特開 2020-199978 船舶の操船システム、及び船舶の操船方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-199978(P2020-199978A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】船舶の操船システム、及び船舶の操船方法

(51)【国際特許分類】

   B63H 25/42 20060101AFI20201120BHJP

   B63B 39/06 20060101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   B63H25/42 D

   B63B39/06 B

   B63B39/06 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2019-109905(P2019-109905)

(22)【出願日】2019年6月12日

(71)【出願人】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】井上 宏

(72)【発明者】

【氏名】大畑 猛

(57)【要約】

【課題】トリム調整部の作動による船舶の進行状態の変化を抑制可能な船舶の操船システム及び船舶の操船方法を、提供する。
【解決手段】船舶１の操船システム３１は、船体３を転舵可能に構成される推進機ユニット５と、船体３に配置されるトリムタブ７と、コントローラ３７とを、備える。コントローラ３７は、トリムタブ７の作動による船体３の進行状態の変化を、推進機ユニット５の転舵によって補正する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船体を転舵可能に構成される推進機ユニットと、
前記船体に配置されるトリム調整部と、
前記トリム調整部の作動による前記船体の進行状態の変化を、前記推進機ユニットの転舵によって補正するコントローラと、
を備える船舶の操船システム。

【請求項2】

前記コントローラは、前記推進機ユニットの舵角を第１舵角に設定した状態で前記トリム調整部を作動させた場合、前記トリム調整部の作動量と前記推進機ユニットの舵角との関係を示す関係情報に基づいて、前記推進機ユニットの舵角を前記第１舵角とは異なる第２舵角に設定する、
請求項１に記載の船舶の操船システム。

【請求項3】

前記コントローラは、
前記トリム調整部を作動させるための第１タブ信号を出力し、
前記第１タブ信号の出力タイミングで、第１転舵開始信号を出力する、
請求項２に記載の船舶の操船システム。

【請求項4】

前記コントローラは、
前記トリム調整部の作動を停止させるための第２タブ信号を出力し、
前記第１タブ信号の出力タイミング及び前記第２タブ信号の出力時の間において、前記第１転舵開始信号を出力する、
請求項３に記載の船舶の操船システム。

【請求項5】

前記船体の進行状態を検出する第１検出部、
を備え、
前記第１検出部は、位置データを出力し、
前記コントローラは、前記位置データに基づいて船速データを算出し、前記船速データに対応する前記関係情報を、認識する、
請求項２に記載の船舶の操船システム。

【請求項6】

前記船体の進行状態を検出する第２検出部、
を備え、
前記第２検出部は、ヨー軸まわりのヨーデータを、出力し、
前記コントローラは、前記ヨーデータの変化量に応じて、前記推進機ユニットの舵角を前記第２舵角とは異なる第３舵角に設定する、
請求項２に記載の船舶の操船システム。

【請求項7】

前記コントローラは、
前記トリム調整部の作動を停止させるための第２タブ信号を出力し、
前記第２タブ信号の出力後に、第２転舵開始信号を出力する、
請求項６に記載の船舶の操船システム。

【請求項8】

前記船体の進行状態を検出する第２検出部、
を備え、
前記第２検出部は、ロール軸まわりのロールデータ及びピッチ軸まわりのピッチデータの少なくともいずれか一方を、出力し、
前記コントローラは、前記ロールデータ及び前記ピッチデータの少なくともいずれか一方に基づいて前記トリム調整部を作動させる、
請求項１に記載の船舶の操船システム。

【請求項9】

船体を転舵可能に構成される推進機ユニットと、前記船体に配置されるトリム調整部とを備える船舶を操船するために、コントローラによって実行される船舶の操船方法であって、
前記トリム調整部の作動による前記船体の進行状態の変化を、前記推進機ユニットの転舵によって補正すること、
を備える船舶の操船方法。

【請求項10】

前記推進機ユニットの舵角を第１舵角に設定した状態で前記トリム調整部を作動させた場合、前記トリム調整部の作動量と前記推進機ユニットの舵角との関係を示す関係情報に基づいて、前記推進機ユニットの舵角を前記第１舵角とは異なる第２舵角に設定すること、
を備える請求項９に記載の船舶の操船方法。

【請求項11】

前記トリム調整部を作動させるための第１タブ信号を出力することと、
前記第１タブ信号の出力タイミングで、第１転舵開始信号を出力することと、
を備える請求項１０に記載の船舶の操船方法。

【請求項12】

前記トリム調整部の作動を停止させるための第２タブ信号を出力することと、
前記第１タブ信号の出力タイミング及び前記第２タブ信号の出力時の間において、前記第１転舵開始信号を出力することと、
を備える請求項１１に記載の船舶の操船方法。

【請求項13】

前記船体の進行状態を検出する第１検出部を備える船舶を操船するために、前記コントローラによって実行される船舶の操船方法であって、
位置データを前記第１検出部から取得することと、
前記位置データに基づいて算出された船速データを算出することと、
前記船速データに対応する前記関係情報を、認識することと、
を備える請求項１０に記載の船舶の操船方法。

【請求項14】

前記船体の進行状態を検出する第２検出部を備える船舶を操船するために、前記コントローラによって実行される船舶の操船方法であって、
ヨー軸まわりのヨーデータを前記第２検出部から取得することと、
前記ヨーデータの変化量に応じて、前記推進機ユニットの舵角を前記第２舵角とは異なる第３舵角に設定することと、
を備える請求項１０に記載の船舶の操船方法。

【請求項15】

前記トリム調整部の作動を停止させるための第２タブ信号を出力することと、
前記第２タブ信号の出力後に、第２転舵開始信号を出力することと、
を備える請求項１４に記載の船舶の操船方法。

【請求項16】

前記船体の進行状態を検出する第２検出部を備える船舶を操船するために、前記コントローラによって実行される船舶の操船方法であって、
ロール軸まわりのロールデータ及びピッチ軸まわりのピッチデータの少なくともいずれか一方を、前記第２検出部から取得することと、
前記ロールデータ及び前記ピッチデータの少なくともいずれか一方に基づいて前記トリム調整部を作動させることと、
を備える請求項９に記載の船舶の操船方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶の操船システム、及び船舶の操船方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術では、トリムタブが船体の後部に取り付けられた構成が、開示されている。例えば、特許文献１及び非特許文献１では、トリム調整部（トリムタブ及びインターセプター）が、船体の後部に取り付けられている。詳細には、特許文献１では、トリムタブが船体の後部に揺動可能に取り付けられている。この場合、トリムタブを船体から水面に向けて揺動させ着水させることによって、船体にリフト力を発生させる。また、非特許文献１では、インターセプターが船体の後部に進退可能に取り付けられている。この場合、インターセプターを水中において船体の下面から突出させることによって、船体にリフト力を発生させる。このように、船体にリフト力を発生させることによって、船体の姿勢が変更される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２６２５８８号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】http://www.zipwake.com/

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来技術において、船体の姿勢を変更するためにトリム調整部（トリムタブ又はインターセプター）が作動した場合、トリム調整部には抵抗が発生する。例えば、１対のトリムタブのいずれか一方、又は１対のインターセプターのいずれか一方が、作動した場合、一方のトリムタブ又は一方のインターセプターに発生する抵抗によって、船体の進行方向が変化する場合がある。すなわち、トリム調整部（トリムタブ又はインターセプター）の作動によって、船体の進行状態が変化する場合がある。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、トリム調整部の作動による船体の進行状態の変化を抑制可能な船舶の操船システム及び船舶の操船方法を、提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一態様に係る船舶の操船システムは、船体を転舵可能に構成される推進機ユニットと、船体に配置されるトリム調整部と、コントローラとを、備える。コントローラは、トリム調整部の作動による船体の進行状態の変化を、推進機ユニットの転舵によって補正する。

【0008】

他の態様に係る船舶のトリムタブ制御方法は、船体を転舵可能に構成される推進機ユニットと、前記船体に配置されるトリム調整部とを備える船舶を操船するために、コントローラによって実行される方法である。当該方法は、以下の処理を備える。トリム調整部の作動による船体の進行状態の変化を、推進機ユニットの転舵によって補正する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、船舶の操船システム及び船舶の操船方法によって、トリム調整部の作動による船舶の進行状態の変化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る船舶を示す上面図である。

【図2】推進機の側面図である。

【図3】船体に取り付けられたトリムタブの側面図である。

【図4】船舶の操船システムの構成を示す模式図である。

【図5A】船舶の操船システムの処理形態を示すフローチャートである。

【図5B】船舶の操船システムの処理形態を示すフローチャートである。

【図5C】船舶の操船システムの処理形態を示すフローチャートである。

【図5D】船舶の操船システムの処理形態を示すフローチャートである。

【図6A】直進状態の船舶における進行方向の補正形態を説明するための模式図である。

【図6B】旋回状態の船舶における進行方向の補正形態を説明するための模式図である。

【図7A】直進状態の船舶における進行方向の調整形態を説明するための模式図である。

【図7B】旋回状態の船舶における進行方向の調整形態を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図１に示すように、船舶１は、船体３と、推進機ユニット５と、複数（例えば１対）のトリムタブ７（トリム調整部の一例）とを、備える。船舶１は、転舵ユニット１４（図２及び図４を参照）をさらに備える。船舶１は、操船システム３１（図４を参照）をさらに備える。

【0012】

ここでは、推進機ユニット５が１機である場合の例を示すが、推進機ユニット５は２機以上であってもよい。また、トリムタブ７の数は、３個以上であってもよい。

【0013】

以下の説明において、前後左右上下の各方向は、船体３の前後左右上下の各方向を意味する。例えば、図１に示すように、船体３の前後方向に延びる中心線Ｃ１は、船舶１の重心Ｇを通過する。前後方向は、中心線Ｃ１に沿う方向である。前方は、図１の中心線Ｃ１に沿って上側に向かう方向である。後方は、図１の中心線Ｃ１に沿って下側に向かう方向である。

【0014】

左右方向（幅方向）は、図１の中心線Ｃ１に垂直な方向である。左方は、図１の中心線Ｃ１に垂直に左側に向かう方向である。右方は、図１の中心線Ｃ１に垂直に右側に向かう方向である。鉛直方向は、前後方向及び左右方向に垂直な方向である。

【0015】

（推進機ユニットの構成）
図２に示すように、推進機は船外機である。推進機ユニット５は、船体３を推進させる推進力を、発生する。推進機ユニット５は、船体３を転舵可能に構成される。推進機ユニット５は、船体３の船尾に取り付けられる。例えば、推進機ユニット５は、１対のトリムタブ７の間に配置される。

【0016】

推進機ユニット５は、ブラケット２９を介して、船体３に取り付けられる。例えば、推進機ユニット５は、船体３に固定されるブラケット２９を介して、船体３の船尾に着脱可能に固定される。

【0017】

推進機ユニット５は、エンジン９と、ドライブ軸１０と、プロペラ軸１１と、シフト機構１３と、エンジンカバー１５と、ハウジング１７とを、含む。

【0018】

エンジン９は、船体３に推進力を作用させるためのものである。エンジン９は、船体３の推進力を生み出す動力源である。本実施形態では、動力源としてエンジン９が用いられる場合の例を示すが、動力源としてモータを用いてもよい。エンジン９は、エンジンカバー１５内に配置される。エンジン９は、クランク軸２１を含む。クランク軸２１は、鉛直方向に延びる。

【0019】

ドライブ軸１０は、クランク軸２１に接続される。ドライブ軸１０は、エンジン９から下方に延びる。プロペラ軸１１は、ドライブ軸１０と交差する方向に延びる。ここでは、プロペラ軸１１は、前後方向に延びる。プロペラ軸１１は、シフト機構１３を介して、ドライブ軸１０に接続される。プロペラ軸１１には、プロペラ２３が接続される。

【0020】

ハウジング１７は、エンジンカバー１５の下方に配置される。ハウジング１７は、エンジンカバー１５に取り付けられる。ドライブ軸１０と、プロペラ軸１１と、シフト機構１３とは、ハウジング１７内に配置される。シフト機構１３は、シフト部材２５を介して、シフトアクチュエータ２７によって駆動される。シフト機構１３は、ドライブ軸１０からプロペラ軸１１へ伝達される動力の回転方向を切り換える。これにより、プロペラ２３の回転方向が前進方向又は後進方向に切り換えられる。

【0021】

以下では、図１に示すように推進機ユニット５が中立位置に配置された状態において、推進機ユニット５は、回動軸心Ｃ２を基準として回動方向Ｒ１に回動する。推進機ユニット５は、転舵ユニット１４によって回動する。

【0022】

（転舵ユニットの構成）
転舵ユニット１４は、推進機ユニット５を船体３に対して回動させるためのものである。図２及び図４に示すように、転舵ユニット１４は、ステアリング軸１４ａと、転舵用アクチュエータ１４ｂと、舵角センサ１４ｃとを、有する。

【0023】

ステアリング軸１４ａは、ブラケット２９に対して推進機ユニット５を回動可能に支持する。詳細には、ステアリング軸１４ａは、ハウジング１７及びブラケット２９の間に配置される。ステアリング軸１４ａは、船体３に固定されるブラケット２９に対して、ハウジング１７を回動可能に支持する。

【0024】

転舵用アクチュエータ１４ｂは、ステアリング軸１４ａを介して、推進機ユニット５を船体３に対して回動させる。詳細には、転舵用アクチュエータ１４ｂは、ステアリング軸１４ａの回動軸心Ｃ２まわりに、ハウジング１７をブラケット２９に対して回動させる。

【0025】

例えば、転舵用アクチュエータ１４ｂは、電動モータ１０２である。転舵用アクチュエータ１４ｂは、図示しない油圧ポンプ及び油圧シリンダ等を介して、ハウジング１７をブラケット２９に対して回動させる。

【0026】

舵角センサ１４ｃは、ステアリングハンドル８（図１を参照）の操舵角を、検知する。例えば、ステアリングハンドル８は、船体３に回転可能に設けられる。舵角センサ１４ｃは、ステアリングハンドル８の操舵角を示す操舵角データを、時系列データとしてコントローラ３７に出力する。

【0027】

上記の転舵ユニット１４では、転舵用アクチュエータ１４ｂが舵角センサ１４ｃの操舵角データに基づいて作動する。この転舵用アクチュエータ１４ｂの作動によって、推進機ユニット５は、ブラケット２９に対して回動する。推進機ユニット５の回動によって、船体３の中心線Ｃ１に対して推進力が作用する方向を変化させることができる。

【0028】

（トリムタブの構成）
図１に示すように、１対のトリムタブ７は、船体３に配置される。例えば、１対のトリムタブ７は、船体３の後部に取り付けられる。１対のトリムタブ７それぞれは、船体３の後部に揺動可能に取り付けられる。詳細には、１対のトリムタブ７は、推進機ユニット５の左右において、船体３の後部に揺動可能に取り付けられる。１対のトリムタブ７それぞれは、揺動軸心Ｃ３まわり揺動可能に船体３の後部に取り付けられる。

【0029】

図３に示すように、各トリムタブ７は、トリムタブアクチュエータ３４と、タブ本体４７とを、有する。各トリムタブアクチュエータ３４は、各タブ本体４７を船体３に対して揺動させるためのものである。各トリムタブアクチュエータ３４は、各タブ本体４７及び船体３の間において、各タブ本体４７及び船体３それぞれに取り付けられる。

【0030】

各タブ本体４７は、船体３の後部に揺動可能に取り付けられる。例えば、各タブ本体４７の基端部は、船体３の後部に揺動軸心Ｃ３まわりに揺動可能に取り付けられる。各トリムタブアクチュエータ３４の作動時に、各タブ本体４７は揺動方向Ｒ２に揺動する。

【0031】

なお、図３に示すように、揺動方向Ｒ２は上記の揺動軸心Ｃ３を基準として定義される。本実施形態では、揺動軸心Ｃ３は、中心線Ｃ１に直交する方向に延びている。例えば、揺動軸心Ｃ３は左右方向に延びている。揺動軸心Ｃ３は、ステアリング軸１４ａの回動軸心Ｃ２に交差するように斜めに延びていてもよい。

【0032】

（操船システムの構成）
船舶１は、操船システム３１を搭載する。図４に示すように、操船システム３１は、上述した推進機ユニット５と、トリムタブ７と、コントローラ３７とを、備える。

【0033】

操船システム３１は、姿勢センサ３３（第２検出部の一例）と、船体位置センサ３５（第１検出部の一例）とを、さらに備える。操船システム３１は、舵角センサ１４ｃをさらに備える。舵角センサ１４ｃの構成は上述した構成と同じであるので、ここでは説明が省略される。

【0034】

−トリムタブ−
各トリムタブ７は、上述したように、トリムタブアクチュエータ３４と、タブ本体４７とを、有する。各トリムタブアクチュエータ３４は、コントローラ３７によって制御される。例えば、コントローラ３７は、各トリムタブアクチュエータ３４に制御信号を出力する。この制御信号に基づいて、各トリムタブアクチュエータ３４は作動する。各トリムタブアクチュエータ３４の作動によって、各タブ本体４７は揺動する。各トリムタブアクチュエータ３４は、油圧式のアクチュエータであっても、電動式のアクチュエータであってもよい。

【0035】

−姿勢センサ−
姿勢センサ３３は、船舶１の進行状態を検出するために用いられる。例えば、姿勢センサ３３は、船舶１の姿勢を検出するために用いられる。また、姿勢センサ３３は、船舶１の進行方向を検出するために用いられる。姿勢センサ３３は、船体３に取り付けられる。姿勢センサ３３は、加速度センサ３３ａと、ジャイロセンサ３３ｂと、とを、含む。

【0036】

加速度センサ３３ａは、船舶１の姿勢を示す第１姿勢データを、検出する。第１姿勢データは、船舶１の姿勢をコントローラ３７に認識させるために用いられる。例えば、第１姿勢データは、ロール軸まわりのロール角度（ロールデータの一例）と、ピッチ軸まわりのピッチ角度（ピッチデータの一例）とを含む。

【0037】

加速度センサ３３ａは、ロール角度及びピッチ角度をコントローラ３７に出力する。ロール角度及びピッチ角度は、時系列データとしてメモリ３７ｂに記録される。なお、コントローラ３７は、加速度センサ３３ａから加速度データを取得し、加速度データを用いてロール角度及びピッチ角度を算出してもよい。

【0038】

ジャイロセンサ３３ｂは、船舶１の進行方向を検出するための第２姿勢データを、検出する。第２姿勢データは、船舶１の進行方向をコントローラ３７に認識させるために用いられる。例えば、第２姿勢データは、ヨー軸まわりのヨーレート（ヨーデータの一例）を含む。ジャイロセンサ３３ｂは、ヨーレートをコントローラ３７に出力する。ヨーレートは、時系列データとしてメモリ３７ｂに記録される。ヨーレートは、ヨー回転角速度である。

【0039】

なお、姿勢センサ３３は、ジャイロセンサ３３ｂだけであってもよい。この場合、ジャイロセンサ３３によって検出される姿勢データは、ロールレートと、ピッチレートと、ヨーレートとを、含む。ここでは、コントローラ３７は、ロールレート及びピッチレートそれぞれを積分することによって、ロール角度及びピッチ角度を算出する。ロール角度及びピッチ角度は、上記の第１姿勢データとして用いられる。ヨーレートは、上記の第２姿勢データとして用いられる。

【0040】

−船体位置センサ−
船体位置センサ３５は、船舶１の位置を示す位置データを、検出する。船体位置センサ３５は、船体３に取り付けられる。船体位置センサ３５は、例えばＧＰＳ受信ユニットである。船体位置センサ３５は、位置データをＧＰＳ衛星から受信する。船体位置センサ３５は、位置データをコントローラ３７に出力する。位置データは、時系列データとしてメモリ３７ｂに記録される。ＧＰＳは、Global Positioning Systemの略語である。

【0041】

なお、船体位置センサ３５は、位置データに基づいて、船舶１の船速を示す船速データを、算出してもよい。この場合、船体位置センサ３５は、船速データをコントローラ３７に出力する。船速データは、時系列データとしてメモリ３７ｂに記録される。

【0042】

−コントローラ−
コントローラ３７は、プロセッサ３７ａとメモリ３７ｂとを含む。プロセッサ３７ａは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ３７ａは、メモリ３７ｂに記録されたプログラムに従って、各装置及び各センサを制御するための処理を実行する。例えば、プロセッサ３７ａは、メモリ３７ｂに記録されたプログラムに基づいて、各トリムタブアクチュエータ３４を制御するための処理を、実行する。なお、以下では、“コントローラ３７が実行する処理”に関する記載は、“プロセッサ３７ａが実行する処理”と解釈してもよい。

【0043】

なお、コントローラ３７は、船舶１を全体的に制御するメインコントローラと、舵角等を制御するサブコントローラとから、構成されていてもよい。この場合、例えば、メインコントローラは、トリムタブアクチュエータ３４を制御する。サブコントローラには、舵角センサ１４ｃが接続される。舵角センサ１４ｃの操舵角データは、サブコントローラを介して、メインコントローラに出力される。

【0044】

メモリ３７ｂは、ＲＡＭ等の揮発性メモリ３７ｂを含む。メモリ３７ｂは、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ３７ｂを含む。メモリ３７ｂは、各装置及び各センサを制御するためのプログラム及びデータを、記憶する。例えば、メモリ３７ｂは、各トリムタブアクチュエータ３４を制御するためのプログラム及びデータを、記憶する。

【0045】

なお、コントローラ３７は、ハードディスク及び／又はＳＳＤ等の補助記憶装置を、含んでもよい。また、図示しないハードディスク及び／又はＳＳＤ等の外部記憶装置（図示しない）を、コントローラ３７に接続してもよい。

【0046】

−メモリの記録データ−
メモリ３７ｂは、舵角センサ１４ｃの操舵角データを、記録する。例えば、メモリ３７ｂは、舵角センサ１４ｃの操舵角データを、時系列データとして記録する。

【0047】

メモリ３７ｂは、船体位置センサ３５の位置データを記録する。例えば、メモリ３７ｂは、船体位置センサ３５の位置データを、時系列データとして記録する。

【0048】

メモリ３７ｂは、トリムタブ７の作動量を記録する。例えば、トリムタブ７の作動量は、トリムタブ７の作動状態を識別するためのものである。メモリ３７ｂは、トリムタブ７の作動量の時系列データを、記録する。

【0049】

トリムタブ７の作動量は、各トリムタブアクチュエータ３４の作動量を、含む。トリムタブ７の作動量は、トリムタブアクチュエータ３４の作動量を含む。トリムタブ７の作動量は、１対のトリムタブ７の位置関係を示す位置関係データを、含む。位置関係データは、１対のトリムタブ７のいずれか一方に対する、１対のトリムタブ７のいずれか他方の角度を、含む。

【0050】

メモリ３７ｂは、トリムタブ７の作動量（位置関係データ）と推進機ユニット５の舵角との関係を示す舵角設定テーブル（関係情報の一例）を、記録する。

【0051】

舵角設定テーブルは、トリムタブ７の作動量（位置関係データ）に基づいて推進機ユニット５の舵角を設定するために、用いられる。舵角設定テーブルは、トリムタブ７の作動量（位置関係データ）に対応する舵角の補正量を、定義する。舵角設定テーブルは、船速データに応じて、異なることが好ましい。すなわち、複数の舵角設定テーブルがメモリ３７ｂに記録され、船速データに対応する舵角設定テーブルが、選択されることが好ましい。

【0052】

メモリ３７ｂは、姿勢センサ３３の姿勢データを、記録する。例えば、メモリ３７ｂは、姿勢センサ３３の姿勢データを、時系列データとして記録する。

【0053】

メモリ３７ｂは、以下の操船システム３１の処理形態において用いられる所定値を、記録する。所定値は、第１から第５所定値を含む。

【0054】

第１所定値及び第２所定値は、船舶１の進行方向を判別する際に用いられる。第３所定値は、船舶１の姿勢変化を判別する際に用いられる。第１所定値、第２所定値、及び第３所定値は、閾値として用いられる。

【0055】

例えば、第１所定値は所定値（≒０）に設定される。第２所定値は所定値（≠０）に設定される。第３所定値は所定値（≠０）に設定される。

【0056】

なお、誤差を考慮するために、第１所定値の代わりに、第１所定範囲を閾値として用いてもよい。第１所定範囲はゼロ（０）を含む。第２所定値の代わりに、第２所定範囲を閾値として用いてもよい。第２所定範囲はゼロ（０）を含まない。

【0057】

第４所定値及び第５所定値は、トリムタブ７の作動による船舶１の進行方向の変化を補正するために用いられる。例えば、第４所定値は、船舶１の進行方向が直進方向である場合の第１変化量ＹＳ１（後述する）の目標値として、用いられる。第５所定値は、船舶１の進行方向が旋回方向である場合の第２変化量ＹＳ２（後述する）の目標値として用いられる。

【0058】

例えば、第４所定値及び第５所定値は、所定値（≒０）に設定される。なお、誤差を考慮するために、第４所定値及び第５所定値の代わりに、第３所定範囲及び第４所定範囲を、閾値として用いてもよい。第３所定範囲及び第４所定範囲は、ゼロ（０）を含む。

【0059】

メモリ３７ｂは、ロール角度及びトリムタブ７の作動量（トリムタブアクチュエータ３４の作動量）の関係を示す第１テーブルデータを、記録する。なお、メモリ３７ｂは、ロール角度に対するトリムタブ７の作動量（トリムタブアクチュエータ３４の作動量）を算出するための関数を、記録していてもよい。

【0060】

メモリ３７ｂは、ピッチ角度及びトリムタブ７の作動量（トリムタブアクチュエータ３４の作動量）の関係を示す第２テーブルデータを、記録する。なお、メモリ３７ｂは、ピッチ角度に対するトリムタブ７の作動量（トリムタブアクチュエータ３４の作動量）を算出するための関数を、記録していてもよい。

【0061】

−コンローラの制御−
コントローラ３７は、船体位置センサ３５の位置データに基づいて、船舶１の船速を示す船速データを算出する。具体的には、コントローラ３７は、位置データの時系列データに基づいて、船速データを所定の時間間隔で算出する。船速データの時系列データは、メモリ３７ｂに記録される。

【0062】

コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の舵角又はトリムタブ７の作動時の舵角を、第１舵角として認識する。例えば、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の舵角又はトリムタブ７の作動時の操舵角データを、取得する。コントローラ３７は、この操舵角データに対応する舵角を、第１舵角として認識する。これにより、コントローラ３７は、転舵用アクチュエータ１４ｂを作動させ、推進機ユニット５の舵角を第１舵角に設定する。

【0063】

コントローラ３７は、船舶１の進行方向を識別する。例えば、コントローラ３７は、第２姿勢データに基づいて、船舶１の進行方向を識別する。具体的には、コントローラ３７は、ヨーレートに基づいて、船舶１の進行方向が直進方向であるか否かを、識別する。

【0064】

コントローラ３７は、ヨーレートの時系列データに基づいて、ヨーレートＹＡの積分値を算出する。これにより、コントローラ３７は、ヨー軸まわりの船体角度を、認識する。このヨー軸まわりの船体角度によって、コントローラ３７は、船舶１の進行方向を識別する。

【0065】

コントローラ３７は、船舶１の姿勢変化を識別する。例えば、コントローラ３７は、第１姿勢データに基づいて、船舶１の姿勢変化を識別する。具体的には、コントローラ３７は、ロール角度及びピッチ角度の少なくともいずれか一方に基づいて、船舶１の姿勢変化を識別する。

【0066】

コントローラ３７は、ロール角度に基づいて、ロール軸まわりの船体角度を認識する。詳細には、コントローラ３７は、ロール角度の時系列データに基づいて、ロール軸まわりの船体角度を、認識する。このロール軸まわりの船体角度によって、コントローラ３７は、ロール軸まわりの船舶１の姿勢を識別する。

【0067】

コントローラ３７は、ピッチ角度に基づいて、ピッチ軸まわりの船体角度を認識する。詳細には、コントローラ３７は、ピッチ角度の時系列データに基づいて、ピッチ軸まわりの船体角度を、認識する。このピッチ軸まわりの船体角度によって、コントローラ３７は、ピッチ軸まわりの船舶１の姿勢を識別する。

【0068】

コントローラ３７は、トリムタブ７を作動させる。例えば、コントローラ３７は、第１姿勢データ、例えばロール角度及びピッチ角度の少なくともいずれか一方に基づいて、トリムタブ７を作動させる。

【0069】

この場合、コントローラ３７は、トリムタブ７を作動させるためのタブ開始信号（第１タブ信号の一例）を、出力する。具体的には、コントローラ３７は、タブ開始信号をトリムタブアクチュエータ３４に出力する。これにより、トリムタブアクチュエータ３４が作動し、このトリムタブアクチュエータ３４の作動によってトリムタブ７も作動する。

【0070】

コントローラ３７は、トリムタブ７を停止させる。例えば、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動を停止させるためのタブ停止信号（第２タブ信号の一例）を、出力する。具体的には、コントローラ３７は、タブ停止信号をトリムタブアクチュエータ３４に出力する。これにより、トリムタブアクチュエータ３４の作動が停止し、このトリムタブアクチュエータ３４の停止によってトリムタブ７も停止する。

【0071】

コントローラ３７は、トリムタブ７を作動させることによって、船舶１の姿勢を補正する。例えば、コントローラ３７は、第１姿勢データに基づいて各トリムタブ７を作動させることによって、船舶１の姿勢を補正する。

【0072】

具体的には、コントローラ３７は、ロール角度及びピッチ角度の少なくともいずれか一方に基づいて、各トリムタブ７を作動させる。これにより、船舶１の姿勢が、ロール軸及びピッチ軸の少なくともいずれか一方まわりに変更される。

【0073】

より詳細には、コントローラ３７は、ロール角度及びピッチ角度の少なくともいずれか一方に基づいてトリムタブアクチュエータ３４を作動させることによって、タブ本体４７を作動させる。トリムタブアクチュエータ３４の作動によって、船舶１の姿勢が、ロール軸及びピッチ軸の少なくともいずれか一方のまわりに変更される。

【0074】

コントローラ３７は、タブ開始信号の出力タイミングで、第１転舵開始信号を出力する。例えば、コントローラ３７は、タブ開始信号の出力タイミング及びタブ停止信号の出力時の間において、第１転舵開始信号を出力する。タブ開始信号の出力タイミングは、タブ開始信号の出力時と、タブ開始信号の出力時を基準としたタブ開始信号の出力前と、タブ開始信号の出力時を基準としたタブ開始信号の出力後とを、含む。

【0075】

タブ開始信号の出力前は、タブ開始信号の出力時より所定時間（例えば１０ｍｓ）だけ早い時間に対応する。タブ開始信号の出力後は、タブ開始信号の出力時より所定時間（例えば１０ｍｓ）だけ遅い時間に対応する。

【0076】

本実施形態では、コントローラ３７は、タブ開始信号の出力時及びタブ停止信号の出力時の間において、転舵用アクチュエータ１４ｂに第１転舵開始信号を出力する。これにより、転舵用アクチュエータ１４ｂが作動し、推進機ユニット５が転舵する。

【0077】

コントローラ３７は、トリムタブ７の作動による船舶１の進行方向の変化を、推進機ユニット５の転舵によって補正する。例えば、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動量に基づいて、トリムタブ７の作動による船舶１の進行方向の変化を、推進機ユニット５の転舵によって補正する。具体的には、コントローラ３７は、舵角設定テーブルに基づいて、トリムタブ７の作動による船舶１の進行方向の変化を、推進機ユニット５の転舵によって補正する。

【0078】

より具体的には、推進機ユニット５の舵角が第１舵角に設定された状態でトリムタブ７が作動した場合、コントローラ３７は、現状の船速データを取得する。コントローラ３７は、現状の船速データに対応する舵角設定テーブルを、メモリ３７ｂから取得する。コントローラ３７は、現状の船速データに対応する舵角設定テーブルに基づいて、推進機ユニット５の舵角を、第２舵角又は第３舵角（請求項の第２舵角の一例）に、設定する。第２舵角又は第３舵角は、トリムタブ７の作動後の舵角であり、第１舵角とは異なる。

【0079】

これにより、トリムタブ７の作動による船舶１の進行方向の変化が、推進機ユニット５の転舵によって補正される。すなわち、トリムタブ７の作動による船舶１の進行方向の変化が、減少する。

【0080】

コントローラ３７は、タブ停止信号の出力後に、第２転舵開始信号を出力する。これにより、転舵用アクチュエータ１４ｂが作動し、推進機ユニット５が転舵する。

【0081】

コントローラ３７は、推進機ユニット５の舵角を第２舵角又は第３舵角に設定した状態で、第２姿勢データ（ヨーレート）の積分値の変化量及び第２姿勢データ（ヨーレート）の変化量に基づいて、推進機ユニット５の舵角を、第４舵角又は第５舵角（請求項の第３舵角の一例）に、設定する。第４舵角又は第５舵角は、トリムタブ７の停止後の舵角であり、第２舵角又は第３舵角とは異なる。

【0082】

コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の第１ヨーレートの積分値とトリムタブ７の作動後の第２ヨーレートの積分値とを用いて、ヨーの変化量を認識する。また、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の第１ヨーレートとトリムタブ７の作動後の第２ヨーレートとを用いて、ヨーレートの変化量を認識する。第１ヨーレート及び第２ヨーレートは、ヨーレートの時系列データに含まれる。

【0083】

例えば、第１ヨーレートは、船舶１が第２舵角又は第３舵角で進行する状態のヨーレートである。第２ヨーレートは、トリムタブアクチュエータ３４の作動を再び開始させるための制御信号をコントローラ３７が出力した後のヨーレートである。

【0084】

コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の所定の時刻を基準として、第１ヨーレートの積分値及び第２ヨーレートの積分値を算出する。コントローラ３７は、第２ヨーレートの積分値及び第１ヨーレートの積分値の差分を計算することによって、ヨーレートの積分値の差分量（ヨーの第１変化量ＹＳ１）を算出する。なお、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動開始時の時刻を基準として第２ヨーレートの積分値を所定の時間間隔で連続的に計算することによって、ヨーの第１変化量ＹＳ１を算出してもよい。コントローラ３７は、第２ヨーレート及び第１ヨーレートの差分を計算することによって、ヨーレートの差分量（ヨーレートの第１変化量ＹＳ１）を算出する。第１変化量ＹＳ１は、絶対値である。

【0085】

第１変化量ＹＳ１は、船舶１の進行方向を直進方向に調整する場合に用いられる変化量である。ここでは、船舶１の進行方向を直進方向に調整する場合のヨーレートの積分値の差分量を、「“ヨー”の第１変化量ＹＳ１」と表現している。また、船舶１の進行方向を直進方向に調整する場合のヨーレートの差分量を、「“ヨーレート”の第１変化量ＹＳ１」と表現している。

【0086】

また、コントローラ３７は、第１ヨーレートを目標ヨーレートとして設定する。ここで、コントローラ３７は、第１ヨーレートを目標ヨーレートとしてメモリ３７ｂに記録する。この場合、コントローラ３７は、第２ヨーレート及び目標ヨーレート（第１ヨーレート）を用いて、ヨーレートの差分量（ヨーレートの第２変化量ＹＳ２）を算出する。例えば、コントローラ３７は、第２ヨーレート及び目標ヨーレートの差分を計算することによって、ヨーレートの第２変化量ＹＳ２を算出する。第２変化量ＹＳ２は、絶対値である。

【0087】

第２変化量ＹＳ２は、船舶１の進行方向を旋回方向に調整する場合に用いられる変化量である。ここでは、船舶１の進行方向を旋回方向に調整する場合のヨーレートの差分量を、「“ヨーレート”の第２変化量ＹＳ２」と表現している。

【0088】

コントローラ３７は、ヨーレートの時系列データに基づいて、推進機ユニット５の回動方向Ｒ１を設定する。例えば、コントローラ３７は、ヨーレートの時系列データを用いて、船舶１の進行方向が時計回りに変化したのか反時計回りに変化したのかを、識別する。コントローラ３７は、船舶１の進行方向の変化を打ち消す方向に、推進機ユニット５の回動方向Ｒ１を設定する。

【0089】

コントローラ３７は、第１変化量ＹＳ１に基づいて、推進機ユニット５の舵角を第４舵角に設定する。例えば、コントローラ３７は、第１変化量ＹＳ１が減少するように、転舵用アクチュエータ１４ｂを作動させる。詳細には、コントローラ３７は、第１変化量ＹＳ１が第４所定値に到達するように、転舵用アクチュエータ１４ｂを作動させる。この転舵用アクチュエータ１４ｂの作動によって、推進機ユニット５の舵角が第４舵角に設定される。

【0090】

コントローラ３７は、第２変化量ＹＳ２に基づいて、推進機ユニット５の舵角を第５舵角に設定する。例えば、コントローラ３７は、第２変化量ＹＳ２が減少するように、転舵用アクチュエータ１４ｂを作動させる。詳細には、コントローラ３７は、第２変化量ＹＳ２が第５所定値に到達するように、転舵用アクチュエータ１４ｂを作動させる。この転舵用アクチュエータ１４ｂの作動によって、推進機ユニット５の舵角が第５舵角に設定される。

【0091】

（操船システムの処理形態）
図５Ａ〜図５Ｄは、操船システム３１の処理を示すフローチャートである。

【0092】

船舶１が走行を開始すると、コントローラ３７は、船舶１の動作状態の監視を開始する（Ｓ１）。例えば、コントローラ３７は、船舶１の姿勢状態、トリムタブ７の作動状態、及び船舶１の進行状態を、監視する。船舶１の進行状態は、船舶１の進行方向を含む。

【0093】

ここでは、コントローラ３７は、第１姿勢データ（ロール角度ＲＡ及びピッチ角度ＰＡ）と第２姿勢データ（ヨーレートＹＡ）とを、取得する。コントローラ３７は、第１及び第２姿勢データの時系列データ、及び船速データの時系列データに基づいて、船舶１の姿勢状態及び船舶１の進行状態を監視する。コントローラ３７は、トリムタブアクチュエータ３４に出力する制御信号によって、トリムタブ７の作動状態を認識している。

【0094】

コントローラ３７は、舵角設定テーブルを認識する（Ｓ２）。詳細には、コントローラ３７は、現状の船速に対応する船速データを、認識する。コントローラ３７は、この船速データに対応する舵角設定テーブルを、メモリ３７ｂから取得する。これにより、コントローラ３７は、船速データに対応する舵角設定テーブルを、認識する。

【0095】

コントローラ３７は、現状の舵角を第１舵角として認識する（Ｓ３）。これにより、コントローラ３７は、推進機ユニット５の舵角が第１舵角になるように、転舵用アクチュエータ１４ｂを作動させる。この状態では、推進機ユニット５の舵角が第１舵角に設定された状態で、船舶１は進行する。船舶１の進行方向は、第１舵角によって設定される。

【0096】

コントローラ３７は、ヨーレートＹＡ（第２姿勢データ）の時系列データに基づいて、船舶１の進行方向が直進方向であるか否かを判断する（Ｓ４）。ヨーレートＹＡが実質的にゼロ（０）である場合が、船舶１の進行方向が直進方向である場合に対応する。

【0097】

ここで、現状のヨーレートＹＡが第１所定値（≒０）である場合、コントローラ３７は、船舶１の進行方向が直進方向であると認識する（Ｓ４でＹｅｓ）。なお、第１所定値に代えて、第１所定範囲を閾値として用いてもよい。この場合、ヨーレートＹＡが第１所定範囲内である場合（｜ＹＡ｜＜Ａ１）、コントローラ３７は、船舶１の進行方向が直進方向であると認識する。ここでは、誤差範囲がＡ１によって定義されている。Ａ１は、正数である。誤差範囲はゼロ（０）を含む。

【0098】

一方で、現状のヨーレートＹＡが第２所定値（≠０）である場合、コントローラ３７は、船舶１の進行方向が旋回方向であると認識する（Ｓ４でＮｏ）。第２所定値は、第１所定値を除いた値である。

【0099】

なお、第２所定値に代えて、第２所定範囲を閾値として用いてもよい。第２所定範囲は、第１所定値（≒０）又は第１所定範囲を除く範囲である。この場合、ヨーレートＹＡが第２所定範囲内である場合（｜ＹＡ｜≧Ａ１）、コントローラ３７は、船舶１の進行方向が旋回方向であると認識する。

【0100】

上記状態（Ｓ４でＹｅｓ又はＳ４でＮｏ）における船舶１の走行中に、船上での人の移動及び船舶１への横風の影響等によって船舶１の姿勢が変化した場合、以下の処理によって、コントローラ３７は船舶１の姿勢を元の姿勢に復帰させる。

【0101】

コントローラ３７は、ロール角度ＲＡ及びピッチ角度ＰＡ（第１姿勢データ）に基づいて、船舶１の姿勢を変更する必要があるか否かを、判断する（Ｓ５，Ｓ６）。

【0102】

例えば、コントローラ３７は、ロール角度ＲＡ（ロール軸まわりの船体角度）、及び／又はピッチ角度ＰＡ（ピッチ軸まわりの船体角度）が、第３所定値Ａ２（≠０）より大きくなった場合（｜ＲＡ｜＞Ａ２，｜ＰＡ｜＞Ａ２）、コントローラ３７は、ロール軸及び／又はピッチ軸まわりに船舶１の姿勢を変更する必要があると判断する（Ｓ５及びＳ６でＹｅｓ）。Ａ２は正数である。

【0103】

この場合、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動を開始する。例えば、コントローラ３７は、１対のトリムタブ７の少なくともいずれか一方の作動を、開始する（Ｓ７，Ｓ８）。

【0104】

例えば、コントローラ３７は、ロール角度ＲＡ及び／又はピッチ角度ＰＡが実質的にゼロ（０）になるように、１対のタブ本体４７の少なくともいずれか一方の作動を、開始する。

【0105】

具体的には、コントローラ３７は、第１テーブルデータを参照し、トリムタブ７の作動量（トリムタブアクチュエータ３４の作動量）を設定する。また、コントローラ３７は、第２テーブルデータを参照し、トリムタブ７の作動量（トリムタブアクチュエータ３４の作動量）を設定する。この状態において、コントローラ３７は、タブ開始信号の出力し、１対のタブ本体４７の少なくともいずれか一方の作動を、トリムタブアクチュエータ３４を介して開始する。

【0106】

このように１対のタブ本体４７の少なくともいずれか一方を作動させることによって、船舶１の姿勢が、実質的に水平な姿勢に補正される。

【0107】

一方で、ロール角度ＲＡ（ロール軸まわりの船体角度）、及び／又はピッチ角度ＰＡ（ピッチ軸まわりの船体角度）が、実質的にゼロ（０）に一致する場合（ＲＡ≒０，ＰＡ≒０）、コントローラ３７は、ロール軸及び／又はピッチ軸まわりに船舶１の姿勢を変更する必要がないと判断する（Ｓ５及びＳ６でＮｏ）。この場合、コントローラ３７は、ステップ４（Ｓ４）の処理を実行する。

【0108】

コントローラ３７は、タブ開始信号の出力時、例えばトリムタブ７の作動開始時を基準として、現状のトリムタブ７の作動量の認識を開始する。現状のトリムタブ７の作動量は、時系列データとしてメモリ３７ｂに記録される。

【0109】

−船舶１の進行方向の補正（トリムタブ７の作動停止前）−
上記のようにトリムタブ７の作動開始によって、船舶１の進行方向が変化した場合、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、コントローラ３７は船舶１の進行方向を補正する。ここでは、コントローラ３７は、舵角設定テーブルに基づいて、推進機ユニット５の舵角を第２舵角又は第３舵角に設定する（Ｓ９，Ｓ１０）。詳細には、コントローラ３７は、舵角設定テーブルを参照し、舵角の補正量を取得する。コントローラ３７は、舵角の補正量を用いて、推進機ユニット５の舵角を、第２舵角又は第３舵角に設定する。

【0110】

図６Ａ及び図６Ｂの破線矢印に示すように、船舶１の進行方向が変化した場合、コントローラ３７は、転舵用アクチュエータ１４ｂを作動させることによって、推進機ユニット５の舵角を、第２舵角又は第３舵角に設定する。

【0111】

例えば、コントローラ３７は、ヨーレートの時系列データに基づいて、推進機ユニット５の回動方向Ｒ１（図６Ａ及び図６Ｂのハッチング付きの矢印を参照）を、設定する。コントローラ３７は、トリムタブ７の作動量（位置関係データ）に基づいて舵角の補正量を取得し、この舵角の補正量に基づいて推進機ユニット５の舵角を第２舵角又は第３舵角に設定する。

【0112】

具体的には、船舶１の進行方向が直進方向である場合（図６Ａを参照）、コントローラ３７は、直進用の舵角設定テーブルに基づいて、現状のトリムタブ７の作動量（位置関係データ）に対する舵角を、第２舵角として設定する。より具体的には、コントローラ３７は、現状のトリムタブ７の作動量（位置関係データ）を認識する。コントローラ３７は、直進用の舵角設定テーブルを参照することによって、現状のトリムタブ７の作動量（位置関係データ）に対応する舵角の補正量を、取得する。この舵角の補正量に基づいて、推進機ユニット５の舵角を、第２舵角として設定する（Ｓ９）。

【0113】

船舶１の進行方向が旋回方向である場合（図６Ｂを参照）、コントローラ３７は、旋回用の舵角設定テーブルに基づいて、現状のトリムタブ７の作動量（位置関係データ）に対する舵角を、第３舵角として設定する。より具体的には、コントローラ３７は、現状のトリムタブ７の作動量（位置関係データ）を認識する。コントローラ３７は、旋回用意の舵角設定テーブルを参照することによって、現状のトリムタブ７の作動量（位置関係データ）に対応する舵角を、第３舵角として設定する（Ｓ１０）。

【0114】

コントローラ３７は、第１転舵開始信号を出力する。例えば、コントローラ３７は、推進機ユニット５の舵角が、第２舵角又は第３舵角に到達するように、転舵用アクチュエータ１４ｂ第１転舵開始信号を出力する。コントローラ３７は、タブ開始信号の出力時及びタブ停止信号の出力時の間において、転舵用アクチュエータ１４ｂに第１転舵開始信号を出力する。これにより、図６Ａ及び図６Ｂのハッチング付き矢印のように、推進機ユニット５の回動が開始される。このように、推進機ユニット５を回動させることによって、図６Ａ及び図６Ｂの白抜き矢印のように船舶１の進行方向が補正される。

【0115】

コントローラ３７は、推進機ユニット５の舵角が第２舵角又は第３舵角に到達したか否かを、判断する（Ｓ１１，Ｓ１２）。ここで、推進機ユニット５の舵角が第２舵角又は第３舵角に到達したと判断された場合（Ｓ１１，Ｓ１２でＹｅｓ）、コントローラ３７は、ステップ１３（Ｓ１３）の処理を実行する。一方で、推進機ユニット５の舵角が第２舵角又は第３舵角に未到達であると判断された場合（Ｓ１１，Ｓ１２でＮｏ）、コントローラ３７は、ステップ１１，１２（Ｓ１１，Ｓ１２）の処理を続行する。

【0116】

コントローラ３７は、トリムタブ７の作動が停止した否かを判断する（Ｓ１３）。例えば、コントローラ３７は、タブ停止信号を出力したか否かを判断する。ここで、コントローラ３７は、タブ停止信号を未出力である場合（Ｓ１３でＮｏ）、例えばトリムタブ７が作動中である場合、上述した推進機ユニット５の回動制御を続行する。一方で、コントローラ３７は、タブ停止信号を出力した場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、例えばトリムタブ７が停止した場合、ステップ１４（Ｓ１４）の処理を実行する。

【0117】

−船舶１の進行方向の修正（トリムタブ７の作動停止後）−
トリムタブ７の作動停止後は、コントローラ３７は船舶１の進行方向を調整する。例えば、トリムタブ７の作動停止前に補正された船舶１の進行方向を、以下のようにトリムタブ７の作動停止後に調整する。

【0118】

コントローラ３７は、船舶１の進行方向の調整が必要であるか否かを、判断する（Ｓ１４）。例えば、コントローラ３７は、ヨーレート（第２姿勢データ）の時系列データに基づいて、船舶１の進行方向の調整が必要であるか否かを、判断する。

【0119】

図７Ａ及び図７Ｂでは、船舶１の目標進行方向が、実線の矢印で示される。現状の船舶１の進行方向は、破線の矢印で示される。作動するトリムタブ７には、ハッチングが施されている。船舶１の進行方向を調整する方向は、白抜きの矢印で示される。船舶１の進行方向を調整するための推進機ユニット５の回動方向Ｒ１は、ハッチング付きの矢印で示される。

【0120】

・現状の船舶１の進行方向を直進方向に調整する場合（例えば図７Ａの場合）
この場合、ヨーレートＹＡの積分値の変化量、又はヨーレートＹＡの変化量を用いることによって、船舶１の進行方向が調整される。

【0121】

（ヨーレートの積分値の変化量を用いる場合）
コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の第１ヨーレートの積分値及びトリムタブ７の作動後の第２ヨーレートの積分値を用いて、ヨーレートＹＡの積分値の変化量、例えばヨーレートＹＡの積分値の差分量（ヨーの第１変化量ＹＳ１）を、算出する。この差分量は、絶対値である。

【0122】

例えば、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の所定の第１時刻からトリムタブ７の作動開始時までのヨーレートの積分値を、第１ヨーレートの積分値と設定する。コントローラ３７は、上記の第１時刻からトリムタブ７の作動後の所定の第２時刻までのヨーレートＹＡの積分値を、第２ヨーレートの積分値と設定する。コントローラ３７は、第２ヨーレートの積分値及び第１ヨーレートの積分値の差分量を、ヨーの第１変化量ＹＳ１として用いる。

【0123】

また、コントローラ３７は、次のようにヨーの第１変化量ＹＳ１を算出してもよい。コントローラ３７は、トリムタブ７の作動開始時の時刻を基準としてヨーレートＹＡの積分値を所定の時間間隔で連続的に算出することによって、ヨーレートＹＡの積分値の差分量（ヨーの第１変化量ＹＳ１）を算出してもよい。この差分量は、絶対値である。

【0124】

現状の船舶１の進行方向を直進方向に調整する場合、コントローラ３７は、ヨーの第１変化量ＹＳ１が第４所定値（≒０）に一致するか否かを、判断する（Ｓ１４）。

【0125】

ここで、ヨーの第１変化量ＹＳ１が第４所定値（≒０）に一致した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、コントローラ３７は、船舶１の進行方向が直進方向を維持している、又は、船舶１の進行方向の調整が不要であると、判断する。この場合、コントローラ３７は、ステップ３（Ｓ３）の処理を実行する。

【0126】

一方で、ヨーの第１変化量ＹＳ１が第４所定値（≒０）に一致しない場合（Ｓ１４でＮｏ）、コントローラ３７は、直進状態の船舶１の船体角度が依然としてヨー軸まわりに変化していると判断する。この場合、コントローラ３７は、船舶１の進行方向の調整が必要であると判断する。

【0127】

（ヨーレートの変化量を用いる場合）
コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の第１ヨーレート及びトリムタブ７の作動後の第２ヨーレートを用いて、ヨーレートＹＡの変化量、例えばヨーレートＹＡの差分量を、算出する。この差分量は、絶対値である。コントローラ３７は、このヨーレートＹＡの差分量を、ヨーレートの第１変化量ＹＳ１として用いる。

【0128】

例えば、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動前の所定の第１時刻からトリムタブ７の作動開始時までのヨーレートの平均値を、第１ヨーレートと設定する。船舶１の進行方向が直進方向である場合、第１ヨーレートは、実質的にゼロである。第１ヨーレートは、トリムタブ７の作動開始時のヨーレートであってもよい。

【0129】

コントローラ３７は、トリムタブ７の作動開始時を基準として、所定の時間間隔で第２ヨーレートを連続的に認識する。コントローラ３７は、第２ヨーレート及び第１ヨーレートの差分を計算することによって、ヨーレートの第１変化量ＹＳ１を算出する。すなわち、コントローラ３７は、所定の時間間隔で、ヨーレートの第１変化量ＹＳ１（タブ駆動前後のヨーレートＹＡの差分量）を連続的に算出する。

【0130】

なお、第１ヨーレート、第２ヨーレート、及びヨーレートの第１変化量ＹＳ１は、メモリ３７ｂに記録される。

【0131】

現状の船舶１の進行方向を直進方向に調整する場合、ヨーレートの第１変化量ＹＳ１が第４所定値（≒０）に一致するか否かを、判断する（Ｓ１４）。

【0132】

ここで、ヨーレートの第１変化量ＹＳ１が第４所定値（≒０）に一致した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、コントローラ３７は、船舶１の進行方向が直進方向を維持している、又は、船舶１の進行方向の調整が不要であると、判断する。この場合、コントローラ３７は、ステップ３（Ｓ３）の処理を実行する。

【0133】

一方で、ヨーレートの第１変化量ＹＳ１が第４所定値（≒０）に一致しない場合（Ｓ１４でＮｏ）、コントローラ３７は、直進状態の船舶１の船体角度が依然としてヨー軸まわりに変化していると判断する。この場合、コントローラ３７は、船舶１の進行方向の調整が必要であると判断する。

【0134】

船舶１の進行方向の調整を行う場合（図７Ａの破線矢印を参照）、コントローラ３７は、推進機ユニット５に第２転舵開始信号を出力する。これにより、コントローラ３７は、転舵用アクチュエータ１４ｂを再び作動させ、推進機ユニット５の舵角を第４舵角に設定する（Ｓ１５）。

【0135】

例えば、コントローラ３７は、ヨーレートＹＡの時系列データに基づいて、推進機ユニット５の回動方向Ｒ１（図７Ａのハッチング付きの矢印を参照）を、設定する。コントローラ３７は、第１変化量ＹＳ１が第４所定値（≒０）に到達するように、推進機ユニット５の舵角を第４舵角に設定する。これにより、図６Ａのハッチング付き矢印のように推進機ユニット５は回動し、図６Ａの白抜き矢印のように船舶１の進行方向が調整される。

【0136】

なお、第４所定値に代えて、第３所定範囲を閾値として用いてもよい。この場合、第１変化量ＹＳ１が第３所定範囲内である場合（｜ＹＳ１｜＜Ａ３）、コントローラ３７は、船舶１が現状の直進方向を維持している、又は、船舶１の進行方向の変化が調整されたと、判断する。ここでは、誤差範囲がＡ３によって定義されている。Ａ３は、正数である。誤差範囲はゼロ（０）を含む。

【0137】

また、第１変化量ＹＳ１が第３所定範囲外である場合（｜ＹＡ１｜≧Ａ３）、コントローラ３７は、船舶１の進行方向（現状の直進方向）が依然として変化していると判断する。この場合、コントローラ３７は、第１変化量ＹＳ１が第３所定範囲内になるように、推進機ユニット５の舵角を第４舵角に設定する。このように推進機ユニット５の舵角を制御することによって、船舶１の進行方向が調整される。

【0138】

・現状の船舶１の進行方向を旋回方向に調整する場合（例えば図７Ｂの場合）
この場合、ヨーレートＹＡの時系列データに基づいて、船舶１の進行方向が調整される。コントローラ３７は、第２ヨーレート及び目標ヨーレート（第１ヨーレート）を用いて、ヨーレートＹＡの変化量例えばヨーレートＹＡの差分量を、算出する。この差分量は、絶対値である。コントローラ３７は、このヨーレートＹＡの差分量を、ヨーレートの第２変化量ＹＳ２として用いる。

【0139】

例えば、コントローラ３７は、第２ヨーレート及び目標ヨーレートの差分を計算することによって、ヨーレートＹＡの差分量（ヨーレートの第２変化量ＹＳ２）を算出する。すなわち、コントローラ３７は、トリムタブ７の作動開始時を基準として、所定の時間間隔でヨーレートの第２変化量ＹＳ２（ヨーレートＹＡの差分量）を連続的に算出する。なお、ヨーレートの第２変化量ＹＳ２は、メモリ３７ｂに記録される。

【0140】

現状の船舶１の進行方向を旋回方向に調整する場合、コントローラ３７は、第２変化量ＹＳ２が第５所定値（≒０）に一致するか否かを、判断する（Ｓ１４）。

【0141】

ここで、第２変化量ＹＳ２が第５所定値（≒０）に一致した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、コントローラ３７は、船舶１の進行方向が現状の旋回方向を維持している、又は、船舶１の進行方向の調整が不要であると、判断する。この場合、コントローラ３７は、ステップ３（Ｓ３）の処理を実行する。

【0142】

一方で、第２変化量ＹＳ２が第５所定値（≒０）に一致しない場合（Ｓ１４でＮｏ）、コントローラ３７は、旋回状態の船舶１の船体角度がヨー軸まわりに依然として変化していると判断する。この場合、コントローラ３７は、船舶１の進行方向の調整が必要であると判断する。

【0143】

船舶１の進行方向の調整を行う場合（図７Ｂの破線矢印を参照）、コントローラ３７は、推進機ユニット５に第２転舵開始信号を出力する。これにより、コントローラ３７は、転舵用アクチュエータ１４ｂを再び作動させ、推進機ユニット５の舵角を第５舵角に設定する（Ｓ１５）。

【0144】

例えば、コントローラ３７は、ヨーレートＹＡの時系列データに基づいて、推進機ユニット５の回動方向Ｒ１（図７Ｂのハッチング付きの矢印を参照）を、設定する。コントローラ３７は、第２変化量ＹＳ２が第５所定値（≒０）に到達するように、推進機ユニット５の舵角を第５舵角に設定する。これにより、図７Ｂのハッチング付き矢印のように推進機ユニット５は回動し、図６Ｂの白抜き矢印のように船舶１の進行方向が調整される。

【0145】

なお、第５所定値に代えて、第４所定範囲を閾値として用いてもよい。この場合、第２変化量ＹＳ２が第４所定範囲内である場合（｜ＹＳ２｜＜Ａ４）、コントローラ３７は、船舶１が現状の旋回方向を維持している、又は、船舶１の進行方向の変化が調整されたと、判断する。ここでは、誤差範囲がＡ４によって定義されている。Ａ４は、正数である。誤差範囲はゼロ（０）を含む。

【0146】

また、第２変化量ＹＳ２が第４所定範囲外である場合（｜ＹＳ２｜≧Ａ４）、コントローラ３７は、船舶１の進行方向（現状の旋回方向）が依然として変化していると判断する。この場合、コントローラ３７は、第２変化量ＹＳ２が第４所定範囲内になるように、推進機ユニット５の舵角を第５舵角に設定する。このように、推進機ユニット５の舵角を制御することによって、船舶１の進行方向が調整される。

【0147】

上記のように船舶１の進行方向が補正及び調整された後、コントローラ３７は、推進機ユニット５の舵角が第４舵角又は第５舵角に到達したか否かを、判断する（Ｓ１６）。ここで、推進機ユニット５の舵角が第４舵角又は第５舵角に到達したと判断された場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、コントローラ３７は、ステップ１４（Ｓ１４）の処理を実行する。一方で、推進機ユニット５の舵角が第４舵角又は第５舵角に未到達であると判断された場合（Ｓ１６でＮｏ）、コントローラ３７は、ステップ１６（Ｓ１６）の処理を続行する。

【0148】

上述した操船システム３１では、推進機ユニット５の舵角を第１舵角に設定した状態でトリムタブ７を作動させた場合、推進機ユニット５の舵角を第２舵角又は第３舵角に設定することによって、トリムタブ７の作動による船舶１の進行状態の変化が補正される。これにより、トリムタブ７の作動による船体３の進行状態の変化を抑制することができる。

【0149】

また、トリムタブ７の作動後には、推進機ユニット５の舵角を第４舵角又は第５舵角に設定することによって、船舶１の進行状態が調整される。これにより、トリムタブ７の作動による船体３の進行状態の変化を確実に抑制することができる。

【0150】

＜変形例＞
上記の操船システム３１は、以下のように構成してもよい。

【0151】

（Ａ１）前記実施形態では、姿勢センサ３３が第２検出部の一例である場合の例を示したが、船体位置センサ３５例えばＧＰＳ受信ユニットを用いて、船舶１の進行方向の変化を識別してもよい。

【0152】

この場合、コントローラ３７は、位置データを船体位置センサ３５から取得する。コントローラ３７は、船体位置センサ３５の位置データに基づいて、船舶１の進行方向を示す方向データを算出する。コントローラ３７は、方向データに基づいて推進機ユニット５の舵角を、上述した第４舵角又は第５舵角に、設定する。

【0153】

具体的には、コントローラ３７は、位置データの時系列データに基づいて、方向データを算出する。コントローラ３７は、方向データの時系列データに基づいて、船舶１の進行方向の調整が必要であるか否かを判断する（Ｓ１４）。ここで、船舶１の進行方向の調整が必要である場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、推進機ユニット５の舵角を、第４舵角又は第５舵角に設定する。

【0154】

＜他の実施形態＞
上記の操船システム３１は、以下のように構成してもよい。

【0155】

（Ｂ１）前記実施形態の図６Ｂ，図７Ａ、及び図７Ｂでは、操船システム３１の説明を容易にするために、１対のトリムタブ７の一方（左側のトリムタブ７）が作動する場合を示した。操船システム３１では、１対のトリムタブ７の他方（右側のトリムタブ７）を作動させてもよい。また、１対のトリムタブ７（左右のトリムタブ７）を同時に作動させてもよい。

【0156】

（Ｂ２）前記実施形態では、推進機ユニット５が船外機である場合の例を示したが、推進機ユニット５は船内機であってもよい。また、推進機ユニット５は、電動の船外機であってもよい。

【0157】

（Ｂ３）前記実施形態では、クランク軸２１が鉛直方向に延びる場合の例を示したが、クランク軸２１が延びる方向は他の方向であってもよい。例えば、クランク軸２１が、鉛直方向に交差する方向に延びていても、鉛直方向に垂直な方向に延びていてもよい。

【0158】

（Ｂ４）前記実施形態では、トリムタブ７がトリム調整部の一例である場合の例を示したが、トリム調整部はインターセプターであってもよい。この場合、コントローラ３７は、インターセプター用のアクチュエータを制御する。これにより、インターセプターを水中において、船体の下面から突出させたり、船体の下面より上方に収納したりすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0159】

本発明によれば、船舶の操船システム及び船舶の操船方法によって、トリム調整部の作動による船舶の進行状態の変化を抑制することができる。

【符号の説明】

【0160】

１ 船舶
３ 船体
５ 推進機ユニット
７ トリムタブ
３１ 船舶の操船システム
３３ 姿勢センサ
３４ トリムタブアクチュエータ
３５ 船体位置センサ
３７ コントローラ
ＲＡ ロールレートの積分値
ＰＡ ピッチレートの積分値
ＹＡ ヨーレートの積分値
ＹＳ１ ヨーの第１変化量、ヨーレートの第１変化量
ＹＳ２ ヨーレートの第２変化量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】