特開 2022-179145 船舶推進制御システム及び船舶

(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】P2022179145

(43)【公開日】2022-12-02

(54)【発明の名称】船舶推進制御システム及び船舶

(51)【国際特許分類】

   B63H 21/21 20060101AFI20221125BHJP

   B63H 20/00 20060101ALI20221125BHJP

   B63B 79/40 20200101ALI20221125BHJP

   B63H 25/42 20060101ALI20221125BHJP

   B63H 23/30 20060101ALI20221125BHJP

   G05D 1/00 20060101ALI20221125BHJP

【ＦＩ】

B63H21/21

B63H20/00 803

B63B79/40

B63H25/42 G

B63H23/30

G05D1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021086424

(22)【出願日】2021-05-21

(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】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(74)【代理人】

【識別番号】100118278

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 聡

(72)【発明者】

【氏名】池ヶ谷 祐次

【テーマコード（参考）】

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H301AA03

5H301AA10

5H301JJ00

5H301JJ06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】船舶が目標位置を通り過ぎるのを抑制する。
【解決手段】船舶の船舶推進制御システム１５は複数の船外機１２を制御するＢＣＵ１６を備え、各船外機１２は、エンジン１３と、該エンジン１３の駆動力に基づいて推力を発生するプロペラ１４とを有し、ＢＣＵ１６は、予め設定された航路に追従して船舶を航行させるように船舶の動きを制御し、予め設定された航路には、船舶を停船させる目標位置が設定され、ＢＣＵ１６は、減速開始位置に船舶が到達すると、各船外機１２のエンジン１３をアイドル状態に移行させ、さらに、ＢＣＵ１６は、船舶が目標位置に到達する前に、目標位置までの残距離が船速に応じて設定される停船必要距離以下となった場合、一部の船外機１２をシフトアウトする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶の動きと、前記船舶へ推力を付与する複数の推進機を制御する制御部を備える船舶推進制御システムであって、
各前記推進機は、動力源と、該動力源の駆動力に基づいて前記推力を発生する推力発生器とを有し、
前記制御部は、予め設定された航路に追従して前記船舶を航行させるように前記船舶の動きを制御し、
前記予め設定された航路には、前記船舶を停船させる目標位置が設定され、
前記制御部は、前記目標位置から減速必要距離だけ離れた減速開始位置に前記船舶が到達すると、各前記推進機の動力源の駆動力を低減し、
さらに、前記制御部は、各前記推進機の動力源の駆動力を低減した後、所定の条件に応じて、少なくとも１つの前記推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断する、船舶推進制御システム。

【請求項2】

前記所定の条件は、前記目標位置までの距離が、前記船舶を前記目標位置で停船させるための減速に必要な距離以下である、請求項１に記載の船舶推進制御システム。

【請求項3】

前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達が遮断される前記推進機の数は、前記船舶の船体の大きさ及び前記船舶が備える前記推進機の数の少なくとも１つに応じて変更される、請求項１又は２に記載の船舶推進制御システム。

【請求項4】

前記減速必要距離は、前記予め設定された航路に沿う距離である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の船舶推進制御システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記目標位置の手前のシフトアウト位置に前記船舶が到達すると、全ての前記推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断し、
前記目標位置から前記シフトアウト位置までの距離は前記減速必要距離よりも短い、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の船舶推進制御システム。

【請求項6】

前記制御部は、全ての前記推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断した後、乗船者に対して前記船舶の定点保持制御を開始するための操作を促進する、請求項５に記載の船舶推進制御システム。

【請求項7】

前記船舶を前記目標位置で停船させるための減速に必要な距離は、前記船舶の船速に応じて変更される、請求項２に記載の船舶推進制御システム。

【請求項8】

各前記推進機の動力源の駆動力が低減された後に前記推進機に対する操作が乗船者によって行われた場合、前記制御部は、前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達が遮断された推進機以外の前記推進機の前記動力源の駆動力を前記操作に応じて変更する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の船舶推進制御システム。

【請求項9】

前記制御部は、前記所定の条件に応じて、少なくとも１つの前記推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断した結果、全ての前記推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達が遮断されることになる場合、前記少なくとも１つの推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断しない、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の船舶推進制御システム。

【請求項10】

前記制御部は、各前記推進機の動力源の駆動力を低減した後、前記所定の条件に応じて、少なくとも１つの前記推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達の遮断と回復を繰り返す、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の船舶推進制御システム。

【請求項11】

船舶の動きと、前記船舶へ推力を付与する１つの推進機を制御する制御部を備える船舶推進制御システムであって、
前記１つの推進機は、動力源と、該動力源の駆動力に基づいて前記推力を発生する推力発生器とを有し、
前記制御部は、予め設定された航路に追従して前記船舶を航行させるように前記船舶の動きを制御し、
前記予め設定された航路には、前記船舶を停船させる目標位置が設定され、
前記制御部は、前記目標位置から減速必要距離だけ離れた減速開始位置に前記船舶が到達すると、前記１つの推進機の動力源の駆動力を低減し、
さらに、前記制御部は、前記１つの推進機の動力源の駆動力を低減した後、所定の条件に応じて、前記１つの推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達の遮断と回復を繰り返す、船舶推進制御システム。

【請求項12】

前記所定の条件は、前記目標位置までの距離が、前記船舶を前記目標位置で停船させるための減速に必要な距離以下である、請求項１１に記載の船舶推進制御システム。

【請求項13】

前記減速必要距離は、前記予め設定された航路に沿う距離である、請求項１１又は１２に記載の船舶推進制御システム。

【請求項14】

前記制御部は、前記目標位置の手前のシフトアウト位置に前記船舶が到達すると、前記１つの推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断し、
前記目標位置から前記シフトアウト位置までの距離は前記減速必要距離よりも短い、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の船舶推進制御システム。

【請求項15】

前記制御部は、前記１つの推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断した後、乗船者に対して前記船舶の定点保持制御を開始するための操作を促進する、請求項１４に記載の船舶推進制御システム。

【請求項16】

前記船舶を前記目標位置で停船させるための減速に必要な距離は、前記船舶の船速に応じて変更される、請求項１２に記載の船舶推進制御システム。

【請求項17】

前記１つの推進機の動力源の駆動力が低減された後に前記１つの推進機に対する操作が乗船者によって行われた場合、前記制御部は、前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を回復し、前記動力源の駆動力を前記操作に応じて変更する、請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の船舶推進制御システム。

【請求項18】

船舶の動きと、前記船舶へ推力を付与する複数の推進機を制御する制御部を備える船舶であって、
各前記推進機は、動力源と、該動力源の駆動力に基づいて前記推力を発生する推力発生器とを有し、
前記制御部は、予め設定された航路に追従して前記船舶を航行させるように前記船舶の動きを制御し、
前記予め設定された航路には、前記船舶を停船させる目標位置が設定され、
前記制御部は、前記目標位置から減速必要距離だけ離れた減速開始位置に前記船舶が到達すると、各前記推進機の動力源の駆動力を低減し、
さらに、前記制御部は、各前記推進機の動力源の駆動力を低減した後、所定の条件に応じて、少なくとも１つの前記推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断する、船舶。

【請求項19】

船舶の動きと、前記船舶へ推力を付与する１つの推進機を制御する制御部を備える船舶であって、
前記１つの推進機は、動力源と、該動力源の駆動力に基づいて前記推力を発生する推力発生器とを有し、
前記制御部は、予め設定された航路に追従して前記船舶を航行させるように前記船舶の動きを制御し、
前記予め設定された航路には、前記船舶を停船させる目標位置が設定され、
前記制御部は、前記目標位置から減速必要距離だけ離れた減速開始位置に前記船舶が到達すると、前記１つの推進機の動力源の駆動力を低減し、
さらに、前記制御部は、前記１つの推進機の動力源の駆動力を低減した後、所定の条件に応じて、前記１つの推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達の遮断と回復を繰り返す、船舶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶推進制御システム及び船舶に関する。

【背景技術】

【0002】

発動機の推力と舵を統合的に制御して船舶を目標位置の近傍に留める定点保持制御を実行する船舶が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ユーザが設定した航路をトレースするように船舶を航行させる自動操舵モードであるトラックポイントを実行する船舶も知られており、トラックポイントでは、船舶を停船させる目標位置も設定することができる。そして、目標位置において、船舶は定点保持制御に移行する。

【0003】

ところで、トラックポイントでは、目標位置で船舶を停船させるため、船舶から目標位置までの距離が予め設定された距離を下回ると、スロットルを絞ってエンジンをアイドル状態へ移行させることにより、推力を低下させて船舶を減速させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－２４３５９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、このような船舶推進制御システムを搭載する船舶は、比較的大型のクルーザーが多く、比較的大型のクルーザーは多数の船外機を有するため、各船外機のエンジンをアイドル状態へ移行させても一定量の合計推力が船体に作用し続ける。また、船体も大型であるため、船体の慣性力も大きい。したがって、各船外機のエンジンをアイドル状態へ移行させても船舶は十分に減速できずに目標位置を通り過ぎてしまうことがあり、船舶の推進制御の実現の観点からは改善の余地がある。

【0006】

本発明は、船舶が目標位置を通り過ぎるのを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の一態様による船舶推進制御システムは、船舶の動きと、前記船舶へ推力を付与する複数の推進機を制御する制御部を備え、各前記推進機は、動力源と、該動力源の駆動力に基づいて前記推力を発生する推力発生器とを有し、前記制御部は、予め設定された航路に追従して前記船舶を航行させるように前記船舶の動きを制御し、前記予め設定された航路には、前記船舶を停船させる目標位置が設定され、前記制御部は、前記目標位置から減速必要距離だけ離れた減速開始位置に前記船舶が到達すると、各前記推進機の動力源の駆動力を低減し、さらに、前記制御部は、各前記推進機の動力源の駆動力を低減した後、所定の条件に応じて、少なくとも１つの前記推進機において前記動力源から前記推力発生器への前記駆動力の伝達を遮断する。

【0008】

この構成によれば、推進機の動力源の駆動力が低減された後も、所定の条件に応じて、少なくとも１つの推進機において動力源から推力発生器への駆動力の伝達が遮断されるため、十分な減速を行うことができ、もって、船舶が目標位置を通り過ぎるのを抑制する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、船舶が目標位置を通り過ぎるのを抑制する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る船舶推進制御システムが搭載される船舶を模式的に示す平面図である。

【図2】図１の船舶が搭載する船舶推進制御システムの構成を概略的に説明するためのブロック図である。

【図3】図２におけるリモコンとジョイスティックの構成を概略的に示す外観図である。

【図4】図２におけるＭＦＤの機能を説明するための図である。

【図5】トラックポイントにおける従来の減速制御を模式的に説明するための図である。

【図6】トラックポイントにおいて船舶が従う航路を模式的に説明するための図である。

【図7A】第１の実施の形態における減速制御処理を示すフローチャートである。

【図7B】第１の実施の形態における減速制御処理を示すフローチャートである。

【図8】第１の実施の形態における減速制御を模式的に説明するための図である。

【図9】本発明の第２の実施の形態に係る船舶推進制御システムが搭載される船舶を模式的に示す平面図である。

【図10A】第１の実施の形態における減速制御処理を示すフローチャートである。

【図10B】第１の実施の形態における減速制御処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る船舶推進制御システムが搭載される船舶を模式的に示す平面図である。図１において、船舶１０は、例えば、滑走艇であり、船体１１と５つの船外機１２（推進機）を備える。各船外機１２は船体１１の船尾に取り付けられている。船外機１２は、エンジン１３（動力源）とプロペラ１４（推力発生器）を有する。船外機１２は、エンジン１３の駆動力によって回転されるプロペラ１４によって推力を得、当該推力を船舶１０へ付与する。なお、船外機１２が適用される船舶は、滑走艇に限られず、例えば、排水量型の船舶であってもよい。また、船舶１０が備える船外機１２の数は５つに限られず、少なくとも２つ以上であればよい。各船外機１２はステアリング機構（不図示）によって船体１１に対して向きを変更することが可能であり、これにより、各船外機１２の推力の作用方向を変更して船舶１０の進行方向を変更する。

【0012】

図２は、図１の船舶１０が搭載する船舶推進制御システム１５の構成を概略的に説明するためのブロック図である。図２では、理解を簡易にするために、敢えて２つの船外機１２のみを描画している。

【0013】

図２において、船舶推進制御システム１５は、船外機１２と、ＢＣＵ（Boat Control Unit）１６（制御部）と、ＭＦＤ（Multi Function Display）１７と、ＧＰＳ１８と、コンパス１９と、リモコン２０と、ジョイスティック２１と、ステアリング２２と、操船パネル２３と、リモコンＥＣＵ２４と、ＳＷ（Switch）２５と、を有する。船舶推進制御システム１５の各構成要素は互いに通信可能に接続される。

【0014】

ＧＰＳ１８は、船舶１０の現在位置を把握し、ＢＣＵ１６へ船舶１０の現在位置を送信する。コンパス１９は、船舶１０の進行方向を把握し、ＢＣＵ１６へ船舶１０の進行方向を送信する。ＭＦＤ１７は、船速やエンジン１３の回転数を示すディスプレイであり、タッチパネル３４を備え、乗船者の指示を受け付ける。受け付けられた指示はＢＣＵ１６へ送信される。

【0015】

各船外機１２は、エンジン１３とプロペラ１４の他に、ドライブシャフト２６とクラッチ機構２７を有する。エンジン１３はドライブシャフト２６とクラッチ機構２７を介してプロペラ１４へ接続される。クラッチ機構２７はエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達の遮断と回復を制御する。

【0016】

図３は、図２におけるリモコン２０とジョイスティック２１の構成を概略的に示す外観図である。図３（Ａ）はジョイスティック２１を示し、図３（Ｂ）はリモコン２０を示す。

【0017】

図３（Ａ）において、ジョイスティック２１は、基部２８と、基部２８の頂部に取り付けられたスティック２９と、基部２８に設けられた複数のボタン３０と、を有する。スティック２９は基部２８に対して首振り自在であり、乗船者が直感的に船舶１０の操縦を行えるように、例えば、スティック２９を前後に移動させると、ジョイスティック２１は船舶１０を前後に移動させるための信号を発し、スティック２９を左右に移動させると、ジョイスティック２１は船舶１０を左右に移動させるための信号を発する。また、スティック２９を旋回させると、ジョイスティック２１は船舶１０を旋回させるための信号を発する。ジョイスティック２１からの信号は各リモコンＥＣＵ２４やＢＣＵ１６へ向けて送信される。

【0018】

また、各ボタン３０には各種操船モードの開始・終了の指示が割り当てられ、当該ボタン３０の押し下げに応じて、ジョイスティック２１は、該当する操船モードの開始又は終了の指示信号を各リモコンＥＣＵ２４やＢＣＵ１６へ向けて送信する。各ボタン３０に割り当てられる操船モードとしては、例えば、フィッシュポイント、ステイポイント、ドリフトポイント（いずれも登録商標）やトラックポイントが存在する。フィッシュポイントでは、船舶１０を目標位置（一定の位置）に留め、且つ船舶１０の舳先又は船尾を川の水流や風の流れに対向させるように、各船外機１２の推力と推力の作用方向が制御される。ステイポイントでは、船舶１０を目標位置に留め、且つ船首方向（舳先の向き）を特定の方向に維持するように、船外機１２の推力と推力の作用方向が統合的に制御される。すなわち、フィッシュポイントやステイポイントは、船舶１０を目標位置に留め続けるように船舶１０の移動を制限する定点保持制御である。ドリフトポイントでは、船首方向を特定の方向に維持するように、船外機１２の推力と推力の作用方向が制御される。なお、ドリフトポイントにおいて、船舶１０の移動の制限は行われず、船舶１０は風や水流によって流されて移動する。トラックポイントでは、ＭＦＤ１７において乗船者が予め入力した経路（航路）に追従して船舶１０を航行させるように、船外機１２の推力と推力の作用方向が統合的に制御される。

【0019】

図３（Ｂ）において、リモコン２０は、基部３１と、基部３１の側方に取り付けられたシフトレバー３２と、基部３１に設けられた複数のボタン３３と、を有する。シフトレバー３２は基部３１に対して前後に移動可能であり、乗船者がシフトレバー３２を前方の前進位置に移動させると、リモコン２０は船舶１０を船首方向に移動させるための信号を発し、シフトレバー３２を後方の後進位置に移動させると、リモコン２０は船舶１０を船尾方向に移動させるための信号を発する。また、リモコン２０は乗船者によるシフトレバー３２の操作量に応じて船舶１０の船速を調整するための信号を発する。例えば、シフトレバー３２の前方への操作量が大きいと、船首方向への船速をより増加させるための信号を発し、シフトレバー３２の後方への操作量が大きいと、船尾方向への船速をより増加させるための信号を発する。さらに、乗船者がシフトレバー３２を前進位置と後進位置の間の中立（ニュートラル）位置へ移動させると、リモコン２０はクラッチ機構２７によってエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達を遮断するための信号を発する。また、後述する減速制御処理では、ＢＣＵ１６によって全ての船外機１２のエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達が遮断された後に、乗船者がシフトレバー３２を中立位置へ移動させると、条件に応じて、リモコン２０は定点保持制御を開始するための信号を発する。リモコン２０からの信号は各リモコンＥＣＵ２４やＢＣＵ１６へ向けて送信される。

【0020】

また、各ボタン３３には、ジョイスティック２１のボタン３０と同様に、各種操船モードの開始・終了の指示が割り当てられ、当該ボタン３３の押し下げに応じて、リモコン２０は、該当する操船モードの開始又は終了の指示信号を各リモコンＥＣＵ２４やＢＣＵ１６へ向けて送信する。

【0021】

図２に戻り、ステアリング２２は、乗船者のステアリング操作を受け付け、受け付けられた操作に対応する舵角の信号を各リモコンＥＣＵ２４へ送信する。ＳＷ２５は、各船外機１２の電源オンや始動の指示を受け付け、受け付けられた指示に対応する信号を各リモコンＥＣＵ２４へ送信する。

【0022】

ＢＣＵ１６は、船舶推進制御システム１５の各構成要素から送信された信号に基づいて船舶１０の状況を把握し、各船外機１２が発すべき推力や取るべき推力の作用方向を判断して各リモコンＥＣＵ２４へ送信する。また、ＢＣＵ１６は、トラックポイントを行う際、後述する減速制御を行う。リモコンＥＣＵ２４は、各船外機１２に対応して１つずつ設けられ、ＢＣＵ１６、リモコン２０やジョイスティック２１等から送信された信号に応じて対応する船外機１２の推力と推力の作用方向を制御し、さらに、クラッチ機構２７によるエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達の遮断と回復を制御する。

【0023】

図４は、図２におけるＭＦＤ１７の機能を説明するための図である。上述したように、ＭＦＤ１７はタッチパネル３４を有し、該タッチパネル３４を介して乗船者の指示を受け付ける。ＭＦＤ１７が受け付ける乗船者の指示は、例えば、フィッシュポイントやステイポイントにおける目標位置の設定、並びに、トラックポイントにおいて船舶１０が追従する航路の設定が該当する。タッチパネル３４は海図を表示し、乗船者は海図上の所望のポイントを指やスタイラス等で直接タッチすることによって目標位置や航路を設定する。なお、乗船者はタッチパネル３４に表示されたカーソル（図示しない）をジョイスティック２１のスティック２９を用いて所望のポイントへ移動させることで目標位置や航路を設定してもよい。

【0024】

例えば、乗船者は、ＢＣＵ１６にトラックポイントを実行させる前に、ＭＦＤ１７のタッチパネル３４に表示された海図上の所望のポイントを指等でタッチすることにより、図に示すように、現在位置Ａからの目的地である目標位置Ｄや途中で経由すべき経由位置Ｂ，Ｃを設定する。経由位置Ｂ，Ｃや目標位置Ｄが設定されると、現在位置Ａから経由位置Ｂ，Ｃを経由して目標位置Ｄへ到る航路３５が設定される。これにより、乗船者はタッチパネル３４を用いて直感的に航路３５を設定することができる。

【0025】

なお、図示された経由位置Ｂ，Ｃや目標位置Ｄ、並びに航路３５は一例であり、乗船者は、タッチパネル３４を指等で直接タッチすることによって任意の目標位置や経由位置を設定することができる。また、乗船者はタッチパネル３４において、例えば、ポップアップメニューを表示させることにより、航路３５における移動速度、さらには、目標位置Ｄにおいてフィッシュポイントやステイポイント等の定点保持制御を実行するか否かや目標位置Ｄにおいてドリフトポイントを実行するか否かも設定することができる。

【0026】

航路３５が設定された後、乗船者によってジョイスティック２１のボタン３０やリモコン２０のボタン３３が押し下げられてトラックポイントが実行されると、船舶１０は現在位置Ａから経由位置Ｂ，Ｃを経て目標位置Ｄに到達するように航行する。そして、目標位置Ｄにおいて定点保持制御を実行することが設定されている場合、船舶１０は、目標位置Ｄで停船し、定点保持制御であるフィッシュポイントやステイポイントを実行して目標位置Ｄに留まる。ここで、船舶１０が目標位置Ｄで停船するためには、船舶１０が目標位置Ｄへ到達する前に減速を開始する必要がある。

【0027】

図５は、トラックポイントにおける従来の減速制御を模式的に説明するための図である。図５の事例では、乗船者によってトラックポイントの実行後、目標位置Ｄにおいて定点保持制御を実行することが設定されているものとする。また、以後、船外機１２のエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達の遮断を「シフトアウト」という。

【0028】

図５において、減速を開始しないと目標位置Ｄで停船できない距離である減速必要距離だけ目標位置Ｄから離れた減速開始位置Ｅに船舶１０が到達すると、ＢＣＵ１６によって各船外機１２のエンジン１３のスロットルが絞られてアイドル状態へ移行し、各エンジン１３が発生する駆動力が低減される。これにより、各船外機１２が発生する推力も低下し、船舶１０の船速が低下し始める。

【0029】

その後、各船外機１２のエンジン１３がアイドル状態に維持されたまま、船舶１０は低い船速で目標位置Ｄへと接近する（図中の破線の矢印参照）。そして、目標位置Ｄの少し手前（例えば、目標位置Ｄから数ｍ手前）のシフトアウト位置Ｆに船舶１０が到達すると、ＢＣＵ１６は全ての船外機１２をシフトアウトさせる。また、このとき、ＢＣＵ１６はＭＦＤ１７等に乗船者へシフトレバー３２の中立位置への移動を促進するマークやアイコンを表示させる。なお、ＭＦＤ１７へのマークやアイコンの表示ではなくブザー等を鳴らすことにより、乗船者へシフトレバー３２の中立位置への移動を促進してもよい。これに対応して乗船者がシフトレバー３２を中立位置に移動させると、ＢＣＵ１６は定点保持制御を開始する。

【0030】

また、トラックポイントでは、シフトアウト位置Ｆで全ての船外機１２がシフトアウトされても、船舶１０は慣性力のみで目標位置Ｄへ向けて航行する（図中の細破線の矢印参照）。そして、ＢＣＵ１６は、定点保持制御の一環として船舶１０の進行方向とは逆方向の推力を各船外機１２に発生させて船舶１０を目標位置Ｄで停船させる。

【0031】

船舶１０が減速開始位置Ｅに到達したか否かは、例えば、船舶１０から目標位置Ｄまでの直線距離（図６中の破線の矢印参照）が減速必要距離と等しくなったか否かで判定されるのではなく、船舶１０から目標位置Ｄまでの航路３５に沿う距離（図６中の太実線の矢印参照）が減速必要距離と等しくなったか否かで判定される。また、減速必要距離は、船舶１０の船速、船舶１０が備える船外機１２の数や船体１１の大きさに応じて異なる。具体的には、船舶１０の船速が高く、船舶１０が備える船外機１２の数が多く、船体１１が大きいほど、減速必要距離は長くなる。

【0032】

ところで、船舶１０は５つの船外機１２を備えるため、各船外機１２のエンジン１３がアイドル状態に移行して各船外機１２が発生する推力が低下しても、各船外機１２の推力を合計すると決して低くは無い推力が船体１１へ作用し続ける。その結果、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達したときに、船速が想定した速度よりも高くなっていることがある。したがって、シフトアウト位置Ｆに船舶１０が到達した後に乗船者がシフトレバー３２を中立位置へ移動させて定点保持制御が開始されるまでの間に、船舶１０が目標位置Ｄを通り過ぎ、定点保持制御が開始されて各船外機１２が逆方向の推力を発生しても、船舶１０が目標位置Ｄに留まれないことがある。また、５つの船外機１２を備える船舶１０の船体１１は大型であるため、そもそも船体１１の慣性力が大きい。その結果、船舶１０が目標位置Ｄに到達するまでに定点保持制御が開始されて各船外機１２が逆方向の推力を発生しても、船舶１０の行き足を止めることができず、船舶１０が目標位置Ｄを通り過ぎてしまい、船舶１０が目標位置Ｄに留まれないことがある。

【0033】

本実施の形態では、これに対応して、船舶１０がシフトアウト位置Ｆへ到達する前に、所定の条件に応じて、全ての船外機１２では無く一部の船外機１２をシフトアウトさせる。

【0034】

図７Ａ及び図７Ｂは、本実施の形態における減速制御処理を示すフローチャートであり、図８は、本実施の形態における減速制御を模式的に説明するための図である。本処理は、ＭＦＤ１７において乗船者が航路３５を設定した後に実行される。なお、本処理を実行する際にも、乗船者によってトラックポイントの実行後、目標位置Ｄにおいて定点保持制御を実行することが設定されているものとする。

【0035】

まず、ＢＣＵ１６は、乗船者によってリモコン２０のボタン３３やジョイスティック２１のボタン３０が押し下げられると、押し下げられたボタンがトラックポイントの実行に対応するか否かを判定する（ステップＳ７０１）。押し下げられたボタンがトラックポイントの実行に対応していない場合は本処理を終了する。一方、押し下げられたボタンがトラックポイントの実行に対応している場合、ＢＣＵ１６は船体１１の操船モードをトラックポイントに移行し、船舶１０が航路３５に追従するように各船外機１２の推力と推力の作用方向を制御する。

【0036】

その後、ＢＣＵ１６は、ＧＰＳ１８やコンパス１９から船舶１０の位置、船速や進行方向の情報を取得し、船舶１０が減速開始位置Ｅに到達したか否かを判定する（ステップＳ７０２）。船舶１０が減速開始位置Ｅに到達していない場合はステップＳ７０２に戻り、船舶１０が減速開始位置Ｅに到達している場合、各船外機１２のエンジン１３をアイドル状態に移行させて各船外機１２が発生する推力を低下させ、船舶１０の減速を開始する（ステップＳ７０３）。

【0037】

次いで、ＢＣＵ１６は、リモコン２０のシフトレバー３２の位置に基づいて各エンジン１３のスロットル開度が所定値以下か否かを判定する（ステップＳ７０４）。ここでの所定値は、エンジン１３がアイドル状態となるスロットル開度よりも多少大きいスロットル開度である。スロットル開度が所定値よりも大きい場合は、乗船者がシフトレバー３２を意図的に操作することによって各船外機１２のエンジン１３がアイドル状態に移行するのを阻止する状態、すなわち、乗船者が減速を望んでいない状態と考えられる。ステップＳ７０４の判定の結果、スロットル開度が所定値よりも大きいと、後述するステップＳ７１１へ進み、スロットル開度が所定値以下である場合、ステップＳ７０５へ進む。

【0038】

次いで、ＢＣＵ１６は、ＧＰＳ１８やコンパス１９から目標位置Ｄまでの距離（以下、「残距離」という。）や船速を取得し（ステップＳ７０５）、その後、残距離が停船必要距離以下か否かを判定する（ステップＳ７０６）。ここでの停船必要距離とは、シフトアウト位置Ｆで全ての船外機１２をシフトアウトさせたときに船舶１０を目標位置Ｄで停船させることができる程度に、エンジン１３がアイドル状態に移行した船舶１０を水の抵抗等によって減速させるために必要な距離である。残距離が停船必要距離以下である場合、シフトアウト位置Ｆに到達するまでに船舶１０を十分に減速させることができず、船舶１０は目標位置Ｄを通り過ぎてしまう。

【0039】

なお、停船必要距離はステップＳ７０６の判定時の船速に応じて変化する。具体的には、船速が高いほど停船必要距離は長くなる。また、船舶１０が備える船外機１２の数が多く、船体１１が大きいほど、停船必要距離は長くなる。ステップＳ７０６の判定の結果、残距離が停船必要距離よりも長い場合、後述するステップＳ７１０へ進み、残距離が停船必要距離以下である場合、ステップＳ７０７へ進む。

【0040】

ステップＳ７０７において、ＢＣＵ１６は、シフトアウトさせることができる船外機１２が存在するか否かを判定する。具体的には、未だシフトアウトされていない船外機１２がシフトアウトされると、全ての船外機１２がシフトアウトされた状態となるか否かを判定する。そして、全ての船外機１２がシフトアウトされた状態となる場合、シフトアウトさせることができる船外機１２が存在しないと判定する。

【0041】

ステップＳ７０７の判定の結果、シフトアウトさせることができる船外機１２が存在しないと判定された場合、後述するステップＳ７１０へ進み、シフトアウトさせることができる船外機１２が存在する場合、ステップＳ７０８へ進む。

【0042】

ステップＳ７０８において、ＢＣＵ１６は、シフトアウトさせる船外機１２を選定する。シフトアウトさせる船外機１２の数は、船舶１０の船速、船舶１０が備える船外機１２の数や船体１１の大きさに応じて異なる。具体的には、ステップＳ７０６の判定時の船舶１０の船速が高く、船舶１０が備える船外機１２の数が多く、船体１１が大きいほど、シフトアウトさせる船外機１２の数が増える。また、左舷と右舷の推力バランスを考慮してシフトアウトさせる船外機１２を選定する。具体的には、船首から船尾にかけて船の重心を通る中心線に関して対称な位置に配置された各船外機１２をシフトアウトさせる船外機１２として選定する。

【0043】

次いで、ＢＣＵ１６は選定された船外機１２をシフトアウトさせる（ステップＳ７０９）。図８において、シフトアウトされる船外機１２にはハッチングが附される。このとき、船舶１０の船速は、全体の推力が減少するために全船外機１２のエンジン１３をアイドル状態に移行させたときの船速よりも低下する。

【0044】

その後、ＢＣＵ１６はリモコン２０のシフトレバー３２やジョイスティック２１のスティック２９が乗船者によって操作されたか否かを判定する（ステップＳ７１０）。選定された船外機１２がシフトアウトされた後に乗船者がシフトレバー３２やスティック２９を操作する場合は、例えば、乗船者が航路３５に障害物を発見して回避行動を行うために、船舶１０を増速し、且つ進行方向を変更する場合と考えられる。

【0045】

ステップＳ７１０の判定の結果、シフトレバー３２等の操作が行われたと判定すると、ＢＣＵ１６は、シフトアウトされていない船外機１２の推力を当該操作に応じて増加させて船舶１０を加速する（ステップＳ７１１）。その後、ステップＳ７０２に戻る。一方、シフトレバー３２等の操作が行われていないと判定すると、ＢＣＵ１６は、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達したか否かを判定する（ステップＳ７１２）。船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達していない場合はステップＳ７０４に戻り、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達している場合、全ての船外機１２をシフトアウトさせ（ステップＳ７１３）、さらに、ＭＦＤ１７等に乗船者へシフトレバー３２の中立位置への移動を促進するマークやアイコンを表示させた後、本処理を終了する。

【0046】

本実施の形態によれば、各船外機１２が発生する推力が低下された後であって、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、各エンジン１３のスロットル開度が所定値以下であり、且つ残距離が停船必要距離以下であるときに、選定された船外機１２がシフトアウトされる。これにより、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、船舶１０を十分に減速させることができ、もって、船舶１０が目標位置Ｄを通り過ぎるのを抑制する。

【0047】

また、本実施の形態では、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、各エンジン１３のスロットル開度が所定値よりも大きい場合は、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、船外機１２がシフトアウトされることがない。これにより、乗船者の意図に反して船舶１０が減速されるのを避けることができる。

【0048】

また、本実施の形態では、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、未だシフトアウトされていない船外機１２がシフトアウトされると全ての船外機１２がシフトアウトされた状態となる場合は、未だシフトアウトされていない船外機１２をシフトアウトしない。これにより、全ての船外機１２が推力を失うことが無いため、乗船者が航路３５に障害物を発見して回避行動を行う場合に、船舶１０は乗船者の操作に素早く反応することができ、もって、障害物との衝突を避けることができる。

【0049】

さらに、本実施の形態では、左舷と右舷の推力バランスを考慮してシフトアウトさせる船外機１２が選定されるため、選定された船外機１２をシフトアウトさせた後も左舷と右舷の推力バランスが崩れることがなく、船舶１０の進路保持性を毀損することがない。

【0050】

また、本実施の形態では、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、選定された船外機１２がシフトアウトされた後も、乗船者はシフトレバー３２やスティック２９を操作すると、シフトアウトされていない船外機１２の推力を当該操作に応じて増加させる。これにより、選定された船外機１２がシフトアウトされた後であっても、乗船者は意図的に船舶１０を移動させて障害物との衝突を回避することができる。

【0051】

上述した本実施の形態では、各エンジン１３のスロットル開度が所定値以下であり、且つ残距離が停船必要距離以下であるときに、選定された船外機１２をシフトアウトさせた。しかしながら、各エンジン１３のスロットル開度が所定値以下であれば、残距離が停船必要距離より長くても、選定された船外機１２をシフトアウトさせてもよい。

【0052】

また、各船外機１２が発生する推力が低下された後であって、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、乗船者がリモコン２０のシフトレバー３２を意図的に中立位置へ移動させると、操船モードとしてのトラックポイントが解除される。トラックポイントが解除された後は、ステップＳ７０１に戻り、再度、減速制御処理を実行する。

【0053】

さらに、上述した実施の形態では、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前であって、選定された船外機１２がシフトアウトされた後に、乗船者がシフトレバー３２やスティック２９を操作すると、シフトアウトされていない船外機１２の推力が当該操作に応じて増加されたが、選定された船外機１２がシフトアウトされる前であっても、乗船者がシフトレバー３２やスティック２９を操作すると、船外機１２の推力が当該操作に応じて増加される。また、船外機１２の推力が増加された後は、ステップＳ７０１に戻り、再度、減速制御処理を実行する。

【0054】

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、船舶１０が１つの船外機１２しか備えていない点で第１の実施の形態と異なるのみであるため、重複した構成、作用については説明を省略する。

【0055】

図９は、本発明の第２の実施の形態に係る船舶推進制御システムが搭載される船舶を模式的に示す平面図である。図９において、船舶１０は船外機１２を１つのみ備える。

【0056】

ところで、上述した第１の実施の形態では、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、船舶１０が備える複数の船外機１２のうちの一部の船外機１２をシフトアウトさせた。しかしながら、船舶１０が１つの船外機１２しか備えない場合、当該船外機１２をシフトアウトさせると、推力を発生する船外機１２が存在しなくなり、船舶１０へ推力が作用しなくなるため、船舶１０は障害物の回避行動を取るのが難しくなる。

【0057】

本実施の形態では、これに対応して、船舶１０がシフトアウト位置Ｆへ到達する前に、所定の条件に応じて、船舶１０が備える１つの船外機１２のエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達の遮断と回復を繰り返す（以下、「パターンシフト」という。）。

【0058】

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施の形態における減速制御処理を示すフローチャートである。本処理も、ＭＦＤ１７において乗船者が航路３５を設定した後に実行される。なお、第１の実施の形態における減速制御処理の各ステップと同じ処理を行うステップには、同じ符号を付し、その説明を省略する。

【0059】

まず、ＢＣＵ１６は、ステップＳ７０１～Ｓ７０３を実行し、船外機１２のエンジン１３がアイドル状態に移行させて船舶１０の減速を開始した後、リモコン２０のシフトレバー３２の位置に基づいて各エンジン１３のスロットル開度が所定値以下か否かを判定する（ステップＳ１００１）。ステップＳ１００１の判定の結果、スロットル開度が所定値よりも大きいと、後述するステップＳ１００５へ進み、スロットル開度が所定値以下である場合、ステップＳ７０５へ進む。

【0060】

次いで、ＢＣＵ１６は、ステップＳ７０５を実行し、その後、残距離が停船必要距離以下か否かを判定する（ステップＳ１００２）。本実施の形態の停船必要距離とは、シフトアウト位置Ｆで１つの船外機１２をシフトアウトさせたときに船舶１０を目標位置Ｄで停船させることができる程度に、エンジン１３がアイドル状態に移行した船舶１０を水の抵抗等によって減速させるために必要な距離である。本実施の形態でも、停船必要距離はステップＳ１００２の判定時の船速に応じて変化する。具体的には、船速が高いほど停船必要距離は長くなる。ステップＳ１００２の判定の結果、残距離が停船必要距離よりも長い場合、後述するステップＳ１００４へ進み、残距離が停船必要距離以下である場合、ステップＳ１００３へ進む。

【0061】

次いで、ＢＣＵ１６は船外機１２でパターンシフトを実行する（ステップＳ１００３）。パターンシフトが実行されると、船外機１２ではアイドル状態に移行したエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達の遮断と回復が繰り返されるため、ステップＳ７０３でエンジン１３が単にアイドル状態に移行しただけで、シフトアウトされていない状態よりも、船舶１０の船速は低下する。パターンシフトにおいてエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達が遮断される時間は、船舶１０の船速や船体１１の大きさに応じて異なる。具体的には、ステップＳ１００２の判定時の船舶１０の船速が高く、船体１１が大きいほど、エンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達が遮断される時間は長くなる。

【0062】

その後、ＢＣＵ１６はリモコン２０のシフトレバー３２やジョイスティック２１のスティック２９が乗船者によって操作されたか否かを判定する（ステップＳ１００４）。シフトレバー３２等の操作が行われたと判定すると、ＢＣＵ１６は、パターンシフトを中断してエンジン１３の駆動力のプロペラ１４への伝達を回復させるとともに、当該操作に応じてエンジン１３の駆動力を増加させて船舶１０を加速する（ステップＳ１００５）。その後、ステップＳ７０２に戻る。一方、シフトレバー３２等の操作が行われていないと判定すると、ＢＣＵ１６は、ステップＳ７１１，Ｓ７１２を実行し、さらに、ＭＦＤ１７等に乗船者へシフトレバー３２の中立位置への移動を促進するマークやアイコンを表示させた後、本処理を終了する。

【0063】

本実施の形態によれば、１つの船外機１２が発生する推力が低下された後であって、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、エンジン１３のスロットル開度が所定値以下であり、且つ残距離が停船必要距離以下であるときに、船外機１２でパターンシフトが実行される。これにより、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達する前に、船舶１０を十分に減速させることができ、もって、船舶１０が目標位置Ｄを通り過ぎるのを抑制する。

【0064】

以上、本発明の好ましい各実施の形態について説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【0065】

例えば、船外機１２がエンジンだけでなく発動機としての電気モータも搭載する場合、若しくは電気モータのみを搭載する場合であっても、電気モータがＢＣＵ１６によって制御されるならば、本発明を適用することができる。さらに、船舶１０が船外機１２ではなく、船内外機や船内機を備える場合であっても、船内外機や船内機がＢＣＵ１６によって制御されるならば、本発明を適用することができる。

【0066】

また、ＢＣＵ１６は、船舶１０がシフトアウト位置Ｆに到達した後の乗船者によるシフトレバー３２の中立位置への移動に応じて定点保持制御を開始するが、乗船者によるシフトレバー３２の操作を待つこと無く、単に船舶１０が目標位置Ｄに到達したことに応じて定点保持制御を開始してもよい。

【0067】

さらに、船舶１０が減速開始位置Ｅに到達すると、ＢＣＵ１６は、各船外機１２のエンジン１３をアイドル状態に移行させたが、エンジン１３の回転数をアイドル状態の回転数まで低下させず、常用回転数よりも所定回転数だけ低下させるようにしてもよい。

【0068】

また、第１の実施の形態において、ステップＳ７０８で選定された船外機１２をシフトアウトさせると、船舶１０に作用する全体の推力が低下し、船舶１０の進路保持性が低下するような場合、選定された船外機１２をシフトアウトさせなくてもよい。

【0069】

さらに、第１の実施の形態では、選定された船外機１２をシフトアウトさせたが、ＢＣＵ１６は、選定された船外機１２でパターンシフトを実行することにより、船舶１０をより減速させてもよい。これにより、船舶１０の速度調整の精度を向上することができる。

【0070】

なお、本発明は、上述の各実施の形態の機能を実現するプログラムをＢＣＵ１６が有するメモリ等から読み出し、ＢＣＵ１６が当該プログラムを実行することによって実現されてもよく、または、上述の各実施の形態の機能を実現するプログラムをネットワークや記憶媒体を介して船舶推進制御システム１５に供給し、ＢＣＵ１６が供給されたプログラムを実行することによって実現されてもよい。さらに、本発明は、ＢＣＵ１６が有する１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現されてもよい。

【符号の説明】

【0071】

Ｄ 目標位置、Ｅ 減速開始位置、Ｆ シフトアウト位置、１０ 船舶、１１ 船体、１２ 船外機、１３ エンジン、１４ プロペラ、１５ 船舶推進制御システム１５ ＢＣＵ、１７ ＭＦＤ、２０ リモコン、２１ ジョイスティック、２９ スティック、３２ シフトレバー、３５ 航路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】