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7752016船舶制御システム及び船舶

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-10-01

(45)【発行日】2025-10-09

(54)【発明の名称】船舶制御システム及び船舶

(51)【国際特許分類】

B63H 25/04 20060101AFI20251002BHJP

B63H 25/42 20060101ALI20251002BHJP

B63H 21/21 20060101ALI20251002BHJP

B63B 79/10 20200101ALI20251002BHJP

B63B 49/00 20060101ALI20251002BHJP

B63B 79/40 20200101ALI20251002BHJP

【ＦＩ】

B63H25/04 H

B63H25/42 E

B63H25/42 A

B63H21/21

B63B79/10

B63B49/00 Z

B63B79/40

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021163890

(22)【出願日】2021-10-05

(65)【公開番号】P2022066156

(43)【公開日】2022-04-28

【審査請求日】2024-08-13

(31)【優先権主張番号】P 2020174434

(32)【優先日】2020-10-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤栄治

(72)【発明者】

【氏名】佐藤寿恭

(72)【発明者】

【氏名】中川健太郎

(72)【発明者】

【氏名】豊田裕司

(72)【発明者】

【氏名】田口敏彰

【審査官】福田信成

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１１０７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５８７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－００６００７７（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２４７５１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－３１９９６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｈ２５／０４

Ｂ６３Ｈ２５／４２

Ｂ６３Ｈ２１／２１

Ｂ６３Ｂ７９／１０

Ｂ６３Ｂ４９／００

Ｂ６３Ｂ７９／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶が備える複数の推進装置のうち一部の推進装置の出力が制限されたとき、出力が制限された推進装置がいずれであるか及び出力が制限された推進装置の上限出力を含む出力制限情報と、操舵装置で指定した船体の操船方向を含む指令情報とを取得し、取得した前記出力制限情報及び前記指令情報に基づいて、前記操舵装置で指定した操船方向に船体が動くように、出力が制限されていない推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定するとともに、出力が制限された推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定する一部出力制限操舵制御を実行する処理装置を備えている、船舶制御システム。

【請求項2】

前記処理装置は、前記一部出力制限操舵制御を実行するにあたり、出力が制限された推進装置を停止させない範囲で、出力が制限された推進装置の出力の大きさを決定する、請求項１に記載の船舶制御システム。

【請求項3】

前記処理装置が前記一部出力制限操舵制御を実行するか否かを選択可能な設定装置をさらに備えている、請求項１又は２に記載の船舶制御システム。

【請求項4】

前記設定装置は、前記船舶上に位置するとともに、前記船舶上以外の位置に位置している、請求項３に記載の船舶制御システム。

【請求項5】

前記処理装置が前記一部出力制限操舵制御を実行しているか否かを表示する監視装置をさらに備えている、請求項１乃至４のうちいずれか一の項に記載の船舶制御システム。

【請求項6】

前記複数の推進装置を備え、
請求項１乃至５のうちいずれか一の項に記載の船舶制御システムによって制御される、船舶。

【請求項7】

前記複数の推進装置は、船体の右側部分に設置された推進装置と船体の左側部分に設置された推進装置の２つの推進装置によって構成されている、請求項６に記載の船舶。

【請求項8】

船舶が備える複数の推進装置のうち一部の推進装置の出力の発生方向の設定が不能になったとき、出力の発生方向の設定が不能になった推進装置がいずれであるか及び出力の発生方向の設定が不能になった推進装置の出力の発生方向を含む方向設定不能情報と、操舵装置で指定した船体の操船方向を含む指令情報とを取得し、取得した前記方向設定不能情報及び前記指令情報に基づいて、前記操舵装置で指定した操船方向に船体が動くように、出力の発生方向の設定が可能な推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定するとともに出力の発生方向の設定が不能になった推進装置の出力の大きさを決定する一部方向設定不能操舵制御を実行する処理装置を備えている、船舶制御システム。

【請求項9】

前記処理装置は、前記一部方向設定不能操舵制御を実行するにあたり、所定の条件が満たされた場合には出力の発生方向の設定が不能である推進装置を停止させない範囲で出力の発生方向の設定が不能になった推進装置の出力の大きさを決定する、請求項８に記載の船舶制御システム。

【請求項10】

前記処理装置が前記一部方向設定不能操舵制御を実行するか否かを選択可能な設定装置をさらに備えている、請求項８又は９に記載の船舶制御システム。

【請求項11】

前記設定装置は、前記船舶上に位置するとともに、前記船舶上以外の位置に位置している、請求項１０に記載の船舶制御システム。

【請求項12】

前記処理装置が前記一部方向設定不能操舵制御を実行しているか否かを表示する監視装置をさらに備えている、請求項８乃至１１のうちいずれか一の項に記載の船舶制御システム。

【請求項13】

前記複数の推進装置を備え、
請求項８乃至１２のうちいずれか一の項に記載の船舶制御システムによって制御される、船舶。

【請求項14】

前記複数の推進装置は、船体の右側部分に設置された推進装置と船体の左側部分に設置された推進装置の２つの推進装置によって構成されている、請求項１３に記載の船舶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、船舶制御システム及び船舶に関する。

【背景技術】

【0002】

船舶には複数の推進装置を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。推進装置を複数備えた船舶では、操舵装置（操舵レバー等）を用いて船体の操船方向を指定すると、指定した操船方向に船体が移動するよう各推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向が自動で決定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１３１１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような船舶では、各推進装置が正常であることを前提として設計されているため、一部の推進装置に異常が発生した場合、指定した操船方向に船体を移動させることができない場合がある。これを踏まえ、本開示は、複数の推進装置のうちの一部の推進装置に異常が発生したとしても、通常時と同じように、操舵装置が指定した操船方向に船体が移動するよう船舶を制御する船舶制御システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様に係る船舶制御システムは、船舶が備える複数の推進装置のうち一部の推進装置の出力が制限されたとき、出力が制限された推進装置がいずれであるか及び出力が制限された推進装置の上限出力を含む出力制限情報と、操舵装置で指定した船体の操船方向を含む指令情報とを取得し、取得した前記出力制限情報及び前記指令情報に基づいて、前記操舵装置で指定した操船方向に船体が動くように、出力が制限されていない推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定するとともに、出力が制限された推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定する一部出力制限操舵制御を実行する処理装置を備えている。

【0006】

本開示の他の態様に係る船舶制御システムは、船舶が備える複数の推進装置のうち一部の推進装置の出力の発生方向の設定が不能になったとき、出力の発生方向の設定が不能になった推進装置がいずれであるか及び出力の発生方向の設定が不能になった推進装置の出力の発生方向を含む方向設定不能情報と、操舵装置で指定した船体の操船方向を含む指令情報とを取得し、取得した前記方向設定不能情報及び前記指令情報に基づいて、前記操舵装置で指定した操船方向に船体が動くように、出力の発生方向の設定が可能な推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定するとともに出力の発生方向の設定が不能になった推進装置の出力の大きさを決定する一部方向設定不能操舵制御を実行する処理装置を備えている。

【発明の効果】

【0007】

上記の構成によれば、複数の推進装置のうちの一部の推進装置に異常が発生したとしても、通常時と同じように、操舵装置が指定した操船方向に船体が移動するよう船舶を制御する船舶制御システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、船舶の平面図である。

【図2】図２は、船舶及び船舶制御システムのブロック図である。

【図3】図３は、正常操舵制御及び一部出力制限操舵制御の一例を示した表である。

【図4】図４は、正常操舵制御及び一部方向設定不能操舵制御の一例を示した表である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜船舶＞
はじめに本実施形態に係る船舶１００について説明する。図１は、船舶１００の平面図である。図１の紙面上方、下方、右方、左方が、それぞれ船体１０１の前方、後方、右方、左方に相当する。船体１０１の前方部分が船首であり、船体１０１の後方部分が船尾である。また、図２は、船舶１００及び船舶制御システム２００のブロック図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る船舶１００は、第１推進装置１０と、第２推進装置２０と、操舵装置３０と、を備えている。

【0010】

第１推進装置１０は、船体１０１の右側後方部分に配置されている。本実施形態の第１推進装置１０はいわゆる旋回式アジマススラスタである。推力発生部１１はプロペラ１２を有しており、推力発生部１１は旋回軸１３を中心に水平方向に旋回する。これにより、第１推進装置１０は、任意の方向に任意の大きさの出力（推力）を発生させることができる。なお、第１推進装置１０は、旋回式アジマススラスタでなく、ラインシャフトプロペラとラダーで構成されていてもよい。

【0011】

第２推進装置２０は、船体１０１の左側後方部分に設置されている。第２推進装置２０は設置位置を除き、第１推進装置１０と同じ構成である。本実施形態の第２推進装置２０はいわゆる旋回式アジマススラスタである。推力発生部２１はプロペラ２２を有しており、推力発生部２１は旋回軸２３を中心に水平方向に旋回する。これにより、第２推進装置２０は、任意の方向に任意の大きさの出力（推力）を発生させることができる。なお、第２推進装置２０は、旋回式アジマススラスタでなく、ラインシャフトプロペラとラダーで構成されていてもよい。

【0012】

操舵装置３０は、船体１０１の操船方向及び移動速度の増減を指定する装置である。本実施形態の操舵装置３０は、一例として、図外の操舵レバーを有しており、操舵レバーを倒す方向によって船体１０１の操船方向を指定することができ、倒す角度によって船体１０１の移動速度の増減を指定することができる。船体１０１の操船方向には、「前進」及び「後進」の他、船首を右に向ける「右回頭」、船首を左に向ける「左回頭」、その場で右回りに回転する「その場回頭（右回り）」、その場で左回りに回転する「その場回頭（左回り）」が含まれる。なお、操舵装置３０は、操舵レバーに代えて、船体１０１の操船方向及び移動速度の増減を指定することが可能な操舵レバー以外のスラスタ操作部を有していてもよい。

【0013】

＜船舶制御システム＞
次に、本実施形態に係る船舶制御システム２００について説明する。船舶制御システム２００は、船舶１００を制御するシステムである。図２に示すように、船舶制御システム２００は、処理装置４０と、設定装置５０と、監視装置６０と、記憶装置７０と、を備えている。

【0014】

処理装置４０は、操舵装置３０で指定した船体１０１の操船方向及び移動速度の増減を含む指令情報を操舵装置３０から取得することができる。処理装置４０は、操舵装置３０から取得した指令情報に基づいて、各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定する。本実施形態の処理装置４０は、後述する「正常操舵制御」、「一部出力制限操舵制御」又は「一部方向設定不能操舵制御」を実行することにより、各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定する。

【0015】

また、処理装置４０は、各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定した後、決定した出力の大きさ及び出力の発生方向に応じた制御信号を各推進装置１０、２０に送信する。これにより、各推進装置１０、２０が処理装置４０によって決定された大きさ及び方向に出力を発生するように、各推進装置１０、２０の回転速度、翼角度、及び、旋回角度が設定される。また、処理装置４０は、各推進装置１０、２０の実際の回転速度、翼角度、及び、旋回角度（実旋回角度）を各推進装置１０、２０から取得することができる。

【0016】

なお、処理装置４０は、船舶１００上に位置していてもよく、陸上に位置していてもよく、船舶１００とは別の船舶（支援船等）上に位置していてもよい。例えば、処理装置４０は、陸上のサーバーであって、船舶１００上の機器とインターネット回線を利用して情報をやり取りできるように構成されていてもよい。この場合、処理装置４０は、各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定した後、決定した各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向に関する情報を例えば船舶１００上に位置する図外の制御装置に送信し、制御装置が各推進装置１０、２０に制御信号を送信してもよい。つまり、各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向の決定は処理装置４０が行い、各推進装置１０、２０への制御信号の送信は処理装置４０以外の装置が行ってもよい。

【0017】

設定装置５０は、種々の設定を行う装置である。本実施形態の設定装置５０は、処理装置４０が「一部出力制限操舵制御」を実行するか否かを選択できるとともに、処理装置４０が「一部方向設定不能操舵制御」を実行するか否かを選択することができる。設定装置５０は、船舶１００上に位置し、乗船者によって操作されてもよい。また、設定装置５０は、陸上に位置し又は船舶１００とは別の船舶上に位置し、船舶１００の乗船者以外の者によって操作されてもよい。さらに、設定装置５０は、複数箇所に位置していてもよい。例えば、設定装置５０は、船舶１００上に位置するとともに、陸上又は船舶１００とは別の船舶上（すなわち、船舶１００上以外の位置）に位置していてもよい。この場合、船舶１００の乗船者と船舶１００の乗船者以外の者のいずれによっても設定装置５０の操作が可能である。なお、処理装置４０と設定装置５０が互いに異なる位置に位置している場合は、設定装置５０はインターネット回線を介して処理装置４０に情報を送信してもよい。

【0018】

監視装置６０は、処理装置４０による制御状況を監視する装置である。監視装置６０は、処理装置４０から種々の情報を取得してディスプレイに表示することができる。本実施形態では、処理装置４０が「一部出力制限操舵制御」を実行しているか否かを表示することができるとともに、処理装置４０が「一部方向設定不能操舵制御」を実行しているか否かを表示することができる。また、本実施形態の監視装置６０は、船舶１００上に位置していてもよく、陸上に位置してもよく、上記の船舶１００とは別の船舶上に位置していてもよい。処理装置４０と監視装置６０が互いに異なる位置に位置している場合は、監視装置６０はインターネット回線を介して処理装置４０から情報を取得してもよい。また、監視装置６０と設定装置５０が同じ位置しに位置している場合は、監視装置６０は設定装置５０と一体に形成されていてもよい。

【0019】

記憶装置７０は、種々の情報を記憶する装置である。記憶装置７０は、船舶１００の運転データ及び処理装置４０が実行した制御データの他、後述する出力制限情報及び方向設定不能情報等を記憶する。記憶装置７０は、処理装置４０を介して情報を取得するとともに、記憶した情報を処理装置４０に送信する。記憶装置７０は、船舶１００上に位置していてもよく、陸上に位置していてもよく、船舶１００とは別の船舶上に位置していてもよい。処理装置４０と記憶装置７０が互いに異なる位置に位置している場合は、記憶装置７０はインターネット回線を介して処理装置４０と情報をやり取りしてもよい。

【0020】

＜正常操舵制御＞
次に、処理装置４０が実行する正常操舵制御、一部出力制限操舵制御、及び、一部方向設定不能操舵制御について説明する。はじめに、正常操舵制御について説明する。正常操舵制御は、各推進装置１０、２０に異常がない場合に行われる制御である。正常操舵制御が開始されると、処理装置４０は操舵装置３０から指令情報を取得する。前述のとおり、指令情報には、操舵装置３０で指定された船体１０１の操船方向及び移動速度の増減が含まれる。

【0021】

続いて、処理装置４０は、取得した指令情報に基づいて、指定された移動速度で指定された操船方向に船体１０１が移動するように各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定する。その後、処理装置４０は、決定した出力の大きさ及び出力の発生方向に応じた制御信号を各推進装置１０、２０に送信する。これにより、各推進装置１０、２０の回転速度、翼角度、及び、旋回角度が設定される。

【0022】

図３は、正常操舵制御及び一部出力制限操舵制御の一例を示した図である。図３における正常操舵制御の欄には、正常操舵制御を実行した場合における、各操船方向に対応する各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向が示されている。図３において、出力の大きさは、各推進装置１０、２０を示す図の大きさで表している。また、出力の発生方向は、各推進装置１０、２０を示す図の傾きで表している。また、図３で示す例では、正常操舵制御時においては、各推進装置１０、２０は定常時の１００％の出力に維持されるものとする。ただし、各推進装置１０、２０の出力は変動させてもよい。

【0023】

図３に示すように、本実施形態では正常操舵制御において、指令された操船方向が「前進」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向をいずれも後方に決定する。これにより、船体１０１は前進する。また、指令された操船方向が「後進」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向をいずれも前方に決定する。これにより、船体１０１は後進する。

【0024】

指定された操船方向が「左回頭」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向を左斜め後方に決定する。各推進装置１０、２０は船体１０１の後方部分に配置されているため、各推進装置１０、２０が左斜め後方に出力を発生すれば、船体１０１は重心１０２を中心にしてわずかに左回りに回転しながら前進する。また、指定された操船方向が「右回頭」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向を右斜め後方に決定する。これにより、船体１０１は重心１０２を中心にしてわずかに右回りに回転しながら前進する。

【0025】

指定された操船方向が「その場回頭（左回り）」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向を左方に決定する。各推進装置１０、２０は船体１０１の後方部分に配置されているため、各推進装置１０、２０が左方に出力を発生すれば、船体１０１は重心１０２を中心にしてその場回頭（左回り）する。また、指定された操船方向が「その場回頭（右回り）」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向を右方に決定する。これにより、船体１０１は重心１０２を中心にしてその場回頭（右回り）する。

【0026】

＜一部出力制限操舵制御＞
次に、一部出力制限操舵制御について説明する。一部出力制限操舵制御は、第１推進装置１０及び第２推進装置２０のうち、いずれか一方の出力が制限された場合に行われる。例えば、第１推進装置１０において故障の予兆が検出された場合は、第１推進装置１０の出力が制限され、第１推進装置１０の上限出力が決定される。例えば、第１推進装置１０のギア、軸受、プロペラ１２が損傷した場合や、プロペラ１２の翼角度を変更するための油圧機器などが故障した場合に、第１推進装置１０の出力が制限される。

【0027】

一部出力制限操舵制御が開始されると、処理装置４０は指令情報及び出力制限情報を取得する。前述したとおり、指令情報には、操舵装置３０で指定された船体１０１の操船方向及び移動速度の増減が含まれる。一方、出力制限情報には、出力が制限された推進装置がいずれであるか及び出力が制限された推進装置の上限出力が含まれる。例えば、第１推進装置１０の出力が定常出力の８０％に制限された場合、処理装置４０は、出力が制限された推進装置が第１推進装置１０であること及び第１推進装置１０の上限出力が定常出力の８０％であることを含む出力制限情報を取得する。

【0028】

続いて、処理装置４０は、取得した指令情報及び出力制限情報に基づいて、操舵装置３０で指定した移動速度で指定した操船方向に船体１０１が移動するよう各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定する。その後、処理装置４０は、決定した出力の大きさ及び出力の発生方向に応じた制御信号を各推進装置１０、２０に送信する。これにより、各推進装置１０、２０の回転速度、翼角度、及び、旋回角度が設定される。

【0029】

図３における一部出力制限操舵制御の欄には、一部出力制限操舵制御を実行した場合における、各操船方向に対応する各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向の一例を示している。図３で示す例では、第１推進装置１０の出力が制限されたものとする。また、一部出力制限操舵制御においては、第１推進装置１０は上限出力（上記の例では定常出力の８０％）に維持されるものとし、第２推進装置２０は定常出力の１００％の出力に維持されるものとする。ただし、各推進装置１０、２０の出力を変動させてもよい。

【0030】

図３に示すように、本実施形態では一部出力制限操舵制御において、指令された操船方向が「前進」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向を後方に決定するのではなく、左斜め後方に決定する。第１推進装置１０は、第２推進装置２０よりも出力が小さいため、上記のように決定することにより、船体１０１は前進する。また、指令された操船方向が「後進」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向を前方に決定するのではなく、右斜め前方に決定する。これにより、船体１０１は後進する。

【0031】

また、指定された操船方向が「左回頭」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向を左斜め後方に決定する。ただし、正常操舵制御時よりも左寄り、つまり前後方向に延びる基準軸との相対角度が正常操舵制御時よりも大きい値に決定する。また、指定された操船方向が「右回頭」の場合は、処理装置４０は各推進装置１０、２０の出力の発生方向を右斜め後方であって、正常操舵制御時よりも右寄りに決定する。

【0032】

指定された操船方向が「その場回頭（左回り）」の場合は、処理装置４０は正常操舵制御時と同じように各推進装置１０、２０の出力の発生方向を左方に決定する。また、指定された操船方向が「その場回頭（右回り）」の場合は、処理装置４０は正常操舵制御時と同じように各推進装置１０、２０の出力の発生方向を右方に決定する。

【0033】

本実施形態では、以上のように、一部出力制限操舵制御を実行することにより、一部の推進装置の出力が制限されたとしても、操舵装置３０で指定した操船方向に船体１０１を推進させることができる。また、本実施形態の一部出力制限操舵制御では、出力が制限された推進装置を停止させることがないため、推進装置１０、２０全体における出力の低下を抑制することができる。

【0034】

＜一部方向設定不能操舵制御＞
次に、一部方向設定不能操舵制御について説明する。一部方向設定不能操舵制御は、第１推進装置１０及び第２推進装置２０のうち、いずれか一方の出力の発生方向の設定（本実施形態では旋回角度の設定）が不能になった場合に実行される。例えば、第１推進装置１０において推力発生部１１を旋回させる装置に異常が発生した場合、第１推進装置１０の出力の発生方向の設定が不能になる可能性があり、出力の発生方向の設定が不能になった場合には一部方向設定不能操舵制御が行われる。なお、処理装置４０は、第１推進装置１０に旋回角度を変更する制御信号を送信したにもかかわらず、第１推進装置１０から取得した実旋回角度に変化がなければ、第１推進装置１０の出力の発生方向の設定が不能であると判断することができる。

【0035】

一部方向設定不能操舵制御が開始されると、処理装置４０は指令情報及び方向設定不能情報を取得する。前述したとおり、指令情報には、操舵装置３０で指定された船体１０１の操船方向及び移動速度の増減が含まれる。一方、方向設定不能情報は、出力の発生方向の設定が不能になった推進装置がいずれであるか及び出力の発生方向の設定が不能になった推進装置の出力の発生方向を含む情報である。例えば、第１推進装置１０の出力の発生方向が前方のときに第１推進装置１０の出力の発生方向の設定が不能になった場合、処理装置４０は、出力の発生方向の設定が不能になった推進装置が第１推進装置１０であること及び第１推進装置１０の出力の発生方向が前方であることを含む方向設定不能情報を取得する。

【0036】

続いて、処理装置４０は、取得した指令情報及び方向設定不能情報に基づいて、操舵装置３０で指定した移動速度で指定した操船方向に船体１０１が移動するよう各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定する。その後、処理装置４０は、決定した出力の大きさ及び出力の発生方向に応じた制御信号を各推進装置１０、２０に送信する。これにより、各推進装置１０、２０の回転速度、翼角度、及び、旋回角度が設定される。

【0037】

図４は、正常操舵制御及び一部方向設定不能操舵制御の一例を示した図である。図４の正常操舵制御の欄は、図３の正常操舵制御の欄と同じである。一方、図４における一部方向設定不能操舵制御の欄には、一部方向設定不能操舵制御を実行した場合における、各操船方向に対応する各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を示している。なお、図４における出力の大きさ及び出力の発生方向の表示方法は図３と同じである。図４で示す例では、第１推進装置１０の出力の発生方向が後方のときに、第１推進装置１０の出力の発生方向の設定が不能になったものとする。また、一部方向設定不能操舵制御において、第１推進装置１０は稼働時には定常出力の最大１００％の出力を発生し、第２推進装置２０もまた定常出力の最大１００％の出力に維持されるものとする。

【0038】

図４に示すように、本実施形態では一部方向設定不能操舵制御において、指令された操船方向が「前進」の場合は、処理装置４０は第１推進装置１０を稼働させるとともに、第２推進装置２０の出力の発生方向を後方に決定する。また、指令された操船方向が「後進」の場合は、処理装置４０は第１推進装置１０を停止させるとともに、第２推進装置２０の出力の発生方向を右斜め前方に決定する。第１推進装置１０が停止しているため、船体１０１の左側に配置された第２推進装置２０が右斜め前方に出力を発生すれば、船体１０１を後進させることができる。

【0039】

指定された操船方向が「左回頭」の場合は、処理装置４０は第１推進装置１０を稼働させるとともに、第２推進装置２０の出力の発生方向を左方に決定する。第１推進装置１０は出力の発生方向が後方であるため、このように決定すれば船体１０１は左回頭する。ｍた、指定された操船方向が「右回頭」の場合は、処理装置４０は第１推進装置１０を停止させるとともに、第２推進装置２０の出力の発生方向を後方に決定する。第１推進装置１０は出力を発生しないため、このように決定すれば船体１０１は右回頭する。

【0040】

指定された操船方向が「その場回頭（左回り）」の場合は、処理装置４０は第１推進装置１０を稼働させ、第２推進装置２０の出力の発生方向を前方に決定する。第１推進装置１０は出力の発生方向が後方であるため、このように決定すれば船体１０１はその場回頭（左回り）する。また、指定された操船方向が「その場回頭（右回り）」の場合は、処理装置４０は第１推進装置１０を停止させ、第２推進装置２０の出力の発生方向を右方に決定する。第１推進装置１０は出力を発生しないため、このように決定すれば船体１０１はその場回頭（右回り）する。

【0041】

以上のように、本実施形態では一部方向設定不能操舵制御を実行することにより、一部の推進装置の出力の発生方向の設定が不能になったとしても、操舵装置３０で指定した操船方向に船体１０１を推進させることができる。また、本実施形態の一部方向設定不能操舵制御では、所定の条件が満たされた場合には出力の発生方向の設定が不能になった推進装置を稼働させるため、推進装置１０、２０における出力の低下を抑制することができる。

【0042】

なお、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、および/または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウエアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウエアである。ハードウエアは、本明細書に開示されているハードウエアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウエアであってもよい。ハードウエアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウエアとソフトウエアの組み合わせであり、ソフトウエアはハードウエアおよび/またはプロセッサの構成に使用される。

【0043】

＜変形例＞
上述した船舶１００は、２つの推進装置１０、２０を備えているが、３つ以上の推進装置を備えていてもよい。ただし、船舶１００が備える推進装置が２つである場合、一方の推進装置に異常が発生すると推進装置１０、２０全体としての出力が大きく低減する可能性が高い。そのため、推進装置が２つである場合は、推進装置を停止させない一部出力制限操舵制御、及び、条件によって出力の発生方向の設定が不能になった推進装置を稼働させる一部方向設定不能操舵制御は非常に有効である。

【0044】

なお、以上では一部出力制限操舵制御及び一部方向設定不能操舵制御における各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向の決定方法について説明したが、これらの決定はフィードバック制御によって行ってもよい。例えば、各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定した結果、操舵装置３０によって指定した船体１０１の操船方向及び移動速度が、実際の船体１０１の操船方向及び移動速度と異なる場合には、それらの差が小さくなるように、各推進装置１０、２０の出力の大きさ及び出力の発生方向を再度決定してもよい。

【0045】

＜まとめ＞
本開示の一態様に係る船舶制御システムは、船舶が備える複数の推進装置のうち一部の推進装置の出力が制限されたとき、出力が制限された推進装置がいずれであるか及び出力が制限された推進装置の上限出力を含む出力制限情報と、操舵装置で指定した船体の操船方向を含む指令情報とを取得し、取得した前記出力制限情報及び前記指令情報に基づいて、前記操舵装置で指定した操船方向に船体が動くように、出力が制限されていない推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定するとともに、出力が制限された推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定する一部出力制限操舵制御を実行する処理装置を備えている。

【0046】

この構成によれば、一部の推進装置の出力が制限されたとしても、制限された推進装置がいずれであるか及び出力が制限された推進装置の上限出力を含む出力制限情報に基づいて、各推進装置の出力の大きさ及び出力の発生方向を決定することにより、操舵装置で指定した操船方向に船体を移動させることができる。よって、この構成によれば、一部の推進装置に異常が発生したとしても、通常時と同じように、指定した操船方向に船体を移動させることができる。

【0047】

上記の船舶制御システムにおいて、前記処理装置は、前記一部出力制限操舵制御を実行するにあたり、出力が制限された推進装置を停止させない範囲で、出力が制限された推進装置の出力の大きさを決定してもよい。

【0048】

この構成によれば、出力が制限された推進装置を停止させる場合に比べて、複数の推進装置全体における出力の低下を抑制することができる。

【0049】

上記の船舶制御システムは、前記処理装置が前記一部出力制限操舵制御を実行するか否かを選択可能な設定装置をさらに備えていてもよい。

【0050】

この構成によれば、一部出力制限操舵制御を実行するか否かを選択できるため、運転者による操舵の自由度が向上する。

【0051】

上記の船舶制御システムにおいて、前記設定装置は、前記船舶上に位置するとともに、前記船舶上以外の位置に位置していてもよい。

【0052】

この構成によれば、複数箇所から一部出力制限操舵制御を実行するか否かを選択できるため、利便性が向上する。

【0053】

上記の船舶制御システムは、前記処理装置が前記一部出力制限操舵制御を実行しているか否かを表示する監視装置をさらに備えていてもよい。

【0054】

この構成によれば、船舶の制御状況を把握することができる。

【0055】

本開示の一態様に係る船舶は、前記複数の推進装置を備え、上記の船舶制御システムによって制御される。

【0056】

この構成によれば、一部の推進装置に異常が発生したとしても、通常時と同じように、指定した操船方向に船体を移動させることができる。

【0057】

上記の船舶において、前記複数の推進装置は、船体の右側部分に設置された推進装置と船体の左側部分に設置された推進装置の２つの推進装置によって構成されていてもよい。

【0058】

前述した複数の推進装置が２つの推進装置によって構成されている場合、一方の推進装置の出力が制限されると、複数の推進装置全体における出力が大きく低減してしまうことから、推進装置を停止させない一部出力制限操舵制御は非常に有効である。

【0059】

【0060】

この構成によれば、一部の推進装置の出力の発生方向の設定が不能になったとしても、出力の発生方向の設定が不能になった推進装置がいずれであるか及び出力の発生方向の設定が不能になった推進装置の出力の発生方向を含む方向設定不能情報に基づいて、各推進装置の出力の大きさを決定することにより、操舵装置で指定した操船方向に船体を移動させることができる。よって、この構成によれば、一部の推進装置に異常が発生したとしても、指定した操船方向に船体を移動させることができる。

【0061】

上記の船舶制御システムにおいて、前記処理装置は、前記一部方向設定不能操舵制御を実行するにあたり、所定の条件が満たされた場合には出力の発生方向の設定が不能である推進装置を停止させない範囲で出力の発生方向の設定が不能になった推進装置の出力の大きさを決定してもよい。

【0062】

この構成によれば、出力の発生方向の設定が不能になった推進装置を常に停止させる場合に比べて、複数の推進装置全体における出力の低下を抑制することができる。

【0063】

上記の船舶制御システムは、前記処理装置が前記一部方向設定不能操舵制御を実行するか否かを選択可能な設定装置をさらに備えてもよい。

【0064】

この構成によれば、一部方向設定不能操舵制御を実行する否かを選択できるため、運転者による操舵の自由度が向上する。

【0065】

上記の船舶制御システムにおいて、前記設定装置は、前記船舶上に位置するとともに、前記船舶上以外の位置に位置していてもよい。

【0066】

この構成によれば、複数箇所から一部方向設定不能操舵制御を実行する否かを選択できるため、利便性が向上する。