JP2022114058A - 船舶の旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】船舶が所定速度以上で航行している際に操縦者による操作に基づく急旋回を回避する船舶の旋回制御装置を提供する。
【解決手段】小型船舶の旋回制御装置であって、船体と、船体を推進させる推進機１４と、推進機１４の転舵角を調整するために操縦者によって操作されるハンドルと、ハンドルの操作角（操作量）を検出する操作角センサと、検出されたハンドルの操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する転舵角制御部３６Ｂと、を備え、転舵角制御部４６Ｂは、小型船舶が所定速度以上で航行している際に、検出されたハンドルの操作角が、予め定めた急旋回とならない最大の操作角である基準操作角を超えた場合、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、船舶の旋回制御装置に関する。

船舶には、観光船やクルーザ、貨物船など様々な種類、用途のものがあるが、その中でも総トン数２０トン未満の船舶、および総トン数２０トン以上のプレジャーボートなどは小型船舶と分類されている。
このような小型船舶は、船体の船尾に推進機（船外機）が搭載されている。
推進機は、例えば、エンジンおよびプロペラを含んで構成されており、エンジンの駆動力をプロペラに伝達してプロペラを回転させることで船体を前進あるいは後進させる方向の推進力を生じさせて船体を推進させ、推進機の転舵角を調整することで船体を操舵している。

特開２０１６－１５９７１４号公報

船舶は、停船しているときは船舶の転心（船体の回転中心）と重心とが一致しているが、航行中に船舶を旋回させる際には、転心の位置が次第に船体の前方に移動するため、船尾が外側方向に振り出されてしまう。
船舶の速度が上がればそれだけ転心は前方に移動するため、船舶が速度を上げてから急旋回してしまうとさらに船尾が外側方向に振り出されやすくなってしまう。
したがって、船舶が所定速度以上で航行している際に、操縦者による操作によって左右いずれかに推進機の転舵角を大きく変更させて急旋回してしまうと、遠心力が大きくなり船尾が外側方向に振り出され、船舶の操縦者や他の乗船員が転倒したり、海に落下してしまうことが考えられる。さらには、船舶自体が転覆してしまうことも考えられる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、船舶が所定速度以上で航行している際に操縦者による操作に基づく急旋回を回避する船舶の旋回制御装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため本発明は、船舶の旋回制御装置であって、船体と、前記船体を推進させる推進機と、前記推進機の転舵角を調整するために操縦者によって操作される操舵操作部材と、前記操舵操作部材の操作量を検出する第１検出部と、検出された前記操舵操作部材の操作量に基づいて前記推進機の転舵角を制御する転舵角制御部と、を備え、前記転舵角制御部は、前記船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された前記操舵操作部材の操作量が、予め定めた急旋回とならない最大の操作量である基準操作量を超えた場合、前記基準操作量以下の操作量に基づいて前記推進機の転舵角を制御することを特徴とする。
また、本発明は、前記転舵角制御部は、前記基準操作量以下の操作量に基づいて前記推進機の転舵角を制御した後、検出された前記操舵操作部材の操作量が前記基準操作量以下になった場合、検出された前記操舵操作部材の操作量に基づいて前記推進機の転舵角を制御することを特徴とする。
また、本発明は、前記推進機の推進力を制御する推進力制御部をさらに備え、前記推進力制御部は、前記船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された前記操舵操作部材の操作量が前記基準操作量を超えた場合、前記推進機の推進力を低下させることを特徴とする。
また、本発明は、前記推進機の推進力を調整するために操縦者によって操作される推進力操作部材と、前記推進力操作部材の操作量を検出する第２検出部と、をさらに備え、前記推進力制御部は、前記推進機の推進力を低下させた後、検出された前記操舵操作部材の操作量が前記基準操作量以下になった場合、検出された前記推進力操作部材の操作量に基づいて前記推進機の推進力を制御することを特徴とする。
また、本発明は、前記操舵操作部材は、円環状のハンドルであって、前記第１検出部は、前記ハンドルの操作角を前記操舵操作部材の操作量として検出し、検出した前記操作角を示す操作角信号を前記転舵角制御部に供給し、前記転舵角制御部は、供給された前記操作角信号に基づいて前記推進機の転舵角を制御し、前記船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された前記操作角が、予め定めた急旋回とならない最大の操作角である基準操作角を超えた場合、前記基準操作角以下の操作角に基づいて前記推進機の転舵角を制御することを特徴とする。
また、本発明は、前記転舵角制御部は、前記基準操作角以下の操作角に基づいて前記推進機の転舵角を制御した後、検出された前記操舵操作部材の操作角が前記基準操作角以下になった場合、検出された前記操舵操作部材の操作角に基づいて前記推進機の転舵角を制御することを特徴とする。
また、本発明は、前記推進力操作部材は、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有するスロットルレバーであって、前記第２検出部は、前記スロットルレバーの傾倒角度を前記推進力操作部材の操作量として検出し、検出した前記傾倒角度を示す傾倒角度信号を前記推進力制御部に供給し、前記推進力制御部は、前記推進機の推進力を低下させた後、検出された前記操作角が前記基準操作角以下になった場合、供給された前記傾倒角信号に基づいて前記推進機の推進力を制御することを特徴とする。
また、本発明は、前記推進機は、エンジンとプロペラとを含んで構成され、前記エンジンの駆動力が前記プロペラに伝達されることでプロペラを回転させて推進力を発生させ、前記推進力制御部は、前記エンジンの回転数を制御することで前記推進機の推進力を制御することを特徴とする。
また、本発明は、前記転舵角制御部は、前記スロットルレバーの前記傾倒角度に基づいて前記船舶が所定速度以上で航行しているか否かを判断することを特徴とする。
また、本発明は、前記船舶の位置および速度を測位して測位情報を生成する測位部をさらに備え、前記転舵角制御部は、前記測位情報に基づいて前記船舶が所定速度以上で航行しているか否かを判断することを特徴とする。
また、本発明は、前記転舵角制御部によって前記基準操作量以下の操作量に基づいて前記推進機の転舵角が制御された場合、前記船舶の旋回が制御されている旨を出力する出力制御部をさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、船体を推進させる推進機の転舵角を調整するために操縦者によって操作される操舵操作部材と、操舵操作部材の操作量を検出する第１検出部と、検出された操舵操作部材の操作量に基づいて推進機の転舵角を制御する転舵角制御部とを備え、船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された操舵操作部材の操作量が、予め定めた急旋回とならない最大の操作量である基準操作量を超えた場合、基準操作量以下の操作量に基づいて推進機の転舵角を制御する。
したがって、船舶が所定速度以上で航行している際に、操縦者によって操舵操作部材を基準操作量を超えた操作量で操作されてしまった場合でも、操縦者による操作に基づく急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。
また、基準操作量以下の操作量に基づいて推進機の転舵角を制御した後、検出された操舵操作部材の操作量が基準操作量以下になった場合、検出された操舵操作部材の操作量に基づいて推進機の転舵角を制御するようにすると、基準操作量以下の操作量に基づいて推進機の転舵角を制御して旋回した後に、操縦者による操作に基づく推進機の転舵角の制御に切り替えるため、船舶の急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。

また、推進機の推進力を制御する推進力制御部をさらに備え、船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された操舵操作部材の操作量が基準操作量を超えた場合、推進機の推進力を低下させるようにすると、旋回時の船舶の速度を低下させて旋回し易くすることができ、操縦者による操作に基づく急旋回をより確実に回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。
また、推進機の推進力を調整するために操縦者によって操作される推進力操作部材と、推進力操作部材の操作量を検出する第２検出部とをさらに備え、推進機の推進力を低下させた後、検出された操舵操作部材の操作量が基準操作量以下になった場合、検出された推進力操作部材の操作量に基づいて推進機の推進力を制御するようにすると、旋回時に低下させた船舶の速度を戻し迅速に目的地へ向かうことができ、利便性の向上を図る上で有利となる。

また、操舵操作部材をハンドルで構成することで、第１検出部は、ハンドルの操作角を操舵操作部材の操作量として検出し、検出した操作角を示す操作角信号を転舵角制御部に供給し、転舵角制御部は、船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された操作角が、予め定めた急旋回とならない最大の操作角である基準操作角を超えた場合、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機の転舵角を制御するため、操縦者による操作を容易にするとともに、操縦者による操作に基づく急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。
また、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機の転舵角を制御した後、検出された操舵操作部材の操作角が基準操作角以下になった場合、検出された操舵操作部材の操作角に基づいて推進機の転舵角を制御するようにすると、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機の転舵角を制御して旋回した後に、操縦者による操作に基づく推進機の転舵角の制御に切り替えるため、船舶の急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。

また、推進力操作部材をスロットルレバーで構成することで、第２検出部は、スロットルレバーの傾倒角度を推進力操作部材の操作量として検出し、検出した傾倒角度を示す傾倒角度信号を推進力制御部に供給し、推進力制御部は、推進機の推進力を低下させた後、検出された操作角が基準操作角以下になった場合、供給された傾倒角信号に基づいて推進機の推進力を制御するため、操縦者による操作を容易にするとともに、操縦者による操作に基づく急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。

また、推進機をエンジンとプロペラとを含んで構成し、エンジンの駆動力がプロペラに伝達されることでプロペラを回転させて推進力を発生させるようにすると、エンジンの回転数を制御することで推進機の推進力を制御できるため、推進機の推進力を的確に制御して急旋回を回避することができる。
また、スロットルレバーの傾倒角度に基づいて船舶が所定速度以上で航行しているか否かを判断できるため、船舶が所定速度以上で航行しているかを容易に判断できる。
また、船舶の位置および速度を測位して測位情報を生成する測位部をさらに備えると、測位情報に基づいて船舶が所定速度以上で航行しているか否かを判断できるため、船舶が所定速度以上で航行しているかを容易に判断できる。
また、基準操作量以下の操作量に基づいて推進機の転舵角が制御された場合、船舶の旋回が制御されている旨を出力する出力制御部をさらに備えると、操縦者が旋回を制御されている状況を把握することができ、利便性の向上を図る上で有利となる。

第１の実施の形態に係る船舶の旋回制御装置が適用される小型船舶の構成を模式的に示す平面図である。 第１の実施の形態に係る船舶の旋回制御装置が適用される小型船舶の推進機の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る船舶の旋回制御装置の機能構成図である。 第１の実施の形態に係る船舶の旋回制御装置による旋回制御処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る船舶の旋回制御装置による旋回制御処理の流れを示すフローチャートである。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
船舶の旋回制御装置は、船舶が所定速度以上で航行している際に所定条件下において旋回を制御するものであって、本実施の形態では船舶の旋回制御装置を小型船舶に適用した例を示す。
小型船舶とは、総トン数２０トン未満の船舶を言うが、総トン数２０トン以上のプレジャーボートであって、次の要件全てを満たしているものも小型船舶に含まれる。
１）一人で操縦を行う構造であるもの。
２）長さが２４メートル未満であるもの。
３）スポーツまたはレクリエーションのみに用いられ、漁船や旅客船等の業務に用いらないもの。
なお、本発明は、小型船舶に限定されるものではなく、観光船やクルーザなど従来公知の様々な船舶に適用可能であり、船舶の種類、総トン数、用途は任意である。

次に、本実施の形態の小型船舶の構成について説明する。
図１に示すように、小型船舶１０は、船体１２と、船外機である推進機１４と、転舵アクチュエータ１６と、複数の操作部材を構成するイグニッションスイッチ２０、ハンドル２２、スロットルレバー２４と、操作角センサ２２Ａと、レバー位置センサ２４Ａと、表示部２６と、制御装置３０とを含んで構成されている。

船体１２は、船体１２の前部寄りの箇所に設けられた操作台１２０２と、操作台１２０２の後方に配置され操縦者が着座する操船席１２０４と、船体１２の船尾を仕切り船体幅方向に延在するトランサム（船尾板）１２０６とを備えている。

推進機１４は、船体１２を推進させるものである。
図１、図２に示すように、推進機１４は、カバー１４０２と、エンジン１４０４と、動力伝達機構１４０６と、プロペラ１４０８とを含んで構成されている。
カバー１４０２は、エンジン１４０４と動力伝達機構１４０６を収容するものであり、トランサム１２０６の船体幅方向の中央に船体１２の上下方向に延在する転舵軸Ｚを中心に揺動可能に結合されている。

エンジン１４０４は、船体１２を推進させる推進力を発生させる駆動源である。
図２に示すように、エンジン１４０４は、スロットルバルブ１４０４Ａと、スロットルアクチュエータ１４０４Ｂと、推進機ＥＣＵ１４０４Ｃとを含んで構成されている。
スロットルバルブ１４０４Ａは、エンジン１４０４に吸引される空気量を調整するものである。
スロットルアクチュエータ１４０４Ｂは、スロットルバルブ１４０４Ａの開度を調整するものである。
推進機ＥＣＵ（Engine Control Ｕnit）１４０４Ｃは、後述する制御装置３０から与えられるスロットルレバー２４の傾倒角度信号に基づいて、スロットルアクチュエータ１４０４Ｂと、後述する動力伝達機構１４０６のシフトアクチュエータ１４０６Ｂとを制御するものである。

動力伝達機構１４０６は、エンジン１４０４の駆動力を入力するドライブシャフト（不図示）と、ドライブシャフトに伝達された駆動力をプロペラシャフト１４１０（図１参照）に切り替えて伝達するシフト機構１４０６Ａと、シフト機構１４０６Ａから伝達される駆動力を、水中で回転することにより船体１２に推進力を発生させるプロペラ１４０８に伝達するプロペラシャフト１４１０と、シフト機構１４０６Ａを作動させるシフトアクチュエータ１４０６Ｂとを含んで構成されている。
すなわち、推進機１４は、エンジン１４０４の駆動力がプロペラ１４０８に伝達されることでプロペラ１４０８を回転させて推進力を発生させている。

シフト機構１４０６Ａは、シフトアクチュエータ１４０６Ｂによって、プロペラシャフト１４１０を正転させる前進位置と、プロペラシャフト１４１０を反転させる後進位置と、プロペラシャフト１４１０の回転を停止させる中立位置とに切り替えられる。
シフト機構１４０６Ａが前進位置に切り替えられることでプロペラシャフト１４１０が正転されることによりプロペラ１４０８によって船体１２を前進させる推進力が発生する。
シフト機構１４０６Ａが後進位置に切り替えられることでプロペラシャフト１４１０が反転されることによりプロペラ１４０８によって船体１２を後進させる推進力が発生する。
シフト機構１４０６Ａが中立位置に切り替えられることでプロペラシャフト１４１０の回転が停止されることによりプロペラ１４０８による推進力の発生が停止される。

図１に示すように、転舵アクチュエータ１６は、推進機１４を転舵するために設けられており、後述する制御装置３０から与えられるハンドル２２の操作角信号に基づいて、推進機１４を転舵軸Ｚ周りに揺動させることで推進機１４の転舵角（船体１２の中心線ＣＬに対するプロペラシャフト１４１０の軸心ＸＬがなす角）を変更させるものである。

複数の操作部材であるイグニッションスイッチ２０、ハンドル２２、スロットルレバー２４は、航行（操船）を行なうために操縦者によって操作される部材である。
本実施の形態では、操作台１２０２に車幅方向に間隔をおいてイグニッションスイッチ２０、ハンドル２２、スロットルレバー２４の３つの操作部材が並べられて配置されている。

イグニッションスイッチ２０は推進機１４の始動、停止を行なうためのものである。
イグニッションスイッチ２０は、キーシリンダ２００２とイグニッションキー２００４とを有している。
イグニッションスイッチ２０は、キーシリンダ２００２に挿入されたイグニッションキー２００４がオフ位置、オン位置、始動位置のそれぞれに回動されることで、制御装置３０にオフ信号、オン信号、始動信号を与え、これにより制御装置３０がエンジン１４０４に対するバッテリからの電力の供給停止、供給を行ない、また、エンジン１４０４の始動を行なわせるものである。

ハンドル２２（操舵操作部材）は、小型船舶１０の操舵を行なうために回転され、推進機１４の転舵角を調整する。
ハンドル２２は、断面が円形状で円環状に延在するハンドル本体２２０２と、ハンドル本体２２０２のハンドルシャフト２２０４と、ハンドルシャフト２２０４とハンドル本体２２０２とを接続するスポーク２２０６とを備えている。
本実施の形態では、ハンドルシャフト２２０４は、ほぼ船体１２の前後方向に沿って延在している。

操作角センサ２２Ａ（第１検出部）は、ハンドル２２の近傍に設けられている。
操作角センサ２２Ａは、ハンドル２２の操作角をハンドル２２の操作量として検出し、検出したハンドル２２の操作角を示す操作角信号を、制御装置３０の転舵角制御部３６Ｂに供給する。
そして、制御装置３０により転舵アクチュエータ１６が駆動されることで推進機１４の転舵角の調整がなされる。

スロットルレバー２４（推進力操作部材）は、推進機１４の推進力を調整するためのものである。
スロットルレバー２４は、操作台１２０２から船体１２の前後方向に揺動可能に設けられた揺動軸２４０４と、揺動軸２４０４の先端に設けられ手により把持される被把持部２４０６とを備えている。

レバー位置センサ２４Ａ（第２検出部）は、スロットルレバー２４の近傍に設けられている。
レバー位置センサ２４Ａは、スロットルレバー２４の揺動軸２４０４の傾倒角度をスロットルレバー２４の操作量として検出し、検出した傾倒角度を示す傾倒角度信号を、後述する制御装置３０の推進力制御部３６Ａに供給する。
レバー位置センサ２４Ａから供給された傾倒角度信号は、制御装置３０から推進機ＥＣＵ１４０４Ｃに供給される。そして、推進機ＥＣＵ１４０４Ｃによりスロットルアクチュエータ１４０４Ｂおよびシフトアクチュエータ１４０６Ｂが駆動されることで推進機１４の推進力が制御される。

スロットルレバー２４は、中立範囲と、中立範囲よりも船体１２の前方の範囲の前進範囲と、中立範囲よりも船体１２の後方の範囲の後進範囲とに傾倒可能に設けられている。
スロットルレバー２４が中立範囲に位置した場合、推進機ＥＣＵ１４０４Ｃは、シフトアクチュエータ１４０６Ｂにより動力伝達機構１４０６を中立位置に切り替えると共に、スロットルアクチュエータ１４０４Ｂによってスロットルバルブ１４０４Ａを閉じ、これにより推進機１４が停止し小型船舶１０が停止する。
スロットルレバー２４が前進範囲に位置した場合、推進機ＥＣＵ１４０４Ｃは、シフトアクチュエータ１４０６Ｂによって動力伝達機構１４０６を前進位置に切り替えると共に、スロットルレバー２４の前方への傾倒角度が大きくなるほどスロットルアクチュエータ１４０４Ｂによりスロットルバルブ１４０４Ａの開度を大きく調整することでエンジン１４０４の回転数を上昇させ、小型船舶１０を前進させると共に航行速度を調整する。
スロットルレバー２４が後進範囲に位置した場合、推進機ＥＣＵ１４０４Ｃは、シフトアクチュエータ１４０６Ｂによって動力伝達機構１４０６を後進位置に切り替えると共に、スロットルレバー２４の後方への傾倒角度が大きくなるほどスロットルアクチュエータ１４０４Ｂによりスロットルバルブ１４０４Ａの開度を大きく調整することでエンジン１４０４の回転数を上昇させ、小型船舶１０を後進させると共に航行速度を調整する。

表示部２６は、操作台１２０２に設けられ、制御装置３０の表示制御部３６Ｃにより制御されることで点灯または消灯するランプである。
本実施の形態では、表示部２６は、小型船舶１０が所定速度以上で航行してる際に旋回が制御されると緑色に点灯する。
なお、本実施の形態では、表示部２６を緑色に点灯するランプを例として説明したが、他の色に点灯する構成としてもよく、また表示部２６を表示パネルとして構成し、「旋回が制御されています」等の文字やその旨を示す画像を表示してもよい。

制御装置３０は、イグニッションスイッチ２０、ハンドル２２、スロットルレバー２４の操作に応じて推進機１４の制御を行なうもの、すなわち推進機１４の始動、停止、推進機１４による推進力の調整、推進機１４の転舵角の調整などを行なうものである。
制御装置３０は、測位部３２と、基準値データベース３４と、制御部３６と、を含んで構成されている。

測位部３２は、測位衛星から受信した測位信号に基づいて小型船舶１０の位置および速度を測位して測位情報を生成する。
このような測位衛星は、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星（ＱＺＳＳ）等のＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム)で用いられるものであり、それら測位システムで使用される測位衛星の１つを用いてもよく、あるいは、２つ以上の測位衛星を組み合わせて用いてもよい。

基準値データベース３４は、推進機１４の制御を行なう場合に用いる基準値を格納している。
具体的には、後述する転舵角制御部３６Ｂが推進機１４の転舵角を制御する際に、検出したハンドル２２の操作角（操作量）と比較する基準となる操作角である基準操作角（基準操作量）を基準値として格納している。基準操作角は、例えば、所定速度以上の所定範囲ごとの速度に対応させて複数設定されている。

制御部３６は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、操作角センサ２２Ａ、レバー位置センサ２４Ａ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
制御部３６は、上記制御プログラムを実行することにより推進力制御部３６Ａ、転舵角制御部３６Ｂ、表示制御部３６Ｃとして機能する。

推進力制御部３６Ａは、検出されたスロットルレバー２４の操作量に基づいて、エンジン１４０４の回転数を制御することで、推進機１４の推進力を制御する。
本実施の形態では、スロットルレバー２４の傾倒角度をスロットルレバー２４の操作量として検出しているため、推進力制御部３６Ａは、レバー位置センサ２４Ａから供給された傾倒角度信号に基づいてエンジン１４０４の回転数を制御して推進機１４の推進力を制御する。

転舵角制御部３６Ｂは、検出されたハンドル２２の操作量に基づいて、転舵アクチュエータ１６を制御することで、推進機１４の転舵角を制御する。
転舵角制御部３６Ｂは、小型船舶１０が所定速度以上で航行している際に、検出されたハンドル２２の操作量が、予め定めた急旋回とならない最大の操作量である基準操作量を超えた場合、基準操作量以下の操作量に基づいて推進機１４の転舵角を制御する。
そして、転舵角制御部３６Ｂは、基準操作量以下の操作量に基づいて推進機１４の転舵角を制御した後、検出されたハンドル２２の操作量が基準操作量以下になった場合、検出されたハンドル２２の操作量に基づいて推進機１４の転舵角を制御する。

本実施の形態では、操作角センサ２２Ａによりハンドル２２の操作角をハンドル２２の操作量として検出してるため、転舵角制御部３６Ｂは、操作角センサ２２Ａから供給された操作角信号に基づいて推進機１４の転舵角を制御している。
転舵角制御部３６Ｂは、小型船舶１０が所定速度以上で航行している際に、検出された操作角が、予め定めた急旋回とならない最大の操作角である基準操作角を超えた場合、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する。
そして、転舵角制御部３６Ｂは、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御した後、検出されたハンドル２２の操作角が基準操作角以下になった場合、検出されたハンドル２２の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する。
なお、基準操作角は、基準値データベース３４から航行している速度に対応する基準操作角を取得する。

上述したように、基準操作角は、小型船舶１０が所定速度以上で航行している場合に、急旋回とならない最大の操作角が所定速度以上の所定範囲の速度ごとに設定されている。例えば、所定速度を８ノット（時速約１４．８ｋｍ）とした場合、基準操作角度は、８ノットから２ノットごとに、３０度、２８度、２６度と２度差ごとに設定されている。
したがって、操縦者の操作により基準操作角を超える操作がなされた場合は、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御することで小型船舶１０の急旋回を回避する。

また、転舵角制御部３６Ｂは、以下の方法により、小型船舶１０が所定速度以上で航行してると判断する。
まず、転舵角制御部３６Ｂは、スロットルレバー２４の傾倒角度に基づいて小型船舶１０が所定速度以上で航行しているか否かを判断する。
また、転舵角制御部３６Ｂは、測位部３２により生成された測位情報に基づいて、小型船舶１０が所定速度以上で航行しているか否かを判断する、
本実施の形態の転舵角制御部３６Ｂは、スロットルレバー２４の傾倒角度および測位情報の両方により小型船舶１０が所定速度以上で航行しているか否かを判断しているが、いずれか一方に基づいて判断してもよい。

表示制御部３６Ｃは、出力制御部の一例であって、小型船舶１０が所定速度以上で航行している際に、転舵角制御部３６Ｂによって基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角が制御された場合、表示部２６を緑色に点灯させることで、小型船舶１０の旋回が制御されている旨を表示する。
なお、ここでは、出力制御部の一例として表示制御部３６Ｃによる表示によって小型船舶１０の旋回が制御されている旨を操縦者に知らせているが、スピーカを設けて音声やブザーなどで報知する構成としてもよい。

次に、図４を参照して、本実施の形態にかかる船舶の旋回制御装置による旋回制御処理の流れについて説明する。
まず、転舵角制御部３６Ｂは、スロットルレバー２４の傾倒角度および測位情報に基づいて、小型船舶１０が所定速度以上で航行しているか否かを判断する（ステップＳ１０）。
小型船舶１０が所定速度未満で走行している場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。

一方、小型船舶１０が所定速度以上で航行している場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、転舵角制御部３６Ｂは、ハンドル２２の操作角が基準データベース３４から取得した基準操作角を超えたか否かを判断する（ステップＳ１２）。
ハンドル２２の操作角が基準操作角を超えた場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、急旋回となる恐れがあるため、転舵角制御部３６Ｂは、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する（ステップＳ１４）。

そして、転舵角制御部３６Ｂは、ハンドル２２の操作角が基準操作角以下になったか否かを判断する（ステップＳ１６）。
ハンドル２２の操作角が基準操作角以下になっていない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、継続して基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する（ステップＳ１４）。

一方、ハンドル２２の操作角が基準操作角以下になった場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、転舵角制御部３６Ｂは、検出されたハンドル２２の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する（ステップＳ１８）。
また、ステップＳ１２において、ハンドル２２の操作角が基準操作角以下である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）はステップＳ１８に進み、転舵角制御部３６Ｂは、検出されたハンドル２２の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する（ステップＳ１８）。

このように、本実施の形態によれば、推進機１４の転舵角を調整するために操縦者によって操作されるハンドル２２（操舵操作部材）と、ハンドル２２の操作角（操作量）を検出する操作角センサ（第１検出部）と、検出されたハンドル２２の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する転舵角制御部３６Ｂとを備え、小型船舶１０が所定速度以上で航行している際に、検出されたハンドル２２の操作角が、予め定めた急旋回とならない最大の操作角である基準操作角を超えた場合、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する。
したがって、小型船舶１０が所定速度以上で航行している際に、操縦者によってハンドル２２を基準操作角を超えた操作角で操作されてしまった場合でも、操縦者による操作に基づく急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。
また、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御した後、検出されたハンドル２２の操作角が基準操作角以下になった場合、検出されたハンドル２２の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御するようにすると、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御して旋回した後に操縦者による操作に基づく推進機１４の転舵角の制御に切り替えるため、船舶の急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。

また、推進機１４の転舵角を調整するための操舵操作部材をハンドル２２で構成しているため、操縦者による操作を容易にするとともに、ハンドル２２の操作角と基準操作角とを比較することで操縦者による操作に基づく急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。
また、基準操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御した後、検出されたハンドル２２の操作角が基準操作角以下になった場合、検出されたハンドル２２の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御して旋回していたため、操縦者による操作に基づく推進機１４の転舵角の制御に切り替えても急旋回となることを回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。

また、推進機１４をエンジン１４０４とプロペラ１４０８とを含んで構成し、エンジン１４０４の駆動力がプロペラ１４０８に伝達されることでプロペラ１４０８を回転させて推進力を発生させるようにすると、エンジン１４０４の回転数を制御することで推進機１４の推進力を制御できるため、推進機１４の推進力を的確に制御して急旋回を回避することができる。
また、スロットルレバー２４の傾倒角度に基づいて小型船舶１０が所定速度以上で航行しているか否かを判断できるため、小型船舶１０が所定速度以上で航行しているかを容易に判断できる。
また、小型船舶１０の位置および速度を測位して測位情報を生成する測位部３２を備え、測位情報に基づいて小型船舶１０が所定速度以上で航行しているか否かを判断できるため、小型船舶１０が所定速度以上で航行しているかを容易に判断できる。
また、基準操作角に基づいて推進機１４の転舵角が制御された場合、小型船舶１０の旋回が制御されている旨を表示する表示制御部３６Ｃを備えているため、操縦者が旋回を制御されている状況を把握することができ、利便性の向上を図る上で有利となる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、ハンドル２２の操作角が基準操作角を超えた場合、基準操作角以下の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御するものであった。
これに対して、第２の実施の形態では、さらに、ハンドル２２の操作角が基準操作角を超えた場合、小型船舶１０の速度を低下させる点が異なっている。
なお、以下の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同様な個所、部材に同一の符号を付してその説明を省略し、第１の実施の形態と異なった個所について重点的に説明する。

推進力制御部３６Ａは、第１の実施の形態の機能に加え、小型船舶１０が所定速度以上で航行している際に、検出されたハンドル２２の操作量が、予め定めた急旋回とならない最大の操作量である基準操作量を超えた場合、推進機１４の推進力を低下させる。
そして、推進力制御部３６Ａは、推進機１４の推進力を低下させた後、検出されたハンドル２２の操作量が基準操作量以下になった場合、検出されたスロットルレバー２４の操作量に基づいて推進機１４の推進力を制御する。

本実施の形態では、操作角センサ２２Ａによりハンドル２２の操作角をハンドル２２の操作量として検出し、レバー位置センサ２４Ａによりスロットルレバー２４の傾倒角度をスロットルレバー２４の操作量として検出しているため、推進力制御部３６Ａは、小型船舶１０が所定速度以上で航行している際に、検出されたハンドル２２の操作角が、予め定めた急旋回とならない最大の操作角である基準操作角を超えた場合、推進機１４の推進力を低下させる。
そして、推進力制御部３６Ａは、推進機１４の推進力を低下させた後、検出されたハンドル２２の操作角が基準操作角以下になった場合、供給されたスロットレバー２４の傾倒角信号に基づいて推進機１４の推進力を制御する。なお、推進機１４の推進力をどのくらい低下させるかは、予め設定しておけばよい。

次に、図５を参照して、本実施の形態にかかる船舶の旋回制御装置による旋回制御処理の流れについて説明する。
転舵角制御部３６Ｂによる小型船舶１０が所定速度以上で航行しているか否かの判断から、基準操作角以下の操作角に基づく推進機１４の転舵角の制御までの処理（ステップＳ２０～２４）は、第１の実施の形態と同様である（ステップＳ１０～１４）。

ステップＳ２４の処理の後、推進力制御部３６Ａは、推進機１４の推進力を低下させて小型船舶１０の速度を所定速度に低下させる（ステップＳ２６）。
そして、転舵角制御部３６Ｂは、ハンドル２２の操作角が基準操作角以下になったか否かを判断する（ステップＳ２８）。
ハンドル２２の操作角が基準操作角以下になっていない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、継続して基準操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する（ステップＳ２４）。

一方、ハンドル２２の操作角が基準操作角以下になった場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、転舵角制御部３６Ｂは、、検出されたハンドル２２の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御する（ステップＳ３０）。
そして、推進力制御部３６Ａは、スロットレバー２４の傾倒角度に基づいて推進機１４の推進力を制御する（ステップＳ３２）。
また、ステップＳ２２において、ハンドル２２の操作角が基準操作角以下である場合（ステップＳ２２：ＮＯ）はステップＳ３０に進み、転舵角制御部３６Ｂが検出されたハンドル２２の操作角に基づいて推進機１４の転舵角を制御し（ステップＳ３０）、推進力制御部３６Ａがスロットレバー２４の傾倒角度に基づいて推進機１４の推進力を制御する（ステップＳ３２）。

このように、本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
小型船舶１０が所定速度以上で航行している際に、検出されたハンドル２２の操作角（操作量）が基準操作角（基準操作量）を超えた場合、推進機１４の推進力を低下させるようにすると、旋回時の小型船舶１０の速度を低下させて旋回し易くすることができ、操縦者による操作に基づく急旋回をより確実に回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。
また、推進機１４の推進力を低下させた後、検出されたハンドル２２の操作角が基準操作角以下になった場合、検出されたスロットルレバー２５の傾倒角度に基づいて推進機１４の推進力を制御するようにすると、旋回時に低下させた小型船舶１０の速度を戻し迅速に目的地へ向かうことができ、利便性の向上を図る上で有利となる。
また、推進機１４の推進力を調整するための推進力操作部材をスロットルレバー２４で構成しているため、操縦者による操作を容易にするとともに、操縦者による操作に基づく急旋回を回避でき、利便性の向上を図る上で有利となる。

１０ 小型船舶
１２ 船体
１４ 推進機
１４ スロットルレバー
１６ 転舵アクチュエータ
２０ イグニッションスイッチ
２２ ハンドル
２２Ａ 操作角センサ
２４ スロットルレバー
２４Ａ レバー位置センサ
２６ 表示部
３０ 制御装置
３２ 測位部
３４ 基準値データベース
３６ 制御部
３６Ａ 推進力制御部
３６Ｂ 転舵角制御部
３６Ｃ 表示制御部
１４０４ エンジン
１４０４Ａ スロットルバルブ
１４０４Ｂ スロットルアクチュエータ
１４０６ 動力伝達機構
１４０６Ａ シフト機構
１４０６Ｂ シフトアクチュエータ
１４０８ プロペラ
１４１０ プロペラシャフト

Claims (11)

1. 船舶の旋回制御装置であって、
   船体と、
   前記船体を推進させる推進機と、
   前記推進機の転舵角を調整するために操縦者によって操作される操舵操作部材と、
   前記操舵操作部材の操作量を検出する第１検出部と、
   検出された前記操舵操作部材の操作量に基づいて前記推進機の転舵角を制御する転舵角制御部と、を備え、
   前記転舵角制御部は、前記船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された前記操舵操作部材の操作量が、予め定めた急旋回とならない最大の操作量である基準操作量を超えた場合、前記基準操作量以下の操作量に基づいて前記推進機の転舵角を制御する、
   ことを特徴とする船舶の旋回制御装置。
2. 前記転舵角制御部は、前記基準操作量以下の操作量に基づいて前記推進機の転舵角を制御した後、検出された前記操舵操作部材の操作量が前記基準操作量以下になった場合、検出された前記操舵操作部材の操作量に基づいて前記推進機の転舵角を制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の船舶の旋回制御装置。
3. 前記推進機の推進力を制御する推進力制御部をさらに備え、
   前記推進力制御部は、前記船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された前記操舵操作部材の操作量が前記基準操作量を超えた場合、前記推進機の推進力を低下させる、
   ことを特徴とする請求項２記載の船舶の旋回制御装置。
4. 前記推進機の推進力を調整するために操縦者によって操作される推進力操作部材と、
   前記推進力操作部材の操作量を検出する第２検出部と、をさらに備え、
   前記推進力制御部は、前記推進機の推進力を低下させた後、検出された前記操舵操作部材の操作量が前記基準操作量以下になった場合、検出された前記推進力操作部材の操作量に基づいて前記推進機の推進力を制御する、
   ことを特徴とする請求項３記載の船舶の旋回制御装置。
5. 前記操舵操作部材は、円環状のハンドルであって、
   前記第１検出部は、前記ハンドルの操作角を前記操舵操作部材の操作量として検出し、検出した前記操作角を示す操作角信号を前記転舵角制御部に供給し、
   前記転舵角制御部は、供給された前記操作角信号に基づいて前記推進機の転舵角を制御し、前記船舶が所定速度以上で航行している際に、検出された前記操作角が、予め定めた急旋回とならない最大の操作角である基準操作角を超えた場合、前記基準操作角以下の操作角に基づいて前記推進機の転舵角を制御する、
   ことを特徴とする請求項４記載の船舶の旋回制御装置。
6. 前記転舵角制御部は、前記基準操作角以下の操作角に基づいて前記推進機の転舵角を制御した後、検出された前記操舵操作部材の操作角が前記基準操作角以下になった場合、検出された前記操舵操作部材の操作角に基づいて前記推進機の転舵角を制御する、
   ことを特徴とする請求項５記載の船舶の旋回制御装置。
7. 前記推進力操作部材は、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有するスロットルレバーであって、
   前記第２検出部は、前記スロットルレバーの傾倒角度を前記推進力操作部材の操作量として検出し、検出した前記傾倒角度を示す傾倒角度信号を前記推進力制御部に供給し、
   前記推進力制御部は、前記推進機の推進力を低下させた後、検出された前記操作角が前記基準操作角以下になった場合、供給された前記傾倒角信号に基づいて前記推進機の推進力を制御する、
   ことを特徴とする請求項６記載の船舶の旋回制御装置。
8. 前記推進機は、エンジンとプロペラとを含んで構成され、前記エンジンの駆動力が前記プロペラに伝達されることでプロペラを回転させて推進力を発生させ、
   前記推進力制御部は、前記エンジンの回転数を制御することで前記推進機の推進力を制御する、
   ことを特徴とする請求項７記載の船舶の旋回制御装置。
9. 前記転舵角制御部は、前記スロットルレバーの前記傾倒角度に基づいて前記船舶が所定速度以上で航行しているか否かを判断する、
   ことを特徴とする請求項７または８記載の船舶の旋回制御装置。
10. 前記船舶の位置および速度を測位して測位情報を生成する測位部をさらに備え、
    前記転舵角制御部は、前記測位情報に基づいて前記船舶が所定速度以上で航行しているか否かを判断する、
    ことを特徴とする請求項１～９のいずれか一項記載の船舶の旋回制御装置。
11. 前記転舵角制御部によって前記基準操作量以下の操作量に基づいて前記推進機の転舵角が制御された場合、前記船舶の旋回が制御されている旨を出力する出力制御部をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項記載の船舶の旋回制御装置。

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