JP2014076761A - 船外機の制御装置、船外機の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】全方向性の操作部を用いて船舶を操舵するときに、ゾーンを移動する操作が行われた場合でも、操船者の意図を反映させやすい操舵を可能にすると共に、操舵の効率を向上させることを目的とする。
【解決手段】中立状態から全方向に傾倒させることができる操作レバーによる操作に応じて、船舶に取り付けられた２基の船外機を制御する船外機の制御装置であって、操舵制御手段は、操作レバーが異なるゾーンに移動された場合に、判定手段により操作レバーが中立状態であると判定されるまで、ゾーン取得手段により取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、船外機の制御装置、船外機の制御方法およびプログラムに関するものである。特に、中立状態から全方向に傾倒させることができる操作レバーを用いて船舶を操舵する場合に用いられて好適である。

大型な船舶などではより大きな推力を得るために船体のトランサムボードの左右に２基の船外機を搭載する場合がある。このように２基の船外機を搭載した船舶では、各船外機のステアリング角度を異なる方向に制御したり、各船外機のシフト位置を異なるシフト位置に制御したりすることで、左右方向への通常の旋回のみならず、左右方向への平行移動や左右の定点旋回が可能である。

船舶では、このような通常の旋回、平行移動および定点旋回の操舵を操船者が容易に行えるように、ステアリングハンドルの他にジョイスティックが備えられているものが知られている。例えば、特許文献１には、ジョイスティックを用いることで、１つの操作部の操作によって平行移動および定点旋回を自由に行うことができる船舶用操縦装置が開示されている。

特許文献１に開示された船舶用操縦装置では、ジョイスティックの操作レバーの操作領域を第１ゾーン、第２ゾーンおよび第３のゾーンに区分し、区分ごとに操作レバーの位置および旋回量に応じた各推進器の操舵角およびエンジン回転数などがマップに記憶されている。船外機用操縦装置は、操作レバーの位置および旋回量に応じてマップに基づいた操舵角およびエンジン回転数に各推進器を制御することで、船舶の操舵を容易に行うことできる。

特開平１−２８５４８６号公報

しかしながら、全方向性の操作部であるジョイスティックを用いて操舵を行う場合、操作レバーを最初に移動させたゾーンから異なるゾーンに移動させたときの船舶の操舵が、各操船者の意図する操舵と一致させることが困難であるという問題がある。
例えば、操作レバーが垂直に起立した中立状態から前側に設定されたゾーンに傾倒させた場合に前進し、後側に設定されたゾーンに傾倒させた場合に後進し、中立状態から右側に設定されたゾーンに傾倒させた場合に右側に平行移動し、左側に設定されたゾーンに傾倒させた場合に左側に平行移動する船舶を想定する。ここで、操船者が操作レバーを前側のゾーンに傾倒させた状態から中立状態に戻さず、傾倒させた状態のまま右側のゾーンに移動させたとする。この場合、船舶を前進から右側に旋回させる操舵方法と、船舶を前進から右側に平行移動させる操舵方法とが考えられる。したがって、操作レバーがゾーンを移動するような操作が行われた場合、操船者の意図をより反映させた操舵方法であることが好ましい。

また、船舶を前進から右側に旋回させる場合には船外機のステアリング角度を変更するだけであるが、前進から右側に平行移動させるには船外機のシフト位置も変更する必要がある。したがって、操作レバーがゾーンを移動するような操作が行われた場合、採用される操舵方法によっては、意図しないシフト位置の変更が行われてしまい、操舵の効率が悪くなってしまうという問題がある。

本発明は上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、全方向性の操作部を用いて船舶を操舵するときに、ゾーンを移動する操作が行われた場合でも、操船者の意図を反映させやすい操舵を可能にすると共に、操舵の効率を向上させることを目的とする。

本発明に係る船外機の制御装置は、中立状態から全方向に傾倒させることができる操作レバーによる操作に応じて、船舶に取り付けられた２基の船外機を制御する船外機の制御装置であって、前記操作レバーの操作領域が複数に区分されたゾーンのうち、中立状態からの操作により前記操作レバーが位置するゾーンを取得するゾーン取得手段と、前記ゾーン取得手段により取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御する操舵制御手段と、前記操作レバーが中立状態であるか否かを判定する判定手段と、を有し、前記操舵制御手段は、前記操作レバーが異なるゾーンに移動された場合に、前記判定手段により前記操作レバーが中立状態であると判定されるまで、前記ゾーン取得手段により取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御することを特徴とする。
本発明に係る船舶の制御装置の制御方法は、中立状態から全方向に傾倒させることができる操作レバーによる操作に応じて、船舶に取り付けられた２基の船外機を制御する船外機の制御方法であって、前記操作レバーの操作領域が複数に区分されたゾーンのうち、中立状態からの操作により前記操作レバーが位置するゾーンを取得するゾーン取得ステップと、前記ゾーン取得ステップにより取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御する操舵制御ステップと、前記操作レバーが中立状態であるか否かを判定する判定ステップと、を有し、前記操舵制御ステップでは、前記操作レバーが異なるゾーンに移動された場合に、前記判定ステップにより前記操作レバーが中立状態であると判定されるまで、前記ゾーン取得ステップにより取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御することを特徴とする。
本発明に係るプログラムは、中立状態から全方向に傾倒させることができる操作レバーによる操作に応じて、船舶に取り付けられた２基の船外機を制御するためのプログラムであって、前記操作レバーの操作領域が複数に区分されたゾーンのうち、中立状態からの操作により前記操作レバーが位置するゾーンを取得するゾーン取得ステップと、前記ゾーン取得ステップにより取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御する操舵制御ステップと、前記操作レバーが中立状態であるか否かを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させ、前記操舵制御ステップでは、前記操作レバーが異なるゾーンに移動された場合に、前記判定ステップにより前記操作レバーが中立状態であると判定されるまで、前記ゾーン取得ステップにより取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御することを特徴とする。

本発明によれば、全方向性の操作部を用いて船舶を操舵するときに、ゾーンを移動する操作が行われた場合でも、操船者の意図を反映させやすい操舵を可能にすると共に、操舵の効率を向上させることができる。

船舶を斜め後方から見た斜視図である。 船舶の操舵システムの構成を示すブロック図である。 ジョイスティックの操作レバーを用いた操作の一例を示す図である。 操作レバーの操作領域のゾーン１〜ゾーン４を示す図である。 操作レバーの操作領域のゾーン５、ゾーン６を示す図である。 ゾーンと船舶の挙動とが関連付けられたテーブルを示す図である。 操作レバーがゾーン１またはゾーン３に位置するときの船舶の挙動を示す模式図である。 操作レバーがゾーン２またはゾーン４に位置するときの船舶の挙動を示す模式図である。 操作レバーがゾーン５またはゾーン６に位置するときの船舶の挙動を示す模式図である。 船舶の挙動を制御する処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、船舶を斜め後方から見た斜視図である。図１に示すように、船舶１の船体２の後部に位置するトランサム２ａには、それぞれエンジンが搭載された複数の船外機３がブラケット装置を介して取り付けられている。本実施形態においては、２基の船外機３Ｌ、３Ｒが取り付けられる構成を示している。２基の船外機３Ｌ、３Ｒは、船舶１の中心線Ｃ（後述する図７（Ｂ）等を参照）を挟んで左右対称の位置に取り付けられる。船舶１の中心線Ｃは、前後方向に延出し船舶１の移動中心Ｇを通過する直線である。
船体２の略中央部には、操船室４が設けられる。操船室４には、船舶１を操作するための操作機器として、ステアリングハンドル５を備えたヘルム６と、リモコンレバー７を備えたリモコンボックス８と、操作レバー９を備えたジョイスティック１０と、切替スイッチ１１とが配置される。このほか、操船室４には、船舶１に関する情報を表示する表示機器等が配置される。

操船者は、通常時にはステアリングハンドル５およびリモコンレバー７を操作することで船舶１が操舵され、着岸時等で船舶１に細かな挙動をさせたい場合にはジョイスティック１０の操作レバー９を操作することで船舶１が操舵される。操船者は、切替スイッチ１１を介して選択することで、ステアリングハンドル５およびリモコンレバー７を用いて操作するか、ジョイスティック１０の操作レバー９を用いて操作するかを切替えることができる。なお、ジョイスティック１０による操作に切替えられた場合に、船外機３Ｌ、３Ｒのエンジンは所定の出力以上にならないように制御される。

図２は、船舶の操舵システムの構成を示すブロック図である。図２では、図１と同一の構成に同一符号を付している。本実施形態の操舵システム１００は、シフトバイワイヤ方式、スロットルバイワイヤ方式およびステアバイワイヤ方式のシステムが用いられている。すなわち、ヘルム６、リモコンボックス８およびジョイスティック１０からの情報が、後述するヘルムコントローラ２０に電気的な信号として出力されると共に、ヘルムコントローラ２０は電気的な信号によって２基の船外機３Ｌ、３Ｒのシフト位置、スロットル開度およびステアリング角度を制御することで、船舶１が操舵される。

以下、操舵システム１００の具体的な構成について説明する。
操舵システム１００は、上述したヘルム６、リモコンボックス８、ジョイスティック１０、切替スイッチ１１に加えて、角加速度センサー１２、ヘルムコントローラ２０、ＢＣＭ２５および船外機３Ｌ、３Ｒを有している。

ヘルム６は、ステアリングハンドル５のステアリング操作角度を検出するステアリングセンサーが内蔵されている。ヘルム６は、検出したステアリング操作角度の情報をヘルムコントローラ２０に出力する。
リモコンボックス８は、リモコンレバー７が中立位置から前側または後側に操作されたときのシフト操作位置および操作量を検出する。リモコンボックス８は、検出したシフト操作位置および操作量の情報をヘルムコントローラ２０に出力する。
ジョイスティック１０は、全方向性の操作部である。ジョイスティック１０は、操作レバー９による操作を検出するレバーセンサを内蔵している。ジョイスティック１０では、操作レバー９を中立状態から全方向に傾倒させる操作と、操作レバー９を軸線回りに左右方向に回転させる操作とが可能である。ジョイスティック１０は、検出された操作レバー９の操作情報をヘルムコントローラ２０に出力する。ジョイスティック１０の詳細は、図３を参照して後述する。

切替スイッチ１１は、操船者により選択された選択位置を検出し、検出した選択位置の情報をヘルムコントローラ２０に出力する。ヘルムコントローラ２０は、切替スイッチ１１により検出された選択位置に応じて、ステアリングハンドル５およびリモコンレバー７による操作または操作レバー９による操作の一方のみの操作を有効にし、他方の操作を無効にする。
角加速度センサー１２は、船体２に取り付けられ、船体２が水平方向に旋回するときの角加速度を検出する。角加速度センサー１２は、検出した角加速度の情報をヘルムコントローラ２０に出力する。

ヘルムコントローラ２０は、船外機３Ｌ、３Ｒを制御する制御装置として機能する。具体的には、ヘルムコントローラ２０は、上述したヘルム６、リモコンボックス８、ジョイスティック１０、切替スイッチ１１、角加速度センサー１２に電気的に接続されると共に、ＢＣＭ２５、船外機３Ｌ、３Ｒの各アクチュエータドライバ２６、各ＥＣＭ２９に電気的に接続されている。ヘルムコントローラ２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＥＥＰＲＯＭ２４等を含む、いわゆるコンピュータを構成している。

ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に格納されたプログラムを実行することにより、後述するフローチャートの処理を実現する。ＲＯＭ２２は、不揮発性メモリであって、ＣＰＵ２１が実行するプログラム、船外機３Ｌ、３Ｒを制御するための設定値等が格納されている。ＲＡＭ２３は、揮発性メモリであって、ＣＰＵ２１が船外機３Ｌ、３Ｒを制御するときに算出した情報等を一時的に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２４は、書き換え可能な不揮発性メモリであって、ＣＰＵ２１が船外機３Ｌ、３Ｒを制御する場合の情報等を記憶する。

ＢＣＭ（ボートコントロールモジュール）２５は、ヘルムコントローラ２０、船外機３Ｌ、３Ｒの各ＥＣＭ２９に電気的に接続されている。ＢＣＭ２５は、ヘルムコントローラ２０からの指示を各ＥＣＭ２９に伝達する。ＢＣＭ２５は、ヘルムコントローラ２０と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を含む、コンピュータを構成している。なお、操舵システム１００では、ＢＣＭ２５を省略して構成することが可能である。この場合、ヘルムコントローラ２０は、船外機３Ｌ、３Ｒの各ＥＣＭ２９に直接、電気的に接続することができる。

次に、船外機３Ｌ、３Ｒの構成について説明する。船外機３Ｌ、３Ｒは、それぞれ略同一の構成であり、ここでは船外機３Ｒを取り上げて説明する。
船外機３Ｒは、アクチュエータドライバ２６、ステアリングアクチュエータ２７、ＲＵＤＤＥＲ ＳＥＮＤＥＲ２８、ＥＣＭ２９、電気制御式スロットル３０、シフトアクチュエータ３１を備えている。

アクチュエータドライバ２６は、ステアリングアクチュエータ２７およびＲＵＤＤＥＲ ＳＥＮＤＥＲ２８に電気的に接続され、ステアリングアクチュエータ２７およびＲＵＤＤＥＲ ＳＥＮＤＥＲ２８を制御する。
ステアリングアクチュエータ２７は、アクチュエータドライバ２６を介したヘルムコントローラ２０からの指示に応じて船外機３Ｒのステアリング角度を変更する。具体的には、図１に示すように、ステアリングアクチュエータ２７はステアリング軸（一点鎖線Ｓ）回りにプロペラ３２を含む推進ユニット３３を左右にそれぞれ所定の角度θまで回転させる。
ＲＵＤＤＥＲ ＳＥＮＤＥＲ２８は、船外機３Ｒの実際のステアリング角度を検出し、アクチュエータドライバ２６に出力する。

したがって、アクチュエータドライバ２６は、ＲＵＤＤＥＲ ＳＥＮＤＥＲ２８が検出する実際のステアリング角度の情報を取得することで、ヘルムコントローラ２０から指示されたステアリング角度になるようにステアリングアクチュエータ２７を駆動する。また、アクチュエータドライバ２６は、ＲＵＤＤＥＲ ＳＥＮＤＥＲ２８から取得した実際のステアリング角度をヘルムコントローラ２０に出力する。

ＥＣＭ２９（エンジンコントロールモジュール）は、電気制御式スロットル３０、シフトアクチュエータ３１に電気的に接続され、電気制御式スロットル３０およびシフトアクチュエータ３１を制御する。
電気制御式スロットル３０は、ＢＣＭ２５およびＥＣＭ２９を介したヘルムコントローラ２０からの指示に応じて船外機３Ｒのスロットルバルブのスロットル角度を変更する。スロットルバルブを開くことで、船外機３Ｒのエンジンの出力が上昇し、プロペラ３２の回転速度が大きくなるために、船外機３Ｒの推力が上昇する。一方、スロットルバルブを閉じることで、船外機３Ｒのエンジンの出力が低下し、プロペラ３２の回転速度が小さくなるために、船外機３Ｒの推力が低下する。

シフトアクチュエータ３１は、ＢＣＭ２５およびＥＣＭ２９を介したヘルムコントローラ２０からの指示に応じて船外機３Ｒのシフト位置を切替える。例えば、ヘルムコントローラ２０からシフト位置を後進方向に切替える指示があった場合には、シフトアクチュエータ３１は推進ユニット３３内のギアの噛合を変化させることでシフト位置を切替える。シフト位置を切替えることで、プロペラ３２の回転方向が前進方向の回転方向から逆方向に切替えられる。

次に、本実施形態のジョイスティックの操作レバーを用いた操作について図３を参照して説明する。図３は、ジョイスティックの操作レバーを用いた操作の一例を示す図である。
本実施形態のジョイスティック１０の操作レバー９は、垂直に起立した中立状態から、３６０度全方向に傾倒させることができる。また、操作レバー９は、中立状態から操作レバー９の軸線回りに左右方向に回転させることができる。
更に、操作レバー９は、常に中立状態に戻るように付勢部材によって付勢されている。したがって、操船者が、中立状態から傾倒させた状態から手を離したり力を緩めたりすることで、中立状態に戻すことができる。また、同様に、操船者が、操作レバー９の軸線回りに回転させた状態から手を離したり力を緩めたりすることで操作レバー９を回転させる前の中立状態に戻すことができる。
なお、ヘルムコントローラ２０は、操作レバー９が中立状態の場合には、船外機３Ｌ、３Ｒを初期状態にする。初期状態とは、船外機３Ｌ、３Ｒのシフト位置が前進方向、ステアリング角度が０度、エンジンがアイドリング状態であるものとする。

本実施形態の操作レバー９の操作は、前傾倒操作、後傾倒操作、右傾倒操作、左傾倒操作、右回転操作、左回転操作の６つの操作に大きく分けることができる。
前傾倒操作とは、中立状態の操作レバー９を前側に傾倒させる操作である。後傾倒操作とは、中立状態の操作レバー９を後側に傾倒させる操作である。
右傾倒操作とは、中立状態の操作レバー９を右側に傾倒させる操作である。左傾倒操作とは、中立状態の操作レバー９を左側に傾倒させる操作である。
右回転操作とは、中立状態の操作レバー９を操作レバー９の軸線回りに右回転させる操作である。左回転操作とは中立状態の操作レバー９を操作レバー９の軸線回りに左回転させる操作である。
なお、操作レバー９は、３６０度全方向に傾倒させることができることから、前側と右側の中間、右側と後側の中間、後側と左側の中間、左側と前側の中間にも傾倒させることができる。この場合には、操作レバー９の操作領域のうち、操作レバー９が位置する後述するゾーンに応じて、前傾倒操作、後傾倒操作、右傾倒操作、左傾倒操作の何れか一つに決定される。

次に、操作レバー９のゾーンについて図４および図５を参照して説明する。ここで、ゾーンとは、操作レバー９が操作可能な領域（以下、操作領域という）を複数に区分して設定した領域である。本実施形態では、操作領域が６つのゾーンに区分されている。区分された６つのゾーンは、それぞれ上述した６つの操作の何れかに対応している。

図４は、操作レバー９を上方から見た図であり、ゾーン１〜ゾーン４を示している。
図４では、ゾーンを区分するための境界線として、中立状態の操作レバー９の軸線を通る前後の中心線に対して、４５度それぞれ左右に傾斜した境界線ＢＬ１〜境界線ＢＬ４が示されている。このように、ゾーン１〜ゾーン４では均等に４等分されていることから、操船者がゾーンを認識しやすいので、誤操作を防止することができる。なお、境界線ＢＬ１〜ＢＬ４は、操船者が操作レバー９を操作するときの目安となることから、実際にジョイスティック１０に付されていることが好ましい。

ゾーン１は、境界線ＢＬ１と境界線ＢＬ４との間の領域である。操作レバー９がゾーン１内に傾倒される操作は、前傾倒操作として対応付けられる。
ゾーン２は、境界線ＢＬ１と境界線ＢＬ２との間の領域である。操作レバー９がゾーン２内に傾倒される操作は、右傾倒操作として対応付けられる。
ゾーン３は、境界線ＢＬ２と境界線ＢＬ３との間の領域である。操作レバー９がゾーン３内に傾倒される操作は、後傾倒操作として対応付けられる。
ゾーン４は、境界線ＢＬ３と境界線ＢＬ４との間の領域である。操作レバー９がゾーン４内に傾倒される操作は、左傾倒操作として対応付けられる。

図５は、操作レバー９を上方から見た図であり、ゾーン５、ゾーン６を示している。
図５では、ゾーンを区分するための境界線として、操作レバー９の軸線を通り、前側に延びる境界線ＢＬ５が示されている。
ゾーン５は、境界線ＢＬ５よりも右側の回転領域である。操作レバー９が軸線を中心にゾーン５に回転される操作は、右回転操作として対応付けられる。
ゾーン６は、境界線ＢＬ５よりも左側の回転領域である。操作レバー９が軸線を中心にゾーン６に回転される操作は、左回転操作として対応付けられる。
ジョイスティック１０は、操作レバー９が位置するゾーンを検出し、検出したゾーンの情報をヘルムコントローラ２０に出力する。

次に、操作レバー９が操作されたときの船舶１の挙動について説明する。
図６は、操作レバー９が位置するゾーンと、船舶の挙動等とが関連付けられたテーブルを示す図である。このテーブルは、予めＲＯＭ２２等に格納されている。図６に示すテーブルには、各ゾーンの情報に、船舶の挙動の情報、左側の船外機３Ｌのシフト位置の情報、右側の船外機３Ｒのシフト位置の情報および操舵仕様の情報が関連付けられている。

ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーンの情報に基づいて、図６に示すテーブルを参照することによりゾーンに関連付けられた、左側の船外機３Ｌのシフト位置の情報、右側の船外機３Ｒのシフト位置の情報および操舵仕様の情報を取得することができる。ヘルムコントローラ２０は、取得した左側の船外機３Ｌのシフト位置、右側の船外機３Ｒのシフト位置および操舵仕様になるように、船外機３Ｌ、３Ｒのステアリングアクチュエータ２７、電気制御式スロットル３０およびシフトアクチュエータ３１を制御する。したがって、図６に示すテーブルの船舶の挙動を実現することができる。

以下、具体的に、操作レバー９が位置するゾーンに応じた船舶の挙動について説明する。
図７（Ａ）は、操作レバー９がゾーン１またはゾーン３に位置するときの船舶１の挙動を示す模式図である。図７（Ａ）では、操作レバー９がゾーン１／ゾーン３内で真っ直ぐ前側／後側に傾倒された場合には船舶１は真っ直ぐ前進／真っ直ぐ後進することを示している。また、図７（Ａ）では、ゾーン１内で前側かつ左右の何れか一方の成分を伴って傾倒された場合（境界線ＢＬ１または境界線ＢＬ４に近接して傾倒された場合）には、船舶１はその左右一方の成分の大きさに応じて右旋回または左旋回しながら前進することを示している。同様に、図７（Ａ）では、ゾーン３内で後側かつ左右の何れか一方の成分を伴って傾倒された場合（境界線ＢＬ２または境界線ＢＬ３に近接して傾倒された場合）には、船舶１はその左右一方の成分の大きさに応じて右旋回または左旋回しながら後進することを示している。

ここで、ゾーン１が検出された場合のヘルムコントローラ２０の処理について説明する。ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーン１の情報に基づいて、図６に示すテーブルを参照することで、左側の船外機３Ｌのシフト位置が前進（Ｆ）の情報、右側の船外機３Ｒのシフト位置が前進（Ｆ）の情報、操舵仕様として略平行の情報を取得する。ここで、操舵仕様における略平行とは、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度を略同角度にすることを意味する。

図７（Ｂ）および図７（Ｃ）では、ヘルムコントローラ２０が、取得したシフト位置および操舵仕様になるように左側の船外機３Ｌおよび右側の船外機３Ｒを制御した状態を示している。ここで、船外機３Ｌ、３Ｒから延出する矢印Ｆは船外機３Ｌ、３Ｒのシフト位置が前進であることを示している。また、矢印Ｆの方向は船外機３Ｌ、３Ｒの推力（船舶１に作用する力）の方向である。また、矢印Ｆに平行に延出する直線は、船外機３Ｌ、３Ｒの向きであり、ステアリング角度とみなすことができる。また、矢印Ｆの長さは船外機３Ｌ、３Ｒの推力の大きさを示している。また、移動中心Ｇから延びる矢印は、船舶１の進行方向を示している。
図７（Ｂ）および図７（Ｃ）では、図６に示すゾーン１に関連付けられたシフト位置、操舵仕様のように、船外機３Ｌ、３Ｒのシフト位置が前進（Ｆ）であり、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度が略同角度のため操舵仕様が略平行になっている。なお、ヘルムコントローラ２０は、ゾーン１では、船外機３Ｌ、３Ｒの推力を同じ所定の大きさに制御する。

ここで、図７（Ｂ）に示す船舶１の挙動は、移動中心Ｇから真っ直ぐ延びる前進を示している。図７（Ｂ）に示す挙動は、図７（Ａ）に示す操作レバー９がゾーン１内で真っ直ぐ前側に傾倒された操作（図７（Ａ）に示す矢印７１）に対応するものである。
一方、図７（Ｃ）に示す船舶１の挙動は、左旋回を伴う前進を示している。図７（Ｃ）に示す挙動は、図７（Ａ）に示す操作レバー９がゾーン１内で境界線ＢＬ４に近接して傾倒された操作（図７（Ａ）に示す矢印７２）に対応するものである。

したがって、ジョイスティック１０は、ゾーン１の情報に加えて、ゾーン１内での操作位置（傾倒位置）も検出する。ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーン１内での操作位置に応じて、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度を変化させる。ただし、ステアリング角度を変化させる場合でも、ヘルムコントローラ２０は、操作レバー９がゾーン１であるため、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度を略同角度に維持した状態で、ステアリング角度を変化させる。

なお、ジョイスティック１０は、操作レバー９がゾーン１で傾倒された状態のままゾーン１内で左右に移動するような操作を検出したとする。この場合、ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーン１内での操作位置の変化に応じて、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度を連続的に変化させる。したがって、船舶１は、操作レバー９のゾーン１内での左右の移動に応じて、左旋回、前進、右旋回が連続的に操舵される。ただし、連続的にステアリング角度を変化させる場合でも、ヘルムコントローラ２０は、操作レバー９がゾーン１であるため、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度を略同角度に維持した状態で、ステアリング角度を変化させる。

なお、ここでは、ゾーン１が検出された場合について説明したが、ゾーン３が検出された場合でもヘルムコントローラ２０は、同様に処理することができる。すなわち、ヘルムコントローラ２０は、ゾーン３に関連付けられたシフト位置、操舵仕様になるように左側の船外機３Ｌおよび右側の船外機３Ｒを制御する。

図８（Ａ）は、操作レバー９がゾーン２またはゾーン４に位置するときの船舶１の挙動を示す模式図である。図８（Ａ）では、操作レバー９がゾーン２／ゾーン４内で真っ直ぐ左右に傾倒された場合には船舶１は左右に平行移動することを示している。また、図８（Ａ）では、ゾーン２内で右側かつ前後の何れか一方の成分を伴って傾倒された場合（境界線ＢＬ１または境界線ＢＬ２に近接して傾倒された場合）には、船舶１はその前後一方の成分を伴って右斜めに平行移動することを示している。同様に、図８（Ａ）では、ゾーン４内で左側かつ前後の何れか一方の成分を伴って傾倒された場合（境界線ＢＬ４または境界線ＢＬ３に近接して傾倒された場合）には、船舶１はその前後一方の成分を伴って左斜めに平行移動することを示している。すなわち、ゾーン２およびゾーン４は、船舶１の旋回を伴わない平行移動（前進および後進を除く）を示している。

ここで、ゾーン２が検出された場合のヘルムコントローラ２０の処理について説明する。ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーン２の情報に基づいて、図６に示すテーブルを参照することで、左側の船外機３Ｌのシフト位置が前進（Ｆ）の情報、右側の船外機３Ｒのシフト位置が後進（Ｒ）の情報、操舵仕様として「ハ」の字の情報を取得する。ここで、操舵仕様における「ハ」の字とは、船外機３Ｌの中心線と船外機３Ｒの中心線とを延長させたときに移動中心Ｇに指向するように操舵されることを意味する。すなわち、船外機３Ｌと船外機３Ｒのステアリング角度は、船舶１の中心線Ｃに対して対称になる。

図８（Ｂ）および図８（Ｃ）では、ヘルムコントローラ２０が、取得したシフト位置および操舵仕様になるように左側の船外機３Ｌおよび右側の船外機３Ｒを制御した状態を示している。ここで、船外機３Ｒから延出する矢印Ｒは船外機３Ｒのシフト位置が後進であることを示している。また、矢印Ｒの方向は船外機３Ｒの推力（船舶１に作用する力）の方向である。また、矢印Ｒに平行に延出する直線は、船外機３Ｒの向きであり、ステアリング角度とみなすことができる。また、矢印Ｒの長さは船外機３Ｒの推力の大きさを示している。
図８（Ｂ）および図８（Ｃ）では、図６に示すゾーン２に関連付けられたシフト位置、操舵仕様のように、船外機３Ｌのシフト位置が前進（Ｆ）であり、船外機３Ｒのシフト位置が後進（Ｒ）であり、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度が中心線Ｃに対して対称の操舵仕様が「ハ」の字になっている。なお、図８（Ｂ）では、ヘルムコントローラ２０は、船外機３Ｌ、３Ｒの推力を同じ大きさに制御している。一方、図８（Ｃ）では、ヘルムコントローラ２０は、船外機３Ｌの推力が船外機３Ｒの推力よりも大きくなるように制御している。

ここで、図８（Ｂ）に示す船舶１の挙動は、移動中心Ｇから真っ直ぐ横に延びる右横平行移動を示している。図８（Ｂ）に示す挙動は、図８（Ａ）に示す操作レバー９がゾーン２内で真っ直ぐ右側に傾倒された操作（図８（Ａ）に示す矢印８１）に対応するものである。
一方、図８（Ｃ）に示す船舶１の挙動は、右斜め前平行移動を示している。図８（Ｃ）に示す挙動は、図８（Ａ）に示す操作レバー９がゾーン２内で境界線ＢＬ１に近接して傾倒された操作（図８（Ａ）に示す矢印８２）に対応するものである。

したがって、ジョイスティック１０は、ゾーン２の情報に加えて、ゾーン２内での操作位置（傾倒位置）も検出する。ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーン２内での操作位置に応じて、船外機３Ｌと船外機３Ｒとの推力を変化させる。例えば、境界線ＢＬ１に近接して傾倒された操作では、ヘルムコントローラ２０は、船外機３Ｌの推力を船外機３Ｒの推力よりも大きくなるように制御する。ただし、推力を変化させる場合でも、ヘルムコントローラ２０は、操作レバー９がゾーン２であるため、船外機３Ｌと船外機３Ｒとを「ハ」の字に維持した状態で、推力を変化させる。

なお、ジョイスティック１０は、操作レバー９がゾーン２で傾倒された状態のままゾーン２内で前後に移動するような操作を検出したとする。この場合、ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーン２内での操作位置の変化に応じて、船外機３Ｌと船外機３Ｒとの推力を連続的に変化させる。したがって、船舶１は、船舶１は、操作レバー９のゾーン２内での前後の移動に応じて、右斜め前の平行移動、右横平行移動、右斜め後の平行移動が連続的に操舵される。ただし、連続的に推力を変化させる場合でも、ヘルムコントローラ２０は、操作レバー９がゾーン２であるため、船外機３Ｌと船外機３Ｒとを「ハ」の字に維持した状態で、推力を変化させる。

なお、ここでは、ゾーン２が検出された場合について説明したが、ゾーン４が検出された場合でもヘルムコントローラ２０は、同様に処理することができる。すなわち、ヘルムコントローラ２０は、ゾーン４に関連付けられたシフト位置、操舵仕様になるように左側の船外機３Ｌおよび右側の船外機３Ｒを制御する。

図９（Ａ）は、操作レバー９がゾーン５またはゾーン６に位置するときの船舶１の挙動を示す模式図である。図９（Ａ）では、操作レバー９が軸線回りにゾーン５／ゾーン６に回転された場合には船舶１は左右に定点旋回することを示している。

ここで、ゾーン５への操作が検出された場合のヘルムコントローラ２０の処理について説明する。ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーン５の情報に基づいて、図６に示すテーブルを参照することで、左側の船外機３Ｌのシフト位置が前進（Ｆ）の情報、右側の船外機３Ｒのシフト位置が前進（Ｒ）の情報、操舵仕様として平行の情報を取得する。ここで、操舵仕様における平行とは、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度がそれぞれ同角度（ここでは０度）であること意味する。

図９（Ｂ）では、ヘルムコントローラ２０が、取得したシフト位置および操舵仕様になるように左側の船外機３Ｌおよび右側の船外機３Ｒを制御した状態を示している。
図９（Ｂ）では、図６に示すゾーン５に関連付けられたシフト位置、操舵仕様のように、船外機３Ｌのシフト位置が前進（Ｆ）であり、船外機３Ｒのシフト位置が後進（Ｒ）であり、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度が０度のため操舵仕様が平行になっている。

ここで、図９（Ｂ）に示す船舶１の挙動は、移動中心Ｇを定点とした右定点旋回を示している。図９（Ｂ）に示す挙動は、図９（Ａ）に示す操作レバー９が軸線回りにゾーン５に回転された操作（図９（Ａ）に示す矢印９１）に対応するものである。
なお、ジョイスティック１０は、ゾーン５の情報に加えて、ゾーン５内での操作位置（境界線ＢＬ５からの回転角度）を検出してもよい。ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が検出したゾーン５内での回転角度が大きいほど、船外機３Ｌと船外機３Ｒとの推力を等しく維持しながら大きくする。ただし、推力を変化させる場合でも、ヘルムコントローラ２０は、操作レバー９がゾーン５であるため、船外機３Ｌと船外機３Ｒとのステアリング角度を同角度に維持した状態で、推力を変化させる。

なお、ここでは、ゾーン５が検出された場合について説明したが、ゾーン６が検出された場合でもヘルムコントローラ２０は、同様に処理することができる。すなわち、ヘルムコントローラ２０は、ゾーン６に関連付けられたシフト位置、操舵仕様になるように左側の船外機３Ｌおよび右側の船外機３Ｒを制御する。

このように操作レバー９の操作領域を６つのゾーンに区分することで、操船者は前進、後進、右平行移動、左平行移動、右定点旋回、左定点旋回の操作を直感で行うことができるために船舶１の操作性を向上させることができる。
しかしながら、操作レバー９がゾーンを移動するような操作が行われた場合には、複数の操舵方法が考えられる。ここで、ゾーンを移動するような操作とは、例えば最初に操作レバー９をゾーン１に傾倒させた状態のまま、円を描くように左右に移動させて境界線ＢＬ４、境界線ＢＬ１を超え、ゾーン２やゾーン４に移動させることをいう。また、例えば最初に操作レバー９を軸線回りに右回転させてゾーン５に移動した状態のままゾーン１〜ゾーン４に移動させることをいう。また、例えば操作レバー９をゾーン１に傾倒させた状態のまま操作レバー９の軸線回りに右回転させてゾーン５に移動させること等をいう。

本実施形態では、操作レバー９がゾーンを移動するような操作が行われた場合でも、操船者が最初に示した意図を反映させた操舵にする。すなわち、操作レバー９がゾーンを移動した場合でも、中立状態から最初に操作されて検出されたゾーンを保持するものとする。このように、最初に操作されたゾーンを保持して、船外機３Ｌ、３Ｒを制御することで、操船者が最初に示した意図を反映させた船舶の操舵を継続させることができる。
一方、異なるゾーンに応じた船舶１の操舵を行いたい場合には、一度操作レバー９を中立状態に戻した上で異なるゾーンに移動させることで、該異なるゾーンに応じた船舶の操舵を可能にする。このように、中立状態に戻すことで異なるゾーンに応じた船舶１の操舵を可能にすることは、操船者が直感で認識できる操作である。

以下、具体的に、本実施形態の操舵システム１００による処理を、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。図１０に示すフローチャートはヘルムコントローラ２０のＣＰＵ２１がＲＯＭ２２に格納されたプログラムを実行することにより実現する。なお、図１０に示すフローチャートは、例えば、操船者が切替スイッチ１１をジョイスティック１０の操作が有効になるように切替えられることにより開始される。

まず、ステップＳ１１では、操船者が操作レバー９を用い、中立状態から前傾倒操作、後傾倒操作、右傾倒操作、左傾倒操作、右回転操作、左回転操作の何れかの操作を行う。
ステップＳ１２では、ジョイスティック１０は、ステップＳ１１に操作レバー９が位置するゾーン（ゾーン１〜ゾーン６）を、レバーセンサを介して検出する。このとき、ジョイスティック１０は、ゾーン内での操作位置も検出する。ジョイスティック１０は、検出したゾーンの情報とゾーン内での操作位置の情報をヘルムコントローラ２０に出力する。

ステップＳ１３では、ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０から取得したゾーンの情報をＲＡＭ２３に一時的に記憶する。
ステップＳ１４では、ヘルムコントローラ２０は、ＲＡＭ２３に記憶されたゾーンの情報およびジョイスティック１０から取得したゾーン内での操作位置の情報に基づいて、上述した図６〜図９で説明したように、船外機３Ｌ、３Ｒを制御する。したがって、操作レバー９の操作に応じた船舶１の挙動を実現することができる。

ステップＳ１５では、ヘルムコントローラ２０は、ジョイスティック１０が操作レバー９の中立状態を検出したか否かを判定する。中立状態を検出しない場合にはステップＳ１４に戻り、中立状態を検出した場合にはステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、ヘルムコントローラ２０は、ＲＡＭ２３に記憶したゾーンの情報を消去する。また、ヘルムコントローラ２０は、船外機３Ｌ、３Ｒのシフト位置および操舵仕様を初期状態に戻して、船舶１の操舵を終了する。なお、ヘルムコントローラ２０は、初期状態に戻す場合に限られず、船外機３Ｌ、３Ｒの各エンジンをアイドリング状態に移行させるだけであってもよい。

以上のような処理によって、操作レバー９がゾーンを移動する操作が行われた場合には、操作レバー９が中立状態に戻されるまで、ステップＳ１４の処理に戻るために、ヘルムコントローラ２０は、ＲＡＭ２３に記憶されたゾーンの情報に基づいて船外機３Ｌ、３Ｒを制御する。
例えば、操作レバー９がゾーン１に位置した状態から、左右何れかに移動させて、境界線ＢＬ１またはＢＬ４を超えて、ゾーン２またはゾーン４に移動したとする。この場合、ＲＡＭ２３にはゾーン１の情報が記憶されたままであるために、ヘルムコントローラ２０は、ゾーン１に関連付けられた、左側の船外機３ＬＲのシフト位置、右側の船外機３Ｒのシフト位置および操舵仕様のまま船外機３Ｌ、３Ｒを制御する。したがって、操作レバー９がゾーン１から中立状態に戻されずにゾーン２またはゾーン４に移動されたとしても、船舶１の挙動は右旋回または左旋回を伴う前進であって、右平行移動や左平行移動にはならない。

すなわち、操船者が最初に操作レバー９を移動させたゾーンから、誤って異なるゾーンに移動させた場合でも、最初に移動させたゾーンの船舶１の挙動が継続される。このように、操船者が最初に示した意図を優先させることで、異なるゾーンに移動されたとしても操船者の最初の意図と異なる船舶１の挙動になることが防止される。
また、操作レバー９を誤って異なるゾーンに移動させた場合でも、最初に移動させたゾーンの船外機３Ｌ、３Ｒのシフト位置、操舵仕様が維持されるため、操舵の効率が悪くなることがない。逆に、操作レバー９が異なるゾーンに移動されるたびに、船舶１の挙動が変えると、操作レバー９を誤って異なるゾーンに移動させた場合に、船外機３Ｌ、３Ｒのシフト位置や操舵仕様が変化してしまい、操舵の効率が悪くなってしまう。

なお、操作レバー９が中立状態に戻されずに異なるゾーンに移動された場合、ヘルムコントローラ２０は、異なるゾーンに移動する前のゾーンの情報と共に、異なるゾーンに進入する直前の操作レバー９の操作位置の情報もＲＡＭ２３に記憶する。例えば、操作レバー９がゾーン１から中立状態に戻されずにゾーン２に移動された場合には、ゾーン１の情報と、ゾーン１内での境界線ＢＬ１の操作位置の情報とがＲＡＭ２３に記憶される。
ヘルムコントローラ２０は、操作レバー９がゾーン２に移動されたとしても、ゾーン１に関連付けられた船舶の挙動になるように船外機３Ｌ、３Ｒを制御すると共に、ＲＡＭ２３に記憶されたゾーン１内の操作位置に応じて、船外機３Ｌ、３Ｒのステアリング角度を制御する。したがって、操作レバー９がゾーン２に移動したとしても、船舶１では右平行移動は行われずに、右旋回が継続して行われる。

なお、操作レバー９が中立状態に戻された場合には、ヘルムコントローラ２０は、ＲＡＭ２３に記憶されたゾーンの情報を消去すると共に、異なるゾーンに進入する直前の操作レバー９の操作位置の情報も消去するものとする。

以上、本発明を上述した実施形態により説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更したりすることが可能である。例えば、上述した実施形態では、船舶１は２基の船外機３Ｌ、３Ｒが取り付けられる場合について説明したが、この場合に限られず、少なくとも２基の船外機３Ｌ、３Ｒが取り付けられている場合であってもよい。

１：船舶 ２：船体 ３：船外機 ３Ｌ：左側の船外機 ３Ｒ：右側の船外機 ５：ステアリングハンドル ６：ヘルム６ ７：リモコンレバー ８：リモコンボックス８ ９：操作レバー １０：ジョイスティック １１：切替スイッチ １２：角加速度センサー ２０：ヘルムコントローラ ２１：ＣＰＵ ２２：ＲＯＭ ２３：ＲＡＭ ２４：ＥＥＰＲＯＭ ２５：ＢＣＭ ２６：アクチュエータドライバ ２７：ステアリングアクチュエータ ２８：ＲＵＤＤＥＲ ＳＥＮＤＥＲ ２９：ＥＣＭ ３０：電気制御式スロットル ３１：シフトアクチュエータ

Claims (6)

1. 中立状態から全方向に傾倒させることができる操作レバーによる操作に応じて、船舶に取り付けられた２基の船外機を制御する船外機の制御装置であって、
   前記操作レバーの操作領域が複数に区分されたゾーンのうち、中立状態からの操作により前記操作レバーが位置するゾーンを取得するゾーン取得手段と、
   前記ゾーン取得手段により取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御する操舵制御手段と、
   前記操作レバーが中立状態であるか否かを判定する判定手段と、を有し、
   前記操舵制御手段は、前記操作レバーが異なるゾーンに移動された場合に、前記判定手段により前記操作レバーが中立状態であると判定されるまで、前記ゾーン取得手段により取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御することを特徴とする船外機の制御装置。
2. 前記ゾーン取得手段により取得されたゾーンの情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段により記憶されたゾーンの情報を消去する消去手段と、を更に有し、
   前記操舵制御手段は、前記記憶手段により記憶されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御し、
   前記消去手段は、前記判定手段により前記操作レバーが中立状態であると判定された場合に、前記記憶手段に記憶されたゾーンの情報を消去することを特徴とする請求項１に記載の船外機の制御装置。
3. 前記操舵仕様は、前記２基の船外機のステアリング角度に応じて決定される船舶の操舵仕様であることを特徴とする請求項１または２に記載の船外機の制御装置。
4. 前記操作レバーが異なるゾーンに移動される直前のゾーン内における操作位置を取得する操作位置取得手段を更に有し、
   前記操舵制御手段は、前記操作レバーが異なるゾーンに移動された場合に、前記ゾーン取得手段により取得されたゾーンと、前記操作位置取得手段に取得された前記操作レバーが異なるゾーンに移動される直前のゾーン内における操作位置とに応じて前記２基の船外機を制御することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の船外機の制御装置。
5. 中立状態から全方向に傾倒させることができる操作レバーによる操作に応じて、船舶に取り付けられた２基の船外機を制御する船外機の制御方法であって、
   前記操作レバーの操作領域が複数に区分されたゾーンのうち、中立状態からの操作により前記操作レバーが位置するゾーンを取得するゾーン取得ステップと、
   前記ゾーン取得ステップにより取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御する操舵制御ステップと、
   前記操作レバーが中立状態であるか否かを判定する判定ステップと、を有し、
   前記操舵制御ステップでは、前記操作レバーが異なるゾーンに移動された場合に、前記判定ステップにより前記操作レバーが中立状態であると判定されるまで、前記ゾーン取得ステップにより取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御することを特徴とする船外機の制御方法。
6. 中立状態から全方向に傾倒させることができる操作レバーによる操作に応じて、船舶に取り付けられた２基の船外機を制御するためのプログラムであって、
   前記操作レバーの操作領域が複数に区分されたゾーンのうち、中立状態からの操作により前記操作レバーが位置するゾーンを取得するゾーン取得ステップと、
   前記ゾーン取得ステップにより取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御する操舵制御ステップと、
   前記操作レバーが中立状態であるか否かを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させ、
   前記操舵制御ステップでは、前記操作レバーが異なるゾーンに移動された場合に、前記判定ステップにより前記操作レバーが中立状態であると判定されるまで、前記ゾーン取得ステップにより取得されたゾーンに応じて前記２基の船外機のシフト位置および操舵仕様を制御することを特徴とするプログラム。

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