(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のロータリーエンコーダをそれぞれ用いた第１の主用検出回路及び該第１の主用検出回路の動作が正常か否かを監視する第１の監視用検出回路から構成される常用系角度検出回路を含む角度検出回路を備えてなる舵制御システムであって、
前記常用系角度検出回路は、前記第１のロータリーエンコーダから出力される信号であって、当該第１のロータリーエンコーダがプリロードの時間内又は時間外にいることを知らせる第１のプリロードステータス信号及び前記第２のロータリーエンコーダから出力される信号であって、当該第２のロータリーエンコーダがプリロードの時間内又は時間外にいることを知らせる第２のプリロードステータス信号を入力し、前記第１又は第２のプリロードステータス信号の状態が最初に切り替わってから所定のタイミングで第１のプリロード切替信号を出力する第１のプリロード検出回路と、前記第１及び第２のロータリーエンコーダからそれぞれ出力された第１及び第２の舵角度検出信号を入力し、前記第１のプリロード切替信号の入力前は、前記第１の舵角度検出信号を出力する一方、前記第１のプリロード切替信号の入力後は、前記第２の舵角度検出信号を出力する第１のセレクタ回路とを備えると共に、
前記第１の主用検出回路から出力される第１の舵角度検出信号と、前記第１のセレクタ回路を経由する前記第１の監視用検出回路から出力される第２の舵角度検出信号を比較して両信号量の差が規定値を越えた場合、警告を発生するように構成されていることを特徴とする舵制御システム。
【請求項２】
前記角度検出回路は、第３及び第４のロータリーエンコーダをそれぞれ用いた第２の主用検出回路及び該第２の主用検出回路の動作が正常か否かを監視する第２の監視用検出回路から構成される補用系角度検出回路を含むことを特徴とする請求項１記載の舵制御システム。
【請求項３】
前記補用系角度検出回路は、前記第３のロータリーエンコーダから出力される信号であって、当該第３のロータリーエンコーダがプリロードの時間内又は時間外にいることを知らせる第３のプリロードステータス信号及び前記第４のロータリーエンコーダから出力される信号であって、当該第４のロータリーエンコーダがプリロードの時間内又は時間外にいることを知らせる第４のプリロードステータス信号を入力し、前記第３又は第４のプリロードステータス信号の状態が最初に切り替わってから所定のタイミングで第２のプリロード切替信号を出力する第２のプリロード検出回路と、前記第３及び第４のロータリーエンコーダからそれぞれ出力された第３及び第４の舵角度検出信号を入力し、前記第２のプリロード切替信号の入力前は、前記第３の舵角度検出信号を出力する一方、前記第２のプリロード切替信号の入力後は、前記第４の舵角度検出信号を出力する第２のセレクタ回路とを備えると共に、
前記第２の主用検出回路から出力される第３の舵角度検出信号と、前記第２のセレクタ回路を経由する前記第２の監視用検出回路から出力される第４の舵角度検出信号を比較して両信号量の差が規定値を越えた場合、警告を発生するように構成してなることを特徴とする請求項２記載の舵制御システム。
【請求項４】
両信号量の差が規定値を越えた場合、前記常用系角度検出回路からの出力信号を、前記補用系角度検出回路からの出力信号に切り替えて出力する切替回路を備えることを特徴とする請求項３記載の舵制御システム。
【請求項５】
前記第１の主用検出回路、前記第１の監視用検出回路は、それぞれ、舵から入力した機械角信号を電気角信号に変換したディジタル信号をシリアル電送するロータリーエンコーダから成る角度検出器と、該角度検出器からのシリアル信号をパラレル信号に変換して出力するＳ／Ｐ変換器と、該Ｓ／Ｐ変換器からのディジタル信号をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器と、該Ｄ／Ａ変換器からの出力信号及び操作者によって設定入力される操縦量信号を入力して、前記各変換器からの出力信号と前記操縦量信号との変化分を算出して、算出結果を出力する加算器とを備えることを特徴とする請求項１記載の舵制御システム。
【請求項６】
前記第１のプリロード検出回路は、第１及び第２のプリロードステータス信号がそれぞれ入力されるように互いに並列に接続された第１のＯＲ回路及びＡＮＤ回路と、前記第１のＯＲ回路に接続されてクロック信号に同期してカウンタ動作を行うカウンタ回路と、前記ＡＮＤ回路及び前記カウンタ回路に接続された第２のＯＲ回路とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の舵制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、舵制御システムに係り、詳しくは、ロータリーエンコーダを舵の角度検出器として用いて潜水艇のような船舶の舵を制御する舵制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶を目的地に航行させるには、船尾等に取り付けられている舵を制御する必要があるが、このためには舵の角度を常時検出して、検出結果に応じて舵の方向を適宜制御しなければならない。船舶の中でも潜水艇のように特に高度な安全性が要求されるものにあっては、舵の角度検出系を複数設けることにより正確な舵制御が行われるように図られている。そのような舵の角度検出手段として、従来からシンクロ電送方式が一般に採用されているが、シンクロ電送方式は構成上消費電力が高くなる、自己振動が避けられない等の欠点が生じていたので、最近ではこれらの欠点を伴わないロータリーエンコーダ方式が採用されてきている。
【０００３】
図７は、上述のロータリーエンコーダ方式を採用した従来の舵制御システムの構成を示すブロック図、図８は同舵制御システムの主要部の構成を示すブロック図である。この例では潜水艇に適用した例で示している。同舵制御システムは、図７及び図８に示すように、第１の主用検出回路６３及び第１の監視用検出回路６４から構成された常用系角度検出回路６１と、第２の主用検出回路６５及び第２の監視用検出回路６６から構成された補用系角度検出回路６２とを有して舵５８から検出した角度検出信号を出力する角度検出回路５０と、常用系角度検出回路６１の第１の主用検出回路６３及び監視用検出回路６４からそれぞれ出力された第１の角度検出信号６３Ｓ及び第２の角度検出信号６４Ｓを入力して両検出信号の誤差が規定値を越えたときアラーム信号ｃを出力する第１の比較器５５Ａと、補用系角度検出回路６２の第２の主用検出回路６５及び監視用検出回路６６からそれぞれ出力された第３の角度検出信号６５Ｓ及び第４の角度検出信号６６Ｓを入力して両検出信号の誤差が規定値を越えたときアラーム信号ｃを出力する第２の比較器５５Ｂと、上記誤差が規定値を越えたとき第１又は第２の比較器５５Ａ、５５Ｂにより制御されて、上記常用系角度検出回路６１からの出力信号を補用系角度検出回路６２の出力信号に切り替えて出力する切替回路５６と、切替回路５６の出力信号（フィードバック信号ｂ）に基づいて舵５８を制御する油圧回路（制御回路）５７とを備えている。
【０００４】
また、第１の主用検出回路６３及び監視用検出回路６４と第２の主用検出回路６５及び監視用検出回路６６はそれぞれ、図８に示すように、舵５８から検出した機械角信号を電気角信号に変換したディジタル信号をシリアル電送するロータリーエンコーダから成る角度検出器５１Ａ〜５１Ｄと、各角度検出器５１Ａ〜５１Ｄからのシリアル信号をパラレル信号に変換して出力するＳ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｐａｒａｌｌｅｌ）変換器５２Ａ〜５２Ｄと、各Ｓ／Ｐ変換器５２Ａ〜５２Ｄからのディジタル信号をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ）変換器５３Ａ〜５３Ｄと、各Ｄ／Ａ変換器５３Ａ〜５３Ｄからの出力信号（アナログ信号）と予め設定された操縦量信号ａ（アナログ信号）とを入力して両信号の変化分を算出して、それぞれ出力信号を出力する加算器５４Ａ〜５４Ｄとを備えている。そして、第１の主用検出回路６３及び監視用検出回路６４と第２の主用検出回路６５及び監視用検出回路６６は同じ動作を行うように構成されている。
【０００５】
上述したように、潜水艇のように特に高度な安全性が要求される船舶にあっては、舵制御システムの角度検出回路５０は常用系角度検出回路６１と補用系角度検出回路６２とを有して２重化制御を行うようになっていて、これによりこうたん性及び信頼性を向上させるように図られている。すなわち、常用系角度検出回路６１に異常が生じた場合には、上述したように切替回路５６により補用系角度検出回路６２に動作が切り替わるようになっている。また、各角度検出回路６１、６２において、各監視用検出回路６４、６６はそれぞれ主用検出回路６３、６５が正常に動作しているか否かを監視するようになっている。
【０００６】
次に、図７及び図８の従来の舵制御システムの動作について説明する。
なお、システムの電源が投入（オン）されたときは、常用系角度検出回路６１及び補用系角度検出回路６２の４系統の検出回路６３〜６６が同時に同じ動作を行うように構成されているが、前提として常用系角度検出回路６１の第１の主用検出回路６３の検出出力がメイン出力として採用されるように設計されている。電源がオンすると、常用系角度検出回路６１の第１の主用検出回路６３及び監視用検出回路６４からそれぞれ出力された第１の角度検出信号６３Ｓと第２の角度検出信号６４Ｓとが第１の比較器５５Ａで比較される。比較の結果、両検出信号６３Ｓ、６４Ｓの誤差が規定値を越えたときは、第１の比較器５５Ａは第１の主用検出回路６３の動作が異常である（正常でない）とみなしてアラーム信号ｃを出力して異常を警告するとともに、切替回路５６を制御してこれまで出力させていた常用系角度検出回路６１の第１の主用検出回路６３の出力信号（第１の角度検出信号６３Ｓ）を、補用系角度検出回路６２の第２の主用検出回路６５の出力信号（第３の角度検出信号６５Ｓ）に切り替えて出力させる。切替回路５６から出力された出力信号（フィードバック信号ｂ）に基づいて、油圧回路５７は舵５８を所定の角度になるように制御する。これにより、予め設定された操縦量信号ａに基づいた、舵５８の制御が行われる。なお、補用系角度検出回路６２の第２の比較器５５Ｂにおいても、常用系角度検出回路６１の第１の比較器５５Ａと同様な比較動作が行われる。そして、比較の結果、両検出信号６５Ｓ、６６Ｓの誤差が規定値を越えたときは、第２の比較器５５Ｂは第２の主用検出回路６５の動作が異常であるとみなしてアラーム信号ｃを出力して異常を警告する。この場合は、以後は手動制御等により舵の制御が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の舵制御システムでは、常用系角度検出回路及び補用系角度検出回路に備えられて各角度検出器を構成しているロータリーエンコーダの好ましくない特徴によって、誤検出が発生し易い、という問題がある。
すなわち、従来の舵制御システムでは、角度検出回路５０の常用系角度検出回路６１及び補用系角度検出回路６２の４系統の各検出回路６３〜６６に備えられて各角度検出器５１Ａ〜５１Ｄを構成している各ロータリーエンコーダは、電源オン時に立上りのイニシャライズのためのプリロード時間（数１０〜数１００ｍｓ（ミリセコンド））が必要であり、このプリロード時間内ではプリロード時間後に比較して数倍もの荒いデータ（粗データ）を出力してしまう、という好ましくない特徴を有している。このため、比較器５５Ａ、５５Ｂの基準値を逸脱してしまうので、誤検出が発生する。ここで、上記基準値はシステムからくる精度により決定されるので、精度範囲を広げることは不可能である。一方、プリロード時間外では正常な精データが出力されるようになる。
【０００８】
したがって、電源オン直後（プリロード時間内）の角度検出器５１Ａ〜５１Ｄから出力された検出データを利用してしまうと、舵５８の正確な角度が反映されない誤ったデータを出力してしまうことになるので、誤検出が回避できなくなる。結果的に、舵制御システムが故障しているとの誤認識につながることになる。
【０００９】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、舵の角度検出器としてロータリーエンコーダを用いた場合でも、誤検出の発生を回避することができるようにした舵制御システムを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１及び第２のロータリーエンコーダをそれぞれ用いた第１の主用検出回路及び該第１の主用検出回路の動作が正常か否かを監視する第１の監視用検出回路から構成される常用系角度検出回路を含む角度検出回路を備えてなる舵制御システムに係り、前記常用系角度検出回路は、前記第１のロータリーエンコーダから出力される信号であって、当該第１のロータリーエンコーダがプリロードの時間内又は時間外にいることを知らせる第１のプリロードステータス信号及び前記第２のロータリーエンコーダから出力される信号であって、当該第２のロータリーエンコーダがプリロードの時間内又は時間外にいることを知らせる第２のプリロードステータス信号を入力し、前記第１又は第２のプリロードステータス信号の状態が最初に切り替わってから所定のタイミングで第１のプリロード切替信号を出力する第１のプリロード検出回路と、前記第１及び第２のロータリーエンコーダからそれぞれ出力された第１及び第２の舵角度検出信号を入力し、前記第１のプリロード切替信号の入力前は、前記第１の舵角度検出信号を出力する一方、前記第１のプリロード切替信号の入力後は、前記第２の舵角度検出信号を出力する第１のセレクタ回路とを備えると共に、前記第１の主用検出回路から出力される第１の舵角度検出信号と、前記第１のセレクタ回路を経由する前記第１の監視用検出回路から出力される第２の舵角度検出信号を比較して両信号量の差が規定値を越えた場合、警告を発生するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の舵制御システムに係り、前記角度検出回路が、第３及び第４のロータリーエンコーダをそれぞれ用いた第２の主用検出回路及び該第２の主用検出回路の動作が正常か否かを監視する第２の監視用検出回路から構成される補用系角度検出回路を含むことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の舵制御システムに係り、前記補用系角度検出回路は、前記第３のロータリーエンコーダから出力される信号であって、当該第３のロータリーエンコーダがプリロードの時間内又は時間外にいることを知らせる第３のプリロードステータス信号及び前記第４のロータリーエンコーダから出力される信号であって、当該第４のロータリーエンコーダがプリロードの時間内又は時間外にいることを知らせる第４のプリロードステータス信号を入力し、前記第３又は第４のプリロードステータス信号の状態が最初に切り替わってから所定のタイミングで第２のプリロード切替信号を出力する第２のプリロード検出回路と、前記第３及び第４のロータリーエンコーダからそれぞれ出力された第３及び第４の舵角度検出信号を入力し、前記第２のプリロード切替信号の入力前は、前記第３の舵角度検出信号を出力する一方、前記第２のプリロード切替信号の入力後は、前記第４の舵角度検出信号を出力する第２のセレクタ回路とを備えると共に、
前記第２の主用検出回路から出力される第３の舵角度検出信号と、前記第２のセレクタ回路を経由する前記第２の監視用検出回路から出力される第４の舵角度検出信号を比較して両信号量の差が規定値を越えた場合、警告を発生するように構成してなることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の舵制御システムに係り、両信号量の差が規定値を越えた場合、前記常用系角度検出回路からの出力信号を、前記補用系角度検出回路からの出力信号に切り替えて出力する切替回路を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の舵制御システムに係り、前記第１の主用検出回路、前記第１の監視用検出回路は、それぞれ、舵から入力した機械角信号を電気角信号に変換したディジタル信号をシリアル電送するロータリーエンコーダから成る角度検出器と、該角度検出器からのシリアル信号をパラレル信号に変換して出力するＳ／Ｐ変換器と、該Ｓ／Ｐ変換器からのディジタル信号をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器と、該Ｄ／Ａ変換器からの出力信号及び操作者によって設定入力される操縦量信号を入力して、前記各変換器からの出力信号と前記操縦量信号との変化分を算出して、算出結果を出力する加算器とを備えることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の舵制御システムに係り、前記第１のプリロード検出回路は、第１及び第２のプリロードステータス信号がそれぞれ入力されるように互いに並列に接続された第１のＯＲ回路及びＡＮＤ回路と、前記第１のＯＲ回路に接続されてクロック信号に同期してカウンタ動作を行うカウンタ回路と、前記ＡＮＤ回路及び前記カウンタ回路に接続された第２のＯＲ回路とから構成されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は実施例を用いて具体的に行う。
図１は、この発明の一実施例である舵制御システムの構成を示すフロック図、図２及び図３は同舵制御システムの主要部の構成を示すブロック図、図４は同舵制御システムの主要部の構成の具体例を示すブロック図、図５及び図６は同舵制御システムの動作を示すタイムチャートである。なお、この例では潜水艇に適用した例で示している。
この例の舵制御システムは、図１乃至図３に示すように、第１の主用検出回路１３及び第１の監視用検出回路１４から構成された常用系角度検出回路１１と、第２の主用検出回路１５及び第２の監視用検出回路１６から構成された補用系角度検出回路１２とを有して舵８から検出した角度検出信号を出力する角度検出回路１０と、常用系角度検出回路１１の第１の主用検出回路１３及び監視用検出回路１４からそれぞれ出力された第１の角度検出信号１３Ｓ及び第２の角度検出信号１４Ｓを入力して両検出信号の誤差が規定値を越えたときアラーム信号ｃを出力する第１の比較器５Ａと、補用系検出回路１２の第２の主用検出回路１５及び監視用検出回路１６からそれぞれ出力された第３の角度検出信号１５Ｓ及び第４の角度検出信号１６Ｓを入力して両検出信号の誤差が規定値を越えたときアラーム信号ｃを出力する第２の比較器５Ｂと、上記誤差が規定値を越えたとき第１又は第２の比較器５Ａ、５Ｂにより制御されて、上記常用系角度検出回路１１からの出力信号を補用系角度検出回路１２の出力信号に切り替えて出力する切替回路６と、切替回路６の出力信号（フィードバック信号ｂ）に基づいて舵８を制御する油圧回路（制御回路）７とを備えている。
【００１７】
また、常用系角度検出回路１１の第１の主用検出回路１３及び監視用検出回路１４はそれぞれ、図２に示すように、舵８から検出した機械角信号を電気角信号に変換したディジタル信号をシリアル電送するロータリーエンコーダから成る角度検出器１Ａ、１Ｂと、各角度検出器１Ａ、１Ｂからのシリアル信号をパラレル信号に変換して出力するＳ／Ｐ変換器２Ａ、２Ｂと、各Ｓ／Ｐ変換器２Ａ、２Ｂからのディジタル信号をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器３Ａ、３Ｂと、各Ｄ／Ａ変換器３Ａ、３Ｂからの出力信号（アナログ信号）と予め設定された操縦量信号ａ（アナログ信号）とを入力して両信号の変化分を算出して、それぞれ出力信号を出力する加算器４Ａ、４Ｂと、各Ｓ／Ｐ変換器２Ａ、２Ｂからそれぞれ抽出されたＰＬＳ１（第１のプリロードステータス信号）ｄ及びＰＬＳ２（第２のプリロードステータス信号）ｅを入力して両信号ＰＬＳ１ｄ、ＰＬＳ２ｅの入力タイミング時間を検出してプリロード切替信号ｆを出力するプリロード検出回路１７Ａと、プリロード切替信号ｆにより制御されて、各Ｓ／Ｐ変換器２Ａ、２Ｂからそれぞれ出力された主用データ及び監視用データを入力していずれか一方のデータを選択して出力するセレクタ回路１８Ａとを備えている。
【００１８】
また、補用系角度検出回路１２の第２の主用検出回路１５及び監視用検出回路１６はそれぞれ、図３に示すように、舵８から検出した機械角信号を電気角信号に変換したディジタル信号をシリアル電送するロータリーエンコーダから成る角度検出器１Ｃ、１Ｄと、各角度検出器１Ｃ、１Ｄからのシリアル信号をパラレル信号に変換して出力するＳ／Ｐ変換器２Ｃ、２Ｄと、各Ｓ／Ｐ変換器２Ｃ、２Ｄからのディジタル信号をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器３Ｃ、３Ｄと、各Ｄ／Ａ変換器３Ｃ、３Ｄからの出力信号（アナログ信号）と予め設定された操縦量信号ａ（アナログ信号）とを入力して両信号の変化分を算出して、それぞれ出力信号を出力する加算器４Ｃ、４Ｄと、各Ｓ／Ｐ変換器２Ｃ、２Ｄからそれぞれ抽出されたＰＬＳ１ｄ及びＰＬＳ２ｅを入力して両信号ＰＬＳ１ｄ、ＰＬＳ２ｅの入力タイミング時間を検出してプリロード切替信号ｆを出力するプリロード検出回路１７Ｂと、プリロード切替信号ｆにより制御されて、各Ｓ／Ｐ変換器２Ｃ、２Ｄからそれぞれ出力された主用データ及び監視用データを入力していずれか一方のデータを選択して出力するセレクタ回路１８Ｂとを備えている。そして、常用系角度検出回路１１及び補用系角度検出回路１２は同じ動作を行うように構成されている。
【００１９】
常用系角度検出回路１１及び補用系角度検出回路１２のそれぞれのプリロード検出回路１７Ａ、１７Ｂは、図４に示すように、ＰＬＳ１ｄ及びＰＬＳ２ｅがそれぞれ入力されるように互いに並列に接続された第１のＯＲ回路２２及びＡＮＤ回路２１と、第１のＯＲ回路２２に接続されてクロック信号ＣＬＫに同期してカウンタ動作を行うカウンタ回路２３と、ＡＮＤ回路２１及びカウンタ回路２３に接続された第２のＯＲ回路２４とから構成されている。
ここで、プリロード検出回路１７Ａ、１７Ｂは、ＰＬＳ１ｄ、ＰＬＳ２ｅのいずれか一方が入力されてから規定時間Ｘｍｓ（ミリセコンド））後にプリロード切替信号ｆを出力するように構成されている。
【００２０】
次に、図５及び図６を参照して、この例の舵制御システムの動作について説明する。なお、システムの電源が投入（オン）されたときは、常用系角度検出回路１１及び補用系角度検出回路１２は同時に同じ動作を行うように構成されているが、前提として常用系角度検出回路１１の第１の主用検出回路１３の検出出力がメイン出力として採用されるものとする。
（１）Ｘｍｓ以内に両方のプリロードステータス信号（ＰＬＳ１ｄ、ＰＬＳ２ｅ）がプリロード検出回路に入力された場合
時刻ｔ０で電源がオンすると、図５に示すように、常用系角度検出回路１１の第１の主用検出回路１３の角度検出器１Ａを構成しているロータリーエンコーダから、前述したようにプリロード時間内であるので粗データが出力されることにより、Ｓ／Ｐ変換器２Ａからは粗主用データが出力される。一方、常用系角度検出回路１１の第１の監視用検出回路１４のセレクタ回路１８Ａには第１の主用検出回路１３の粗主用データが入力されているので、セレクタ回路１８Ａからはその粗主用データが出力される。そして、これら両粗主用データは第１の比較器５Ａで比較されるが、同じ粗主用データ同士の比較なので誤検出は回避される。
【００２１】
次に、時刻ｔ１で例えば一方のプリロードステータス信号であるＰＬＳ１ｄがプリロード検出回路１７Ａに入力されると、常用系角度検出回路１１の第１の主用検出回路１３の角度検出器１Ａを構成しているロータリーエンコーダから、前述したようにプリロード時間外であるので精データが出力されることにより、Ｓ／Ｐ変換器２Ａからは精主用データが出力される。
【００２２】
次に、Ｘｍｓ以内である時刻ｔ２で残りの他方のプリロードステータス信号であるＰＬＳ２ｅがプリロード検出回路１７Ａに入力されると、プリロード検出回路１７Ａからプリロード切替信号ｆが出力されることにより、セレクタ回路１８Ａからは、常用系角度検出回路１１の第１の監視用検出回路１４の角度検出器１Ｂを構成しているロータリーエンコーダから、前述したようにプリロード時間外であるので精データが出力されることにより、Ｓ／Ｐ変換器２Ｂから出力された精監視用データが出力される。したがって、比較器５Ａにおいて比較動作が行われて、正常動作が行われる。
【００２３】
（２）Ｘｍｓ以内に両方のプリロードステータス信号（ＰＬＳ１ｄ、ＰＬＳ２ｅ）がプリロード検出回路に入力されない場合
時刻ｔ０で電源がオンすると、図６に示すように、常用系角度検出回路１１の第１の主用検出回路１３の角度検出器１Ａを構成しているロータリーエンコーダから、前述したようにプリロード時間内であるので粗データが出力されることにより、Ｓ／Ｐ変換器２Ａからは粗主用データが出力される。一方、常用系角度検出回路１１の第１の監視用検出回路１４のセレクタ回路１８Ａには第１の主用検出回路１３の粗主用データが入力されているので、セレクタ回路１８Ａからはその粗主用データが出力される。そして、これら両粗主用データは第１の比較器５Ａで比較されるが、同じ粗主用データ同士の比較なので誤検出は回避される。
【００２４】
次に、Ｘｍｓ後である時刻ｔ２に残りの他方のプリロードステータス信号であるＰＬＳ２ｅがプリロード検出回路１７Ａに入力されないと、常用系角度検出回路１１の第１の主用検出回路１３の角度検出器１Ａを構成しているロータリーエンコーダから、前述したようにプリロード時間外であるので精データが出力されることにより、Ｓ／Ｐ変換器２Ａからは精主用データが出力される。一方、常用系角度検出回路１１の第１の監視用検出回路１４のセレクタ回路１８Ａには粗の監視用データが入力されているので、セレクタ回路１８Ａからはその粗監視用データが出力される。そして、第１の比較器５Ａで精主用データと粗監視用データとの比較が行われるので、エラー検出が可能となる。
また、補用系角度検出回路１２においても、常用系角度検出回路１１と同様な動作が行われる。
【００２５】
以上のようなこの例の舵制御システムの構成によれば、次のような効果が得られる。まず、プリロード時（電源オン時）に、常用系角度検出回路１１の第１の監視用検出回路１４のセレクタ回路１８Ａに第１の主用検出回路１３から粗主用データが入力されているので、第１の比較器５Ａで同じ粗主用データ同士が比較されるため、誤検出は回避される。次に、プリロード時に粗データながらもデータが出力されているので、艇の動きに滑らかに追従することができる。すなわち、単に誤検出を回避するだけならばＤ／Ａ変換器３Ａ〜３Ｄの動作をリセットして出力を０にしてしまうことが考えられるが、このような場合は電源オン時に舵８の方向がどの方向にあるかが不明であるので、場合によっては電源オン時に艇に対して急激にショックを与える可能性があるが、このような不具合を防止することができる。
【００２６】
このように、この例の舵制御システムの構成によれば、第１及び第２のロータリーエンコーダをそれぞれ用いた第１の主用検出回路１３及び第１の主用検出回路１３の動作が正常か否かを監視する第１の監視用検出回路１４から構成される常用系角度検出回路１１を含む角度検出回路１０を備え、第１の主用検出回路１３及び第１の監視用検出回路１４からそれぞれ出力された第１及び第２の舵角度検出信号を比較して両信号量の差が規定値を越えた場合、警告を発生するように構成してなる舵制御システムにおいて、常用系角度検出回路１１は、第１及び第２のロータリーエンコーダからそれぞれ出力された第１のプリロードステータス信号ＰＬＳ１及び第２のプリロードステータス信号ＰＬＳ２を入力し、両プリロードステータス信号の入力タイミング時間を検出してプリロード切替信号を出力する第１のプリロード検出回路１７Ａと、第１及び第２のロータリーエンコーダからそれぞれ出力された第１及び第２の舵角度検出信号を入力し、プリロード切替信号により制御されて第１及び第２の舵角度検出信号の一方を出力する第１のセレクタ回路１８Ａとを備えるようにしたので、ロータリーエンコーダのプリロード時間内の影響を防止することができる。
したがって、舵の角度検出器としてロータリーエンコーダを用いた場合でも、誤検出の発生を回避することができる。
【００２７】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、実施例では潜水艇に適用した舵制御システムの例について説明したが、この例に限らず、常用系角度検出回路と補用系角度検出回路とを有して２重化制御を行うように構成された角度検出回路を備えるものであれば、どのような船舶にも適応することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の舵制御システムによれば、第１及び第２のロータリーエンコーダをそれぞれ用いた第１の主用検出回路及び第１の主用検出回路の動作が正常か否かを監視する第１の監視用検出回路から構成される常用系角度検出回路を含む角度検出回路を備え、第１の主用検出回路及び第１の監視用検出回路からそれぞれ出力された第１及び第２の舵角度検出信号を比較して両信号量の差が規定値を越えた場合、警告を発生するように構成してなる舵制御システムにおいて、常用系角度検出回路は、第１及び第２のロータリーエンコーダからそれぞれ出力された第１のプリロードステータス信号及び第２のプリロードステータス信号を入力し、両プリロードステータス信号の入力タイミング時間を検出してプリロード切替信号を出力する第１のプリロード検出回路と、第１及び第２のロータリーエンコーダからそれぞれ出力された第１及び第２の舵角度検出信号を入力し、プリロード切替信号により制御されて第１及び第２の舵角度検出信号の一方を出力する第１のセレクタ回路とを備えるようにしたので、ロータリーエンコーダのプリロード時間内の影響を防止することができる。
したがって、舵の角度検出器としてロータリーエンコーダを用いた場合でも、誤検出の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である舵制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同舵制御システムの主要部の構成を示すブロック図である。
【図３】同舵制御システムの主要部の構成を示すブロック図である。
【図４】同舵制御システムの主要部の構成の具体例を示すブロック図である。
【図５】同舵制御システムの動作を示すタイムチャートである。
【図６】同舵制御システムの動作を示すタイムチャートである。
【図７】従来の舵制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】同舵制御システムの主要部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｄ      角度検出器（ロータリーエンコーダ）
２Ａ〜２Ｄ      Ｓ／Ｐ変換器
３Ａ〜３Ｄ      Ｄ／Ａ変換器
４Ａ〜４Ｄ      加算器
５Ａ      第１の比較器
５Ｂ      第２の比較器
６      切替回路
７      油圧回路（制御回路）
８      舵
１０      角度検出回路
１１      常用系角度検出回路
１２      補用系角度検出回路
１３      第１の主用検出回路
１３Ｓ      第１の角度検出信号
１４      第１の監視用検出回路
１４Ｓ      第２の角度検出信号
１５      第２の主用検出回路
１５Ｓ      第３の角度検出信号
１６      第２の監視用検出回路
１６Ｓ      第４の角度検出信号
１７Ａ、１７Ｂ      プリロード検出回路
１８Ａ、１８Ｂ      セレクタ回路
２１      ＡＮＤ回路
２２、２４      ＯＲ回路
２３      カウンタ回路
ａ      操縦量信号
ｂ      フィードバック信号
ｃ      アラーム信号
ｄ      ＰＬＳ１（第１のプリロードステータス信号）
ｅ      ＰＬＳ２（第２のプリロードステータス信号）
ｆ      プリロード切替信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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