特開 2022-128242 船を制御するためのシステム及び方法

(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】P2022128242

(43)【公開日】2022-09-01

(54)【発明の名称】船を制御するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B63H 21/21 20060101AFI20220825BHJP

   B63H 20/00 20060101ALI20220825BHJP

   B63H 25/42 20060101ALI20220825BHJP

【ＦＩ】

B63H21/21

B63H20/00 803

B63H25/42 B

B63H25/42 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021026667

(22)【出願日】2021-02-22

(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】櫻田 健人

(57)【要約】

【課題】前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いを低減させることで、船を所定の動作モードで精度よく移動させる。
【解決手段】コントローラは、横移動モードにおいて、第１シフト機構と第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定し、第１船舶推進器のスラストと第２船舶推進器のスラストとの合力が横方向を向くように第１船舶推進器の舵角と第２船舶推進器の舵角とを制御する。コントローラは、横移動モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に設定し、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、横移動モードの開始時に、第２シフト機構を後進状態に切り換えてから、第１シフト機構を遅らせて前進状態に切り換える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船を制御するためのシステムであって、
前進状態と後進状態とに切り替え可能な第１シフト機構を含み、第１ステアリング軸回りに回転可能な第１船舶推進器と、
前記第１船舶推進器を前記第１ステアリング軸回りに回転させる第１ステアリングアクチュエータと、
前進状態と後進状態とに切り替え可能な第２シフト機構を含み、第２ステアリング軸回りに回転可能な第２船舶推進器と、
前記第２船舶推進器を前記第２ステアリング軸回りに回転させる第２ステアリングアクチュエータと、
前記船を横方向に平行移動させる横移動モードにて、前記第１船舶推進器と前記第１ステアリングアクチュエータと前記第２船舶推進器と第２ステアリングアクチュエータとを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記横移動モードにおいて、前記第１シフト機構と前記第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定し、前記第１船舶推進器のスラストと前記第２船舶推進器のスラストとの合力が前記横方向を向くように前記第１船舶推進器の舵角と前記第２船舶推進器の舵角とを制御し、
前記横移動モードにおいて、前記第１シフト機構を前進状態に設定し、前記第２シフト機構を後進状態に設定するときには、前記横移動モードの開始時に、前記第２シフト機構を後進状態に切り換えてから遅らせて前記第１シフト機構を前進状態に切り換える、
システム。

【請求項2】

前記コントローラは、前記横移動モードにおいて、前記第１シフト機構を前進状態に、前記第２シフト機構を後進状態に設定するときには、前記横移動モードの開始時に、前記第２シフト機構を後進状態に切り換えてから、所定の遅延時間後に、前記第１シフト機構を前進状態に切り換える、
請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記コントローラは、
前記第１船舶推進器への要求スラストを決定し、
前記要求スラストの大きさに応じて前記遅延時間を変更する、
請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前移動モードと前記横移動モードとを含む前記船の動作モードを指示するために操作可能な操作装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記操作装置による指示が前記前移動モードから前記横移動モードに変更されたときには、前記横移動モードの開始時に、遅延させずに前記第１シフト機構を前記前進状態に切り換える、
請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

船を制御するためのシステムであって、
前進状態と後進状態とに切り替え可能な第１シフト機構を含む第１船舶推進器と、
前進状態と後進状態とに切り替え可能な第２シフト機構を含む第２船舶推進器と、
前記船を回頭させる回頭モードにて、前記第１船舶推進器と前記第２船舶推進器とを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記回頭モードにおいて、前記第１シフト機構と前記第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定することで、前記船を回頭させ、
前記回頭モードにおいて、前記第１シフト機構を前進状態に、前記第２シフト機構を後進状態に設定するときには、前記回頭モードの開始時に、前記第２シフト機構を後進状態に切り換えてから遅らせて前記第１シフト機構を前進状態に切り換える、
システム。

【請求項6】

前記コントローラは、前記回頭モードにおいて、前記第１シフト機構を前進状態に、前記第２シフト機構を後進状態に設定するときには、前記回頭モードの開始時に、前記第２シフト機構を後進状態に切り換えてから、所定の遅延時間後に、前記第１シフト機構を前進状態に切り換える、
請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記コントローラは、
前記第１船舶推進器への要求スラストを決定し、
前記要求スラストの大きさに応じて前記遅延時間を変更する、
請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前移動モードと前記回頭モードとを含む前記船の動作モードを指示するために操作可能な操作装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記操作装置による指示が前記前移動モードから前記回頭モードに変更されたときには、前記回頭モードの開始時に、遅延させずに前記第１シフト機構を前記前進状態に切り換える、
請求項５に記載のシステム。

【請求項9】

船を制御するためのシステムであって、
前進状態と後進状態とに切り替え可能な第１シフト機構を含む第１船舶推進器と、
前進状態と後進状態とに切り替え可能な第２シフト機構を含む第２船舶推進器と、
所定の動作モードにて、前記第１船舶推進器と前記第２船舶推進器とを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記第１シフト機構と前記第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定することで、前記船を前記所定の動作モードにて移動させ、
前記所定の動作モードにおいて、前記第１シフト機構を前進状態に、前記第２シフト機構を後進状態に設定するときには、前記所定の動作モードの開始時に、前記第２シフト機構を後進状態に切り換えてから遅らせて前記第１シフト機構を前進状態に切り換える、
システム。

【請求項10】

前記コントローラは、前記所定の動作モードにおいて、前記第１シフト機構を前進状態に、前記第２シフト機構を後進状態に設定するときには、前記所定の動作モードの開始時に、前記第２シフト機構を後進状態に切り換えてから、所定の遅延時間後に、前記第１シフト機構を前進状態に切り換える、
請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記コントローラは、
前記第１船舶推進器への要求スラストを決定し、
前記要求スラストの大きさに応じて前記遅延時間を変更する、
請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前移動モードと前記所定の動作モードとを指示するために操作可能な操作装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記操作装置による指示が前記前移動モードから前記所定の動作モードに変更されたときには、前記所定の動作モードの開始時に、遅延させずに前記第１シフト機構を前進状態へ切り換える、
請求項９に記載のシステム。

【請求項13】

船を制御するためのシステムであって、
第１スロットル指令に応じて制御される第１エンジンと、前進状態と後進状態とに切り替え可能な第１シフト機構とを含む第１船舶推進器と、
第２スロットル指令に応じて制御される第２エンジンと、前進状態と後進状態とに切り替え可能な第２シフト機構とを含む第２船舶推進器と、
所定の動作モードにて、前記第１船舶推進器と前記第２船舶推進器とを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記第１シフト機構と前記第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定することで、前記船を前記所定の動作モードにて移動させ、
前記所定の動作モードにおいて、前記第１シフト機構を前進状態に、前記第２シフト機構を後進状態に設定するときには、前記所定の動作モードの開始時に、前記第２エンジンへの前記第２スロットル指令の出力から遅らせて前記第１エンジンへの前記第１スロットル指令を出力する、
システム。

【請求項14】

前記コントローラは、前記所定の動作モードにおいて、前記第１シフト機構を前進状態に、前記第２シフト機構を後進状態に設定するときには、前記所定の動作モードの開始時に、前記第２エンジンへの前記第２スロットル指令の出力から、所定の遅延時間後に、前記第１エンジンへの前記第１スロットル指令を出力する、
請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記コントローラは、
前記第１船舶推進器への要求スラストを決定し、
前記要求スラストの大きさに応じて前記遅延時間を変更する、
請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前移動モードと前記所定の動作モードとを指示するために操作可能な操作装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記操作装置による指示が前記前移動モードから前記所定の動作モードに変更されたときには、前記所定の動作モードの開始時に、遅延させずに前記第１エンジンへの前記第１スロットル指令を出力する、
請求項１３に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船を制御するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、船を所定の動作モードで移動させるように、複数の船舶推進器を制御するシステムが知られている。例えば、特許文献１のシステムは、左船外機と、右船外機と、コントローラと、ジョイスティックとを備えている。ジョイスティックが横方向に操作されると、コントローラは、船が横方向に移動するように、左右の船外機を制御する。

【0003】

詳細には、ジョイスティックが右方向に操作されると、コントローラは、左船外機を前進状態に切り換え、右船外機を後進状態に切り換える。また、コントローラは、左船外機からのスラストと右船外機からのスラストとの合力が、船の重心位置において右方向を向くように、左右の船外機の舵角を制御する。それにより、船が右方向へ平行移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１４０２７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

船舶推進器においては、コントローラからの要求スラストに対する前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性が異なる。後進方向のスラストは、前進方向のスラストよりも遅く、要求スラストに到達する。そのため、所定の動作モードの開始時に、同時に、２つの船舶推進器の一方を前進状態に、他方を後進状態に切り換えた場合には、２つの船舶推進器のスラストが釣り合わず、スラストの大きさに違いが生じる。それにより、船が真横よりも前方へ移動してしまう。本開示の目的は、船を所定の動作モードで精度よく移動させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様に係るシステムは、船を制御するためのシステムである。当該システムは、第１船舶推進器と、第１ステアリングアクチュエータと、第２船舶推進器と、第２ステアリングアクチュエータと、コントローラとを備える。第１船舶推進器は、前進状態と後進状態とに切り替え可能な第１シフト機構を含む。第１船舶推進器は、第１ステアリング軸回りに回転可能である。第１ステアリングアクチュエータは、第１船舶推進器を第１ステアリング軸回りに回転させる。第２船舶推進器は、前進状態と後進状態とに切り替え可能な第２シフト機構を含む。第２船舶推進器は、第２ステアリング軸回りに回転可能である。第２ステアリングアクチュエータは、第２船舶推進器を第２ステアリング軸回りに回転させる。コントローラは、船を横方向に平行移動させる横移動モードにて、第１船舶推進器と第１ステアリングアクチュエータと第２船舶推進器と第２ステアリングアクチュエータとを制御する。

【0007】

コントローラは、横移動モードにおいて、第１シフト機構と第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定し、第１船舶推進器のスラストと第２船舶推進器のスラストとの合力が横方向を向くように第１船舶推進器の舵角と第２船舶推進器の舵角とを制御する。コントローラは、横移動モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に設定し、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、横移動モードの開始時に、第２シフト機構を後進状態に切り換えてから、第１シフト機構を遅らせて前進状態に切り換える。

【0008】

第１の態様に係るシステムでは、横移動モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に設定し、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、横移動モードの開始時に、第２シフト機構が後進状態に切り換えられてから、遅れて第１シフト機構が前進状態に切り換えられる。そのため、前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いが低減される。それにより、船を横移動モードで精度よく移動させることができる。

【0009】

本開示の第２の態様に係るシステムは、船を制御するためのシステムである。当該システムは、第１船舶推進器と、第２船舶推進器と、コントローラとを備える。第１船舶推進器は、前進状態と後進状態とに切り替え可能な第１シフト機構を含む。第２船舶推進器は、前進状態と後進状態とに切り替え可能な第２シフト機構を含む。コントローラは、船を回頭させる回頭モードにて、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御する。

【0010】

コントローラは、回頭モードにおいて、第１シフト機構と第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定することで、船を回頭させる。コントローラは、回頭モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、回頭モードの開始時に、第２シフト機構を後進状態に切り換えてから、第１シフト機構を遅らせて前進状態に切り換える。

【0011】

第２の態様に係るシステムでは、回頭モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に設定し、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、回頭モードの開始時に、第２シフト機構が後進状態に切り換えられてから、遅れて第１シフト機構が前進状態に切り換えられる。そのため、前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いが低減される。それにより、船を回頭モードで精度よく移動させることができる。

【0012】

本開示の第３の態様に係るシステムは、船を制御するためのシステムである。当該システムは、第１船舶推進器と、第２船舶推進器と、コントローラとを備える。第１船舶推進器は、前進状態と後進状態とに切り替え可能な第１シフト機構を含む。第２船舶推進器は、前進状態と後進状態とに切り替え可能な第２シフト機構を含む。コントローラは、所定の動作モードにて、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御する。

【0013】

コントローラは、第１シフト機構と第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定することで、船を所定の動作モードにて移動させる。コントローラは、所定の動作モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、所定の動作モードの開始時に、第２シフト機構を後進状態に切り換えてから、第１シフト機構を遅らせて前進状態に切り換える。

【0014】

第３の態様に係るシステムでは、所定の動作モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に設定し、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、所定の動作モードの開始時に、第２シフト機構が後進状態に切り換えられてから、遅れて第１シフト機構が前進状態に切り換えられる。そのため、前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いが低減される。それにより、船を所定の動作モードで精度よく移動させることができる。

【0015】

本開示の第４の態様に係るシステムは、船を制御するためのシステムである。当該システムは、第１船舶推進器と、第２船舶推進器と、コントローラとを備える。第１船舶推進器は、第１エンジンと第１シフト機構とを含む。第１エンジンは、第１スロットル指令に応じて制御される。第１シフト機構は、前進状態と後進状態とに切り替え可能である。第２船舶推進器は、第２エンジンと第２シフト機構とを含む。第２エンジンは、第２スロットル指令に応じて制御される。第２シフト機構は、前進状態と後進状態とに切り替え可能である。コントローラは、所定の動作モードにて、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御する。

【0016】

コントローラは、第１シフト機構と第２シフト機構との一方を前進状態に、他方を後進状態に設定することで、船を所定の動作モードにて移動させる。コントローラは、所定の動作モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、所定の動作モードの開始時に、第２エンジンへの第２スロットル指令の出力から遅らせて第１エンジンへの第１スロットル指令を出力する。

【0017】

第４の態様に係るシステムでは、所定の動作モードにおいて、第１シフト機構を前進状態に設定し、第２シフト機構を後進状態に設定するときには、所定の動作モードの開始時に、第２エンジンへの第２スロットル指令の出力から、遅れて第１エンジンへの第１スロットル指令が出力される。そのため、前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いが低減される。それにより、船を所定の動作モードで精度よく移動させることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いが低減されることで、船を所定の動作モードで精度よく移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態に係るシステムが搭載された船を示す斜視図である。

【図2】船舶推進器の側面図である。

【図3】システムの構成を示す模式図である。

【図4】左方への横移動モードでの船舶推進器の制御を示す模式図である。

【図5】右方への横移動モードでの船舶推進器の制御を示す模式図である。

【図6】時計回りへの回頭モードでの船舶推進器の制御を示す模式図である。

【図7】反時計回りへの回頭モードでの船舶推進器の制御を示す模式図である。

【図8】左方への横移動モードでの船舶推進器の制御を示すタイミングチャートである。

【図9】右方への横移動モードでの船舶推進器の制御を示すタイミングチャートである。

【図10】遅延時間データの一例を示す図である。

【図11】時計回りへの回頭モードでの船舶推進器の制御を示すタイミングチャートである。

【図12】反時計回りへの回頭モードでの船舶推進器の制御を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図１は、実施形態に係るシステムが搭載された船１００を示す斜視図である。船１００を制御するためのシステムは、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとを備えている。

【0021】

第１、第２船舶推進器１ａ，１ｂは、船１００の船尾に取り付けられる。第１、第２船舶推進器１ａ，１ｂは、船外機である。第１、第２船舶推進器１ａ，１ｂは、船１００の幅方向に並んで配置されている。具体的には、第１船舶推進器１ａは、船１００の左舷に配置される。第２船舶推進器１ｂは、船１００の右舷に配置される。第１、第２船舶推進器１ａ，１ｂは、それぞれ船１００を推進させるスラストを発生させる。

【0022】

図２は、第１船舶推進器１ａの側面図である。以下、第１船舶推進器１ａの構造について説明するが、第２船舶推進器１ｂも第１船舶推進器１ａの構造と同様である。第１船舶推進器１ａは、ブラケット１１ａを介して船１００に取り付けられる。ブラケット１１ａは、第１ステアリング軸１２ａ回りに回転可能に第１船舶推進器１ａを支持する。第１ステアリング軸１２ａは、第１船舶推進器１ａの上下方向に延びている。

【0023】

第１船舶推進器１ａは、第１エンジン２ａと、第１ドライブ軸３ａと、第１プロペラ軸４ａと、第１シフト機構５ａとを含む。第１エンジン２ａは、船１００を推進させるスラストを発生させる。第１エンジン２ａは、内燃エンジンである。第１エンジン２ａは、クランク軸１３ａを含む。クランク軸１３ａは、第１船舶推進器１ａの上下方向に延びている。第１ドライブ軸３ａは、クランク軸１３ａに接続されている。第１ドライブ軸３ａは、第１船舶推進器１ａの上下方向に延びている。第１プロペラ軸４ａは、第１船舶推進器１ａの前後方向に延びている。第１プロペラ軸４ａは、第１シフト機構５ａを介して、第１ドライブ軸３ａに接続されている。第１プロペラ軸４ａにはプロペラ６ａが取り付けられる。

【0024】

第１シフト機構５ａは、前進ギア１４ａと、後進ギア１５ａと、ドッグクラッチ１６ａとを含む。ドッグクラッチ１６ａによってギア１４ａ，１５ａの接続が切り換えられることで、第１ドライブ軸３ａから第１プロペラ軸４ａへの回転の伝達方向が切り換えられる。それにより、船１００の前進と後進とが切り換えられる。

【0025】

詳細には、第１シフト機構５ａは、前進状態と、後進状態と、中立状態とに切り替え可能である。第１シフト機構５ａが前進状態では、ドッグクラッチ１６ａは前進ギア１４ａに接続される。それにより、第１プロペラ軸４ａを前進方向に回転させるように、第１ドライブ軸３ａの回転が第１プロペラ軸４ａに伝達される。第１シフト機構５ａが後進状態では、ドッグクラッチ１６ａは後進ギア１５ａに接続される。それにより、第１プロペラ軸４ａを後進方向に回転させるように、第１ドライブ軸３ａの回転が第１プロペラ軸４ａに伝達される。第１シフト機構５ａが中立状態では、ドッグクラッチ１６ａは、前進ギア１４ａと後進ギア１５ａとのいずれからも解放される。それにより、第１ドライブ軸３ａの回転は、第１プロペラ軸４ａに伝達されない。

【0026】

図３は、船１００を制御するためのシステムの構成を示す模式図である。図３に示すように、第１船舶推進器１ａは、第１シフトアクチュエータ７ａと第１ステアリングアクチュエータ８ａとを含む。第１シフトアクチュエータ７ａは、第１シフト機構５ａのドッグクラッチ１６ａに接続されている。第１シフトアクチュエータ７ａは、ドッグクラッチ１６ａを動作させることで、ギア１４ａ，１５ａの接続を切り換える。それにより、船１００の前進と後進とが切り換えられる。第１シフトアクチュエータ７ａは、例えば電動モータである。ただし、第１シフトアクチュエータ７ａは、電動シリンダ、油圧モータ、或いは油圧シリンダなどの他のアクチュエータであってもよい。

【0027】

第１ステアリングアクチュエータ８ａは、第１船舶推進器１ａに接続されている。第１ステアリングアクチュエータ８ａは、第１船舶推進器１ａを第１ステアリング軸１２ａ回りに回転させる。それにより、第１船舶推進器１ａの舵角が変更される。舵角は、第１船舶推進器１ａの前後方向に対する第１プロペラ軸４ａの角度である。第１ステアリングアクチュエータ８ａは、例えば電動モータである。ただし、第１シフトアクチュエータ７ａは、電動シリンダ、油圧モータ、或いは油圧シリンダなどの他のアクチュエータであってもよい。

【0028】

第１船舶推進器１ａは、第１ＥＣＵ（Electric Control Unit）９ａを含む。第１ＥＣＵ９ａは、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリとを含む。第１ＥＣＵ９ａは、第１船舶推進器１ａを制御するためのプログラム及びデータを記憶している。第１ＥＣＵ９ａは、第１エンジン２ａを制御する。

【0029】

第２船舶推進器１ｂは、第２エンジン２ｂと、第２シフト機構５ｂと、第２シフトアクチュエータ７ｂと、第２ステアリングアクチュエータ８ｂと、第２ＥＣＵ９ｂとを含む。第２船舶推進器１ｂは、第２ステアリング軸１２ｂ（図４参照）回りに回転可能である。第２船舶推進器１ｂの第２エンジン２ｂ、第２シフト機構５ｂ、第２シフトアクチュエータ７ｂ、第２ステアリングアクチュエータ８ｂ、及び第２ＥＣＵ９ｂは、第１船舶推進器１ａの第１エンジン２ａ、第１シフト機構５ａ、第１シフトアクチュエータ７ａ、第１ステアリングアクチュエータ８ａ、及び第１ＥＣＵ９ａと、それぞれ同様の構成である。

【0030】

システムは、ステアリングホイール２４と、リモートコントローラ２５と、ジョイスティック２６と、入力装置２７とを含む。図１に示すように、ステアリングホイール２４と、リモートコントローラ２５と、ジョイスティック２６と、入力装置２７とは、船１００の操船席に配置されている。

【0031】

ステアリングホイール２４は、オペレータが船１００の旋回方向を操作するための装置である。ステアリングホイール２４は、センサ２４０を含む。センサ２４０は、ステアリングホイール２４の操作方向及び操作量を示すステアリング信号を出力する。

【0032】

リモートコントローラ２５は、第１スロットルレバー２５ａと第２スロットルレバー２５ｂとを含む。第１スロットルレバー２５ａは、オペレータが第１船舶推進器１ａのスラストの大きさを調整するための装置である。また、第１スロットルレバー２５ａは、オペレータが、第１船舶推進器１ａのスラストの方向を、前進と後進とに切り替えるための装置である。第１スロットルレバー２５ａは、中立位置から、前進方向と後進方向とに操作可能である。中立位置は、前進方向と後進方向との間の位置である。第１スロットルレバー２５ａはセンサ２５１を含む。センサ２５１は、第１スロットルレバー２５ａの操作方向及び操作量を示す第１スロットル信号を出力する。

【0033】

第２スロットルレバー２５ｂは、オペレータが第２船舶推進器１ｂのスラストの大きさを調整するための装置である。また、第２スロットルレバー２５ｂは、オペレータが、第２船舶推進器１ｂのスラストの方向を、前進と後進とに切り替えるための装置である。第２スロットルレバー２５ｂの構成は、第１スロットルレバー２５ａと同様である。第２スロットルレバー２５ｂはセンサ２５２を含む。センサ２５２は、第２スロットルレバー２５ｂの操作方向及び操作量を示す第２スロットル信号を出力する。

【0034】

ジョイスティック２６は、オペレータが、前後左右の各方向への船１００の動作モードを指示するために操作可能である。また、ジョイスティック２６は、オペレータが船１００を回頭させる回頭モードを指示するために操作可能である。ジョイスティック２６は、中立位置から、少なくとも前後左右の４方向に傾倒可能である。ジョイスティック２６は、４方向以上の方向への指示が可能であってもよく、全方位への指示が可能であってもよい。ジョイスティック２６は、回転軸Ａｘ１を中心に回転可能である。すなわち、ジョイスティック２６は、回転軸Ａｘ１を中心に、中央位置から時計回り及び反時計回りに捻り操作可能である。

【0035】

ジョイスティック２６は、センサ２６０を含む。センサ２６０は、ジョイスティック２６の操作を示すジョイスティック信号を出力する。ジョイスティック信号は、ジョイスティック２６の傾倒方向、及び、傾倒量を含む。ジョイスティック信号は、ジョイスティック２６の捻り方向、及び、捻り量を含む。

【0036】

入力装置２７は、動作モードの設定のために操作可能である。入力装置２７は、例えばタッチスクリーン、或いは、スイッチである。入力装置２７は、入力装置２７に入力された動作モードの設定を示す設定信号を出力する。

【0037】

システムは、操船コントローラ３０を含む。操船コントローラ３０は、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリとを含む。操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａ及び第２船舶推進器１ｂを制御するためのプログラム及びデータを記憶している。操船コントローラ３０は、第１、第２ＥＣＵ９ａ，９ｂと有線、或いは無線を介して接続されている。操船コントローラ３０は、ステアリングホイール２４、リモートコントローラ２５、ジョイスティック２６、及び入力装置２７と接続されている。

【0038】

操船コントローラ３０は、センサ２４０からステアリング信号を受信する。操船コントローラ３０は、センサ２５１，２５２からスロットル信号を受信する。操船コントローラ３０は、センサ２６０からジョイスティック信号を受信する。操船コントローラ３０は、センサ２４０，２５１，２５２，２６０からのこれらの信号に基づいて、第１、第２ＥＣＵ９ａ，９ｂへ指令信号を出力する。

【0039】

指令信号は、第１ＥＣＵ９ａを介して、第１エンジン２ａ、第１シフトアクチュエータ７ａ、第１ステアリングアクチュエータ８ａに送信される。指令信号は、第２ＥＣＵ９ｂを介して、第２エンジン２ｂ、第２シフトアクチュエータ７ｂ、第２ステアリングアクチュエータ８ｂに送信される。

【0040】

操船コントローラ３０は、第１スロットルレバー２５ａの操作方向に応じて、第１シフトアクチュエータ７ａへの第１シフト指令を出力する。それにより、第１船舶推進器１ａの前進と後進とが切り替えられる。操船コントローラ３０は、第１スロットルレバー２５ａの操作量に応じて、第１エンジン２ａへの第１スロットル指令を出力する。第１ＥＣＵ９ａは、第１スロットル指令に応じて、第１船舶推進器１ａのスラストを制御する。なお、センサ２５１からの第１スロットル信号は、第１ＥＣＵ９ａへ直接的に入力されてもよい。第１ＥＣＵ９ａは、センサ２５１からの第１スロットル信号に応じて、第１エンジン２ａへの第１スロットル指令を出力してもよい。

【0041】

操船コントローラ３０は、第２スロットルレバー２５ｂの操作方向に応じて、第２シフトアクチュエータ７ｂへの第２シフト指令を出力する。それにより、第２船舶推進器１ｂの前進と後進とが切り替えられる。操船コントローラ３０は、第２スロットルレバー２５ｂの操作量に応じて、第２エンジン２ｂへの第２スロットル指令を出力する。第２ＥＣＵ９ｂは、第２スロットル指令に応じて、第２船舶推進器１ｂのスラストを制御する。なお、センサ２５２からの第２スロットル信号は、第２ＥＣＵ９ｂへ直接的に入力されてもよい。第２ＥＣＵ９ｂは、センサ２５２からの第２スロットル信号に応じて、第２エンジン２ｂへの第２スロットル指令を出力してもよい。

【0042】

操船コントローラ３０は、ステアリングホイール２４の操作方向及び操作量に応じて、第１、第２ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂへの指令信号を出力する。ステアリングホイール２４が中立位置から左方に操作されると、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとが右方に回転するように、第１、第２ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂを制御する。それにより、船１００は左方に旋回する。

【0043】

ステアリングホイール２４が中立位置から右方に操作されると、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとが左方に回転するように、第１、第２ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂを制御する。それにより、船１００は右方に旋回する。また、操船コントローラ３０は、ステアリングホイール２４の操作量に応じて、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとの舵角を制御する。

【0044】

操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６の傾倒方向、及び、傾倒量に応じて、第１、第２エンジン２ａ，２ｂ、第１、第２シフトアクチュエータ７ａ，７ｂ、及び第１、第２ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂへの指令信号を出力する。操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６の傾倒方向に対応した方向に、傾倒量に対応した速度で、船１００が平行移動するように、第１、第２エンジン２ａ，２ｂ、第１、第２シフトアクチュエータ７ａ，７ｂ、及び第１、第２ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂを制御する。

【0045】

ジョイスティック２６が前方に倒されているときには、操船コントローラ３０は、船１００を前方に移動させる（前移動モード）。ジョイスティック２６が後方に倒されているときには、操船コントローラ３０は、船１００を後方に移動させる（後移動モード）。

【0046】

ジョイスティック２６が左方、又は、右方に倒されているときには、操船コントローラ３０は、船１００を左方、又は、右方に横移動させる（横移動モード）。例えば、ジョイスティック２６が右方に倒されているときには、操船コントローラ３０は、図４に示すように、第１船舶推進器１ａに前進のスラストＦ１を発生させ、第２船舶推進器１ｂに後進のスラストＦ２を発生させる。操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａのスラストＦ１と第２船舶推進器１ｂのスラストＦ２との合力Ｆ３が、船１００の右方を向くように、第１、第２船舶推進器１ａ，１ｂのスラストと舵角とを制御する。それにより、船１００が真右に平行移動する。

【0047】

ジョイスティック２６が左方に倒されているときには、操船コントローラ３０は、図５に示すように、第１船舶推進器１ａに後進のスラストＦ１を発生させ、第２船舶推進器１ｂに前進のスラストＦ２を発生させる。操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａのスラストＦ１と第２船舶推進器１ｂのスラストＦ２との合力Ｆ３が、船１００の左方を向くように、第１、第２船舶推進器１ａ，１ｂのスラストと舵角とを制御する。それにより、船１００が真左に平行移動する。

【0048】

操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６の捻り方向に対応した方向に、捻り量に対応した速度で、船１００が回頭するように、第１、第２エンジン２ａ，２ｂ、第１、第２シフトアクチュエータ７ａ，７ｂ、及び第１、第２ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂを制御する（回頭モード）。例えば、ジョイスティック２６が時計回りに捻られたときには、図６に示すように、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａに前進のスラストを発生させ、第２船舶推進器１ｂに後進のスラストを発生させる。それにより、船１００が時計回りに回頭する。

【0049】

ジョイスティック２６が反時計回りに捻られたときには、図７に示すように、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａに後進のスラストを発生させ、第２船舶推進器１ｂに前進のスラストを発生させる。それにより、船１００が反時計回りに回頭する。

【0050】

操船コントローラ３０は、上述した横移動モードの開始時に、前進状態へのシフトを遅らせるシフトディレイ制御を実行する。シフトディレイ制御では、操船コントローラ３０は、船舶推進器１ａ，１ｂの一方のシフト機構を後進状態に切り換えてから、他方のシフト機構を遅らせて前進状態に切り換える。

【0051】

例えば、操船コントローラ３０は、右方への横移動モードの開始時には、第２船舶推進器１ｂの第２シフト機構５ｂを後進状態に切り換えてから、第１船舶推進器１ａの第１シフト機構５ａを遅らせて前進状態に切り換える。操船コントローラ３０は、左方への横移動モードの開始時には、第１船舶推進器１ａの第１シフト機構５ａを後進状態に切り換えてから、第２船舶推進器１ｂの第２シフト機構５ｂを遅らせて前進状態に切り換える。

【0052】

図８は、右方への横移動モードの開始時におけるジョイスティック信号とシフト指令を示すタイミングチャートである。図８に示すように、操船コントローラ３０は、時間Ｔ１において、右方へのジョイスティック信号を受信する。それにより、操船コントローラ３０は、右方への横移動モードを開始する。操船コントローラ３０は、時間Ｔ１において右方へのジョイスティック信号を受信すると、まず第２船舶推進器１ｂへ後進のシフト指令を出力して、第２シフト機構５ｂを後進状態に切り換える。そして、操船コントローラ３０は、時間Ｔ１から遅延時間経過後の時間Ｔ２において、第１船舶推進器１ａへ前進のシフト指令を出力して、第１シフト機構５ａを前進状態に切り換える。

【0053】

図９は、左方への横移動モードの開始時におけるジョイスティック信号とシフト指令を示すタイミングチャートである。図９に示すように、操船コントローラ３０は、時間Ｔ１において、左方へのジョイスティック信号を受信する。それにより、操船コントローラ３０は、左方への横移動モードを開始する。操船コントローラ３０は、時間Ｔ１において左方へのジョイスティック信号を受信すると、まず第１船舶推進器１ａへ後進のシフト指令を出力して、第１シフト機構５ａを後進状態に切り換える。そして、操船コントローラ３０は、時間Ｔ１から遅延時間経過後の時間Ｔ２において、第２船舶推進器１ｂへ前進のシフト指令を出力して、第２シフト機構５ｂを前進状態に切り換える。

【0054】

操船コントローラ３０は、前進の要求スラストの大きさに応じて、シフトディレイ制御での遅延時間を変更する。操船コントローラ３０は、遅延時間データを参照して、前進の要求スラストから、遅延時間を決定する。遅延時間データは、前進の要求スラストと遅延時間との関係を規定する。操船コントローラ３０は、遅延時間データを記憶している。

【0055】

例えば、操船コントローラ３０は、右方へのジョイスティック２６の傾倒量に応じて、第１船舶推進器１ａの前進の要求スラストと、第２船舶推進器１ｂの後進の要求スラストとを決定する。操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの前進の要求スラストに基づいて、右方への横移動モードの開始時の遅延時間を決定する。操船コントローラ３０は、左方へのジョイスティック２６の傾倒量に応じて、第１船舶推進器１ａの後進の要求スラストと、第２船舶推進器１ｂの前進の要求スラストとを決定する。操船コントローラ３０は、第２船舶推進器１ｂの前進の要求スラストに基づいて、左方への横移動モードの開始時の遅延時間を決定する。

【0056】

図１０は、遅延時間データの一例を示す図である。図１０に示すように、遅延時間データは、前進の要求スラストの増大に応じて、段階的に増大する遅延時間を規定している。ただし、遅延時間データは、図１０に示すものに限らず、変更されてもよい。例えば、遅延時間データは、前進の要求スラストの増大時に応じて、直線状に増大する遅延時間を規定してもよい。或いは、遅延時間データは、前進の要求スラストの増大に応じて、曲線状に増大する遅延時間を規定してもよい。

【0057】

操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６が、中立位置から、左方又は右方に操作されたときに、シフトディレイ制御を実行する。操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６が、後方から、左方又は右方に操作されたときに、シフトディレイ制御を実行する。操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６が、左右の一方から、他方へ操作されたときに、シフトディレイ制御を実行する。

【0058】

ただし、操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６が、前方から、左方又は右方に操作されたときには、シフトディレイ制御を実行しない。すなわち、操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６による指示が前移動モードから横移動モードに変更されたときには、横移動モードの開始時に、遅延させずに前進の船舶推進器のシフト機構を前進状態に切り換える。

【0059】

操船コントローラ３０は、回頭モードの開始時にシフトディレイ制御を実行する。例えば、操船コントローラ３０は、時計回りへの回答モードの開始時には、第２船舶推進器１ｂの第２シフト機構５ｂを後進状態に切り換えてから、第１船舶推進器１ａの第１シフト機構５ａを遅らせて前進状態に切り換える。操船コントローラ３０は、反時計回りへの回答モードの開始時には、第１船舶推進器１ａの第１シフト機構５ａを後進状態に切り換えてから、第２船舶推進器１ｂの第２シフト機構５ｂを遅らせて前進状態に切り換える。

【0060】

図１１は、時計回りへの回頭モードの開始時におけるジョイスティック信号とシフト指令を示すタイミングチャートである。図１１に示すように、操船コントローラ３０は、時間Ｔ１において、時計回りへのジョイスティック信号を受信する。それにより、操船コントローラ３０は、時計回りへの回頭モードを開始する。操船コントローラ３０は、時間Ｔ１において時計回りへのジョイスティック信号を受信すると、まず第２船舶推進器１ｂへ後進のシフト指令を出力して、第２シフト機構５ｂを後進状態に切り換える。そして、操船コントローラ３０は、時間Ｔ１から遅延時間経過後の時間Ｔ２において、第１船舶推進器１ａへ前進のシフト指令を出力して、第１シフト機構５ａを前進状態に切り換える。

【0061】

図１２は、反時計回りへの回頭モードの開始時におけるジョイスティック信号とシフト指令を示すタイミングチャートである。図１２に示すように、操船コントローラ３０は、時間Ｔ１において、反時計回りへのジョイスティック信号を受信する。それにより、操船コントローラ３０は、反時計回りへの回頭モードを開始する。操船コントローラ３０は、時間Ｔ１において反時計回りへのジョイスティック信号を受信すると、まず第１船舶推進器１ａへ後進のシフト指令を出力して、第１シフト機構５ａを後進状態に切り換える。そして、操船コントローラ３０は、時間Ｔ１から遅延時間経過後の時間Ｔ２において、第２船舶推進器１ｂへ前進のシフト指令を出力して、第２シフト機構５ｂを前進状態に切り換える。なお、操船コントローラ３０は、横移動モードの開示時と同様に、回頭モードの開示時の遅延時間を、前進の要求スラストの大きさに応じて、変更する。

【0062】

操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６が、中立位置から、時計回り又は反時計回りに捻られたときには、シフトディレイ制御を実行する。操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６が、時計回りと反時計回りとの一方から他方へ捻られたときには、シフトディレイ制御を実行する。

【0063】

ただし、操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６が、前後左右のいずれかから、時計回り又は反時計回りに捻られたときには、シフトディレイ制御を実行しない。すなわち、操船コントローラ３０は、ジョイスティック２６による指示が、前後左右のいずれかの移動モードから、回頭モードに変更されたときには、回頭モードの開始時に、遅延させずに前進の船舶推進器のシフト機構を前進状態に切り換える。

【0064】

以上説明した本実施形態に係るシステムでは、横移動モード及び回頭モードにおいて、シフトディレイ制御が実行される。そのため、前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いが低減される。それにより、船１００を横移動モード及び回頭モードで精度よく移動させることができる。

【0065】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0066】

船舶推進器は、船外機に限らず、変更されてもよい。例えば、船舶推進器は、船内外機、或いは、ジェット推進器であってもよい。船舶推進器の数は２つに限らず、２つより多くてもよい。

【0067】

上記の実施形態では、動作モードを指示するための操作装置の一例としてジョイスティックが挙げられている。しかし、操作装置は、ジョイスティックに限らず、変更されてもよい。例えば、操作装置は、スイッチ、或いはタッチスクリーンなどの他の装置であってもよい。

【0068】

上記の実施形態では、操船コントローラ３０は、シフトディレイ制御によって、前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いを低減させている。しかし、操船コントローラ３０は、スロットルディレイ制御によって、スラストの大きさの違いを低減させてもよい。スロットルディレイ制御では、操船コントローラ３０は、前進の船舶推進器のエンジンへのスロットル信号を、後進の船舶推進器のエンジンへのスロットル信号よりも遅らせて出力する。

【0069】

例えば、操船コントローラ３０は、右方への横移動モードの開始時に、第２エンジン２ｂへの第２スロットル信号の出力から、第１エンジン２ａへの第１スロットル信号を遅らせて送らせて出力してもよい。操船コントローラ３０は、左方への横移動モードの開始時に、第１エンジン２ａへの第１スロットル信号の出力から、第２エンジン２ｂへの第２スロットル信号を遅らせて送らせて出力してもよい。

【0070】

操船コントローラ３０は、時計回りへの回頭モードの開始時に、第２エンジン２ｂへの第２スロットル信号の出力から、第１エンジン２ａへの第１スロットル信号を遅らせて送らせて出力してもよい。操船コントローラ３０は、反時計回りへの回頭モードの開始時に、第１エンジン２ａへの第１スロットル信号の出力から、第２エンジン２ｂへの第２スロットル信号を遅らせて出力してもよい。

【0071】

スロットルディレイ制御においても、操船コントローラ３０は、上記の実施形態と同様に、前進の要求スラストの大きさに応じて遅延時間を変更してもよい。また、操船コントローラ３０は、上記の実施形態と同様に、横移動モード又は回頭モードの操作の前のジョイスティック２６の操作に応じて、スロットルディレイ制御を実行しなくてもよい。

【0072】

シフトディレイ制御、或いはスロットルディレイ制御が実行される所定の動作モードは、横移動モードと回頭モードとに限られず、変更されてもよい。例えば、横移動モードのみにおいて、シフトディレイ制御、或いはスロットルディレイ制御が実行されてもよい。回頭モードのみにおいて、シフトディレイ制御、或いはスロットルディレイ制御が実行されてもよい。或いは、横移動モードと回頭モードと以外の動作モードにおいて、シフトディレイ制御、或いはスロットルディレイ制御が実行されてもよい。例えば、船が所定の軌跡に従って移動するように船舶推進器を制御する自動操船モードにおいて、シフトディレイ制御、或いはスロットルディレイ制御が実行されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明によれば、前進方向のスラストと後進方向のスラストとの過渡特性の違いによるスラストの大きさの違いが低減されることで、船を所定の動作モードで精度よく移動させることができる。

【符号の説明】

【0074】

１ａ第１船舶推進器 ，１ｂ：第２船舶推進器， ５ａ：第１シフト機構， ５ｂ：第２シフト機構， ８ａ：第１ステアリングアクチュエータ， ８ｂ：第２ステアリングアクチュエータ， １２ａ：第１ステアリング軸， １２ｂ：第２ステアリング軸， ３０：操船コントローラ， ２６：ジョイスティック（操作装置）， １００：船

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】