JP2022085660A

JP2022085660A - 船舶を制御するためのシステム及び方法

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Publication number: JP2022085660A
Application number: JP2020197454A
Authority: JP
Inventors: 祐次池ヶ谷; Yuji Ikegaya
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-06-08
Also published as: US20220169353A1

Abstract

【課題】自動制御により船舶を移動させ、簡易な操作で、船舶を最終目的地に精度よく保持する。【解決手段】コントローラは、目標地点を通るルートを決定する。コントローラは、船舶がルートに従って移動するように、船舶推進器を制御する。コントローラは、船舶の位置を取得する。コントローラは、船舶が最終目的地に到達したかを判定する。コントローラは、船舶が最終目的地に到達したと判定したときには、船舶を最終目的地に保持する定点保持モードにて、船舶推進器を制御する。【選択図】図１０

Description

本発明は、船舶を制御するためのシステム及び方法に関する。

従来、ユーザが指定した目標地点を通るように船舶を自動的に制御する技術が知られている。例えば、特許文献１のシステムは、船舶推進器と、位置センサと、入力装置と、コントローラとを備えている。ユーザは、入力装置を用いて、目標地点を指定する。コントローラは、目標地点を通るルートを決定する。コントローラは、船舶の位置を検出しながら、船舶がルートに従って移動するように、船舶推進器を制御する。

また、船舶の自動制御として、従来、船舶を所定位置に保持する定点保持モードが知られている。定点保持モードでは、例えば定点保持モードが開始された時点での船舶の位置に、船舶が保持されるように、船舶推進器が制御される。

特開２０１４－２０６４５２号公報

上記のシステムにおいて、船舶が最終目的地に到着すると、コントローラは、ルートに従う船舶の自動制御を終了する。しかし、ユーザは、最終目的地に船舶を保持することを望む場合がある。その場合、ユーザは、定点保持モードを開始させることで、自動的に最終目的地に船舶を保持することができる。しかし、水流、或いは風などの要因により、定点保持モードの開始時に、船舶の位置が、最終目的地から離れている場合には、定点保持モードにより最終目的地からズレた位置に船舶が保持されてしまう。そのため、ユーザは、手動で船舶の位置を修正する必要があり、改良の余地がある。本開示の目的は、自動制御により船舶を移動させ、簡易な操作で、船舶を最終目的地に精度よく保持することができるシステム及び方法を提供することにある。

本開示の一態様に係るシステムは、船舶を制御するためのシステムであって、船舶推進器と、位置センサと、入力装置と、コントローラとを備える。位置センサは、船舶の位置を検出する。入力装置は、手動操作可能である。入力装置は、入力された１又は複数の目標地点を示す操作信号を出力する。複数の目標地点は、最終目的地を含む。コントローラは、操作信号を受信する。コントローラは、目標地点を通るルートを決定する。コントローラは、船舶がルートに従って移動するように、船舶推進器を制御する。コントローラは、船舶の位置を取得する。コントローラは、船舶が最終目的地に到達したかを判定する。コントローラは、船舶が最終目的地に到達したと判定したときには、船舶を最終目的地に保持する定点保持モードにて、船舶推進器を制御する。

本開示の他の態様に係る方法は、船舶推進器を含む船舶を制御するための方法であって、以下の処理を備える、最終目的地を含む入力された１又は複数の目標地点を示す操作信号を受信することと、目標地点を通るルートを決定することと、船舶がルートに従って移動するように、船舶推進器を制御することと、船舶の位置を取得することと、船舶が最終目的地に到達したかを判定することと、船舶が最終目的地に到達したと判定したときには、船舶を最終目的地に保持する定点保持モードにて、船舶推進器を制御すること。

本開示によれば、ルートに従って船舶が移動するように船舶推進器が制御され、船舶が最終目的地に到達したと判定されたときには、船舶を最終目的地に保持する定点保持モードにて船舶推進器が制御される。従って、船舶が最終目的地に到達したときには、定点保持モードによって、船舶が最終目的地に保持される。それにより、簡易な操作で、船舶を最終目的地に精度よく保持することができる。

実施形態に係る船舶推進器が搭載された船舶を示す斜視図である。船舶推進器の側面図である。船舶の操船システムの構成を示す模式図である。船舶推進器の制御を示す模式図である。トラックポイントモードにおける船舶の動きを示す図である。定点保持モードにおける船舶の動きを示す図である。トラックポイントモードの開始時及び終了時の処理を示すフローチャートである。トラックポイントモードの開始時及び終了時の処理を示すフローチャートである。トラックポイントモードの開始時及び終了時の船舶の動きの一例を示す図である。トラックポイントモードの開始時及び終了時の船舶の動きの一例を示す図である。トラックポイントモードの開始時及び終了時の船舶の動きの一例を示す図である。選択画面の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る船舶推進器１ａ，１ｂが搭載された船舶１００を示す斜視図である。船舶１００は、複数の船舶推進器１ａ，１ｂを備えている。本実施形態において、船舶推進器１ａ，１ｂは、船外機である。船舶推進器１ａ，１ｂは、船舶１００の船尾に取り付けられる。船舶推進器１ａ，１ｂは、船舶１００の幅方向に並んで配置されている。具体的には、船舶推進器１ａは、船舶１００の左舷に配置される。船舶推進器１ｂは、船舶１００の右舷に配置される。船舶推進器１ａ，１ｂは、それぞれ船舶１００を推進させるスラストを発生させる。

図２は、船舶推進器１ａの側面図である。以下、船舶推進器１ａの構造について説明するが、船舶推進器１ｂも船舶推進器１ａの構造と同様である。船舶推進器１ａは、ブラケット１１ａを介して船舶１００に取り付けられる。ブラケット１１ａは、ステアリング軸１２ａ回りに回転可能に船舶推進器１ａを支持する。ステアリング軸１２ａは、船舶推進器１ａの上下方向に延びている。

船舶推進器１ａは、駆動ユニット２ａと、ドライブ軸３ａと、プロペラ軸４ａと、シフト機構５ａと、ハウジング１０ａとを含む。駆動ユニット２ａは、船舶１００を推進させるスラストを発生させる。駆動ユニット２ａは、内燃エンジンである。駆動ユニット２ａは、クランク軸１３ａを含む。クランク軸１３ａは、船舶推進器１ａの上下方向に延びている。ドライブ軸３ａは、クランク軸１３ａに接続されている。ドライブ軸３ａは、船舶推進器１ａの上下方向に延びている。プロペラ軸４ａは、船舶推進器１ａの前後方向に延びている。プロペラ軸４ａは、シフト機構５ａを介して、ドライブ軸３ａに接続されている。プロペラ軸４ａにはプロペラ６ａが取り付けられる。

シフト機構５ａは、前進ギア１４ａと、後進ギア１５ａと、ドッグクラッチ１６ａとを含む。シフト機構５ａは、ドッグクラッチ１６ａによってギア１４ａ，１５ａの接続が切り換えられることで、前進状態と、後進状態と、中立状態とに切り替えられる。シフト機構５ａは、前進状態では、船舶１００が前進する方向に、ドライブ軸３ａからプロペラ軸４ａへ回転を伝達する。シフト機構５ａは、後進状態では、船舶１００が後進する方向に、ドライブ軸３ａからプロペラ軸４ａへ回転を伝達する。シフト機構５ａは、中立状態では、ドライブ軸３ａからプロペラ軸４ａへ回転を伝達しない。ハウジング１０ａは、駆動ユニット２ａと、ドライブ軸３ａと、プロペラ軸４ａと、シフト機構５ａとを収容している。

図３は、船舶１００の操船システムの構成を示す模式図である。図３に示すように、船舶推進器１ａは、シフトアクチュエータ７ａとステアリングアクチュエータ８ａとを含む。

シフトアクチュエータ７ａは、シフト機構５ａのドッグクラッチ１６ａに接続されている。シフトアクチュエータ７ａは、ドッグクラッチ１６ａを動作させることで、ギア１４ａ，１５ａの接続を切り換える。それにより、シフト機構５ａが、前進状態と、後進状態と、中立状態とに切り替えられる。シフトアクチュエータ７ａは、例えば電動モータである。ただし、シフトアクチュエータ７ａは、電動シリンダ、油圧モータ、或いは油圧シリンダなどの他のアクチュエータであってもよい。

ステアリングアクチュエータ８ａは、船舶推進器１ａに接続されている。ステアリングアクチュエータ８ａは、船舶推進器１ａをステアリング軸１２ａ回りに回転させる。それにより、船舶推進器１ａの舵角が変更される。舵角は、船舶推進器１ａの前後方向に対するプロペラ軸４ａの角度である。ステアリングアクチュエータ８ａは、例えば電動モータである。ただし、シフトアクチュエータ７ａは、電動シリンダ、油圧モータ、或いは油圧シリンダなどの他のアクチュエータであってもよい。

船舶推進器１ａは、第１駆動コントローラ９ａを含む。第１駆動コントローラ９ａは、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリとを含む。第１駆動コントローラ９ａは、船舶推進器１ａを制御するためのプログラム及びデータを記憶している。第１駆動コントローラ９ａは、駆動ユニット２ａを制御する。

船舶推進器１ｂは、駆動ユニット２ｂと、シフトアクチュエータ７ｂと、ステアリングアクチュエータ８ｂと、第２駆動コントローラ９ｂとを含む。船舶推進器１ｂの駆動ユニット２ｂ、シフトアクチュエータ７ｂ、ステアリングアクチュエータ８ｂ、及び第２駆動コントローラ９ｂは、船舶推進器１ａの駆動ユニット２ａ、シフトアクチュエータ７ａ、ステアリングアクチュエータ８ａ、及び第１駆動コントローラ９ａと、それぞれ同様の構成である。

操船システムは、ステアリングホイール２４と、操作装置２５と、第１入力装置２７と、第２入力装置２８と、報知装置２９とを含む。ステアリングホイール２４と、操作装置２５と、第１入力装置２７と、第２入力装置２８と、報知装置２９とは、船舶１００の操船席に配置されている。ステアリングホイール２４と、操作装置２５と、第１入力装置２７と、第２入力装置２８とは、手動操作可能である。

ステアリングホイール２４は、オペレータが船舶１００の旋回方向を操作するための装置である。ステアリングホイール２４は、センサ２４０を含む。センサ２４０は、ステアリングホイール２４の操作方向及び操作量を示すステアリング信号を出力する。

操作装置２５は、第１スロットルレバー２５ａと第２スロットルレバー２５ｂとを含む。第１スロットルレバー２５ａは、オペレータが船舶推進器１ａのスラストの大きさを調整するための装置である。また、第１スロットルレバー２５ａは、オペレータが船舶推進器１ａのスラストの方向を前進と後進とに切り替えるための装置である。第１スロットルレバー２５ａは、中立位置から前進位置と後進位置とに操作可能である。中立位置は、前進位置と後進位置との間の位置である。第１スロットルレバー２５ａはセンサ２５１を含む。センサ２５１は、第１スロットルレバー２５ａの操作方向及び操作量を示すスロットル信号を出力する。

第２スロットルレバー２５ｂは、オペレータが船舶推進器１ｂのスラストの大きさを調整するための装置である。また、第２スロットルレバー２５ｂは、オペレータが船舶推進器１ｂのスラストの方向を前進と後進とに切り替えるための装置である。第２スロットルレバー２５ｂの構成は、第１スロットルレバー２５ａと同様である。第２スロットルレバー２５ｂはセンサ２５２を含む。センサ２５２は、第２スロットルレバー２５ｂの操作方向及び操作量を示すスロットル信号を出力する。

操船システムは、操船コントローラ３０を含む。操船コントローラ３０は、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリとを含む。操船コントローラ３０は、船舶推進器１ａ及び船舶推進器１ｂを制御するためのプログラム及びデータを記憶している。操船コントローラ３０は、第１、第２駆動コントローラ９ａ，９ｂと有線、或いは無線を介して接続されている。操船コントローラ３０は、ステアリングホイール２４、操作装置２５、第１入力装置２７、第２入力装置２８、及び報知装置２９と、有線、或いは無線を介して接続されている。

操船コントローラ３０は、センサ２４０からステアリング信号を受信する。操船コントローラ３０は、センサ２５１，２５２からスロットル信号を受信する。操船コントローラ３０は、センサ２４０，２５１，２５２からの信号に基づいて、第１、第２駆動コントローラ９ａ，９ｂへ指令信号を出力する。指令信号は、第１駆動コントローラ９ａを介して、シフトアクチュエータ７ａ、ステアリングアクチュエータ８ａに送信される。指令信号は、第２駆動コントローラ９ｂを介して、シフトアクチュエータ７ｂ、ステアリングアクチュエータ８ｂに送信される。

例えば、操船コントローラ３０は、第１スロットルレバー２５ａの操作方向に応じて、シフトアクチュエータ７ａへの指令信号を出力する。それにより、船舶推進器１ａの前進と後進とが切り替えられる。操船コントローラ３０は、第１スロットルレバー２５ａの操作量に応じて、駆動ユニット２ａへのスロットル指令を出力する。第１駆動コントローラ９ａは、スロットル指令に応じて、船舶推進器１ａの出力回転速度を制御する。

操船コントローラ３０は、第２スロットルレバー２５ｂの操作方向に応じて、シフトアクチュエータ７ｂへの指令信号を出力する。それにより、船舶推進器１ｂの前進と後進とが切り替えられる。操船コントローラ３０は、第２スロットルレバー２５ｂの操作量に応じて、駆動ユニット２ｂへのスロットル指令を出力する。第２駆動コントローラ９ｂは、スロットル指令に応じて、船舶推進器１ｂの出力回転速度を制御する。

操船コントローラ３０は、ステアリングホイール２４の操作方向及び操作量に応じて、ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂへの指令信号を出力する。ステアリングホイール２４が中立位置から左方に操作されると、操船コントローラ３０は、船舶推進器１ａと船舶推進器１ｂとが右方に回転するように、ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂを制御する。それにより、船舶１００は左方に旋回する。

ステアリングホイール２４が中立位置から右方に操作されると、操船コントローラ３０は、船舶推進器１ａと船舶推進器１ｂとが左方に回転するように、ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂを制御する。それにより、船舶１００は右方に旋回する。また、操船コントローラ３０は、ステアリングホイール２４の操作量に応じて、船舶推進器１ａと船舶推進器１ｂとの舵角を制御する。

操船システムは、位置センサ３１を含む。位置センサ３１は、船舶１００の位置を検出する。位置センサ３１は、例えばGPS（Global Positioning System）などのGNSS（Global Navigation Satellite System）の受信機である。ただし、位置センサ３１は、GNSSの受信機以外センサであってもよい。位置センサ３１は、船舶１００の位置を示す信号を出力する。操船コントローラ３０は、位置センサ３１と通信可能に接続されている。操船コントローラ３０は、位置センサ３１からの信号により、船舶１００の位置を取得する。また、操船コントローラ３０は、位置センサ３１からの信号により、船舶１００の速度を取得する。操船システムは、船舶１００の速度を検出するための別途のセンサを含んでもよい。

操船システムは、方位センサ３２を含む。方位センサ３２は、船舶１００の針路を検出する。方位センサ３２は、例えば、IMU（inertial measurement unit）である。ただし、方位センサ３２は、IMU以外のセンサであってもよい。操船コントローラ３０は、方位センサ３２と通信可能に接続されている。操船コントローラ３０は、方位センサ３２からの信号により、船舶１００の針路を取得する。

報知装置２９は、操船コントローラ３０からの指令信号に応じて、報知を行う。報知装置２９は、例えばスピーカーを含み、報知音を出力する。或いは、報知装置２９は、ディスプレイを含み、報知画像を表示してもよい。或いは、報知装置２９は、報知を示すランプを含み、ランプを点灯させてもよい。

第１入力装置２７は、船舶推進器１ａ，１ｂの制御モードを選択するためにオペレータによって操作可能である。第１入力装置２７は、ジョイスティックなどの操船装置に配置されてもよい。或いは、第１入力装置２７は、操船装置とは別に配置されてもよい。第１入力装置２７は、制御モードを選択するためのスイッチを含む。第１入力装置２７は、スイッチに限らず、タッチスクリーンなどの他の装置を含んでもよい。第１入力装置２７は、オペレータによって選択された制御モードを示す指令信号を出力する。操船コントローラ３０は、第１入力装置２７から指令信号を受信する。操船コントローラ３０は、選択された制御モードに応じて船舶１００の自動操船を行う。操船コントローラ３０は、自動操船において、選択された制御モードに応じて船舶１００が移動するように、船舶推進器１ａ，１ｂを制御する。

自動操船において、操船コントローラ３０は、駆動ユニット２ａ，２ｂとシフトアクチュエータ７ａ，７ｂとを制御して、船舶推進器１ａ，１ｂに前進方向のスラストを発生させる。それにより、船舶１００が前進する。自動操船において、操船コントローラ３０は、駆動ユニット２ａ，２ｂとシフトアクチュエータ７ａ，７ｂとを制御して、船舶推進器１ａ，１ｂに後進方向のスラストを発生させる。それにより、船舶１００が後進する。自動操船において、操船コントローラ３０は、ステアリングアクチュエータ８ａ，８ｂを制御して、船舶推進器１ａ，１ｂの舵角を変更する。それにより、船舶１００が左右に旋回する。

自動操船において、操船コントローラ３０は、図４に示すように、船舶推進器１ａのスラストＦ１と船舶推進器１ｂのスラストＦ２との合力Ｆ３が、船舶１００の重心Ｇ１を通り、且つ、横方向を向くように、船舶推進器１ａ，１ｂのスラストと舵角とを制御する。それにより、船舶１００が、横方向に平行移動する。自動操船において、操船コントローラ３０は、船舶推進器１ａと船舶推進器１ｂとの一方に前進のスラストを発生させ、船舶推進器１ａと船舶推進器１ｂとの他方に後進のスラストを発生させる。それにより、船舶１００が回頭する。

第２入力装置２８は、制御モードの設定を行うためにオペレータによって操作可能である。第２入力装置２８は、例えばタッチスクリーンである。第２入力装置２８は、タッチスクリーンに限らず、スイッチなどの他の装置を含んでもよい。操船システムは、第２入力装置２８とは別にディスプレイを備えてもよい。第２入力装置２８は、オペレータによって選択された制御モードの設定を示す操作信号を出力する。操船コントローラ３０は、第２入力装置２８から操作信号を受信する。

制御モードは、トラックポイントモードと定点保持モードとを含む。図５に示すように、トラックポイントモードでは、操船コントローラ３０は、船舶１００が、設定されたルートＲ１に従って移動するように船舶推進器１ａ，１ｂを制御する。オペレータは、第２入力装置２８を用いて、ルートＲ１を設定する。詳細には、オペレータは、第２入力装置２８を用いて、最終目的地Ｐ４を含む複数の目標地点Ｐ１－Ｐ４を指定する。例えば、オペレータは、第２入力装置２８上に表示される地図上の任意の目標地点Ｐ１－Ｐ４を選択する。第２入力装置２８は、選択された複数の目標地点Ｐ１－Ｐ４を示す操作信号を出力する。目標地点は１つであってもよい。操船コントローラ３０は、目標地点Ｐ１－Ｐ４を通るルートＲ１を演算する。操船コントローラ３０は、ルートＲ１に沿って船舶１００が移動するように、船舶推進器１ａ，１ｂを制御する。

図６に示すように、定点保持モードでは、操船コントローラ３０は、船舶１００の船首を目標方位Ｈ１に維持しながら、船舶１００を設定位置Ｐ０に保持する。例えば、操船コントローラ３０は、第１入力装置２７によって定点保持モードが選択されたときの船舶１００の方位を目標方位Ｈ１として決定する。操船コントローラ３０は、第１入力装置２７によって定点保持モードが選択されたときの船舶１００の位置を、設定位置Ｐ０として決定する。操船コントローラ３０は、船舶１００の船首を目標方位Ｈ１に維持しながら、船舶１００を設定位置Ｐ０に保持するように、船舶推進器１ａ，１ｂのスラストと舵角とを制御する。

次に、トラックポイントモードにおいて、船舶１００が最終目的地に到達したときの処理について詳細に説明する。図７および図８は、トラックポイントモードの開始時及び終了時の処理を示すフローチャートである。図９～図１１は、船舶１００の動きの一例を示す図である。

図７に示すように、ステップＳ１０１では、操船コントローラ３０は、目標地点の位置データを取得する。目標地点の位置データは、目標地点の位置を示す。目標地点は、最終目的地を含む。操船コントローラ３０は、第２入力装置２８からの信号により、目標地点の位置データを取得する。例えば、図９に示すように、操船コントローラ３０は、最終目的地Ｐ１４を含む目標地点Ｐ１１－１４の位置データを取得する。ステップＳ１０２では、操船コントローラ３０は、トラックポイントモードの選択を受信する。操船コントローラ３０は、第１入力装置２７からの信号により、トラックポイントモードの選択を受信する。

ステップＳ１０３では、操船コントローラ３０は、トラックポイントモードを実施する。操船コントローラ３０は、目標地点の位置データから、目標地点を通るルートを設定する。操船コントローラ３０は、操作装置２５が前進位置に操作されたときに、設定されたルートに従う船舶１００の移動を開始させる。操船コントローラ３０は、第１スロットルレバー２５ａと第２スロットルレバー２５ｂとの両方が前進位置に操作されたときに、設定されたルートに従う船舶１００の移動を開始させる。例えば、図９に示すように、操船コントローラ３０は、目標地点Ｐ１１－Ｐ１３を通り、最終目的地Ｐ１４へ至るルートＲ２を設定する。操船コントローラ３０は、図９に示す位置１０１において、トラックポイントモードを開始する。操船コントローラ３０は、設定されたルートＲ２に従って船舶１００を移動させる。

ステップＳ１０４では、操船コントローラ３０は、船舶１００の位置データを取得する。船舶１００の位置データは、船舶１００の現在位置を示す。操船コントローラ３０は、位置センサ３１からの信号により、船舶１００の位置データを取得する。ステップＳ１０５では、操船コントローラ３０は、次の目標地点が最終目的地であるかを判定する。操船コントローラ３０は、船舶１００の位置データに基づいて、次の目標地点が最終目的地であるかを判定する。例えば、操船コントローラ３０は、船舶１００の現在位置から最終目的地Ｐ１４までの距離が所定の閾値以下になったときに、次の目標地点が最終目的地であると判定する。次の目標地点が最終目的地であるときには、処理は、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６では、操船コントローラ３０は、船舶１００の減速を開始する。操船コントローラ３０は、船舶推進器１ａ，１ｂのスラストを低減させることで、船舶１００を減速させる。例えば、図９に示すように、船舶１００が位置１０２において、最終目的地Ｐ１４までの距離が所定の閾値以下となる。操船コントローラ３０は、位置１０２から船舶１００を減速させる。ステップＳ１０７では、操船コントローラ３０は、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に到達したかを判定する。船舶１００が最終目的地Ｐ１４に到達したときには、処理は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８では、操船コントローラ３０は、船舶推進器１ａ，１ｂのそれぞれのシフト機構を中立状態に切り換える。ステップＳ１０９では、操船コントローラ３０は、到着メッセージを第２入力装置２８に表示する。到着メッセージは、操作装置２５を中立位置に戻すオペレータへの指示を含む。ステップＳ１１０では、操船コントローラ３０は、操作装置２５が中立位置に戻されたかを判定する。操船コントローラ３０は、第１スロットルレバー２５ａと第２スロットルレバー２５ｂとの両方が中立位置に戻されたときに、操作装置２５が中立位置に戻されたと判定する。操作装置２５が中立位置に戻されたときには、処理は図８に示すステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１では、操船コントローラ３０は、最終目的地Ｐ１４を設定位置に設定する。ステップＳ１１２では、操船コントローラ３０は、定点保持モードを実施する。操船コントローラ３０は、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に保持されるように、船舶推進器１ａ，１ｂを制御する。なお、操船コントローラ３０は、定点保持モードの開始時に、報知のための音、或いは画像などを報知装置２９から出力させてもよい。

ステップＳ１１３では、操船コントローラ３０は、船舶１００の位置データを取得する。ステップＳ１１４では、操船コントローラ３０は、船舶１００の現在位置から最終目的地Ｐ１４までの距離Ｄ１を算出する。図９に示すように、船舶１００は、最終目的地Ｐ１４への到達後、操作装置２５が中立位置に戻されるまでの間に、最終目的地Ｐ１４を通り過ぎて、最終目的地Ｐ１４から離れた位置１０３に位置していることがある。操船コントローラ３０は、船舶１００の現在位置と最終目的地Ｐ１４の位置とから、距離Ｄ１を算出する。

ステップＳ１１５では、操船コントローラ３０は、距離Ｄ１が閾値Ｔｈ１以上であるかを判定する。距離Ｄ１は、船舶１００が定点保持モードによって、迅速に最終目的地Ｐ１４まで戻ることができる程度の距離である。閾値Ｔｈ１は、固定値であってもよい。或いは、閾値Ｔｈ１は、オペレータによって変更可能であってもよい。距離Ｄ１が閾値Ｔｈ１より小さいときには、操船コントローラ３０は、定点保持モードにより、船舶１００を最終目的地Ｐ１４まで移動させる。例えば、図１０に示すように、操船コントローラ３０は、船舶１００の船首を目標方位Ｈ２に維持しながら、船舶１００が最終目的地Ｐ１４まで移動するように、船舶推進器１ａ，１ｂを制御する。目標方位Ｈ２は、例えば、定点保持モードの開始時の船舶１００の方位である。目標方位Ｈ２は、オペレータによって変更可能であってもよい。

ステップＳ１１５において、距離Ｄ１が閾値Ｔｈ１以上であるときには、処理はステップＳ１１６へ進む。ステップＳ１１６では、操船コントローラ３０は、選択画面３３を第２入力装置２８に表示する。図１２は、選択画面３３の一例である。選択画面３３は、最終目的地Ｐ１４に戻るか否かを選択するための表示を含む。操船コントローラ３０は、選択画面３３により、最終目的地Ｐ１４に戻るか否かのオペレータによる選択を受け付ける。操船コントローラ３０は、第２入力装置２８からの信号により、オペレータによる選択を受け付ける。

ステップＳ１１７では、操船コントローラ３０は、最終目的地Ｐ１４に戻ることが選択されたかを判定する。最終目的地Ｐ１４に戻ることが選択されなかったとき、すなわち、選択画面３３において“Ｎｏ”が選択されたときには、操船コントローラ３０は、定点保持モードにより、船舶１００を最終目的地Ｐ１４まで移動させる。この場合、図１０に示すように、操船コントローラ３０は、船舶１００の船首を目標方位Ｈ２に維持しながら、船舶１００が最終目的地Ｐ１４まで移動するように、船舶推進器１ａ，１ｂを制御する。最終目的地Ｐ１４に戻ることが選択されたとき、すなわち、選択画面３３において“Ｙｅｓ”が選択されたときには、処理は、ステップＳ１１８へ進む。

ステップＳ１１８では、操船コントローラ３０は、最終目的地Ｐ１４へ向けて目標方位を設定する。図１１に示すように、操船コントローラ３０は、最終目的地Ｐ１４に戻ることが選択されたときの船舶１００の位置１０４において、船舶１００の船首が最終目的地Ｐ１４を向くように、船舶１００を旋回させる。そして、船舶１００が最終目的地Ｐ１４へ移動するように船舶推進器１ａ，１ｂを制御する。

ステップＳ１１９では、操船コントローラ３０は、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に到達したかを判定する。図１１において位置１０５に示すように、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に到達したときには、処理はステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０では、操船コントローラ３０は、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に到達したときの船舶１００の方位を目標方位に設定して、定点保持モードを実施する。それにより、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に保持される。

以上説明した本実施形態に係る操船システムでは、トラックポイントモードにおいて設定されたルートに従って船舶１００が移動するように船舶推進器１ａ，１ｂが制御される。そして、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に到達したと判定されたときには、最終目的地Ｐ１４を設定位置として定点保持モードにて船舶推進器１ａ，１ｂが制御される。従って、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に到達したときには、ルートに従う自動制御から、定点保持モードに切り換えられ、船舶１００が最終目的地Ｐ１４に保持される。それにより、簡易な操作で、船舶１００を最終目的地Ｐ１４に精度よく保持することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

船舶推進器は、船外機に限らず、船内外機、或いはジェット推進器などの他の推進器であってもよい。船舶推進器の構造は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、第１駆動ユニット２ａは、内燃エンジンに限らず、電動モータであってもよい。或いは、第１駆動ユニット２ａは、内燃エンジンと電動モータとのハイブリッドシステムであってもよい。船舶推進器の数は、２つに限らない。船舶推進器の数は、２つより多くてもよい。

トラックポイントモードの開始時及び終了時の処理は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、上記の実施形態の処理の一部が、省略、或いは変更されてもよい。上記の実施形態の処理と異なる処理が追加されてもよい。処理の実施の順番は、上記の実施形態の順番に限らず、変更されてもよい。

上記の実施形態では、最終目的地Ｐ１４から船舶１００までの距離Ｄ１が閾値Ｔｈ１以上であるときには、オペレータの選択に応じて、最終目的地Ｐ１４へ向けて目標方位が設定される。しかし、操船コントローラ３０は、最終目的地Ｐ１４から船舶１００までの距離Ｄ１が閾値Ｔｈ１以上であるときに、自動的に、船舶１００の船首が最終目的地Ｐ１４を向くように、船舶推進器１ａ，１ｂを制御してもよい。

操船コントローラ３０は、定点保持モードにおいて、目標方位Ｈ１を設定せずに、船舶１００を設定位置Ｐ０に保持することのみを行ってもよい。オペレータは、第２入力装置２８によって、目標方位Ｈ１の有無を設定可能であってもよい。定点保持モードにおいて目標方位Ｈ１が設定されない場合、操船コントローラ３０は、上述したステップＳ１１８において、船首、又は船尾を最終目的地Ｐ１４へ向けるように、目標方位を設定してもよい。船首と船尾とのいずれを最終目的地Ｐ１４へ向けるかは、オペレータによって選択可能であってもよい。

本開示によれば、自動制御により船舶を移動させ、簡易な操作で、船舶を最終目的地に精度よく保持することができる。

１ａ船舶推進器
２５操作装置
２９報知装置
３０操船コントローラ
３１位置センサ
１００船舶

Claims

船舶を制御するためのシステムであって、
船舶推進器と、
前記船舶の位置を検出する位置センサと、
手動操作可能であり、最終目的地を含む入力された１又は複数の目標地点を示す操作信号を出力する入力装置と、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記操作信号を受信し、
前記目標地点を通るルートを決定し、
前記船舶が前記ルートに従って移動するように、前記船舶推進器を制御し、
前記船舶の位置を取得し、
前記船舶が前記最終目的地に到達したかを判定し、
前記船舶が前記最終目的地に到達したと判定したときには、前記船舶を前記最終目的地に保持する定点保持モードにて、前記船舶推進器を制御する、
システム。
中立位置から前進位置に手動操作可能であり、操作位置を示す信号を出力する操作装置をさらに備え、
前記コントローラは、
前記操作装置が前記前進位置に操作されたときに前記ルートに従う前記船舶の移動を開始させ、
前記船舶が前記最終目的地に到達し、且つ、前記操作装置が前記中立位置に操作されたときに、前記定点保持モードを開始する、
請求項１に記載のシステム。
前記コントローラは、
前記船舶が前記最終目的地に到達した後、前記船舶が前記最終目的地から所定距離以上、離れているかを判定し、
前記船舶が前記最終目的地から前記所定距離以上、離れているときには、前記船舶の船首が前記最終目的地を向くように、前記船舶推進器を制御する、
請求項１に記載のシステム。
前記コントローラは、
前記船舶が前記最終目的地に到達した後、前記船舶が前記最終目的地から所定距離以上、離れているかを判定し、
前記船舶が前記最終目的地から前記所定距離以上、離れているときには、前記船舶の船尾が前記最終目的地を向くように、前記船舶推進器を制御する、
請求項１に記載のシステム。
前記コントローラは、
前記船舶が前記最終目的地に到達した後、前記船舶が前記最終目的地から所定距離以上、離れているかを判定し、
前記船舶が前記最終目的地から前記所定距離以上、離れているときには、前記最終目的地に戻るか否かの選択を受け付け、
前記最終目的地に戻ることが選択されたときには、前記船舶が前記最終目的地へ移動するように前記船舶推進器を制御する、
請求項１に記載のシステム。
前記コントローラは、
前記定点保持モードにおいて、前記定点保持モードの開始時の前記船舶の方位を維持しながら、前記船舶を前記最終目的地に保持するように、前記船舶推進器を制御し、
前記船舶が前記最終目的地に到達した後、前記船舶が前記最終目的地から所定距離以上、離れているかを判定し、
前記船舶が前記最終目的地から前記所定距離以上、離れていないときには、前記定点保持モードにて前記船舶推進器を制御する、
請求項１に記載のシステム。
報知装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記定点保持モードの開始時に前記報知装置から報知を出力させる、
請求項１に記載のシステム。
船舶推進器を含む船舶を制御するための方法であって、
最終目的地を含む入力された１又は複数の目標地点を示す操作信号を受信することと、
前記目標地点を通るルートを決定することと、
前記船舶が前記ルートに従って移動するように、前記船舶推進器を制御することと、
前記船舶の位置を取得することと、
前記船舶が前記最終目的地に到達したかを判定することと、
前記船舶が前記最終目的地に到達したと判定したときには、前記船舶を前記最終目的地に保持する定点保持モードにて、前記船舶推進器を制御すること、
を備える方法。
中立位置から前進位置に手動操作可能な操作装置から、操作位置を示す信号を受信することと、
前記操作装置が前記前進位置に操作されたときに前記ルートに従う前記船舶の移動を開始することと、
前記船舶が前記最終目的地に到達し、且つ、前記操作装置が前記中立位置に操作されたときに、前記定点保持モードを開始すること、
をさらに備える請求項８に記載の方法。
前記船舶が前記最終目的地に到達した後、前記船舶が前記最終目的地から所定距離以上、離れているかを判定することと、
前記船舶が前記最終目的地から前記所定距離以上、離れているときには、前記船舶の船首が前記最終目的地を向くように、前記船舶推進器を制御すること、
をさらに備える請求項８に記載の方法。
前記船舶が前記最終目的地に到達した後、前記船舶が前記最終目的地から所定距離以上、離れているかを判定することと、
前記船舶が前記最終目的地から前記所定距離以上、離れているときには、前記船舶の船尾が前記最終目的地を向くように、前記船舶推進器を制御すること、
をさらに備える請求項８に記載の方法。
前記船舶が前記最終目的地に到達した後、前記船舶が前記最終目的地から所定距離以上、離れているかを判定することと、
前記船舶が前記最終目的地から前記所定距離以上、離れているときには、前記最終目的地に戻るか否かの選択を受け付けることと、
前記最終目的地に戻ることが選択されたときには、前記船舶が前記最終目的地へ移動するように前記船舶推進器を制御すること、
をさらに備える請求項８に記載の方法。
前記定点保持モードにおいて、前記定点保持モードの開始時の前記船舶の方位を維持しながら、前記船舶を前記最終目的地に保持するように、前記船舶推進器を制御することと、
前記船舶が前記最終目的地に到達した後、前記船舶が前記最終目的地から所定距離以上、離れているかを判定することと、
前記船舶が前記最終目的地から前記所定距離以上、離れていないときには、前記定点保持モードにて前記船舶推進器を制御すること、
をさらに備える請求項８に記載の方法。
前記定点保持モードの開始時に報知装置から報知を出力させること、
をさらに備える請求項８に記載の方法。