JP2023068837A - 船舶推進システムおよび船舶 - Google Patents

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Abstract

【課題】推進機の駆動に伴う環境負荷を極力低減しながら、フィッシュポイント(登録商標)(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御における位置保持精度を向上させることが可能な船舶推進システムおよび船舶を提供する。【解決手段】この船舶推進システム102は、主推進機1と、電気モータ23を含み、主推進機1よりも最大出力P20が小さい補助推進機2と、フィッシュポイントの制御を行う制御部6とを、備え、制御部6は、フィッシュポイントの制御において、主推進機1の主プロペラ10を停止させた状態で、補助推進機2の補助プロペラ20を駆動させることにより、船体101を回頭するように構成されている。【選択図】図1

Description

この発明は、船舶推進システムおよび船舶に関する。
従来、主推進機と補助推進機とを備える船舶推進システムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、主推進機と、補助推進機と、船体をユーザが指定した目標地点に維持する制御を行う制御装置とを備える自動復帰航行装置が開示されている。上記の制御装置は、主推進機および補助推進機を停止させた状態で、船体から目標地点までの距離が所定距離を超えた場合、補助推進機のみを駆動させて船体を目標地点に移動させる(復帰させる)ように構成されている。なお、制御装置は、船体が目標地点に復帰した場合、補助推進機を再び停止させる。船体を目標地点に復帰させる制御では、主推進機および補助推進機の両方が駆動されるのではなく、補助推進機のみが駆動される。なお、補助推進機は、推力を発生させた際に船体に回転モーメントが加わるように平面視で船体の左右方向の中心線に対して偏った位置に配置されており、船体に対して転舵して推力の向きを変えるようには構成されてはおらず、上記回転モーメントによる旋回により、船体を目標地点に移動させる(復帰させる)ように構成されている。なお、旋回とは、船首の方位を徐々に変えながら、前進または後進することを意味する。したがって、旋回時には、船体の位置が維持されない。
特開2000-344193号公報
ここで、上記特許文献1には明記されていないが、従来より、回頭により船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、船体を前後方向に移動させることにより船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御(フィッシュポイント(登録商標)の制御)が知られている。このような自動操船の制御に上記特許文献1に記載の船体を目標地点に復帰させる制御を適用した場合には、主推進機および補助推進機の両方を駆動させるのではなく、補助推進機のみを駆動させる制御が行われると考えられる。しかしながら、この場合には、補助推進機だけでは、船体を目標ポイントに移動させる(復帰させる)ために、船体の位置が維持されない旋回をしなければならず、船体の向きを調整する際に船体の位置も変わってしまうため、位置保持精度が低いと考えられる。なお、近年、船舶の分野では、SDGs(Sustainable Development Goals)の観点から船舶の推進機の駆動に伴う二酸化炭素の排出量を低減することなどの環境負荷を低減することが望まれている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、推進機の駆動に伴う環境負荷を極力低減しながら、主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御における位置保持精度を向上させることが可能な船舶推進システムおよび船舶を提供することである。
上記の課題を解決するために、この発明の第1の局面による船舶推進システムは、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された主推進機と、推力を発生させる補助推進部を駆動させる電気モータを含み、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成され、主推進機よりも最大出力が小さい補助推進機と、船体を回頭することにより船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、船体を前後方向に移動させることにより船首または船尾が目標ポイントに向けられた船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御を行う制御部とを、備え、制御部は、自動操船の制御において、主推進機の推力を発生させる主推進部を停止させた状態で、補助推進部を駆動させることにより、船体を回頭するように構成されている。ここで、回頭とは、船体の前進または後進を伴う旋回とは異なり、船体の位置を維持しながら船首の方位を変えることを意味する。
この第1の局面による船舶推進システムでは、上記のように、船体を回頭することにより船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、船体を前後方向に移動させることにより船首または船尾が目標ポイントに向けられた船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御(フィッシュポイント(登録商標)の制御)において、主推進機の主推進部を停止させた状態で、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された補助推進機の電気モータにより駆動される補助推進部を駆動させることにより、船体を回頭する制御を行う制御部を設ける。これによって、船体の位置が維持されるように、補助推進機を左右方向に回動させて補助推進機により船体を回頭させることができる。すなわち、船体の前進または後進を伴う旋回とは異なり、補助推進機により船体の位置を維持しながら船体の向きを変えることができる。その結果、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御における位置保持精度を向上させることができる。また、補助推進機を、推力を発生させる補助推進部を駆動させる電気モータを含むように構成する。これによって、補助推進機をエンジン式の推進機とした場合と比較して、補助推進機からの二酸化炭素の排出量を低減することができる。以上により、推進機の駆動に伴う環境負荷を極力低減しながら、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御における位置保持精度を向上させることができる。
上記第1の局面による船舶推進システムにおいて、好ましくは、主推進機は、船尾に取り付けられ、船体の左右方向の中心線上に配置され、補助推進機は、船尾に取り付けられ、船体の左右方向の一方に偏って配置されている。このように構成すれば、補助推進機を主推進機よりも船体の重心から離れた位置に配置することができるので、回頭時に補助推進機により比較的大きな回転モーメントを発生させることができる。このため、より迅速に回頭を行うことができる。
上記第1の局面による船舶推進システムにおいて、好ましくは、制御部は、自動操船の制御において、補助推進機の補助推進部を停止させた状態で、主推進機の主推進部を駆動させることにより、船体を前後方向に移動させるように構成されている。このように構成すれば、船体の回頭と船体の前後方向への移動とを異なる推進機により行うことができるので、船体の回頭と船体の前後方向への移動との切り換えをスムーズに行うことができる。
上記第1の局面による船舶推進システムにおいて、好ましくは、制御部は、自動操船の制御において、主推進機を左右方向に回動させることなく主推進部を停止させた状態で、補助推進部を駆動させることにより、船体を回頭するように構成されている。このように構成すれば、回頭時に主推進機が左右方向に回動することがないので、主推進機の左右方向に回動に伴い船体が揺れることを防止することができる。また、主推進機から発生する音を小さくすることができるので、釣りの際に魚が逃げてしまうことなどを抑制することができる。
この場合、好ましくは、主推進機は、自動操船の制御において補助推進部を駆動させることによって船体を回頭する際に、主推進部を停止させた状態で、主推進部の舵角として船体の左右方向の中心線に沿った舵角を保持するように構成されている。このように構成すれば、回頭時において、主推進機を主推進部の舵角として船体の左右方向の中心線に沿った舵角で待機させておくことができるので、回頭の完了後に主推進機の舵角を変えることなく即座に主推進部から前後方向への推力を発生させることができる。
上記第1の局面による船舶推進システムにおいて、好ましくは、制御部は、船体の位置を保持しながら、船体をその場で船体の重心回りに回頭させるように構成されている。このように構成すれば、船体の位置を略変えることなくその場で回頭を実現することができるので、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御における位置保持精度をより向上させることができる。
この場合、好ましくは、補助推進機は、主推進機よりも、推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲が大きくなるように構成されている。このように構成すれば、主推進機よりも推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲が大きい電気モータ駆動(電動)の補助推進機により、船体の位置の変化が小さくなるように回頭する(その場回頭する)ことができる。
上記制御部が補助推進部を停止させた状態で主推進部を駆動させることにより船体を前後方向に移動させる構成において、好ましくは、主推進機および補助推進機の推力の大きさのレベルを調整する操作を受け付ける推力調整操作部をさらに備え、自動操船の制御において、推力調整操作部が推力のレベルを所定のレベル以下にする操作を受け付けたことに基づいて、補助推進部を停止させた状態で主推進部を駆動させて船体の前後方向への移動を行う第1駆動状態から、主推進部を停止させた状態で補助推進部を駆動させて船体の前後方向への移動を行う第2駆動状態に切り換えるように構成されている。このように構成すれば、第1駆動状態から第2駆動状態に切り換えることにより、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御において、船体の回頭および前後方向への移動の両方を電気モータにより駆動する補助推進部により行うことができるので、フィッシュポイントの制御における静音性を向上させることができるとともに、環境負荷を低減することができる。
上記第1の局面による船舶推進システムにおいて、好ましくは、制御部は、自動操船の制御において、船体を回頭させる制御と、船体を前後方向に移動させる制御とを異なるタイミングで行うように構成されている。このように構成すれば、船首の方位を変える回頭と、船体の位置を変える前後方向への移動とを切り分けることにより、回頭時に船体の位置が変化することを抑制することができるとともに、移動時に船首の方位が変化することを抑制することができる。
上記第1の局面による船舶推進システムにおいて、好ましくは、主推進機は、主推進部としての主プロペラを駆動させるエンジンを含み、船体の左右方向の中心線上に配置されたエンジン式船外機であり、補助推進機は、電気モータにより補助推進部としての補助プロペラを駆動させるように構成され、船体の左右方向の一方に偏って配置された電動式船外機である。このように構成すれば、電動式船外機の駆動に伴う環境負荷を低減することができるとともに、エンジン式船外機および電動式船外機が設けられた船体のフィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御を実現することができる。
この発明の第2の局面による船舶推進システムは、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された主推進機と、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成され、主推進機よりも最大出力が小さい補助推進機と、船体を回頭することにより船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、船体を前後方向に移動させることにより船首または船尾が目標ポイントに向けられた船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御を行う制御部とを、備え、制御部は、自動操船の制御において、主推進機の推力を発生させる主推進部を停止させた状態で、補助推進機の推力を発生させる補助推進部を駆動させることにより、船体を回頭するように構成されている。
この第2の局面による船舶推進システムでは、上記のように、船体を回頭することにより船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、船体を前後方向に移動させることにより船首または船尾が目標ポイントに向けられた船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御(フィッシュポイント(登録商標)の制御)において、主推進機の主推進部を停止させた状態で、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された補助推進機の電気モータにより駆動される補助推進部を駆動させることにより、船体を回頭する制御を行う制御部を設ける。これによって、船体の位置が維持されるように、補助推進機を左右方向に回動させて補助推進機により船体を回頭させることができる。すなわち、船体の前進または後進を伴う旋回とは異なり、補助推進機により船体の位置を維持しながら船体の向きを変えることができる。その結果、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御における位置保持精度を向上させることができる。
この発明の第3の局面による船舶は、船体と、船体に設けられえる船舶推進システムと、を備え、船舶推進システムは、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された主推進機と、推力を発生させる補助推進部を駆動させる電気モータを有し、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成され、主推進機よりも最大出力が小さい補助推進機と、船体を回頭することにより船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、船体を前後方向に移動させることにより船首または船尾が目標ポイントに向けられた船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御を行う制御部とを、含み、制御部は、自動操船の制御において、主推進機の推力を発生させる主推進部を停止させた状態で、補助推進部を駆動させることにより、船体を回頭するように構成されている。
この第3の局面による船舶では、上記のように、船体を回頭することにより船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、船体を前後方向に移動させることにより船首または船尾が目標ポイントに向けられた船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御(フィッシュポイント(登録商標)の制御)において、主推進機の主推進部を停止させた状態で、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された補助推進機の電気モータにより駆動される補助推進部を駆動させることにより、船体を回頭する制御を行う制御部を設ける。これによって、船体の位置が維持されるように、補助推進機を左右方向に回動させて補助推進機により船体を回頭させることができる。すなわち、船体の前進または後進を伴う旋回とは異なり、補助推進機により船体の位置を維持しながら船体の向きを変えることができる。その結果、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御における位置保持精度を向上させることができる。また、補助推進機を、推力を発生させる補助推進部を駆動させる電気モータを含むように構成する。これによって、補助推進機をエンジン式の推進機とした場合と比較して、補助推進機からの二酸化炭素の排出量を低減することができる。以上により、推進機の駆動に伴う環境負荷を極力低減しながら、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御における位置保持精度を向上させることができる。
上記第3の局面による船舶において、好ましくは、主推進機は、船尾に取り付けられ、船体の左右方向の中心線上に配置され、補助推進機は、船尾に取り付けられ、船体の左右方向の一方に偏って配置されている。このように構成すれば、補助推進機を主推進機よりも船体の重心から離れた位置に配置することができるので、回頭時に補助推進機により比較的大きな回転モーメントを発生させることができる。このため、より迅速に回頭を行うことができる。
上記第3の局面による船舶において、好ましくは、制御部は、自動操船の制御(フィッシュポイントの制御)において、補助推進機の補助推進部を停止させた状態で、主推進機の主推進部を駆動させることにより、船体を前後方向に移動させるように構成されている。このように構成すれば、船体の回頭と船体の前後方向への移動とを異なる推進機により行うことができるので、船体の回頭と船体の前後方向への移動との切り換えをスムーズに行うことができる。
上記第3の局面による船舶において、好ましくは、制御部は、自動操船の制御(フィッシュポイントの制御)において、主推進機を左右方向に回動させることなく主推進部を停止させた状態で、補助推進部を駆動させることにより、船体を回頭するように構成されている。このように構成すれば、回頭時に主推進機が左右方向に回動することがないので、主推進機の左右方向に回動に伴い船体が揺れることを防止することができる。また、主推進機から発生する音を小さくすることができるので、釣りの際に魚が逃げてしまうことなどを抑制することができる。
この場合、好ましくは、主推進機は、自動操船の制御において補助推進部を駆動させることによって船体を回頭する際に、主推進部を停止させた状態で、主推進部の舵角として船体の左右方向の中心線に沿った舵角を保持するように構成されている。このように構成すれば、回頭時において、主推進機を主推進部の舵角として船体の左右方向の中心線に沿った舵角で待機させておくことができるので、回頭の完了後に主推進機の舵角を変えることなく即座に主推進部から前後方向への推力を発生させることができる。
上記第3の局面による船舶において、好ましくは、制御部は、船体の位置を保持しながら、船体をその場で船体の重心回りに回頭させるように構成されている。このように構成すれば、船体の位置を略変えることなくその場で回頭を実現することができるので、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御における位置保持精度をより向上させることができる。
この場合、好ましくは、補助推進機は、主推進機よりも、推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲が大きくなるように構成されている。このように構成すれば、主推進機よりも推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲が大きい電気モータ駆動(電動)の補助推進機により、船体の位置の変化が小さくなるように回頭する(その場回頭する)ことができる。
上記制御部が補助推進部を停止させた状態で主推進部を駆動させることにより船体を前後方向に移動させる構成において、好ましくは、船舶推進システムは、主推進機および補助推進機の推力の大きさのレベルを調整する操作を受け付ける推力調整操作部をさらに含み、自動操船の制御において、推力調整操作部が推力のレベルを所定のレベル以下にする操作を受け付けたことに基づいて、補助推進部を停止させた状態で主推進部を駆動させて船体の前後方向への移動を行う第1駆動状態から、主推進部を停止させた状態で補助推進部を駆動させて船体の前後方向への移動を行う第2駆動状態に切り換えるように構成されている。このように構成すれば、第1駆動状態から第2駆動状態に切り換えることにより、フィッシュポイント(主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船)の制御において、船体の回頭および前後方向への移動の両方を電気モータにより駆動する補助推進部により行うことができるので、フィッシュポイントの制御における静音性を向上させることができるとともに、環境負荷を低減することができる。
上記第3の局面による船舶において、好ましくは、制御部は、自動操船の制御において、船体を回頭させる制御と、船体を前後方向に移動させる制御とを異なるタイミングで行うように構成されている。このように構成すれば、船首の方位を変える回頭と、船体の位置を変える前後方向への移動とを切り分けることにより、回頭時に船体の位置が変化することを抑制することができるとともに、移動時に船首の方位が変化することを抑制することができる。
本発明によれば、上記のように、推進機の駆動に伴う環境負荷を極力低減しながら、主推進機および補助推進機が設けられた船体の船首または船尾を回頭により目標ポイントに向けるとともに船体を前後方向に移動させて船体を目標ポイントに維持する自動操船の制御における位置保持精度を向上させることができる。
実施形態による船舶推進システムおよび船体を備える船舶を示した模式図である。 実施形態による船舶推進システムの主推進機を示した側面図である。 実施形態による船舶推進システムの補助推進機を示した側面図である。 実施形態による船舶推進システムおよび船体を備える船舶のブロック図である。 実施形態による主推進機のエンジンの出力域、および、補助推進機の電気モータの出力域について説明するための図である。 実施形態による船舶推進システムのジョイスティックを示した図である。 実施形態による船舶推進システムの表示装置のフィッシュポイントの制御の際の表示例を示した図である。 実施形態による船舶推進システムの制御部による船体の回頭の制御について説明するための図である。 実施形態による船舶推進システムの制御部による船体の前後移動の制御について説明するための図である。 実施形態による船舶推進システムの制御部が実行するフィッシュポイントの制御処理のフローチャートである。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
(船舶の構成)
図1~図10を参照して、実施形態による船舶推進システム102を備えた船舶100の構成について説明する。
なお、図中のFWDは、船舶100の前後方向のうちの前進方向を示しており、BWDは、船舶100の後進方向を示している。図中のRは、船舶100の左右方向(前後方向と直交する方向)の右舷(スターボード)方向を示している。図中のLは、船舶100の左右方向の左舷(ポートサイド)方向を示している。
図1に示すように、船舶100は、船体101と、船体101に設けられる船舶推進システム102とを備えている。船体101は、たとえば、ユーザが魚釣りを行うための釣り用船舶、または、ユーザが漁を行うための漁船などの船体である。
(船舶推進システムの構成)
船舶推進システム102は、主推進機1と、補助推進機2と、ジョイスティック3と、航行に関する情報などを表示する表示装置4と、方位センサ5aと、位置センサ5bと、制御部6とを備えている。ジョイスティック3、表示装置4、方位センサ5a、位置センサ5bおよび制御部6は、船体101に搭載されている。
船舶推進システム102(制御部6)は、船体101を回頭することにより船体101の船尾101b(または船首101a)を目標ポイントA1(図7参照)に向けるとともに、船体101を前後方向に移動させることにより船首101aまたは船尾101bが目標ポイントA1に向けられた船体101を目標ポイントA1に維持するフィッシュポイント(登録商標)の制御を行うように構成されている。フィッシュポイントの制御は、特許請求の範囲の「自動操船の制御」の一例である。
また、制御部6は、フィッシュポイントの制御において、主推進機1の推力を発生させる主プロペラ10を停止させた状態で、補助プロペラ20を駆動させることにより、船体101を回頭するように構成されている。フィッシュポイントの制御では、ユーザが操船を行うことなく、自動で船体101の回頭および前後移動が行われる。フィッシュポイントの制御の詳細については後述する。主プロペラ10は、特許請求の範囲の「主推進部」の一例である。補助プロペラ20は、特許請求の範囲の「補助推進部」の一例である。
(船舶推進システムの「主推進機」の構成)
図2および図4に示す主推進機1は、船体101の船尾101b(トランサム)に1つのみ取り付けられている。主推進機1は、推力を発生させる主プロペラ10を駆動させるエンジン12を含むエンジン式船外機である。主推進機1は、船体101の左右方向の中心線α上に配置されている。主推進機1は、左右方向に回動して主プロペラ10の推力の向きを変更可能に構成されている。
主推進機1は、主推進機本体1aと、主推進機本体1aに設けられる転舵機構1bとを備えている。主推進機本体1aは、転舵機構1bを介して船体101の船尾101bに取り付けられている。
主推進機本体1aは、主プロペラ10と、ECU(エンジンコントロールユニット)11と、エンジン12と、カウル13と、シフトアクチュエータ14と、ドライブシャフト15と、ギア部16と、プロペラシャフト17と、SCU(ステアリングコントロールユニット)18とを備えている。
ECU11は、たとえば、制御回路として構成されており、CPU(Central Processing Unit)を含んでいる。ECU11は、制御部6の指令に基づいて、エンジン12の駆動を制御するように構成されている。
エンジン12は、主プロペラ10の駆動源である。エンジン12は、主推進機1の上部に設けられており、ガソリンや軽油などの爆発燃焼により駆動される内燃機関により構成されている。エンジン12は、カウル13により覆われている。一例ではあるが、エンジン12の出力域P1の最大出力P20は、約200馬力である(図5参照)。
シフトアクチュエータ14は、ギア部16の噛み合いを切り換えることにより、主推進機1のシフト状態を前進状態(シフトF)、後進状態(シフトR)および中立状態(シフトN)のうちいずれかに切り換えるように構成されている。主推進機1のシフト状態が前進状態である場合には、主プロペラ10からFWD側に向かって推力が発生し、シフト状態が後進状態である場合には、主プロペラ10からBWD側に向かって推力が発生し、シフト状態が中立状態である場合には、主プロペラ10から推力が発生しない。
なお、シフト状態が切り換えられる際、主推進機1は、ギア部16の噛み合い状態が変わるため、ギア部16においてシフトショックが発生する。すなわち、シフト状態が切り換えられる際、主推進機1のギア部16から比較的大きな音および振動が発生する。
ドライブシャフト15は、エンジン12の動力を伝達可能にエンジン12のクランクシャフト(図示せず)に連結されている。ドライブシャフト15は、主プロペラ10が水中に配置された状態で、エンジン12の直下に延びている。
ギア部16は、ドライブシャフト15の回転力をプロペラシャフト17に伝達するように構成されている。プロペラシャフト17は、後端に主プロペラ10が取り付けられている。主プロペラ10は、水中で回転することにより、プロペラシャフト17の軸方向に推力を発生させるように構成されている。主プロペラ10は、シフト状態によって切り換えられる回転方向に応じて、推力の向きを前後で切り換えて船体101を前進または後進させるように構成されている。
SCU18は、たとえば、制御回路として構成されており、CPU(Central Processing Unit)を含んでいる。SCU18は、制御部6の指令に基づいて、転舵機構1bの駆動を制御するように構成されている。
転舵機構1bは、上下方向に延びるステアリングシャフト19を回動中心軸として、主推進機本体1aを左右方向に回動させるように構成されている。すなわち、転舵機構1bは、主推進機本体1aの左右方向の向きを変えるための機構である。主推進機本体1aの左右方向の向きが変わると、主推進機本体1aの向きに合わせて主プロペラ10の推力の向きも変わる。
一例ではあるが、主推進機1の推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲θ1(図1参照)は、約60度(片側30度)である。また、一例ではあるが、転舵機構1bは、ステアリングシャフト19に回転力を付与する油圧シリンダー(図示せず)や、油圧シリンダーを駆動させるために油を圧送する電動ポンプ(図示せず)などにより構成されている。
(船舶推進システムの「補助推進機」の構成)
図3および図4に示す補助推進機2は、船体101の船尾101b(トランサム)に1つのみ取り付けられている。補助推進機2は、推力を発生させる補助プロペラ20を駆動させる電気モータ23を含む電動式船外機である。補助推進機2は、船体101の左右方向の一方に偏って配置されている。詳細には、補助推進機2は、船体101の左右方向の中心線α(図1参照)の左方に配置されている。補助推進機2は、左右方向に回動して補助プロペラ20の推力の向きを変更可能に構成されている。
補助推進機2は、補助プロペラ20と、ダクト21と、MCU(モーターコントロールユニット)22と、電気モータ23と、カウル24と、SCU(ステアリングコントロールユニット)25と、転舵機構26とを備えている。
ダクト21は、補助プロペラ20が水中に配置された状態で補助推進機2の下部に設けられている。ダクト21は、円筒形状を有しており、内周側で補助プロペラ20を回転可能に支持している。図3では、補助プロペラ20の回転の中心位置を中心軸線βにより示している。すなわち、補助プロペラ20は、中心軸線βに沿った方向に推力を発生させるように構成されている。
MCU22は、たとえば、制御回路として構成されており、CPU(Central Processing Unit)を含んでいる。MCU22は、制御部6の指令に基づいて、電気モータ23の駆動を制御するように構成されている。
電気モータ23は、補助プロペラ20の駆動源である。電気モータ23は、船体101などに搭載されたバッテリ(図示せず)の電力により駆動するように構成されている。補助推進機2の電気モータ23の最大出力P20は、主推進機1のエンジン12の最大出力P10よりも小さい(図5参照)。一例ではあるが、電気モータ23の出力域P2の最大出力P20は、約20馬力である。
電気モータ23は、ダクト21に一体的に設けられる固定子23aと、補助プロペラ20に一体的に設けられる回転子23bとを含んでいる。
カウル24は、電気配線などが露出することがないように補助推進機2の上部を覆っている。なお、カウル24は、左右方向における推力の向きを変更する際に、補助プロペラ20のように左右方向に回動することはない。すなわち、補助推進機2は、転舵機構1bを除く主推進機本体1aの全体を左右方向に回動させる主推進機1とは異なり、転舵機構26を除く補助推進機2(補助推進機本体)の全体を左右方向に回動させるのではなく、補助推進機2の下方側の一部(ダクト21および補助プロペラ20など)のみを回動させるように構成されている。
したがって、補助推進機2は、主推進機1のエンジン12のような比較的大きな構成を左右方向に回動させる必要がないため、推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲θ2(図1参照)が比較的大きい。一例ではあるが、補助推進機2の推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲θ2は、約140度(片側70度)である。
補助プロペラ20は、水中で回転することにより推力を発生させるように構成されている。補助プロペラ20は、駆動源が電気モータ23であるため、主推進機1のようなシフトショックを発生させることなく、自在に正転、逆転(前後方向の推力の向き)および停止を切り換えることが可能に構成されている。すなわち、電気モータ23は、エンジン12と比較して静音性に優れている。
SCU25は、たとえば、制御回路として構成されており、CPU(Central Processing Unit)を含んでいる。SCU25は、制御部6の指令に基づいて、転舵機構26の駆動を制御するように構成されている。
転舵機構26は、補助推進機2に内蔵されている。転舵機構26は、上下方向に延びるステアリングシャフト27を回動中心軸として、ダクト21を左右方向に回動させるように構成されている。ダクト21の左右方向の向きが変わると、ダクト21に支持される補助プロペラ20の推力の向きも変わる。
一例ではあるが、転舵機構26は、ステアリングシャフト27に回転力を付与する減速ギアユニット(図示せず)や、減速ギアユニットを駆動させるための電気モータ(図示せず)などにより構成されている。
(船舶推進システムの「ジョイスティック」の構成)
図6に示すジョイスティック3は、操船を行うための操作部である。ジョイスティック3は、本体部3aと、本体部3aから上方に延びる柱状のスティック部3bとを備えている。スティック部3bは、操船時にユーザにより把持される部分である。
本体部3aは、ジョイスティックボタン30と、自動操船モードを開始するための3つのボタンであるステイポイントボタン31a、フィッシュポイントボタン31bおよびドリフトボタン31cと、推力調整操作ボタン32とを含んでいる。推力調整操作ボタン32は、特許請求の範囲の推力調整操作部の一例である。
ジョイスティックボタン30は、ジョイスティックモードの開始操作および終了操作を受け付けるボタンである。すなわち、ジョイスティックボタン30は、通常状態と、ジョイスティック3を用いて操船を行う状態(ジョイスティックモード)とを切り換えるためのボタンである。通常状態とは、シフト状態の切り換えおよびエンジン回転数の調整などを行うリモコンレバー(図示せず)と、ステアリングを操作するステアリングホイール(図示せず)とを用いて操船を行う状態である。
ステイポイントボタン31aは、ステイポイント(定点保持)の制御の開始操作および終了操作を受け付けるボタンである。ステイポイント(定点保持)の制御とは、船体101の船首101aの方位を目標方位に維持するとともに、船体101の位置を目標ポイントに維持する自動の操船の制御である。
フィッシュポイントボタン31bは、フィッシュポイントの制御の開始操作および終了操作を受け付けるボタンである。フィッシュポイントの制御とは、上記の通り、船体101を回頭することにより船体101の船尾101b(または船首101a)を目標ポイントA1に向けるとともに、船体101を前後方向に移動させることにより船尾101b(または船首101a)が目標ポイントA1に向けられた船体101を目標ポイントに維持する自動の操船の制御である。なお、フィッシュポイントの制御では、船体101が横方向に移動することはない。
ドリフトボタン31cは、ドリフトの制御の開始操作および終了操作を受け付けるボタンである。ドリフトの制御とは、船体101を回頭することにより船体101の船首101aの方位を目標方位に維持しながら、風および水の流れを含む外力を受けて船体101を移動させる自動の操船の制御である。
推力調整操作ボタン32は、船舶100(主推進機1および補助推進機2)の推力の大きさのレベルを調整する操作を受け付けるボタンである。推力調整操作ボタン32は、推力の大きさのレベルを大きくするプラスボタン32aと、推力の大きさのレベルを小さくするマイナスボタン32bとを有している。
一例ではあるが、推力の大きさのレベルの設定にはレベル1~5の5段階がある。レベル1で最も推力の大きさが小さくなり、レベル2、3、4、5の順に推力の大きさが徐々に大きくなる。フィッシュポイントの制御が開始された場合に、開始時点では推力の大きさのレベルは下から2番目に小さいレベル2に自動で設定される。
設定されたレベルがレベル2~5である場合、フィッシュポイントの制御において、補助推進機2により回頭が行われ、主推進機1により前後移動が行われる。設定されたレベルがレベル1である場合、フィッシュポイントの制御において、補助推進機2により回頭および前後移動の両方が行われる。すなわち、設定されたレベルがレベル1である場合、制御部6は、フィッシュポイントの制御において、主推進機1を駆動させない。
詳細には、船舶100は、フィッシュポイントの制御において、推力調整操作ボタン32が推力のレベルを所定のレベル以下にする操作(レベル2からレベル1にする操作)を受け付けたことに基づいて、第1駆動状態から第2駆動状態に切り換えるように構成されている。
第1駆動状態とは、補助プロペラ20を停止させた状態で主プロペラ10を駆動させて船体101の前後方向への移動を行う状態である。第2駆動状態とは、主プロペラ10を停止させた状態で補助プロペラ20を駆動させて船体101の前後方向への移動を行う状態である。
船舶100は、ジョイスティックモードにおいて、ユーザによるスティック部3bの傾倒操作に基づいて、船首101aの方位を維持しながらスティック部3bの傾倒方向に移動する。この場合、移動前後の船首101aの方位が平行になる。なお、船舶100(制御部6)は、スティック部3bの傾倒方向と実際の船体101の移動方向とが一致するように、ボートビルダーなどにより予め所定のキャリブレーションが行われる。
また、船舶100は、ジョイスティックモードにおいて、ユーザによるスティック部3bの捩り操作に基づいて、スティック部3bの捩り方向に回頭する。
また、船舶100は、ジョイスティックモードにおいて、ユーザによるスティック部3bの傾倒操作と捩り操作とを同時に行う操作に基づいて、スティック部3bの傾倒方向および捩り方向に旋回する。「旋回」とは、船首101aの方位をスティック部3bの捩り方向に徐々に変えながら、スティック部3bの傾倒方向に船体101を前進または後進することを意味する。
なお、フィッシュポイントの制御では自動で操船が行われるため、ユーザによりスティック部3bが操作されることはない。また、船舶100は、フィッシュポイントの制御において、船体101の回頭および船体101の前後方向への移動のみが行なわれ、船体101の横方向および斜め方向への移動と、船体101の旋回とが行われることはない。
(船舶推進システムの「表示装置」の構成)
図7に示すように、表示装置4は、タッチパネル4aを備えている。一例ではあるが、表示装置4は、フィッシュポイントボタン31b(図6参照)が操作されてフィッシュポイントの制御が開示された場合、船体101の簡易モデルDおよび船体101の周辺の障害物Oなどを含む船体101の周辺マップMを表示するように構成されている。
また、表示装置4は、ユーザによるタッチパネル4aに対するタッチ操作に基づいて、フィッシュポイントの制御における目標ポイントA1の設定を受け付けるように構成されている。なお、目標ポイントA1の設定は、パネル操作部(図示せず)などの他の操作部を介して行われてもよい。表示装置4は、周辺マップMに設定された目標ポイントA1を表示するように構成されている。
(船舶推進システムの「方位センサ」の構成)
図1に示す方位センサ5aは、船舶100の船首101aの向き(FWD)である船舶100の現在の方位を測定するように構成されている。方位センサ5aは、フィッシュポイントの制御において、回頭の結果、船尾101b(または船首101a)が目標ポイントA1を向いたか否かを判断する際などに使用される。一例ではあるが、方位センサ5aは、電子コンパスにより構成されている。
(船舶推進システムの「位置センサ」の構成)
位置センサ5bは、船体101の現在の位置を測定するように構成されている。なお、船舶100は、位置センサ5bにより測定される船体101の現在の位置の時間変化に基づいて、船舶100の現在の速度を取得することも可能である。一例ではあるが、位置センサ5bは、GPS(グローバルポジショニングシステム)装置により構成されている。
(船舶推進システムの「制御部」の構成)
制御部6は、たとえば、制御回路として構成されており、CPU(Central Processing Unit)を含んでいる。
図8および図9に示す制御部6は、フィッシュポイントの制御において、主プロペラ10を停止させた状態で補助プロペラ20を駆動させて船体101を回頭することにより、船体101の船尾101b(または船首101a)を目標ポイントA1に向けるように構成されている。
上記回頭を行う場合、制御部6は、フィッシュポイントの制御において、主推進機1を左右方向に回動させることなく主プロペラ10を停止させた状態で、補助プロペラ20を駆動させることにより、船体101を回頭するように構成されている。また、主推進機1は、フィッシュポイントの制御において補助プロペラ20を駆動させることによって船体101を回頭する際に、主プロペラ10を停止させた状態で、主プロペラ10の舵角として船体101の左右方向の中心線αに沿った舵角を保持するように構成されている。すなわち、制御部6は、フィッシュポイントの制御において、回頭を補助プロペラ20のみで行うとともに、回頭時に主推進機1を中心線αに沿った位置から左右方向に回動することがないように制御を行う。なお、主推進機1は、フィッシュポイントの制御の全体を通して、中心線αに沿った位置から左右方向に回動することがない。
また、上記回頭を行う場合、制御部6は、船体101の位置を保持しながら、船体101をその場で船体の重心回りに回頭させるように構成されている。なお、このようないわゆる「その場回頭」は、推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲θ1(図1参照)が比較的小さな主推進機1(エンジン式船外機)では実現することはできない。
また、制御部6は、フィッシュポイントの制御において、船体101を前後方向に移動させることにより船首101aまたは船尾101bが目標ポイントA1に向けられた船体101を目標ポイントA1に維持するように構成されている。
上記前後移動を行う場合、制御部6は、フィッシュポイントの制御において、補助推進機2の補助プロペラ20を停止させた状態で、主推進機1の主プロペラ10を駆動させることにより、船体101を前後方向に移動させるように構成されている。
制御部6は、自動操船の制御において、船体101を回頭させる制御と、船体101を前後方向に移動させる制御とを異なるタイミングで行うように構成されている。
(船舶推進システムの制御部によるフィッシュポイントの制御処理)
次に、図10を参照して、船舶推進システム102の制御部6によるフィッシュポイントの制御処理について説明する。ここでは、フィッシュポイントの制御において、船尾101b(または船首101a)の向きが目標ポイントA1からずれるとともに、船体101が目標ポイントA1から比較的大きく離れた場合の修正について説明する。
ステップS1において、主プロペラ10を停止させた状態で、補助プロペラ20を駆動させることにより、船尾101b(または船首101a)が目標ポイントA1を向くように、船体101を回頭する(図8参照)。
次に、ステップS2において、方位センサ5aの測定値に基づいて、船尾101b(または船首101a)が目標ポイントA1を向いたか否かが判断される。すなわち、船尾101b(または船首101a)側において、船体101の左右方向の中心線α上に目標ポイントA1が配置されたか否かが判断される。ステップS2において、船尾101b(または船首101a)が目標ポイントA1を向いているのであれば、ステップS3に進み、船尾101b(または船首101a)が目標ポイントA1を向いていなければ、ステップS1に戻る。
次に、ステップS3において、補助プロペラ20を停止させた状態で、主プロペラ10を駆動させることにより、目標ポイントA1に向けて船体101が後方(または前方)に移動する(図9参照)。
次に、ステップS4において、位置センサ5bの測定値に基づいて、船体101が目標ポイントA1に到達したか否かが判断される。ステップS4において、船体101が目標ポイントA1に到達したならば、ステップS5に進み、船体101が目標ポイントA1に到達していないならば、ステップS3に戻る。
次に、ステップS5において、船体101を目標ポイントA1に維持するために、目標ポイントA1の近傍で船体101の前後移動を繰り返す。
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、船体101を回頭することにより船体101の船首101aまたは船尾101bを目標ポイントA1に向けるとともに、船体101を前後方向に移動させることにより船首101aまたは船尾101bが目標ポイントA1に向けられた船体101を目標ポイントA1に維持する自動操船の制御(フィッシュポイント(登録商標)の制御)において、主推進機1の主プロペラ10を停止させた状態で、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された補助推進機2の電気モータ23により駆動される補助プロペラ20を駆動させることにより、船体101を回頭する制御を行う制御部6を設ける。これによって、船体101の位置が維持されるように、補助推進機2を左右方向に回動させて補助推進機2により船体101を回頭させることができる。すなわち、船体101の前進または後進を伴う旋回とは異なり、補助推進機2により船体101の位置を維持しながら船体101の向きを変えることができる。その結果、フィッシュポイント(主推進機1および補助推進機2が設けられた船体101の船首101aまたは船尾101bを回頭により目標ポイントA1に向けるとともに船体101を前後方向に移動させて船体101を目標ポイントA1に維持する自動操船)の制御における位置保持精度を向上させることができる。また、補助推進機2を、推力を発生させる補助プロペラ20を駆動させる電気モータ23を含むように構成する。これによって、補助推進機2をエンジン式の推進機とした場合と比較して、補助推進機2からの二酸化炭素の排出量を低減することができる。以上により、推進機の駆動に伴う環境負荷を極力低減しながら、フィッシュポイント(主推進機1および補助推進機2が設けられた船体101の船首101aまたは船尾101bを回頭により目標ポイントA1に向けるとともに船体101を前後方向に移動させて船体101を目標ポイントA1に維持する自動操船)の制御における位置保持精度を向上させることができる。
本実施形態では、上記のように、主推進機1は、船尾101bに取り付けられ、船体101の左右方向の中心線α上に配置され、補助推進機2は、船尾101bに取り付けられ、船体101の左右方向の一方に偏って配置されている。このように構成すれば、補助推進機2を主推進機1よりも船体101の重心から離れた位置に配置することができるので、回頭時に補助推進機2により比較的大きな回転モーメントを発生させることができる。このため、より迅速に回頭を行うことができる。
本実施形態では、上記のように、制御部は、自動操船の制御(フィッシュポイントの制御)において、補助推進機2の補助プロペラ20を停止させた状態で、主推進機1の主プロペラ10を駆動させることにより、船体101を前後方向に移動させるように構成されている。このように構成すれば、船体101の回頭と船体101の前後方向への移動とを異なる推進機により行うことができるので、船体101の回頭と船体101の前後方向への移動との切り換えをスムーズに行うことができる。
本実施形態では、上記のように、制御部6は、自動操船の制御において、主推進機1を左右方向に回動させることなく主プロペラ10を停止させた状態で、補助プロペラ20を駆動させることにより、船体101を回頭するように構成されている。このように構成すれば、回頭時に主推進機1が左右方向に回動することがないので、主推進機1の左右方向に回動に伴い船体101が揺れることを防止することができる。また、主推進機1から発生する音を小さくすることができるので、釣りの際に魚が逃げてしまうことなどを抑制することができる。
本実施形態では、上記のように、主推進機1は、自動操船の制御において補助プロペラ20を駆動させることによって船体101を回頭する際に、主プロペラ10を停止させた状態で、主プロペラ10の舵角として船体101の左右方向の中心線αに沿った舵角を保持するように構成されている。このように構成すれば、回頭時において、主推進機1を主プロペラ10の舵角として船体101の左右方向の中心線αに沿った舵角で待機させておくことができるので、回頭の完了後に主推進機1の舵角を変えることなく即座に主プロペラ10から前後方向への推力を発生させることができる。
本実施形態では、上記のように、制御部6は、船体101の位置を保持しながら、船体101をその場で船体101の重心回りに回頭させるように構成されている。このように構成すれば、船体101の位置を略変えることなくその場で回頭を実現することができるので、フィッシュポイント(主推進機1および補助推進機2が設けられた船体101の船首101aまたは船尾101bを回頭により目標ポイントA1に向けるとともに船体101を前後方向に移動させて船体101を目標ポイントA1に維持する自動操船)の制御における位置保持精度をより向上させることができる。
本実施形態では、上記のように、補助推進機2は、主推進機1よりも、推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲θ2が大きくなるように構成されている。このように構成すれば、主推進機1よりも推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲θ2が大きい電気モータ駆動(電動)の補助推進機2により、船体101の位置の変化が小さくなるように回頭する(その場回頭する)ことができる。
本実施形態では、上記のように、主推進機1および補助推進機2の推力の大きさのレベルを調整する操作を受け付ける推力調整操作ボタン32をさらに備え、自動操船の制御において、推力調整操作ボタン32が推力のレベルを所定のレベル以下にする操作を受け付けたことに基づいて、補助プロペラ20を停止させた状態で主プロペラ10を駆動させて船体101の前後方向への移動を行う第1駆動状態から、主プロペラ10を停止させた状態で補助プロペラ20を駆動させて船体101の前後方向への移動を行う第2駆動状態に切り換えるように構成されている。このように構成すれば、第1駆動状態から第2駆動状態に切り換えることにより、フィッシュポイント(主推進機1および補助推進機2が設けられた船体101の船首101aまたは船尾101bを回頭により目標ポイントA1に向けるとともに船体101を前後方向に移動させて船体101を目標ポイントA1に維持する自動操船)の制御において、船体101の回頭および前後方向への移動の両方を電気モータ23により駆動する補助プロペラ20により行うことができるので、フィッシュポイントの制御における静音性を向上させることができるとともに、環境負荷を低減することができる。
本実施形態では、上記のように、制御部6は、自動操船の制御において、船体101を回頭させる制御と、船体101を前後方向に移動させる制御とを異なるタイミングで行うように構成されている。このように構成すれば、船首101aの方位を変える回頭と、船体101の位置を変える前後方向への移動とを切り分けることにより、回頭時に船体101の位置が変化することを抑制することができるとともに、移動時に船首101aの方位が変化することを抑制することができる。
本実施形態では、上記のように、主推進機1は、主プロペラ10を駆動させるエンジン12を含み、船体101の左右方向の中心線α上に配置されたエンジン式船外機であり、補助推進機2は、電気モータ23により補助プロペラ20を駆動させるように構成され、船体101の左右方向の一方に偏って配置された電動式船外機である。このように構成すれば、電動式船外機の駆動に伴う環境負荷を低減することができるとともに、エンジン式船外機および電動式船外機が設けられた船体101のフィッシュポイント(主推進機1および補助推進機2が設けられた船体101の船首101aまたは船尾101bを回頭により目標ポイントA1に向けるとともに船体101を前後方向に移動させて船体101を目標ポイントA1に維持する自動操船)の制御を実現することができる。
[変形例]
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
上記実施形態では、船舶推進システムが1つのみの主推進機を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、船舶推進システムが複数の主推進機を備えていてもよい。
上記実施形態では、船舶推進システムが1つのみの補助推進機を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、船舶推進システムが複数の補助推進機を備えていてもよい。
上記実施形態では、主推進機の主推進部を、主プロペラにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、主推進機の主推進部を、水を噴射することによって推力を発生させるジェットにより構成してもよい。
上記実施形態では、補助推進機の補助推進部を、補助プロペラにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補助推進機の補助推進部を、水を噴射することによって推力を発生させるジェットにより構成してもよい。
上記実施形態では、主推進機を船体の左右方向の中心線上に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、主推進機を船体の左右方向の中心線上からずれた位置に配置してもよい。
上記実施形態では、主推進機が主プロペラの駆動源としてエンジンを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、主推進機が主プロペラの駆動源として電気モータを備えていてもよい。
上記実施形態では、主推進機および補助推進機を船外機により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、主推進機および補助推進機を船内外機などにより構成してもよい。
1 主推進機
2 補助推進機
6 制御部
10 主プロペラ(主推進部)
12 エンジン
20 補助プロペラ(補助推進部)
23 電気モータ
32 推力調整操作ボタン(推力調整操作部)
100 船舶
101 船体
101a 船首
101b 船尾
102 船舶推進システム
A1 目標ポイント
P10 (補助プロペラの)最大出力
α (船体の左右方向の)中心線
θ2 (補助推進機の左右方向の)回動可能角度範囲

Claims (20)

  1. 左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された主推進機と、
    推力を発生させる補助推進部を駆動させる電気モータを含み、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成され、前記主推進機よりも最大出力が小さい補助推進機と、
    船体を回頭することにより前記船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、前記船体を前後方向に移動させることにより前記船首または前記船尾が前記目標ポイントに向けられた前記船体を前記目標ポイントに維持する自動操船の制御を行う制御部とを、備え、
    前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記主推進機の推力を発生させる主推進部を停止させた状態で、前記補助推進部を駆動させることにより、前記船体を回頭するように構成されている、船舶推進システム。
  2. 前記主推進機は、前記船尾に取り付けられ、前記船体の左右方向の中心線上に配置され、
    前記補助推進機は、前記船尾に取り付けられ、前記船体の左右方向の一方に偏って配置されている、請求項1に記載の船舶推進システム。
  3. 前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記補助推進機の前記補助推進部を停止させた状態で、前記主推進機の前記主推進部を駆動させることにより、前記船体を前後方向に移動させるように構成されている、請求項1または2に記載の船舶推進システム。
  4. 前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記主推進機を左右方向に回動させることなく前記主推進部を停止させた状態で、前記補助推進部を駆動させることにより、前記船体を回頭するように構成されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の船舶推進システム。
  5. 前記主推進機は、前記自動操船の制御において前記補助推進部を駆動させることによって前記船体を回頭する際に、前記主推進部を停止させた状態で、前記主推進部の舵角として前記船体の左右方向の中心線に沿った舵角を保持するように構成されている、請求項4に記載の船舶推進システム。
  6. 前記制御部は、前記船体の位置を保持しながら、前記船体をその場で前記船体の重心回りに回頭させるように構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の船舶推進システム。
  7. 前記補助推進機は、前記主推進機よりも、推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲が大きくなるように構成されている、請求項6に記載の船舶推進システム。
  8. 前記主推進機および前記補助推進機の推力の大きさのレベルを調整する操作を受け付ける推力調整操作部をさらに備え、
    前記自動操船の制御において、前記推力調整操作部が前記推力のレベルを所定のレベル以下にする操作を受け付けたことに基づいて、前記補助推進部を停止させた状態で前記主推進部を駆動させて前記船体の前後方向への移動を行う第1駆動状態から、前記主推進部を停止させた状態で前記補助推進部を駆動させて前記船体の前後方向への移動を行う第2駆動状態に切り換えるように構成されている、請求項3に記載の船舶推進システム。
  9. 前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記船体を回頭させる制御と、前記船体を前後方向に移動させる制御とを異なるタイミングで行うように構成されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の船舶推進システム。
  10. 前記主推進機は、前記主推進部としての主プロペラを駆動させるエンジンを含み、前記船体の左右方向の中心線上に配置されたエンジン式船外機であり、
    前記補助推進機は、前記電気モータにより前記補助推進部としての補助プロペラを駆動させるように構成され、前記船体の左右方向の一方に偏って配置された電動式船外機である、請求項1~9のいずれか1項に記載の船舶推進システム。
  11. 左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された主推進機と、
    左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成され、前記主推進機よりも最大出力が小さい補助推進機と、
    船体を回頭することにより前記船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、前記船体を前後方向に移動させることにより前記船首または前記船尾が前記目標ポイントに向けられた前記船体を前記目標ポイントに維持する自動操船の制御を行う制御部とを、備え、
    前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記主推進機の推力を発生させる主推進部を停止させた状態で、前記補助推進機の推力を発生させる補助推進部を駆動させることにより、前記船体を回頭するように構成されている、船舶推進システム。
  12. 船体と、
    前記船体に設けられえる船舶推進システムと、を備え、
    前記船舶推進システムは、
    左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成された主推進機と、
    推力を発生させる補助推進部を駆動させる電気モータを有し、左右方向に回動して推力の向きを変更可能に構成され、前記主推進機よりも最大出力が小さい補助推進機と、
    前記船体を回頭することにより前記船体の船首または船尾を目標ポイントに向けるとともに、前記船体を前後方向に移動させることにより前記船首または前記船尾が前記目標ポイントに向けられた前記船体を前記目標ポイントに維持する自動操船の制御を行う制御部とを、含み、
    前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記主推進機の推力を発生させる主推進部を停止させた状態で、前記補助推進部を駆動させることにより、前記船体を回頭するように構成されている、船舶。
  13. 前記主推進機は、前記船尾に取り付けられ、前記船体の左右方向の中心線上に配置され、
    前記補助推進機は、前記船尾に取り付けられ、前記船体の左右方向の一方に偏って配置されている、請求項12に記載の船舶。
  14. 前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記補助推進機の前記補助推進部を停止させた状態で、前記主推進機の前記主推進部を駆動させることにより、前記船体を前後方向に移動させるように構成されている、請求項12または13に記載の船舶。
  15. 前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記主推進機を左右方向に回動させることなく前記主推進部を停止させた状態で、前記補助推進部を駆動させることにより、前記船体を回頭するように構成されている、請求項12~14のいずれか1項に記載の船舶。
  16. 前記主推進機は、前記自動操船の制御において前記補助推進部を駆動させることによって前記船体を回頭する際に、前記主推進部を停止させた状態で、前記主推進部の舵角として前記船体の左右方向の中心線に沿った舵角を保持するように構成されている、請求項15に記載の船舶。
  17. 前記制御部は、前記船体の位置を保持しながら、前記船体をその場で前記船体の重心回りに回頭させるように構成されている、請求項12~16のいずれか1項に記載の船舶。
  18. 前記補助推進機は、前記主推進機よりも、推力の向きを変更するための左右方向の回動可能角度範囲が大きくなるように構成されている、請求項17に記載の船舶。
  19. 前記船舶推進システムは、前記主推進機および前記補助推進機の推力の大きさのレベルを調整する操作を受け付ける推力調整操作部をさらに含み、
    前記自動操船の制御において、前記推力調整操作部が前記推力のレベルを所定のレベル以下にする操作を受け付けたことに基づいて、前記補助推進部を停止させた状態で前記主推進部を駆動させて前記船体の前後方向への移動を行う第1駆動状態から、前記主推進部を停止させた状態で前記補助推進部を駆動させて前記船体の前後方向への移動を行う第2駆動状態に切り換えるように構成されている、請求項14に記載の船舶。
  20. 前記制御部は、前記自動操船の制御において、前記船体を回頭させる制御と、前記船体を前後方向に移動させる制御とを異なるタイミングで行うように構成されている、請求項12~19のいずれか1項に記載の船舶。
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