特開 2022-91207 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】P2022091207

(43)【公開日】2022-06-21

(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 25/42 20060101AFI20220614BHJP

【ＦＩ】

B63H25/42 B

B63H25/42 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020203882

(22)【出願日】2020-12-09

(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】森本 祐生

(72)【発明者】

【氏名】池ヶ谷 祐次

(72)【発明者】

【氏名】中安 良和

(57)【要約】

【課題】操作装置の横方向への操作に従って、船を安定して横方向に移動させる。
【解決手段】コントローラは、所望の動作が真横への移動であるときには、第１デフォルト角を第１目標舵角として、第２デフォルト角を第２目標舵角として、デフォルトスラスト比を目標スラスト比として設定して、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御して船の移動を開始する。コントローラは、船の実際の動作と真横への移動との誤差を減少させるように第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比との少なくとも１つを決定する。コントローラは、第１補正角で第１目標舵角を補正し、第２補正角で第２目標舵角を補正し、補正スラスト比で目標スラスト比を補正する。コントローラは、誤差の検出と、誤差に応じた第１補正角と第２補正角と補正スラスト比との更新とを繰り返す。
【選択図】図１０

【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、
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、
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、
手動操作可能であり、前記船の所望の動作を示す操作信号を出力する操作装置と、
前記操作信号に応じて、前記第１船舶推進器の第１目標舵角と、前記第２船舶推進器の第２目標舵角と、目標スラスト比とを決定し、前記目標スラスト比は、前記第１船舶推進器の第１スラストと前記第２船舶推進器の第２スラストとの大きさの比であり、前記船が前記所望の動作で動作するように、前記第１目標舵角と、前記第２目標舵角と、前記目標スラスト比に従って、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スラストと前記第２スラストとの合力が前記船の重心を通り、且つ、前記合力の方向が真横となるように予め設定された、前記第１目標舵角の第１デフォルト角と、前記第２目標舵角の第２デフォルト角と、前記目標スラスト比のデフォルトスラスト比とを記憶しており、
前記所望の動作が真横への移動であるときには、前記第１デフォルト角を前記第１目標舵角として、前記第２デフォルト角を前記第２目標舵角として、前記デフォルトスラスト比を前記目標スラスト比として設定して、前記第１船舶推進器と前記第２船舶推進器とを制御して前記船の移動を開始し、
前記船の実際の動作と前記真横への移動との誤差を検出し、
前記誤差を減少させるように第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比との少なくとも１つを決定し、
前記第１補正角で前記第１目標舵角を補正し、前記第２補正角で前記第２目標舵角を補正し、前記補正スラスト比で前記目標スラスト比を補正し、
前記誤差の検出と、前記誤差に応じた前記第１補正角と前記第２補正角と前記補正スラスト比との更新とを繰り返す、
システム。

【請求項2】

前記コントローラは、
前記操作装置による操作モードが有効であるかを判定し、
前記操作モードが有効であるときには、前記誤差の検出と前記第１補正角と前記第２補正角と前記補正スラスト比との更新を継続し、
前記操作モードが無効となったときには、前記第１補正角と前記第２補正角と前記補正スラスト比とをゼロにリセットする、
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、前記操作モードが無効となっても、前記第１デフォルト角と、前記第２デフォルト角と、前記デフォルトスラスト比とを維持する、
請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記コントローラは、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含み、
前記コントローラは、
前記第１デフォルト角と、前記第２デフォルト角と、前記デフォルトスラスト比とを、前記不揮発性メモリに格納しており、
前記第１補正角と、前記第２補正角と、前記補正スラスト比とを、前記揮発性メモリに保存する、
請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記コントローラは、前記船の実際の動作が、前記船の回頭を含むときには、
前記船の回頭を減少させるように、前記第１補正角と前記第２補正角とを決定し、
前記第１補正角で前記第１目標舵角を補正し、前記第２補正角で前記第２目標舵角を補正し、
前記誤差の検出を繰り返しながら、前記第１補正角と前記第２補正角との更新を繰り返す、
請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記コントローラは、前記船の実際の動作が、前記船の前後の移動を含むときには、
前記船の前後の移動を減少させるように、補正スラスト比を決定し、
前記補正スラスト比で前記目標スラスト比を補正し、
前記誤差の検出を繰り返しながら、前記補正スラスト比の更新を繰り返す、
請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

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、第２ステアリング軸回りに回転可能な第２船舶推進器とを含む船を制御するための方法であって、
手動操作可能な操作装置から、前記船の所望の動作を示す操作信号を受信することと、
前記操作信号に応じて、前記第１船舶推進器の第１目標舵角と、前記第２船舶推進器の第２目標舵角と、目標スラスト比とを決定し、前記目標スラスト比は、前記第１船舶推進器の第１スラストと前記第２船舶推進器の第２スラストとの大きさの比であり、前記船が前記所望の動作で動作するように、前記第１目標舵角と、前記第２目標舵角と、前記目標スラスト比に従って、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ことと、
前記第１スラストと前記第２スラストとの合力が前記船の重心を通り、且つ、前記合力の方向が真横となるように予め設定された、前記第１目標舵角の第１デフォルト角と、前記第２目標舵角の第２デフォルト角と、前記目標スラスト比のデフォルトスラスト比とを読み出すことと、
前記所望の動作が真横への移動であるときには、前記第１デフォルト角を前記第１目標舵角として、前記第２デフォルト角を前記第２目標舵角として、前記デフォルトスラスト比を前記目標スラスト比として設定して、前記第１船舶推進器と前記第２船舶推進器とを制御して前記船の移動を開始することと、
前記船の実際の動作と前記真横への移動との誤差を検出することと、
前記誤差を減少させるように第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比との少なくとも１つを決定することと、
前記第１補正角で前記第１目標舵角を補正し、前記第２補正角で前記第２目標舵角を補正し、前記補正スラスト比で前記目標スラスト比を補正することと、
前記誤差の検出を繰り返しながら、前記第１補正角と前記第２補正角と前記補正スラスト比との更新を繰り返すこと、
を備える方法。

【請求項8】

前記操作装置による操作モードが有効であるかを判定することと、
前記操作モードが有効であるときには、前記誤差の検出と前記第１補正角と前記第２補正角と前記補正スラスト比との更新を継続することと、
前記操作モードが無効となったときには、前記第１補正角と前記第２補正角と前記補正スラスト比とをゼロにリセットすること
をさらに備える、
請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記操作モードが無効となっても、前記第１デフォルト角と、前記第２デフォルト角と、前記デフォルトスラスト比とを維持すること、
をさらに備える請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記第１デフォルト角と、前記第２デフォルト角と、前記デフォルトスラスト比とは、不揮発性メモリに格納されており、
前記第１補正角と、前記第２補正角と、前記補正スラスト比とを、揮発性メモリに保存すること、
をさらに備える、
請求項７に記載の方法。

【請求項11】

前記船の実際の動作が、前記船の回頭を含むときには、前記船の回頭を減少させるように、前記第１補正角と前記第２補正角とを決定することと、
前記第１補正角で前記第１目標舵角を補正し、前記第２補正角で前記第２目標舵角を補正することと、
前記誤差の検出を繰り返しながら、前記第１補正角と前記第２補正角との更新を繰り返すこと、
をさらに備える請求項７に記載の方法。

【請求項12】

前記船の実際の動作が、前記船の前後の移動を含むときには、前記船の前後の移動を減少させるように、補正スラスト比を決定することと、
前記補正スラスト比で前記目標スラスト比を補正することと、
前記誤差の検出を繰り返しながら、前記補正スラスト比の更新を繰り返すこと、
をさらに備える請求項７に記載の方法。

【請求項13】

船を制御するためのシステムであって、
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、
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、
手動操作可能であり、前記船の所望の動作を示す操作信号を出力する操作装置と、
前記操作信号に応じて、前記第１船舶推進器の第１目標舵角と、前記第２船舶推進器の第２目標舵角と、前記第１船舶推進器の第１スラストの目標大きさを示す第１目標スラストと、前記第２船舶推進器の第２スラストの目標大きさを示す第２目標スラストとを決定し、前記船が前記所望の動作で動作するように、前記第１目標舵角と、前記第２目標舵角と、前記第１目標スラストと、前記第２目標スラストとに従って、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スラストと前記第２スラストとの合力が前記船の重心を通り、且つ、前記合力の方向が真横となるように予め設定された、前記第１目標舵角の第１デフォルト角と、前記第２目標舵角の第２デフォルト角とを記憶しており、
前記所望の動作が真横への移動であるときには、前記第１デフォルト角を前記第１目標舵角として、前記第２デフォルト角を前記第２目標舵角として設定し、前記第１船舶推進器と前記第２船舶推進器とを制御して前記船の移動を開始し、
前記船の実際の動作と前記真横への移動との誤差を検出し、
前記誤差を減少させるように第１補正角と、第２補正角と、第１補正スラストと、第２補正スラストとの少なくとも１つを決定し、
前記第１補正角で前記第１目標舵角を補正し、前記第２補正角で前記第２目標舵角を補正し、前記第１補正スラストで前記第１目標スラストを補正し、前記第２補正スラストで前記第２目標スラストを補正し、
前記誤差の検出と、前記誤差に応じた前記第１補正角と、前記第２補正角と、前記第１補正スラストと、前記第２補正スラストとの更新とを繰り返す、
システム。

【請求項14】

前記コントローラは、
前記操作装置による操作モードが有効であるかを判定し、
前記操作モードが有効であるときには、前記誤差の検出と、前記第１補正角と、前記第２補正角と、前記第１補正スラストと、前記第２補正スラストとの更新を継続し、
前記操作モードが無効となったときには、前記第１補正角と、前記第２補正角と、前記第１補正スラストと、前記第２補正スラストとをゼロにリセットする、
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、前記操作モードが無効となっても、前記第１デフォルト角と、前記第２デフォルト角とを維持する、
請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記コントローラは、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含み、
前記コントローラは、
前記第１デフォルト角と、前記第２デフォルト角とを、前記不揮発性メモリに格納しており、
前記第１補正角と、前記第２補正角と、前記第１補正スラストと、前記第２補正スラストとを、前記揮発性メモリに保存する、
請求項１３に記載のシステム。

【請求項17】

前記コントローラは、前記船の実際の動作が、前記船の回頭を含むときには、
前記船の回頭を減少させるように、前記第１補正角と前記第２補正角とを決定し、
前記第１補正角で前記第１目標舵角を補正し、前記第２補正角で前記第２目標舵角を補正し、
前記誤差の検出を繰り返しながら、前記第１補正角と前記第２補正角との更新を繰り返す、
請求項１３に記載のシステム。

【請求項18】

前記コントローラは、前記船の実際の動作が、前記船の前後の移動を含むときには、
前記船の前後の移動を減少させるように、前記第１補正スラストと前記第２補正スラストとを決定し、
前記第１補正スラストで前記第１目標スラストを補正し、
前記第２補正スラストで前記第２目標スラストを補正し、
前記誤差の検出を繰り返しながら、前記第１補正スラストと前記第２補正スラストとの更新を繰り返す、
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、船を横方向に移動させるように船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に開示されているシステムでは、操作レバーの操作に応じて、船を横方向に移動させるように第１船外機と第２船外機とを制御する。当該システムは、操作レバーが横方向に倒されたときには、第１船外機のスラストと第２船外機のスラストとの合力が横方向を向くように、第１、第２船外機の舵角とスラストの大きさとを制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１６８９２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように船の横移動を行うシステムでは、操船レバーによって指示した船の進行方向に対して実際の進行方向を合わせるためのキャリブレーション作業が行われる。キャリブレーション作業では、システムは、操作レバーが横方向に倒されたときに、実際の船の進行方向と横方向とのズレを認識する。システムは、ズレを解消するための補正量を算出する。

【0005】

上記のようなシステムは、キャリブレーションによって算出した補正量を保存しておき、操作レバーが横方向に倒されたときの第１、第２船外機の舵角とスラストの大きさとを補正量によって補正する。システムがシャットダウンされた後も、システムは補正量を保持する。そして、システムが起動されたときには、保存された補正量を用いて、第１、第２船外機の舵角とスラストの大きさとを補正する。

【0006】

しかし、船には、潮流や風などの外的要因による外力が作用する。外的要因による外力は、一定ではなく、船の位置、或いは時間に応じて変化する。そのため、上記のようにキャリブレーション作業によって、舵角とスラストの大きさとを補正しても、外的要因による外力が変化すれば、実際の船の進行方向は、横方向からズレてしまう。そのため、船を安定して横方向に移動させることは容易ではない。本開示の目的は、操作装置の横方向への操作に従って、船を安定して横方向に移動させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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２船舶推進器と、操作装置と、コントローラとを備える。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。操作装置は、手動操作可能であり、船の所望の動作を示す操作信号を出力する。コントローラは、操作信号に応じて、第１船舶推進器の第１目標舵角と、第２船舶推進器の第２目標舵角と、目標スラスト比とを決定する。目標スラスト比は、第１船舶推進器の第１スラストと第２船舶推進器の第２スラストとの大きさの比である。コントローラは、船が所望の動作で動作するように、第１目標舵角と、第２目標舵角と、目標スラスト比に従って、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御する。コントローラは、第１目標舵角の第１デフォルト角と、第２目標舵角の第２デフォルト角と、目標スラスト比のデフォルトスラスト比とを記憶している。第１デフォルト角と第２デフォルト角とデフォルトスラスト比とは、第１スラストと第２スラストとの合力が船の重心を通り、且つ、合力の方向が真横となるように予め設定されている。コントローラは、所望の動作が真横への移動であるときには、第１デフォルト角を第１目標舵角として、第２デフォルト角を第２目標舵角として、デフォルトスラスト比を目標スラスト比として設定して、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御して船の移動を開始する。コントローラは、船の実際の動作と真横への移動との誤差を検出する。コントローラは、誤差を減少させるように第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比との少なくとも１つを決定する。コントローラは、第１補正角で第１目標舵角を補正し、第２補正角で第２目標舵角を補正し、補正スラスト比で目標スラスト比を補正する。コントローラは、誤差の検出と、誤差に応じた第１補正角と第２補正角と補正スラスト比との更新とを繰り返す。

【0008】

本開示の第２の態様に係る方法は、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを含む船を制御するための方法である。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。当該方法は、以下の処理を備える、手動操作可能な操作装置から、船の所望の動作を示す操作信号を受信することと、操作信号に応じて、第１船舶推進器の第１目標舵角と、第２船舶推進器の第２目標舵角と、目標スラスト比とを決定し、目標スラスト比は、第１船舶推進器の第１スラストと第２船舶推進器の第２スラストとの大きさの比であり、船が所望の動作で動作するように、第１目標舵角と、第２目標舵角と、目標スラスト比に従って、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御することと、第１スラストと第２スラストとの合力が船の重心を通り、且つ、合力の方向が真横となるように予め設定された、第１目標舵角の第１デフォルト角と、第２目標舵角の第２デフォルト角と、目標スラスト比のデフォルトスラスト比とを読み出すことと、所望の動作が真横への移動であるときには、第１デフォルト角を第１目標舵角として、第２デフォルト角を第２目標舵角として、デフォルトスラスト比を目標スラスト比として設定して、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御して船の移動を開始することと、船の実際の動作と真横への移動との誤差を検出することと、誤差を減少させるように第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比との少なくとも１つを決定することと、第１補正角で第１目標舵角を補正し、第２補正角で第２目標舵角を補正し、補正スラスト比で目標スラスト比を補正することと、誤差の検出を繰り返しながら、第１補正角と第２補正角と補正スラスト比との更新を繰り返すこと。

【0009】

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、操作装置と、コントローラとを備える。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。操作装置は、手動操作可能であり、船の所望の動作を示す操作信号を出力する。コントローラは、操作信号に応じて、第１船舶推進器の第１目標舵角と、第２船舶推進器の第２目標舵角と、第１目標スラストと、第２目標スラストとを決定する。第１目標スラストは、第１船舶推進器の第１スラストの目標大きさを示す。第２目標スラストは、第２船舶推進器の第２スラストの目標大きさを示す。コントローラは、船が所望の動作で動作するように、第１目標舵角と、第２目標舵角と、第１目標スラストと、第２目標スラストとに従って、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御する。コントローラは、第１目標舵角の第１デフォルト角と、第２目標舵角の第２デフォルト角とを記憶している。第１デフォルト角と第２デフォルト角とデフォルトスラスト比とは、第１スラストと第２スラストとの合力が船の重心を通り、且つ、合力の方向が真横となるように予め設定されている。コントローラは、所望の動作が真横への移動であるときには、第１デフォルト角を第１目標舵角として、第２デフォルト角を第２目標舵角として設定して、第１船舶推進器と第２船舶推進器とを制御して船の移動を開始する。コントローラは、船の実際の動作と真横への移動との誤差を検出する。コントローラは、誤差を減少させるように第１補正角と、第２補正角と、第１補正スラストと、第２補正スラストとの少なくとも１つを決定する。コントローラは、第１補正角で第１目標舵角を補正し、第２補正角で第２目標舵角を補正し、第１補正スラストで第１目標スラストを補正し、第２補正スラストで第２目標スラストを補正する。コントローラは、誤差の検出と、誤差に応じた第１補正角と、第２補正角と、第１補正スラストと、第２補正スラストとの更新とを繰り返す。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、船の実際の動作と真横への移動との誤差を減少させるように第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比との少なくとも１つが決定される。そして、誤差の検出と、誤差に応じた第１補正角と第２補正角と補正スラスト比との更新とが繰り返される。それにより、外的要因による外力が変化しても、それに応じて第１補正角と第２補正角と補正スラスト比がリアルタイムに決定され、更新される。それにより、船を安定して横方向に移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る船舶推進器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】船の操船システムの構成を示す模式図である。

【図4】操作装置が真横に倒されたときの船舶推進器の制御を示す模式図である。

【図5】操作装置が斜め方向に倒されたときの船舶推進器の制御を示す模式図である。

【図6】操作装置が捻られたときの船舶推進器の制御を示す模式図である。

【図7】操作装置が捻られ、且つ、真横に倒されたときの船舶推進器の制御を示す模式図である。

【図8A】横アシスト制御が無いときの船の動作を示す図である。

【図8B】横アシスト制御があるときの船の動作を示す図である。

【図9A】横アシスト制御が無いときの船の動作を示す図である。

【図9B】横アシスト制御があるときの船の動作を示す図である。

【図10】横アシスト制御の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】

【0012】

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る船舶推進器が搭載された船１００を示す斜視図である。船１００は、複数の船舶推進器１ａ，１ｂを備えている。本実施形態において、船舶推進器１ａ，１ｂは、船外機である。

【0013】

船舶推進器１ａ，１ｂは、船１００の船尾に取り付けられる。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。船舶推進器１ｂは、船１００の右舷に配置される。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。

【0014】

図２は、第１船舶推進器１ａの側面図である。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。

【0015】

第１船舶推進器１ａは、第１駆動ユニット２ａと、ドライブ軸３ａと、プロペラ軸４ａと、第１シフト機構５ａと、ハウジング１０ａとを含む。第１駆動ユニット２ａは、船１００を推進させるスラストを発生させる。第１駆動ユニット２ａは、内燃エンジンである。第１駆動ユニット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。ドライブ軸３ａは、クランク軸１３ａに接続されている。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。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。プロペラ軸４ａは、第１シフト機構５ａを介して、ドライブ軸３ａに接続されている。プロペラ軸４ａにはプロペラ６ａが取り付けられる。

【0016】

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、ドライブ軸３ａからプロペラ軸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。ハウジング１０ａは、第１駆動ユニット２ａと、ドライブ軸３ａと、プロペラ軸４ａと、第１シフト機構５ａとを収容している。

【0017】

図３は、船１００の操船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。

【0018】

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の第１舵角θａが変更される。第１舵角θａは、船１００の前後方向に対する第１船舶推進器１ａの操舵方向の角度である。第１船舶推進器１ａの操舵方向は、第１船舶推進器１ａの前後方向であり、プロペラ軸４ａが延びる方向である。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。

【0019】

第１船舶推進器１ａは、第１駆動コントローラ９ａを含む。第１駆動コントローラ９ａは、CPUなどのプロセッサと、RAM（Random Access Memory）やROM（Read Only Memory）などのメモリとを含む。第１駆動コントローラ９ａ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１駆動コントローラ９ａは、第１駆動ユニット２ａを制御する。

【0020】

第２船舶推進器１ｂは、第１船舶推進器１ａと同様の構造を有している。第２船舶推進器１ｂは、第２駆動ユニット２ｂ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２駆動コントローラ９ｂとを含む。第２船舶推進器１ｂの第２駆動ユニット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、及び第２駆動コントローラ９ｂは、第１船舶推進器１ａの第１駆動ユニット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、及び第１駆動コントローラ９ａと、それぞれ同様の構成である。図４は、船１００と船舶推進器１ａ，１ｂとを模式的に示す図である。図４に示すように、第２船舶推進器１ｂは、第２ステアリング軸１２ｂ回りに回転可能である。

【0021】

操船システムは、ステアリングホイール２４と、リモートコントローラ２５と、操作装置２６と、第１入力装置２７と、第２入力装置２８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、操作装置２６と、第１入力装置２７と、第２入力装置２８とは、船１００の操船席に配置されている。ステアリングホイール２４と、リモートコントローラ２５と、操作装置２６と、第１入力装置２７と、第２入力装置２８とは、手動操作可能である。

【0022】

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。

【0023】

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の第１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の第１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スロットル信号を出力する。

【0024】

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の第２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の第２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スロットル信号を出力する。

【0025】

操作装置２６は、オペレータが船１００の移動方向を前後左右の各方向に操作するための装置である。また、操作装置２６は、オペレータが船１００の回頭動作を操作するための装置である。操作装置２６は、例えばジョイスティックである。操作装置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。操作装置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。操作装置２６は、回転軸Ａｘ１を中心に回転可能である。すなわち、操作装置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。

【0026】

操作装置２６は、センサ２６０を含む。センサ２６０は、操作装置２６の操作を示す操作信号を出力する。操作信号は、操作装置２６の傾倒方向及び傾倒量を含む。操作信号は、操作装置２６の捻り方向及び捻り量を含む。

【0027】

操船システムは、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３１と、メモリ３２とを含む。メモリ３２は、揮発性メモリ３３と、不揮発性メモリ３４とを含む。揮発性メモリ３３は、例えば、SRAM（Static RAM）、或いは、DRAM（Dynamic RAM）などのRAMである。揮発性メモリ３３は、電源の供給が無くなると記憶したデータを失う。不揮発性メモリ３４は、例えばROM、或いはフラッシュメモリである。不揮発性メモリ３４は、電源の供給が無くても、記憶したデータを保持する。

【0028】

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２駆動コントローラ９ａ，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、操作装置２６、第１入力装置２７、及び第２入力装置２８と、有線、或いは無線を介して接続されている。

【0029】

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から操作信号を受信する。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２駆動コントローラ９ａ，９ｂへ指令信号を出力する。指令信号は、第１駆動コントローラ９ａを介して、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２駆動コントローラ９ｂを介して、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。

【0030】

例えば、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への指令信号を出力する。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駆動ユニット２ａへのスロットル指令を出力する。第１駆動コントローラ９ａは、スロットル指令に応じて、第１船舶推進器１ａの出力回転速度を制御する。

【0031】

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への指令信号を出力する。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駆動ユニット２ｂへのスロットル指令を出力する。第２駆動コントローラ９ｂは、スロットル指令に応じて、第２船舶推進器１ｂの出力回転速度を制御する。

【0032】

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。

【0033】

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θａ，θｂを制御する。なお、操船コントローラ３０とは別のコントローラが、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θａ，θｂを制御してもよい。或いは、第１駆動ユニット２ａと第２駆動ユニット２ｂとが、ステアリングホイール２４の操作量に応じて、直接的に、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとの舵角θａ，θｂを制御してもよい。

【0034】

操船システムは、位置センサ３５を含む。位置センサ３５は、船１００の位置を検出する。位置センサ３５は、例えばGPS（Global Positioning System）などのGNSS（Global Navigation Satellite System）の受信機である。ただし、位置センサ３５は、GNSSの受信機以外センサであってもよい。位置センサ３５は、船１００の位置を示す信号を出力する。操船コントローラ３０は、位置センサ３５と通信可能に接続されている。操船コントローラ３０は、位置センサ３５からの信号により、船１００の位置を取得する。また、操船コントローラ３０は、位置センサ３５からの信号により、船１００の速度を取得する。操船システムは、船１００の速度を検出するための別途のセンサを含んでもよい。

【0035】

操船システムは、方位センサ３６を含む。方位センサ３６は、船１００の針路を検出する。方位センサ３６は、例えば、IMU（inertial measurement unit）である。ただし、方位センサ３６は、IMU以外のセンサであってもよい。操船コントローラ３０は、方位センサ３６と通信可能に接続されている。操船コントローラ３０は、方位センサ３６からの信号により、船１００の針路を取得する。

【0036】

第１入力装置２７は、船舶推進器１ａ，１ｂの制御モードを選択するためにオペレータによって操作可能である。第１入力装置２７は、操作装置２６に配置されてもよい。或いは、第１入力装置２７は、操作装置２６とは別に配置されてもよい。第１入力装置２７は、例えばスイッチである。第１入力装置２７は、スイッチに限らず、タッチスクリーンなどの他の装置であってもよい。第１入力装置２７は、オペレータによって選択された制御モードを示す指令信号を出力する。操船コントローラ３０は、第１入力装置２７から指令信号を受信する。操船コントローラ３０は、選択された制御モードに応じて船１００が移動するように、船舶推進器１ａ，１ｂを制御する。制御モードは、操作装置２６による操作モード（以下、単に「操作モード」と呼ぶ）を含む。操船コントローラ３０は、第１入力装置２７の操作に応じて、操作モードの有効と無効とを判定する。

【0037】

第２入力装置２８は、制御モードの設定を行うためにオペレータによって操作可能である。第２入力装置２８は、操作装置２６とは別に配置されてもよい。或いは、第２入力装置２８は、操作装置２６に配置されてもよい。第１入力装置２７は、例えばタッチスクリーンである。第２入力装置２８は、タッチスクリーンに限らず、スイッチなどの他の装置であってもよい。第２入力装置２８は、オペレータによって選択された制御モードの設定を示す指令信号を出力する。操船コントローラ３０は、第２入力装置２８から指令信号を受信する。

【0038】

操作モードが有効であるときには、操船コントローラ３０は、操作装置２６の操作に応じた所望の動作で船１００が動作するように、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとを制御する。操船コントローラ３０は、操作装置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船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向、第１目標スラスト、及び第１目標舵角と、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向、第２目標スラスト、及び第２目標舵角とを決定する。操船コントローラ３０は、操作装置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船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向、第１目標スラスト、及び第１目標舵角と、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向、第２目標スラスト、及び第２目標舵角とを決定する。

【0039】

第１ＦＲ方向は、第１船舶推進器１ａの第１スラストの前方又は後方への方向である。第１目標スラストは、第１船舶推進器１ａの第１スラストの目標大きさである。第１目標舵角は、第１船舶推進器１ａのθａの目標角度である。第２ＦＲ方向は、第２船舶推進器１ｂの第２スラストの前方又は後方への方向である。第２目標スラストは、第２船舶推進器１ｂの第２スラストの目標大きさである。第２目標舵角は、第２船舶推進器１ｂの第２舵角θｂの目標角度である。

【0040】

操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向、第１目標スラスト、及び第１目標舵角に応じて、第１駆動ユニット２ａ、第１シフトアクチュエータ７ａ、及び第１ステアリングアクチュエータ８ａを制御する。操船コントローラ３０は、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向、第２目標スラスト、及び第２目標舵角に応じて、第２駆動ユニット２ｂ、第２シフトアクチュエータ７ｂ、及び第２ステアリングアクチュエータ８ｂを制御する。

【0041】

詳細には、操作装置２６が、捻られずに真横に倒されているときには、操船コントローラ３０は、船１００を真横に平行移動させる（横移動モード）。例えば、操作装置２６が捻られずに真右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の第１ＦＲ方向を前進方向に、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向を後進方向に決定する。また、操船コントローラは、第１スラストＦ１と第２スラストＦ２とのスラスト合力Ｆ３が、船１００の重心Ｇ１を通り、且つ、真右を向くように、第１目標スラスト、第１目標舵角、第２目標スラスト、及び第２目標舵角を決定する。それにより、船１００は、真右に平行移動する。

【0042】

図示を省略するが、操作装置２６が捻られずに真左に倒されているときには、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向を後進方向に、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向を前進方向に決定する。また、操船コントローラ３０は、スラスト合力Ｆ３が、船１００の重心Ｇ１を通り、且つ真左を向くように、第１目標スラスト、第１目標舵角、第２目標スラスト、及び第２目標舵角を決定する。それにより、船１００は、真左に平行移動する。

【0043】

なお、図４において、“Ｎ”は、操作装置２６の中立位置を示している。“Ｆ”は、操作装置２６の操作方向が前進方向であることを示している。“Ｒ”は、操作装置２６の操作方向が後進方向であることを示している。“Ｌ”は、操作装置２６の操作方向が左方向であることを示している。“Ｒ”は、操作装置２６の操作方向が右方向であることを示している。

【0044】

操作装置２６が、捻られずに斜め方向に倒されているときには、操船コントローラ３０は、船１００を斜め方向に移動させる。例えば、操作装置２６が捻られずに右斜め前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の第１ＦＲ方向を前進方向に、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向を後進方向に決定する。また、操船コントローラ３０は、スラスト合力Ｆ３が、船１００の重心Ｇ１を通り、且つ、右斜め前方を向くように、第１目標スラスト、第１目標舵角、第２目標スラスト、及び第２目標舵角を決定する。それにより、船１００は、右斜め前方へ平行移動する。

【0045】

図示を省略するが、操作装置２６が捻られずに左斜め前方に倒されているときには、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向を後進方向に、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向を前進方向に決定する。また、操船コントローラ３０は、スラスト合力Ｆ３が、船１００の重心Ｇ１を通り、且つ、左斜め前方を向くように、第１目標スラスト、第１目標舵角、第２目標スラスト、及び第２目標舵角を決定する。それにより、船１００は、左斜め前方へ平行移動する。操作装置２６が捻られずに右斜め後方、又は左斜め後方に倒されているときには、操船コントローラ３０は、後進方向のスラストが、前進方向のスラストより大きくなるように、第１目標スラストと第２目標スラストとを決定する。

【0046】

なお、操船コントローラ３０は、目標スラスト比に基づいて、第１目標スラストと第２目標スラストとを決定する。目標スラスト比は、第１船舶推進器１ａの第１スラストと第２船舶推進器１ｂの第２スラストとの大きさの比である。第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとは、同じ機種であっても、個体差などの要因によって、出力に差がある場合がある。目標スラスト比は、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとの出力のバランスをとるために用いられる。目標スラスト比については、後に詳細に説明する。操船コントローラ３０は、操作装置２６の傾倒量に応じて、目標スラスト合力を決定する。目標スラスト合力は、スラスト合力Ｆ３の目標値である。操船コントローラ３０は、目標スラスト比に基づいて、目標スラスト合力を分配することで、第１目標スラストと第２目標スラストとを決定する。

【0047】

操作装置２６が倒されずに捻られているときには、操船コントローラ３０は、船１００をその場で回頭させる（その場回頭モード）。例えば、図６に示すように、操作装置２６が倒されずに時計回りに捻られているときには、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向を前進方向に、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向を後進方向に決定する。また、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの操舵方向と、第２船舶推進器１ｂの操舵方向とが、船１００の前後方向に平行になるように、第１目標舵角と第２目標舵角とを決定する。それにより、船１００は、時計回りにその場で回頭する。

【0048】

図示を省略するが、操作装置２６が倒されず反時計回りに捻られているときには、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向を後進方向に、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向を前進方向に決定する。また、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの操舵方向と、第２船舶推進器１ｂの操舵方向とが、船１００の前後方向に平行になるように、第１目標舵角と第２目標舵角とを決定する。それにより、船１００は、反時計回りにその場で回頭する。

【0049】

操作装置２６が、捻られながら真横に倒されているときには、操船コントローラ３０は、船１００を回頭させながら真横に移動させる。例えば、操作装置２６が時計回りに捻られ、且つ、真右へ倒されているときには、操船コントローラ３０は、図７に示すように、第１船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向を前進方向に、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向を後進方向に決定する。また、操船コントローラ３０は、スラスト合力Ｆ３が、船１００の重心Ｇ１の前方の所定位置を通り、且つ、真右を向くように、第１目標スラスト、第１目標舵角、第２目標スラスト、及び第２目標舵角を決定する。それにより、船１００は、時計回りに回頭しながら真右へ移動する。

【0050】

図示を省略するが、操作装置２６が反時計回りに捻られながら真右へ倒されているときには、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの第１ＦＲ方向を前進方向に、第２船舶推進器１ｂの第２ＦＲ方向を後進方向に決定する。また、操船コントローラ３０は、スラスト合力Ｆ３が、船１００の重心Ｇ１の後方の所定位置を通り、且つ真右を向くように、第１目標スラスト、第１目標舵角、第２目標スラスト、及び第２目標舵角を決定する。それにより、船１００は、反時計回りに回頭しながら真右へ移動する。

【0051】

操船コントローラ３０の不揮発性メモリ３４は、横移動モードでの第１デフォルト角と、第２デフォルト角と、デフォルトスラスト比とを記憶している。第１デフォルト角は、横移動モードでの第１目標舵角のデフォルト値である。第２デフォルト角は、横移動モードでの第２目標舵角のデフォルト値である。デフォルトスラスト比は、横移動モードでの目標スラスト比のデフォルト値である。

【0052】

操作モードの起動時には、操船コントローラ３０は、不揮発性メモリ３４から、第１デフォルト角と、第２デフォルト角と、デフォルトスラスト比とを読み出す。そして、操船コントローラ３０は、第１目標舵角と、第２目標舵角と、目標スラスト比として、第１デフォルト角と、第２デフォルト角と、デフォルトスラスト比とをそれぞれ決定する。従って、操船コントローラ３０は、横移動モードの開始時には、第１デフォルト角と、第２デフォルト角と、デフォルトスラスト比と用いて、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとを制御する。第１デフォルト角と、第２デフォルト角と、デフォルトスラスト比とは、横移動モードにおいて、操作装置２６の操作に応じて真横に平行移動するように、予め較正されて、不揮発性メモリ３４に保存されている。

【0053】

しかし、操作装置２６が真横に倒されていても、図８Ａに示すように、潮流や風などの外力により、船１００が斜め方向に移動することがある。或いは、潮流や風などの外力により、操作装置２６が捻られずに真横に倒されていても、図９Ａに示すように、船１００が回頭することがある。そこで、本実施形態に係る操船システムでは、操船コントローラ３０は、横移動モードにおいて、横アシスト制御を実行する。横アシスト制御では、操船コントローラ３０は、船１００が回頭せずに真横に移動するように、第１目標舵角と、第２目標舵角と、目標スラスト比とを補正する。以下、横アシスト制御の処理について説明する。

【0054】

図１０は、横アシスト制御の処理を示すフローチャートである。なお、横アシスト制御は、操作モードが有効であるときに実行される。また、第２入力装置２８によって、横アシスト制御の有効と無効とが設定可能であってもよい。その場合、操作モードが有効であり、且つ、横アシスト制御が有効であるときに、図１０に示す横アシスト制御の処理が実行されてもよい。

【0055】

図１０に示すように、ステップＳ１０１では、操船コントローラ３０は、船１００のヨーレートＡ１を検出する。操船コントローラ３０は、方位センサ３６からの信号により、船１００のヨーレートＡ１を検出する。ステップＳ１０２では、船１００のヨーレートＡ１が閾値Th1以上であるかを判定する。閾値Th1は、例えば、船１００の実際の動作が回頭を含むとみなせる程度のヨーレートの大きさである。船１００のヨーレートＡ１が閾値Th1以上であるときには、処理は、ステップＳ１０３に進む。

【0056】

ステップＳ１０３では、操船コントローラ３０は、第１目標舵角と第２目標舵角とを補正する。操船コントローラ３０は、船１００の回頭を減少させるように、第１補正角と第２補正角とを決定する。すなわち、操船コントローラ３０は、ヨーレートＡ１が０に近づくように、第１補正角と第２補正角とを決定する。例えば、図９Ａのように、船１００が時計回りに回頭しているときには、操船コントローラ３０は、図９Ｂに示すように、第１船舶推進器１ａの操舵方向と第２船舶推進器１ｂの操舵方向との間の角度が大きくなるように、第１補正角と第２補正角とを決定する。

【0057】

操船コントローラ３０は、第１補正角で第１目標舵角を補正し、第２補正角で第２目標舵角を補正する。例えば、操船コントローラ３０は、第１デフォルト角に第１補正角を加えることがで、第１目標舵角を補正する。操船コントローラ３０は、第２デフォルト角に第２補正角を加えることで、第２目標舵角を補正する。或いは、操船コントローラ３０は、第１デフォルト角に第１補正角を乗じることがで、第１目標舵角を補正してもよい。操船コントローラ３０は、第２デフォルト角に第２補正角を乗じることで、第２目標舵角を補正してもよい。

【0058】

操船コントローラ３０は、第１補正角と第２補正角とを揮発性メモリ３３に保存する。操船コントローラ３０は、補正された第１目標舵角と第２目標舵角とで、第１船舶推進器１ａと第２船舶推進器１ｂとを制御する。それにより、第１スラストと第２スラストとの合力の位置が、船１００の重心Ｇ１に近くなる。その結果、図９Ｂに示すように、船１００の回頭が抑えられる。

【0059】

ステップＳ１０４では、操船コントローラ３０は、船１００の前後方向の速度Ｂ１を検出する。操船コントローラ３０は、位置センサからの信号により、船１００の前後方向の速度Ｂ１を検出する。ステップＳ１０５では、操船コントローラ３０は、船１００の前後方向の速度Ｂ１が閾値Th2以上であるかを判定する。閾値Th2は、船１００の実際の動作が、船１００の前後の移動を含むとみなせる程度の速度の大きさである。船１００の前後方向の速度Ｂ１が閾値Th2以上であるときには、処理はステップＳ１０６へ進む。

【0060】

ステップＳ１０６では、操船コントローラ３０は、目標スラスト比を補正する。操船コントローラ３０は、船１００の前後の移動を減少させるように、補正スラスト比を決定する。すなわち、操船コントローラ３０は、船１００の前後方向の速度Ｂ１が０に近づくように、補正スラスト比を決定する。船１００が斜め後方へ移動するときには、操船コントローラ３０は、前進のスラストが大きくなるように、補正スラスト比を決定する。例えば、図８Ａに示すように、船１００が右斜め後方へ移動するときには、図８Ｂに示すように、操船コントローラ３０は、第１船舶推進器１ａの第１スラストが、第２船舶推進器１ｂの第２スラストよりも大きくなるように、補正スラスト比を決定する。

【0061】

操船コントローラ３０は、補正スラスト比で目標スラスト比を補正する。例えば、操船コントローラ３０は、デフォルトスラスト比に補正スラスト比を加えることで、目標スラスト比を補正する。或いは、操船コントローラ３０は、デフォルトスラスト比に補正スラスト比を乗じることで、目標スラスト比を補正してもよい。

【0062】

操船コントローラ３０は、補正スラスト比を揮発性メモリ３３に保存する。操船コントローラ３０は、補正された目標スラスト比に基づいて、第１目標スラストと第２目標スラストとを決定する。それにより、第１スラストＦ１と第２スラストＦ２とのスラスト合力Ｆ３の方向が、真横に近くなる。その結果、図８Ｂに示すように、船１００の斜め後方への移動が抑えられる。

【0063】

ステップＳ１０７では、操船コントローラ３０は、操作モードが無効であるかを判定する。操船コントローラ３０は、第１入力装置２７からの信号により、操作モードが無効であるかを判定する。操作モードが無効ではないとき、すなわち操作モードが有効であるときは、操船コントローラ３０は、上述したステップＳ１０１－Ｓ１０６の処理を繰り返す。すなわち、操船コントローラ３０は、船１００のヨーレートＡ１の検出を繰り返しながら、第１補正角と第２補正角との更新を繰り返す。また、操船コントローラ３０は、船１００の前後方向の速度Ｂ１の検出を繰り返しながら、補正スラスト比の更新を繰り返す。

【0064】

一方、操作モードが無効となったときには、処理はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、操船コントローラ３０は、補正パラメータをリセットする。補正パラメータは、上述した第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比である。すなわち、操作モードが無効になると、操船コントローラ３０は、第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比を０にリセットすると共に、操作モードを終了する。ただし、操船コントローラ３０は、操作モードが無効となっても、揮発性メモリ３３に記憶されている第１デフォルト角と、第２デフォルト角と、デフォルトスラスト比とを維持する。

【0065】

以上説明した本実施形態に係る操船１００システムでは、横移動モード中の船１００のヨーレートＡ１と船１００の前後方向への速度とが、船１００の実際の動作と真横への移動との誤差として検出される。そして、誤差を減少させるように、第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比とが決定される。そして、誤差の検出と、誤差に応じた第１補正角と第２補正角と補正スラスト比との更新とが繰り返される。それにより、外的要因による外力が変化しても、それに応じて第１補正角と第２補正角と補正スラスト比がリアルタイムに決定され、更新される。それにより、船１００を安定して横方向に移動させることができる。

【0066】

また、操作モードが無効となった時には、第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比とはリセットされる。そのため、次に操作モードが有効になったときには、操作モードの開始初期には、第１デフォルト角と第２デフォルト角とデフォルトスラスト比とによって、第１目標舵角と第２目標舵角と第１目標スラストと第２目標スラストとが決定される。そのため、前回の操作モードの使用時と異なる環境で、新たに操作モードが使用されるときには、前回の環境で決定された第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比とを用いずに、新たな環境に合わせて第１補正角と、第２補正角と、補正スラスト比が決定される。それにより、迅速、且つ、精度よく、船１００を真横に移動させることができる。

【0067】

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。

【0068】

船舶推進器は、船外機に限らず、船内外機、或いはジェット推進器などの他の推進器であってもよい。船舶推進器の構造は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、第１駆動ユニット２ａは、内燃エンジンに限らず、電動モータであってもよい。或いは、第１駆動ユニット２ａは、内燃エンジンと電動モータとのハイブリッドシステムであってもよい。船舶推進器の数は、２つに限らない。船舶推進器の数は、２つより多くてもよい。例えば、船舶推進器の数が３つの場合、中央の船舶推進器は、左右の船舶推進器のいずれか１つと同様に制御されてもよい。その場合、出力方向の同じ２つの船舶推進器のスラストの合計を用いて、上記と同様の制御が行われてもよい。操作装置２６は、ジョイスティックに限らず、タッチスクリーンなどの他の操作装置２６であってもよい。

【0069】

横アシスト制御の処理は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、処理の実行の順番は、上記のものに限らず、変更されてもよい。上記の実施形態の処理の一部が省略されてもよい。上記の実施形態の処理と異なる処理が追加されてもよい。

【0070】

目標スラスト比に代えて、第１目標スラストと第２目標スラストとが補正されてもよい。操船コントローラ３０は、横移動モードにおいて、船１００の前後方向の速度Ｂ１が減少するように、第１補正スラストと第２補正スラストとを決定してもよい。操船コントローラ３０は、第１補正スラストで第１目標スラストを補正してもよい。操船コントローラ３０は、第２補正スラストで第２目標スラストを補正してもよい。第１補正スラストと第２補正スラストとは、揮発性メモリ３３に記憶されてもよい。第１補正スラストと第２補正スラストとは、補正スラスト比と同様に、操作モードが無効となったときにリセットされてもよい。

【0071】

横アシスト制御は、船１００が真横に移動している場合に限らず、斜め方向に移動している場合に適用されてもよい。例えば、操作装置２６が、捻られずに斜め方向に倒されたときに、操船コントローラ３０は、船１００の前後方向の速度が閾値Th3以上であるかを判定してもよい。閾値Th3は、操作装置２６の傾倒量の前後方向の大きさに応じた速度であってもよい。船１００の前後方向の速度が閾値Th3より小さいときに、操船コントローラ３０は、目標スラスト比を補正してもよい。操船コントローラ３０は、船１００の前後方向の速度が閾値Th3に近づくように、補正スラスト比を決定してもよい。

【0072】

横アシスト制御は、操作装置２６が捻られながら真横に倒された場合に適用されてもよい。例えば、操作装置２６が捻られながら真横に倒されたときに、操船コントローラ３０は、船１００の実際のヨーレートＡ１が閾値Th4以上であるかを判定してもよい。船１００のヨーレートＡ１が閾値Th4より小さいときに、操船コントローラ３０は、第１目標舵角と第２目標舵角とを補正してもよい。操船コントローラ３０は、船１００の実際のヨーレートＡ１が閾値Th4に近づくように、第１目標舵角と第２目標舵角とを補正してもよい。

【0073】

横アシスト制御で取得された第１補正角と第２補正角と補正スラスト比とは、横移動モード以外の操作モードで利用されてもよい。例えば、操船コントローラ３０は、その場回頭モードにおいて、補正スラスト比を用いて補正された目標スラスト比によって、第１目標スラストと第２目標スラストを決定してもよい。

【0074】

横アシスト制御において、第１補正角と第２補正角とによる第１目標舵角と第２目標舵角の補正のみが行われてもよい。或いは、横アシスト制御において、補正スラスト比による目標スラスト比の補正のみが行われてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明によれば、操作装置の横方向への操作に従って、船を安定して横方向に移動させることができる。

【符号の説明】

【0076】

１ａ 第１船舶推進器
２ａ 第２船舶推進器
１２ａ 第１ステアリング軸
１２ａ 第２ステアリング軸
２６ 操作装置
３０ 操船コントローラ
３３ 揮発性メモリ
３４ 不揮発性メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】