JP2000292540A - Berthing speed ometer - Google Patents
Berthing speed ometerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、岸壁から船舶まで
の距離及び岸壁に近づく速度を計測する接岸速度計に関
し、特にレーザ光を使用した地上設置型の接岸速度計に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a berthing velocimeter for measuring the distance from a berth to a ship and the speed of approaching the berth, and more particularly to a berthing velocimeter installed on the ground using a laser beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】船舶が岸壁に接岸する際に、岸壁から船
舶までの距離及び岸壁に近づく速度を計測する接岸速度
計として、一般にレーザ光を使用した地上設置型のセン
サと超音波を使用した水中設置型のセンサが使用されて
いる。2. Description of the Related Art As a berthing speedometer for measuring the distance from a berth to a ship and the speed at which the berth approaches the berth when the berth berths, a ground-mounted sensor using laser light and ultrasonic waves are generally used. Underwater sensors are used.
【０００３】検出すべき船体は、潮位或いは船舶の大き
さによって船***置がセンサの検出範囲に対して上下に
変化するためにセンサの検出できる方向を固定して設置
してある場合には、計測する際の潮位或いは船舶の大き
さの条件によって、船舶が検出できない場合が発生す
る。When the hull to be detected is installed in a fixed direction that can be detected by the sensor because the hull position changes up and down with respect to the detection range of the sensor depending on the tide level or the size of the ship, Depending on the conditions of the tide level or the size of the ship, the ship may not be detected.
【０００４】レーザ光を使用した地上設置型の接岸速度
計においては、レーザ光の指向性が高いためにビーム径
が小さく、その照射方向に船舶が存在しなければ計測で
きないので、干潮時に計測できるように照射方向を下向
きに設定すると満潮時にはレーザ光はある距離以降では
水面に照射される状態となり、充分遠方より計測するこ
とができなくなる。また、逆に満潮時に遠方より計測で
きるように照射方向を水平方向に設定すると干潮時には
レーザ光が船舶に照射されない状況となり計測不可能と
なる。A ground-mounted berthing speed meter using laser light has a small beam diameter due to the high directivity of the laser light, and cannot be measured unless there is a ship in the irradiation direction. When the irradiation direction is set downward as described above, at high tide, the laser beam irradiates the water surface after a certain distance, and cannot be measured from a sufficiently long distance. Conversely, if the irradiation direction is set to the horizontal direction so that measurement can be performed from a distance at the time of high tide, the laser beam is not irradiated to the ship at the time of low tide, and measurement becomes impossible.
【０００５】従来、このような潮位の変化によって計測
できなくなる状況を回避するために、特開平２−３１０
４８７号公報あるいは特開平８−３２０８３号公報に
は、水中設置型のセンサにおいて、複数のセンサを配置
することにより、計測時の潮位の情報によって使用する
センサを切り替える方法が提案されている。Conventionally, in order to avoid a situation in which measurement cannot be performed due to such a change in tide level, Japanese Patent Laid-Open No. 2-310 is disclosed.
No. 487 or Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8-32083 proposes a method of switching a sensor to be used according to tide level information at the time of measurement by arranging a plurality of sensors in an underwater type sensor.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、計測時の潮位を計測する手段および複数のセンサを
配置しなければならず、その構成が複雑となるととも
に、設置コストも高くなるという問題がある。In the above-mentioned prior art, a means for measuring the tide level at the time of measurement and a plurality of sensors must be arranged, which complicates the structure and increases the installation cost. There is.
【０００７】本発明の目的は、上記問題に鑑み、潮位及
び船舶の大きさによらず、比較的簡単な構成かつ低コス
トで、自動的に船体を検出して岸壁までの距離及びその
接岸速度を計測できる手段を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to automatically detect a hull and detect the distance to a quay and its berthing speed regardless of the tide level and the size of the ship, with a relatively simple configuration and low cost. It is to provide a means capable of measuring the temperature.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザセンサ
を用いた地上設置型の接岸速度計において、レーザ光を
所定の範囲に照射することによって船体を自動的に検出
して捕捉する手段と、船体捕捉後にその接岸速度を計測
する手段を備え、レーザセンサの設置位置と潮位の変化
による船***置の変化及び船舶の大きさによる船***置
の変化によらず、船体の接岸速度を自動的に計測できる
ようにすることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a ground-mounted berthing speedometer using a laser sensor, which automatically detects and captures a hull by irradiating a predetermined range with a laser beam. Equipped with a means to measure the berthing speed after capturing the hull, and automatically determine the berthing speed of the hull irrespective of changes in the hull position due to changes in the laser sensor installation position and tide level and changes in the hull position due to the size of the ship. It is characterized in that it can be measured.
【０００９】岸壁に接岸する船舶の船体は、満潮時のよ
うに水面が高い場合は船体の位置は高くなるが、干潮時
水面のようにその水面が低くなると船***置も低くな
る。このように船***置が上下に変化した場合でもその
船***置に光軸を合わせて船体を検出できるように、満
潮時船***置を検出できるレーザ照射光軸と干潮時船体
位置を検出できるレーザ照射光軸の間でレーザセンサの
角度をセンサ方向制御用回転台により上下に走査させ
る。そして、船体を検出した後、レーザセンサの照射角
度を決定し、船体までの距離を計測するとともに接岸速
度データを取得して表示する。The hull of a ship berthing at the quay has a higher hull position when the water surface is high, such as at high tide, but a lower hull position when the water surface is low, such as at low tide. In this way, even when the hull position changes vertically, the laser irradiation optical axis that can detect the hull position at high tide and the laser irradiation light that can detect the hull position at low tide so that the hull can be detected by aligning the optical axis with the hull position The angle of the laser sensor is scanned up and down between the axes by the sensor direction control rotary table. Then, after detecting the hull, the irradiation angle of the laser sensor is determined, the distance to the hull is measured, and berthing speed data is acquired and displayed.
【００１０】このように、本発明は、レーザセンサの角
度をセンサ方向制御手段で制御し、レーザセンサを走査
しながら計測情報を取得することができるので、船***
置とレーザセンサの設置位置関係に制約されることなく
船体を検出してその距離データあるいは接岸速度データ
を取得することができる。As described above, according to the present invention, the angle of the laser sensor is controlled by the sensor direction control means, and the measurement information can be acquired while scanning the laser sensor. It is possible to detect the hull without restriction and obtain the distance data or the berthing speed data.
【００１１】また、船舶の接岸中に計測データが欠測し
た場合には、再度レーザセンサを走査して船体の位置を
検出して計測を再開する。When the measurement data is missing while the ship is berthing, the laser sensor is scanned again to detect the position of the hull, and the measurement is restarted.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の原理を説明する
ための概略図である。図１において、岸壁１に設置され
たレーザセンサ２は、センサ方向制御用回転台１０に取
り付けられており、回転軸を中心にしてレーザ照射光軸
を上下方向に所定の範囲で走査することができるように
なっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of the present invention. In FIG. 1, a laser sensor 2 installed on a quay 1 is attached to a sensor direction control turntable 10, and can scan a laser irradiation optical axis in a vertical direction around a rotation axis within a predetermined range. I can do it.
【００１３】岸壁１に接岸する船舶の船体は、満潮時水
面７のように水面が高い場合は満潮時船***置６の位置
に船体が存在する。これに対して干潮時水面９のように
水面が低い場合は干潮時船***置８の位置に船体が存在
する。このように船***置が上下に変化した場合でもそ
の船***置に光軸を合わせて船体を検出できるように、
満潮時船***置６を検出できるレーザ照射光軸Ａ３と干
潮時船***置８を検出できるレーザ照射光軸Ｂ４の間の
レーザ光軸走査範囲５でレーザセンサ２の角度をセンサ
方向制御用回転台１０により上下に走査させる。When the water surface is high, such as a high tide water surface 7, the hull of a ship berthing at the quay 1 is located at the high tide hull position 6. On the other hand, when the water surface is low like the water surface 9 at low tide, the hull exists at the position 8 of the hull at low tide. In this way, even if the hull position changes up and down, the hull can be detected by aligning the optical axis with the hull position.
The angle of the laser sensor 2 in the laser beam axis scanning range 5 between the laser beam axis A3 capable of detecting the hull position 6 at high tide and the laser beam axis B4 capable of detecting the hull position 8 at low tide is used as a sensor direction control turntable 10. To scan up and down.
【００１４】レーザセンサ２を走査しながらレーザセン
サ２の計測情報を取得し、レーザセンサ２の角度をセン
サ方向制御用回転台１０で制御することで、船***置と
レーザセンサ２の設置位置関係に制約されることなく船
体を検出できる。また、船舶の接岸中に欠測した場合に
は、再度レーザセンサ２を走査して船体の位置を検出す
る。By acquiring the measurement information of the laser sensor 2 while scanning the laser sensor 2 and controlling the angle of the laser sensor 2 by the sensor direction control turntable 10, the relationship between the hull position and the installation position of the laser sensor 2 is obtained. The hull can be detected without restriction. Further, when the measurement is missing while the ship is berthing, the laser sensor 2 is scanned again to detect the position of the hull.
【００１５】図２は、本発明の実施の形態を示すブロッ
ク図である。本発明の接岸速度計は、レーザセンサ２
と、レーザセンサ２から計測距離情報１２及び受信レベ
ル信号１３を受信して、センサ方向制御用回転台１０を
制御する回転台制御部１１と、回転台制御部１１からの
回転台制御信号１４によりレーザセンサ２のレーザ照射
光軸を回転させるセンサ方向制御用回転台１０を有して
いる。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The berthing speedometer of the present invention has a laser sensor 2
And a turntable control unit 11 that receives the measured distance information 12 and the reception level signal 13 from the laser sensor 2 to control the sensor direction control turntable 10, and a turntable control signal 14 from the turntable control unit 11. It has a sensor direction control turntable 10 for rotating the laser irradiation optical axis of the laser sensor 2.
【００１６】回転台制御部１１は、まず、レーザセンサ
２から出力されるレーザ光を光軸Ａ〜Ｂ間で上下に走査
するための回転台制御信号１４をセンサ方向制御用回転
台１０へ出力する。センサ方向制御用回転台１０は、こ
の回転台制御信号１４を受けてレーザセンサ２から照射
されるレーザ光を光軸Ａ〜Ｂ間で上下に走査する。レー
ザセンサ２は、この走査中に受光した信号から、その受
信レベル信号１３及び計測距離情報１２を検出して回転
台制御部１１へ出力する。The turntable control unit 11 first outputs a turntable control signal 14 for scanning the laser beam output from the laser sensor 2 up and down between the optical axes A and B to the turntable 10 for sensor direction control. I do. In response to the turntable control signal 14, the sensor direction control turntable 10 scans the laser beam emitted from the laser sensor 2 up and down between the optical axes A and B. The laser sensor 2 detects the reception level signal 13 and the measurement distance information 12 from the signal received during the scanning and outputs the same to the turntable control unit 11.
【００１７】回転台制御部１１は、レーザセンサ２の検
出情報を元に船体を検出してレーザ光の照射方向を決定
して回転台制御信号１４を出力する。センサ方向制御用
回転台１０は、この回転台制御信号１４を受けてレーザ
センサ２を制御し、レーザセンサ２から照射されるレー
ザ光の方向を決定する。以後、レーザセンサ２から照射
されるレーザ光により、船体までの距離データ及び接岸
速度データを取得して表示手段に表示させる。The turntable control unit 11 detects the hull based on the detection information of the laser sensor 2, determines the direction of laser light irradiation, and outputs a turntable control signal 14. The sensor direction control turntable 10 receives the turntable control signal 14 and controls the laser sensor 2 to determine the direction of the laser light emitted from the laser sensor 2. After that, the distance data to the hull and the berthing speed data are acquired by the laser light emitted from the laser sensor 2 and displayed on the display means.
【００１８】図３は、本発明の動作を説明するための制
御フローチャートである。以下、図１〜３を参照して本
発明の動作について詳細に説明する。FIG. 3 is a control flowchart for explaining the operation of the present invention. Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【００１９】回転台制御部１１は、接岸速度計の動作開
始後、レーザセンサ２を上下に走査しながら受信レベル
信号１３及び計測距離情報１２を取得するために、セン
サ方向制御用回転台１０によりレーザセンサ２から照射
されるレーザ光の走査を制御する。レーザセンサ２は、
回転台制御部１１による制御によって、レーザ光を照射
しながらセンサ方向制御用回転台１０で上下方向に走査
され、計測距離情報１２と受信レベル信号１３を検出す
る。After the start of operation of the berthing speedometer, the turntable control unit 11 uses the sensor direction control turntable 10 to acquire the reception level signal 13 and the measurement distance information 12 while scanning the laser sensor 2 up and down. The scanning of the laser light emitted from the laser sensor 2 is controlled. The laser sensor 2 is
Under the control of the turntable control unit 11, scanning is performed in the vertical direction by the sensor direction control turntable 10 while irradiating laser light, and the measurement distance information 12 and the reception level signal 13 are detected.
【００２０】レーザセンサ２で検出された計測距離情報
１２と受信レベル信号１３は回転台制御部１１に入力さ
れ、回転台制御部１１において以下の演算処理を行うこ
とにより、レーザセンサ２から照射されるレーザ光の方
向が決定される。The measured distance information 12 and the reception level signal 13 detected by the laser sensor 2 are input to the turntable control unit 11, and are irradiated from the laser sensor 2 by performing the following arithmetic processing in the turntable control unit 11. Is determined.
【００２１】まず、受信レベル信号１３が最大レベルと
なる走査角度範囲Ａと、計測距離情報１２の変化が一定
値内となる走査角度範囲Ｂを検出し、この計測距離情報
１２の変化が一定値内となる走査角度範囲Ｂ内で受信レ
ベル信号１３が最大レベルとなる走査角度範囲Ａを満た
す走査角度範囲を判定する。そして、判定した走査角度
範囲の中心角度を算出する。First, a scanning angle range A in which the reception level signal 13 is at the maximum level and a scanning angle range B in which the change in the measurement distance information 12 is within a constant value are detected. The scanning angle range satisfying the scanning angle range A in which the reception level signal 13 has the maximum level within the scanning angle range B that is inside. Then, the center angle of the determined scanning angle range is calculated.
【００２２】この中心角度をセンサ角度として決定し、
回転台制御信号１４にてセンサの方向を制御し固定す
る。この状態で接岸中の船体のデータを計測する。計測
中に計測距離情報１２が欠測した場合には再度センサを
上下に走査して船体を探し、同様の制御フローを実行し
た後にセンサを固定してデータの計測を継続する。This center angle is determined as a sensor angle,
The direction of the sensor is controlled and fixed by the turntable control signal 14. In this state, the data of the hull while berthing is measured. If the measurement distance information 12 is missing during measurement, the sensor is scanned up and down again to search for the hull, and after executing a similar control flow, the sensor is fixed and data measurement is continued.
【００２３】このようにして、レーザセンサ２の方向を
制御することで潮位及び船体の大きさなどのいかなる条
件下においても船体の位置を検出し、また、接岸中の欠
測を最小限に抑え、接岸時に必要な距離と速度の情報を
得ることができる。By controlling the direction of the laser sensor 2 in this manner, the position of the hull can be detected under any conditions such as the tide level and the size of the hull, and missing measurements during berthing can be minimized. , Information on the necessary distance and speed when berthing can be obtained.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、レーザセンサを走査し
て自動的に船舶を検出することができるので、潮位、船
舶の大きさ及びレーザセンサの設置条件による接岸情報
検出の制約がなくなり、接岸時の様々な異なるケースに
応じてレーザ照射光軸方向を変更する等の人的な作業を
なくすことができる。また、欠測した場合でも、再度検
出して計測を継続することができる。According to the present invention, the ship can be automatically detected by scanning the laser sensor, so that there is no restriction on the detection of berthing information due to the tide level, the size of the ship, and the installation conditions of the laser sensor. It is possible to eliminate human work such as changing the direction of the optical axis of laser irradiation according to various different cases at the time of berthing. In addition, even in the case of missing data, detection can be performed again and measurement can be continued.
【図１】本発明の原理を説明するための概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の動作を説明するための制御フロー図で
ある。FIG. 3 is a control flowchart for explaining the operation of the present invention.
１ 岸壁 ２ レーザセンサ ３ レーザ照射光軸Ａ ４ レーザ照射光軸Ｂ ５ レーザ照射光軸走査範囲 ６ 満潮時船***置 ７ 満潮時水面 ８ 干潮時船***置 ９ 干潮時水面 １０ センサ方向制御用回転台 １１ 回転台制御部 １２ 計測距離情報 １３ 受信レベル信号 １４ 回転台制御信号 Reference Signs List 1 quay 2 laser sensor 3 laser irradiation optical axis A 4 laser irradiation optical axis B 5 laser irradiation optical axis scanning range 6 hull position at high tide 7 water surface at high tide 8 hull position at low tide 9 water surface at low tide 10 turntable for sensor direction control 11 Turntable control unit 12 Measured distance information 13 Received level signal 14 Turntable control signal
Claims (4)
よって船体を検出して前記レーザ光の照射方向を算出す
る手段と、該算出した方向にレーザ照射光軸を固定する
手段と、該固定後に前記検出した船体の接岸速度データ
を取得して表示する手段とを備えたことを特徴とするレ
ーザセンサを用いた地上設置型の接岸速度計。1. A means for detecting a hull by irradiating a predetermined range with a laser beam and calculating an irradiation direction of the laser beam; a unit for fixing a laser irradiation optical axis in the calculated direction; Means for acquiring and displaying the detected berthing speed data of the hull later, wherein the berthing speed meter is a ground-installed type using a laser sensor.
生じたときには、前記レーザ光を所定の範囲に照射する
ことによって船体を検出する動作を再度繰り返す手段を
備えていることを特徴とする請求項１記載の接岸速度
計。And a means for repeating the operation of detecting the hull by irradiating the laser beam to a predetermined range when data missing occurs during data acquisition while berthing. The berthing speedometer according to claim 1,
離情報及び受信レベル信号を検出して出力するレーザセ
ンサと、前記レーザセンサから照射されるレーザ光軸を
回転させるセンサ方向制御用回転台と、前記レーザセン
サからの計測距離情報及び受信レベル信号を受信して前
記レーザセンサから照射されるレーザ光軸を制御する回
転台制御部と、前記レーザセンサで検出された計測距離
情報から接岸中の船体の接岸速度データを求めて表示す
る手段を有する接岸速度計において、 前記回転台制御部は、前記レーザセンサから出力される
レーザ光を所定の角度範囲で走査するための制御信号を
前記センサ方向制御用回転台へ出力する手段と、前記所
定の角度範囲で走査中に前記レーザセンサで検出された
計測距離情報及び受信レベル信号を元にして接岸中の船
体を検出するとともに該検出した船体に照射するレーザ
光の角度を算出する手段と、前記レーザセンサから照射
されるレーザ光軸を前記算出された角度に固定する信号
を前記センサ方向制御用回転台へ出力する手段とを備え
ていることを特徴とする接岸速度計。3. A laser sensor for irradiating laser light and detecting and outputting measured distance information and a reception level signal from the received light, and a sensor direction control rotary table for rotating a laser optical axis irradiated from the laser sensor. A turntable control unit that receives the measurement distance information and the reception level signal from the laser sensor and controls the laser optical axis irradiated from the laser sensor; A berthing speedometer having means for obtaining and displaying berthing speed data of the hull of the hull, wherein the turntable control unit transmits a control signal for scanning a laser beam output from the laser sensor in a predetermined angle range to the sensor. Means for outputting to the direction control rotary table, and measurement distance information and a reception level signal detected by the laser sensor during scanning in the predetermined angle range. Means for detecting the hull in berth and calculating the angle of the laser beam irradiating the detected hull, and a signal for fixing the laser beam axis irradiated from the laser sensor to the calculated angle. Means for outputting to a direction control turntable.
前記受信レベル信号が最大レベルとなる走査角度範囲を
検出する手段と、前記計測距離情報の変化が一定値内と
なる走査角度範囲を検出する手段と、前記計測距離情報
の変化が一定値内となる走査角度範囲内で前記受信レベ
ル信号が最大レベルとなる走査角度範囲を満たす走査角
度範囲を判定する手段と、前記判定した走査角度範囲の
中心角度を算出する手段を備えていることを特徴とする
請求項３記載の接岸速度計。4. The means for calculating the angle of the laser beam,
Means for detecting a scanning angle range in which the reception level signal is at a maximum level, means for detecting a scanning angle range in which a change in the measurement distance information is within a certain value, and a change in the measurement distance information within a certain value. Means for determining a scan angle range that satisfies a scan angle range in which the reception level signal has a maximum level within a scan angle range, and means for calculating a center angle of the determined scan angle range. The berthing speedometer according to claim 3, wherein
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