特開 2024-171008 船舶運転制御装置

(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】P2024171008

(43)【公開日】2024-12-11

(54)【発明の名称】船舶運転制御装置

(51)【国際特許分類】

   B63H 25/02 20060101AFI20241204BHJP

   B63H 25/04 20060101ALI20241204BHJP

   B63H 20/00 20060101ALI20241204BHJP

   B63H 21/21 20060101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

B63H25/02 B

B63H25/04 D

B63H25/04 H

B63H25/02 A

B63H20/00 803

B63H21/21

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087834

(22)【出願日】2023-05-29

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年６月１日にスズキ・モーター・ユーエスエー・エルエルシーに販売

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100139365

【弁理士】

【氏名又は名称】中嶋 武雄

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】宮木 智彦

(57)【要約】

【課題】船舶の自動運転中に自動運転動作に異常が発生し、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった後に乗員が手動操作部を操作したとき、船舶の速度が急変することを防止し、また、乗員が手動操作部の操作につき違和感を抱くことを防止する。
【解決手段】船舶運転制御装置は、船舶の自動運転中に自動運転制御ユニットの異常等が検知されたときに（Ｓ１～Ｓ３）、自動運転制御ユニットによる船外機の制御を解除し（Ｓ５）、その後、船外機を制御することにより船舶の推進力が零になるまで船舶の推進力を漸減させ（Ｓ６、Ｓ７）、その後、船外機を操作するための操作レバーの位置がニュートラル位置であるか否かを判断し（Ｓ９）、操作レバーの位置がニュートラル位置であることが判断された後に、手動運転制御部による船外機の制御を開始させ、操作レバーの手動操作による船外機の操作を可能にする（Ｓ１０）。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶の推進力を生成する船舶推進機、および前記船舶推進機を手動操作する手動操作部が設けられた前記船舶の運転を制御する船舶運転制御装置であって、
前記手動操作部の手動操作に応じて前記船舶推進機を制御する手動運転制御部と、
前記船舶推進機を前記手動操作部の手動操作によらずに自動的に制御する自動運転制御部と、
前記自動運転制御部の動作の異常を検知する異常検知部と、
前記船舶推進機が前記自動運転制御部により制御されているときに前記異常検知部により前記異常が検知された場合に前記船舶推進機の制御を前記自動運転制御部による制御から前記手動運転制御部による制御に切り替える運転方式切替部とを備え、
前記手動運転制御部は、前記手動操作部の位置がニュートラル位置であるときに、前記船舶の推進力が零となるように前記船舶推進機を制御し、前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置から一方向に移動したときに、前記船舶を前方へ押し動かす推進力が生成されるように前記船舶推進機を制御し、前記手動操作部の位置の前記ニュートラル位置からの一方向における移動量が大きくなるに従って前記船舶を前方へ押し動かす推進力が増加するように前記船舶推進機を制御し、
前記運転方式切替部は、
前記異常検知部により前記異常が検知された場合に前記自動運転制御部による前記船舶推進機の制御を解除する自動運転解除部と、
前記自動運転解除部が前記自動運転制御部による前記船舶推進機の制御を解除した後に、前記船舶推進機を制御することにより、前記船舶の推進力が零になるまで前記船舶の推進力を漸減させる推進力漸減制御部と、
前記推進力漸減制御部による前記船舶推進機の制御によって前記船舶の推進力が零になった後に、前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置であるか否かを判断する操作位置判断部と、
前記推進力漸減制御部による前記船舶推進機の制御によって前記船舶の推進力が零になってから前記操作位置判断部により前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置であることが判断されるまで前記船舶の推進力を零に維持し、前記操作位置判断部により前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置であることが判断された後に、前記手動運転制御部による前記船舶推進機の制御を開始させる手動運転開始部とを備えていることを特徴とする船舶運転制御装置。

【請求項2】

前記自動運転制御部は、前記船舶を一定の速度で直進させるために、または前記船舶を円滑に旋回させるために、前記船舶推進機を制御することにより前記船舶の推進力を変化させることを特徴とする請求項１に記載の船舶運転制御装置。

【請求項3】

前記船舶推進機は、
エンジンと、
スロットルバルブを開閉することにより燃焼用空気の前記エンジンへの流入量を調整するスロットル装置と、
前記エンジンの動力を前記船舶の推進力に変換するプロペラと、
前記エンジンの動力を前記プロペラに伝達するか否かを切り替えるシフト装置とを備え、
前記手動運転制御部は、前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置であるときに、前記スロットルバルブの開度がアイドリング開度となるように前記スロットル装置を制御し、かつ前記エンジンの動力が前記プロペラに伝達されないように前記シフト装置を制御し、前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置から一方向に移動したときに、前記スロットルバルブの開度が前記アイドリング開度よりも大きくなるように前記スロッル装置を制御し、かつ前記エンジンの動力が前記プロペラに伝達されるように前記シフト装置を制御し、前記手動操作部の位置の前記ニュートラル位置からの一方向における移動量が大きくなるに従って前記スロットルバルブの開度が増加するように前記スロットル装置を制御し、
前記自動運転制御部は、前記スロットルバルブの開度が前記アイドリング開度よりも大きく、かつ前記エンジンの動力が前記プロペラに伝達されるように前記シフト装置が切り替えられた状態で、前記スロットル装置を制御することにより前記スロットルバルブの開度を変化させ、
前記推進力漸減部は、前記自動運転解除部が前記自動運転制御部による前記船舶推進機の制御を解除した後に、前記スロットル装置を制御することにより前記スロットルバルブの開度が前記アイドリング開度となるまで前記スロットルバルブの開度を漸減させ、その後、前記シフト装置を制御することにより前記エンジンの動力が前記プロペラに伝達されないようにすることを特徴とする請求項１に記載の船舶運転制御装置。

【請求項4】

前記異常検知部は、前記自動運転制御部の異常、前記船舶推進機の異常、および前記自動運転制御部と前記船舶推進機との間の通信の異常のうちの少なくとも１つを前記自動運転制御部の動作の異常として検知することを特徴とする請求項１に記載の船舶運転制御装置。

【請求項5】

前記自動運転制御部は前記自動運転制御部の異常を示す異常情報を送信し、前記異常検知部は前記異常情報を受信することにより前記自動運転制御部の異常を検知することを特徴とする請求項４に記載の船舶運転制御装置。

【請求項6】

前記船舶には、複数の前記船舶推進機および複数の前記手動操作部が設けられ、
前記複数の手動操作部は前記複数の船舶推進機を手動操作するものであり、
前記手動運転制御部は、前記複数の手動操作部の手動操作に応じて前記複数の船舶推進機を制御し、
前記手動運転制御部は、前記複数の手動操作部の位置がすべてニュートラル位置であるときに、前記船舶の推進力が零となるように前記複数の船舶推進機を制御し、前記複数の手動操作部のうちの少なくとも１つの手動操作部の位置が前記ニュートラル位置から一方向に移動したときに、前記船舶を前方へ押し動かす推進力が生成されるように前記複数の船舶推進機のうちの少なくとも１つの船舶推進機を制御し、前記複数の手動操作部のうちの少なくとも１つの手動操作部の位置の前記ニュートラル位置からの一方向における移動量が大きくなるに従って前記船舶を前方へ押し動かす推進力が増加するように前記複数の船舶推進機のうちの少なくとも１つの船舶推進機を制御し、
前記自動運転制御部は、前記複数の船舶推進機を前記複数の手動操作部のうちのいずれの手動操作部の手動操作にもよらずに自動的に制御し、
前記運動方式切替部は、前記複数の船舶推進機が前記自動運転制御部により制御されているときに前記異常検知部により前記異常が検知された場合に前記複数の船舶推進機の制御を前記自動運転制御部による制御から前記手動運転制御部による制御に切り替え、
前記自動運転解除部は、前記異常検知部により前記異常が検知された場合に前記自動運転制御部による前記複数の船舶推進機の制御を解除し、
前記推進力漸減制御部は、前記自動運転解除部が前記自動運転制御部による前記複数の船舶推進機の制御を解除した後に、前記複数の船舶推進機を制御することにより、前記船舶の推進力が零になるまで前記船舶の推進力を漸減させ、
前記操作位置判断部は、前記推進力漸減制御部による前記複数の船舶推進機の制御によって前記船舶の推進力が零になった後に、前記複数の手動操作部の位置がすべて前記ニュートラル位置であるか否かを判断し、
前記手動運転開始部は、前記推進力漸減制御部による前記複数の船舶推進機の制御によって前記船舶の推進力が零になってから前記操作位置判断部により前記複数の手動操作部の位置がすべて前記ニュートラル位置であることが判断されるまで前記船舶の推進力を零に維持し、前記操作位置判断部により前記複数の手動操作部の位置がすべて前記ニュートラル位置であることが判断された後に、前記手動運転制御部による前記複数の船舶推進機の制御を開始させることを特徴とする請求項１に記載の船舶運転制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶の運転を制御する船舶運転制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

船舶には、船舶を推進させる船舶推進機、および船舶推進機を操作する推進用の操作装置が設けられる。船舶推進機には、船外機、船内外機、および船内機がある。推進用の操作装置には、船舶推進機を遠隔操作するためのリモートコントロール装置（以下、「リモコン装置」という。）がある。リモコン装置によれば、乗員は船舶上において船舶推進機から離れた場所から船舶推進機を操作することができる。

【0003】

リモコン装置は操作レバーを備えている。乗員は操作レバーを前後方向に傾ける操作をすることにより、船舶を前進させ、または後進させることができる。具体的には、操作レバーの位置がニュートラル位置であるとき、船舶推進機は船舶の推進力を零にする。一般的なリモコン装置においては、操作レバーが垂直に立ち上がった状態が、操作レバーがニュートラル位置にある状態である。また、操作レバーが垂直に対して前方に傾いたとき、船舶推進機により船舶を前方へ押し動かす推進力が生成される。これにより船舶は前進する。また、操作レバーの垂直に対する前方への傾斜角が大きくなるに従って、船舶推進機により生成される推進力が大きくなる。その結果、船舶の前進速度が増加する。また、操作レバーが垂直に対して後方に傾いたとき、船舶推進機により船舶を後方へ押し動かす推進力が生成される。これにより船舶は後進する。また、操作レバーの垂直に対する後方への傾斜角が大きくなるに従って、船舶推進機により生成される推進力が大きくなる。その結果、船舶の後進速度が増加する。

【0004】

また、船舶には、船舶の進行方向を変える操舵装置、および操舵装置を操作する操舵用の操作装置が設けられる。船舶推進機が船外機である場合、操舵装置は、船外機の船舶に対する水平方向における向きを変えるアクチュエータである。船舶推進機が船内外機である場合、操舵装置は、船内外機においてプロペラが設けられた駆動系部分の船舶に対する水平方向における向きを変えるアクチュエータである。船舶推進機が船内機である場合、操舵装置は舵を動かすアクチュエータである。操舵用の操作装置は例えばハンドルである。

【0005】

上記リモコン装置およびハンドルはいずれも乗員が船舶を手動運転するための操作装置であるが、現在においては、船舶を自動運転するための自動運転装置が普及している。自動運転装置は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）および海図データ等に基づいて船舶の現在位置を認識する機能を有している。また、自動運転装置は、乗員により設定された経路に沿って船舶を自動的に航行させる機能を有している。

【0006】

自動運転装置による船舶の自動運転を開始させるに当たり、まず、乗員は、船舶の現在位置から目的地までの経路を設定し、自動運転を開始する指示を入力する。次に、乗員は、リモコン装置の操作レバーを垂直に対して前方に傾け、船舶の前進速度が所望の速度となるように、操作レバーの傾斜角を調整する。自動運転装置は、船舶の前進速度が安定したところで、自動運転を開始する。自動運転中、乗員は、船舶の航行状態および船舶の周囲の状況が安全であり、かつ船舶または船舶に設けられた装置が正常に動作している場合には、基本的に、リモコン装置およびハンドルを操作しなくてもよい。

【0007】

自動運転装置は、自動運転中、操舵装置を制御し、船舶が設定された経路上を進むように、船舶の自動操舵を行う。また、自動運転装置の中には、自動運転中、船舶推進機を制御し、設定された経路上を直進する船舶の速度を自動的に一定に保つ機能を有しているものがある。さらに、自動運転装置の中には、自動運転中、設定された経路上の変針位置で船舶を自動的に旋回させるときに、船舶の旋回中のオーバーシュートを抑えるために、船舶推進機を制御し、船舶の速度を自動的に増減させる機能を有しているものがある。例えば、自動運転装置は、船舶の旋回中のオーバーシュートを抑えるために、旋回の直前および旋回中には、船舶の速度を自動的に減少させ、旋回を終えた後には、船舶の速度を直進時の速度に復帰させるために、船舶の速度を増加させる。

【0008】

実用新案登録第３２０１２２５号公報（特許文献１）には、ＧＰＳコンパス、電子海図システムにより船舶の現在位置情報、誘導経路情報、停船保持位置情報に基づいて船舶を予め定めた設定針路に誘導制御する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】実用新案登録第３２０１２２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、自動運転中に、自動運転装置の動作に異常が発生した場合には、乗員の安全等を確保するために、船舶の運転方式を自動運転から手動運転に切り替える。この運転方式の切替に関し、次のような問題がある。

【0011】

船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった後に、乗員がリモコン装置の操作レバーを操作したとき、船舶の速度が乗員の意に反して急変することがあり、また、乗員が操作レバーの操作と船舶の挙動とが一致しないといった違和感を抱くことがある。

【0012】

このような船舶の速度の急変、または乗員が抱く違和感は、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった時点において、リモコン装置の操作レバーの傾斜角と、船舶推進機により生成されている推進力とが乖離していることに起因する。この乖離が生じる理由は次の通りである。

【0013】

上述したように、自動運転を開始させるに当たり、乗員は、リモコン装置の操作レバーを垂直に対して前方に傾け、船舶の前進速度が所望の速度となるように操作レバーの傾斜角を調整する。また、自動運転装置が、自動運転中に、直進する船舶の速度を自動的に一定に保つ機能を有している場合、自動運転装置は、自動運転中に船舶推進機を制御し、水流または風等の影響による船舶の速度変化を打ち消すように船舶推進機により生成される推進力を変化させる。また、自動運転装置が、船舶の旋回中のオーバーシュートを抑えるために船舶の速度を自動的に増減させる機能を有している場合には、自動運転装置は、自動運転中に船舶を旋回させるときに、船舶推進機を制御し、船舶推進機により生成される推進力を変化させる。このように、自動運転装置が自動運転中に船舶推進機により生成される推進力を変化させる一方、乗員が自動運転の開始時にリモコン装置の操作レバーを前方に傾けて操作レバーの傾斜角を調整した後、自動運転中に操作レバーを全く操作しなかった場合には、操作レバーの傾斜角と船舶推進機により生成される推進力とが一致しなくなることがあり、すなわち両者間に乖離が生じることがある。自動運転中に、操作レバーの傾斜角と船舶推進機により生成される推進力とが乖離しているときに、自動運転装置の動作の異常が認識され、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった場合には、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった時点において、リモコン装置の操作レバーの傾斜角と船舶推進機により生成されている推進力とが乖離することとなる。

【0014】

船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった後に、リモコン装置の操作レバーの傾斜角と船舶推進機により生成されている推進力とが大きく乖離している状態で、乗員が操作レバーを操作したとき、船舶の速度が乗員の意に反して急変する。具体的には、乗員が、船舶の速度を漸増または漸減させるために、操作レバーをゆっくり徐々に操作したにもかかわらず、船舶の速度が急変する。例えば、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった後において、操作レバーの実際の傾斜角が垂直に対して前方に４５度であり、その時点において、船舶推進機により実際に生成されている推進力が、手動操作により操作レバーの傾斜角を垂直に対して前方に６０度としたときに生成される推進力と等しい推進力である状態において、乗員が手動操作により操作レバーを後方に５度傾けた場合、その操作は、操作レバーの垂直に対する前方への傾斜角を６０度から４０度に瞬時に変更したのと同じこととなる。その結果、船舶の速度が急に減少する。船舶の速度の急変は船舶の挙動の大きな変化をもたらすことがあるため、避ける必要がある。

【0015】

また、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった後に、リモコン装置の操作レバーの傾斜角と船舶推進機により生成されている推進力とが乖離している状態で、乗員が操作レバーを操作したとき、乗員が操作レバーの操作と船舶の挙動とが一致しないといった違和感を抱くことがある。例えば、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった後において、操作レバーの実際の傾斜角が垂直に対して前方に４５度であり、その時点において、船舶推進機により実際に生成されている推進力が、手動操作により操作レバーの傾斜角を垂直に対して前方に３０度としたときに生成される推進力と等しい推進力である状態において、乗員が手動操作により操作レバーを後方に５度傾けた場合、その操作は、操作レバーの垂直に対する前方への傾斜角を３０度から４０度に瞬時に変更したのと同じこととなる。その結果、船舶の速度が増加する。乗員は、操作レバーを船舶の速度が減少する方向に操作したにもかかわらず、船舶の速度の増加するので、違和感を抱く。このような違和感は乗員を混乱させるので、このような違和感を抱かせないようにする必要がある。

【0016】

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、船舶の自動運転中に、自動運転動作に異常が発生し、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった後に乗員が手動操作部（例えばリモコン装置の操作レバー）を操作したとき、船舶の速度が急変することを防止することができ、また、乗員が手動操作部の操作と船舶の挙動とが一致しないといった違和感を抱くことを防止することができる船舶運転制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記課題を解決するために、本発明は、船舶の推進力を生成する船舶推進機、および前記船舶推進機を手動操作する手動操作部が設けられた前記船舶の運転を制御する船舶運転制御装置であって、前記手動操作部の手動操作に応じて前記船舶推進機を制御する手動運転制御部と、前記船舶推進機を前記手動操作部の手動操作によらずに自動的に制御する自動運転制御部と、前記自動運転制御部の動作の異常を検知する異常検知部と、前記船舶推進機が前記自動運転制御部により制御されているときに前記異常検知部により前記異常が検知された場合に前記船舶推進機の制御を前記自動運転制御部による制御から前記手動運転制御部による制御に切り替える運転方式切替部とを備え、前記手動運転制御部は、前記手動操作部の位置がニュートラル位置であるときに、前記船舶の推進力が零となるように前記船舶推進機を制御し、前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置から一方向に移動したときに、前記船舶を前方へ押し動かす推進力が生成されるように前記船舶推進機を制御し、前記手動操作部の位置の前記ニュートラル位置からの一方向における移動量が大きくなるに従って前記船舶を前方へ押し動かす推進力が増加するように前記船舶推進機を制御し、前記運転方式切替部は、前記異常検知部により前記異常が検知された場合に前記自動運転制御部による前記船舶推進機の制御を解除する自動運転解除部と、前記自動運転解除部が前記自動運転制御部による前記船舶推進機の制御を解除した後に、前記船舶推進機を制御することにより、前記船舶の推進力が零になるまで前記船舶の推進力を漸減させる推進力漸減制御部と、前記推進力漸減制御部による前記船舶推進機の制御によって前記船舶の推進力が零になった後に、前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置であるか否かを判断する操作位置判断部と、前記推進力漸減制御部による前記船舶推進機の制御によって前記船舶の推進力が零になってから前記操作位置判断部により前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置であることが判断されるまで前記船舶の推進力を零に維持し、前記操作位置判断部により前記手動操作部の位置が前記ニュートラル位置であることが判断された後に、前記手動運転制御部による前記船舶推進機の制御を開始させる手動運転開始部とを備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、船舶の自動運転中に、自動運転動作に異常が発生し、船舶の運転方式が自動運転から手動運転に切り替わった後に乗員が手動操作部を操作したとき、船舶の速度が急変することを防止することができ、また、乗員が手動操作部の操作と船舶の挙動とが一致しないといった違和感を抱くことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１の実施例の船舶運転制御装置が設けられた船舶を示す説明図である。

【図2】図１中の船舶に設けられたＢＣＭ（ボート・コントロール・モジュール）を示す説明図である。

【図3】図１中の船舶に設けられた船外機を示す説明図である。

【図4】図１中の船舶に設けられたリモコン装置を示す説明図である。

【図5】本発明の第１の実施例の船舶運転制御装置における運転方式切替処理を示すフローチャートである。

【図6】本発明の第２の実施例の船舶運転制御装置が適用された船舶を示す説明図である。

【図7】図６中の船舶に設けられたＢＣＭを示す説明図である。

【図8】図６中の船舶に設けられたリモコン装置を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の実施形態の船舶運転制御装置は、船舶の運転を制御する装置である。船舶運転制御装置が適用される船舶には、船舶の推進力を生成する船舶推進機、および船舶推進機を手動操作する手動操作部が設けられている。

【0021】

本実施形態の船舶運転制御装置は、手動運転制御部、自動運転制御部、異常検知部、および運転方式切替部を備えている。

【0022】

手動運転制御部は、手動操作部の手動操作に応じて船舶推進機を制御する。具体的には、手動運転制御部は、手動操作部の位置がニュートラル位置であるときに、船舶の推進力が零となるように、すなわち、船舶推進機が推進力を生成しなくなるように、船舶推進機を制御する。また、手動運転制御部は、手動操作部の位置がニュートラル位置から一方向に移動したときに、船舶を前方へ押し動かす推進力が生成されるように船舶推進機を制御する。また、手動運転制御部は、手動操作部の位置のニュートラル位置からの一方向における移動量が大きくなるに従って船舶を前方へ押し動かす推進力が増加するように船舶推進機を制御する。

【0023】

自動運転制御部は、船舶推進機を手動操作部の手動操作によらずに自動的に制御する。例えば、自動運転制御部は、船舶を一定の速度で直進させるために、船舶推進機を制御することにより、水流または風等の影響による船舶の速度変化を打ち消すように、船舶の推進力を変化させる。また、自動運転制御部は、船舶の旋回時のオーバーシュートを抑えて船舶を円滑に旋回させるために、船舶推進機を制御することにより船舶の推進力を変化させる。

【0024】

異常検知部は、自動運転制御部の動作の異常を検知する。自動運転制御部の異常、船舶推進機の異常、および自動運転制御部と船舶推進機との間の通信の異常のうちの少なくとも１つが生じた場合には、自動運転制御部の動作が異常となる。異常検知部は、自動運転制御部の異常、船舶推進機の異常、および自動運転制御部と船舶推進機との間の通信の異常のうちの少なくとも１つを自動運転制御部の動作の異常として検知することができる。

【0025】

運転方式切替部は、船舶推進機が自動運転制御部により制御されているときに異常検知部により自動運転制御部の動作の異常が検知された場合に、船舶推進機の制御を自動運転制御部による制御から手動運転制御部による制御に切り替える。

【0026】

運転方式切替部は、自動運転解除部、推進力漸減制御部、操作位置判断部、および手動運転開始部を備えている。

【0027】

自動運転解除部は、異常検知部により自動運転制御部の動作の異常が検知された場合に、自動運転制御部による船舶推進機の制御を解除する。

【0028】

推進力漸減制御部は、自動運転解除部が自動運転制御部による船舶推進機の制御を解除した後に、船舶推進機を制御することにより、船舶の推進力が零になるまで船舶の推進力を漸減させる。

【0029】

操作位置判断部は、推進力漸減制御部による船舶推進機の制御によって船舶の推進力が零になった後に、手動操作部の位置がニュートラル位置であるか否かを判断する。

【0030】

手動運転開始部は、推進力漸減制御部による船舶推進機の制御によって船舶の推進力が零になってから、操作位置判断部により手動操作部の位置がニュートラル位置であることが判断されるまで、船舶の推進力を零に維持し、操作位置判断部により手動操作部の位置がニュートラル位置であることが判断された後に、手動運転制御部による船舶推進機の制御を開始させる。

【0031】

本実施形態の船舶運転制御装置は、自動運転制御部の動作の異常が検知された場合に、まず、自動運転制御部による船舶推進機の制御を解除し、その後、船舶の推進力が零になるまで船舶の推進力を漸減させる。その後、船舶運転制御装置は、手動操作部の位置がニュートラル位置であることが判断されるまで船舶の推進力を零に維持する。すなわち、乗員が手動操作部の位置をニュートラル位置にするまで、船舶の推進力を零に維持しながら待機する。実際の運用では、例えば、船舶の推進力が零になるまで船舶の推進力を漸減させた直後に、手動操作部の位置をニュートラル位置に戻す旨の指示を乗員に出すようにするのがよい。例えば、このような指示を船舶のコクピットに設けられた表示装置に表示するようにするのがよい。そして、乗員が手動操作部の位置をニュートラル位置にしたとき、船舶運転制御装置は、手動操作部の位置がニュートラル位置になったと判断し、手動運転制御部による船舶推進機の制御を開始する。

【0032】

このような自動運転制御装置の処理によれば、自動運転制御部の動作の異常時に、手動運転制御部による船舶推進機の制御が開始される直前において、船舶推進機により生成される推進力が零になっており、かつ手動操作部の位置がニュートラル位置になっている。すなわち、自動運転制御部の動作の異常時に手動運転制御部による船舶推進機の制御が開始される直前において、手動操作部の位置と船舶推進機により生成される推進力（＝零）とが一致している。したがって、その後、乗員が手動操作部を操作して船舶の手動運転を開始したときに、船舶の速度が乗員の意に反して急変することを防止することができ、また、乗員が手動操作部の操作と船舶の挙動とが一致しないといった違和感を抱くことを防止することができる。

【実施例0033】

（船舶、船舶運転制御装置）
図１は、本発明の第１の実施例の船舶運転制御装置４１が設けられた船舶１を示している。図２は、船舶１に設けられたＢＣＭ（ボート・コントロール・モジュール）４２を示している。

【0034】

図１において、船舶１は、例えばボート等の小型の船、または中型の船である。船舶１には、船外機５、リモコン装置２５、操舵用油圧アクチュエータ３１、ハンドル３２、ヘルムポンプ３３、および船舶運転制御装置４１が設けられている。

【0035】

船外機５は、船舶１を推進させる船舶推進機であり、船舶１の推進力を生成する。船外機５は船舶１の船体の船尾の左右方向中央に取り付けられ、船体の外側に配置されている。リモコン装置２５は、船外機５を遠隔操作する装置であり、乗員が船外機５を手動操作するための装置である。リモコン装置２５は船舶１のコクピット２に配置されている。

【0036】

操舵用油圧アクチュエータ３１は、船舶１に対する船外機５の水平方向における向きを変えることにより、船舶１の進行方向を変える装置である。ハンドル３２は、乗員が操舵用油圧アクチュエータ３１を手動操作するための装置である。ハンドル３２は船舶１のコクピット２に配置されている。ヘルムポンプ３３は、ハンドル３２の操作に応じて操舵用油圧アクチュエータ３１を油圧により制御するための油圧ポンプである。

【0037】

船舶運転制御装置４１は、船舶１の運転を制御する装置である。船舶運転制御装置４１は、船舶１の手動運転に関する機能と、船舶１の自動運転に関する機能を有している。船舶運転制御装置４１は、船舶１の手動運転に関する機能として、リモコン装置２５の操作に応じて船外機５を制御する機能を有している。また、船舶運転制御装置４１は、船舶１の自動運転に関する機能として、設定された経路上を船舶１が円滑に航行するように、船舶１の進行方向をハンドル３２の操作によらずに自動的に変化させ、また、船舶１の推進力をリモコン装置２５の操作によらずに自動的に変化させる機能を有している。さらに、船舶運転制御装置４１は、船舶１の自動運転中に自動運転動作に異常が発生したときに、船舶１の運転方式を自動運転から手動運転に切り替える機能を有している。

【0038】

船舶運転制御装置４１は、ＢＣＭ４２、自動運転制御ユニット５１、ＧＰＳアンテナ５２、プロッタ５３、舵角制御ユニット５４、操作パネル５５、表示器５６、およびゲートウェイ５７を備えている。

【0039】

ＢＣＭ４２は、船舶１の総合的な制御、船舶１に設けられた複数の装置間の連携を図る制御等を行うための装置である。ＢＣＭ４２は演算処理装置および記憶装置を備えている。ＢＣＭ４２は、図２に示すように、手動運転制御部４３、異常検知部４４、および運転方式切替部４５を備えている。手動運転制御部４３は、リモコン装置２５の操作に応じて船外機５を制御する。異常検知部４４は、自動運転制御ユニット５１による自動運転動作の異常を検知する。運転方式切替部４５は、船舶１の自動運転中に自動運転動作に異常が発生したときに、船舶１の運転方式を自動運転から手動運転に切り替える。また、ＢＣＭ４２は、自動運転制御ユニット５１から送信された指令信号に基づいて船外機５を制御する自動運転サポート機能を有している。手動運転制御部４３、異常検知部４４、運転方式切替部４５および自動運転サポート機能は、例えばＢＣＭ４２の演算処理装置が、ＢＣＭ４２の記憶装置に記憶されたプログラムを読み取って実行することにより実現される。

【0040】

自動運転制御ユニット５１は、船舶１の自動運転を行うための装置である。自動運転制御ユニット５１は演算処理装置および記憶装置を備えている。自動運転時において、自動運転制御ユニット５１は、舵角制御ユニット５４を介して操舵用油圧アクチュエータ３１を制御し、乗員により設定された経路上を船舶１が航行するように船舶１の進行方向をハンドル３２の操作によらずに自動的に変化させる。また、自動運転時において、自動運転制御ユニット５１は、ＢＣＭ４２を介して船外機５を制御し、乗員により設定された経路上を船舶１が円滑に航行するように、船舶１の推進力をリモコン装置２５の操作レバー２７の操作によらずに自動的に変化させる。具体的には、自動運転制御ユニット５１は、船外機５を制御するための指令信号をＢＣＭ４２に送信し、ＢＣＭ４２は、その指令信号に基づいて船外機５を制御する。なお、自動運転制御ユニット５１は「自動運転制御部」の具体例である。

【0041】

ＧＰＳアンテナ５２は、ＧＰＳ衛生からの電波を受信するアンテナである。ＧＰＳアンテナ５２は、ＧＰＳ衛星から電波を介して送信された情報を自動運転制御ユニット５１に出力する。

【0042】

プロッタ５３は、例えば液晶ディスプレイおよびタッチパネルを備えている。乗員は、プロッタ５３を用いて、船舶１を自動運転させる経路の設定、および自動運転開始の指示の入力を行うことができる。プロッタ５３は、乗員により設定された経路を示す経路情報、および自動運転開始の指示を示す信号を自動運転制御ユニット５１に出力する。プロッタ５３は船舶１のコクピット２に配置されている。

【0043】

舵角制御ユニット５４は、自動運転時において、自動運転制御ユニット５１から出力された電気信号（操舵制御信号）に基づいて操舵用油圧アクチュエータ３１を制御する装置である。舵角制御ユニット５４には、自動運転制御ユニット５１から出力された操舵制御信号に応じて動作する自動操舵用油圧ポンプが内蔵されており、舵角制御ユニット５４は、この自動操舵用油圧ポンプにより生成される油圧により操舵用油圧アクチュエータ３１を制御する。

【0044】

操作パネル５５は、主に船外機５の始動、停止等を操作するため装置であり、船外機５のエンジン６の始動、停止を行うボタン等が設けられている。操作パネル５５は船舶１のコクピット２に配置されている。

【0045】

表示器５６は、例えば液晶ディスプレイを備えている。表示器５６には、船外機５に関する情報（例えばエンジン回転数、燃料残量等）、船舶に関する情報（例えば船舶の速度等）、および種々の通知等が表示される。表示器５６は船舶１のコクピット２に配置されている。

【0046】

船外機５が有するＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）２３、リモコン装置２５、ＢＣＭ４２、操作パネル５５および表示器５６は第１のネットワーク６１を介して相互に電気的に接続されており、これらの装置は例えばＣＡＮ（コントロール・エリア・ネットワーク）等のシリアル通信プロトロルに従って通信を行う。また、自動運転制御ユニット５１および舵角制御ユニット５４は第２のネットワーク６２を介して相互に電気的に接続されており、これらの装置も例えばＣＡＮ等のシリアル通信プロトロルに従って通信を行う。ゲートウェイ５７は、第１のネットワーク６１と第２のネットワーク６２とを相互に電気的に接続するための装置である。なお、船舶１において２つのネットワーク６１、６２が構築されているのは設計上の事情による。設計の仕方によっては、船舶１におけるネットワークを１つに統合することができ、その場合にはゲートウェイ５７は不要になる。

【0047】

（船外機）
図３は船外機５の内部構造を模式的に示している。図３において、船外機５は、エンジン６、スロットル装置１０、プロペラ１２、シフト装置１９、およびＥＣＭ２３を備えている。

【0048】

エンジン６は、推進力を生成する動力源であり、クランクシャフト７およびピストン８を有している。エンジン６は、船外機５において水面よりも上に位置する船外機５の上部に配置されている。

【0049】

スロットル装置１０は、スロットルバルブ１１を開閉することにより燃焼用空気のエンジン６の燃焼室内への流入量を調整する装置である。本実施例のスロットル装置１０は電子制御方式のスロットル装置である。エンジン６には、燃焼用空気をエンジン６の燃焼室内へ流入させるためのインテークマニホールド９が接続されており、スロットル装置１０はインテークマニホールド９に取り付けられている。また、スロットルバルブ１１はインテークマニホールド９の流入側の管路内に配置されている。スロットルバルブ１１の開度がアイドリング開度である場合には、エンジン６の回転数はアイドリングの回転数となる。本実施例では、スロットルバルブ１１が全閉した状態が、スロットルバルブ１１の開度がアイドリング開度である状態である。なお、エンジン６の回転数をアイドリングの回転数に維持するための燃焼用空気の燃焼室内への供給は、例えばアイドリング駆動用の別の空気通路を介して行うようになっている。また、スロットルバルブ１１の開度が大きくなるに従って、エンジン６の回転数が増加する。エンジン６の回転数が増加するに従って、プロペラ１２の回転数が増加する。これにより、船外機５により生成される推進力が増加し、船舶１の推進力が増加する。

【0050】

プロペラ１２は、エンジン６の動力を船舶１の推進力に変換する装置であり、船外機５において水面よりも下に位置する船外機５の下部の後部に配置されている。

【0051】

エンジン６とプロペラ１２との間には、エンジン６の動力をプロペラ１２に伝達するための機構として、ドライブシャフト１３、ドライブギヤ１４、前進ギヤ１５、後進ギヤ１６、プロペラシャフト１７、およびドッグクラッチ１８が設けられている。ドライブシャフト１３は船外機５の上部から下部へ垂直方向に伸長し、ドライブシャフト１３の下端部にドライブギヤ１４が固定されている。ドライブシャフト１３はエンジン６の動力を受けて回転し、これに伴い、ドライブギヤ１４が回転する。ドライブギヤ１４、前進ギヤ１５および後進ギヤ１６はいずれもベベルギヤである。ドライブギヤ１４はその回転軸が垂直方向となるように配置されているのに対し、前進ギヤ１５および後進ギヤ１６はそれらの回転軸が水平方向となるように配置されている。前進ギヤ１５と後進ギヤ１６とは互いに向かい合うように互いに同軸に配置され、前進ギヤ１５はドライブシャフト１３よりも前側の位置でドライブギヤ１４と噛合し、後進ギヤ１６はドライブシャフト１３よりも後ろ側の位置でドライブギヤ１４と噛合している。それゆえ、ドライブギヤ１４の回転に伴い、前進ギヤ１５と後進ギヤ１６とは互いに反対方向に回転する。プロペラシャフト１７は船外機５の下部に配置され、水平方向に伸長し、プロペラシャフト１７の後端部にはプロペラ１２が固定されている。また、プロペラシャフト１７の前端部は、前進ギヤ１５および後進ギヤ１６のそれぞれの中心に設けられた貫通穴に非接触状態で挿入されており、前進ギヤ１５および後進ギヤ１６はいずれもプロペラシャフト１７には固定されていない。ドッグクラッチ１８は前進ギヤ１５と後進ギヤ１６との間に配置されている。ドッグクラッチ１８は、プロペラシャフト１７の前端部に、プロペラシャフト１７に対して周方向には移動不能で、かつ軸方向には移動可能となるように取り付けられている。また、ドッグクラッチ１８の前面および後面には歯が形成され、前進ギヤ１５の後面の内周側部分には歯が形成され、後進ギヤ１６の前面の内周側部分にも歯が形成されている。シフト装置１９の制御により、ドッグクラッチ１８が前方に移動すると、ドッグクラッチ１８の前面に形成された歯が前進ギヤ１５の後面に形成された歯と噛合し、ドッグクラッチ１８と前進ギヤ１５とが互いに接続される。これにより、ドライブシャフト１３の回転が前進ギヤ１５を介してプロペラシャフト１７に伝達され、プロペラシャフト１７およびプロペラ１２が正転する。プロペラ１２の正転により、船舶１を前方へ押し動かす推進力が生成される。一方、シフト装置１９の制御により、ドッグクラッチ１８が後方に移動すると、ドッグクラッチ１８の後面に形成された歯が後進ギヤ１６の前面に形成された歯と噛合し、ドッグクラッチ１８と後進ギヤ１６とが互いに接続される。これにより、ドライブシャフト１３の回転が後進ギヤ１６を介してプロペラシャフト１７に伝達され、プロペラシャフト１７およびプロペラ１２が逆転する。プロペラ１２の逆転により、船舶１を後方へ押し動かす推進力が生成される。また、シフト装置１９の制御により、ドッグクラッチ１８が前進ギヤ１５と後進ギヤ１６との中間に位置しているときには、ドッグクラッチ１８は前進ギヤ１５および後進ギヤ１６のいずれとも接続されない状態となる。この場合には、ドライブシャフト１３の回転はプロペラシャフト１７に伝達されない。これにより、プロペラ１２が回転しなくなるので、船外機５により推進力が生成されなくなり、船舶１の推進力は零になる。

【0052】

シフト装置１９は、エンジン６の動力を前進ギヤ１５を介してプロペラ１２に伝達してプロペラ１２を正転させるか、エンジン６の動力を後進ギヤ１６を介してプロペラ１２に伝達してプロペラ１２を逆転させるか、エンジン６の動力をプロペラ１２に伝達しないようにしてプロペラ１２を停止させるかを切り替える装置である。シフト装置１９は、ドッグクラッチ１８を移動させることにより、ドッグクラッチ１８が前進ギヤ１５に接続された状態、ドッグクラッチ１８が後進ギヤ１６に接続された状態、およびドッグクラッチ１８が前進ギヤ１５および後進ギヤ１６のいずれにも接続されていない状態のうちのいずれかの状態にする。本実施例のシフト装置１９は、電子制御方式のシフト装置である。シフト装置１９は、船外機５の上部に配置されたシフトアクチュエータ２０、シフトアクチュエータ２０の動力をクラッチ駆動機構２２に伝達するシフトロッド２１、およびシフトロッド２１を介して伝達されたシフトアクチュエータ２０の動力によりドッグクラッチ１８を移動させるクラッチ駆動機構２２を備えている。

【0053】

ＥＣＭ２３は、エンジン６を制御する装置であり、演算処理装置および記憶装置を備えている。具体的には、ＥＣＭ２３は、スロットル装置１０にバルブ制御信号を送り、スロットルバルブ１１の開度を変化させる。また、ＥＣＭ２３は、シフト装置１９にクラッチ制御信号を送り、ドッグクラッチ１８を移動させる。また、スロットル装置１０はスロットルバルブ１１の位置（スロットルバルブ１１の開度）を検出するスロットル位置センサが設けられており、ＥＣＭ２３は、スロットル位置センサから出力された検出信号に基づいて、スロットルバルブ１１の位置を示すスロットル位置情報をＢＣＭ４２、自動運転制御ユニット５１等に送信する機能を有している。また、ＥＣＭ２３はエンジン６およびシフト装置１９のそれぞれの状態を示す情報をＢＣＭ４２、表示器５６等に送信する機能を有している。また、ＥＣＭ２３は船外機５の異常診断を行い、その結果をＢＣＭ４２に送信する機能を有している。

【0054】

（リモコン装置、手動運転制御部）
図４はリモコン装置２５を示している。図４において、リモコン装置２５はリモコン装置本体２６および操作レバー２７を備えている。乗員は操作レバー２７を前後方向に傾ける操作をすることにより、船舶を前進させ、または後進させることができる。例えば、操作レバー２７を図４に示すように垂直に立ち上げたとき、操作レバー２７の位置はニュートラル位置Ｎとなる。また、操作レバー２７の垂直に対する前方への傾斜角が例えば１８度以上８５度以下となるように操作レバー２７を前方に傾けたとき、操作レバー２７の位置は前進操作範囲Ｆ内となる。また、操作レバー２７の垂直に対する後方への傾斜角が例えば１８度以上６５度以下となるように操作レバー２７を後方に傾けたとき、操作レバー２７の位置は後進操作範囲Ｒ内となる。

【0055】

操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであるとき、船舶１の推進力は零になる。操作レバー２７の位置が前進操作範囲Ｆ内であるとき、船外機５により船舶１を前方へ押し動かす推進力が生成される。これにより、船舶１は前進する。操作レバー２７の位置が前進操作範囲Ｆ内である状態で、操作レバー２７の垂直に対する前方への傾斜角が大きくなるに従って、船外機５により生成される船舶１を前方へ押し動かす推進力が増加する。これにより、船舶１の前進速度が増加する。操作レバー２７の位置が後進操作範囲Ｒ内であるとき、船外機５により船舶１を後方へ押し動かす推進力が生成される。これにより、船舶１は後進する。操作レバー２７の位置が後進操作範囲Ｒ内である状態で、操作レバー２７の垂直に対する後方への傾斜角が大きくなるに従って、船外機５により生成される船舶１を後方へ押し動かす推進力が増加する。これにより、船舶１の後進速度が増加する。

【0056】

操作レバー２７の位置または傾斜角に応じて船外機５により生成される推進力を変化させる制御は、例えば次のように行われる。リモコン装置２５は、操作レバー２７の位置または傾斜角を示す操作信号をＢＣＭ４２に出力する。手動運転制御部４３は、この操作信号を取得し、当該操作信号に基づいて、船外機５のシフト装置１９を制御するためのシフト制御信号、および船外機５のスロットル装置１０を制御するためのスロットル制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、シフト制御信号に基づき、ドッグクラッチ１８の移動を制御するクラッチ制御信号をシフト装置１９に出力し、スロットル制御信号に基づき、スロットルバルブ１１の開度を制御するバルブ制御信号をスロットル装置１０に出力する。

【0057】

具体的には、操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎになったとき、手動運転制御部４３は、リモコン装置２５から出力された操作信号に基づいて、ドッグクラッチ１８の状態を前進ギヤ１５および後進ギヤ１６のいずれにも接続されていない状態にするためのシフト制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、シフト制御信号に基づいて、ドッグクラッチ１８の位置を前進ギヤ１５と後進ギヤ１６との中間の位置に移動させるクラッチ制御信号をシフト装置１９に出力する。これにより、プロペラ１２が停止し、船舶１の推進力は零になる。また、エンジン６はアイドリング状態となる。

【0058】

また、操作レバー２７が垂直に対して前方に傾斜したとき、手動運転制御部４３は、リモコン装置２５から出力された操作信号に基づいて、ドッグクラッチ１８を前進ギヤ１５と接続するためのシフト制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、シフト制御信号に基づいて、ドッグクラッチ１８を前方に移動させて前進ギヤ１５と接続させるクラッチ制御信号をシフト装置１９に出力する。また、操作レバー２７が垂直に対して後方に傾斜したとき、手動運転制御部４３は、リモコン装置２５から出力された操作信号に基づいて、ドッグクラッチ１８を後進ギヤ１６と接続するためのシフト制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、シフト制御信号に基づいて、ドッグクラッチ１８を後方に移動させて後進ギヤ１６と接続させるクラッチ制御信号をシフト装置１９に出力する。

【0059】

また、操作レバー２７が垂直に対して前方に傾斜して、操作レバー２７の位置が前進操作範囲Ｆ内になったとき、手動運転制御部４３は、リモコン装置２５から出力された操作信号に基づいて、スロットルバルブ１１の開度を、操作レバー２７の垂直に対する傾斜角の絶対値に応じた開度に設定するためのスロットル制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、スロットル制御信号に基づいて、スロットルバルブ１１の開度を、操作レバー２７の垂直に対する傾斜角の絶対値に応じた開度にするバルブ制御信号をスロットル装置１０に出力する。これにより、プロペラ１２が正転し、船舶１を前方へ押し動かす推進力が生成される。また、スロットルバルブ１１の開度が大きくなるに従って、船舶１を前方へ押し動かす推進力が大きくなる。また、前進操作範囲Ｆ内にある操作レバー２７がニュートラル位置Ｎに向かって傾斜し、前進操作範囲Ｆから出たとき、手動運転制御部４３は、リモコン装置２５から出力された操作信号に基づいて、スロットルバルブ１１を全閉するためのスロットル制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、スロットル制御信号に基づいて、スロットルバルブ１１を全閉するバルブ制御信号をスロットル装置１０に出力する。

【0060】

また、操作レバー２７が垂直に対して後方に傾斜し、操作レバー２７の位置が後進操作範囲Ｒ内になったとき、手動運転制御部４３は、リモコン装置２５から出力された操作信号に基づいて、スロットルバルブ１１の開度を、操作レバー２７の垂直に対する傾斜角の絶対値に応じた開度に設定するためのスロットル制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、スロットル制御信号に基づいて、スロットルバルブ１１の開度を、操作レバー２７の垂直に対する傾斜角の絶対値に応じた開度にするバルブ制御信号をスロットル装置１０に出力する。これにより、プロペラ１２が逆転し、船舶１を後方へ押し動かす推進力が生成される。また、スロットルバルブ１１の開度が大きくなるに従って、船舶１を後方へ押し動かす推進力が大きくなる。また、後進操作範囲Ｒ内にある操作レバー２７がニュートラル位置Ｎに向かって傾斜し、後進操作範囲Ｒから出たとき、手動運転制御部４３は、リモコン装置２５から出力された操作信号に基づいて、スロットルバルブ１１を全閉するためのスロットル制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、スロットル制御信号に基づいて、スロットルバルブ１１を全閉するバルブ制御信号をスロットル装置１０に出力する。

【0061】

（自動運転制御ユニット）
図１中の自動運転制御ユニット５１は、ＧＰＳおよび海図データ等に基づいて船舶１の現在位置を認識する機能を有している。具体的には、ＧＰＳアンテナ５２は、ＧＰＳ衛星から電波を介して送信された情報を自動運転制御ユニット５１に出力する。また、海図データはプロッタ５３に内蔵された記憶装置に記憶されている。自動運転制御ユニット５１は、ＧＰＳ衛星から電波を介して送信された情報、および海図データ等を用いて船舶１の現在位置を認識する。

【0062】

また、自動運転制御ユニット５１は、乗員により設定された経路に沿って船舶１をハンドル３２の操作によらずに自動的に操舵する機能を有している。具体的には、乗員は、プロッタ５３を用いて、船舶１を自動運転させる目的地、および船舶１の現在位置からその目的地までの経路を設定することができる。プロッタ５３は、乗員により設定された経路を示す経路情報を、プロッタ５３に内蔵された記憶装置に記憶する。自動運転制御ユニット５１は、プロッタ５３から経路情報を取得し、その経路情報に基づいて船舶１を操舵する操舵制御信号を舵角制御ユニット５４に出力する。舵角制御ユニット５４は、操舵制御信号に基づいて操舵用油圧アクチュエータ３１を制御し、乗員により設定された経路上を船舶１が航行するように船舶の進行方向を自動的に変化させる。

【0063】

また、自動運転制御ユニット５１は、乗員により設定された経路上を船舶１が円滑に航行するように、船舶１の推進力をリモコン装置２５の操作レバー２７の操作によらずに自動的に変化させる機能を有している。具体的には、自動運転制御ユニット５１は、乗員により設定された経路上を直進する船舶１の速度を一定に保つために、ＢＣＭ４２を介して船外機５を制御することによって船舶１の推進力を変化させる。例えば、自動運転制御ユニット５１は、乗員により設定された経路上を船舶が直進しているときに、ＢＣＭ４２を介して船外機５を制御し、水流または風等の影響による船舶１の速度変化を打ち消すように船外機５により生成される推進力を変化させる。また、自動運転制御ユニット５１は、乗員により設定された経路上の変針位置で船舶１を旋回させるに当たり、船舶１の旋回中のオーバーシュートを抑えるために、ＢＣＭ４２を介して船外機５を制御することによって船舶１の推進力を変化させる。例えば、自動運転制御ユニット５１は、乗員により設定された経路上の変針位置で船舶１を旋回させる直前および旋回させている間には、船舶１が減速するように、ＢＣＭ４２を介して船外機５を制御し、船外機５により生成される推進力を減少させ、また、船舶１が旋回を終えた後には、船舶１の速度が直進時の速度に復帰するように、ＢＣＭ４２を介して船外機５を制御し、船外機５により生成される推進力を増加させる。

【0064】

自動運転制御ユニット５１による船舶１の自動運転を開始させるに当たり、まず、乗員は、プロッタ５３を用いて、船舶１を自動運転させる目的地、および船舶１の現在位置からその目的地までの経路を設定し、自動運転を開始する指示を入力する。次に、乗員は、リモコン装置２５の操作レバー２７を垂直に対して前方に傾け、船舶１の前進速度が所望の速度となるように、操作レバー２７の傾斜角を調整する。自動運転制御ユニット５１は、船舶１の前進速度が安定したところで、自動運転を開始する。自動運転中、乗員は、船舶１の航行状態および船舶１の周囲の状況が安全であり、かつ船舶１または船舶１に設けられた装置が正常に動作している場合には、基本的に、リモコン装置２５およびハンドル３２を操作しなくてもよい。

【0065】

また、自動運転中、自動運転制御ユニット５１が船外機５により生成される推進力を変化させる制御は、例えば次のように行われる。自動運転中、自動運転制御ユニット５１は、船舶１の推進力を増加または減少させる指令信号をＢＣＭ４２に送信する。ＢＣＭ４２は、その指令信号に基づいて、船外機５のスロットル装置１０を制御するためのスロットル制御信号をＥＣＭ２３に出力する。ＥＣＭ２３は、スロットル制御信号に基づき、バルブ制御信号をスロットル装置１０に出力する。

【0066】

また、自動運転制御ユニット５１は、自身の異常診断を行い、その結果をＢＣＭ４２に送信する機能を有している。

【0067】

（異常検知部）
図２中の異常検知部４４は、自動運転制御ユニット５１による自動運転動作の異常を検知する。自動運転制御ユニット５１による自動運転動作の異常には、自動運転制御ユニット５１の異常（すなわち自動運転制御ユニット５１の内部の異常等、自動運転制御ユニット５１自身の異常）、船外機５の異常、および自動運転制御ユニット５１と船外機５との間の通信の異常が含まれる。異常検知部４４は、自動運転制御ユニット５１の異常、船外機５の異常、および自動運転制御ユニット５１と船外機５との間の通信の異常のそれぞれを、自動運転制御ユニット５１による自動運転動作の異常として検知する。

【0068】

自動運転制御ユニット５１は、自動運転制御ユニット５１の異常を示す異常情報を異常検知部４４に送信する。異常検知部４４は、自動運転制御ユニット５１から送信された異常情報を受信し、その異常情報に基づいて自動運転制御ユニット５１の異常を検知する。

【0069】

また、船外機５は、船外機５の異常を示す異常情報を異常検知部４４に送信する。異常検知部４４は、船外機５から送信された異常情報を受信し、その異常情報に基づいて船外機５の異常を検知する。

【0070】

また、自動運転中、自動運転制御ユニット５１からＢＣＭ４２へ指令信号が送信され、ＢＣＭ４２からＥＣＭ２３へのスロットル制御信号の送信される。また、ＥＣＭ２３はスロットル位置情報をＢＣＭ４２を介して自動運転制御ユニット５１に送信する。異常検知部４４は、自動運転中、これらの信号または情報の送信状況を監視し、これらの信号または情報の送信状況の異常を、自動運転制御ユニット５１と船外機５との間の通信の異常として検知する。例えば、指令信号、スロットル制御信号またはスロットル位置情報の送信エラーの頻度が所定の基準よりも高い場合、あるいは指令信号、スロットル制御信号またはスロットル位置情報の送信のタイミングが所定のタイミングと異なる場合等に、異常検知部４４は、自動運転制御ユニット５１と船外機５との間の通信に異常が生じたと認識する。

【0071】

（運転方式切替部）
運転方式切替部４５は、船舶１の自動運転中に自動運転動作に異常が発生したときに、船舶１の運転方式を自動運転から手動運転に切り替える。具体的には、運転方式切替部４５は、船外機５が自動運転制御ユニット５１により制御されているときに、異常検知部４４により自動運転動作の異常が検知された場合に、船外機５の制御を自動運転制御ユニット５１による制御から手動運転制御部４３による制御に切り替える。

【0072】

運転方式切替部４５は、図２に示すように、自動運転解除部４６、推進力漸減制御部４７、操作位置判断部４８、手動運転開始部４９、および通知要求出力制御部５０を備えている。自動運転解除部４６、推進力漸減制御部４７、操作位置判断部４８、手動運転開始部４９および通知要求出力制御部５０は、例えばＢＣＭ４２の演算処理装置が、ＢＣＭ４２の記憶装置に記憶されたプログラムを読み取って実行することにより実現される。

【0073】

自動運転解除部４６は、異常検知部４４により自動運転制御ユニット５１の自動運転動作の異常が検知された場合に、自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御を解除する。

【0074】

推進力漸減制御部４７は、自動運転解除部４６が自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御を解除した後に、船外機５を制御することにより、船舶１の推進力が零になるまで船舶１の推進力を漸減させる。

【0075】

操作位置判断部４８は、推進力漸減制御部４７による船外機５の制御によって船舶１の推進力が零になった後に、リモコン装置２５の操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであるか否かを判断する。

【0076】

手動運転開始部４９は、推進力漸減制御部４７による船外機５の制御によって船舶１の推進力が零になってから、操作位置判断部４８により操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであることが判断されるまで、船舶１の推進力を零に維持し、操作位置判断部４８により操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであることが判断された後に、手動運転制御部４３による船外機５の制御を開始させる。

【0077】

通知要求出力制御部５０は、乗員に向けて、自動運転動作の異常の通知、および運転方式の切替に関する要求を行う。

【0078】

（運転方式切替処理）
図５は運転方式切替処理を示している。運転方式切替処理は、船舶１の自動運転中に自動運転動作の異常の有無を監視し、船舶１の自動運転中に自動運転動作に異常が発生したときに、船舶１の運転方式を自動運転から手動運転に切り替える処理である。運転方式切替処理は、船舶１の自動運転が開始されたとき、すなわち、自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御が開始されたときに、開始される。図５を用いて運転方式切替処理について説明する。

【0079】

船舶１の自動運転の開始直後から、異常検知部４４が自動運転制御ユニット５１による自動運転動作の異常の有無、具体的には、自動運転制御ユニット５１の異常、船外機５の異常、および自動運転制御ユニット５１と船外機５との間の通信の異常のそれぞれの有無を監視している（ステップＳ１～Ｓ３）。

【0080】

異常検知部４４が、自動運転制御ユニット５１の異常を検知したとき（ステップＳ１：ＹＥＳ）、船外機５の異常を検知したとき（ステップＳ２：ＹＥＳ）、または自動運転制御ユニット５１と船外機５との間の通信の異常を検知したとき（ステップＳ３：ＹＥＳ）、通知要求出力制御部５０が、異常が検知されたことを乗員に通知する（ステップＳ４）。例えば、通知要求出力制御部５０は、異常が検知されたことを表示器５６に表示する。

【0081】

続いて、自動運転解除部４６が、自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御を解除する（ステップＳ５）。例えば、自動運転解除部４６は、自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御を停止させるための制御信号である自動運転停止信号を自動運転制御ユニット５１に送信する。これにより、自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御が停止する。

【0082】

続いて、推進力漸減制御部４７が、船外機５を制御することにより、スロットルバルブ１１が全閉になるまで、スロットルバルブ１１の開度を漸減させる（ステップＳ６）。例えば、推進力漸減制御部４７は、スロットルバルブ１１の開度を所定量減少させるための制御信号であるスロットル漸減制御信号をＥＣＭ２３に送信し、次に、スロットル位置情報の送信を要求する信号であるスロットル位置情報要求信号をＥＣＭ２３に送信し、次に、スロットル位置情報要求信号に応じてＥＣＭ２３から送信されたスロットル位置情報に基づいてスロットルバルブ１１が全閉したか否かを判断するといった一連の処理を、スロットルバルブ１１が全閉したと判断されるまで、所定の間隔を置いて繰り返す。ステップＳ６において、ＥＣＭ２３は、推進力漸減制御部４７から送信されたスロットル漸減制御信号に基づいて、スロットルバルブ１１の開度を所定量減少させるバルブ制御信号をスロットル装置１０に出力する。これにより、スロットルバルブ１１の開度が所定量減少する。次に、ＥＣＭ２３は、推進力漸減制御部４７から送信されたスロットル位置情報要求信号に応じてスロットル位置情報を推進力漸減制御部４７に送信する。ステップＳ６における推進力漸減制御部４７およびＥＣＭ２３の処理により、スロットルバルブ１１は、その開度が徐々に小さくなり、全閉になる。これにより、船舶１の推進力が漸減する。

【0083】

スロットルバルブ１１を全閉した後、推進力漸減制御部４７は、船外機５を制御することにより、ドッグクラッチ１８と前進ギヤ１５との接続を解除する（ステップＳ７）。例えば、推進力漸減制御部４７は、ドッグクラッチ１８の状態を前進ギヤ１５および後進ギヤ１６のいずれにも接続されていない状態にするための切断制御信号をＥＣＭ２３に送信する。ＥＣＭ２３は、推進力漸減制御部４７から送信された切断制御信号に基づいて、ドッグクラッチ１８の位置を前進ギヤ１５と後進ギヤ１６との中間の位置に移動させるクラッチ制御信号をシフト装置１９に出力する。これにより、ドッグクラッチ１８が前進ギヤ１５と後進ギヤ１６との中間の位置に移動し、ドッグクラッチ１８と前進ギヤ１５との接続が解除され、ドッグクラッチ１８の状態は前進ギヤ１５および後進ギヤ１６のいずれにも接続されていない状態になる。その結果、エンジン６の動力がプロペラ１２に伝達されなくなるので、プロペラ１２が停止し、船舶１の推進力は零になる。

【0084】

続いて、通知要求出力制御部５０が、リモコン装置２５の操作レバー２７の位置をニュートラル位置Ｎに戻すことを乗員に要求する（ステップＳ８）。例えば、通知要求出力制御部５０は、操作レバー２７の位置をニュートラル位置Ｎに戻すことを要求するメッセージを表示器５６に表示する。乗員は、自動運転制御ユニット５１による船舶１の自動運転を開始させるに当たり、操作レバー２７を垂直に対して前方に傾け、船舶１の前進速度が所望の速度となるように、操作レバー２７の傾斜角を調整する。したがって、ステップＳ８が実行される時点において、操作レバー２７の位置はニュートラル位置Ｎではない。乗員は、通知要求出力制御部５０による要求に応じて、操作レバー２７の位置をニュートラル位置Ｎに戻す。

【0085】

続いて、操作位置判断部４８が、リモコン装置２５の操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであるか否かを判断する（ステップＳ９）。この判断は、リモコン装置２５からＢＣＭ４２に出力される操作信号を操作位置判断部４８が取得し、その取得した操作信号に基づいて行うことができる。乗員が操作レバー２７の位置をニュートラル位置Ｎに戻した場合、操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであると操作位置判断部４８により判断される。

【0086】

手動運転開始部４９は、推進力漸減制御部４７による船外機５の制御によって船舶１の推進力が零になってから、操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであることが操作位置判断部４８により判断されるまで、船舶１の推進力を零に維持する。すなわち、この間は、スロットルバルブ１１は全閉のままであり、ドッグクラッチ１８は前進ギヤ１５と後進ギヤ１６との中間に止まっている。そして、操作位置判断部４８により、操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであると判断された後（ステップＳ９：ＹＥＳ）、手動運転開始部４９は、手動運転制御部４３による船外機５の制御を開始させる。ステップＳ５において自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御が解除されてから、ステップＳ１０において手動運転制御部４３による船外機５の制御が開始される直前までは、乗員が操作レバー２７を操作しても船外機５は操作レバー２７の操作に応じた動作を行わない。一方、ステップＳ１０において手動運転制御部４３による船外機５の制御が開始された後は、船外機５は乗員による操作レバー２７の操作に応じて動作を行う。なお、ステップＳ１～Ｓ３で自動運転動作の異常が検知されないまま、船舶１の自動運転が終了した場合には、運転方式切替処理は終了する。

【0087】

以上説明した通り、本発明の第１の実施例の船舶運転制御装置４１においては、自動運転制御ユニット５１による自動運転動作の異常が検知された場合に、自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御を解除し、その後、船舶１の推進力が零になるまで船舶１の推進力を漸減させる。その後、リモコン装置２５の操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎであることが判断されるまで船舶１の推進力を零に維持する。すなわち、乗員が操作レバー２７の位置をニュートラル位置Ｎにするまで、船舶１の推進力を零に維持しながら待機する。そして、乗員が操作レバー２７の位置をニュートラル位置Ｎにした場合に、操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎになったと判断し、手動運転制御部４３による船外機５の制御を開始する。このような処理を行う船舶運転制御装置４１によれば、自動運転動作の異常時に、手動運転制御部４３による船外機５の制御が開始される直前において、船外機５により生成される推進力が零になっており、かつ操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎになっている。すなわち、自動運転動作の異常時に手動運転制御部４３による船外機５の制御が開始される直前において、操作レバー２７の位置と船外機５により生成される推進力（＝零）とが一致している。したがって、その後、乗員が操作レバー２７を操作して船舶１の手動運転を開始したときに、船舶１の速度が乗員の意に反して急変することを防止することができ、また、乗員が操作レバー２７の操作と船舶１の挙動とが一致しないといった違和感を抱くことを防止することができる。

【0088】

また、本実施例の船舶運転制御装置４１においては、自動運転制御ユニット５１による自動運転動作の異常が検知された場合に、自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御を解除してから、船舶１の推進力が零になり、かつ操作レバー２７の位置がニュートラル位置Ｎに戻るまで、手動運転制御部４３による船外機５の制御を開始しない。換言すれば、自動運転制御ユニット５１による船外機５の制御を解除してから、操作レバー２７の傾斜角と、船外機５により生成されている推進力とが乖離しているおそれのある間は、乗員による操作レバー２７の操作に基づく船外機５の制御を行わない。これにより、運転方式切替処理の実行中に、操作レバー２７の位置をニュートラル位置Ｎに戻す旨の要求（図５中のステップＳ８）に応じて乗員が操作レバー２７の位置をニュートラル位置Ｎに戻すときなどに、船舶１の速度が急変することを防止することができる。

【0089】

また、本実施例の船舶運転制御装置４１において、異常検知部４４は、自動運転制御ユニット５１の異常、船外機５の異常、および自動運転制御ユニット５１と船外機５との間の通信の異常のそれぞれを自動運転制御ユニット５１による自動運転動作の異常として検知する。これにより、船舶１の自動運転に支障を来すおそれのある異常を広範囲に検知することができる。

【0090】

また、本実施例の船舶運転制御装置４１において、異常検知部４４は、自動運転制御ユニット５１から送信された異常情報を受信することにより自動運転制御ユニット５１の異常を検知する。これにより、自動運転制御ユニット５１の異常を容易に検知することができる。

【実施例0091】

上記第１の実施例は、１機の船外機５が設けられた船舶１に本発明の船舶運転制御装置を適用した場合の実施例であるのに対し、第２の実施例は、２機の船外機７３、７４が設けられた船舶７１に本発明の船舶運転制御装置を適用した場合の実施例である。

【0092】

図６は、本発明の第２の実施例の船舶運転制御装置９１が設けられた船舶７１を示している。図７は船舶７１に設けられたＢＣＭ９２を示している。図８は船舶７１のコクピット７２に設けられたリモコン装置７５を示している。

【0093】

図６に示すように、船舶７１には、２機の船外機７３、７４、リモコン装置７５、２つの操舵用油圧アクチュエータ８１、８２、ハンドル８３、ヘルムポンプ８４、および船舶運転制御装置９１が設けられている。

【0094】

船外機７３、７４はそれぞれ、第１の実施例における船外機５と同様の構成を有している。各船外機７３、７４の構成要素のうち、第１の実施例における船外機５の構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。また、船外機７３は船舶７１の船体の船尾の左部に取り付けられ、船外機７４は船舶７１の船体の船尾の右部に取り付けられている。

【0095】

リモコン装置７５は、２機の船外機７３、７４をそれぞれ遠隔操作する装置である。図８に示すように、リモコン装置７５は、リモコン装置本体７６および２つの操作レバー７７、７８を備えている。リモコン装置７５において、一方の操作レバー７７は、一方の船外機７３を手動操作するための操作レバーであり、他方の操作レバー７８は、他方の船外機７４を手動操作するための操作レバーである。例えば、操作レバー７７を垂直に立ち上げたとき、操作レバー７７の位置はニュートラル位置となる。また、操作レバー７７の垂直に対する前方への傾斜角が例えば１８度以上８５度以下となるように操作レバー７７を前方に傾けたとき、操作レバー７７の位置は前進操作範囲内となる。また、操作レバー７７の垂直に対する後方への傾斜角が例えば１８度以上６５度以下となるように操作レバー７７を後方に傾けたとき、操作レバー７７の位置は後進操作範囲内となる。操作レバー７７の操作に応じた船外機７３の動作は、第１の実施例における操作レバー２７の操作に応じた船外機５の動作と同じである。また、操作レバー７８を垂直に立ち上げたとき、操作レバー７８の位置はニュートラル位置となる。また、操作レバー７８の垂直に対する前方への傾斜角が例えば１８度以上８５度以下となるように操作レバー７８を前方に傾けたとき、操作レバー７８の位置は前進操作範囲内となる。また、操作レバー７８の垂直に対する後方への傾斜角が例えば１８度以上６５度以下となるように操作レバー７８を後方に傾けたとき、操作レバー７８の位置は後進操作範囲内となる。操作レバー７８の操作に応じた船外機７４の動作は、第１の実施例における操作レバー２７の操作に応じた船外機５の動作と同じである。

【0096】

船舶７１を前進させるとき、乗員は、通常、操作レバー７７および操作レバー７８を同時に前方に傾け、操作レバー７７および操作レバー７８のそれぞれの位置が前進操作範囲内となるようにし、また、操作レバー７７の垂直に対する前方への傾斜角と操作レバー７８の垂直に対する前方への傾斜角とが互いに等しくなるようにする。また、船舶７１を後進させるとき、乗員は、通常、操作レバー７７および操作レバー７８を同時に後方に傾け、操作レバー７７および操作レバー７８のそれぞれの位置が後進操作範囲内となるようにし、また、操作レバー７７の垂直に対する後方への傾斜角と操作レバー７８の垂直に対する後方への傾斜角とが互いに等しくなるようにする。また、乗員が操作レバー７７および操作レバー７８のそれぞれの位置をニュートラル位置にしたときには、船外機７３および船外機７４がそれぞれ推進力を生成しない状態となるので、船舶７１の推進力は零になる。

【0097】

操舵用油圧アクチュエータ８１は、船舶７１に対する船外機７３の水平方向における向きを変える装置であり、操舵用油圧アクチュエータ８２は、船舶７１に対する船外機７４の水平方向における向きを変える装置である。ハンドル８３は、乗員が２機の操舵用油圧アクチュエータ８１、８２を手動操作するための装置である。ヘルムポンプ８４は、ハンドル８３の操作に応じて２機の操舵用油圧アクチュエータ８１、８２を油圧により制御するための油圧ポンプである。

【0098】

船舶運転制御装置９１は、２機の船外機７３、７４が設けられた船舶７１の運転を制御する装置である。船舶運転制御装置９１は、ＢＣＭ９２、自動運転制御ユニット１１１、ＧＰＳアンテナ１１２、プロッタ１１３、舵角制御ユニット１１４、操作パネル１１５、表示器１１６、およびゲートウェイ１１７を備えている。

【0099】

ＢＣＭ９２は、図７に示すように、手動運転制御部９３、異常検知部９４、および運転方式切替部９５を備えている。

【0100】

手動運転制御部９３は、リモコン装置７５の操作に応じて２機の船外機７３、７４を制御する。具体的には、リモコン装置７５は、操作レバー７７の傾斜角を示す操作信号をＢＣＭ９２に出力する。手動運転制御部９３は、この操作信号を取得し、当該操作信号に基づいて、船外機７３のシフト装置１９を制御するためのシフト制御信号、および船外機７３のスロットル装置１０を制御するためのスロットル制御信号を船外機７３のＥＣＭ２３に出力する。また、リモコン装置７５は、操作レバー７８の傾斜角を示す操作信号をＢＣＭ９２に出力する。手動運転制御部９３は、この操作信号を取得し、当該操作信号に基づいて、船外機７４のシフト装置１９を制御するためのシフト制御信号、および船外機７４のスロットル装置１０を制御するためのスロットル制御信号を船外機７４のＥＣＭ２３に出力する。

【0101】

異常検知部９４は、自動運転制御ユニット１１１による自動運転動作の異常を検知する。具体的には、異常検知部９４は、自動運転制御ユニット１１１の異常、船外機７３の異常、船外機７４の異常、自動運転制御ユニット１１１と船外機７３との間の通信の異常、および自動運転制御ユニット１１１と船外機７４との間の通信の異常のそれぞれを、自動運転制御ユニット１１１による自動運転動作の異常として検知する。

【0102】

運転方式切替部９５は、船舶７１の自動運転中に自動運転動作に異常が発生したときに、船舶７１の運転方式を自動運転から手動運転に切り替える。具体的には、運転方式切替部９５は、船外機７３、７４が自動運転制御ユニット１１１により制御されているときに、異常検知部９４により自動運転動作の異常が検知された場合に、船外機７３、７４の制御を自動運転制御ユニット１１１による制御から手動運転制御部９３による制御に切り替える。運転方式切替部９５は、図７に示すように、自動運転解除部９６、推進力漸減制御部９７、操作位置判断部９８、手動運転開始部９９、および通知要求出力制御部１００を備えている。自動運転解除部９６は、異常検知部９４により自動運転制御ユニット１１１の自動運転動作の異常が検知された場合に、自動運転制御ユニット１１１による船外機７３、７４の制御を解除する。推進力漸減制御部９７は、自動運転解除部９６が自動運転制御ユニット１１１による船外機７３、７４の制御を解除した後に、船外機７３、７４を制御することにより、船舶７１の推進力が零になるまで船舶７１の推進力を漸減させる。操作位置判断部９８は、推進力漸減制御部９７による船外機７３、７４の制御によって船舶７１の推進力が零になった後に、リモコン装置７５の操作レバー７７の位置および操作レバー７８の位置のいずれもがニュートラル位置であるか否かを判断する。手動運転開始部９９は、推進力漸減制御部９７による船外機７３、７４の制御によって船舶７１の推進力が零になってから、操作位置判断部９８により操作レバー７７の位置および操作レバー７８の位置のいずれもがニュートラル位置であることが判断されるまで、船舶７１の推進力を零に維持し、操作位置判断部９８により操作レバー７７の位置および操作レバー７８の位置のいずれもがニュートラル位置であることが判断された後に、手動運転制御部９３による船外機７３、７４の制御を開始させる。通知要求出力制御部１００は、乗員に向けて、自動運転動作の異常の通知、および運転方式の切替に関する要求を行う。

【0103】

自動運転制御ユニット１１１は、２機の船外機７３、７４が設けられた船舶７１の自動運転を行うための装置である。なお、自動運転制御ユニット１１１は「自動運転制御部」の具体例である。ＧＰＳアンテナ１１２は第１の実施例におけるＧＰＳアンテナ５２と同じものである。プロッタ１１３は第１の実施例におけるプロッタ５３と同じものである。

【0104】

自動運転時において、自動運転制御ユニット１１１は、舵角制御ユニット１１４を介して２機の操舵用油圧アクチュエータ８１、８２を制御し、乗員により設定された経路上を船舶７１が航行するように船舶７１の進行方向をハンドル８３の操作によらずに自動的に変化させる。

【0105】

また、自動運転時において、自動運転制御ユニット１１１は、ＢＣＭ９２を介して２機の船外機７３、７４を制御し、乗員により設定された経路上を船舶７１が円滑に航行するように、船舶７１の推進力をリモコン装置７５の操作レバー７７および操作レバー７８のうちのいずれの操作レバーの操作にもよらずに自動的に変化させる。具体的には、自動運転制御ユニット１１１は、乗員により設定された経路上を直進する船舶７１の速度を一定に保つために、ＢＣＭ９２を介して船外機７３、７４を制御することによって船舶７１の推進力を変化させる。また、自動運転制御ユニット１１１は、乗員により設定された経路上の変針位置で船舶７１を旋回させるに当たり、船舶７１の旋回中のオーバーシュートを抑えるために、ＢＣＭ９２を介して船外機７３、７４を制御することによって船舶７１の推進力を変化させる。

【0106】

自動運転制御ユニット１１１による船舶７１の自動運転を開始させるに当たり、まず、乗員は、プロッタ１１３を用いて、船舶７１を自動運転させる目的地、および船舶７１の現在位置からその目的地までの経路を設定し、自動運転を開始する指示を入力する。次に、乗員は、リモコン装置７５の操作レバー７７および操作レバー７８のそれぞれを同時に垂直に対して前方に傾け、船舶７１の前進速度が所望の速度となるように、操作レバー７７および操作レバー７８の傾斜角を調整する。自動運転制御ユニット１１１は、船舶７１の前進速度が安定したところで、自動運転を開始する。

【0107】

舵角制御ユニット１１４は、自動運転時において、自動運転制御ユニット１１１から出力された電気信号（操舵制御信号）に基づいて２機の操舵用油圧アクチュエータ８１、８２を制御する装置である。舵角制御ユニット１１４は、２機の操舵用油圧アクチュエータ８１、８２を制御することができる構成を有している点を除き、第１の実施例における舵角制御ユニット５４とほぼ同様である。

【0108】

また、操作パネル１１５は、主に船外機７３、７４の始動、停止等を操作するため装置である。表示器１１６は、第１の実施例における表示器５６と同じものである。

【0109】

船外機７３が有するＥＣＭ２３、船外機７４が有するＥＣＭ２３、リモコン装置７５、ＢＣＭ９２、操作パネル１１５および表示器１１６は第１のネットワーク１２１を介して相互に電気的に接続されている。また、自動運転制御ユニット１１１および舵角制御ユニット１１４は第２のネットワーク１２２を介して相互に電気的に接続されている。また、第１のネットワーク１２１と第２のネットワーク１２２とはゲートウェイ１１７を介して相互に電気的に接続されている。各装置間の通信には例えばＣＡＮが用いられている。

【0110】

運転方式切替部９５は運転方式切替処理を行う。運転方式切替処理は、船舶７１の自動運転中に自動運転動作の異常の有無を監視し、船舶７１の自動運転中に自動運転動作に異常が発生したときに船舶７１の運転方式を自動運転から手動運転に切り替える処理である。図５を用いて第２の実施例における運転方式切替処理について説明する。

【0111】

船舶７１の自動運転中、異常検知部９４が自動運転制御ユニット１１１による自動運転動作の異常の有無、具体的には、自動運転制御ユニット１１１の異常、船外機７３の異常、船外機７４の異常、自動運転制御ユニット１１１と船外機７３との間の通信の異常、および自動運転制御ユニット１１１と船外機７４との間の通信の異常のそれぞれの有無を監視している（ステップＳ１～Ｓ３）。

【0112】

異常検知部９４が、自動運転制御ユニット１１１の異常を検知したとき（ステップＳ１：ＹＥＳ）、船外機７３の異常もしくは船外機７４の異常を検知したとき（ステップＳ２：ＹＥＳ）、または自動運転制御ユニット１１１と船外機７３との間の通信の異常もしくは自動運転制御ユニット１１１と船外機７４との間の通信の異常を検知したとき（ステップＳ３：ＹＥＳ）、通知要求出力制御部１００が、異常が検知されたことを乗員に通知する（ステップＳ４）。

【0113】

続いて、自動運転解除部９６が、自動運転制御ユニット１１１による船外機７３、７４の制御を解除する（ステップＳ５）。

【0114】

続いて、推進力漸減制御部９７が、船外機７３を制御することにより、船外機７３のスロットルバルブ１１が全閉になるまで、船外機７３のスロットルバルブ１１の開度を漸減させ、同時に、船外機７４を制御することにより、船外機７４のスロットルバルブ１１が全閉になるまで、船外機７４のスロットルバルブ１１の開度を漸減させる（ステップＳ６）。

【0115】

船外機７３のスロットルバルブ１１および船外機７４のスロットルバルブ１１をそれぞれ全閉した後、推進力漸減制御部９７は、船外機７３を制御することにより、船外機７３におけるドッグクラッチ１８と前進ギヤ１５との接続を解除し、同時に、船外機７４を制御することにより、船外機７４におけるドッグクラッチ１８と前進ギヤ１５との接続を解除する（ステップＳ７）。

【0116】

続いて、通知要求出力制御部１００が、操作レバー７７および操作レバー７８のそれぞれの位置をニュートラル位置に戻すことを乗員に要求する（ステップＳ８）。

【0117】

続いて、操作位置判断部９８が、操作レバー７７の位置および操作レバー７８の位置のいずれもがニュートラル位置であるか否かを判断する（ステップＳ９）。乗員が、操作レバー７７および操作レバー７８のそれぞれの位置をニュートラル位置に戻した場合、操作レバー７７の位置および操作レバー７８の位置のいずれもがニュートラル位置であると操作位置判断部９８により判断される。

【0118】

手動運転開始部９９は、推進力漸減制御部９７による船外機７３、７４の制御によって船舶７１の推進力が零になってから、操作レバー７７の位置および操作レバー７８の位置のいずれもがニュートラル位置であることが操作位置判断部９８により判断されるまで、船舶７１の推進力を零に維持する。そして、操作位置判断部９８により、操作レバー７７の位置および操作レバー７８の位置のいずれもがニュートラル位置であると判断された後（ステップＳ９：ＹＥＳ）、手動運転開始部９９は、手動運転制御部９３による船外機７３、７４の制御を開始させる。なお、ステップＳ１～Ｓ３で自動運転動作の異常が検知されないまま、船舶７１の自動運転が終了した場合には、運転方式切替処理は終了する。

【0119】

本発明の第２の実施例の船舶運転制御装置９１によれば、自動運転動作の異常時に、手動運転制御部９３による船外機７３、７４の制御が開始される直前において、船外機７３、７４により生成される推進力が零になっており、かつ操作レバー７７の位置および操作レバー７８の位置がいずれもニュートラル位置になっている。すなわち、自動運転動作の異常時に手動運転制御部９３による船外機７３、７４の制御が開始される直前において、操作レバー７７の位置と船外機７３により生成される推進力（＝零）とが一致し、かつ操作レバー７８の位置と船外機７４により生成される推進力（＝零）とが一致している。したがって、その後、乗員が操作レバー７７、７８を操作して船舶７１の手動運転を開始したときに、船舶７１の速度が乗員の意に反して急変することを防止することができ、また、乗員が操作レバー７７、７８の操作と船舶７１の挙動とが一致しないといった違和感を抱くことを防止することができる。

【0120】

なお、本発明は、３機以上の船外機が設けられた船舶にも適用することができる。また、本発明は、３つ以上の操作レバーを備えたリモコン装置が設けられた船舶にも適用することができる。また、上記各実施例では、ＢＣＭおよびＥＣＭにより船外機を制御する場合を例にあげたが、船外機を制御する方法または構成はこれに限定されず、例えばＢＣＭを用いずに船外機を制御するようにしてもよい。また、上記第２の実施例では、２つの操舵用油圧アクチュエータをそれぞれ油圧制御することにより２つの船外機の向きをそれぞれ制御する場合を例にあげたが、２つの操舵用油圧アクチュエータをタイバーで接続し、一方の操舵用油圧アクチュエータを油圧制御し、他方の操舵用油圧アクチュエータを一方の操舵用油圧アクチュエータの動きにタイバーを介して連動させるようにしてもよい。また、船舶の進行方向を変える操舵装置は、油圧アクチュエータに限らず、電動アクチュエータでもよい。また、本発明は、電動モータを推進力生成の動力源とする船外機が設けられた船舶にも適用することができる。また、本発明は、船内外機または船内機等、船外機以外の船舶推進機が設けられた船舶にも適用することができる。

【0121】

また、上記各実施例では、本発明における手動操作部の一例として、リモコン装置の操作レバーを例にあげたが、本発明における手動操作部は、操作レバーに限らず、例えばジョイスティックでもよいし、ボタンでもよい。

【0122】

また、上記各実施例では、船舶の自動運転につき、乗員により設定された経路に沿って船舶が円滑に航行するように、操舵制御および推進力制御の双方を自動化する場合を例にあげたが、本発明はこれに限らず、船舶の自動運転として、推進力制御の自動化のみを行うようにしてもよい。

【0123】

また、上記各実施例において、異常検知部４４（９４）が、自動運転制御ユニット５１（１１１）の異常、船外機５（７３、７４）の異常、および自動運転制御ユニット５１（１１１）と船外機５（７３、７４）との間の通信の異常のそれぞれを、自動運転制御ユニット５１（１１１）による自動運転動作の異常として検知する場合を例にあげたが、本発明において、異常検知部が検知する自動運転制御部の動作の異常の内容はこれらに限定されない。

【0124】

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う船舶運転制御装置もまた本発明の技術思想に含まれる。