特開 2024-94107 船舶および船舶の制御方法

(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】P2024094107

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】船舶および船舶の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B63H 25/42 20060101AFI20240702BHJP

   B63H 11/08 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

B63H25/42 B

B63H11/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210876

(22)【出願日】2022-12-27

(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】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100149009

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 稔久

(72)【発明者】

【氏名】岡本 順敬

(72)【発明者】

【氏名】松本 千宏

(57)【要約】

【課題】ジェット噴流を用いて推進する場合であっても容易に良好な直進安定性を得ることが出来る船舶を提供する。
【解決手段】第１ステアリングアクチュエータ３１Ａは、第１ノズルディフレクタ６Ａを揺動し、第１ノズルディフレクタ６Ａから噴射される水の第１方向Ｄ１を変更する。第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂは、第２ノズルディフレクタ６Ｂを揺動し、第２ノズルディフレクタ６Ｂから噴射される水の第２方向Ｄ２を変更する。コントローラ１０は、操舵情報に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、第１方向Ｄ１が、船舶の重心の位置Ｐ１に応じて左側を向くように第１ステアリングアクチュエータ３１Ａを制御し、第２方向Ｄ２が、重心の位置に応じて右側を向くように第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ジェット噴流を用いて推進する船舶であって、
船体と、
水が噴射され、左右方向に揺動可能な第１ノズルディフレクタを有し、前記船体の後部の左舷側に取り付けられた第１ジェット推進機と、
水が噴射され、前記左右方向に揺動可能な第２ノズルディフレクタを有し、前記船体の前後方向を基準として前記第１ジェット推進機と対称になるように前記船体の後部の右舷側に取り付けられた第２ジェット推進機と、
前記第１ノズルディフレクタを揺動し、前記第１ノズルディフレクタから噴射される水の第１方向を変更する第１アクチュエータと、
前記第２ノズルディフレクタを揺動し、前記第２ノズルディフレクタから噴射される水の第２方向を変更する第２アクチュエータと、
前記船体の操舵に関する操舵情報を検出する操舵情報検出部と、
前記操舵情報に基づいて前記船体を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、前記第１方向が、前記船舶の重心の位置に応じて左側を向くように前記第１アクチュエータを制御し、前記第２方向が、前記重心の位置に応じて右側を向くように前記第２アクチュエータを制御するコントローラと、を備えた、船舶。

【請求項2】

前記コントローラは、前記第１方向および前記第２方向は、前記重心の回りの回転モーメントをゼロに近づけるように設定する、
請求項１に記載の船舶。

【請求項3】

前記コントローラは、前記第１方向および前記第２方向を、平面視において、前記第１ノズルディフレクタの軸方向および前記第２ノズルディフレクタの軸方向が前記重心に向かうように設定する、
請求項１に記載の船舶。

【請求項4】

前記コントローラは、前記第１方向および前記第２方向を、前記重心の位置が前方に向かうに従って前後方向からの角度が小さくなるように設定する、
請求項１に記載の船舶。

【請求項5】

前記船体に配置され、操舵角を変更するためにオペレータによって操作される操舵部材を更に備え、
前記操舵情報検出部は、前記操舵部材の操舵角度を検出し、
前記コントローラは、前記操舵角度の絶対値が０度から所定閾値までの範囲の場合に、前記船体を真っすぐ前進させる意図があると判定する、
請求項１に記載の船舶。

【請求項6】

前記船体のピッチ角を検出する角度センサを更に備え、
前記コントローラは、前記ピッチ角に基づいて前記重心の位置を求める、
請求項１に記載の船舶。

【請求項7】

前記船体のバラスト水タンクのバラスト水量を検出するバラスト水量センサを更に備え、
前記コントローラは、前記バラスト水量に基づいて前記重心の位置を求める。
請求項１に記載の船舶。

【請求項8】

前記コントローラは、前記バラスト水量と前記バラスト水タンクの位置に基づいて前記重心の位置を求める、
請求項７に記載の船舶。

【請求項9】

前記船体の乗船人数を取得する乗船人数取得部を更に備え、
前記コントローラは、前記乗船人数に基づいて前記重心の位置を求める、
請求項１に記載の船舶。

【請求項10】

乗船位置を検出する乗船位置検出部を更に備え、
前記コントローラは、前記乗船位置に基づいて前記重心の位置を求める、
請求項１に記載の船舶。

【請求項11】

予め設定された重心の初期位置を記憶する記憶部と、
前記船舶の速度に関する情報を検出する速度関連情報検出部を更に備え、
前記コントローラは、検出された前記速度から求めたピッチ角と、前記角度センサの検出による前記ピッチ角との差が所定量以上の場合、前記ピッチ角に基づいた前記重心の位置を用いず、前記初期位置を前記重心の位置とする、
請求項６に記載の船舶。

【請求項12】

前記第１ジェット推進機および前記第２ジェット推進機に発生させるスラストを調整するスロットル部を更に備え、
前記速度関連情報検出部は、前記スロットル部の開度を検出する開度センサを有し、
前記コントローラは、前記開度から前記速度を求める、
請求項１１に記載の船舶。

【請求項13】

前記第１ジェット推進機は、第１駆動源を更に有し、
前記第２ジェット推進機は、第２駆動源を更に有し、
前記速度関連情報検出部は、前記第１駆動源または前記第２駆動源の回転数を検出する回転数センサを有し、
前記コントローラは、前記回転数から前記速度を求める、
請求項１１に記載の船舶。

【請求項14】

前記コントローラは、
前記操舵情報に基づいて、目標操舵角度を求め、
前記目標操舵角度が前記左舷側の場合、操舵角度の絶対値が０度から所定閾値までの範囲において、前記第１ノズルディフレクタは駆動させずに前記第２ノズルディフレクタのみを駆動させ、
前記目標操舵角度が前記右舷側の場合、前記操舵角度の絶対値が０度から所定閾値までの範囲において、前記第２ノズルディフレクタは駆動させずに前記第１ノズルディフレクタのみを駆動させる、
請求項１に記載の船舶。

【請求項15】

前記第１ジェット推進機と前記第２ジェット推進機の前後進を切り換えるスロットル部と、
前記スロットル部の位置を検出するスロットル部材位置検出部と、を備え、
前記コントローラは、前記スロットル部の位置および前記操舵情報に基づいて前記船体が真っすぐ後進させる意図があると判定した場合、前記第１方向が左側を向くように前記第１アクチュエータを制御し、前記第２方向が右側に向くように前記第２アクチュエータを制御する、
請求項１に記載の船舶。

【請求項16】

船体と、
水が噴射され、左右方向に揺動可能な第１ノズルディフレクタを有し、前記船体の後部の左舷側に取り付けられた第１ジェット推進機と、
水が噴射され、前記左右方向に揺動可能な第２ノズルディフレクタを有し、前記船体の前後方向を基準として前記第１ジェット推進機と対称になるように前記船体の後部の右舷側に取り付けられた第２ジェット推進機と、
前記第１ノズルディフレクタを揺動し、前記第１ノズルディフレクタから噴射される水の第１方向を変更する第１アクチュエータと、
前記第２ノズルディフレクタを揺動し、前記第２ノズルディフレクタから噴射される水の第２方向を変更する第２アクチュエータと、を備えた船舶の制御方法であって、
前記船体の操舵に関する情報に基づいて前記船体を真っすぐ前進させる意図があることを検出することと、
前記船体の真っすぐ前進させる意図があることを検出した場合、前記第１方向が、前記船舶の重心の位置に応じて左側を向くように前記第１アクチュエータを制御し、前記第２方向が、前記重心の位置に応じて右側を向くように前記第２アクチュエータを制御することと、を備えた、
船舶の制御方法。

【請求項17】

船体と、
前記船体の左舷側に取り付けられ、水を押し出すことで推力を発生する第１推進機と、
前記船体の前後方向を基準として前記第１推進機と対称になるように前記船体の右舷側に取り付けられ、水を押し出すことで推力を発生する第２推進機と、
前記第１推進機が押し出す水の第１方向および前記第２推進機が押し出す水の第２方向を変更する方向変更部と、
前記船体の操舵に関する操舵情報を検出する操舵情報検出部と、
前記操舵情報に基づいて前記船体を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、前記第１方向が、前記船舶の重心の位置に応じて左側を向き、前記第２方向が、前記船舶の重心の位置に応じて右側を向くように、前記方向変更部を制御するコントローラと、を備えた、
船舶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶および船舶の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スポーツボートおよびジェットボード等のジェット噴流を用いて推進する船舶が知られている。このような船舶では、ジェット噴流の向きを変えることによって操舵方向を変更している。

【0003】

しかしながら、ジェット噴流タイプの船舶には、プロペラタイプの船舶のような舵が設けられていないため、良好な直進安定性を得るのにさらなる工夫を必要としている。

【0004】

一方、良好な直進性を得るために、船体の左右の振れが抑制されるように、各船外機のプロペラの回転軸の延長線が船外機よりも進行方向前方で交差するように、直進時にプロペラを外側に向ける構成が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－１９９１８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に開示の構成はプロペラタイプであり、ジェット噴流を用いる船舶に適用し良好な直進安定性を得るためには更なる改良が必要である。

【0007】

本発明の目的は、ジェット噴流を用いて推進する場合であっても容易に良好な直進安定性を得ることが可能な船舶および船舶の制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の第１の態様に係る船舶は、ジェット噴流を用いて推進する船舶であって、船体と、第１ジェット推進機と、第２ジェット推進機と、第１アクチュエータと、第２アクチュエータと、操舵情報検出部と、コントローラと、を備える。第１ジェット推進機は、水が噴射され、左右方向に揺動可能な第１ノズルディフレクタを有し、船体の後部の左舷側に取り付けられる。第２ジェット推進機は、水が噴射され、左右方向に揺動可能な第２ノズルディフレクタを有し、船体の前後方向を基準として第１ジェット推進機と対称になるように船体の後部の右舷側に取り付けられる。第１アクチュエータは、第１ノズルディフレクタを揺動し、第１ノズルディフレクタから噴射される水の第１方向を変更する。第２アクチュエータは、第２ノズルディフレクタを揺動し、第２ノズルディフレクタから噴射される水の第２方向を変更する。操舵情報検出部は、船体の操舵に関する操舵情報を検出する。コントローラは、操舵情報に基づいて船体を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、第１方向が、船舶の重心の位置に応じて左側を向くように第１アクチュエータを制御し、第２方向が、重心の位置に応じて右側を向くように第２アクチュエータを制御する。

【0009】

本開示の第２の態様に係る船舶の制御方法は、船体と、第１ジェット推進機と、第２ジェット推進機と、第１アクチュエータと、第２アクチュエータと、を備えた船舶の制御方法である。第１ジェット推進機は、水が噴射され、左右方向に揺動可能な第１ノズルディフレクタを有し、船体の後部の左舷側に取り付けられる。第２ジェット推進機は、水が噴射され、左右方向に揺動可能な第２ノズルディフレクタを有し、船体の前後方向を基準として第１ジェット推進機と対称になるように船体の後部の右舷側に取り付けられる。第１アクチュエータは、第１ノズルディフレクタを揺動し、第１ノズルディフレクタから噴射される水の第１方向を変更する。第２アクチュエータは、第２ノズルディフレクタを揺動し、第２ノズルディフレクタから噴射される水の第２方向を変更する。船舶の制御方法は、以下の処理を備える。第１の処理は、船体の操舵に関する情報に基づいて船体を真っすぐ前進させる意図があることを検出することである。第２の処理は、船体の真っすぐ前進させる意図があることを検出した場合、第１方向が、船舶の重心の位置に応じて左側を向くように第１アクチュエータを制御し、第２方向が、重心の位置に応じて右側を向くように第２アクチュエータを制御することである。

【0010】

本開示の第３の態様に係る船舶は、船体と、第１推進機と、第２推進機と、方向変更部と、操作情報検出部と、コントローラと、を備える。第１推進機は、船体の左舷側に取り付けられ、水を押し出すことで推力を発生する。第２推進機は、船体の前後方向を基準として第１推進機と対称になるように船体の右舷側に取り付けられ、水を押し出すことで推力を発生する。方向変更部は、第１推進機が押し出す水の第１方向および第２推進機が押し出す水の第２方向を変更する。操舵情報検出部は、船体の操舵に関する操舵情報を検出する。コントローラは、操舵情報に基づいて船体を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、第１方向が、船舶の重心の位置に応じて左側を向き、第２方向が、船舶の重心の位置に応じて右側を向くように、方向変更部を制御する。

【発明の効果】

【0011】

真っすぐ前進する意図があると判定した場合、第１ノズルディフレクタから噴出される水の方向が船舶の重心の位置に応じて左側を向き、第２ノズルディフレクタから噴出される水の方向が船舶の重心の位置に応じて右側を向く。このように、船舶の重心を考慮して第１ノズルディフレクタと第２ノズルディフレクタからの水の噴出方向を設定することができるため、容易に良好な直進安定性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る船舶の側面図である。

【図2】船舶の上面図である。

【図3】船舶の側面断面図である。

【図4】船舶の制御のためのシステムを示す模式図である。

【図5】第１ノズルディフレクタの第１方向および第２ノズルディフレクタの第２方向を説明するための平面図である。

【図6】（ａ）、（ｂ）船舶のピッチ角を説明するための側面図である。

【図7】（ａ）、（ｂ）船舶の重心の位置に応じた第１ノズルディフレクタの第１方向および第２ノズルディフレクタの第２方向の変更を説明するための平面図である。

【図8】（ａ）ステアリング部材の操舵角度とノズル角度の関係のグラフを示す図である、（ｂ）～（ｆ）操舵に伴う第１ノズルディフレクタの第１方向および第２ノズルディフレクタの第２方向の制御を説明するための平面模式図である。

【図9】実施形態に係る船舶の制御方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、実施形態に係る船舶について図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る船舶１の側面図である。図２は、船舶１の上面図である。本実施形態において、船舶１は、ジェットボートまたはスポーツボートと呼ばれるタイプの船である。

【0014】

船舶１は、船体２と、第１推進機３Ａと、第２推進機３Ｂとを含む。船体２は、デッキ１１とハル１２とを含む。ハル１２は、デッキ１１の下方に配置されている。デッキ１１には、操船席１３が配置されている。第１推進機３Ａと第２推進機３Ｂとは、船体２に取り付けられている。第１推進機３Ａは、船体２の後部の左舷側に取り付けられている。第２推進機３Ｂは、船体２の後部の右舷側に取り付けられている。第１推進機３Ａと第２推進機３Ｂとは、ジェット推進機である。なお、前後方向および左右方向は、船舶１を基準とする方向である。すなわち、船舶１の前進方向を前方とし、後進方向を後方とする。また、船舶１の前進方向に対して右方向を右方とし、船舶１の前進方向に対して左方向を左方とする。第１推進機３Ａと第２推進機３Ｂは、船体２の左右方向の中心を通る前後方向に沿った軸Ｏの両側に配置されている。

【0015】

図３は、船舶１の側面断面図である。図３においては第１推進機３Ａの一部が断面で示されている。図３に示すように、第１推進機３Ａは、船体２に収容されている。第１推進機３Ａは、第１エンジン４Ａと、第１ジェットポンプ５Ａと、第１ノズルディフレクタ６Ａと、第１リバースゲート７Ａとを含む。第１エンジン４Ａは、第１ジェットポンプ５Ａに接続されている。第１ジェットポンプ５Ａは、第１エンジン４Ａによって駆動されることで、船体２のまわりの水を吸い込んで噴射する。それにより、第１ジェットポンプ５Ａは、船体２を移動させる推進力を発生させる。

【0016】

第１ジェットポンプ５Ａは、ドライブシャフト２１と、インペラ２２と、ポンプハウジング２３とを含む。ドライブシャフト２１は、カップリング２４を介して、第１エンジン４Ａの出力軸２５に接続されている。インペラ２２は、ドライブシャフト２１に接続されている。インペラ２２は、ポンプハウジング２３内に配置されている。インペラ２２は、ドライブシャフト２１とともに回転して、水吸引口２６から水を吸引する。インペラ２２は、吸引した水をポンプハウジング２３の噴射口から後方に噴射させる。

【0017】

第１ノズルディフレクタ６Ａは、第１ジェットポンプ５Ａの後方に配置されている。第１ノズルディフレクタ６Ａは、左右に揺動可能に配置されている。第１ノズルディフレクタ６Ａは、第１ジェットポンプ５Ａからの水の噴射方向を左右方向に転換する。第１リバースゲート７Ａは、第１ノズルディフレクタ６Ａの後方に配置されている。第１リバースゲート７Ａは、前進位置と後進位置とに切換可能に配置されている。第１リバースゲート７Ａが前進位置と後進位置とに切り換えられることで、第１ジェットポンプ５Ａからの噴流の方向が変更される。それにより、船舶１の前進と後進とが切り換えられる。

【0018】

第２推進機３Ｂは、船体２の前後方向に沿った軸Ｏを基準にして、第１推進機３Ａと左右対称に配置されている。第２推進機３Ｂは、第１推進機３Ａと同様の構成を有している。図２に示すように、第２推進機３Ｂは、第２エンジン４Ｂと、第２ジェットポンプ５Ｂと、第２ノズルディフレクタ６Ｂと、第２リバースゲート７Ｂとを含む。第２エンジン４Ｂと、第２ジェットポンプ５Ｂと、第２ノズルディフレクタ６Ｂと、第２リバースゲート７Ｂは、第１エンジン４Ａと、第１ジェットポンプ５Ａと、第１ノズルディフレクタ６Ａと、第１リバースゲート７Ａと同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0019】

図２に示すように、船体２は、バラスト水タンク４１，４２，４３を備えている。バラスト水タンク４１，４２，４３は、船体２に収容される。詳細には、船体２は、第１バラスト水タンク４１と、第２バラスト水タンク４２と、第３バラスト水タンク４３と、を備えている。第１バラスト水タンク４１は、船体２の左右方向における中央に配置されている。第２バラスト水タンク４２と第３バラスト水タンク４３は、左右対称に配置されている。なお、バラスト水タンクの数は、３つに限らず、３つより少ない、或いは３つより多くてもよい。

【0020】

図４は、船舶１の操船のためのシステムを示す模式図である。図４に示すように、船舶１は、コントローラ１０を含む。コントローラ１０は、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭ，ＲＯＭなどのメモリ（記憶部の一例）とを含む。コントローラ１０は、船舶１を制御するようにプログラムされている。

【0021】

船舶１は、第１ステアリングアクチュエータ３１Ａ（第１アクチュエータの一例）と第１シフトアクチュエータ３２Ａとを含んでいる。コントローラ１０は、第１エンジン４Ａ、第１ステアリングアクチュエータ３１Ａ、及び第１シフトアクチュエータ３２Ａと通信可能に接続されている。

【0022】

第１ステアリングアクチュエータ３１Ａは、第１推進機３Ａの第１ノズルディフレクタ６Ａに接続されている。第１ステアリングアクチュエータ３１Ａは、第１ノズルディフレクタ６Ａの水の噴出方向である第１方向を変更する。図５は、第１ノズルディフレクタの第１方向および第２ノズルディフレクタの第２方向を説明するための図である。図５に示すように、第１方向Ｄ１は、第１ノズルディフレクタ６Ａの軸線Ｍ１上を後に向かう方向である。第１方向Ｄ１は、第１ノズルディフレクタ６Ａのノズル角度αで表わすことができる。ノズル角度αは、前後方向Ｍ０のうち真後ろに向かう方向と第１方向Ｄ１の成す角度である。ノズル角度αは、船舶１の前後方向Ｍ０に対する第１ノズルディフレクタ６Ａから後方に延びる第１ノズルディフレクタ６Ａの軸線Ｍ１の角度である。第１ステアリングアクチュエータ３１Ａは、第１推進機３Ａが水を押し出す第１方向Ｄ１のノズル角度αを変更する。第１ステアリングアクチュエータ３１Ａは、例えば電動モータである。或いは、第１ステアリングアクチュエータ３１Ａは、油圧シリンダ等の他のアクチュエータであってもよい。

【0023】

第１シフトアクチュエータ３２Ａは、第１推進機３Ａの第１リバースゲート７Ａに接続されている。第１シフトアクチュエータ３２Ａは、第１リバースゲート７Ａの位置を前進位置と後進位置とに切り換える。第１シフトアクチュエータ３２Ａは、例えば電動モータである。或いは、第１シフトアクチュエータ３２Ａは、油圧シリンダ等の他のアクチュエータであってもよい。

【0024】

船舶１は、第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂ（第２アクチュエータの一例）と第２シフトアクチュエータ３２Ｂとを含んでいる。コントローラ１０は、第２エンジン４Ｂ、第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂ、及び第２シフトアクチュエータ３２Ｂと通信可能に接続されている。第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂは、第２ノズルディフレクタ６Ｂの水の噴出方向である第２方向を変更する。図５に示すように、第２方向Ｄ２は、第２ノズルディフレクタ６Ｂの軸線Ｍ２上を後に向かう方向である。第２方向Ｄ２は、第２ノズルディフレクタ６Ｂのノズル角度βで表わすことができる。ノズル角度βは、前後方向Ｍ０のうち真後ろに向かう方向と第２方向Ｄ２の成す角度である。ノズル角度βは、船舶１の前後方向Ｍ０に対する第２ノズルディフレクタ６Ｂから後方に延びる第２ノズルディフレクタ６Ｂの軸線Ｍ２の角度である。第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂは、第２推進機３Ｂが水を押し出す第２方向Ｄ２のノズル角度βを変更する。第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂは、例えば電動モータである。或いは、第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂは、油圧シリンダ等の他のアクチュエータであってもよい。また、第１ステアリングアクチュエータ３１Ａおよび第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂは、第１推進機３Ａの水を押し出す方向の角度および第２推進機３Ｂの水を押し出す角度を変更する角度変更部に含まれる。

【0025】

第２シフトアクチュエータ３２Ｂは、第２推進機３Ｂの第２リバースゲート７Ｂに接続されている。第２シフトアクチュエータ３２Ｂは、第２リバースゲート７Ｂの位置を前進位置と後進位置とに切り換える。第２シフトアクチュエータ３２Ｂは、例えば電動モータである。或いは、第２シフトアクチュエータ３２Ｂは、油圧シリンダ等の他のアクチュエータであってもよい。

【0026】

船舶１は、ステアリング部材１４（操舵部材の一例）と、リモートコントローラ１５（スロットル部の一例）と、を含む。コントローラ１０は、ステアリング部材１４と、リモートコントローラ１５と通信可能に接続されている。ステアリング部材１４とリモートコントローラ１５は、操船席１３に配置されている。

【0027】

ステアリング部材１４は、船舶１を操舵するために操作される。すなわち、ステアリング部材１４の操作に応じて、コントローラ１０は、船舶１の船首方向を制御する。ステアリング部材１４は、例えばステアリングホイールである。ステアリング部材１４は、センサ１４０（操舵情報検出部の一例）を含む。センサ１４０は、ステアリング部材１４の操作方向および操作量を示すステアリング信号を出力する。

【0028】

コントローラ１０は、センサ１４０からステアリング信号を受信する。コントローラ１０は、ステアリング信号に基づいて、第１ステアリングアクチュエータ３１Ａを制御することで、第１推進機３Ａのノズル角度を制御する。コントローラ１０は、ステアリング信号に基づいて、第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御することで、第２推進機３Ｂのノズル角度を制御する。これにより、船舶１の船首方向が左右に変更される。

【0029】

リモートコントローラ１５は、第１推進機３Ａと第２推進機３Ｂのスラストの大きさを調整するための装置である。リモートコントローラ１５は、第１スロットル部材１５Ａと、第２スロットル部材１５Ｂとを含む。第１スロットル部材１５Ａは、第１エンジン４Ａの出力の調整、及び前後進の切換のために操作される。第２スロットル部材１５Ｂは、第２エンジン４Ｂの出力の調整、及び前後進の切換のために操作される。第１スロットル部材１５Ａは、センサ１５１（開度センサの一例、スロットル部材位置検出部の一例）を含む。センサ１５１は、第１スロットル部材１５Ａの操作方向および操作量を示す第１スロットル信号を出力する。第２スロットル部材１５Ｂは、センサ１５２（開度センサの一例、スロットル部材位置検出部の一例）を含む。センサ１５２は、第２スロットル部材１５Ｂの操作方向および操作量を示す第２スロットル信号を出力する。第１スロットル部材１５Ａと、第２スロットル部材１５Ｂとは、それぞれレバーを含む。ただし、第１スロットル部材１５Ａと第２スロットル部材１５Ｂとは、スイッチなどのレバーと異なる部材を含んでもよい。

【0030】

コントローラ１０は、第１スロットル信号と第２スロットル信号を受信する。コントローラ１０は、第１スロットル信号が示す第１スロットル部材１５Ａの操作量に応じて、第１エンジン４Ａの回転速度を制御する。コントローラ１０は、第２スロットル信号が示す第２スロットル部材１５Ｂの操作量に応じて、第２エンジン４Ｂの回転速度を制御する。コントローラ１０は、第１スロットル信号が示す第１スロットル部材１５Ａの操作方向に応じて、第１シフトアクチュエータ３２Ａを制御する。それにより、第１推進機３Ａの推進力の方向が前進方向と後進方向とに切り換えられる。コントローラ１０は、第２スロットル信号が示す第２スロットル部材１５Ｂの操作方向に応じて、第２シフトアクチュエータ３２Ｂを制御する。それにより、第２推進機３Ｂの推進力の方向が前進方向と後進方向とに切り換えられる。

【0031】

船舶１は、図４に示すように、第１回転数センサ３３Ａと、第２回転数センサ３３Ｂと、角度センサ５１と、バラスト水量センサ５２と、シートセンサ５３とを含む。コントローラ１０は、第１回転数センサ３３Ａと、第２回転数センサ３３Ｂと、角度センサ５１と、バラスト水量センサ５２と、シートセンサ５３と通信可能に接続されている。

【0032】

第１回転数センサ３３Ａは、第１エンジン４Ａの回転数を検出する。第１回転数センサ３３Ａは、第１エンジン４Ａの回転数を示す第１回転数信号をコントローラ１０に出力する。第２回転数センサ３３Ｂは、第２エンジン４Ｂの回転数を検出する。第２回転数センサ３３Ｂは、第２エンジン４Ｂの回転数を示す第２回転数信号をコントローラ１０に出力する。コントローラ１０は、第１回転数信号または第２回転数信号から、船舶１の速度を検出する。なお、コントローラ１０は、第１回転数信号と第２回転数信号から速度を求めることに限られず、センサ１５１からの第１スロットル信号が示す第１スロットル部材１５Ａの開度とセンサ１５２からの第２スロットル信号が示す第２スロットル部材１５Ｂの開度に基づいて船舶１の速度を求めてもよい。また、コントローラ１０は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して船舶１の速度を求めてもよい。

【0033】

角度センサ５１は、船体２のピッチ角γを検出する。角度センサ５１は、船体２のピッチ角γを示すピッチ角信号をコントローラ１０に出力する。角度センサ５１は、例えばＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を用いることができる。図６（ａ）および図６（ｂ）は、ピッチ角γを説明するための図である。図６（ａ）は、静止している状態の船舶１の側面図である。静止状態の船舶１において前後方向を結ぶ直線がＬ１で示されている。船舶１が航行すると船首側が持ち上がるため、直線Ｌ１も前側が上方に向かって傾斜する。直線Ｌ１と水平線Ｌ０との成す角度がピッチ角γとなる。

【0034】

バラスト水量センサ５２は、第１バラスト水タンク４１、第２バラスト水タンク４２、および第３バラスト水タンク４３のそれぞれに設けられている。バラスト水量センサ５２は、第１バラスト水タンク４１、第２バラスト水タンク４２、および第３バラスト水タンク４３のそれぞれの水量を検出する。バラスト水量センサ５２は、例えば、水位センサである。バラスト水量センサ５２は、それぞれのバラスト水タンクの水量を示すバラスト水量信号をコントローラ１０に出力する。

【0035】

シートセンサ５３は、船舶１の各座席に配置されている。シートセンサ５３は、座席に人が着座したことを検出する。シートセンサ５３は、着座を検出すると、着座信号をコントローラ１０に出力する。コントローラ１０は、着座信号に基づいて、船舶１における乗船人数および乗船位置を求めることができる。

【0036】

コントローラ１０は、操舵情報に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、図５に示すように、第１方向Ｄ１が、船舶１の重心の位置に応じて左側を向くように第１ステアリングアクチュエータ３１Ａを制御し、第２方向Ｄ２が、船舶１の重心の位置に応じて右側を向くように第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御する。

【0037】

コントローラ１０は、センサ１４０からのステアリング信号（操作情報の一例）、センサ１５１からの第１スロットル信号、およびセンサ１５２からの第２スロットル信号に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があるか否かを判定する。コントローラ１０は、例えば、ステアリング信号が示す操作量から、操舵角度の絶対値がゼロ度から所定閾値までの範囲であり、第１スロットル信号および第２スロットル信号から第１スロットル部材１５Ａと第２スロットル部材１５Ｂの操作方向が前進に位置する場合、船体をまっすぐ前進させる意図があると判定する。なお、真っすぐとは船舶１の前後方向に沿った方向である。なお、操舵角度の所定閾値は、遊びおよび誤差を含む範囲であり、社会通念上、真っすぐと見なされる角度範囲に設定される。

【0038】

コントローラ１０は、船舶１の重心の初期位置Ｐ０（図２参照）を記憶している。重心の初期位置Ｐ０は、設計の際に予め決定することができる。コントローラ１０は、ピッチ角信号に示されるピッチ角γに基づいて、重心位置を求める。コントローラ１０は、ピッチ角と重心位置の関係を示すテーブルを記憶している。例えば、船舶１が航行してピッチ角が大きくなると、重心位置は後方に移動する。図２には、初期位置Ｐ０から後方に移動した重心位置Ｐ１が示されている。このように、コントローラ１０は入力されるピッチ角信号に基づいて、初期位置Ｐ０から移動する重心位置Ｐ１を求めることができる。

【0039】

コントローラ１０は、バラスト水量センサ５２からのバラスト水量信号に基づいて、船舶１の重心の位置を求めてもよい。バラスト水量によって、重心位置は前後方向に移動する。例えば、第１バラスト水タンク４１の水量が多く、第２バラスト水タンク４２および第３バラスト水タンク４３の水量が少ない場合には、重心位置は初期位置Ｐ０より前方に移動する。一方、第１バラスト水タンク４１の水量が少なく、第２バラスト水タンク４２および第３バラスト水タンク４３の水量が多い場合、重心位置は初期位置Ｐ０より後方に移動する。

【0040】

コントローラ１０は、シートセンサ５３からの着座信号に基づいて乗船人数および乗船位置を求め、乗船人数および乗船位置から重心位置を求めてもよい。例えば、前側の座席に人が着座し、後側の座席に人が着座していない場合、重心位置は初期位置Ｐ０より前方に移動する。なお、角度センサ５１によってピッチ角γを検出できない場合に、バラスト水量センサ５２からのバラスト水量信号とシートセンサ５３からの着座信号の、双方または一方に基づいて重心位置を求めてもよい。

【0041】

コントローラ１０は、船舶１の速度からピッチ角を求め、角度センサ５１のピッチ角が正しか否かを判定する。正しくないと判定した場合、コントローラ１０は、角度センサ５１のピッチ角から求めた重心位置を用いずに、初期位置Ｐ０を重心位置とする。コントローラ１０は、船舶１の速度とピッチ角との関係を示すテーブルを記憶している。コントローラ１０は、上述したように船舶１の速度を求め、求めた速度からテーブルを用いてピッチ角を求める。コントローラ１０は、速度から求めたピッチ角と、角度センサ５１が検出したピッチ角とを比較し、差が所定量以上の場合、角度センサ５１が検出したピッチ角γに基づいて求めた重心位置を用いず、初期位置Ｐ０を重心位置とする。所定量は、角度センサ５１の誤差、および速度から求めるピッチ角の誤差も含めた量に設定される。なお、速度から求めたピッチ角と角度センサ５１が検出したピッチ角との差が所定量以上の場合、初期位置Ｐ０を重心位置とする代わりに、バラスト水量センサ５２からのバラスト水量信号とシートセンサ５３からの着座信号の、双方または一方に基づいて重心位置を求めてもよい。

【0042】

コントローラ１０は、操舵情報に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を、求めた重心の位置回りの回転モーメントをゼロに近づけるように、第１ステアリングアクチュエータ３１Ａおよび第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御する。具体的には、図５に示すように、コントローラ１０は、第１方向Ｄ１が前後方向から外側（左舷側）を向くように第１ステアリングアクチュエータ３１Ａを制御する。コントローラ１０は、第２方向Ｄ２が前後方向から外側（右舷側）を向くように第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御する。図５に示すように、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２は、後方に向かうに従って互いに間隔が大きくなるように設定される。

【0043】

コントローラ１０は、操舵情報に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を、求めた重心の位置回りの回転モーメントが最小となるように、第１ステアリングアクチュエータ３１Ａおよび第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御してもよい。

【0044】

例えば、コントローラ１０は、操舵情報に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、図７（ａ）の平面視に示すように、第１方向Ｄ１と一致する軸線Ｍ１が、求めた重心の位置Ｐ１と交わるように第１ステアリングアクチュエータ３１Ａを制御するほうが好ましい。コントローラ１０は、操舵情報に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があると判定した場合、図７の平面視に示すように、第２方向Ｄ２と一致する軸線Ｍ２が、求めた重心の位置Ｐ１と交わるように第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御する方が好ましい。このように、前進する際に、第１ノズルディフレクタ６Ａから水が噴射される第１方向Ｄ１と、第２ノズルディフレクタ６Ｂから水が噴射される第２方向Ｄ２とが幅方向の外側を向くように制御することによって、良好な直進安定性を得ることができる。軸線Ｍ１に沿った方向が、第１ノズルディフレクタの軸方向の一例であり、軸線Ｍ２に沿った方向が、第２ノズルディフレクタの軸方向の一例である。なお、図７（ａ）に示すように軸線Ｍ１および軸線Ｍ２が重心の位置Ｐ１上を通らなくてもよく、重心の位置Ｐ１回りの回転モーメントが小さくなるように軸線Ｍ１と軸線Ｍ２が設定されれば、良好な直進安定性を得ることができる。

【0045】

コントローラ１０は、重心位置Ｐ１が前方に向かうに従って、前後方向Ｍ０からのノズル角度αおよびノズル角度βが小さくなるように第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を設定する。

【0046】

コントローラ１０は、真っすぐ後進する際にも、第１方向Ｄ１が左側を向くように第１ステアリングアクチュエータ３１Ａを制御し、第２方向Ｄ２が右側を向くように第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御してもよい。すなわち、第１方向Ｄ１が船舶１の重心の位置に応じて左側を向き、第２方向Ｄ２が船舶１の重心の位置に応じて右側を向いている状態で前進した後に、リモートコントローラ１５を操作して後進する際も、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２を前進時と同じ状態にしてもよい。

【0047】

図８（ａ）は、ステアリング部材１４の操舵角度とノズル角度の関係のグラフを示す図である。図８（ａ）の横軸は、ステアリング部材１４の操舵角度を示す。原点を基準に横軸のマイナス側が左舷側への操舵角度を示し、横軸のプラス側が右舷側への操舵角度を示し、原点は中立位置を示す。マイナスの値が大きくなると、左側にステアリング部材１４を大きく操作したことを示し、プラスの値が大きくなると、右側にステアリング部材１４を大きく操作したことを示す。図８（ａ）の縦軸は、ノズル角度を示す。原点はノズル角度がゼロの状態を示し、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２が前後方向Ｍ０に沿った状態を示す。縦軸のプラス側が左舷側に向かうノズル角度の大きさを示し、縦軸のマイナス側が右舷側に向かうノズル角度の大きさを示す。プラスの値が大きくなると、左舷側にノズル角度が大きくなったことを示し、マイナスの値が大きくなると、右舷側にノズル角度が大きくなったことを示す。第１グラフｇ１は、第１ノズルディフレクタ６Ａのノズル角度αの操舵角度に対する変化を示し、第２グラフｇ２は、第２ノズルディフレクタ６Ｂのノズル角度βの操舵角度に対する変化を示す。

【0048】

図８（ａ）に示すように、コントローラ１０は、ステアリング部材１４の操作による目標操舵角度が左舷側（横軸マイナス側）の場合、操舵角度が０°から－θ１°（所定閾値の一例）までの範囲（絶対値が０°からθ１°ともいえる）において、第１ノズルディフレクタ６Ａは駆動させずに第２ノズルディフレクタ６Ｂのみを駆動するように第１ステアリングアクチュエータ３１Ａおよび第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御する。

【0049】

前進時のノズル角度αをＣ°とし、ノズル角度βを－Ｃ°とする。図８（ｂ）は、前進時においてステアリング部材１４の操舵角度が０°のときの第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の状態を示す模式図である。図８（ｂ）に示すように、本実施形態では、良好な直進安定性を得るために、重心の位置Ｐ１に応じて、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を外側に向けている。

【0050】

図８（ｃ）は、前進時においてステアリング部材１４を左側に操作し、操舵角度が－θ２°（図８（ａ）参照）になったときの第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を示す模式図である。操舵角度が－θ２°の場合、第１ノズルディフレクタ６Ａのノズル角度αは一定であるため第１ノズルディフレクタ６Ａの第１方向Ｄ１は変更されず、第２ノズルディフレクタ６Ｂのノズル角度βのみが変更される。操舵角度が－θ２°のときの第２ノズルディフレクタ６Ｂのノズル角度βは０°であるため、第２方向Ｄ２は、前後方向に沿っている。

【0051】

図８（ｄ）は、前進時においてステアリング部材１４を左側に操作し、操舵角度が－θ１°（図８（ａ）参照）になったときの第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を示す模式図である。操舵角度が－θ２°の場合、第１ノズルディフレクタ６Ａのノズル角度αは一定であるため第１ノズルディフレクタ６Ａの第１方向Ｄ１は変更されず、第２ノズルディフレクタ６Ｂのノズル角度βのみが変更される。操舵角度が－θ１°のときの第２ノズルディフレクタ６Ｂのノズル角度βはＣ°であるため、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と平行になる。

【0052】

図８（ｅ）は、前進時においてステアリング部材１４を左側に操作し、操舵角度が－θ３°（図８（ａ）参照）になったときの第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を示す模式図である。操舵角度が－θ３°の場合、第１ノズルディフレクタ６Ａのノズル角度αと第２ノズルディフレクタ６Ｂのノズル角度βの双方が同様に変更される。

【0053】

このように、前進時に第１ノズルディフレクタ６Ａを外側に向けているため、ステアリング部材１４の操作による目標操舵角度が左舷側の場合、操舵角度が０°から－θ１°までの範囲では、第１ノズルディフレクタ６Ａは駆動させずに第２ノズルディフレクタ６Ｂのみが駆動される。

【0054】

なお、左舷側の場合と同様に、右舷側においても、コントローラ１０は、ステアリング部材１４の操作による目標操舵角度が右舷側（横軸プラス側）の場合、操舵角度が０°から＋θ１°（所定閾値の一例）までの範囲（絶対値が０°からθ１°ともいえる）において、第２ノズルディフレクタ６Ｂは駆動させずに第１ノズルディフレクタ６Ａのみを駆動するように第１ステアリングアクチュエータ３１Ａおよび第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御する。

【0055】

以下、船舶の制御方法について説明する。図９は、船舶の制御方法のフロー図を示す図である。

【0056】

ステップＳ１０において、コントローラ１０は、操舵情報に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があるか否かの判定を行う。コントローラ１０は、センサ１４０からのステアリング信号、センサ１５１からの第１スロットル信号、およびセンサ１５２からの第２スロットル信号に基づいて船体２を真っすぐ前進させる意図があるか否かを判定する。

【0057】

ステップＳ１０において、船体２を真っすぐに前進させる意図があると判定されない場合は、船体２を真っすぐに前進させる意図があると判定するまで制御は待機する。

【0058】

船体２をまっすぐ前進させる意図があると判定した場合、ステップＳ１１において、コントローラ１０は、船舶１の重心の位置を求める。例えば、コントローラ１０は、角度センサ５１からのピッチ角信号と、バラスト水量センサ５２からのバラスト水量信号と、シートセンサ５３からの着座信号とに基づいて、重心の位置Ｐ１を算出する。

【0059】

次に、ステップＳ１２において、コントローラ１０は、船舶１の速度を検出する。例えば、コントローラ１０は、第１回転数センサ３３Ａからの第１回転数信号と、第２回転数センサ３３Ｂからの第２回転数信号に基づいて、船舶１の速度を求める。若しくは、コントローラ１０は、センサ１５１からの第１スロットル信号とセンサ１５２からの第２スロットル信号に基づいて船舶１の速度を求めてもよい。

【0060】

次に、ステップＳ１３において、コントローラ１０は、速度から求めたピッチ角と、角度センサ５１が検出したピッチ角とを比較し、差が所定量以上であるか否かを判定する。

【0061】

ステップＳ１３における差が所定量以上の場合、ステップＳ１４において、コントローラ１０は、船舶１の重心の位置として初期位置Ｐ０を採用する。

【0062】

一方、ステップＳ１３における差が所定量未満の場合、ステップＳ１５において、コントローラ１０は、ステップＳ１１において求めた重心の位置を採用する。

【0063】

次に、ステップＳ１６において、コントローラ１０は、図５に示すように、求めた重心の位置に応じて、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を、採用した重心の位置回りの回転モーメントをゼロに近づけるように、第１ステアリングアクチュエータ３１Ａおよび第２ステアリングアクチュエータ３１Ｂを制御する。

【0064】

以上説明した本実施形態に係る船舶１によれば、真っすぐ前進する意図があると判定した場合、第１ノズルディフレクタ６Ａから噴出される水の第１方向Ｄ１が船舶１の重心の位置に応じて後方左側を向き、第２ノズルディフレクタ６Ｂから噴出される水の第２方向Ｄ２が、重心の位置に応じて後方右側を向く。このように、船舶の重心を考慮して第１ノズルディフレクタ６Ａと第２ノズルディフレクタ６Ｂからの水の噴出方向を設定することができるため、良好な直進安定性を得ることができる。

【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１は、ジェットボートに限らず、船外機を備えた船舶など、他の種類の船舶であってもよい。船舶１の推進機の数は、２つに限らず、２つより少なくてもよく、或いは２つより多くてもよい。船舶１の推進機は、ジェット推進機に限らず、船外機などの他の種類の推進機であってもよい。船舶１は、サイドスラスターを備えてもよい。

【0067】

上記実施形態の船舶１には、スロットル部材の一例としてリモートコントローラ１５が用いられているが、これに限らなくてもよく、ジョイスティックレバーまたはスイッチ等であってもよい。

【0068】

上記実施形態の船舶１には、乗船人数取得部および乗船位置検出部の一例として、シートセンサ５３が設けられているが、これに限らなくてもよい。例えば、カメラ等の撮像装置が船舶１に設けられていてもよい。その場合、撮像した画像データをコントローラ１０が解析し、乗船人数および乗船位置を求めてもよい。また、船舶１に入力装置が設けられ、オペレータが乗船人数および乗船位置を入力してもよい。

【0069】

上記実施形態の船舶１には、第１駆動源の一例として内燃機関である第１エンジン４Ａが設けられ、第２駆動源の一例として内燃機関である第２エンジン４Ｂが設けられているが、これに限らず、モータ等の電動機であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本開示の船舶によれば、ジェット噴流を用いて推進する場合であっても容易に良好な直進安定性を得ることが出来る。

【符号の説明】

【0071】

１：船舶、２：船体、３Ａ：第１推進機、３Ｂ：第２推進機、４Ａ：第１エンジン、４Ｂ：第２エンジン、５Ａ：第１ジェットポンプ、５Ｂ：第２ジェットポンプ、６Ａ：第１ノズルディフレクタ、６Ｂ：第２ノズルディフレクタ、７Ａ：第１リバースゲート、７Ｂ：第２リバースゲート、１０：コントローラ、１１：デッキ、１２：ハル、１３：操船席、１４：ステアリング部材、１５：リモートコントローラ、１５Ａ：第１スロットル部材、１５Ｂ：第２スロットル部材、２１：ドライブシャフト、２２：インペラ、２３：ポンプハウジング、２４：カップリング、２５：出力軸、２６：水吸引口、３１Ａ：第１ステアリングアクチュエータ、３１Ｂ：第２ステアリングアクチュエータ、３２Ａ：第１シフトアクチュエータ、３２Ｂ：第２シフトアクチュエータ、３３Ａ：第１回転数センサ、３３Ｂ：第２回転数センサ、４１：第１バラスト水タンク、４２：第２バラスト水タンク、４３：第３バラスト水タンク、５１：角度センサ、５２：バラスト水量センサ、５３：シートセンサ、１４０：センサ、１５１：センサ、１５２：センサ、Ｄ１：第１方向、Ｄ２：第２方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】