JP2023135073A - 操船システムおよびそれを備える船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】落水した操船者と船舶との距離を開き難くできる操船システムおよびそれを備えた船舶を提供する。【解決手段】操船システム１０２は、操船者が携帯する操船者フォブＦｏと、船舶１００に装備され、操船者フォブと無線通信し、操船者フォブとの通信状態に基づいて操船者の落水を検出する落水検知機能を有する通信ユニット６０とを含む。操船システムは、さらに、船舶に装備され、推進機としての船外機１を制御する操船コントローラ５０を備える。操船コントローラ５０は、操船者の落水が検出されると、船舶を一定の位置に保持するように船外機１を制御する定点保持制御を実行する。操船者フォブからの遠隔操作によって、定点保持制御を中止できるように構成されていてもよい。【選択図】図２

Description

この発明は、操船システムおよびそれを備える船舶に関する。

特許文献１は、船舶のヘルムエリアに配置される送受信機と操船者が保持する操船者フォブとの間の無線通信を用いて操船者の落水を検出するワイヤレスランヤードシステムを開示している。送受信機が周期的に送信する問合せ信号に対して操船者フォブが応答信号を返さなくなると、操船者の落水が検知される。操船者の落水検知に応答して、エンジンの回転速度がアイドル回転速度へと減速され、かつギヤシステムがニュートラル位置へとシフトされ、推進力の発生が停止される。

米国特許出願公開第２０２０／０２５５１０４Ａ１号明細書

操船者の落水が検知されたときに船舶の推進機の推進力発生を停止することにより、落水した操船者から船舶が離れていくことを抑制できる。ただし、船舶の周囲の潮流や風等の外乱による船舶の移動は避けられないので、それによって、落水した操船者と船舶との距離が開く場合がある。

そこで、この発明の一実施形態は、落水した操船者と船舶との距離を開き難くできる操船システムおよびそれを備えた船舶を提供する。

この発明の一実施形態は、操船者が携帯する操船者フォブと、船舶に装備され、前記操船者フォブと無線通信する通信ユニットを備え、前記操船者フォブと前記通信ユニットとの通信状態に基づいて操船者の落水を検出する落水センサと、前記船舶に装備され、推進機を制御するコントローラとを含む、操船システムを提供する。前記コントローラは、前記落水センサが操船者の落水を検出すると、前記船舶を一定の位置に保持するように前記推進機を制御する定点保持制御を実行する。

この構成によれば、操船者フォブを携帯する操船者が落水し、それが落水センサによって検出されると、コントローラは、定点保持制御を実行する。それにより、推進機は、船舶を一定の位置に保持するように制御されるので、船舶の移動を抑制できる。したがって、落水した操船者と船舶との距離が開き難いので、落水した操船者は、船舶に戻りやすい。

一つの実施形態では、前記コントローラは、前記落水センサが操船者の落水を検出すると、前記船舶を減速するように前記推進機を制御する減速制御を実行し、前記減速制御の後に前記定点保持制御を実行する。この構成によれば、操船者の落水が検出されると、船舶を減速した後に定点保持制御が実行されるので、船舶をスムーズに減速し、その後に、船舶を一定の位置に保持できる。

一つの実施形態では、前記推進機は、エンジンと、前記エンジンによって駆動されるプロペラと、前記エンジンと前記プロペラとの動力伝達経路に介装されたクラッチと、を含む。前記コントローラは、前記落水センサが操船者の落水を検出すると、前記減速制御を実行し、前記減速制御の後に前記クラッチを遮断状態に制御し、その後に前記定点保持制御を実行してもよい。

この構成では、推進機はエンジン（内燃機関）を備えたエンジン推進機である。減速制御の後にクラッチを遮断状態とすることにより、船舶をスムーズに減速し、その後に推進力の発生しない状態とすることができる。そして、その後に、定点保持制御によって、船舶の移動を抑制できる。

減速制御は、具体的には、エンジンの回転速度を減速する制御であり、船舶をスムーズに減速させることができる減速度でエンジン回転速度を減速することが好ましい。

クラッチの一例は、前進位置、ニュートラル位置および後進位置を含む複数のシフト位置を有するシフト機構（典型的にはギヤ機構を含む。）である。シフト位置が前進位置のとき、プロペラは、船舶を前進させる方向の推進力を発生する。シフト位置が後進位置のとき、プロプラは、船舶を後進させる方向の推進力を発生する。シフト位置がニュートラル位置のとき、シフト機構は動力伝達経路を遮断する遮断状態となり、エンジンの動力はプロペラに伝達されない。

一つの実施形態では、前記コントローラは、前記操船者フォブと通信する通信ユニットを含む。前記操船者フォブは、使用者によって操作される解除操作子と、前記解除操作子の操作に応じて定点保持解除指令を前記コントローラの通信ユニットに送信する送信機と、を含む。前記コントローラは、前記通信ユニットが前記操船者フォブから定点保持解除指令を受信すると、前記定点保持制御を中止する。

この構成によれば、状況に応じて、使用者（典型的には操船者）は、操船者フォブからの遠隔操作によって、定点保持制御を中止させることができる。具体的には、落水した操船者が、定点保持制御を中止することにより、船舶との距離が開きにくくできると判断したり、船舶に戻りやすくなると判断したりする場合があり得る。したがって、状況に応じて定点保持制御の継続／中止を遠隔操作によって選択できるようにすることで、操船者は船舶に戻りやすくなる。

前記コントローラの通信ユニットは、前記落水センサの通信ユニットと共用されてもよく、これとは別の通信ユニットであってもよい。

一つの実施形態では、前記コントローラは、前記操船者フォブと通信する通信ユニットを含む。前記操船者フォブは、使用者によって操作される操船操作子と、前記操船操作子の操作に応じて操船指令を前記コントローラの通信ユニットに送信する送信機と、を含む。前記コントローラは、前記通信ユニットが前記操船者フォブから操船指令を受信すると、当該操船指令に応じて、前記船舶の位置および方位の一方または両方を変更するために前記推進機を制御する。

この構成によれば、使用者（典型的には操船者）は、操船者フォブからの遠隔操作によって推進機を制御でき、それによって、船舶の位置および／または方位を変更することができる。したがって、操船者フォブを携帯して落水した操船者は、船舶との距離および／または船舶の向きを、状況に応じて適切に定めることができる。たとえば、操船者は、操船者フォブからの遠隔操作によって、船舶との距離が開かないように、または船舶との距離を縮めるように、船舶を移動させることができる。また、たとえば、操船者は、操船者フォブからの遠隔操作によって、船舶に戻りやすいように船舶の方位を変更することができる。

一つの実施形態では、前記操船指令が、前記定点保持制御における目標位置および目標方位の一方または両方を変更するための指令である。この構成によれば、定点保持制御の機能を利用して、船舶の位置および／または方位を変更することができるので、操船者フォブからの遠隔操作に関するコントローラの制御を複雑にすることなく、遠隔操船機能を実現できる。

一つの実施形態では、前記コントローラは、前記操船者フォブと通信し、操船に関わる前記船舶の情報を前記操船者フォブに送信する通信ユニットを含む。前記操船者フォブは、前記通信ユニットから送信される情報を受信する受信機と、前記受信機が受信した情報を使用者に通知する通知装置とを含む。

この構成によれば、操船者フォブを利用する通信によって、操船に関わる船舶の情報を、操船者フォブを介して使用者（典型的には操船者）に通知できる。したがって、たとえば操船者は、操船エリアを離れているときにも、操船に関わる船舶の情報を知ることができるので、船上での行動の自由度が高い操船システムを提供できる。

一つの実施形態では、前記コントローラの通信ユニットが前記操船者フォブに送信する情報は、前記推進機の故障状態を表す情報を含む。この構成によれば、使用者（典型的には操船者）に故障状態を表す情報が操船者フォブを介して通知できるので、この通知を受けた使用者は、適時に故障に対する対処を行うことができる。加えて、使用者は、操船エリアを離れているときにも故障状態を表す情報の通知を受けることができるので、対処に関する判断を操船エリアに戻る前から行うことができる。また、使用者は、状況に応じて、操船エリアに戻る前から、または操船エリアに戻ることなく、必要な対処を始めることができる。

一つの実施形態では、前記通知装置は、ブザー音、音声メッセージ、表示、およびバイブレーションのうちの一つ以上によって使用者への通知を行う。これらのなかでも、とりわけバイブレーションによる通知は、周囲の環境の影響を受けにくいので好ましい。具体的には、風切り音、エンジン音、スピーカ音などによって、音による通知が伝わり難い場合でも、バイブレーションによる通知は有効性が高い。また、直射日光や雨の影響で表示による通知が伝わり難い場合でも、バイブレーションによる通知は有効性が高い。

この発明の一実施形態は、操船者が船舶から落水したことを検出する落水センサと、前記船舶に装備され、推進機を制御するコントローラとを含む、操船システムを提供する。前記コントローラは、前記落水センサが操船者の落水を検出すると、前記船舶を一定の位置に保持するように前記推進機を制御する定点保持制御を実行する。

この構成によれば、操船者が落水し、それが落水センサによって検出されると、コントローラは、定点保持制御を実行する。それにより、推進機は、船舶を一定の位置に保持するように制御されるので、船舶の移動を抑制できる。したがって、落水した操船者と船舶との距離が開き難いので、落水した操船者は、船舶に戻りやすい。

一つの実施形態では、前記操船システムは、使用者によって携帯され、前記定点保持制御を解除するための解除指令を前記コントローラに送信する携帯デバイスをさらに含む。前記コントローラは、前記携帯デバイスから前記解除指令を受信すると、前記定点保持制御を中止する。

この構成によれば、状況に応じて、使用者は、携帯デバイス（フォブおよびその他携帯可能なデバイス）からの遠隔操作によって、定点保持制御を中止させることができる。具体的には、落水した操船者が、定点保持制御を中止することにより、船舶との距離が開きにくくできると判断したり、船舶に戻りやすくなると判断したりする場合があり得る。したがって、状況に応じて定点保持制御の継続／中止を選択できるようにすることで、操船者は船舶に戻りやすくなる。

一つの実施形態では、前記操船システムは、使用者によって携帯され、使用者によって操作される操船操作子を含み、前記操船操作子の操作に応じて操船指令を前記コントローラに送信する携帯デバイスをさらに含む。前記コントローラは、前記携帯デバイスから操船指令を受信すると、当該操船指令に応じて、前記船舶の位置および方位の一方または両方を変更するために前記推進機を制御する。

この構成によれば、使用者は、携帯デバイスからの遠隔操作によって推進機を制御でき、それによって、船舶の位置および／または方位を変更することができる。したがって、落水した操船者は、船舶との距離および／または船舶の向きを、状況に応じて適切に定めることができる。たとえば、操船者は、携帯デバイスからの遠隔操作によって、船舶との距離が開かないように、または船舶との距離を縮めるように、船舶を移動させることができる。また、たとえば、操船者は、携帯デバイスからの遠隔操作によって、船舶に戻りやすいように船舶の方位を変更することができる。

一つの実施形態では、前記操船指令が、前記定点保持制御における目標位置および目標方位の一方または両方を変更するための指令である。この構成によれば、定点保持制御の機能を利用して、船舶の位置および／または方位を変更することができるので、携帯デバイスからの遠隔操作に関するコントローラの制御を複雑にすることなく、遠隔操作機能を実現できる。

この発明の一実施形態は、船体と、前記船体に装備される推進機と、前述のような特徴を有する操船システムと、を含む、船舶を提供する。

この発明によれば、落水した操船者と船舶との距離を開き難くできる操船システムおよびそれを備えた船舶を提供できる。

図１は、この発明の一実施形態に係る船舶の構成例を説明するための図である。 図２は、操船システムの構成例を説明するためのブロック図である。 図３は、操船者フォブの構成例を説明するためのブロック図である。 図４は、通信ユニットの落水検知機能の一例を説明するためのフローチャートである。 図５は、通信ユニットからの落水通知に関連する操船コントローラの処理例を説明するためのフローチャートである。 図６は、操船者フォブからの遠隔操作による操船に関する操船コントローラの処理例を説明するためのフローチャートである。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る船舶１００の構成例を説明するための図である。船舶１００は、船体１０１と、船体１０１に装備された推進機の一例としての船外機１とを含む。この例では、２機の船外機１が、船体１０１の船尾２に取り付けられており、船体１０１の左右方向に並んでいる。

船体１０１は、外殻によって区画された居住空間を提供する船室３と、船室３の後方に配置されたデッキ４とを有している。船舶１００は、操船ステーションＳＴ（操船エリア）を備えている。図１には一つの操船ステーションＳＴが船室３内に備えられている例を示す。ただし、複数の操船ステーションが船体１０１に設けられる場合もある。

操船ステーションＳＴには、この実施形態では、ステアリングホイール３１、アクセルレバー３３およびジョイスティック３６が備えられている。ステアリングホイール３１は操舵のための操作子であり、アクセルレバー３３は推進力調節のための操作子である。ジョイスティック３６は、操舵および推進力調節のための操作子である。通常の操船は、ステアリングホイール３１およびアクセルレバー３３の操作によって行われる。ジョイスティック３６による操船は、主として、離着岸時や、釣りポイントなどにおいて、船舶１００の方位および／または位置を精密に調整するときに利用される。むろん、ジョイスティック３６による操船が、低速航走時の船舶１００の方位および／または位置の調整に限られるわけではなく、中高速での巡航の際の操船にも用いられてもよい。

操船ステーションＳＴは、操船者が操船を行うための領域、すなわち操船エリアである。図１の例では、操船ステーションＳＴには、操船者が着座するドライバーシート３０が設けられている。ただし、操船ステーションＳＴにドライバーシート３０が設けられない場合もある。

船舶１００に乗船する乗員は、それぞれ、フォブＦを携帯することを求められる。フォブＦは、典型的には、乗員に身に付けられて携帯される。フォブＦは、たとえば手首、首、ベルトまたは衣服に装着されるように構成されていてもよい。乗員は、操船者と同乗者とに区分され、操船者が携帯する操船者フォブ(operator fob)Ｆｏと同乗者が携帯する同乗者フォブ(passenger fob)Ｆｐとが準備される。フォブＦは、この実施形態では、少なくとも送信機能を有する電子デバイスである。

図２は、船舶１００に備えられた操船システム１０２の構成例を説明するためのブロック図である。操船システム１０２は、前述の操船ステーションＳＴおよびフォブＦを含む。操船ステーションＳＴは、この実施形態では、ステアリングホイール３１、リモコンユニット３２およびジョイスティックユニット３５を備えている。

リモコンユニット３２は、２機の船外機１にそれぞれ対応する２つのアクセルレバー３３を有している。ジョイスティックユニット３５は、前後左右（すなわち、３６０度の全方位）に傾倒させることができ、かつ軸まわりに回す（ツイストする）ことができるジョイスティック３６を備えている。ジョイスティックユニット３５は、この例では、さらに、ジョイスティックボタン３７を備えている。ジョイスティックボタン３７は、ジョイスティック３６を用いる制御モード（操船モード）、すなわち、ジョイスティックモードを選択するときに操船者によって操作される操作子である。この例では、ジョイスティックユニット３５は、さらに、位置／方位保持系の制御モード（自動操船のための制御モードの例）を設定するために操船者によって操作されるモード設定ボタン３８を備えている。より具体的には、船舶１００の位置および船首方位を保持する定点保持モード(Stay Point)、船舶１００の位置を保持し船首方位は保持しない位置保持モード(Fish Point)、船首方位を保持し位置の保持は行わない方位保持モード(Drift Point)をそれぞれ設定するための複数のモード設定ボタン３８が設けられている。

操船ステーションＳＴは、上記のほかに、メインスイッチ４１、オールスイッチ４２、個別スイッチ４３、アプリケーションパネル４５、ゲージ４６、ディスプレイ４７等を備えている。メインスイッチ４１は、操船システム１０２の電源をオン／オフするために操船者によって操作される操作子である。オールスイッチ４２は、全ての船外機１を始動し、または停止するために操船者によって操作される操作子である。個別スイッチ４３は、個々の船外機１を始動し、または停止するために操船者によって操作される操作子であり、船外機１の数だけ設けられている。アプリケーションパネル４５は、たとえば、自動操船のためのアプリケーションプログラムを開始するための複数のスイッチを備えている。具体的には、経路保持系（オートパイロット系）の制御モード（自動操船のための制御モードの例）を開始するためのモード設定スイッチ４５ａが含まれていてもよい。経路保持系の制御モードは、具体的には、前進中に船首方位を保持する船首保持モード(Heading Hold)、前進中に船首方位を保持し、かつ直進する進路を保持する直進保持モード(Course Hold)、予め設定した通過点を通る経路に従う通過点追従モード(Track Point)、予め設定した経路パターンに従うパターン航走モード(Pattern Steer)のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。パターン航走モードの経路パターンは、ジグザグパターン、スパイラルパターンなどである。ゲージ４６は、個々の船外機１の運転状態を表示する計器である。ディスプレイ４７は、各種の情報を表示する表示装置である。ディスプレイ４７は、この実施形態では、表面に入力装置の一例としてのタッチパネル４７ａを備えており、マンマシンインタフェースを提供するマルチファンクションディスプレイである。

操船システム１０２は、システム全体の制御のための操船コントローラ５０と、船外機１への指令信号を生成する推進機コントローラ５５とを含む。操船コントローラ５０と推進機コントローラ５５とは、船内ネットワーク５６を介して通信可能に接続されている。船内ネットワーク５６は、典型的には、ＣＡＮ（Control Area Network）である。

船内ネットワーク５６には、リモコンユニット３２およびジョイスティックユニット３５が接続されている。さらに、アプリケーションパネル４５、ゲージ４６およびディスプレイ４７も船内ネットワーク５６に接続されている。ステアリングホイール３１は推進機コントローラ５５に接続されている。具体的には、ステアリングホイール３１の操作角信号が操舵信号ライン５９を介して推進機コントローラ５５に入力されている。また、メインスイッチ４１は、推進機コントローラ５５に接続されており、推進機コントローラ５５に対して、電源オン／オフ指令信号を入力する。さらに、オールスイッチ４２および個別スイッチ４３も、推進機コントローラ５５に接続されており、推進機コントローラ５５に対して推進機始動指令信号および／または推進機停止指令信号を入力する。

推進機コントローラ５５は、制御信号ライン５８を介して、各船外機１のコントローラである船外機ＥＣＵ２１（電子制御ユニット、船外機コントローラ）に接続されている。推進機コントローラ５５は、各船外機１に対して、転舵指令、推進力指令などを送信する。推進力指令は、この実施形態では、船外機１のシフト位置を指令するシフト指令と、船外機１の出力（推進力の大きさ）を指令する出力指令とを含む。また、推進機コントローラ５５は、各船外機１の船外機ＥＣＵ２１から、様々な検出信号を受信する。受信する検出信号には、各船外機１の状態、とくに各船外機１のシフト位置を表すシフト位置信号が含まれていることが好ましい。推進機コントローラ５５が各船外機ＥＣＵ２１から受信する各船外機１の状態を表す信号には、各船外機１のエンジン１１が稼働中（運転中）かどうかを表す信号、たとえば、エンジン回転速度を表すエンジン回転速度信号が含まれていてもよい。

船外機１は、エンジン船外機または電動船外機のいずれの形態であってもよい。図２には、エンジン船外機の例を示す。船外機１は、船外機ＥＣＵ２１、エンジン１１、シフト機構１２、プロペラ１３、転舵機構１４などを備えている。エンジン１１が発生する動力が、シフト機構１２を介してプロペラ１３に伝達される。転舵機構１４は、船外機１が発生する推進力の方向を左右に変化させる機構であり、船外機１のボディを船体１０１（図１参照）に対して左右に旋回させる。シフト機構１２は、前進位置、後進位置およびニュートラル位置のうちのいずれかのシフト位置を選択可能に構成されている。前進位置のとき、エンジン１１の回転が伝達されることによってプロペラ１３が正転方向に回転する。後進位置のとき、エンジン１１の回転が伝達されることによってプロペラ１３が逆転方向に回転する。ニュートラル位置のとき、エンジン１１とプロペラ１３との間の動力伝達が遮断される。

船外機１は、さらに、スタータモータ１５、燃料噴射装置１６、スロットルアクチュエータ１７、点火装置１８、シフトアクチュエータ１９、転舵アクチュエータ２０などを備えており、これらは船外機ＥＣＵ２１によって制御される。スタータモータ１５は、エンジン１１を始動するための電動モータである。燃料噴射装置１６は、エンジン１１内で燃焼される燃料を噴射する装置である。スロットルアクチュエータ１７は、エンジン１１のスロットルバルブを作動させる電動アクチュエータ（典型的には電動モータを含む。）である。点火装置１８は、エンジン１１の燃焼室内の混合気に点火する装置であり、典型的には、点火プラグおよび点火コイルを含む。シフトアクチュエータ１９は、シフト機構１２を作動させるためのアクチュエータである。転舵アクチュエータ２０は、転舵機構１４の駆動源であり、典型的には、電動モータを含む。転舵アクチュエータ２０は、電動ポンプ式の油圧装置を含んでいてもよい。

操船コントローラ５０は、プロセッサ５１（演算装置）、メモリ５２、通信インタフェース５３などを含む。操船コントローラ５０は、メモリ５２に格納されたプログラムを実行することにより、様々な機能処理ユニットとして作動する。メモリ５２には、さらに各種のデータが格納されている。通信インタフェース５３に船内ネットワーク５６が接続されている。それにより、操船コントローラ５０は、推進機コントローラ５５と通信することができる。さらにまた、操船コントローラ５０は、リモコンユニット３２およびジョイスティックユニット３５と通信することができる。また、操船コントローラ５０は、ゲージ４６と船内ネットワーク５６を介して通信し、ゲージ４６に表示データを送信する。また、操船コントローラ５０は、ディスプレイ４７と船内ネットワーク５６を介して通信し、タッチパネル４７ａからの入力信号を受信し、かつディスプレイ４７へ表示指令信号を送信する。

操船システム１０２は、前述のフォブＦと通信する通信ユニット６０をさらに含む。通信ユニット６０は、船内ネットワーク５６を介して操船コントローラ５０と接続されている。フォブＦは、前述のとおり、操船者が保持する操船者フォブＦｏと、同乗者が保持する同乗者フォブＦｐとを含む。通信ユニット６０は、プロセッサ６１、メモリ６２および送受信機６３を備えている。たとえば、通信ユニット６０は、一定時間間隔（たとえば１秒間隔）で全てのフォブＦに対して問合せ信号を送信する。各フォブＦは、問合せ信号を受信すると、応答信号を送出する。応答信号は通信ユニット６０によって受信される。各フォブＦは、当該フォブＦを識別するための識別情報を含む応答信号を送出する。それにより、通信ユニット６０は、個々のフォブＦからの応答信号を識別することができる。

通信ユニット６０のメモリ６２には、予め、乗員が携帯するフォブＦの識別情報が登録されている。通信ユニット６０のプロセッサ６１は、送受信機６３が各フォブＦから受信する識別情報（以下「受信識別情報」という。）とメモリ６２に登録されている識別情報（以下「登録識別情報」という。）とを比較する。その比較結果に基づいて、プロセッサ６１は、登録識別情報にそれぞれ該当する受信識別情報が漏れなく受信されたかどうかを調べ、それに基づいて、落水者の有無を判断する。いずれかの登録識別情報に対応する受信識別情報がなければ、落水者が生じた可能性があるので、プロセッサ６１は、操船コントローラ５０に、落水者発生を表す落水通知を送信する。落水通知は、たとえば、対応する受信識別情報の存在しない登録識別情報を含む。メモリ６２には、操船者フォブＦｏの識別情報と同乗者フォブＦｐの識別情報とを区別して登録することができる。したがって、プロセッサ６１は、操船者の落水と同乗者の落水とを区別でき、それに応じて、操船者の落水か同乗者の落水かを区別する情報を落水通知に含めることができる。このように、通信ユニット６０は、この実施形態では、落水センサとしての機能を有する。符号６４は、送受信機６３のアンテナである。

図３は、操船者フォブＦｏの構成例を説明するためのブロック図である。操船者フォブＦｏは、携帯可能な防水型ハウジング７０内に送信機７１、受信機７２、プロセッサ７３、メモリ７４および通知装置７５を格納して構成されている。

操船者フォブＦｏは、さらに、操船システム１０２（とくに船外機１）を遠隔操作するための操作子を備えている。具体的には、操船者フォブＦｏは、定点保持制御を開始／解除するための開始／解除ボタン９０（解除操作子の一例）を備えている。定点保持制御の開始を指令するための開始ボタンと、これとは別に定点保持制御を解除（中止）するための解除ボタンとが備えられてもよい。開始ボタンは備えられなくてもよいが、少なくとも解除ボタンは備えられることが好ましい。操船者フォブＦｏは、さらに、操船システム１０２に操船指令を与えるための操船ボタン（操船操作子の一例）を備えている。操船ボタンは、具体的には、位置変更ボタン８０と、方位変更ボタン８５とを含む。位置変更ボタン８０は、船舶１００の位置を変更するための操作ボタンであり、たとえば、前後左右にそれぞれ船舶１００の位置を変更するためのボタン８１～８４を含む。方位変更ボタン８５は船舶１００の方位を変更するための操作ボタンであり、たとえば右旋回ボタン８５Ｒと左旋回ボタン８５Ｌとを含む。

プロセッサ７３は、メモリ７４に格納されたプログラムに従って作動する。

具体的には、プロセッサ７３は、受信機７２が操船システム１０２の通信ユニット６０からの問合せ信号を受信すると、応答信号を送信機７１から通信ユニット６０に向けて送信させる処理を実行する。応答信号は、通信ユニット６０における落水検知処理のために用いられる。応答信号には、当該操船者フォブＦｏの識別情報が含められる。

また、プロセッサ７３は、開始／解除ボタン９０の操作に応答して、定点保持開始／解除指令を送信機７１から操船システム１０２の通信ユニット６０に向けて送信させる。開始ボタンおよび解除ボタンが個別に設けられるときには、開始ボタンの操作に応答して定点保持開始指令が発せられ、解除ボタンの操作に応答して定点保持解除指令が発せられる。

さらに、プロセッサ７３は、操船ボタンの操作に応答して、操船指令を送信機７１から操船システム１０２の通信ユニット６０に向けて送信させる。より具体的には、プロセッサ７３は、位置変更ボタン８０が操作されると、船舶１００の位置を変更させるための位置変更指令を送信機７１から送出させる。また、プロセッサ７３は、方位変更ボタン８５が操作されると、船舶１００を旋回させるための方位変更指令を送信機７１から送出させる。位置変更ボタン８０および方位変更ボタン８５の両方が同時に操作されてもよく、その場合には、プロセッサ７３は、位置変更指令および方位変更指令の両方を送信機７１から送出させる。

この実施形態における操船者フォブＦｏは、定点保持解除指令や操船指令を通信ユニット６０に向けて送信する携帯デバイスの一例である。

この実施形態では、操船者フォブＦｏは、通信ユニット６０から操船に関わる船舶１００の情報を受信して、使用者（典型的には操船者）に通知するように構成されている。通知される情報は、具体的には、船外機１の運転状態を表す情報、より具体的には故障情報を含む。操船コントローラ５０は、推進機コントローラ５５から船外機１の故障が通知されると、通信ユニット６０から操船者フォブＦｏに向けてその故障を表す故障情報を送信させる。この故障情報は、操船者フォブＦｏの受信機７２によって受信される。故障情報が受信されると、プロセッサ７３は、通知装置７５を駆動して、使用者（典型的には操船者）に故障の情報を通知する。通知装置７５は、ブザー音、音声メッセージ、表示、およびバイブレーションのうちの一つ以上を発生する。とりわけバイブレーションによる通知は、周囲の環境の影響を受けにくいので好ましい。具体的には、風切り音、エンジン音、スピーカ音などによって、音による通知が伝わり難い場合でも、バイブレーションによる通知は有効性が高い。また、直射日光や雨の影響で表示による通知が伝わり難い場合でも、バイブレーションによる通知は有効性が高い。

通知装置７５は、少なくとも故障の発生を使用者に伝達するように構成されている。通知装置７５は、故障の状況を表す情報を使用者に伝達するように構成されていることが好ましい。故障の状況を表す情報とは、故障の種類、故障箇所等の情報であってもよい。

同乗者フォブＦｐは、操船者フォブＦｏと同様な形態を有していてもよい。ただし、同乗者フォブＦｐには、遠隔操作のための操作子は備えられておらず、対応する機能も備えられていない。また、同乗者フォブＦｐは、通知装置７５を備えている必要もない。端的には、同乗者フォブＦｐは、使用者の落水検知のための構成および機能を備え、操船のための構成および機能は備えていない。

図４は、船体１０１に装備される通信ユニット６０の落水検知機能（落水センサとしての機能）の一例を説明するためのフローチャートである。通信ユニット６０のプロセッサ６１は、登録識別情報に該当する全てのフォブＦに関して、周期的に問合せ信号を送出し、問合せ信号を送出する度に、図４の処理を実行する。プロセッサ６１は、フォブＦからの応答信号を受信したかどうかを判断する（ステップＳ１）。応答信号を受信すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、プロセッサ６１は、当該フォブＦに対応する落水フラグをオフとし（ステップＳ２）、当該フォブＦを携帯する乗員が落水していないことをメモリ６２に記録する。フォブＦからの応答信号を受信しないときには（ステップＳ１：ＮＯ）、プロセッサ６１は、未受信状態が所定回数連続したかどうかを判断する（ステップＳ３）。所定回数連続していなければ（ステップＳ３：ＮＯ）、プロセッサ６１は、落水フラグをオフとする（ステップＳ２）。未受信状態が所定回数連続すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、プロセッサ６１は、当該フォブＦに対応する落水フラグをオンとし（ステップＳ４）、当該フォブＦを携帯する乗員が落水していることをメモリ６２に記録する。さらに、プロセッサ６１は、操船コントローラ５０に対して落水通知を送信する（ステップＳ５）。前述のとおり、落水通知は、該当するフォブＦの登録識別情報を含み、かつ当該フォブＦが操船者フォブＦｏか同乗者フォブＦｐかを区別するためのフォブ種別情報を含む。

通信ユニット６０がフォブＦに向けて送信する問合せ信号およびフォブＦが通信ユニット６０に向けて送信する応答信号の到達距離は、フォブＦが船上に存在するときに通信ユニット６０およびフォブＦの間での通信が確保されるように設定されることが好ましい。それにより、船上に存在するフォブＦに関しては、落水フラグをオフとすることができる。

図５は、通信ユニット６０からの落水通知に関連する操船コントローラ５０の処理例を説明するためのフローチャートであり、操船コントローラ５０が所定の制御周期で繰り返す処理の一例を示す。操船コントローラ５０は、通信ユニット６０からの落水通知を受けて落水を検知すると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、全ての船外機１の推進力を無効にするための推進力無効化制御（ステップＳ１２，Ｓ１３）を実行する。そして、操船コントローラ５０は、その推進力無効化制御の後に、定点保持制御（ステップＳ１４）を実行する。

推進力無効化制御は、全ての船外機１の推進力発生を停止する制御である。推進力無効化制御は、この実施形態では、エンジン１１の回転速度を減速する減速制御（ステップＳ１２）と、減速制御の後に実行されるシフト制御（ステップＳ１３）とを含む。

減速制御は、船舶１００の急減速を回避しながらスムーズに停止状態へと導くために、エンジン１１の回転速度を徐々に減速（たとえばアイドル回転速度まで減速）するための制御である。したがって、減速制御におけるエンジン回転速度の減速度は、船舶１００をスムーズに減速させることができる値に設定される。このような減速制御のための指令が、操船コントローラ５０から推進機コントローラ５５へと与えられ、推進機コントローラ５５は、指令された減速制御を実現するための出力指令を時系列的に船外機１に与える。

シフト制御（ステップＳ１３）は、全ての船外機１のシフト位置をニュートラル位置にする制御である。操船コントローラ５０は、減速制御（ステップＳ１２）の後に、全ての船外機１のシフト位置をニュートラル位置にするためのシフト指令を推進機コントローラ５５に与える（ステップＳ１３）。それに応じて、推進機コントローラ５５が操船コントローラ５０からのシフト指令を船外機ＥＣＵ２１に伝達することにより、船外機１のエンジン回転速度およびシフト位置が制御される。それにより、船舶１００がスムーズに減速し、シフト位置がニュートラル位置となって、船舶１００に推進力が与えられない状態へと導かれる。

定点保持制御（ステップＳ１４）は、具体的には、船舶１００の位置および船首方位を保持する定点保持モード(Stay Point)を設定する制御であってもよい。操船コントローラ５０は、制御モードを自動的に定点保持モードに遷移させる（ステップＳ１４）。そして、操船コントローラ５０は、船舶１００の現在位置を定点保持制御の目標位置に設定し、船舶１００の現在方位を定点保持制御の目標方位に設定する。したがって、推進力無効化制御（ステップＳ１２，Ｓ１３）の終了時の船舶１００の位置および方位を保持するための定点保持制御が自動的に開始される。操船コントローラ５０は、落水検知が通知されたときの船舶１００の位置および方位を記録し、その記録された位置および方位、すなわち落水検出時の位置および方位を、定点保持制御の目標位置および目標方位にそれぞれ設定してもよい。

操船コントローラ５０は、落水が検知されなければ（ステップＳ１１：ＮＯ）、推進力無効化制御および定点保持制御をいずれも行わない。

図６は、操船者フォブＦｏからの遠隔操作による操船に関する操船コントローラ５０の処理例を説明するためのフローチャートである。操船者の落水が検知されると定点保持制御が自動的に開始されることは前述のとおりである。この定点保持制御の開始の後、操船コントローラ５０は、定点保持開始／解除指令が与えられるかどうかを判断する（ステップＳ２１）。前述のように操船者フォブＦｏの開始／解除ボタン９０が操作されると、定点保持開始／解除指令が操船者フォブＦｏから送信される。この定点保持開始／解除指令が通信ユニット６０によって受信されて、操船コントローラ５０に与えられる。定点保持開始／解除指令を受けると、操船コントローラ５０は、定点保持制御の実行中かどうかを判断する（ステップＳ２２）。実行中であれば（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、操船コントローラ５０は、定点保持制御を解除する（ステップＳ２３）。実行中でなければ（ステップＳ２２：ＮＯ）、操船コントローラ５０は、定点保持制御を開始する（ステップＳ２４）。したがって、操船者フォブＦｏからの遠隔操作によって、定点保持制御を中止したり、再開したりすることができる。

一方、操船者の落水が検知されているときに、操船者フォブＦｏから操船指令が通信ユニット６０によって受信される場合がある。受信された操船指令が操船コントローラ５０に与えられると（ステップＳ２５）、操船コントローラ５０は、定点保持制御の実行中かどうかを判断し（ステップＳ２６）、実行中でなければ、定点保持制御を開始する（ステップＳ２７）。さらに、操船コントローラ５０は、操船指令に応じて、定点保持制御の目標位置および／または目標方位を変更する（ステップＳ２８）。操船コントローラ５０は、変更後の目標位置および／または目標方位を達成するための転舵指令および推進力指令を推進機コントローラ５５に与える。それに応じて推進機コントローラ５５が船外機１を制御する。それにより、船舶１００の位置および方位の少なくとも一方が変動し、操船者フォブＦｏからの操船指令に応じた位置および方位に船舶１００を制御できる。

以上のように、この実施形態によれば、操船者フォブＦｏを携帯する操船者が落水し、それが通信ユニット６０の落水検知機能によって検出されると、操船コントローラ５０は、定点保持制御を自動的に開始する。それにより、船外機１は、船舶１００を一定の位置に保持するように制御されるので、船舶１００の移動を抑制できる。したがって、落水した操船者と船舶１００との距離が開き難いので、落水した操船者は、船舶１００に戻りやすい。

また、この実施形態では、操船コントローラ５０は、操船者の落水が検知されると、船舶１００を減速（具体的にはエンジン回転速度を減速）する減速制御を実行し、その後に、定点保持制御を開始する。したがって、船舶１００をスムーズに減速させた後に、船舶１００を一定の位置に保持できる。

また、この実施形態では、船外機１は、エンジン１１を有するエンジン推進機であり、減速制御の後にシフト位置がニュートラル位置に制御されて、エンジン１１とプロペラ１３との間の動力伝達経路が遮断される。そして、その後に、定点保持制御が開始される。減速制御の後にシフト位置をニュートラル位置（遮断状態）とすることにより、船舶１００をスムーズに減速し、その後に推進力の発生しない状態とすることができる。そして、その後に、定点保持制御によって、船舶１００の移動を抑制できる。

また、この実施形態では、操船コントローラ５０は、通信ユニット６０を介して操船者フォブＦｏと通信することができる。すなわち、通信ユニット６０は、操船コントローラ５０の通信ユニットとしての機能を兼ねている。操船者フォブＦｏは、解除操作子としての開始／解除ボタン９０を備えており、開始／解除ボタン９０が操作されると、定点保持開始／解除指令が通信ユニット６０に向けて送信される。操船コントローラ５０は、定点保持制御の実行中は、定点保持開始／解除指令を定点保持解除指令として解釈し、定点保持制御を実行していないときには、定点保持開始／解除指令を定点保持開始指令として解釈する。したがって、落水した操船者は、状況に応じて、操船者フォブＦｏからの遠隔操作によって、定点保持制御を中止したり、再開したりすることができる。具体的には、落水した操船者が、定点保持制御を中止することにより、船舶１００との距離が開きにくくできると判断したり、船舶１００に戻りやすくなると判断したりする場合があり得る。したがって、状況に応じて定点保持制御の継続／中止を遠隔操作によって選択できるようにすることで、操船者は船舶１００に戻りやすくなる。

なお、前述のとおり、この実施形態では、通信ユニット６０は、遠隔操船のための通信ユニットと、落水検知機能のための通信ユニットとに共用されているが、これらは別の通信ユニットであってもよい。

また、この実施形態では、操船者フォブＦｏは、操船ボタンとしての位置変更ボタン８０および方位変更ボタン８５を備えており、その操作に応答して、操船指令を通信ユニット６０に向けて送信する。通信ユニット６０は、受信した操船指令を操船コントローラ５０に引き渡し、操船コントローラ５０は、それを受けて船舶１００の位置および方位の一方または両方を変更するように船外機１を制御する。したがって、操船者フォブＦｏを携帯して落水した操船者は、船舶１００との距離および／または船舶１００の向きを、状況に応じて適切に定めることができる。たとえば、操船者は、操船者フォブＦｏからの遠隔操作によって、船舶１００との距離が開かないように、または船舶１００との距離を縮めるように、船舶１００を移動させることができる。また、たとえば、操船者は、操船者フォブＦｏからの遠隔操作によって、船舶１００に戻りやすいように船舶１００の方位を変更することができる。

より具体的には、この実施形態では、操船コントローラ５０は、操船指令に応じて、定点保持制御のための目標位置および目標方位の一方または両方を変更する。こうして、定点保持制御の機能を利用して、船舶１００の位置および／または方位を変更することができるので、操船者フォブＦｏからの遠隔操作に関する操船コントローラ５０の制御を複雑にすることなく、遠隔操作機能を実現できる。

さらに、この実施形態では、操船コントローラ５０は、通信ユニット６０を介して操船者フォブＦｏと通信し、操船に関わる船舶１００の情報（とくに故障情報）を操船者フォブＦｏに送信する。そして、操船者フォブＦｏは、受信した情報を通知装置７５によって使用者に通知する。それにより、操船者フォブＦｏを利用する無線通信によって、操船に関わる船舶１００の情報（とくに故障情報）を、操船者フォブＦｏを介して操船者に通知できる。したがって、たとえば操船者は、操船ステーションＳＴを離れているときにも、操船に関わる船舶１００の情報を知ることができるので、船上での行動の自由度が高い操船システム１０２を提供できる。

また、故障情報が操船者フォブＦｏを介して操船者に通知されることにより、この通知を受けた使用者（典型的には操船者）は、適時に故障に対する対処を行うことができる。加えて、使用者は、操船ステーションＳＴを離れているときにも故障状態を表す情報の通知を受けることができるので、対処に関する判断を操船ステーションＳＴに戻る前から行うことができる。また、使用者は、状況に応じて、操船ステーションＳＴに戻る前から、または操船ステーションＳＴに戻ることなく、必要な対処を始めることができる。

以上、この発明の一実施形態について説明してきたが、以下に例示するとおり、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。

前述の実施形態では、推進機としてエンジンを原動機とする船外機１について主として説明したが、他の構成の推進機を用いてもよい。たとえば、電動モータを原動機とする推進機（電動推進機）が用いられてもよい。推進機は、船外機１の他にも、船内機、船内外機、ジェット推進機などの他の形態を有していてもよい。電動推進機における推進力の無効化は、典型的には、電動モータの停止である。

前述の実施形態では、船尾２に２機の推進機（船外機１）が備えられる例を示したが、推進機の数および配置はこれに限られない。船尾２に、１機の推進機または３機以上の推進機が配置されてもよい。また、船首付近にバウスラスタが備えられてもよい。

また、前述の実施形態では、船舶１００に備えられる通信ユニット６０と無線通信する操船者フォブＦｏを用いて操船者の落水が検知されているが、操船ステーションＳＴに備えられるランヤードスイッチと操船者とを結合するランヤードケーブルを用いて操船者の落水が検知されてもよい。この場合でも、操船者の落水の検知に応答して、定点保持制御を自動的に開始することにより、落水した操船者と船舶１００との距離を開き難くすることができる。

また、前述の実施形態では、落水検知のための操船者フォブＦｏが遠隔操船のための携帯デバイスとしての機能を備えているが、操船者フォブＦｏとは別の携帯デバイスによって遠隔操船を行うように操船システムを設計してもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 船外機、１１ エンジン、１２ シフト機構、１３ プロペラ、１４ 転舵機構、１７ スロットルアクチュエータ、１９ シフトアクチュエータ、２０ 転舵アクチュエータ、２１ 船外機ＥＣＵ、３１ ステアリングホイール、３２ リモコンユニット、３３ アクセルレバー、５０ 操船コントローラ、５５ 推進機コントローラ、５６ 船内ネットワーク、６０ 通信ユニット、７１ 送信機、７２ 受信機、７５ 通知装置、８０，８１～８４ 位置変更ボタン、８５ 方位変更ボタン、８５Ｌ 左旋回ボタン、８５Ｒ 右旋回ボタン、９０ 開始／解除ボタン、１００ 船舶、１０１ 船体、１０２ 操船システム、Ｆ フォブ、Ｆｏ 操船者フォブ、Ｆｐ 同乗者フォブ、ＳＴ 操船ステーション

Claims (14)

1. 操船者が携帯する操船者フォブと、
   船舶に装備され、前記操船者フォブと無線通信する通信ユニットを備え、前記操船者フォブと前記通信ユニットとの通信状態に基づいて操船者の落水を検出する落水センサと、
   前記船舶に装備され、推進機を制御するコントローラであって、前記落水センサが操船者の落水を検出すると、前記船舶を一定の位置に保持するように前記推進機を制御する定点保持制御を実行する、コントローラと、
   を含む、操船システム。
2. 前記コントローラは、前記落水センサが操船者の落水を検出すると、前記船舶を減速するように前記推進機を制御する減速制御を実行し、前記減速制御の後に前記定点保持制御を実行する、請求項１に記載の操船システム。
3. 前記推進機は、エンジンと、前記エンジンによって駆動されるプロペラと、前記エンジンと前記プロペラとの動力伝達経路に介装されたクラッチと、を含み、
   前記コントローラは、前記落水センサが操船者の落水を検出すると、前記減速制御を実行し、前記減速制御の後に前記クラッチを遮断状態に制御し、その後に前記定点保持制御を実行する、請求項２に記載の操船システム。
4. 前記コントローラは、前記操船者フォブと通信する通信ユニットを含み、
   前記操船者フォブは、使用者によって操作される解除操作子と、前記解除操作子の操作に応じて定点保持解除指令を前記コントローラの通信ユニットに送信する送信機と、を含み、
   前記コントローラは、前記通信ユニットが前記操船者フォブから定点保持解除指令を受信すると、前記定点保持制御を中止する、請求項１～３のいずれか一項に記載の操船システム。
5. 前記コントローラは、前記操船者フォブと通信する通信ユニットを含み、
   前記操船者フォブは、使用者によって操作される操船操作子と、前記操船操作子の操作に応じて操船指令を前記コントローラの通信ユニットに送信する送信機と、を含み、
   前記コントローラは、前記通信ユニットが前記操船者フォブから操船指令を受信すると、当該操船指令に応じて、前記船舶の位置および方位の一方または両方を変更するために前記推進機を制御する、請求項１～４のいずれか一項に記載の操船システム。
6. 前記操船指令が、前記定点保持制御における目標位置および目標方位の一方または両方を変更するための指令である、請求項５に記載の操船システム。
7. 前記コントローラは、前記操船者フォブと通信し、操船に関わる前記船舶の情報を前記操船者フォブに送信する通信ユニットを含み、
   前記操船者フォブは、前記通信ユニットから送信される情報を受信する受信機と、前記受信機が受信した情報を使用者に通知する通知装置とを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の操船システム。
8. 前記コントローラの通信ユニットが前記操船者フォブに送信する情報は、前記推進機の故障状態を表す情報を含む、請求項７に記載の操船システム。
9. 前記通知装置は、ブザー音、音声メッセージ、表示、およびバイブレーションのうちの一つ以上によって使用者への通知を行う、請求項７または８に記載の操船システム。
10. 操船者が船舶から落水したことを検出する落水センサと、
    前記船舶に装備され、推進機を制御するコントローラであって、前記落水センサが操船者の落水を検出すると、前記船舶を一定の位置に保持するように前記推進機を制御する定点保持制御を実行するコントローラと、を含む操船システム。
11. 使用者によって携帯され、前記定点保持制御を解除するための解除指令を前記コントローラに送信する携帯デバイスをさらに含み、
    前記コントローラは、前記携帯デバイスから前記解除指令を受信すると、前記定点保持制御を中止する、請求項１０に記載の操船システム。
12. 使用者によって携帯され、使用者によって操作される操船操作子を含み、前記操船操作子の操作に応じて操船指令を前記コントローラに送信する携帯デバイスをさらに含み、
    前記コントローラは、前記携帯デバイスから操船指令を受信すると、当該操船指令に応じて、前記船舶の位置および方位の一方または両方を変更するために前記推進機を制御する、請求項１０または１１に記載の操船システム。
13. 前記操船指令が、前記定点保持制御における目標位置および目標方位の一方または両方を変更するための指令である、請求項１２に記載の操船システム。
14. 船体と、
    前記船体に装備される推進機と、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載の操船システムと、を含む、船舶。

Images