value is detected,
The above distance estimation value is calculated.

上記許容範囲を変更する距離は、遠近の2段階
の境界に設定することが一般的であるが、距離を
複数段に分け、遠距離からの近距離に向つて順次
許容範囲を狭く設定する構成としてもよい。
The distance at which the above-mentioned tolerance range is changed is generally set at the boundary of two stages, far and near, but the configuration is such that the distance is divided into multiple stages and the tolerance range is set sequentially narrower from the farthest distance to the shortest distance. You can also use it as

なお、上記警戒範囲と、許容範囲を変更する距
離とは、各別に設定されるが、一致させてもよ
い。
Note that although the above-mentioned warning range and the distance for changing the allowable range are set separately, they may be made to match.

[作用] 上記のように構成される本発明の問題点解決手
段において、異常値検出手段は、受信した超音波
の往復所要時間の異常の有無をチエツクし、異常
があるとき「異常あり」と判定し、その旨の出
力、例えば、異常値ステータスを出力する。この
異常の有無は、例えば、その時点前までに得られ
た既知データと比較して著しく変化した場合に、
異常があると判断する。例えば、超音波送信波
が、目的の船舶の手前にある浮遊物により反射さ
れた場合では、既知データにより著しく短時間で
超音波が往復することになるので、異常と判断す
る。
[Operation] In the problem-solving means of the present invention configured as described above, the abnormal value detection means checks whether there is an abnormality in the round trip time of the received ultrasonic waves, and if there is an abnormality, determines that there is an abnormality. It makes a determination and outputs an output to that effect, for example, an abnormal value status. The presence or absence of this abnormality can be determined, for example, if there has been a significant change compared to known data obtained up to that point.
It is determined that there is an abnormality. For example, if an ultrasonic transmission wave is reflected by a floating object in front of the target ship, known data indicates that the ultrasonic wave will go back and forth in a very short time, so this is determined to be an abnormality.

また、この異常有無の判断は、既知データに一
定の許容範囲を設けて、計測データが、この許容
範囲内であれば、「異常なし」と判定する。
Further, in determining the presence or absence of an abnormality, a certain tolerance range is set for the known data, and if the measured data is within this tolerance range, it is determined that there is no abnormality.

ところで、本発明の場合、この許容範囲を、船
舶の現在の位置、即ち、岸壁からの距離により異
らしめるようにしている。例えば、許容範囲を、
近距離では狭く、遠距離では広く設定する。これ
により、遠距離では誤差が大きくなる反面、異常
値の発生が少なくなり、一方、近距離では誤差が
小さくなるので、それだけ安全になる。
By the way, in the case of the present invention, this allowable range is made to vary depending on the current position of the ship, that is, the distance from the quay. For example, the tolerance range is
Set it narrower for short distances and wider for far distances. As a result, although the error increases at long distances, the occurrence of abnormal values decreases, and on the other hand, the error decreases at short distances, making it safer.

推定値発生手段は、上記異常値が検出されたと
き、その時点前までに得られた既知データに基づ
いて推定値を算出する。上記異常値の検出は、例
えば、上記したステータスにより伝達することが
できる。これらのステータスは、直接入力して
も、また、計測データ処理部を介して間接的に入
力してもよい。既知データは、それ自身で保持し
てもよく、また、計測データ処理部にて保持して
もよい。この既知データとしては、前回値、移動
平均値等がある。
When the abnormal value is detected, the estimated value generating means calculates the estimated value based on known data obtained up to that point. The detection of the abnormal value can be communicated, for example, by the status described above. These statuses may be input directly or indirectly via the measurement data processing section. The known data may be held by itself or may be held by the measurement data processing section. This known data includes previous values, moving average values, and the like.

推定値は、既知の速度データを使用して、前回
の計測後今回の計測までの時間に、当該船舶が既
知データと同じ速さで移動していると仮定し、船
舶の移動距離を算出し、前回の距離から算出した
移動距離を差引いて、距離の推定値を算出する。
Estimated values are calculated by using known speed data to calculate the distance traveled by a ship during the time between the previous measurement and the current measurement, assuming that the ship is moving at the same speed as the known data. , the estimated distance is calculated by subtracting the calculated travel distance from the previous distance.

算出された推定値は、計測データ処理部を介し
て、または、直接送られて、表示部で表示され
る。
The calculated estimated value is sent via the measurement data processing section or directly and displayed on the display section.

また、上記問題点解決手段に付加された推定限
界判定手段は、上記算出された距離推定値を、予
め設定した警戒範囲の距離と比較して、当該推定
値が該距離より小さいとき、船舶が岸壁間近に接
近していると判断して、計測値より大きな誤差を
含む可能性が大きい推定値の出力を停止して、警
報信号を出力する。
Further, the estimation limit determining means added to the problem solving means compares the calculated distance estimation value with the distance of a preset warning range, and when the estimated value is smaller than the distance, the ship is It determines that the system is approaching the quay, stops outputting the estimated value that is likely to include a larger error than the measured value, and outputs a warning signal.

なお、本発明において、付加可能な受波オフ検
出手段は、例えば、第1図および第2図に示すフ
ロントエンド部から受信信号が、送信波送信後一
定時間内に送られて来ないとき、正常な受信がで
きなかつたとして、「受波オフ」と判定し、その
旨の出力、例えば、受波オフステータスを出力す
る。
In addition, in the present invention, the addable wave receiving off detection means detects, for example, when a received signal is not sent from the front end section shown in FIGS. 1 and 2 within a certain period of time after transmitting the transmitted wave. Assuming that normal reception has not been possible, it is determined that "wave reception is off" and outputs an output to that effect, for example, a wave reception off status.

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

〈実施例の構成〉 第3A図に本発明異常値補償機能を有する接岸
誘導援助システムの一実施例の構成を示す。
<Configuration of Embodiment> FIG. 3A shows the configuration of an embodiment of the berthing guidance assistance system having an abnormal value compensation function of the present invention.

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

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

このマイクロコンピユータは、計測データ処理
部として機能するほか、上述した本発明の問題点
解決手段を構成する各要素のうち、異常値検出手
段、許容範囲変更手段および推定値発生手段とし
て機能する。また、本実施例では、推定限界判定
手段としても機能する。
In addition to functioning as a measurement data processing section, this microcomputer also functions as an abnormal value detection means, an allowable range changing means, and an estimated value generation means among the elements constituting the above-mentioned problem solving means of the present invention. In this embodiment, it also functions as an estimation limit determining means.

上記フロントエンド部5は、第3B図に示すよ
うに、送信回路51と、受信回路52と、送受信
信号から超音波往復所要時間を計測する時間計測
回路53と、タイミング信号発生回路54とを備
え、かつ、本実施例では、受波オフ検出手段とし
て機能する受波オフ検出回路55を付設してあ
る。
As shown in FIG. 3B, the front end unit 5 includes a transmitting circuit 51, a receiving circuit 52, a time measuring circuit 53 that measures the time required for ultrasonic round trips from transmitted and received signals, and a timing signal generating circuit 54. In addition, in this embodiment, a reception off detection circuit 55 is provided which functions as reception off detection means.

送信回路51は、バースト状のパルスとして、
タイミング信号発生回路54からの送信タイミン
グより一定時間間隔で送信する。
The transmitting circuit 51 transmits the pulse as a burst.
It is transmitted at regular time intervals from the transmission timing from the timing signal generation circuit 54.

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

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

この受波オフ検出回路55は、例えば、タイマ
TMにて構成され、送信回路51からの送信波出
力に同期して起動され、一定時間経過すると、タ
イムアツプパルスを出力する。また、この受波オ
フ検出回路55は、受信回路52から出力される
受信信号をリセツト端子に入力するように接続し
てあり、起動後一定時間経過する前に、受信信号
が入力すればリセツトされ、タイムアツプパルス
は出力されない。本実施例では、この作用を利用
して、送信波送信後一定時間内に受信波が受信さ
れないことを検出する。上記タイムアツプパルス
を、受波オフステータスとして、マイクロプロセ
ツサ1に送出する。
This wave reception off detection circuit 55 is configured by, for example, a timer.
TM, it is activated in synchronization with the transmission wave output from the transmission circuit 51, and outputs a time-up pulse after a certain period of time has elapsed. Further, this reception off detection circuit 55 is connected so that the reception signal outputted from the reception circuit 52 is inputted to the reset terminal, and is reset if the reception signal is inputted before a certain period of time has elapsed after activation. , no time-up pulse is output. In this embodiment, this effect is utilized to detect that no received wave is received within a certain period of time after transmission of the transmitted wave. The time-up pulse is sent to the microprocessor 1 as a receiving off status.

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

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

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

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

反射波の受信は、送信波送信後、次の送信まで
の間に受信回路52で受信される。即ち、受信回
路52は、タイミング信号発生回路54からの送
信タイミングを基準として、予め設定した時間経
過後、次の送信波送信前までの時間帯に、受信ゲ
ートを開いて、反射波の受信を可能として待機す
る。この間に反射波が送受波器6に入射すると、
受信回路52に反射信号が入力する。反射信号
は、この受信回路52で、ノイズとの弁別、波形
整形等の処理を行なつて、パルス状の受信信号と
して、時間計測回路53と受波オフ検出回路55
とに送られる。
The reflected wave is received by the receiving circuit 52 after the transmitted wave is transmitted and before the next transmission. That is, the receiving circuit 52 opens the receiving gate and receives the reflected wave after a preset time has elapsed based on the transmission timing from the timing signal generating circuit 54 and before transmitting the next transmitted wave. Wait as possible. If the reflected wave enters the transducer 6 during this time,
The reflected signal is input to the receiving circuit 52. The reflected signal is subjected to processing such as discrimination from noise and waveform shaping in this receiving circuit 52, and is sent to a time measuring circuit 53 and a reception off detection circuit 55 as a pulsed received signal.
sent to.

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

受波オフ検出回路55では、タイミング信号発
生回路54からの送信タイミングによりタイマ
TMが起動され、一定時間経過すると、タイムア
ツプパルスは出力する。タイマTMは、起動後、
一定時間経過する前に受信信号が入力すればリセ
ツトされ、タイムアツプパルスは出力しない。上
記タイムアツプパルスは、受波オフステータスと
して、バス4を介してマイクロプロセツサ1に送
出される。
The reception off detection circuit 55 uses a timer according to the transmission timing from the timing signal generation circuit 54.
When the TM is activated and a certain period of time elapses, a time-up pulse is output. After starting the timer TM,
If a received signal is input before a certain period of time has elapsed, it is reset and no time-up pulse is output. The time-up pulse is sent to the microprocessor 1 via the bus 4 as a receiving off status.

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

マイクロプロセツサ1は、必ず、受波オフステ
ータスが入力しているか否かを調べ(ステツプ
1,2)る。入力していないとき、即ち、受波オ
フでないとき、時間計測回路53から計測データ
を取込む(ステツプ3)。
The microprocessor 1 always checks whether the reception off status is input (steps 1 and 2). When no input is being made, that is, when wave reception is not off, measurement data is taken from the time measurement circuit 53 (step 3).

また、マイクロプロセツサ1は、前回値(また
は前回までの移動平均値)が予め設定した距離よ
り近いか、遠いかを調べて、遠距離であれば、そ
のまま、範囲の広い許容範囲を使用する。一方、
近距離であれば、狭い許容範囲をROM2から読
み出し、RAM3に、新たな許容範囲として設定
する(ステツプ4,5)。なお、本実施例では、
設定距離は30m、許容範囲は、遠距離について1
m、近距離について0.5mに各々設定してある。
Additionally, the microprocessor 1 checks whether the previous value (or the moving average value up to the previous time) is closer or farther than a preset distance, and if it is a long distance, it directly uses a wide tolerance range. . on the other hand,
If the distance is short, a narrow tolerance range is read from the ROM 2 and set in the RAM 3 as a new tolerance range (steps 4 and 5). In addition, in this example,
The setting distance is 30m, and the allowable range is 1 for long distances.
m, and 0.5m for short distances.

次に、マイクロプロセツサ1は、この計測デー
タが異常値か否か調べる(ステツプ6)。この異
常値であるかどうかは、RAM3に格納してある
前回値(または前回までの移動平均値)と比較
し、計測値が著しく変化していないか否かにより
調べる。即ち、計測値と前回値との減算を実行
し、その差が上記許容範囲内に収るか否かによ
り、異常かどうか検出する。計測値が、上記許容
範囲外であれば、「異常」と判断し、異常値ステ
ータスを出力する。
Next, the microprocessor 1 checks whether this measurement data is an abnormal value (step 6). Whether this is an abnormal value is determined by comparing it with the previous value (or moving average value up to the previous time) stored in the RAM 3 and checking whether the measured value has changed significantly. That is, subtraction is performed between the measured value and the previous value, and whether or not the difference is within the above-mentioned tolerance range is used to detect whether or not there is an abnormality. If the measured value is outside the above-mentioned allowable range, it is determined to be "abnormal" and an abnormal value status is output.

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

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

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

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

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

表示装置9では、送られたデータを数字の形式
で、かつ、適当な単位を付して表示する(ステツ
プ10)。これにより1計測サイクルが終了する。
The display device 9 displays the sent data in numerical form with appropriate units attached (step 10). This completes one measurement cycle.

一方、上記ステツプ2における受波オフステー
タスが出力された場合、または、ステツプ4にお
ける異常値ステータスが出力された場合には、マ
イクロプロセツサ1は、上述した通常演算処理を
実行せず、推定演算処理を実行する(ステツプ
8)。即ち、計測データを使用せず、RAM3に
格納されているその時点までの既知データ、例え
ば、前回値を読み出して、このデータを基に、推
定値を算出する。既知データとしては、例えば、
速度データを使用する。推定は、この速度が一定
と仮定して、前回計測時から今回計測時までの経
過時間を乗じて、距離推定値を算出することによ
り実行する。
On the other hand, if the reception off status in step 2 is output, or if the abnormal value status is output in step 4, the microprocessor 1 does not perform the normal calculation process described above, but performs the estimation calculation. Execute the process (step 8). That is, without using the measurement data, known data up to that point stored in the RAM 3, for example, the previous value, is read out, and the estimated value is calculated based on this data. As known data, for example,
Use speed data. The estimation is performed by calculating the estimated distance value by multiplying the elapsed time from the previous measurement to the current measurement, assuming that this speed is constant.

本実施例では、さらに、上記算出した推定値を
そのまま用いることが適当か否かチエツクしてい
る(ステツプ9)。即ち、マイクロプロセツサ1
は、上記算出された距離推定値が、予め設定した
警戒範囲に入るか否か判定し、当該警戒範囲に入
るとき、当該推定値の出力を停止して、警報信号
を出力する。上記警戒範囲は、当該船舶の停船可
能限界に基づいて定められ、例えば、20mとされ
る。
In this embodiment, it is further checked whether it is appropriate to use the estimated value calculated above as it is (step 9). That is, microprocessor 1
determines whether or not the calculated distance estimate falls within a preset warning range, and when the distance estimate falls within the preset warning range, stops outputting the estimated value and outputs an alarm signal. The above-mentioned warning range is determined based on the limit at which the vessel can be stopped, and is, for example, 20 meters.

警戒範囲で推定値を表示しない理由は、岸壁に
接近した位置では、実測値より誤差の大きい推定
値を使用することが危険であるからであり、その
ため、データを表示せず、警戒範囲である旨の警
報を行なうこととしている。
The reason why estimated values are not displayed in the warning range is that it is dangerous to use estimated values with a larger error than the actual measured values at positions close to the quay. We will issue a warning to this effect.

〈実施例の変形〉 上記実施例では、受波オフ検出手段を、フロン
トエンド部内にタイマを設けて構成した例を示し
たが、マイクロコンピユータにより構成してもよ
い。
<Modifications of Embodiments> In the above embodiments, an example was shown in which the reception off detection means was configured by providing a timer in the front end section, but it may also be configured by a microcomputer.

マイクロコンピユータが受波オフ検出手段とし
て働く場合には、マイクロプロセツサ1により、
フロントエンド部5が超音波送信波を送信後、一
定時間経過するまでに、受信波が到来したか否か
を調べる。受信波の到来を監視する一定時間は、
送信波送信後、次の送信までの間に設定される。
例えば、上述したような予測ゲート内に反射波が
到来しなければ、受波オフと判定される。
When the microcomputer works as a reception off detection means, the microprocessor 1
After the front end unit 5 transmits the ultrasonic transmission wave, it is checked whether a reception wave has arrived before a certain period of time has elapsed. The fixed time to monitor the arrival of received waves is
It is set after the transmission wave is transmitted and before the next transmission.
For example, if a reflected wave does not arrive within the prediction gate as described above, it is determined that wave reception is off.

また、上記実施例では、推定限界判定手段を備
えているが、これを除いて構成することもでき
る。
Further, although the above embodiment includes an estimation limit determining means, it is also possible to omit this.

上記実施例では、許容範囲の変更を遠近2段階
の距離の境界において行なつているが、遠距離、
中距離、近距離の3段階等のように、複数段階に
対応して、変更することもできる。
In the above embodiment, the allowable range is changed at the boundary between two distances, far and near.
It can also be changed to correspond to multiple stages, such as three stages of medium distance and short range.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、正常な計測値が
得られないときでも、その時点前までに得られた
計測値に基づいて推定値を算出して、表示を行な
うことができて、正常計測値が得られないときが
短い時間の間に繰り返される場合にも、連続的に
表示出力が得られ、いわゆる表示値の暴れが目立
たず、船舶を誘導援助する際のデータとして使い
やすいデータを表示することができる効果があ
る。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention allows even when a normal measurement value cannot be obtained, an estimated value can be calculated and displayed based on the measurement values obtained up to that point. Even if normal measurement values are not obtained repeatedly within a short period of time, display output can be obtained continuously, so that the so-called fluctuations in display values are not noticeable, and it can be used as data when guiding ships. This has the effect of displaying data that is easy to use.

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

第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図は本発明の他の構成を示すブロツク図、第3A
図は本発明の一実施例の構成を示すブロツク図、
第3B図は上記実施例のフロントエンド部の構成
をしめすブロツク図、および、第4図は上記実施
例の作用を説明するためのフローチヤートであ
る。 1……マイクロプロセツサ、2……ROM、3
……RAM、4……バス、5……フロントエンド
部、6……送受波器、7……入出力ポート、8…
…キーボード、9……表示装置、51……送信回
路、52……受信回路、53……時間計測回路、
54……タイミング信号発生回路、55……受波
オフ検出回路。
Figure 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the present invention.
The figure is a block diagram showing another configuration of the present invention, No. 3A.
The figure is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a block diagram showing the configuration of the front end portion of the above embodiment, and FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the above embodiment. 1...Microprocessor, 2...ROM, 3
...RAM, 4...Bus, 5...Front end section, 6...Transducer/receiver, 7...I/O port, 8...
... Keyboard, 9 ... Display device, 51 ... Transmission circuit, 52 ... Receiving circuit, 53 ... Time measurement circuit,
54... Timing signal generation circuit, 55... Receiving off detection circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 接岸しようとする船舶に超音波を送信して前
記船舶からの反射波を受信する送受波器を備え、
前記超音波の往復所要時間を用いて前記船舶の距
離、速度等を計測して当該船舶に通知し、適切な
速度で接岸できるよう誘導援助する接岸誘導援助
システムにおいて 受信した超音波の往復所要時間の異常の有無
を、その時点前までに受信した超音波の往復所要
時間に許容範囲を設けた値と比較して検出する異
常値検出手段と、 上記異常値が検出されたとき、その時点前まで
に得られた速度データとそのデータを得てからの
経過時間を用いて推定移動距離を算出し、上記速
度データを得たときの距離データから上記推定移
動距離を減算することにより、距離推定値を算出
する推定値発生手段と、 上記許容範囲を,遠距離用の広い許容範囲と近
距離用の狭い許容範囲の少なくとも2段階有し、
上記計測された距離がどの段階に属するかを判定
し、判定結果がそれまでに属していた段階と異な
る場合、その判定結果が属する段階に対応する許
容範囲に変更する許容範囲変更手段とを有するこ
とを特徴とする異常値補償機能を有する接岸誘導
援助システム。 2 特許請求の範囲第1項において、受信波が入
力しなかつたことを検出する受波オフ検出手段を
備え、受波オフが検出されたとき、上記推定値発
生手段は上記距離推定値を算出する構成としたこ
とを特徴とする異常値補償機能を有する接岸誘導
援助システム。 3 特許請求の範囲第1項または第2項におい
て、上記速度データとして前回の計測値を用いる
ことを特徴とする異常値補償機能を有する接岸誘
導援助システム。 4 特許請求の範囲第1項または第2項におい
て、上記速度データとして前回までの計測値によ
る平均値を用いることを特徴とする異常値補機能
を有する接岸誘導援助システム。 5 接岸しようとする船舶に超音波を送信して前
記船舶からの反射波を受信する送受波器を備え、
前記超音波の往復所要時間を用いて前記船舶の距
離、速度等を計測して当該船舶に通知し、適切な
速度で接岸できるよう誘導援助する接岸誘導援助
システムにおいて、 受信した超音波の往復所要時間の異常の有無
を、その時点前までに受信した超音波の往復所要
時間に許容範囲を設けた値と比較して検出する異
常値検出手段と、 上記異常値が検出されたとき、その時点前まで
に得られた速度データとそのデータを得てからの
経過時間を用いて推定移動距離を算出し、上記速
度データを得たときの距離データから上記推定移
動距離を減算することにより、距離推定値を算出
する推定値発生手段と、 上記許容範囲を、遠距離用の広い許容範囲と近
距離用の狭い許容範囲の少なくとも2段階有し、
上記計測された距離がどの段階に属するかを判定
し、判定結果がそれまでに属していた段階と異な
る場合、その判定結果が属する段階に対応する許
容範囲に変更する許容範囲変更手段と、 上記距離推定値が、予め設定した近距離圈に入
るとき、当該距離推定値の出力を停止して、警報
を出力する推定限界判定手段を有することを特徴
とする異常値補償機能を有する接岸誘導援助シス
テム。 6 特許請求の範囲第5項において、受信波が入
力しなかつたことを検出する受波オフ検出手段を
備え、受波オフが検出されたとき、上記推定値発
生手段は上記距離推定値を算出する構成としたこ
とを特徴とする異常値補償機能を有する接岸誘導
援助システム。 7 特許請求の範囲第5項または第6項におい
て、上記速度データとして前回の計測値を用いる
ことを特徴とする異常値補償機能を有する接岸誘
導援助システム。 8 特許請求の範囲第5項または第6項におい
て、上記速度データとして前回までの計測値によ
る平均値を用いることを特徴とする異常値補償機
能を有する接岸誘導援助システム。
[Claims] 1. A transducer that transmits ultrasonic waves to a ship that is about to berth and receives reflected waves from the ship;
The round trip time of the received ultrasonic waves in a berthing guidance assistance system that uses the round trip time of the ultrasonic waves to measure the distance, speed, etc. of the ship, notifies the ship, and provides guidance assistance so that the ship approaches the berth at an appropriate speed. an abnormal value detection means for detecting the presence or absence of an abnormality by comparing the round trip time of ultrasonic waves received up to that point with a value set within a permissible range; The estimated travel distance is calculated using the speed data obtained up to now and the elapsed time since the data was obtained, and the distance is estimated by subtracting the estimated travel distance from the distance data when the speed data was obtained. an estimated value generating means for calculating the value; and having at least two levels of the above tolerance range, a wide tolerance range for long distances and a narrow tolerance range for short distances,
and a tolerance range changing means for determining which stage the measured distance belongs to, and changing the tolerance range to a tolerance range corresponding to the stage to which the determination result belongs if the determination result is different from the stage to which it belonged up to then. A berthing guidance assistance system having an abnormal value compensation function. 2. In claim 1, there is provided wave receiving off detection means for detecting that no received wave is input, and when receiving wave off is detected, the estimated value generating means calculates the distance estimated value. A berthing guidance assistance system having an abnormal value compensation function. 3. A berthing guidance assistance system having an abnormal value compensation function according to claim 1 or 2, characterized in that a previous measured value is used as the speed data. 4. A berthing guidance assistance system having an abnormal value compensation function as set forth in claim 1 or 2, characterized in that the average value of the measured values up to the previous time is used as the speed data. 5 Equipped with a transducer that transmits ultrasonic waves to a ship that is about to berth and receives reflected waves from the ship,
In a berthing guidance assistance system that measures the distance, speed, etc. of the ship using the round-trip time of the ultrasonic waves, and notifies the ship to guide the ship so that it can berth at an appropriate speed. an abnormal value detection means for detecting the presence or absence of a time abnormality by comparing the round trip time of the ultrasonic waves received up to that point with a value with an allowable range; The estimated travel distance is calculated using the previously obtained speed data and the elapsed time since the data was obtained, and the distance is calculated by subtracting the estimated travel distance from the distance data when the speed data was obtained. an estimated value generating means for calculating an estimated value; and having at least two levels of the above tolerance range, a wide tolerance range for long distances and a narrow tolerance range for short distances;
Tolerance range changing means for determining which stage the measured distance belongs to, and changing the tolerance range to a tolerance range corresponding to the stage to which the determination result belongs if the determination result is different from the stage to which it belongs; A berthing guidance aid having an abnormal value compensation function, characterized by having an estimation limit determination means for stopping the output of the distance estimate and outputting a warning when the distance estimate enters a preset short distance area. system. 6. In claim 5, the invention further comprises receiving wave off detecting means for detecting that no received wave is input, and when receiving wave off is detected, the estimated value generating means calculates the distance estimated value. A berthing guidance assistance system having an abnormal value compensation function. 7. A berthing guidance assistance system having an abnormal value compensation function according to claim 5 or 6, characterized in that a previous measured value is used as the speed data. 8. A berthing guidance assistance system having an abnormal value compensation function according to claim 5 or 6, characterized in that the average value of the measured values up to the previous time is used as the speed data.
JP27588186A 1986-11-19 1986-11-19 Abnormal value compensation system for coming alongside quay guidance assisting system Granted JPS63131086A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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