特表 2022-514754 パーソナルウォータークラフトのための改良型ステアリング制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-15

(54)【発明の名称】パーソナルウォータークラフトのための改良型ステアリング制御システム

(51)【国際特許分類】

   B63B 34/10 20200101AFI20220207BHJP

   B63H 25/02 20060101ALI20220207BHJP

   G01C 21/20 20060101ALI20220207BHJP

【ＦＩ】

B63B34/10

B63H25/02 Z

G01C21/20

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2021535516

(86)(22)【出願日】2019-12-23

(85)【翻訳文提出日】2021-08-10

(86)【国際出願番号】 IB2019061319

(87)【国際公開番号】W WO2020129033

(87)【国際公開日】2020-06-25

(31)【優先権主張番号】62/783,743

(32)【優先日】2018-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＪＡＶＡ

２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

３．ＪＡＶＡＳＣＲＩＰＴ

(71)【出願人】

【識別番号】521166928

【氏名又は名称】カーアー グループ アーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】ブラックバーン，アレクサンドル

(72)【発明者】

【氏名】ライエ，ジャン‐フランソワ

(72)【発明者】

【氏名】ティエボー，リオネル

(72)【発明者】

【氏名】べダール，シモン

(72)【発明者】

【氏名】サンピエール，リュック

【テーマコード（参考）】

2F129

【Ｆターム（参考）】

2F129AA14

2F129BB03

2F129BB22

2F129BB33

2F129BB40

2F129HH18

2F129HH21

(57)【要約】

パーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御のためのシステム、方法及び装置である。電気的作動装置は、パーソナルウォータークラフトのステアリングシステムに連結され、ステアリングシステムにトルクを加える。少なくとも１つのセンサはステアリングシステムに隣接して配置され、パーソナルウォータークラフトの動作データを生成する。少なくとも１つのコントローラは、電気的作動装置及び少なくとも１つのセンサに連結され、ステアリングシステムに加えられる第２のトルクに応答する動作データに基づいて、ステアリングシステムに加える第１のトルクを決定するように構成されている。少なくとも１つのコントローラは、パーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために、電気的作動装置を動作させて第１のトルクをステアリングシステムに加えさせるように構成され、第１のトルクは、電気的作動装置のみによって加えられる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パーソナルウォータークラフトであって、
ジェット駆動推進システムと、
前記ジェット駆動推進システムに連結され、当該パーソナルウォータークラフトの長手軸に対して前記ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、
前記ステアリングシステムに連結される駆動制御システムであって、該駆動制御システムは、
前記ステアリングシステムにトルクを加えるために前記ステアリングシステムに連結される電気的作動装置と、
当該パーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、前記ステアリングシステムに隣接して配置される少なくとも１つのセンサと、
前記電気的作動装置及び前記少なくとも１つのセンサに連結される少なくとも１つのコントローラであって、該少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルの回転に対応する動作データに基づいて、前記ステアリングシステムに加える第１のトルクを決定することと、
当該パーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して加えさせることであって、前記第１のトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ことと、
を行うように構成されている、少なくとも１つのコントローラと、
を含む、駆動制御システムと、
を含む、パーソナルウォータークラフト。

【請求項2】

前記少なくとも１つのコントローラは、前記ハンドルが回転される間に、前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記ハンドルの回転と反対の方向に加えさせるように構成されている、請求項１に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項3】

前記コントローラは、
前記動作データに基づいて前記ハンドルの回転の速度及び角度を特定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項１又は２に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項4】

前記第１のトルクが決定される前記動作データは、前記ハンドルの回転の速度及び角度から成る、請求項３に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項5】

前記少なくとも１つのコントローラは、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムの第２のトルクを決定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲットトルクを決定することと、
前記ターゲットトルクを前記第２のトルクと比較することと、
前記比較に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項３に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項6】

前記少なくとも１つのコントローラは、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及び前記パーソナルウォータークラフトの速度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲットトルクを決定するように構成されている、請求項５に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項7】

前記少なくとも１つのコントローラは、前記ハンドルの回転の速度及び角度の経時的な更新に基づいて、前記ステアリングシステムに加えられる前記第１のトルクを調整するフィードバックループを実施するように構成されている、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項8】

前記少なくとも１つのコントローラは、前記ステアリングシステムに加えられた場合に前記ステアリングシステムをセンター位置に戻すセンタリングトルクを決定するように構成されることにより、前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項１に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項9】

前記少なくとも１つのコントローラは、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムのステアリング角度を特定することと、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムを前記センター位置に戻すためのターゲット角度を決定することと、
前記ステアリング角度を前記ターゲット角度と比較することと、
前記比較に基づいて前記センタリングトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記センタリングトルクを決定するように構成されている、請求項８に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項10】

前記コントローラは、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及び前記パーソナルウォータークラフトの速度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲット角度を決定するように構成されている、請求項９に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項11】

前記コントローラは、ユーザがスロットルをリリースする事象に応答して、前記電気的作動装置が前記ステアリングシステムにトルクを加えることを無効にするよう構成されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項12】

前記ステアリングシステムは第１の制御面及び第２の制御面を含み、該第１の制御面及び該第２の制御面は、前記パーソナルウォータークラフトの後部の両端に配置され、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが第１の方向に回転されることに応答して、前記第１の制御面を水中内に下げることと、
前記ハンドルが第２の方向に回転されることに応答して、前記第２の制御面を水中内に下げることと、
を行うように構成されている、請求項１に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項13】

前記ステアリングシステムは第１の制御面及び第２の制御面を含み、該第１の制御面及び該第２の制御面は、前記パーソナルウォータークラフトの後部の両端に配置され、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが第１の方向に回転され且つ前記パーソナルウォータークラフトの速度が所定の速度よりも大きいと判定されることに応答して、前記第１の制御面を水中内に下げることと、
前記ハンドルが第２の方向に回転され且つ前記パーソナルウォータークラフトの速度が所定の速度よりも大きいと判定されることに応答して、前記第２の制御面を水中内に下げることと、
を行うように構成されている、請求項１に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項14】

前記第１の制御面及び前記第２の制御面は、前記ハンドルに機械的にリンクされ、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが前記第１の方向に回転されることに応答して、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記第１の方向に加えることと、
前記ハンドルが前記第２の方向に回転されることに応答して、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記第２の方向に加えることと、
を行うように構成されている、請求項１２又は１３に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項15】

前記少なくとも１つのコントローラは、
ナビゲーションターゲットを受信することと、
前記ナビゲーションターゲットに基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されている、請求項１に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項16】

前記パーソナルウォータークラフトはナビゲーションシステムを含み、前記少なくとも1つのコントローラは、
前記ナビゲーションシステムによって生成させる地理的データに基づいて前記パーソナルウォータークラフトの現在の向きを特定することと、
前記ナビゲーションターゲットに基づいてターゲット向きを決定することと、
前記ターゲット向きを前記現在の向きと比較することと、
前記比較に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記ナビゲーションターゲットに基づいて前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項１５に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項17】

前記ナビゲーションシステムは全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール及び慣性ナビゲーションシステム（ＩＮＳ）モジュールを含み、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ＧＰＳモジュールを用いて前記ＩＮＳモジュールを較正することと、
前記ＩＮＳモジュールを操作して、所定の期間地理的データを生成することと、
前記所定の期間の満了に応答して、前記ＧＰＳモジュールを用いて前記ＩＭＵモジュールを再度較正することと、
を行うように構成されることにより、前記地理的データを生成するように構成されている、請求項１６に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項18】

ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御のための駆動制御システムであって、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトはジェット駆動推進システムと、該ジェット駆動推進システムに連結され、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの長手軸に対して該ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、を含み、当該駆動制御システムは、
前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトのステアリングシステムに連結されるように適合された、前記ステアリングシステムにトルクを加えるための電気的作動装置と、
前記ステアリングシステムに隣接して配置されるように適合され、前記電気的作動装置が前記ステアリングシステムに連結された場合に、前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、少なくとも１つのセンサと、
前記電気的作動装置及び前記少なくとも１つのセンサに連結される少なくとも１つのコントローラであって、該少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルの回転に対応する動作データに基づいて、前記ステアリングシステムに加える第１のトルクを決定することと、
前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して加えさせることであって、前記第１のトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ことと、
を行うように構成されている、少なくとも１つのコントローラと、
を含む、駆動制御システム。

【請求項19】

前記少なくとも１つのコントローラは、前記ハンドルが回転される間に、前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記ハンドルの回転と反対の方向に加えさせるように構成されている、請求項１８に記載の駆動制御システム。

【請求項20】

前記少なくとも１つのコントローラは、
前記動作データに基づいて前記ハンドルの回転の速度及び角度を特定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項１８又は１９に記載の駆動制御システム。

【請求項21】

前記第１のトルクが決定される前記動作データは、前記ハンドルの回転の速度及び角度から成る、請求項２０に記載の駆動制御システム。

【請求項22】

前記コントローラは、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムの第２のトルクを決定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲットトルクを決定することと、
前記ターゲットトルクを前記第２のトルクと比較することと、
前記比較に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項２０に記載の駆動制御システム。

【請求項23】

前記少なくとも１つのコントローラは、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及び前記パーソナルウォータークラフトの速度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲットトルクを決定するように構成されている、請求項２２に記載の駆動制御システム。

【請求項24】

前記少なくとも１つのコントローラは、前記ハンドルの回転の速度及び角度の経時的な更新に基づいて、前記ステアリングシステムに加えられる前記第１のトルクを調整するフィードバックループを実施するように構成されている、請求項２０乃至２３のいずれか一項に記載の駆動制御システム。

【請求項25】

前記少なくとも１つのコントローラは、前記ステアリングシステムに加えられた場合に前記ステアリングシステムをセンター位置に戻すセンタリングトルクを決定するように構成されることにより、前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項１８に記載の駆動制御システム。

【請求項26】

前記少なくとも１つのコントローラは、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムのステアリング角度を特定することと、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムを前記センター位置に戻すためのターゲット角度を決定することと、
前記ステアリング角度を前記ターゲット角度と比較することと、
前記比較に基づいて前記センタリングトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記センタリングトルクを決定するように構成されている、請求項２５に記載の駆動制御システム。

【請求項27】

前記コントローラは、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及び前記パーソナルウォータークラフトの速度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲット角度を決定するように構成されている、請求項２６に記載の駆動制御システム。

【請求項28】

前記コントローラは、ユーザがスロットルをリリースする事象に応答して、前記電気的作動装置が前記ステアリングシステムにトルクを加えることを無効にするよう構成されている、請求項１８乃至２７のいずれか一項に記載の駆動制御システム。

【請求項29】

前記ステアリングシステムは第１の制御面及び第２の制御面を含み、該第１の制御面及び該第２の制御面は、前記パーソナルウォータークラフトの後部の両端に配置され、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが第１の方向に回転されることに応答して、前記第１の制御面を水中内に下げることと、
前記ハンドルが第２の方向に回転されることに応答して、前記第２の制御面を水中内に下げることと、
を行うように構成されている、請求項１８に記載の駆動制御システム。

【請求項30】

前記ステアリングシステムは第１の制御面及び第２の制御面を含み、該第１の制御面及び該第２の制御面は、前記パーソナルウォータークラフトの後部の両端に配置され、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが第１の方向に回転され且つ前記パーソナルウォータークラフトの速度が所定の速度よりも大きいと判定されることに応答して、前記第１の制御面を水中内に下げることと、
前記ハンドルが第２の方向に回転され且つ前記パーソナルウォータークラフトの速度が所定の速度よりも大きいと判定されることに応答して、前記第２の制御面を水中内に下げることと、
を行うように構成されている、請求項１８に記載の駆動制御システム。

【請求項31】

前記第１の制御面及び前記第２の制御面は、前記ハンドルに機械的にリンクされ、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが前記第１の方向に回転されることに応答して、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記第１の方向に加えることと、
前記ハンドルが前記第２の方向に回転されることに応答して、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記第２の方向に加えることと、
を行うように構成されている、請求項２９又は３０に記載の駆動制御システム。

【請求項32】

前記少なくとも１つのコントローラは、
ナビゲーションターゲットを受信することと、
前記ナビゲーションターゲットに基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されている、請求項１８に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項33】

前記パーソナルウォータークラフトはナビゲーションシステムを含み、前記少なくとも1つのコントローラは、
前記ナビゲーションシステムによって生成させる地理的データに基づいて前記パーソナルウォータークラフトの現在の向きを特定することと、
前記ナビゲーションターゲットに基づいてターゲット向きを決定することと、
前記ターゲット向きを前記現在の向きと比較することと、
前記比較に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記ナビゲーションターゲットに基づいて前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項３２に記載の駆動制御。

【請求項34】

前記ナビゲーションシステムは全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール及び慣性ナビゲーションシステム（ＩＮＳ）モジュールを含み、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ＧＰＳモジュールを用いて前記ＩＮＳモジュールを較正することと、
前記ＩＮＳモジュールを操作して、所定の期間地理的データを生成することと、
前記所定の期間の満了に応答して、前記ＧＰＳモジュールを用いて前記ＩＭＵモジュールを再度較正することと、
を行うように構成されることにより、前記地理的データを生成するように構成されている、請求項３３に記載の駆動制御システム。

【請求項35】

ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御のための方法であって、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトはジェット駆動推進システムと、該ジェット駆動推進システムに連結され、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの長手軸に対して該ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、該ステアリングシステムにトルクを加えるために該ステアリングシステムに連結される電気的作動装置と、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、前記ステアリングシステムに隣接して配置される少なくとも１つのセンサと、を含み、当該方法は、
前記ハンドルの回転を受信するステップと、
前記ハンドルの回転に対応する動作データに基づいて、前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトのために前記ステアリングシステムに加える第１のトルクを決定するステップと、
前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して加えさせるステップであって、前記第１のトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ステップと、
を含む、方法。

【請求項36】

前記ハンドルが回転される間に、前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記ハンドルの回転と反対の方向に加えさせることをさらに含む、請求項３５に記載の方法。

【請求項37】

前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定ステップは、
前記動作データに基づいて前記ハンドルの回転の速度及び角度を特定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を含む、請求項３５又は３６に記載の方法。

【請求項38】

前記第１のトルクが決定される前記動作データは、前記ハンドルの回転の速度及び角度から成る、請求項３７に記載の方法。

【請求項39】

前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するステップは、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムの第２のトルクを決定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲットトルクを決定することと、
前記ターゲットトルクを前記第２のトルクと比較することと、
前記比較に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を含む、請求項３７に記載の方法。

【請求項40】

前記ステアリングシステムのためのターゲットトルクを決定することは、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及び前記パーソナルウォータークラフトの速度にさらに基づく、請求項３９に記載の方法。

【請求項41】

前記ハンドルの回転の速度及び角度の経時的な更新に基づいて、前記ステアリングシステムに加えられる前記第１のトルクを調整するフィードバックループを実施することをさらに含む、請求項３７乃至４０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項42】

前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するステップは、前記ステアリングシステムに加えられた場合に前記ステアリングシステムをセンター位置に戻すセンタリングトルクを決定することを含む、請求項３５に記載の方法。

【請求項43】

前記センタリングトルクを決定することは、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムのステアリング角度を特定することと、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムを前記センター位置に戻すためのターゲット角度を決定することと、
前記ステアリング角度を前記ターゲット角度と比較することと、
前記比較に基づいて前記センタリングトルクを決定することと、
を含む、請求項４２に記載の方法。

【請求項44】

前記ステアリングシステムのためのターゲット角度を決定することは、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及び前記パーソナルウォータークラフトの速度に基づく、請求項４３に記載の方法。

【請求項45】

ユーザがスロットルをリリースする事象に応答して、前記電気的作動装置が前記ステアリングシステムにトルクを加えることを無効にすることをさらに含む、請求項３５乃至４４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項46】

前記ステアリングシステムは第１の制御面及び第２の制御面を含み、該第１の制御面及び該第２の制御面は、前記パーソナルウォータークラフトの後部の両端に配置され、前記方法は、
前記ハンドルが第１の方向に回転されることに応答して、前記第１の制御面を水中内に下げることと、
前記ハンドルが第２の方向に回転されることに応答して、前記第２の制御面を水中内に下げることと、
さらに含む、請求項３５に記載の方法。

【請求項47】

前記ステアリングシステムは第１の制御面及び第２の制御面を含み、該第１の制御面及び該第２の制御面は、前記パーソナルウォータークラフトの後部の両端に配置され、前記方法は、
前記ハンドルが第１の方向に回転され且つ前記パーソナルウォータークラフトの速度が所定の速度よりも大きいと判定されることに応答して、前記第１の制御面を水中内に下げることと、
前記ハンドルが第２の方向に回転され且つ前記パーソナルウォータークラフトの速度が所定の速度よりも大きいと判定されることに応答して、前記第２の制御面を水中内に下げることと、
をさらに含む、請求項３５に記載の方法。

【請求項48】

前記第１の制御面及び前記第２の制御面は、前記ハンドルに機械的にリンクされ、前記方法は、
前記ハンドルが前記第１の方向に回転されることに応答して、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記第１の方向に加えることと、
前記ハンドルが前記第２の方向に回転されることに応答して、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記第２の方向に加えることと、
をさらに含む、請求項４６又は４７に記載の方法。

【請求項49】

ナビゲーションターゲットを受信することと、
前記ナビゲーションターゲットに基づいて前記第１のトルクを決定することと、
をさらに含む、請求項３５に記載の方法。

【請求項50】

前記パーソナルウォータークラフトはナビゲーションシステムを含み、前記ナビゲーションターゲットに基づいて前記第１のトルクを決定することは、
前記ナビゲーションシステムによって生成させる地理的データに基づいて前記パーソナルウォータークラフトの現在の向きを特定することと、
前記ナビゲーションターゲットに基づいてターゲット向きを決定することと、
前記ターゲット向きを前記現在の向きと比較することと、
前記比較に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を含む、請求項４９に記載の方法。

【請求項51】

前記ナビゲーションシステムは全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール及び慣性ナビゲーションシステム（ＩＮＳ）モジュールを含み、前記地理的データを生成することは、
前記ＧＰＳモジュールを用いて前記ＩＮＳモジュールを較正することと、
前記ＩＮＳモジュールを操作して、所定の期間地理的データを生成することと、
前記所定の期間の満了に応答して、前記ＧＰＳモジュールを用いて前記ＩＭＵモジュールを再度較正することと、
を含む、請求項５０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、２０１８年１２月２１日に出願された米国仮出願第６２／７８３７４３号に対する優先権を主張する。該仮出願の開示は、その全体が参照により本願に組み込まれる。

【0002】

本開示の態様は、概してパーソナルウォータークラフトのステアリング制御の管理に関する。

【背景技術】

【0003】

典型的なパーソナルウォータークラフト（ＰＷＣ）のステアリングシステムは、旋回を行う際に運転者に提供されるフィードバックが少ない。このフィードバックの欠如は制御の欠如と運転者に解釈されることがあり、意図しない激しいコーナリング、スワービング及び衝突等の危険な状態につながり得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

１つの例では、パーソナルウォータークラフトは、ジェット駆動推進システムと、前記ジェット駆動推進システムに連結され、当該パーソナルウォータークラフトの長手軸に対して前記ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、前記ステアリングシステムに連結される駆動制御システムとを含む。駆動制御システムは、前記ステアリングシステムにトルクを加えるために前記ステアリングシステムに連結される電気的作動装置と、当該パーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、前記ステアリングシステムに隣接して配置される少なくとも１つのセンサと、前記電気的作動装置及び前記少なくとも１つのセンサに連結される少なくとも１つのコントローラとを含む。少なくとも１つのコントローラは、前記ハンドルの回転に対応する動作データに基づいて、前記ステアリングシステムに加える第１のトルクを決定することと、当該パーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して加えさせることであって、前記第１のトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる。

【0005】

別の例では、ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御のための駆動制御システムであって、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトはジェット駆動推進システムと、該ジェット駆動推進システムに連結され、該パーソナルウォータークラフトの長手軸に対して該ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、を含み、駆動制御システムは前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトのステアリングシステムに連結されるように適合された電気的作動装置を含む。電気的作動装置は前記ステアリングシステムにトルクを加えるためのものである。
駆動制御システムは、前記ステアリングシステムに隣接して配置されるように適合され、前記電気的作動装置が前記ステアリングシステムに連結された場合に、前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、少なくとも１つのセンサと、前記電気的作動装置及び前記少なくとも１つのセンサに連結される少なくとも１つのコントローラとをさらに含む。少なくとも１つのコントローラは、前記ハンドルの回転に対応する動作データに基づいて、前記ステアリングシステムに加える第１のトルクを決定することと、前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して加えさせることであって、前記第１のトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ことと、を行うように構成されている。

【0006】

を含む、駆動制御システム。

【0007】

さらなる例では、ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御のための方法であって、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトはジェット駆動推進システムと、該ジェット駆動推進システムに連結され、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの長手軸に対して該ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、該ステアリングシステムにトルクを加えるために該ステアリングシステムに連結される電気的作動装置と、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、前記ステアリングシステムに隣接して配置される少なくとも１つのセンサと、を含み、当該方法は、前記ハンドルの回転を受信することと、前記ハンドルの回転に対応する動作データに基づいて、前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトのために前記ステアリングシステムに加える第１のトルクを決定することと、を含む。当該方法は、前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために前記電気的作動装置を動作させて、前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して加えさせることであって、前記第１のトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ことをさらに含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、改良されたステアリング制御を有するパーソナルウォータークラフトの構成要素を示す概略図である。

【図2】図２は、図１のパーソナルウォータークラフトに含まれ得るコントローラを示す概略図である。

【図3】図３は、パーソナルウォータークラフトのステアリングシステムに連結されて、パーソナルウォータークラフトに改良されたステアリング制御を提供し得る例示の駆動制御装置の斜視図である。

【図4】図４は、パーソナルウォータークラフトにおいてアクティブダンパを実施するための方法のフローチャートである。

【図5】図５は、パーソナルウォータークラフトにおいてアクティブダンパを実施するための処理アーキテクチャの図である。

【図6】図６は、パーソナルウォータークラフトにおけて自己センタリングシステムを実施するための方法のフローチャートである。

【図7】図７は、パーソナルウォータークラフトにおける自己センタリングシステムを実施するための処理アーキテクチャの図である。

【図8】図８は、ステアリング制御についてパーソナルウォータークラフトの運転者に警告するための方法のフローチャートである。

【図9】図９は、パーソナルウォータークラフトにおいて自動操縦システムを実施するための方法のフローチャートである。

【図10】図１０は、パーソナルウォータークラフトにおいて自動操縦システムを実施するための処理アーキテクチャの図である。

【図11】図１１は、パーソナルウォータークラフトの簡略化した側面図を示す概略図である。

【図12】図１２は、パーソナルウォータークラフトの簡略化した背面図を示す概略図である。

【図13】図１３は、パーソナルウォータークラフトのステアリングシステムに電気的に連結された制御面を有するパーソナルウォータークラフトを示す概略図である。

【図14】図１４は、図１３のパーソナルウォータークラフトの簡略化された背面図を示す概略図である。

【図15】図１５は、パーソナルウォータークラフトの制御面を操作するための方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

パーソナルウォータークラフト（ＰＷＣ）は、それらの小型の特定の種類の推進ステアリングシステム（例えば、ステアリングノズルと相互作用する水車（water turbine）により、ユニークなステアリング力学（steering dynamics）及び運転感覚を有する。ＰＷＣの典型的なハンドルは９０°よりも小さいロックトゥロック範囲、例えば７０°又は８０°のロックトゥロック範囲を有し、これは非常に素早いが低分解のステアリング制御を提供する。これとは反対に、小型ボート及び自動車はマルチターン（例えば、３回転）ロックトゥロック範囲を有するハンドルを多くの場合含み、運転者の関与を高めて高いステアリング速度を生成することで、高分解のステアリング制御を提供する。そのため、小型ボート及び自動車と比較して、ＰＷＣは通常非常に軽度のステアリング努力によって回転することができ且つ高速で大きなコーナリング力を発生させることができる。

【0010】

典型的なＰＷＣのステアリングシステムは、例えば旋回の間にウォータークラフトとその環境との間で交換される力のステアリングフィードバックを運転者に対してほとんど又は全く提供しない。具体的には、ＰＷＣの運転者は通常、環境条件（例えば、風、波）等によってウォータークラフトに加えられる負荷からの抵抗ステアリングフィードバックをほとんど又は全く受け取らず、ウォータークラフトがその周囲環境に加える負荷からの抵抗ステアリングフィードバックをほとんど又は全く受け取らない。典型的なＰＷＣの運転者に提供されるステアリングフィードバックは速度に伴って有意に増加しない。それとは反対に、小型ボートの舵及び自動車の駆動系のそれぞれは、車両の速度及びステアリング角度に比例する比較的高い抵抗ステアリング力を提供する。そのため、小型ボート又は自動車の運転者は、典型的なＰＷＣの運転者よりも大きなステアリングフィードバックを受ける。

【0011】

自動車の運転感覚及びステアリング力学に慣れた、経験のない典型的なＰＷＣの運転者は、フィードバックの欠如及びステアリングの容易さを制御の欠如に関連付け得る。制御の欠如の感覚は、運転者が、高速での過度なステアリング操作等の危険な操作を行うことにつながることがあり、運転者又は乗客が予期せずにＰＷＣから放り出される可能性がある。さらに、典型的なＰＷＣは旋回するのが容易であるため、波、伴流、うねり等の環境要素によってＰＷＣが絶え間なく航路から逸れてしまう。小型ボート又は自動車とは異なり、典型的なＰＷＣとその環境との間の荷重は、ＰＷＣの自己センタリングを提供するのに十分ではないことが多い。そのため、典型的なＰＷＣの運転者は、ＰＷＣを操作して特定の向き（heading）を維持しながらステアリング補正を何度か行う必要があり得る。

【0012】

本明細書では、これらの及び他の問題を克服するように構成されたＰＷＣを説明する。１つの例では、ＰＷＣは、ＰＷＣのステアリングシステムに連結された駆動制御システムを含み得る。駆動制御システムは、電気的作動装置（ＥＡＤ）と、電気的作動装置に連結された電子制御ユニット（ＥＣＵ）とを含み得る。ＥＡＤは、ＥＣＵから受信した電気信号に基づいてＰＷＣのステアリングシステムにトルクを加えるように構成された電動パワーステアリング（ＥＰＳ）システムであり得る。

【0013】

ＰＷＣの動作の間、駆動制御システムは、ＥＣＵによってモニタリングされる様々な動作パラメータに基づいて調整されるアクティブダンパを実施するように構成され得る。具体的には、ＥＣＵは、モニタリングされたパラメータに基づいて、ＰＷＣのステアリングシステムに追加の抵抗を加えるようＥＡＤを動作させるように構成され得る。このように、運転者は、ＰＷＣを旋回させるのにステアリング努力をより多く提供する必要があり、ステアリング動作に応答してＰＷＣによって生成され得る潜在的な力について運転者により良く知らせられ得る。そのため、ＰＷＣの運転感覚は、運転者にとってより直感的で且つ快適な小型ボート又は自動車のものに近くなり、それに対応してより大きな自信、より良好なステアリング制御及び潜在的に危険な操縦の回避をもたらし得る。

【0014】

図１は、改良されたステアリング制御を提供するための駆動制御システム１０２を備えたＰＷＣ１００を示す。駆動制御システム１０２は、ＰＷＣ１００のステアリングシステム１０４に連結され、これとやりとりするように構成され得る。ステアリングシステム１０４は、ＰＷＣ１００のジェット駆動推進システム１０６に連結され、これとやりとりするように構成され得る。ジェット駆動推進システム１０６は、ＰＷＣ１００を前方方向に推進するために動作され得る。ステアリングシステム１０４は、ＰＷＣ１００の長手軸に対してジェット駆動推進システム１０６の角度を調整することによりＰＷＣ１００を所定の方向に操縦するために操作され得る。

【0015】

より詳細には、ジェット駆動推進システム１０６は、エンジン１０８、タービン１１０、ノズル１１２及びスロットル１１４を含み得る。スロットル１１４は、ＰＷＣ１００のハンドル１１６に接続されてもよく、例えば、エンジン１０８を介してタービン１１０に接続され得る。運転者は、エンジン１０８にタービン１１０を回転させるためにスロットル１１４とやりとりし得る。ＰＷＣ１００の速度はタービン１１０の回転速度に対応し、タービン１１０の回転速度は運転者によるスロットル１１４の作動の程度に対応し得る。例えば、スロットル１１４は、ＰＷＣ１００のハンドル１１６に固定された回転可能なグリップを形成し得る。スロットル１１４の回転が大きいほど、エンジン１０８がタービン１１０を回転させる速度が速く、タービン１１０がＰＷＣ１００を前方方向に推進させる速度が速くなり得る。

【0016】

とりわけ、タービン１１０の回転は、水をノズル１１２の入力端内へと駆動させ得る。ノズル１１２は、ノズル１１２の出力端を通じてＰＷＣ１００から離れるように発現される液圧ジェット流を応答的に形成するように構成され得る。ジェット流は、ジェット流の反対方向にＰＷＣ１００を推進するよう機能し得る。例えば、ＰＷＣ１００の長手軸に対して平行な及び／又は共線の方向（すなわち、ＰＷＣ１００の船尾及び船首を通って延びる軸）にノズル１１２がジェット流を発現する場合、ジェット流はＰＷＣ１００を直進方向に推進し得る。

【0017】

ステアリングシステム１０４は、ハンドル１１６、ステアリングコラム１１８、ギアボックス１２０及び主プッシュプルケーブル１２２を含み得る。ハンドル１１６の左右への回転によりＰＷＣ１００をそれぞれ左右に旋回させ得る。具体的には、ハンドル１１６は、ステアリングコラム１１８を介してギアボックス１２０に連結され得る。ユーザによってハンドル１１６が回転されると、それに対応してステアリングコラム１１８が回転され、それがギアボックス１２０により受信され得る。ギアボックス１２０は、主プッシュプルケーブル１２２を介してノズル１１２に連結され、ギアボックス１２０に接続された主プッシュプルケーブル１２２の端部に対するプッシュ又はプル力にステアリングコラム１１８の回転を１つ以上のギアを介して変換するように構成され得る。主プッシュプルケーブル１２２の接続された端部に加えられるプッシュ又はプル力に応答して、主プッシュプルケーブル１２２の他端はノズル１１２の入力端にプッシュ又はプル力をそれぞれ加えることにより、ノズル１１２の出力端をＰＷＣ１００の長手軸線に対して枢動させ得る。代替的な例では、ギアボックス１２０ではなく、ＰＷＣ１００はステアリングコラム１１８と主プッシュプルケーブル１２２との間に、ハンドル１１６及びステアリングコラム１１８の回転を、主プッシュプルケーブル１２２及び／又はノズル１１２の接続端に対するプッシュ又はプル力に変換するように構成されたアームリンク又は電子アクチュエータ等の異なる機構を含み得る。

【0018】

ＰＷＣ１００の長手軸に対してノズル１１２を非平行な角度に設定すること（対応して長手軸に対してジェット流を非平行な角度に設定し得る）により、ＰＷＣ１００はジェット流の方向に対応する方向に旋回され得る。具体的には、旋回を行うためにノズル１１２の出力端がハンドル１１６の回転に応答してＰＷＣ１００の長手軸から離れる方に枢動すると、ノズル１１２によって形成されるジェット流は、ＰＷＣ１００の船体を旋回方向に傾かせ得る。それに対応して、リッジ又は他の固定された制御面を含み得る船体の幾何学的形状は、ターン（turn）の内側の水と相互作用し得る。この相互作用は、ジェット流の力の下でのＰＷＣ１００の旋回に影響を及ぼし得る。

【0019】

例えば、ハンドル１１６の時計回りの回転は、ステアリングコラム１１８の対応する時計回りの回転を生じさせ得る。ギアボックス１２０は、ステアリングコラム１１８の時計回りの回転を、主プッシュプルケーブル１２２に対するプル力に変換するように構成され、それに応答して主プッシュプルケーブル１２２はノズル１１２にプル力を加え得る。このプル力はノズル１１２の出力端を右（又は反時計回り）に枢動させ、それによりジェット流がＰＷＣ１００の後端を左に押し、ＰＷＣ１００の右旋回を生じさせる。同様に、ハンドル１１６の反時計回りの回転は、ステアリングコラム１１８の対応する反時計回りの回転を生じさせ得る。ギアボックス１２０は、この反時計回りの回転を主プッシュプルケーブル１２２に対するプッシュ力に変換するように構成され、それに応答して主プッシュプルケーブル１２はノズル１１２にプッシュ力を加え得る。このプッシュ力はノズル１１２の出力端を左に枢動させ、それによりジェット流がＰＷＣ１００の後端を右に押し、ＰＷＣ１００の左旋回を生じさせる。

【0020】

上述したように、駆動制御システム１０２はＰＷＣ１００のステアリングシステム１０４に連結され、ＰＷＣ１００の改良されたステアリング制御を提供するように構成され得る。駆動制御システム１０２は電気的作動装置（ＥＡＤ）１２４、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２６、ナビゲーションシステム１２８、１つ以上のセンサ１３０及びヒューマンマシンインターフェース１３２を含み得る。

【0021】

ＥＡＤ１２４は、ステアリングコラム１１８に連結され、ＰＷＣ１００の電動パワーステアリング（ＥＰＳ）システムとして機能し得る。この目的のために、ＥＡＤ１２４は、例えばＥＣＵ１２６から受信した制御信号に基づいて、ステアリングコラム１１８に対して時計回り及び反時計回りの方向にトルクを加えるように構成された電気モータ等のモータ１２５を含み得る。例えば、ＥＡＤ１２４は、ステアリングコラム１１８に連結され、モータ１２５によって回転可能な１つ以上のアームを含んでもいいし、モータ１２５によって回転可能なスリーブを含んでもよく、該スリーブを通じてステアリングコラム１１８が延び且つ連結される。

【0022】

ＥＣＵ１２６（本明細書では「コントローラ」ともいう）はＰＷＣ１００、より具体的には駆動制御システム１０２の他の構成要素と直接及び／又は制御エリアネットワーク（ＣＡＮ）等の１つ以上の有線又は無線ネットワークを介して通信するように構成され得る。ＰＷＣ１００の動作の間、ＥＣＵ１２６は、ナビゲーションシステム１２８、センサ１３０及び／又はＨＭＩ１３２から受信したデータに基づいてＥＡＤ１２４を制御するように構成され得る。

【0023】

ナビゲーションシステム１２８は、全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール１３４及び／又は慣性ナビゲーションシステム（ＩＮＳ）モジュール１３６を含み得る。ＧＰＳモジュール１３４及びＩＮＳモジュール１３６のそれぞれは、ＰＷＣ１００の現在位置、向き及び速度を示すデータを特定し、ＥＣＵ１２６に通信するように構成され得る。

【0024】

ＧＰＳモジュール１３４は、ＧＰＳモジュール１３４のＧＰＳアンテナ１３７を介して１つ以上のＧＰＳ衛星１３８と通信することによりＰＷＣ１００の現在位置を示す地理的データを生成するように構成され得る。ＧＰＳモジュール１３４によって生成される各位置は、所与の時間におけるＰＷＣ１００の経度及び緯度座標を含み得る。ＧＰＳモジュール１３４又はＥＣＵ１２６は、所定の期間にわたってＧＰＳモジュール１３４によって特定された２つ以上の位置を移動方向に対して比較することにより、ＰＷＣ１００の向きを示す地理的データを生成するように構成され得る。ＧＰＳモジュール１３４又はＥＣＵ１２６は、所定の期間にわたってＧＰＳモジュール１３４によって特定された２つ以上の位置を、時間に対して比較して比較することにより、ＰＷＣ１００の現在の速度を示す動作データを生成するようにも構成され得る。

【0025】

ＩＮＳモジュール１３６は、ＰＷＣ１００の現在位置、向き（例えば、向き）及び速度を示すデータを計算及び生成するように構成された加速度計、ジャイロスコープ及び／又は磁力計を含み得る。具体的には、上述したようにＧＰＳモジュール１３４を用いて特定され得る所与の時間におけるＰＷＣ１００の既知の地理的位置、上述したようにＧＰＳモジュール１３４によって生成されたデータ及び／又はＩＮＳモジュール１３６によって生成されたデータを用いて特定され得るＰＷＣ１００の既知の向き及び速度に基づいて、ＩＮＳモジュール１３６又はＥＣＵ１２６は、ＩＮＳモジュール１３６のみによって生成されたデータに基づいて、ＰＷＣ１００の更新された地理的位置、向き及び速度を特定するように構成され得る。すなわち、ＩＮＳモジュール１３６又はＥＣＵ１２６は、所与の時点でのＰＷＣ１００の更新された位置、向き及び速度を特定するために、ＩＮＳモジュール１３６によって生成されたデータに基づいてＰＷＣ１００が前に知られた地理的位置、向き及び／又は速度に対してどのように動かされたか特定するように構成され得る。

【0026】

ＩＮＳモジュール１３６は、ＧＰＳモジュール１３４がＧＰＳ衛星１３８と通信できず、ＧＰＳ衛星１３８からデータを受信できない場合に、ＥＣＵ１２６がＰＷＣ１００の現在の地理的位置、向き及び速度を特定できるようにし得る。さらに、ＥＣＵ１２６は、地理的データの主要なソースとしてＩＮＳモジュール１３６を主として用い、ＧＰＳモジュール１３４からのデータを利用して、ＧＰＳ衛星１３８から受信したデータ介して特定されたＰＷＣ１００の現在の地理的位置、向き及び／又は速度でＩＮＳモジュール１３６を周期的に較正することによって、電力を節約するように構成され得る。すなわち、ＥＣＵ１２６は、ＧＰＳモジュール１３４を用いてＩＮＳモジュール１３６を較正し、所定の期間にわたってＩＮＳモジュール１３６を動作させてこのデータを生成させ、期間の満了に応答してＧＰＳモジュール１３４を用いてＩＮＳモジュール１３６を再度較正するように構成されることによって、ＰＷＣ１００の現在の位置、向き及び／又は速度を示すデータを生成するように構成され得る。

【0027】

センサ１３０は、ＰＷＣ１００の現在の動作状態を示す動作データを生成するように構成され得る。例えば、センサ１３０は、エンジン１０８及び／又はタービン１１０の回転速度を示すデータを生成するように構成された回転速度計と、スロットル１１４を介してエンジン１０８及び／又はタービン１１０から運転者により要求されるトルク（例えば、運転者がどれだけスロットル１１４を作動させているか）の量を示すデータを生成するように構成されたトルク要求センサと、ＰＷＣ１００の現在の速度を示すデータを生成するように構成された速度計とを含み得る。センサ１３０のうちの少なくとも１つは、ステアリングシステム１０４の状態を示す動作データを生成するためにステアリングシステム１０４に隣接して配置され得る。例えば、センサ１３０は、例えばハンドル１１６のセンター位置に対するハンドル１１６の現在の角度を示すデータを生成するように構成されたステアリング角度センサと、ステアリングコラム１１８に対するトルクの量及び方向を示すデータを生成するように構成されたトルクセンサとを含み得る。ＥＣＵ１２６は、ＥＡＤ１２４を制御するためにセンサ１３０によって生成された動作データを利用するように構成され得る。ＧＰＳモジュール１３４及びＩＮＳモジュール１３６も、ＰＷＣ１００の速度を示すデータ等の動作データを生成するＰＷＣ１００のセンサであると考えられ得る。

【0028】

ＨＭＩ１３２はハンドル１１６に隣接して配置されてもよく、ユーザとＰＷＣ１００の他の構成要素、例えば駆動制御システム１０２の構成要素とのやりとりを促進し得る。例えば、ＨＭＩ１３２は、上述したようにユーザとＥＣＵ１２６及びナビゲーションシステム１２８とのやりとりを可能にし得る。ＨＭＩ１３２は１つ以上のビデオディスプレイ及び英数字ディスプレイ、スピーカーシステム及びＰＷＣ１００の構成要素からユーザにデータを提供することが可能な任意の他の適切なオーディオ及びビジュアルインジケータを含み得る。ＨＭＩ１３２はマイクロホン、物理的制御装置及びＰＷＣ１００の構成要素の機能を起動するためにユーザから入力を受け取ることが可能な任意の他の好適な装置も含み得る。物理的制御装置は、英数字キーボード、ポインティングデバイス（例えば、マウス）、キーパッド、押しボタン及び制御ノブを含み得る。ＨＭＩ１３２のディスプレイは、ユーザ入力を受け取るためのタッチスクリーン機構を含む一体型タッチスクリーンディスプレイであり得る。

【0029】

図２を参照して、ＥＣＵ１２６は、プロセッサ２０２、メモリ２０４、不揮発性記憶装置２０６及び入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２０７を含み得る。プロセッサ２０２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブル論理装置、状態マシン、論理回路、アナログ回路、デジタル回路又は不揮発性記憶装置２０６から読み出され、メモリ２０４に記憶された動作命令に基づいて信号（アナログ又はデジタル）を操作する他の任意の装置から選択される１つ以上の装置を含み得る。メモリ２０４は、限定されないが、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ又は情報を記憶可能な他の任意の装置を含む、単一の記憶装置又は複数の記憶装置を含み得る。不揮発性記憶装置２０６は、ハードドライブ、光学ドライブ、テープドライブ、不揮発性固体装置又は永続的に情報を記憶可能な任意の他の装置等の１つ以上の永続的データ記憶装置を含み得る。

【0030】

プロセッサ２０２は、不揮発性記憶装置２０６に存在するコンピュータ実行可能命令をメモリ２０４に読み込み、実行するように構成され得る。コンピュータ実行可能命令は、アクティブステアリングアプリケーション２０８等のソフトウェアを具現化し、限定されないがＪａｖａ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、オブジェクティブＣ、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｐａｓｃａｌ、Ｊａｖａ Ｓｃｒｉｐｔ、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｐｅｒｌ及びＰＬ/ＳＱＬを含む様々なプログラミング言語及び／又は技術からコンパイル又は解釈され得る。

【0031】

アクティブステアリングアプリケーション２０８は、本明細書に記載のＥＣＵ１２６の機能、特徴、モジュール、プロセス及び方法を実施するように構成され得る。とりわけ、アクティブステアリングアプリケーション２０８を具現化するコンピュータ実行可能命令は、プロセッサ２０２によって実行された場合に、プロセッサ２０２に本明細書に記載のＥＣＵ１２６の機能、特徴、モジュール、プロセス及び方法を実施させるように構成され得る。例えば、ＥＣＵ１２６のアクティブステアリングアプリケーション２０８は、例えば、ナビゲーションシステム１２８及び／又はセンサ１３０から受信した動作データに基づいて、ＰＷＣ１００の動作状態を監視するように構成され得る。例えば、ハンドル１１６を介してステアリングシステム１０４に加えられるユーザのトルクを示す動作データに応答して、アクティブステアリングアプリケーション２０８は、動作データに基づいてステアリングシステム１０４に加える追加のトルクを決定し、ステアリングシステム１０４にトルクを加えるようにＥＡＤ１２４を動作させるように構成され得る。以下でより詳細に説明するように、ステアリングシステム１０４への追加のトルクを加えることは、アクティブダンパ、自己センタリング機能及び他の改良されたステアリング機能を運転者に提供するよう機能し得る。

【0032】

不揮発性記憶装置２０６は、本明細書に記載のＥＣＵ１２６の機能、特徴、モジュール、プロセス及び方法をサポートするデータも含み得る。ＥＣＵ２６のソフトウェア、例えばアクティブステアリングアプリケーション２０８は、実行中にこのデータにアクセスして、様々な形態の改良されたステアリング制御をどのように提供するかを決定するように構成され得る。例えば、ＥＣＵ１２６の不揮発性記憶装置２０６はステアリング制御データ２１２を含み得る。以下でより詳細に説明するように、ステアリング制御データ２１２は、ステアリングシステム１０４に印加するために、例えばナビゲーションシステム１２８及び／又はセンサ１３０によって生成されたデータによって示されるＰＷＣ動作状態をトルクと関連付ける１つ以上のルックアップテーブルを定義し得る。

【0033】

ＥＣＵ１２６は、Ｉ／Ｏインターフェース２０７を介して１つ以上の外部リソース２１４に動作可能に連結され得る。Ｉ／Ｏインターフェース２０７は、Ｗｉ－Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の１つ以上の無線インターフェースを含んでもいいし、イーサネット及びＣＡＮ等の１つ以上の有線インターフェースを含んでもよい。外部リソース２１４は、ＰＷＣ１００の1つ以上の他の構成要素を含み得る。例えば、外部リソース２１４は、ＥＡＤ１２４、ＧＰＳモジュール１３４、ＩＮＳモジュール１３６、センサ１３０及びＨＭＩ１３２を含み得る。

【0034】

図１及び図２で例示のＰＷＣ１００を示しているが、係る例は限定を意図していない。実際に、ＰＷＣ１００はより多くの又はより少ない数の構成要素を有していてもよく、代替的な構成要素及び／又は実施を用いてもよい。例えば、ＥＡＤ１２４、ＥＣＵ１２６、センサ１３０又はナビゲーションシステム１２８等の駆動制御システム１０２の上述した構成要素のうちの２つ以上がステアリングシステム１０４のステアリングコラム１１８に固定されるように適合された信号ユニット又は装置に統合され得る。一例として、図３は、ステアリングシステム１０４のステアリングコラム１１８に固定されるように適合された駆動制御装置２２０を示す。駆動制御装置２２０は、ＥＡＤ１２４、ＥＣＵ１２６等の駆動制御システム１０２の構成要素と、１つ以上のセンサ１３０（例えば、トルクセンサ及びステアリング角度センサ）とを含み得る。

【0035】

図４は、アクティブダンパの形態でＰＷＣ１００に対して改良されたステアリング制御を提供するための方法２５０を示し、図５は、アクティブダンパを実施するための処理アーキテクチャ３００を示す。アクティブダンパは、ハンドル１１６を介してＰＷＣ１００を旋回させる際に運転者が感じるフィードバックを高めるように機能し得る。そのようなフィードバックは、ＰＷＣ１００の運転者に一層の自信及びステアリング制御を抱かせることにより、上述したような激しく過剰なステアリング操作等の潜在的に危険な操作の回避につながる。ＥＣＵ１２６は、例えばアクティブステアリングアプリケーション２０８の実行時に方法２５０及び処理アーキテクチャ３００を実施するように構成され得る。例えば、処理アーキテクチャ３００は、アクティブステアリングアプリケーション２０８を具現化するコンピュータ実行可能命令の実行時にＥＣＵ１２６によって実施され得るアクティブダンパ制御モジュール３０２を含み得る。そして、アクティブダンパ制御モジュール３０２は方法２５０を行うように構成され得る。そのため、アクティブダンパの実施に関する下記の説明は、図４及び図５双方への参照を含む。

【0036】

ブロック２５２で、例えばハンドル１１６の回転を介してステアリングシステム１０４にユーザトルク３０４が加えられているかどうか判定され得る。上述したように、センサ１３０は、ステアリング角度センサ及びステアリングトルクセンサを含み得る。これらのセンサはＥＡＤ１２４と一体化されてもいいし、ＥＡＤ１２４の外部であってもいいし、さもなければＰＷＣ１００のステアリングシステム１０４に取り付けられてもよい（例えば、ハンドル１１６、ステアリングコラム１１８又はノズル１１２に取り付けられ得る）。旋回を行うためのハンドル１１６へのユーザトルク３０４の入力に応答して、ステアリング角度センサは、ステアリングシステム１０４、とりわけハンドル１１６の角度変化を示す動作データを生成し、ステアリングトルクセンサは、ステアリングシステム１０４のトルクを示す動作データを生成し得る。ハンドル１１６が所定の閾値を超えて回転されていること及び／又は所定の閾値を超える速度で回転されていることを示す動作データをステアリング角度センサが生成すること及び／又はステアリングシステム１０４が所定の閾値を超えるトルクを有することを示す動作データをステアリングトルクセンサが生成することに応答して、ＥＣＵ１２６は、ユーザトルク３０４がステアリングシステム１０４に加えられていると判定するように構成され得る。

【0037】

ブロック２５４では、ユーザトルク３０４がステアリングシステム１０４に加えられていることに応答して、ステアリングシステム１０４の角度及び速度、例えばハンドル１１６の角度及び回転速度又はノズル１１２の角度及び移動速度が特定され得る。とりわけ、ＥＣＵ１２６は、アクティブダンパ制御モジュール３０２の実施を介して、ステアリング角度センサによって生成された動作データに基づいて、ステアリングシステム１０４の角度及び速度を示すステアリング角度／速度データ３０６を決定するように構成され得る。ステアリング角度センサによって生成される動作データは、ステアリングシステム１０４、より具体的にはハンドル１１６の角度を示し得る。ステアリング角度センサによって生成された動作データは、ハンドル１１６の経時的な角度変化を示すことによってハンドル１１６の回転速度を示し得る。

【0038】

ブロック２５６では、例えばＰＷＣ１００のセンサ１３０及び／又はナビゲーションシステム１２８によって生成された動作データに基づいて、ステアリングシステム１０４のためのターゲットトルクを決定し得る。とりわけ、アクティブダンパ制御モジュール３０２は、ステアリング角度センサから生成された動作データに基づいて決定されたステアリング角度／速度データ３０６を受信し得る。アクティブダンパ制御モジュール３０２は、エンジン１０８のＲＰＭ値を示すエンジンＲＰＭデータ３１０、ユーザによって作動されるスロットル１１４の程度に対応するエンジントルク要求値を示すエンジントルク要求データ３１２及びＰＷＣ１００の速度を示す車両速度データ３１４等のセンサ１３０及び／又はナビゲーションシステム１２８から追加の動作データも受信し得る。アクティブダンパ制御モジュール３０２は、ステアリング角度／速度データ３０６内で示されるステアリングシステム１０４の角度及び速度に基づいて及び／又は上述した追加のデータから決定される値の１つ以上に基づいて、ターゲットトルクデータ３０８を決定するように構成され得る。ターゲットトルクデータ３０８は、ユーザに対してステアリングフィードバックに基づく駆動感をシミュレートするために、旋回の間にステアリングシステム１０４に存在するのが望ましいトルクの量を示し得る。すなわち、ターゲットトルクデータ３０８は、運転者が旋回時に抵抗力を感じるように、ステアリングシステム１０４上で存在すべきトルクの量を示し得る。

【0039】

アクティブダンパ制御モジュール３０２は、ステアリング制御データ２１２に基づいてターゲットトルクデータ３０８を決定するように構成され得る。ＥＣＵ１２６のステアリング制御データ２１２は、１つ以上の動作パラメータ（例えば、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値、車両速度値、ステアリング角度及び／又はステアリング速度）を、ターゲットトルクデータ３０８によって示され得るステアリングシステム１０４のためのターゲットトルクに関連付けるルックアップテーブルを含み得る。あるいは、アクティブダンパ制御モジュール３０２は、ＥＣＵ１２６に同様に記憶され得る式にこれらのデータ項目の１つ以上を適用することによって、ターゲットトルクデータ３０８を決定するように構成され得る。

【0040】

ブロック２５８では、ステアリングシステム１０４上の現在のトルクが決定され得る。とりわけ、ＥＣＵ１２６は、トルクセンサ等のセンサ１３０によって生成される動作データに基づいて、ステアリングシステム１０４上の現在のトルクを示すステアリングトルクデータ３１６を決定するように構成され得る。

【0041】

ブロック２６０では、ターゲットトルクと、ステアリングシステム１０４上の現在のトルクとを比較して、それらの間の誤差が特定され得る。具体的には、アクティブダンパ制御モジュール３０２は、ステアリングシステム１０４上の現在のトルクとステアリングシステム１０４のためのターゲットトルクとの間の誤差を計算するために、ターゲットトルクデータ３０８とステアリングトルクデータ３１６との比較３１８を行うように構成され得る。アクティブダンパ制御モジュール３０２は、得られた誤差を制御アルゴリズム３２０に適用するように構成され得る。

【0042】

ブロック２６２では、比較に基づいて、ステアリングシステム１０４に加えるＥＡＤトルク３２２が決定され得る。具体的には、比例積分微分（ＰＩＤ）アルゴリズムを含み得る制御アルゴリズム３２０は、誤差を低減又は取り除くＥＡＤトルク３２２を決定するように構成され得る。例えば、制御アルゴリズム３２０は、ＥＡＤトルク３２２として、誤差と等しい大きさを有し、ハンドル１１６の回転と反対の方向にある抵抗トルクを決定し得る。

【0043】

ブロック２６４では、ＥＡＤ１２４は、ステアリングシステム１０４にＥＡＤトルク３２２を加えるように動作し得る。例えば、ＥＣＵ１２６はＥＡＤ１２４のためのコマンド信号を生成するように構成され、ＥＡＤ１２４がコマンド信号を受信すると、例えばステアリングコラム１１８を介してＥＡＤ１２４にＥＡＤトルク３２２をステアリングシステム１０４に加えさせる。より具体的には、ステアリング制御データ２１２は、モータ１２５に印加される電流レベルに応答してＥＡＤ１２４によってステアリングシステム１０４に、より具体的にはステアリングコラム１１８に加えられるトルクレベルに様々な電流レベルのそれぞれを関連付けるルックアップテーブルを定義し得る。そのため、ＥＣＵ１２６は、ステアリング制御データ２１２内のＥＡＤトルク３２２に関連する電流レベルがモータ１２５に供給されるようにするよう構成され得る。

【0044】

上述したように、ＥＡＤトルク３２２は、ハンドル１１６の回転と反対方向に加えられる抵抗トルクであり得る。そのため、加えられたトルクはハンドル１１６を回すのをより困難にし、それによりドライバにフィードバックを提供し得る。フィードバックの量は、ハンドル１１６の角度によって表され得るステアリングシステム１０４の角度、ハンドル１１６の回転速度、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及びＰＷＣ１００の速度によって表され得るステアリングシステム１０４の速度のうちの１つ以上等のＰＷＣ１００の現在の動作パラメータに対応し得る。

【0045】

一部の例では、ターゲットトルクデータ３０８を決定し、ステアリングトルクデータ３１６と比較するのではなく、アクティブダンパ制御モジュール３０２は、ステアリングシステム１０４の角度及び回転速度のみからなる動作データ（例えば、ステアリング角度／速度データ３０６）に基づいてＥＡＤトルク３２２を決定するように構成され得る。すなわち、ステアリングトルクターゲットデータ３０８を決定し、比較３１８は省略され得る。その場合、ステアリング制御データ２１２は、様々な角度及び速度の組み合わせのそれぞれをＥＡＤトルク３２２の値に、より具体的にはＥＡＤ１２４のモータ１２５に印加される電流レベルであって、ＥＡＤ１２４にその値をＥＡＤトルク３２２に適用させる電流レベルと関連付けるルックアップテーブルを含み得る。したがって、アクティブダンパ制御モジュール３０２は、ステアリングシステム１０４の回転速度及び角度のみに基づいてステアリング制御データ２１２に問い合わせることによってＥＡＤトルク３２２を、より具体的にはＥＡＤ１２６にＥＡＤトルク３２２を提供させるための電流レベルを決定するように構成され得るため、アクティブダンパを実施するための処理時間を短縮できる。

【0046】

図４及び図５の両方に示すように、ＥＣＵ１２６は、旋回の様々な部分の間に適切なステアリングフィードバックを運転者に提供するために、ＥＡＤ１２４によってステアリングシステム１０４に加えられるＥＡＤトルク３２２を調整するフィードバックループを実施するように構成され得る。具体的には、ＥＣＵ１２６は、少なくともステアリング角度／速度データ３０６の経時的な更新に基づいて適用されるＥＡＤトルク３２２を調整するように構成され得る。例えば、図４を参照して、方法２５０は、ステアリングシステム１０４上のユーザトルクのモニタリングにループバックし、ユーザトルクによってもたらされるステアリングシステム１０４の角度及び速度を特定すること、等を行う。図６を参照して、処理アーキテクチャ３００は、各反復において、更新されたステアリング角度／速度データ３０６及び／又は更新されたターゲットトルクデータ３０８及びステアリングトルクデータ３１６を決定し、それに基づいて更新されたＥＡＤトルク３２２を決定するループを含み得る。

【0047】

図６は、自己センタリングステアリングシステムの形態で改良されたステアリング制御を提供するための方法３５０を示し、図７は、自己センタリングステアリングシステムを実施するための処理アーキテクチャ４００を示す。典型的なＰＷＣのステアリング力学は、水に対して船速が低い及び/又は穏やかでない水の状態（例えば、風、潮流、波、うねり）では、ＰＷＣの制御を困難にし得る。具体的には、ステアリングシステム、より具体的にはハンドルが所与の角度に回された場合に、典型的なＰＷＣのステアリングシステムに抵抗機械的負荷がほとんどかからないため、ステアリングシステムはその角度に留まり得るか又は非常に低速で不確かに中心に戻り得る。方法３５０及び処理アーキテクチャ４００は、ステアリングシステム１０４に加えられた場合に、十分なユーザトルクがなくても、ステアリングシステム１０４に自動的に自己センタリングを行わせるセンタリングトルクを決定することにより、自動車のものと同様の自己センタリング特性を提供するように構成されてもよく、それにより、低車両速度でコースから逸れるのを低減し、ＰＷＣ１００をより直感的に運転できるようにする。

【0048】

ＥＣＵ１２６は、例えばアクティブステアリングアプリケーション２０８の実行時に方法３５０及び処理アーキテクチャ４００を実施するように構成され得る。例えば、処理アーキテクチャ４００は、アクティブステアリングアプリケーション２０８を具現化するコンピュータ実行可能命令の実行時に、ＥＣＵ１２６によって実施され得る自己センタリングモジュール４０２を含み得る。そして、自己センタリングモジュール４０２は、方法３５０を行うように構成され得る。そのため、自己センタリングシステムの実施に関する以下の説明は、図６及び図７の両方の参照を含む。

【0049】

方法３５０のブロック３５１では、ステアリングシステム１０４は、ステアリングシステム１０４を偏心させるトルクを受け得る。加えられたトルクは、ハンドル１１６を回転させることによって加えられるユーザトルク４０４であり得る。あるいは、加えられたトルクは、ＰＷＣ１００と相互作用する波又は風等のＰＷＣ１００の環境要因によってもたらされ得る。

【0050】

ブロック３５２では、ＰＷＣ１００を旋回させるために、ユーザが例えばハンドル１１６の回転を介してステアリングシステム１０４にトルクを与えているかどうかが判定され得る。この場合、自己センタリング機能は望ましくないことがあり、上述のアクティブダンパが実施され得る。ＥＣＵ１２６は、ＰＷＣ１００を旋回させるためにユーザがトルクを提供しているかどうかをステアリング角度センサ及びトルクセンサによって生成された動作データに基づいて判定するように構成され得る。具体的には、ハンドル１１６が所定の閾値を上回る度合いで及び／又は所定の閾値を上回る速度で回転されていることを示す動作データをステアリング角度センサが生成すること及び／又はステアリングシステム１０４が所定の閾値を上回るトルクを有することを示す動作データをステアリングトルクセンサが生成することに応答して、ＥＣＵ１２６は、ユーザがＰＷＣ１００を旋回させるためにトルクを与えていると判定（ブロック３５２の「Ｙｅｓ」の分岐）するように構成され得る。さもなければ、ＥＣＵ１２６は、ユーザがＰＷＣ１００を旋回させようとしていないと判定（ブロック３５２の「Ｎｏ」の分岐）するように構成され得る。

【0051】

ブロック３５４では、ステアリングシステム１０４の現在の角度が特定され得る。センサ１３０のステアリング角度センサは、ブロック３５１のトルクに起因するステアリングシステム１０４の、より具体的にはハンドル１１６の角度を示す動作データを生成し得る。そのため、ＥＣＵ１２６は、ステアリング角度センサによって生成されたデータに基づいて、ステアリングシステム１０４の現在のステアリング角度を示すステアリング角度データ４０６を生成するように構成され得る。

【0052】

ブロック３５６では、例えば、センサ１３０によって生成された動作データに基づいて、ステアリングシステム１０４をセンター位置に戻すためのターゲットステアリング角度が決定され得る。ターゲットステアリング角度は、センサ１０３によって生成された動作データが与えられると、ジェット流をＰＷＣ１００の長手軸と平行及び／又は同一線上にするステアリングシステム１０４の、より具体的にはハンドル１１６のための角度を表し得る。ＰＷＣ１００が新品で、ステアリングシステム１０４が適切に較正されている場合、ターゲットステアリング角度はゼロであり得る。しかしながら、時間の経過とともに、ステアリングシステム１０４の構成要素がずれる及び／又は伸びることにより、ジェット流がＰＷＣ１００の長手軸と平行及び／又は同一線上になるのとゼロとが一致しなくなる。この場合、自己センタリングモジュール４０２は、エンジンＲＰＭデータ４１０、エンジントルク要求データ４１２及び／又は車両速度データ４１４等のセンサ１３０によって生成された動作データに基づいて、非ゼロステアリングセンターを特定するように構成され得る。とりわけ、ＰＷＣ１００の動作の間に、自己センタリングモジュール４０２は、異なる動作条件の間にノズル１１２の角度を測定するように構成されたセンサ１３０を介して、ハンドル１１６の角度とジェット流との間の相関をログ記録するように構成され得る。そして、自己センタリングモジュール４０２は、受信した動作データ及びログに基づいてターゲットステアリング角度を示すステアリングセンターデータ４０８を生成するように構成され得る。

【0053】

ブロック３５８では、現在のステアリング角度とターゲットステアリング角度とを比較して、それらの間の誤差が特定され得る。具体的には、自己センタリングモジュール４０２は、ステアリング角度データ４０６とステアリングセンターデータ４０８との比較４１６を行って誤差を特定するように構成され得る。自己センタリングモジュール４０２は、得られた誤差を制御アルゴリズム４１８に適用するように構成され得る。

【0054】

ブロック３６０では、誤差を低減するか又は取り除くためのＥＡＤトルク４２０が決定され得る。具体的には、ＰＩＤアルゴリズムを含み得る制御アルゴリズム４１８は、誤差を低減するか又は取り除くためにＥＡＤ１２４によってステアリングコラム１１８に加えられるべきＥＡＤトルク４２０を決定することにより、運転者によってトルクがほとんど加えられないときにステアリングシステム１０４をセンタリングするように構成され得る。具体的には、ステアリング制御データ２１２は、ＥＡＤトルク４２０のための値と、より具体的にはＥＡＤ１２４のモータ１２５に印加する電流レベルとの様々な角度誤差のそれぞれを関連付けて、ＥＡＤトルク４２０のためのその値をＥＡＤ１２４に適用させるルックアップテーブルを含み得る。そのため、自己センタリングモジュール４０２は、角度誤差に基づいてステアリング制御データ２１２に問い合わせてＥＡＤトルク４２０を決定するように構成され得る。

【0055】

ブロック３６２では、ＥＡＤ１２４は、ステアリングシステム１０４にＥＡＤトルク４２０を加えるように動作し得る。例えば、ＥＣＵ１２６はＥＡＤ１２４のためのコマンド信号を生成するように構成され、ＥＡＤ１２４がコマンド信号を受信すると、例えばステアリングコラム１１８を介してＥＡＤ１２４にＥＡＤトルク４２０をステアリングシステム１０４に加えさせる。より具体的には、ＥＣＵ１２６は、電流レベルをモータ１２５に供給させ、ひいてはモータ１２５がステアリングシステム１０４に対してＥＡＤトルク４２０を加えさせるように構成され得る。

【0056】

図６及び図７の双方に示すように、ＥＣＵ１２６は、適切な自己センタリング機能を提供するためにＥＡＤ１２４によってステアリングシステム１０４に加えられるセンタリングトルクを調整するフィードバックループを実施するように構成され得る。具体的には、ＥＣＵ１２６は、加えられたセンタリングトルクをステアリングシステム１０４の現在のステアリング角度及び／又は動作データから導出されたターゲットステアリング角度の経時的な更新に基づいて調整するように構成され得る。例えば、図６を参照して、方法３５０は、ユーザトルクがステアリングシステム１０４に加えられているかどうかを判定する等を行うためにループバックし得る。図７を参照して、処理アーキテクチャ４００は、各反復において、更新されたステアリング角度データ４０６及び／又は更新されたステアリングセンターデータ４０８を決定し、それに基づいて更新されたＥＡＤトルク４２０を決定するループを含み得る。

【0057】

上述したように、ＰＷＣ１００は、スロットル１１４を作動させてジェット流を形成し、その後にハンドル１１６を回転させてジェット流を所望の向きに対応する方向に傾斜させることによって操縦可能であり得る。ユーザによるハンドル１１６の回転に応答して、ＥＣＵ１２６は、例えばアクティブダンパ制御モジュール３０２及び／又は自己センタリングモジュール４０２を介してステアリングシステム１０４に抵抗力を加えて、より直感的で快適な体験を運転者に提供するように構成され得る。しかしながら、ＰＷＣ１００の衝突が差し迫っている場合には、運転者が衝動的にスロットル１１４をリリースすることがあり、それによりジェット流ステアリング力が解消され、それに対応してハンドル１１６は衝突から逸れるように作用させることができないことがある。ＥＣＵ１２６は、ユーザがスロットルをリリースする事象に応答してＥＡＤ１２４がステアリングシステム１０４にトルクを加えることを無効にするように構成することにより、スロットル１１４がリリースされた場合に、このステアリング制御の欠如を運転者に警告するように構成され得る。このようにＥＡＤ１２４を無効化することにより、ＥＡＤ１２４によってステアリングシステム１０４から加えられた全ての人工的な抵抗トルクが取り除かれ、これはハンドル１１６を回転させることの容易さが増すことを通じて運転者によって知覚され、それに対応して、衝突から逸れるためにスロットル１１４に再び関与する運転者に気付かせ得る。

【0058】

図８は、上述のステアリング制御の欠如の警告を提供するための方法４５０を示す。ＥＣＵ１２６は、例えばアクティブステアリングアプリケーション２０８を介して本方法４５０を実施するように構成され得る。

【0059】

ブロック４５２では、運転者がスロットル１１４を作動させているかどうか判定され得る。前述したように、センサ１３０は、運転者によって作動されているスロットル１１４の程度を示す動作データを生成するように構成され得る。そのため、ＥＣＵ１２６は、動作データに基づいてスロットル１１４が作動されているかどうかを判定するように構成され得る。スロットルリリースの事象（ブロック４５２の「Ｎｏ」の分岐）に対応して、ブロック４５４において、ＥＡＤ１２４はステアリングシステム１０４への抵抗トルクの提供を無効化し得る。すなわち、ＥＣＵ１２６は、アクティブダンパ制御モジュール３０２、自己センタリングモジュール４０２及び本明細書に記載の任意の他の改良されたステアリング制御機能を無効にするように構成され得る。このように、運転者は、スロットルがない状態でハンドル１１６を回転させるときに抵抗をほとんど感じず、それにより運転者が誤ったコントロール感を有するのを回避できる。その結果、ドライバは、衝突を避けるための操縦の間にスロットル１１４をリリースすると、運転者はステアリングシステム１０４に加えられる抵抗トルクの低下を即座に感知する。この抵抗トルクの低下は、ＰＷＣ１００のステアリング制御を回復するために運転者にスロットル１１４を適用するよう気付かせるのに役立ち得る。

【0060】

ＥＡＤ１２４の無効化に対応して、ブロック４５６では、スロットル１１４が再び関与されているかどうかが判定され得る。同様に、ＥＣＵ１２６はセンサ１３０によって生成された動作データに基づいてこの判定を行うように構成されてもよい。スロットルが再び関与されていることに応答して（ブロック４５６の「Ｙｅｓ」の分岐）、ブロック４５８において、ＥＡＤ１２４は、ステアリングシステム１０４に抵抗トルクを加えることが有効にされ得る。具体的には、ＥＣＵ１２６は、本明細書に記載の他の改良されたステアリング制御機能を有効にするように構成され得る。次いで、方法４５０は、ブロック４５２の判定にループバックし得る。

【0061】

典型的なＰＷＣのステアリングシステムの力学によって、とりわけＰＷＣが水に対して低速で及び／又は穏やかでない水の条件下で移動している場合に、ＰＷＣは環境要素による影響を容易に受け得る。例えば、運転者によってスロットルがほとんど適用されていない場合、典型的なＰＷＣは強い波や潮流によってコースから逸れ得る。そのため、駆動制御システム１０２は、例えば、環境条件によってＰＷＣ１００が設定された向き又は目的地からコースが逸れる場合に、コース修正を提供するように構成された自動操縦システムの形態で、改良されたステアリング制御を実施するように構成され得る。

【0062】

図９は、自動操縦システムを実施するための方法４７５を示し、図１０は、自動操縦システムを実施するための処理アーキテクチャ５００を示す。方法４７５及び処理アーキテクチャ５００のそれぞれは、ナビゲーションターゲットに対するＰＷＣ１００の位置及び向きを連続的に監視し、ＰＷＣ１００がコースから逸れる状況を特定するように構成された制御ループを含み得る。そのような状況では、方法４７５及び処理アーキテクチャ５００は、ＰＷＣ１００をコースに戻させる修正トルクをステアリングシステム１０４に加えるように構成され得る。

【0063】

ＥＣＵ１２６は、例えばアクティブステアリングアプリケーション２０８の実行等を介して方法２７５及び処理アーキテクチャ５００を実施するように構成され得る。例えば、処理アーキテクチャ５００は自動操縦モジュール５０２を含み、自動操縦モジュール５０２は、アクティブステアリングアプリケーション２０８を具現化するコンピュータ実行可能命令の実行時にＥＣＵ１２６によって実施され得る。そして、自動操縦モジュール５０２は、方法４７５を行うように構成され得る。そのため、自動操縦システムの実施に関する以下の説明は、図９及び図１０の両方の参照を含む。

【0064】

方法４７５のブロック４７７では、例えば自動操縦モジュール５０２によりナビゲーションターゲット５０４で受信され得る。ナビゲーションターゲット５０４は、運転者によって設定された位置（例えば、目的地ターゲット）又は向きロック（heading lock）を定義し得る。具体的には、運転者は、位置又は向きロックを設定するためにＨＭＩ１３２とやりとりし、それが自動操縦モジュール５０２によって受信され得る。以下でさらに詳細に説明するように、自動操縦モジュール５０２は、ナビゲーションターゲットに基づいてＥＡＤ１２４を介してステアリングシステム１０４を加えられるトルクを決定するように構成され得る。ブロック４７９では、例えば自動操縦モジュール５０２によってナビゲーションシステム１２８から地理的データ５０６が受信され得る。そして、自動操縦モジュール５０２は、ナビゲーションターゲット５０４及び地理的データ５０６に基づいて比較５０８を行って、それらの間の誤差５１０を特定するように構成され得る。

【0065】

この目的のために、自動操縦モジュール５０２は、方法４７５のブロック４８１～ブロック４８５を行うように構成され得る。ブロック４８１では、ＰＷＣ１００の現在の向きが地理的データ５０６に基づいて決定され得る。ナビゲーションシステム１２８に言及して前述したように、地理的データ５０６はＰＷＣ１００の現在の位置及び向きを示し得る。ブロック１８３では、ナビゲーションターゲット５０４に基づいてＰＷＣ１００のためのターゲット向きが決定され得る。具体的には、ナビゲーションターゲット５０４が向きロックを含む場合、自動操縦モジュール５０２は、船首ロックとしてターゲット向きを設定するように構成され得る。ナビゲーションターゲット５０４が位置（例えば、目的地）ロックを含む場合、自動操縦モジュール５０２は、目的地に対するＰＷＣ１００の位置に基づいてターゲット目的地を決定するように構成され得る。具体的には、自動操縦モジュール５０２は地図データを含み、地図データに基づいて、設定された目的地にＰＷＣ１００を導くＰＷＣ１００のための目標船首位置を決定するように構成され得る。ブロック４８５では、ＰＷＣ１００の現在の向きがＰＷＣ１００のターゲット向きと比較され、それらの間の誤差５１０が特定され得る。誤差５１０は、ＰＷＣ１００がナビゲーションターゲットのコースから逸れているかどうか及びその程度を示し得る。

【0066】

ブロック４８７では、比較に基づいて、ＰＷＣ１００のコースを補正するためにステアリングシステム１０４に加えるＥＡＤトルク５１４が決定され得る。具体的には、自動操縦モジュール５０２は、ＰＩＤアルゴリズムを含み得る自動操縦モジュール５０２によって実施される制御アルゴリズム５１２によって特定された誤差５１０を適用するように構成され得る。制御アルゴリズム５１２は、誤差５１０を最小化する補正を計算するように構成され得る。具体的には、制御アルゴリズム５１２は、現在の向きからターゲット向きにＰＷＣ１００を調整するためのターゲット角度を決定するように構成され、それにより、例えば、ステアリングシステム１０４のための異なるターゲット角度に様々な誤差５１０のそれぞれを関連付けるルックアップテーブルを定義し得るステアリング制御データ２１２に基づいて誤差５１０が低減される。そして、制御アルゴリズム５１２は、誤差５１０を低減するためにＥＡＤ１２４によってステアリングコラム１１８に加えられるトルクの量及び方向を示すＥＡＤトルク５１４を決定し、それによりＰＷＣ１００をコースに戻すように構成され得る。制御アルゴリズム５１２は、ステアリング制御データ２１２に基づいてＥＡＤトルク５１４を決定するように構成されてもよく、ステアリング制御データ２１２はステアリングシステム１０４の様々なターゲット角度のそれぞれをＥＡＤトルク５１４のための値、より具体的にはＥＡＤ１２４のモータ１２５に適用される電流レベルであって、ＥＡＤ１２４にＥＡＤトルク４２０のためのその値をステアリングシステム１０４に適用させる電流レベルに関連付けるルックアップテーブルを定義し得る。

【0067】

ブロック４８９では、ＥＡＤ１２４はＥＡＤトルク５１４をステアリングシステム１０４に適用するように動作し得る。具体的には、ＥＡＤトルク５１４の生成に応答して、自動操縦モジュール５０２は制御信号をＥＡＤ１２４に伝達するように構成され、制御信号はＥＡＤ１２４によって受信されるとＥＡＤ１２４にＥＡＤトルク５１４を加えさせる。より具体的には、ＥＣＵ１２６は、モータ１２５に電流レベルを供給させ、ひいてはモータ１２５にＥＡＤトルク５１４をステアリングシステム１０４に加えさせるように構成され得る。ＥＡＤ１２４によってステアリングシステム１０４にＥＡＤトルク５１４を加えることは、ナビゲーションターゲット５０４に従ってコース修正されたＰＷＣ１００の旋回をもたらし得る。

【0068】

図９の方法４７５及び図１０の処理アーキテクチャ５００に示すように、ＥＣＵ１２６は、ＰＷＣ１００及びナビゲーションターゲット５０４の更新された地理的データ５０６に基づいたコース補正を提供するために、ステアリングシステム１０４に加えられるＥＡＤトルク５１４を調整する制御ループを繰り返し行うように構成され得る。その結果、方法４７５及び処理アーキテクチャ５００は、コース補正への運転者の関与を低減し、典型的なＰＷＣの抵抗ステアリングの欠如及び低分解のステアリングの頻繁な結果であり得るステアリングオーバーシュートを低減することにより運転者に改良されたステアリング制御を提供し得る。一部の例では、ＥＣＵ１２６は、ＨＭＩ１３２を介してドライバからの無効化入力の受信に応答し及び／又はハンドル１１６の回転及び／又はセンサ１３０によって生成された動作データに基づいてＥＣＵ１２６によって検出され得るそれぞれの閾値よりも大きいスロットル１１４の作動に応答して、自動操縦モジュール５０２を無効化し、それにより自動操縦機能を無効化するように構成され得る。

【0069】

図１及び図１１～図１５を参照して、旋回を行うために、ハンドル１１６の回転に応答してＰＷＣ１００の長手軸から離れるようにノズル１１２が枢動すると、ノズル１１２によって形成されるジェット流は、ＰＷＣ１００の船体５５０を旋回の方に傾斜させ得る。リッジ又は他の固定された制御面を含み得る船体の５５０の幾何学的形状はターンの内側の水と相互作用し、ジェット流の力の下でＰＷＣ１００の旋回をもたらすように形成され得る。ＰＷＣ１００の旋回能力をさらに高めるために、ＰＷＣ１００のステアリングシステム１０４は、ノズル１１２の各側のＰＷＣ１００の後部の両端に位置し得る制御面５５２を含み得る。同様に、これらの制御面５５２は、旋回を容易にするためにハンドル１１６の回転に応答して水と相互作用するように構成され得る。制御面５５２はより素早い旋回にもたらすように形成され、それにより、とりわけ高速でのステアリング入力に対するＰＷＣ１００の反応性を改善する。

【0070】

図１及び図１１に示すように、制御面５５２は、ステアリングコラム１１８、ギアボックス１２０及び補助的プッシュプルケーブル５５４を介してハンドル１１６に機械的に連結され得る。ＰＷＣ１００の旋回をもたらすためのハンドル１１６の回転に応答して、ギアボックス１２０は、例えばハンドル１１６の回転によってもたらされるステアリングコラム１１８の回転に基づいて、例えば、ターンの内側の制御面５５２に連結された補助的プッシュプルケーブル５５４に力を加えることにより、ターンの内側の制御面５５２を水中へと下げるように構成され得る。ハンドル１１６がセンター位置に戻ることに応答して、ギアボックス１２０は、例えば、ターンの内側の制御面５５２に連結された補助的プッシュプルケーブル５５４に反対の力を加えることにより、ターンの内側の制御面５５２を水中から上げさせるように構成され得る。

【0071】

例えば、ハンドル１１６をセンター位置から右に回転させることに応答して、ギアボックス１２０は、補助的プッシュプルケーブル５５４Ｂにプッシュ力を加えるように構成され、これに応答して、補助的プッシュプルケーブル５５４Ｂは制御面５５２Ｂの近位端にプッシュ力を加えることにより、制御面５５２Ｂの遠位端を枢動させて水中に入る。同様に、ハンドル１１６をセンター位置から左に回転させることに応答して、ギアボックス１２０は、補助的プッシュプルケーブル５５４Ａにプッシュ力を加えるように構成され、これに応答して、補助的プッシュプルケーブル５５４Ａは制御面５５２Ａの近位端にプッシュ力を加えることにより、制御面５５２Ａの遠位端を枢動させて水中に入る。高速の間、制御面５５２は、ＰＷＣ１００をより速く且つより早期に旋回方向に傾けさせ得る。これは、船体５５０とターンの内側の水との間の接触を改善し、ＰＷＣ１００により早く旋回を開始させる。ハンドルが右又は左からセンター位置に戻されることに応答して、ギアボックス１２０は、補助的プッシュプルケーブル５５４Ｂ又は補助的プッシュプルケーブル５５４Ａのそれぞれにプル力を加えるように構成され、補助的プッシュプルケーブル５５４Ｂ又は補助的プッシュプルケーブル５５４Ａは制御面５５２Ｂ又は制御面５５２Ａのそれぞれにプル力を加えて引き上げ得る。

【0072】

補助的プッシュプルケーブル５５４を介した制御面５５２の動作は、旋回の間にステアリングシステム１０４、より具体的にはステアリングコラム１１８及びハンドル１１６上の抵抗負荷を高め得る。この追加の抵抗負荷から生じる運転者の疲労を回避するために、運転者が制御面５５２を水中に下げる旋回を開始することに応答して、ＥＡＤ１２４は、ハンドル１１６を介して加えられる運転者のトルクと同じ方向にトルクをステアリングコラム１１８に対して加えるように構成され得る。このように、ＥＡＤ１２４は、制御面５５２によってもたされる抵抗力を克服する上で運転者を支援し得る。

【0073】

フィン状の構造を有し得る制御面５５２は、アクティブなジェット流によって提供される推力がない場合に、ＰＷＣ１００の操縦性も改善し得る。具体的には、スロットル１１４の作動がない状態でハンドル１１６を回転させると、ノズル１１２によってジェット流が生成されていないため、ノズル１１２はＰＷＣ１００の長手軸に対して枢動し得る一方で、船体５５０は旋回もたらすために水中の方に傾かない。しかしながら、制御面５５２のそれぞれは、水中に挿入された場合に舵として機能し得る。例えば、制御面５５２Ａは、水中内に下げられた場合にＰＷＣ１００を左に付勢するような構造及び角度を有し、制御面５５２Ｂは、水中内に下げられた場合にＰＷＣ１００を右に付勢するような構造及び角度を有し得る。そのため、制御面５５２は、アクティブなジェット流が存在しない場合にＰＷＣ１００を左右に付勢(又は操縦)できるようにすることにより、ＰＷＣ１００の操縦性を改善し得る。

【0074】

図１３及び図１４を参照して、制御面５５２は、ハンドル１１６に機械的に連結されるのではなく、例えばＥＣＵ１２６を介してハンドル１１６に電気的に連結され得る。具体的には、図１３及び１４を参照して、制御面５５２のそれぞれは各アクチュエータ５５６に機械的に連結され得る。各アクチュエータ５５６は、例えば無線又は各電気ワイヤ５５８を介してＥＣＵ１２６に電気的に連結され、ＥＣＵ１２６からコマンド信号を受信するように構成され得る。ＥＣＵ１２６からコマンド信号を受信することに応答して、各アクチュエータ５５６は、アクチュエータ５５６に連結されたそれぞれの制御面５５２を必要に応じて上げ下げして水中から出すか、水中に入れるように構成され得る。

【0075】

図示の例に示すように、アクチュエータ５５６は、制御面５５２の近くでＰＷＣ１００の後部に配置され得る。あるいは、アクチュエータ５５６は他の場所にあり、ギアボックス１２０又はＥＡＤ１２４等のＰＷＣ１００の別の構成要素内に位置する及び／又は別の構成要素と一体化され、上述したようにプッシュプルケーブル５５４を用いて制御面５５２に機械的に連結され得る。

【0076】

図１５は、上述のように、ＰＷＣ１００の操縦を改善するために制御面５５２を作動させる方法６００を示す。ＥＣＵ１２６は、例えば、アクティブステアリングアプリケーション２０８を具現化するコンピュータ実行可能命令の実行を介して、方法６００を行うように構成され得る。

【0077】

ブロック６０２において、旋回を行うためにハンドル１１６が回転されているかどうかが判定され得る。例えば、ＥＣＵ１２６は、センサ１３０から受信したハンドル１１６の回転を示す動作データ（例えば、ステアリング角度センサによって生成されたデータ）に基づいて、ハンドル１１６の回転をモニタリングするように構成され得る。

【0078】

回転の特定（ブロック６０２の「Ｙｅｓ」の分岐）に応答して、ブロック６０４において、制御面５５２の作動を支持するために１つ以上の条件が存在するかどうかが判定され得る。ＥＣＵ１２６は、センサ１３０によって生成された動作データから、これらの１つ以上の条件が存在するかどうか特定するように構成され得る。例えば、ＥＣＵ１２６は、動作データに基づいて、ＰＷＣ１００の速度が閾値速度よりも大きいかどうかを判断するように構成され得る。これは、制御面５５２の有効性を高め得る。それに加えて又は代替的に、ＥＣＵ１２６は、運転データに基づいて、運転者によるスロットル１１４の作動の程度が閾値スロットルレベル以上であるか判断するように構成され得る。

【0079】

１つ以上の条件が存在しないとの判定（ブロック６０４の「Ｎｏ」の分岐）に応答して、ブロック６０６において、制御面５５２の作動が無効化され得る。例えば、ハンドル１１６と制御面５５２との間の連結が電気的である場合、ＥＣＵ１２６は、アクチュエータ５５６への制御信号を介して制御面５５２を（下げられている場合に）上げ、アクチュエータ５５６にコマンド信号を送信しないことにより制御面５５２の作動を防止するように構成され得る。ハンドル１１６と制御面５５２との間の連結が純粋に機械的である場合、同様に、ＥＣＵ１２６は、補助的プッシュプルケーブル５５４に力、例えばプル力を加えることにより制御面５５２を（下げられている場合に）上げ、機械的連結を切断することにより制御面５５２の作動を防止するように構成され得る。例えば、ギアボックス１２０は、ＥＣＵ１２６から受信したコマンド信号に基づいて、補助的プッシュプルケーブル５５４との相互作用を介して制御面５５２を（下げられている場合に）上げるようにし、補助的プッシュプルケーブル５５４からステアリングコラム１１８を機械的に切り離すように構成された少なくとも１つのモータを含み得る。そのため、１つ以上の条件が存在しないとの判定（ブロック６０４の「Ｎｏ」の分岐）に応答して、ブロック６０６において、ＥＣＵ１２６は、モータに制御面５５２を上げさせ且つ補助的プッシュプルケーブル５５４からステアリングコラム１１８を機械的に切り離させる信号を１つ以上のモータに送信するように構成され得る。

【0080】

１つ以上の条件が存在するとの判定（ブロック６０４の「Ｙｅｓ」の分岐）に応答して、ブロック６０８において、制御面５５２が作動させ得る。例えば、１つ以上の条件が存在するとの判定に応答して、ＥＣＵ１２６は、（制御面５５２がハンドル１１６に電気的に連結されている場合）アクチュエータ５５６への制御信号の送信を許可するように構成され得るか又は（制御面５５２がハンドル１１６に機械的に連結されるように構成されている場合）、機械的連結モータに制御面５５２をハンドル１１６に機械的に連結させる信号を該モータに送信するように構成され得る。

【0081】

ブロック６１０では、ハンドル１１６の回転方向が特定され得る。例えば、ＥＣＵ１２６は、ＰＷＣ１００のステアリング角度センサによって生成された動作データによって示されるハンドル１１６の角度に基づいて、ハンドル１１６が左又は右に回転されるかどうかを判定するように構成され得る。ハンドル１１６が左に回転されているとの判定（ブロック６１０の「左」の分岐）に応答して、ブロック６１２において、右側制御面５５２Ｂが（既に上げられていない場合に）上げられ、ブロック６１４において、左側制御面５５２Ａが（既に下げられていない場合に）下げられ得る。あるいは、ハンドル１１６が右に回転されているとの判定（ブロック６１０の「右」の分岐）に応答して、ブロック６１６において、左側制御面５５２Ａが（既に上げられていない場合に）上げられ、ブロック６１８において、右側制御面５５２Ｂが（既に下げられていない場合に）下げられ得る。

【0082】

そのため、ＰＷＣ１００、より具体的にはＥＣＵ１２６は、ハンドル１１６の一方方向への回転に応答して制御面５５２Ａを水中内へと下げて、ＰＷＣ１００の速度が所定の閾値速度よりも大きい等の１つ以上の条件が存在すると判定するように構成され得る。同様に、ＥＣＵ１２６は、ハンドル１１６の他方方向への回転に応答して制御面５５２Ｂを水中内へと下げて、１つ以上の条件が存在すると判定するように構成され得る。代替的な例では、ＥＣＵ１２６がハンドル１１６の回転のみに応答して制御面５５２の上げ下げを行うように構成されるように、ブロック６０４が省略され得る。加えて、制御面５５２がハンドル１１６に機械的に連結されている場合、上述したように制御面５５２を適切に上げ下げする力にハンドル１１６の左右の回転を機械的に変換するようギアボックス１２０が構成されることにより、ＥＣＵ１２６ではなくギアボックス１２０によってブロック６１０の判定が行われ得る。

【0083】

制御面５５２が、補助的プッシュプルケーブル５５４を介してハンドル１１６に機械的に連結されている場合、制御面５５２のいずれかを下げることは、旋回の間にステアリングコラム１１８及びハンドル１１６への抵抗負荷を高め得る。そのため、ブロック６２０では、ＥＡＤ１２４は、付加的な抵抗負荷に起因する運転者の疲労を防止するために、ステアリングシステム１０４、より詳細にはステアリングコラム１１８に補助トルクを加えるよう動作し得る。具体的には、ＥＣＵ１２６は、トルクをステアリングシステム１０４に対してハンドル１１６の回転に対応する方向に加えるようにＥＡＤ１２４を動作させるように構成され得る。すなわち、ＥＣＵ１２６は、一方方向へのハンドル１１６の回転に応答して、トルクをステアリングシステム１０４に対して該一方方向に加え、該一方方向と反対の他方方向へのハンドル１１６の回転に応答して、トルクをステアリングシステム１０４に対して該他方方向に加えるように構成され得る。このように、ＥＡＤ１２４は、制御面５５２によってもたらさせる抵抗力を克服する上で運転者を支援し得る。

【0084】

ハンドル１１６と制御面１５２との間で機械的連結ではなく電気的連結を提供することで、制御面１５２によってハンドル１１６に加えられる抵抗負荷が低減され、ハンドル１１６を回転させる上で運転者を補助するトルクをＥＡＤ１２４がステアリングコラム１１８に加える必要性が回避され得る。しかしながら、ＰＷＣ１００上への各制御面５５２のためのアクチュエータ５５６の設置は、ＰＷＣ１００の重量を高め得るため、その全体的な速度及び操縦能力に悪影響を及ぼし得る。

【0085】

一部の例では、制御面５５２が旋回時に自動的に作動されるのではなく、制御面５５２は、ユーザとＨＭＩ１３２とのやりとりを介して、旋回の間にユーザによって手動で作動され得る。例えば、運転者は、制御面１５２のうちの１つのための作動信号をＥＣＵ１２６に入力するためにＨＭＩ１３２とやりとりを行い、ＥＣＵは、制御面５５２に連結されたアクチュエータ５５６にコマンド信号を送信して、制御面５５２を水中から／水中内に上げ下げをするために制御面５２２に連結されたアクチュエータ５５６にコマンド信号を送信し得る。

【0086】

より良好に旋回させるために制御面５５２のうちの１つを水中内へと下げ（ブロック６１４又はブロック６１８）、場合によってはＥＡＤ１２４を操作してステアリングシステム１０４に補助トルクを加えること（ブロック６２０）に応答して、方法６００はブロック６０２に戻って、ハンドル１１６が引き続き回転されているかどうかを判定し得る。ハンドル１１６がセンター位置に戻っているか（ブロック６０２の「Ｎｏ」の分岐）又はブロック６０４の１つ以上の条件のうちの１つが存在しなくなる（ブロック６０４の「Ｎｏ」の分岐）場合、ブロック６０６において、制御面５５２は上述したように無効化され得る。その後、方法６００はブロック６０２に戻り得る。

【0087】

本明細書では改良されたステアリング制御を含むＰＷＣを説明する。１つの例では、ＰＷＣはＰＷＣのステアリングシステムに連結され、ＥＣＵから受信した電気信号に基づいてトルクをステアリングシステムに加えるように構成された駆動制御システムを含み得る。ＰＷＣの動作の間、駆動制御システムは、ＥＣＵによってモニタリングされる様々な動作パラメータに基づいて調整されるアクティブダンパ等の改良されたステアリング機能を実施するように構成され得る。改良されたステアリング機能は、運転者に大きな自信を植え付け、より良好なステアリング制御を提供し、潜在的に危険な操縦を回避し得る。

【0088】

一般に、オペレーティングシステムの一部又は特定のアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール又は命令のシーケンス又はそのサブセットとして実施されるかどうかにかかわらず、本発明の実施形態を実施するために実行されるルーチンは、本明細書では「コンピュータプログラムコード」又は単に「プログラムコード」と呼ばれ得る。プログラムコードは、様々な時にコンピュータ内の様々なメモリ及び記憶装置に常駐し、コンピュータ内の１つ以上のプロセッサによって読み取られて実行された場合に、コンピュータに本発明の実施形態の様々な態様を具体化する動作及び／又は要素を実行するのに必要な動作を行わせるコンピュータ読み取り可能命令を通常含む。本発明の実施形態の動作を行うためのコンピュータ読み取り可能プログラム命令は、例えば、アセンブリ言語又は１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかであり得る。

【0089】

本明細書に記載の様々なプログラムコードは、それが本発明の特定の実施形態で実施される用途に基づいて特定され得る。しかしながら、以下の特定のプログラム命名法は便宜上用いられているにすぎず、そのため本発明は、そのような命名法によって特定される及び／又は含意される任意の特定の用途のみでの使用に限定されないことを理解すべきである。さらに、コンピュータプログラムがルーチン、手順、方法、モジュール、オブジェクト等に編成され得る方法が概して無数あり、典型的なコンピュータ内に常駐する様々なソフトウェア層（例えば、オペレーティングシステム、ライブラリ、ＡＰＩ、アプリケーション、アプレット等）の間でプログラム機能が割り当てられる様々な方法があることを考慮すると、本発明の実施形態は、本明細書に記載のプログラム機能の特定の構成及び割り当てに限定されないことを理解すべきである。

【0090】

本明細書に記載のアプリケーション／モジュールのいずれかで具現化されるプログラムコードは、様々な異なる形態のプログラム製品として個別に又は集合的に配布することができる。とりわけ、プログラムコードは、プロセッサに本発明の実施形態の態様を行わせるためにコンピュータ読み取り可能プログラム命令を有するコンピュータ読み取り可能記憶媒体を用いて配布され得る。

【0091】

本質的に非一時的であるコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータ等の情報の記憶のための任意の方法又は技術で実施される揮発性及び不揮発性並びにリムーバブル及び非リムーバブルの有形媒体を含み得る。コンピュータ読み取り可能記憶媒体はＲＡＭ、ＲＯＭ、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ又は他の固体メモリ技術、ポータブルコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）又は他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置又は所望の情報を記憶するために用いることができ、コンピュータによって読み取り可能な任意の他の媒体をさらに含み得る。コンピュータ読み取り可能記憶媒体は、それ自体が一時的な信号（例えば、電波又は他の伝搬電磁波、導波管等の伝送媒体を介して伝搬する電磁波又はワイヤを介して伝送される電気信号)であると解釈すべきではない。コンピュータ読み取り可能プログラム命令はコンピュータ読み取り可能な記憶媒体からのコンピュータ、別の種類のプログラム可能なデータ処理装置若しくは他の装置に又はネットワークを介して外部コンピュータ又は外部記憶装置にダウンロードされ得る。

【0092】

コンピュータ読み取り可能媒体に記憶されたコンピュータ読み取り可能プログラム命令は、コンピュータ、他の種類のプログラマブルデータ処理装置又は他の装置を特定の態様で機能させるために用いられ、コンピュータ読み取り可能媒体に記憶された命令は、フローチャート、シーケンス図及び／又はブロック図で特定される機能、行為及び／又は動作を実施する命令を含む製造物を生成し得る。１つ以上のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャート、シーケンス図及び／又はブロック図で特定される機能、行為及び／又は動作を実施するために行うべき一連の計算させるように機械を製造するために、コンピュータプログラム命令が汎用コンピュータ、専用コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置の１つ以上のプロセッサに提供され得る。

【0093】

特定の代替的な実施形態では、フローチャート、シーケンス図及び／又はブロック図で特定される機能、行為及び／又は動作は順番が変更されるか、連続して処理されるか及び／又は本発明の実施形態と一致して同時に処理され得る。さらに、フローチャート、シーケンス図及び／又はブロック図のいずれかは、本発明の実施形態と一致して図示されたものよりも多くの又は少ないブロックを含み得る。

【0094】

本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明する目的のみで用いられており、本発明の実施形態を限定することを意図していない。本明細書で用いる単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、別段文脈で明示されない限り、複数の形を含むことが意図している。本明細書で用いられる場合、「含む」という用語は記載された特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／又は構成要素の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、要素及び／又はその群の存在又は追加を排除しないことがさらに理解される。さらに、詳細な説明又は特許請求の範囲で用いられる限りにおいて、「含む」、「有した」、「有する」、「伴う」、「から成る」又は変形等の用語は、「含む」という用語と同様に包含的な意味を意図している。

【0095】

様々な実施形態の説明により本発明の全てを説明し、これらの実施形態をかなり詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限するか又は限定することは出願人の意図するところではない。当業者であれば付加の利点及び変更を容易に思い付くことができる。したがって、本発明のより広い態様は、具体的な詳細、代表的な装置及び方法並びに図示説明した例示の例に限定されない。したがって、出願人の一般的な発明概念の精神又は範囲から逸脱することなく、そのような詳細からの逸脱がなされ得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【手続補正書】

【提出日】2021-08-20

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パーソナルウォータークラフトであって、
ジェット駆動推進システムと、
前記ジェット駆動推進システムに連結され、当該パーソナルウォータークラフトの長手軸に対して前記ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、
前記ステアリングシステムに連結される駆動制御システムであって、該駆動制御システムは、
前記ステアリングシステムにトルクを加えるために前記ステアリングシステムに連結される電気的作動装置と、
当該パーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、前記ステアリングシステムに隣接して配置される少なくとも１つのセンサと、
前記電気的作動装置及び前記少なくとも１つのセンサに連結される少なくとも１つのコントローラであって、該少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルの回転に応答して、前記動作データに基づいて前記ハンドルの回転の速度及び角度を特定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記ステアリングシステムに加える第１のトルクを決定することと、
当該パーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために、前記電気的作動装置を動作させて、前記ハンドルが回転される間に前記第１のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記ハンドルの回転と反対の方向に加えさせることであって、前記第１のトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ことと、
を行うように構成されている、少なくとも１つのコントローラと、
を含む、駆動制御システムと、
を含む、パーソナルウォータークラフト。

【請求項2】

前記第１のトルクが決定される前記動作データは、前記ハンドルの回転の速度及び角度から成る、請求項１に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項3】

前記少なくとも１つのコントローラは、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムの第２のトルクを決定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲットトルクを決定することと、
前記ターゲットトルクを前記第２のトルクと比較することと、
前記比較に基づいて前記第１のトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムに加える前記第１のトルクを決定するように構成されている、請求項１に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項4】

前記少なくとも１つのコントローラは、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及び前記パーソナルウォータークラフトの速度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲットトルクを決定するように構成されている、請求項３に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項5】

前記少なくとも１つのコントローラは、前記ハンドルの回転の速度及び角度の経時的な更新に基づいて、前記ステアリングシステムに加えられる前記第１のトルクを調整するフィードバックループを実施するように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項6】

前記少なくとも１つのコントローラは、
前記パーソナルウォータークラフトを旋回させるために前記ステアリングシステムにユーザトルクが加えられているかどうか判定することと、
前記パーソナルウォータークラフトを旋回させるために前記ステアリングシステムに前記ユーザトルクが加えられていないとの判定に応答して、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムのステアリング角度を特定することと、
前記動作データに基づいて前記ステアリングシステムをセンター位置に戻すための前記ステアリングシステムのターゲット角度を決定することと、
前記ステアリング角度を前記ターゲット角度と比較することと、
前記比較に基づいて、前記ステアリングシステムを前記センター位置に戻すためのセンタリングトルクを決定することと、
前記パーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために、前記電気的作動装置を動作させて、前記センタリングトルクを前記ステアリングシステムに対して加えさせることであって、前記センタリングトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ことと、
を行うように構成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項7】

前記コントローラは、エンジンＲＰＭ値、エンジントルク要求値及び前記パーソナルウォータークラフトの速度に基づいて前記ステアリングシステムのためのターゲット角度を決定するように構成されている、請求項６に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項8】

前記少なくとも１つのコントローラは、ユーザがスロットルをリリースする事象に応答して、前記ハンドルが回転される間に、前記電気的作動装置が前記ステアリングシステムに対して前記ハンドルの回転と反対の方向にトルクを加えることを無効にするよう構成されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項9】

前記ステアリングシステムは第１の制御面及び第２の制御面を含み、該第１の制御面及び該第２の制御面は、前記パーソナルウォータークラフトの後部の両端に配置され、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが第１の方向に回転されることに応答して、前記第１の制御面を水中内に下げることと、
前記ハンドルが第２の方向に回転されることに応答して、前記第２の制御面を水中内に下げることと、
を行うように構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項10】

前記ステアリングシステムは第１の制御面及び第２の制御面を含み、該第１の制御面及び該第２の制御面は、前記パーソナルウォータークラフトの後部の両端に配置され、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが第１の方向に回転され且つ前記パーソナルウォータークラフトの速度が予め定義された速度よりも大きいと判定されることに応答して、前記第１の制御面を水中内に下げることと、
前記ハンドルが第２の方向に回転され且つ前記パーソナルウォータークラフトの速度が前記予め定義された速度よりも大きいと判定されることに応答して、前記第２の制御面を水中内に下げることと、
を行うように構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項11】

前記第１の制御面及び前記第２の制御面は、前記ハンドルに機械的にリンクされ、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルが前記第１の方向に回転されることに応答して、前記電気的差動装置を動作させて、トルク（「第３のトルク」）を前記ステアリングシステムに対して前記第１の方向に加えさせることと、
前記ハンドルが前記第２の方向に回転されることに応答して、前記電気的差動装置を動作させて前記第３のトルクを前記ステアリングシステムに対して前記第２の方向に加えるさせることと、
を行うように構成されている、請求項９又は１０に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項12】

前記少なくとも１つのコントローラは、
ナビゲーションターゲットを受信することと、
前記ナビゲーションターゲットに基づいて前記ステアリングシステムに加えるトルク（「第４のトルク」）を決定することと、
前記パーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために、前記電気的作動装置を動作させて、前記第４のトルクを前記ステアリングシステムに対して加えさせることであって、前記第４のトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ことと、
を行うように構成されている、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項13】

前記パーソナルウォータークラフトはナビゲーションシステムを含み、前記少なくとも1つのコントローラは、
前記ナビゲーションシステムによって生成させる地理的データに基づいて前記パーソナルウォータークラフトの現在の向きを特定することと、
前記ナビゲーションターゲットに基づいてターゲット向きを決定することと、
前記ターゲット向きを前記現在の向きと比較することと、
前記比較に基づいて前記第４のトルクを決定することと、
を行うように構成されることにより、前記ナビゲーションターゲットに基づいて前記第４のトルクを決定するように構成されている、請求項１２に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項14】

前記ナビゲーションシステムは全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール及び慣性ナビゲーションシステム（ＩＮＳ）モジュールを含み、前記少なくとも１つのコントローラは、
前記ＧＰＳモジュールを用いて前記ＩＮＳモジュールを較正することと、
前記ＩＮＳモジュールを操作して、所定の期間地理的データを生成することと、
前記所定の期間の満了に応答して、前記ＧＰＳモジュールを用いて前記ＩＮＳモジュールを再度較正することと、
を行うように構成されることにより、前記地理的データを生成するように構成されている、請求項１３に記載のパーソナルウォータークラフト。

【請求項15】

ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御のための駆動制御システムであって、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトはジェット駆動推進システムと、該ジェット駆動推進システムに連結され、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの長手軸に対して該ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、を含み、当該駆動制御システムは、
前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの前記ステアリングシステムに連結されるように適合された、前記ステアリングシステムにトルクを加えるための電気的作動装置と、
前記ステアリングシステムに隣接して配置されるように適合され、前記電気的作動装置が前記ステアリングシステムに連結された場合に、前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、少なくとも１つのセンサと、
前記電気的作動装置及び前記少なくとも１つのセンサに連結される少なくとも１つのコントローラであって、該少なくとも１つのコントローラは、
前記ハンドルの回転に応答して、前記動作データに基づいて前記ハンドルの回転の速度及び角度を特定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて前記ステアリングシステムに加えるトルクを決定することと、
前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために、前記電気的作動装置を動作させて、前記ハンドルが回転される間に前記決定されたトルクを前記ステアリングシステムに対して前記ハンドルの回転と反対の方向に加えさせることであって、前記決定されたトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ことと、
を行うように構成されている、少なくとも１つのコントローラと、
を含む、駆動制御システム。

【請求項16】

ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御のための方法であって、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトはジェット駆動推進システムと、該ジェット駆動推進システムに連結され、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの長手軸に対して該ジェット駆動推進システムの角度を調整するためのハンドルを含むステアリングシステムと、該ステアリングシステムにトルクを加えるために該ステアリングシステムに連結される電気的作動装置と、該ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの動作データを生成する、前記ステアリングシステムに隣接して配置される少なくとも１つのセンサと、を含み、当該方法は、
前記ハンドルの回転を受信するステップと、
前記ハンドルの回転を受信することに応答して、前記動作データに基づいて前記ハンドルの回転の速度及び角度を特定することと、
前記ハンドルの回転の速度及び角度に基づいて、前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトのために前記ステアリングシステムに加えるトルクを決定するステップと、
前記ジェット駆動のパーソナルウォータークラフトの改良されたステアリング制御を提供するために、前記電気的作動装置を動作させて、前記ハンドルが回転される間に前記決定されたトルクを前記ステアリングシステムに対して前記ハンドルの回転と反対の方向に加えさせるステップであって、前記決定されたトルクは前記電気的作動装置のみによって加えられる、ステップと、
を含む、方法。

【国際調査報告】