JP2005233131A - 小型船舶用電子遠隔操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン等になんらかの異常が発生した場合に、直ちに操船者に異常箇所を知らせること。
【解決手段】左舷エンジン１１０、右舷エンジン１２０のシフトレバー及びスロットルレバーを駆動する駆動ユニット５０と、操船者が入力した機関への操作指令に基づいて操作信号を出力するコントロールヘッド２０と、コントロールヘッド２０及び駆動ユニット５０に接続され、操作信号に基づいて駆動ユニット５０の駆動信号を出力するコントロールユニット４０と、左舷エンジン１１０、右舷エンジン１２０の駆動状態を検知するセンサ部６０とを備え、コントロールユニット４０は、センサ部６０での検知情報に基づいて異常箇所を判断し、異常箇所を特定するアラーム信号を出力する検出回路４５を備え、コントロールヘッド２０は、アラーム信号に基づいて異常箇所を特定して表示する液晶表示部２３を備えている
【選択図】 図１

Description

本発明は、小型船舶の船外機等の機関を操船者が操船席から遠隔操作するための、小型船舶用電子遠隔操作装置に関し、特に操船者に機関のトラブルに基づく情報を的確に伝えることができるものに関する。

小型船舶における機関制御の方法として、操船席に設置されコントロールヘッドの操船者による操作を電気信号に変換し、機関に接続したモータを制御する小型船舶用電子遠隔操作装置が知られている。この小型船舶用電子遠隔操作装置では、機関において何らかの異常が発生した場合に、予め装備されているセンサにてこれらを感知し、ランプの点滅、ブザー音、７セグメントＬＥＤ等にて操船者に警報するという手法が従来より用いられている（例えば特許文献１参照）。
特開平０９−０２５８４０号公報

上述した小型船舶用電子遠隔操作装置であると次のような問題があった。すなわち、この種の警報にあっては、ランプの点滅数、ブザーの鳴り方、７セグメントＬＥＤ等で異常箇所を表示するため、操船者はマニュアルを参照しなくてはならず異常箇所を認識することが難しい。

そこで本発明は、エンジン等になんらかの異常が発生した場合に、直ちに操船者に異常箇所を知らせることが可能な小型船舶用電子遠隔操作装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の小型船舶用電子遠隔操作装置は次のように構成されている。

（１）操船者が機関を遠隔操作するための小型船舶用電子遠隔操作装置において、操船席に配置され、上記操船者が入力した上記機関への操作指令に基づいて操作信号を出力するコントロールヘッドと、このコントロールヘッドに接続または内蔵され、上記操作信号に基づいて機関の駆動信号を出力するコントロールユニットとを備え、上記コントロールユニットは、上記操作信号が正常に受信されていない場合に異常と判断し、アラーム信号を出力する検出部を具備し、上記コントロールヘッドは、上記アラーム信号に基づいて異常箇所を特定して表示する表示部を具備していることを特徴とする。

（２）上記（１）に記載された小型船舶用電子遠隔操作装置であって、上記コントロールヘッド、上記コントロールユニット及び上記機関のうち少なくとも１つの作動状態を検知するセンサをさらに備え、上記検出部は、上記センサでの検知情報に基づいて異常箇所を判断し、異常箇所を特定するアラーム信号を出力することを特徴とする。

（３）上記（１）に記載された小型船舶用電子遠隔操作装置であって、上記機関は、シフトアーム又はスロットルアームのうち少なくとも一方を備え、上記駆動信号により、上記シフトアーム又は上記スロットルアームを操作する駆動ユニットと、この駆動ユニットの駆動状態を検知する駆動ユニットセンサとを備え、上記検出部は、上記駆動ユニットセンサで検知された検知情報に基づいて異常箇所を判断し、異常箇所を特定するアラーム信号を出力することを特徴とする。

（４）上記（１）に記載された小型船舶用電子遠隔操作装置であって、上記アラーム信号に基づいて音声信号を出力する音声警告ユニットをさらに備えていることを特徴とする。

（５）上記（１）に記載された小型船舶用電子遠隔操作装置であって、上記コントロールヘッドは複数設けられ、各コントロールヘッドは上記操作信号に各コントロールヘッド固有の識別信号を付加して出力することを特徴とする。

（６）上記（５）に記載された小型船舶用電子遠隔操作装置であって、上記識別番号は、上記コントロールヘッドに設けられた設定記憶部により記憶されることを特徴とする。

（７）上記（５）に記載された小型船舶用電子遠隔操作装置であって、上記識別番号は、対応する操作信号の優先順位を定めるものであることを特徴とする。

（８）上記（１）に記載された小型船舶用電子遠隔操作装置であって、上記コントロールユニットは、上記駆動ユニットにおける上記機関へのシフトのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストローク、スロットルのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストロークを記憶する設定情報記憶部を備えていることを特徴とする小型船舶用電子遠隔操作装置。

本発明によれば、エンジン等になんらかの異常が発生した場合に、直ちに操船者に異常箇所を知らせることが可能なとなる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る小型船舶用電子遠隔操作装置１０の構成を示すブロック図、図２は小型船舶用電子遠隔操作装置１０に組み込まれたコントロールヘッド２０の正面図、図３はコントロールヘッド２０の構成を示すブロック図、図４は小型船舶用電子遠隔操作装置１０に組み込まれた音声警告ユニット７０の構成を示すブロック図、図５は小型船舶用電子遠隔操作装置１０に組み込まれた液晶表示部２３に示される表示画面の一例を示す説明図である。

小型船舶用電子遠隔操作装置１０は、操船席に配置され操船者が操作するコントロールヘッド２０と、このコントロールヘッド２０とリモコンハーネス１００で接続された一対のコントロールユニット４０，４０と、これらコントロールユニット４０，４０からの駆動信号に基づいて左舷エンジン１１０及び右舷エンジン１２０のシフトレバー及びスロットルレバーを駆動する一対の駆動ユニット５０，５０と、左舷エンジン１１０及び右舷エンジン１２０の状態を検出する一対のセンサ部６０，６０と、異常時に音声で警告を行う音声警告ユニット７０とを備えている。なお、図１中１００はリモコンハーネス、１１０は左舷エンジン（機関）、１２０は右舷エンジン（機関）、１３０はバッテリ等の電源を示している。

コントロールヘッド２０は、図２に示すように、筐体２１を備えている。筐体２１には、左右一対の操作レバー２２と、文字情報及び図形情報を表示可能な液晶表示部２３と、前進／中立／後進を示すＬＥＤ部２４と、各種情報（シフトのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストローク、スロットルのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストローク等）を入力するための操作スイッチ２５とが設けられている。筐体２１内部には、図３に示すように、操作レバー２２の操作位置を検出するポテンショメータ２６とを備えている。

コントロールユニット４０は、全体の制御を行うＣＰＵ４１と、信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部４２と、液晶表示部２３及びＬＥＤ部２４の表示を制御する表示回路４３と、コントロールヘッド２０からの信号が入力されるスイッチ入力回路４４と、後述する水温計６１からの信号が入力され異常箇所を判断する検出回路４５と、後述する回転数センサ６２から回転数信号が入力され異常箇所を判断する回転検出回路４６と、駆動ユニット５０のアクチュエータを駆動するモータドライバ４７と、他方のコントロールユニット４０との信号のやりとりを行う通信回路４８とを備えている。コントロールユニット４０は、電源１３０より電力が供給されている。

駆動ユニット５０は、左舷エンジン１１０及び右舷エンジン１２０の前進／後進を決めるシフトレバーに連結されたシフトアクチュエータ５１と、推進力を決めるスロットルレバーに連結されたスロットルアクチュエータ５２と、これらシフトアクチュエータ５１及びスロットルアクチュエータ５２の位置を検出するポテンショメータ５３，５４を備えている。

センサ部６０は、水温計６１と、回転数センサ６２を備えている。なお、センサ類はこれらに限られない。また、コントロールヘッド２０、コントロールユニット４０、駆動ユニット５０に設けられていても良い。

音声警告ユニット７０は、図４に示すように、コントロールユニット４０の通信回路４８に接続された通信回路７１と、全体の制御を行うＣＰＵ７２と、異常状態を音声信号として生成する音声合成ＩＣ７３と、音声内容を記憶するメモリ７４と、音声合成ＩＣ７３で生成された音声信号を増幅するドライバ７５と、このドライバ７５で増幅された音声信号を音声として出力するスピーカ７６とを備えている。なお、図４中７７は電源１３０に接続され各部に電力を供給する電源回路を示している。

このように構成された小型船舶用電子遠隔操作装置１０では、左右一対の操作レバー２２を操作することにより、その角度位置がポテンショメータ２６により検出される。そして、検出信号がリモコンハーネス１００を介してコントロールユニット４０に入力される。入力された検出信号はＡ／Ｄ変換回路４２によってデジタル化され、ＣＰＵ４１により駆動量が算出され、モータドライバ４７から駆動信号が駆動ユニット５０に出力される。

駆動ユニット５０では、駆動信号によってシフトアクチュエータ５１、スロットルアクチュエータ５２が動作し、左舷エンジン１１０、右舷エンジン１２０のシフトレバー、スロットルレバーが操作され、運航が行われる。なお、左右一対のコントロールユニット４０，４０は、通信ハーネスにより双方の運転状況が通信によりやり取りされており、運航のバランスが保たれている。

次に、異常が発生した場合について説明する。例えば、左舷エンジン１１０において、水温が上昇する異常が発生した場合には、水温計６１から常時水温データが送られている検出回路４５にて水温が検出される。この水温が所定の値より高くなった場合には、検出回路４５において水温異常と判断され、表示回路４３を介してアラーム信号がコントロールヘッド２０に伝達される。コントロールヘッド２０では、アラーム信号に基づいて表示回路２８を駆動し、液晶表示部２３で文字情報で水温異常を知らせると同時に、左舷エンジンを点滅させることにより（図５参照）、操船者に通知する。

一方、アラーム信号は、通信ハーネスを介して音声警告ユニット７０に入力され、そのアラーム信号に基づいて対応する音声がメモリ７４から読み込まれ、音声合成ＩＣ７３により音声信号が生成される。音声信号はドライバ７５を介してスピーカ７６から操船者に向けて「左舷エンジン水温異常」等の音声が出力される。

この他、コントロールヘッド２０、コントロールユニット３０、駆動ユニット４０において異常が発生した場合についても、センサや信号異常を検出することにより、異常発生を検出することが可能である。例えば、コントロールヘッド２０に異常が生じた場合には、操作信号（デジタル信号）が送られてこない場合や、操作信号（アナログ信号）が正規の電圧範囲に無い場合には、異常発生を検出することが可能となる。すなわち、コントロールユニット３０において正常に操作信号が受信されないことで、異常であることを判断することが可能である。

このように本発明の第１の実施の形態に係る小型船舶用電子遠隔操作装置１０によれば、操船者から離れた左舷エンジン１１０や右舷エンジン１２０において異常が生じた場合であっても、コントロールヘッド２０の液晶表示部２３において異常の通知及び異常箇所の通知を行うことができるとともに、スピーカ７６から音声が発生するので、操船者は直ちに異常の発生及び異常箇所をマニュアル等を参照しなくとも知ることができ、適切な処置を迅速に行うことが可能となる。

図６は本発明の第２の実施の形態に係る小型船舶用電子遠隔操作装置２００を示す図である。なお、図６において図１と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

小型船舶用電子遠隔操作装置２００は、コントロールヘッド２０が２機搭載されている。コントロールヘッド２０、コントロールユニット４０、音声警告ユニット７０はＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）１４０を介して接続されており、船内ＬＡＮシステムが構成されている。なお、ＬＡＮ１４０は、有線、無線（赤外線、電波、超音波等）いずれで構成されていてもよい。

コントロールヘッド２０は、図２に示すように、筐体２１を備えている。筐体２１には、左右一対の操作レバー２２と、文字情報及び図形情報を表示可能な液晶表示部２３と、前進／中立／後進を示すＬＥＤ部２４と、各種情報（シフトのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストローク、スロットルのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストローク等）を入力するための操作スイッチ２５とが設けられている。

筐体２１内部には、図７に示すように、操作レバー２２の操作位置を検出するポテンショメータ２６と、このポテンショメータ２６からの信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路２７と、液晶表示部２３及びＬＥＤ部２４を制御する表示回路２８と、コントロールユニット４０と信号の入出力を行う通信回路２９と、設定スイッチまたは不揮発性メモリから構成された設定記憶部３０と、これら各部を制御するＣＰＵ３１とが設けられている。

コントロールヘッド２０の設定記憶部３０には、それぞれのコントロールヘッド２０に固有の識別番号が記憶されており、操作信号を出力する際には識別番号を付して送信する。また、識別番号には、優先順位が定められており、２つのコントロールヘッド２０が相反する操作を行った場合に、どちらのコントロールヘッド２０からの操作信号を優先させるかを予め定めることができる。

コントロールヘッド２０の通信回路２９は、左右のコントロールユニット４０，４０の通信回路４８，４８にＬＡＮ１４０を介して接続されている。コントロールユニット４０には、シフトのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストローク、スロットルのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストローク等を設定する設定記憶部４９が設けられている。

設定記憶部４９は、例えば８極×４個のディップスイッチにより設定する他、コントロールヘッド２０から設定操作を行い、不揮発性メモリに設定を記憶させるようにしてもよい。コントロールユニット４０に上述したシフト及びスロットルの設定情報を記憶させておくことにより、コントロールヘッド２０を取り替えた場合であっても、設定を再度行う必要が無い。

この他、設定記憶部４９に不揮発性メモリを用いた場合には、異常発生時の診断結果を記憶させておき、メンテナンス時に参照するようにしても良い。

なお、コントロールヘッド２０はさらに増設してもよく、異なる識別番号を付する。

このように本発明の第２の実施の形態に係る小型船舶用電子遠隔操作装置２００によれば、小型船舶用電子遠隔操作装置１０と同様の効果を得ることができるとともに、ＬＡＮ１４０を用いることにより、リモコンハーネスを用いた場合に比べてコントロールユニット４０の小型化を図れる。また、コントロールヘッド２０が増設する場合であっても、ソフトウエアの変更だけでよく、開発期間の短縮と開発費用の削減を図ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

本発明の第１の実施の形態に係る小型船舶用電子遠隔操作装置の構成を示すブロック図。 同小型船舶用電子遠隔操作装置に組み込まれたコントロールヘッドを示す正面図。 同コントロールヘッドの構成を示すブロック図 同小型船舶用電子遠隔操作装置に組み込まれた音声警告ユニットの構成を示すブロック図。 同小型船舶用電子遠隔操作装置に組み込まれた液晶表示部に示される表示画面の一例を示す説明図。 本発明の第２の実施の形態に係る小型船舶用電子遠隔操作装置の構成を示すブロック図。 同小型船舶用電子遠隔操作装置に組み込まれたコントロールヘッドの構成を示すブロック図。

符号の説明

１０，２００…小型船舶用電子遠隔操作装置、２０…コントロールヘッド、４０…コントロールユニット、５０…駆動ユニット、６０…センサ部、７０…音声警告ユニット、１００…リモコンハーネス、１１０…左舷エンジン（機関）、１２０…右舷エンジン（機関）、１３０…電源。

Claims (8)

1. 操船者が機関を遠隔操作するための小型船舶用電子遠隔操作装置において、
   操船席に配置され、上記操船者が入力した上記機関への操作指令に基づいて操作信号を出力するコントロールヘッドと、
   このコントロールヘッドに接続または内蔵され、上記操作信号に基づいて機関の駆動信号を出力するコントロールユニットとを備え、
   上記コントロールユニットは、上記操作信号が正常に受信されていない場合に異常と判断し、アラーム信号を出力する検出部を具備し、
   上記コントロールヘッドは、上記アラーム信号に基づいて異常箇所を特定して表示する表示部を具備していることを特徴とする小型船舶用電子遠隔操作装置。
2. 上記コントロールヘッド、上記コントロールユニット及び上記機関のうち少なくとも１つの作動状態を検知するセンサをさらに備え、
   上記検出部は、上記センサでの検知情報に基づいて異常箇所を判断し、異常箇所を特定するアラーム信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の小型船舶用電子遠隔操作装置。
3. 上記機関は、シフトアーム又はスロットルアームのうち少なくとも一方を備え、
   上記駆動信号により、上記シフトアーム又は上記スロットルアームを操作する駆動ユニットと、
   この駆動ユニットの駆動状態を検知する駆動ユニットセンサとを備え、
   上記検出部は、上記駆動ユニットセンサで検知された検知情報に基づいて異常箇所を判断し、異常箇所を特定するアラーム信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の小型船舶用電子遠隔操作装置。
4. 上記アラーム信号に基づいて音声信号を出力する音声警告ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の小型船舶用電子遠隔操作装置。
5. 上記コントロールヘッドは複数設けられ、各コントロールヘッドは上記操作信号に各コントロールヘッド固有の識別信号を付加して出力することを特徴とする請求項１に記載の小型船舶用電子遠隔操作装置。
6. 上記識別番号は、上記コントロールヘッドに設けられた設定記憶部により記憶されることを特徴とする請求項５に記載の小型船舶用電子遠隔操作装置。
7. 上記識別番号は、対応する操作信号の優先順位を定めるものであることを特徴とする請求項５に記載の小型船舶用電子遠隔操作装置。
8. 上記コントロールユニットは、上記駆動ユニットにおける上記機関へのシフトのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストローク、スロットルのＰＵＳＨ／ＰＵＬＬ極性とストロークを記憶する設定情報記憶部を備えていることを特徴とする小型船舶用電子遠隔操作装置。

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