JP2024017506A - 操船システムおよび船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させる。【解決手段】操船システムは、操作子を含む操作部と、操作部に対する操作に応じて船舶の推進機が発生する推進力の大きさおよび向きを制御するコントローラとを備える。コントローラは、操作子に対する操作による操船中に操作部に対するホールド開始操作がなされた場合には、推進機が発生する推進力の大きさに相関する指標と、船舶の速度と、の少なくとも一方である制御指標を保持するホールド制御を行う第１操船状態に移行する。コントローラは、第１操船状態において操作子に対する転舵操作がなされた場合には、第１操船状態を維持しつつ、推進機が発生する推進力の向きを変更する。【選択図】図６

Description

本明細書に開示される技術は、操船システムおよび船舶に関する。

船舶の操縦は、例えばリモートコントローラやステアリングホイールを用いて行われる。また、例えば低速航行時において、操作子（例えば、ジョイスティック）による操縦が可能な船舶が知られている。

従来、操作子による操船のしやすさを向上させるため、操作子による操船時に所定のスイッチが押下されると、その時点での操作子の出力信号を保持するホールド制御を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６０－１６６０４３号公報

上記従来技術では、ホールド制御中に操船の微調整を行うことができず、操船のしやすさの点で向上の余地がある。

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される操船システムは、操作子を含む操作部と、前記操作部に対する操作に応じて船舶の推進機が発生する推進力の大きさおよび向きを制御するコントローラとを備える。前記コントローラは、前記操作子に対する操作による操船中に前記操作部に対するホールド開始操作がなされた場合には、前記推進機が発生する推進力の大きさに相関する指標と、前記船舶の速度と、の少なくとも一方である制御指標を保持するホールド制御を行う第１操船状態に移行する。前記コントローラは、前記第１操船状態において前記操作子に対する転舵操作がなされた場合には、前記第１操船状態を維持しつつ、前記推進機が発生する推進力の向きを変更する。

本操船システムによれば、操作子に対する操作による操船中に操作部に対するホールド開始操作がなされた場合には、推進機が発生する推進力の大きさに相関する指標と、船舶の速度と、の少なくとも一方である制御指標を保持するホールド制御を行う第１操船状態となるため、船舶の速度を維持するために操作子に対する操作を継続する必要がなく、操船のしやすさを向上させることができる。さらに、本操船システムによれば、第１操船状態において操作子に対する転舵操作がなされた場合には、第１操船状態が維持されつつ、推進機が発生する推進力の向きが変更されるため、第１操船状態においても所望の進路を選択することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（２）上記操船システムにおいて、前記転舵操作は、前記操作子を捻る操作と前記操作子を転舵方向に傾倒させる操作との少なくとも一方である構成としてもよい。本構成を採用すれば、ホールド制御が行われる第１操船状態において、より直感的に転舵操作を行うことができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（３）上記操船システムにおいて、前記コントローラは、前記第１操船状態において前記操作子に対する加減速操作がなされた場合には、前記ホールド制御において保持する前記制御指標の大きさを変更する構成としてもよい。本構成を採用すれば、第１操船状態において操作子に対する加減速操作がなされた場合には、ホールド制御において保持される制御指標の大きさが変更されるため、第１操船状態においても船舶の速度を微調整することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（４）上記操船システムにおいて、前記コントローラは、前記第１操船状態において、前記加減速操作の回数に応じて、前記ホールド制御において保持する前記制御指標の大きさを段階的に変更する構成としてもよい。本構成を採用すれば、第１操船状態においても船舶の速度を容易に微調整することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（５）上記操船システムにおいて、前記加減速操作のうち、加速操作は、前記操作子を前記船舶の進行方向に傾倒させる操作であり、減速操作は、前記操作子を前記船舶の進行方向とは反対側に傾倒させる操作である構成としてもよい。本構成を採用すれば、ホールド制御が行われる第１操船状態において、より直感的に加減速操作を行うことができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（６）上記操船システムにおいて、前記コントローラは、前記第１操船状態において前記操作部に対する自動操船開始操作がなされた場合には、前記ホールド制御に加えて、前記船舶の方位または進路を保持する自動操船制御を行う第２操船状態に移行する構成としてもよい。本構成を採用すれば、ホールド制御に加えて、船舶の方位または進路を保持する自動操船制御を行う第２操船状態に移行することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（７）上記操船システムにおいて、前記コントローラは、前記第２操船状態において前記操作子に対する前記転舵操作がなされた場合には、前記第１操船状態に移行し、前記操作子に対する前記転舵操作が停止された場合には、前記第２操船状態に復帰する構成としてもよい。本構成を採用すれば、ホールド制御に加えて、船舶の方位または進路を保持する自動操船制御を行う第２操船状態において、一時的な転舵操作を実現することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（８）上記操船システムにおいて、前記コントローラは、前記第１操船状態において前記操作子に対するホールド停止操作がなされた場合には、前記ホールド制御を停止する構成としてもよい。本構成を採用すれば、所望のタイミングでホールド制御を停止することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（９）上記操船システムにおいて、前記ホールド停止操作は、前記船舶の前進時においては前記操作子を後方に所定時間以上傾倒させる操作であり、前記船舶の後進時においては前記操作子を前方に所定時間以上傾倒させる操作である構成としてもよい。本構成を採用すれば、より直感的にホールド停止操作を行うことができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（１０）上記操船システムにおいて、前記コントローラは、前記第１操船状態において前記船舶の速度が所定値未満となった場合には、前記ホールド制御に加えて、前記推進機が推進力を発生するオン状態と前記推進機が推進力を発生しないオフ状態とを交互に切り替えるパターン制御を行う第３操船状態に移行し、前記船舶の速度が前記所定値以上となった場合には、前記第１操船状態に復帰する構成としてもよい。本構成を採用すれば、ホールド制御が行われる第１操船状態から、より低速に操船を行う第３操船状態に移行することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（１１）上記操船システムにおいて、前記ホールド開始操作は、所定のスイッチを所定時間以上押下する操作である構成としてもよい。本構成を採用すれば、意図しない第１操船状態への移行（誤操作）を抑制することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（１２）上記操船システムにおいて、前記操作子は、操作者に把持されて操作されるスティック部と、前記スティック部を傾倒操作可能かつ捻り操作可能に支持する支持部と、を含むジョイスティックである構成としてもよい。本構成を採用すれば、ジョイスティックを用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（１３）本明細書に開示される他の操船システムは、操作子を含む操作部と、前記操作部に対する操作に応じて船舶の推進機が発生する推進力の大きさおよび向きを制御するコントローラとを備える。前記コントローラは、前記操作子に対する操作による操船中に前記操作部に対するホールド開始操作がなされた場合には、前記推進機が発生する推進力の大きさに相関する指標と、前記船舶の速度と、の少なくとも一方である制御指標を保持するホールド制御を行う第１操船状態に移行する。前記コントローラは、前記第１操船状態において前記操作子に対する操作がなされた場合には、前記第１操船状態を維持しつつ、前記推進機が発生する推進力の大きさと向きとの少なくとも一方を変更する。

本操船システムによれば、操作子に対する操作による操船中に操作部に対するホールド開始操作がなされた場合には、推進機が発生する推進力の大きさに相関する指標と、船舶の速度と、の少なくとも一方である制御指標を保持するホールド制御を行う第１操船状態となるため、船舶の速度を維持するために操作子に対する操作を継続する必要がなく、操船のしやすさを向上させることができる。さらに、本操船システムによれば、第１操船状態において操作子に対する操作がなされた場合には、第１操船状態が維持されつつ、推進機が発生する推進力の大きさと向きとの少なくとも一方が変更されるため、第１操船状態においても所望の進路を選択することができ、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

（１４）本明細書に開示される船舶は、船体と、前記船体に取り付けられた前記推進機と、上記操船システムと、を備える。本船舶によれば、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、操船システム、操船システムを備える船舶、操船方法等の形態で実現することが可能である。

本明細書に開示される操船システムによれば、操作子を用いた操船のしやすさをさらに向上させることができる。

本実施形態における船舶１０の構成を概略的に示す説明図 操船システム１００の構成を示すブロック図 ジョイスティック１４０の外観構成を示す説明図 操船モード切替処理を示すフローチャート 操船モード切替処理における操船モードの遷移図 ジョイスティックホールドモードＭ１０におけるジョイスティック１４０への操作に応じた制御内容を示す説明図

Ａ．実施形態：
（船舶１０の構成）
図１は、本実施形態における船舶１０の構成を概略的に示す説明図である。図１には、船舶１０の位置を基準とした、前方（ＦＲＯＮＴ）、後方（ＲＥＡＲ）、左方（ＬＥＦＴ）および右方（ＲＩＧＨＴ）のそれぞれを表す矢印を示している。

図１に示すように、船舶１０は、船体２０と、船外機３０と、操船システム１００とを有する。船体２０は、船舶１０において乗員が搭乗する部分である。

船外機３０は、船舶１０を航行させる推進力を発生する装置である。船外機３０は、例えばブラケットを介して船体２０の後部に取り付けられている。船外機３０は、例えばエンジンやモータ等の駆動力を発生する動力源３２と、動力源３２からの駆動力により駆動されて推進力を発生するプロペラ等の推進力発生機構３４とを有する。また、船外機３０は、いずれも図示しない転舵機構とシフト機構とを有する。転舵機構は、転舵軸周りに船外機３０を回転させる機構である。シフト機構は、船舶１０が前進する方向に動力源３２からの駆動力を推進力発生機構３４に伝達する前進状態と、船舶１０が後進する方向に動力源３２からの駆動力を推進力発生機構３４に伝達する後進状態と、動力源３２からの駆動力を推進力発生機構３４に伝達しない中立状態とを切り替える機構である。本実施形態では、船舶１０は、２つの船外機３０を有する。船外機３０は、推進機の一例である。

操船システム１００は、船舶１０の操縦を行うためのシステムである。図２は、操船システム１００の構成を示すブロック図である。図１および図２に示すように、操船システム１００は、操作者による操作を受け付ける操作部１１０を有する。操作部１１０は、例えば船舶１０の操船席に配置されている。操作部１１０は、ステアリングホイール１２０と、リモートコントローラ１３０と、ジョイスティック１４０と、自動操船ボタン１５０と、モニタ１６０とを含む。

ステアリングホイール１２０は、船舶１０の転舵操作を行うための操作デバイスである。リモートコントローラ１３０は、例えばスロットルレバーを含み、船舶１０のシフト操作や推進力変更操作を行うための操作デバイスである。モニタ１６０は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、船舶１０に関する各種の画像（操作用画像等）を表示する。モニタ１６０がタッチパネルを有していてもよい。

ジョイスティック１４０は、後述するジョイスティックモード等において船舶１０の操縦を行うための操作デバイスである。ジョイスティック１４０は、操作子の一例である。

図３は、ジョイスティック１４０の外観構成を示す説明図である。図２および図３に示すように、ジョイスティック１４０は、操作者に把持されて操作されるスティック部１４１と、スティック部１４１を傾倒操作可能かつ捻り操作可能に支持する支持部１４２とを含む。スティック部１４１は、操作力が加えられていないときには中立状態（スティック部１４１が直立した状態）に自動的に復帰するように、ばね等の付勢部材により付勢されている。スティック部１４１は、中立状態から、少なくとも前後の２方向に傾倒可能である。スティック部１４１は、３つ以上の方向に傾倒可能であってもよく、全方向への傾倒が可能であってもよい。また、スティック部１４１は、時計回りおよび反時計回りに捻り操作可能である。

ジョイスティックモードでは、スティック部１４１を傾倒させる操作がなされると、スティック部１４１が傾倒した方向および量に応じて、船外機３０が発生する推進力の大きさおよび／または向きが制御される。例えば、スティック部１４１を前方に傾倒させる操作がなされると、船舶１０を前進させるように、船外機３０が発生する推進力の向きが制御される。反対に、スティック部１４１を後方に傾倒させる操作がなされると、船舶１０を後進させるように、船外機３０が発生する推進力の向きが制御される。このとき、スティック部１４１の傾倒量が大きいほど、船外機３０が発生する推進力が大きくなるように制御される。また、スティック部１４１を捻る（回転させる）操作がなされると、スティック部１４１が回転した方向および量に応じて船舶１０が転舵するように、船外機３０が発生する推進力の向きが制御される。

ジョイスティック１４０は、さらに、各種ボタン１４３を有する。各種ボタン１４３は、ジョイスティックボタン１４４と、セットポイントボタン１４５と、推進力調整ボタン１４６とを含む。ジョイスティックボタン１４４は、後述するジョイスティックモードへの移行操作等を行うためのボタンである。セットポイントボタン１４５は、後述するセットポイントモードへの移行操作等を行うためのボタンである。後述するように、セットポイントモードは、ステイポイントモードと、ドリフトポイントモードと、フィッシュポイントモードとの総称であり、セットポイントボタン１４５は、各モードに対応したボタンを含む。

自動操船ボタン１５０は、後述する自動操船モードへの移行操作を行うためのボタンである。後述するように、自動操船モードは、方位ホールドモードと進路ホールドモードとの総称であり、自動操船ボタン１５０は、各モードに対応したボタン（方位ホールドボタン１５１および進路ホールドボタン１５２）を含む。

操船システム１００は、さらに、コントローラ１８０を有する。コントローラ１８０は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ（ＰＬＤ）等）を用いて構成される。コントローラ１８０は、船舶１０の動作を制御する。例えば、コントローラ１８０は、操作部１１０に対する操作に応じて、船舶１０の船外機３０が発生する推進力の大きさおよび向きを制御する。コントローラ１８０は、ジョイスティック１４０に対する操作に応じて、船外機３０が発生する推進力の大きさおよび向きを制御する。

コントローラ１８０は、記憶装置１８２を含む。記憶装置１８２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等により構成される。記憶装置１８２は、各種のプログラムやデータを記憶したり、各種の処理を実行する際の作業領域やデータの記憶領域として利用されたりする。例えば、記憶装置１８２には、後述する操船モード切替処理を実行するためのコンピュータプログラムが格納されている。該コンピュータプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（不図示）に格納された状態で提供され、あるいは、通信インターフェース（不図示）を介して外部装置（例えば、クラウド上のサーバ）から取得可能な状態で提供され、操船システム１００上で動作可能な状態で記憶装置１８２に格納される。

（操船モード切替処理）
次に、操船システム１００のコントローラ１８０により実行される操船モード切替処理について説明する。操船モード切替処理は、船舶１０の操船モードを切り替える処理である。図４は、操船モード切替処理を示すフローチャートであり、図５は、操船モード切替処理における操船モードの遷移図である。

本実施形態では、コントローラ１８０は、デフォルトで操船モードを通常操船モードＭ０に設定する（Ｓ１１０）。通常操船モードＭ０は、主としてステアリングホイール１２０およびリモートコントローラ１３０を用いて操船を行うモードである。

通常操船モードＭ０において、コントローラ１８０は、操作者によるジョイスティックモード開始操作がなされたか否かを監視し（Ｓ１２０）、ジョイスティックモード開始操作がなされると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、操船モードを通常操船モードＭ０からジョイスティックモードＭ１に移行する（Ｓ１３０、図５のａ１参照）。ジョイスティックモードＭ１は、ジョイスティック１４０を用いて操船を行うモードである。ジョイスティックモードＭ１は、例えば、比較的低速で（例えば１０ｋｍ／ｈ程度以下で）船舶１０を航行させる際に使用される。ジョイスティックモードＭ１では、船外機３０の動力源３２が発生する駆動力が所定値以下に制限されてもよい。例えば動力源３２がエンジンにより構成される場合には、ジョイスティックモードＭ１では、エンジン回転数が２０００ｒｐｍ程度以下に制限されてもよい。上述したジョイスティックモード開始操作は、例えばジョイスティックボタン１４４の短押しである。なお、短押しとは、所定時間以下、ボタンを押下する操作である。また本実施形態では、ジョイスティックモードＭ１への移行は、所定の要件を満たす状態においてジョイスティックモード開始操作がなされた場合に限られる。この所定の要件を満たす状態は、例えば、船外機３０が発生する推進力がゼロの状態であることである。

ジョイスティックモードＭ１において、コントローラ１８０は、操作者によるジョイスティックモード停止操作がなされたか否かを監視し（Ｓ１４０）、ジョイスティックモード停止操作がなされると（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、操船モードをジョイスティックモードＭ１から通常操船モードＭ０に移行する（Ｓ１１０、図５のａ２参照）。ジョイスティックモード停止操作は、例えばジョイスティックボタン１４４の単押しである。

また、ジョイスティックモードＭ１において、コントローラ１８０は、操作者によるホールド開始操作がなされたか否かを監視し（Ｓ１５０）、ホールド開始操作がなされると（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、操船モードをジョイスティックモードＭ１からジョイスティックホールドモードＭ１０に移行する（Ｓ１６０、図５のａ３参照）。ジョイスティックホールドモードＭ１０では、ホールド開始操作時のジョイスティック１４０の出力信号（スティック部１４１の傾倒状態を示す信号）が保持される。これにより、コントローラ１８０は、船外機３０が発生する推進力の大きさに相関する指標（例えば、スロットルバルブ開度、エンジン回転数、モータ出力等）を保持するホールド制御を行う。ジョイスティックホールドモードＭ１０では、操作者は、スティック部１４１に力を加えて傾倒させ続ける必要がなく、スティック部１４１から手を離して操船を行うことができ、操船の煩わしさを軽減することができる。上述したホールド開始操作は、例えばジョイスティックボタン１４４の長押しである。なお、長押しとは、所定時間以上、ボタンを押下する操作である。また本実施形態では、ジョイスティックモードＭ１からジョイスティックホールドモードＭ１０への移行は、所定の要件を満たす状態においてホールド開始操作がなされた場合に限られる。この所定の要件を満たす状態は、例えば、ジョイスティック１４０のスティック部１４１がおおよそ前方またはおおよそ後方に傾倒されている状態であることである。なお、ジョイスティックホールドモードＭ１０と後述するジョイスティックホールド複合モードＭ１１とを合わせて、ジョイスティックホールドモード群という。ジョイスティックホールドモードＭ１０での操船状態は、第１操船状態の一例である。

本実施形態では、ジョイスティックホールドモードＭ１０において、ジョイスティック１４０への操作を行うことにより、操船の微調整を行うことができる。図６は、ジョイスティックホールドモードＭ１０におけるジョイスティック１４０への操作に応じた制御内容を示す説明図である。

ジョイスティックホールドモードＭ１０において、転舵操作として、スティック部１４１を捻る（回転させる）操作がなされると、コントローラ１８０は、スティック部１４１が回転した方向および量に応じて船舶１０が転舵するように、船外機３０が発生する推進力の向きを変更する。なお、転舵操作は、スティック部１４１を捻る操作に限られず、他の操作（例えば、スティック部１４１を転舵方向に傾倒させる操作）であってもよい。

また、船舶１０が前進しているときに、加速操作として、スティック部１４１を前方に短倒しする操作がなされると、コントローラ１８０は、加速操作の回数に応じて、船外機３０が発生する推進力の大きさに相関する指標（例えば、スロットルバルブ開度、エンジン回転数、モータ出力等）の大きさを段階的に大きくすることにより、船舶１０の速度を増加させる。なお、短倒しとは、所定時間以下、スティック部１４１を傾倒させる操作である。例えば、１回の加速操作がなされた場合には、上記指標の大きさが１段階大きくなって船舶１０が１段階加速し、２回の加速操作がなされた場合には、上記指標の大きさが２段階大きくなって船舶１０が２段階加速する。

また、船舶１０が前進しているときに、減速操作として、スティック部１４１を後方に短倒しする操作がなされると、コントローラ１８０は、減速操作の回数に応じて、船外機３０が発生する推進力の大きさに相関する指標の大きさを段階的に小さくすることにより、船舶１０の速度を減少させる。例えば、１回の減速操作がなされた場合には、上記指標の大きさが１段階小さくなって船舶１０が１段階減速し、２回の減速操作がなされた場合には、上記指標の大きさが２段階小さくなって船舶１０が２段階減速する。

なお、船舶１０が後進しているときの加減速操作は、船舶１０が前進しているときの加減速操作と反対の操作となる。すなわち、船舶１０が後進しているときの加速操作は、スティック部１４１を後方に短倒しする操作であり、船舶１０が後進しているときの減速操作は、スティック部１４１を前方に短倒しする操作である。

このように、本実施形態では、ジョイスティックホールドモードＭ１０においてジョイスティック１４０に対する転舵操作や加減速操作がなされると、コントローラ１８０はジョイスティックホールドモードＭ１０を維持しつつ、船舶１０の転舵や加減速を行う。そのため、操作者は、ジョイスティックホールドモードＭ１０において、操船の微調整を行うことができる。

ジョイスティックホールドモードＭ１０において、コントローラ１８０は、操作者によるホールド停止操作がなされたか否かを監視し（Ｓ１７０）、ホールド停止操作がなされると（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、操船モードをジョイスティックホールドモードＭ１０からジョイスティックモードＭ１に移行する（Ｓ１３０、図５のａ４参照）。ホールド停止操作は、例えばジョイスティックボタン１４４の単押しである。また、本実施形態では、図６に示すように、船舶１０が前進しているときにおけるスティック部１４１を後方に長倒しする操作、および、船舶１０が後進しているときにおけるスティック部１４１を前方に長倒しする操作も、ホールド停止操作として認識される。なお、長倒しとは、所定時間以上、スティック部１４１を傾倒させる操作である。

また、ジョイスティックホールドモードＭ１０において、コントローラ１８０は、ジョイスティック解除条件が満たされたか否かを監視し（Ｓ１８０）、ジョイスティック解除条件が満たされると（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、操船モードをジョイスティックホールドモードＭ１０から通常操船モードＭ０に移行する（Ｓ１１０、図５のａ３参照）。ジョイスティック解除条件は、例えば、リモートコントローラ１３０やステアリングホイール１２０への操作がなされたこと、船外機３０の動力源３２が停止されたこと、ジョイスティック１４０の通信エラー等のエラーが発生したこと等が含まれる。なお、ジョイスティック解除条件が満たされた場合の通常操船モードＭ０への移行は、ジョイスティックホールドモードＭ１０に限らず、ジョイスティックモードＭ１においても実行される。

また、ジョイスティックホールドモードＭ１０において、コントローラ１８０は、複合モード開始条件が満たされたか否かを監視し（Ｓ１９０）、複合モード開始条件が満たされると（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、操船モードをジョイスティックホールドモードＭ１０からジョイスティックホールド複合モードＭ１１に移行する（Ｓ２００、図５のａ６～ａ８参照）。ジョイスティックホールド複合モードＭ１１は、ジョイスティックホールドモードＭ１０と共にジョイスティックホールドモード群を構成するモードであり、上述したホールド制御（船外機３０が発生する推進力の大きさに相関する指標を保持する制御）に加えて、他の制御を実行するモードである。

図５に示すように、本実施形態では、ジョイスティックホールド複合モードＭ１１として、ジョイスティックホールド＋方位ホールドモードＭ１３と、ジョイスティックホールド＋進路ホールドモードＭ１４と、ジョイスティックホールド＋パターンシフトモードＭ１５との３つのモードが用意されている。

ジョイスティックホールド＋方位ホールドモードＭ１３は、上述したホールド制御に加えて、船舶１０の方位を保持する方位ホールド制御を実行するモードである。このモードでは、船舶１０の方位が保持されるように、コントローラ１８０が、船外機３０が発生する推進力の大きさおよび向きを制御する。本実施形態では、図５に示すように、ジョイスティックホールド＋方位ホールドモードＭ１３は、上述したホールド制御および方位ホールド制御に加えて、後述するパターン制御も実行するモード（ジョイスティックホールド＋方位ホールド＋パターンシフトモード）を含んでいる。また、ジョイスティックホールド＋進路ホールドモードＭ１４は、上述したホールド制御に加えて、船舶１０の進路を保持する進路ホールド制御を実行するモードである。このモードでは、船舶１０の進路が保持されるように、コントローラ１８０が、船外機３０が発生する推進力の大きさおよび向きを制御する。本実施形態では、図５に示すように、ジョイスティックホールド＋進路ホールドモードＭ１４は、上述したホールド制御および進路ホールド制御に加えて、後述するパターン制御も実行するモード（ジョイスティックホールド＋進路ホールド＋パターンシフトモード）を含んでいる。なお、本明細書では、方位ホールド制御と進路ホールド制御とをまとめて自動操船制御といい、ジョイスティックホールド＋方位ホールドモードＭ１３とジョイスティックホールド＋進路ホールドモードＭ１４とをまとめてジョイスティックホールド自動操船モードＭ１２という。ジョイスティックホールドモードＭ１０からジョイスティックホールド自動操船モードＭ１２への移行のための複合モード開始条件は、例えば、自動操船ボタン１５０（方位ホールドボタン１５１または進路ホールドボタン１５２）が押下されたことを含む。ジョイスティックホールド自動操船モードＭ１２での操船状態は、第２操船状態の一例であり、自動操船ボタン１５０の押下は、自動操船開始操作の一例である。

また、ジョイスティックホールド複合モードＭ１１のうち、ジョイスティックホールド＋パターンシフトモードＭ１５は、上述したホールド制御に加えて、船外機３０が推進力を発生するオン状態と船外機３０が推進力を発生しないオフ状態とを交互に切り替えるパターン制御を実行するモードである。このモードによれば、船舶１０を極低速で操縦することができる。ジョイスティックホールドモードＭ１０からジョイスティックホールド＋パターンシフトモードＭ１５への移行のための複合モード開始条件は、例えば、船舶１０の速度が所定値未満（例えば、３ｋｍ／ｈ程度未満）になったことを含む。ジョイスティックホールド＋パターンシフトモードＭ１５での操船状態は、第３操船状態の一例である。

ジョイスティックホールド複合モードＭ１１においても、ジョイスティックホールドモードＭ１０と同様に、コントローラ１８０は、操作者によるホールド停止操作がなされたか否かを監視し（Ｓ２１０）、ホールド停止操作がなされると（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、操船モードをジョイスティックホールド複合モードＭ１１からジョイスティックモードＭ１に移行する（Ｓ１３０、図５のａ４参照）。また、ジョイスティックホールド複合モードＭ１１においても、ジョイスティックホールドモードＭ１０と同様に、コントローラ１８０は、ジョイスティック解除条件が満たされたか否かを監視し（Ｓ２２０）、ジョイスティック解除条件が満たされると（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、操船モードをジョイスティックホールド複合モードＭ１１から通常操船モードＭ０に移行する（Ｓ１１０、図５のａ５参照）。

ジョイスティックホールド複合モードＭ１１において、コントローラ１８０は、単独モード復帰条件が満たされたか否かを監視し（Ｓ２３０）、単独モード復帰条件が満たされると（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、操船モードをジョイスティックホールド複合モードＭ１１からジョイスティックホールドモードＭ１０に移行する（Ｓ１６０、図５のａ９～ａ１１参照）。

例えば、ジョイスティックホールド複合モードＭ１１のうち、ジョイスティックホールド自動操船モードＭ１２においては、単独モード復帰条件として、アクティブな自動操船ボタン１５０（方位ホールドボタン１５１または進路ホールドボタン１５２）が押下されたことを含む。すなわち、ジョイスティックホールド＋方位ホールドモードＭ１３においては、方位ホールドボタン１５１が押下されたことが、単独モード復帰条件として認識される。同様に、ジョイスティックホールド＋進路ホールドモードＭ１４においては、進路ホールドボタン１５２が押下されたことが、単独モード復帰条件として認識される。

さらに、ジョイスティックホールド自動操船モードＭ１２においては、単独モード復帰条件として、ジョイスティック１４０に対する転舵操作（スティック部１４１を捻る操作とスティック部１４１を転舵方向に傾倒させる操作との少なくとも一方）があったことを含む。そのため、ジョイスティックホールド自動操船モードＭ１２において、ジョイスティック１４０に対する転舵操作がなされると、操船モードがジョイスティックホールドモードＭ１０に移行される。これにより、自動操船制御が一時的に停止され、ジョイスティック１４０に対する転舵操作に応じた転舵制御が実行される。その後、ジョイスティック１４０に対する転舵操作が停止されると、複合モード開始条件が満たされたと判断され（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、操船モードがジョイスティックホールド複合モードＭ１１に移行する。このように、ジョイスティックホールド複合モードＭ１１での操船時に、ジョイスティック１４０に対する転舵操作を行うことにより、一時的に手動で転舵操作を行い、その後、ジョイスティック１４０に対する転舵操作を停止することにより、自動操船に復帰させることができ、操船性を向上させることができる。

また、例えば、ジョイスティックホールド複合モードＭ１１のうち、ジョイスティックホールド＋パターンシフトモードＭ１５においては、単独モード復帰条件として、船舶１０の速度が所定値以上（例えば、３ｋｍ／ｈ程度以上）になったことを含む。

なお、図５に示すように、本実施形態では、ジョイスティックホールド＋方位ホールドモードＭ１３とジョイスティックホールド＋進路ホールドモードＭ１４との間での直接的な移行が可能となっている（図５のａ１２～ａ１３参照）。すなわち、ジョイスティックホールド＋方位ホールドモードＭ１３において、進路ホールドボタン１５２が押下されると、ジョイスティックホールド＋進路ホールドモードＭ１４に移行する。反対に、ジョイスティックホールド＋進路ホールドモードＭ１４において、方位ホールドボタン１５１が押下されると、ジョイスティックホールド＋方位ホールドモードＭ１３に移行する。

また、図５に示すように、本実施形態では、操船モードとしてセットポイントモードＭ２が設定されている。上述したように、セットポイントモードＭ２は、ステイポイントモードと、ドリフトポイントモードと、フィッシュポイントモードとの総称である。ステイポイントモードは、船舶１０の位置および方位を保持するモードであり、フィッシュポイントモードは、船舶１０の位置を保持するモードであり、ドリフトポイントモードは、船舶１０の方位を保持するモードである。ジョイスティックモードＭ１において、セットポイントボタン１４５が押下されると、セットポイントモードＭ２に移行し（図５のａ１４参照）、セットポイントモードＭ２において、セットポイントボタン１４５が押下されると、ジョイスティックモードＭ１に移行する（図５のａ１５参照）。また、ジョイスティックホールドモードＭ１０やジョイスティックホールド複合モードＭ１１においても、セットポイントボタン１４５が押下されると、セットポイントモードＭ２に移行する（図５のａ１６参照）。

コントローラ１８０は、上述した処理を繰り返し実行する。所定の終了条件が満たされると（例えば、船舶１０の主スイッチが切状態となると）、コントローラ１８０による操船モード切替処理は終了する。

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態における船舶１０の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、船舶１０が２つの船外機３０を有しているが、船舶１０が１つの船外機３０を有していてもよいし、船舶１０が３つ以上の船外機３０を有していてもよい。

上記実施形態において、操作部１１０を構成する複数の要素の一部が省略されてもよいし、操作部１１０が他の要素を含んでもよい。また、上記実施形態におけるジョイスティック１４０の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。また、上記実施形態では、操作部１１０が操作子としてのジョイスティック１４０を有するが、操作部１１０がジョイスティック１４０以外の操作子を有するとしてもよい。

上記実施形態における操船モード切替処理の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、ホールド制御において、船外機３０が発生する推進力の大きさに相関する指標（例えば、スロットルバルブ開度、エンジン回転数、モータ出力等）が保持されるが、これと共に、あるいは、これに代えて、船舶１０の速度が保持されてもよい。

上記実施形態では、ジョイスティックホールドモードＭ１０において、ジョイスティック１４０に対する転舵操作と加減速操作との両方が可能であるが、ジョイスティック１４０に対する転舵操作と加減速操作との少なくとも一方が可能であるとしてもよい。すなわち、ジョイスティックホールドモードＭ１０において、ジョイスティック１４０に対する操作がなされた場合に、コントローラ１８０は、ジョイスティックホールドモードＭ１０を維持しつつ、船外機３０が発生する推進力の大きさと向きとの少なくとも一方を変更するとしてもよい。

上記実施形態において、各操船モードの開始および停止操作や、各操船モードの移行条件は、あくまで一例であり、種々変形可能である。また、上記実施形態において、複数の操船モードの一部が省略されてもよいし、他の操船モードが含まれてもよい。

１０：船舶 ２０：船体 ３０：船外機 ３２：動力源 ３４：推進力発生機構 １００：操船システム １１０：操作部 １２０：ステアリングホイール １３０：リモートコントローラ １４０：ジョイスティック １４１：スティック部 １４２：支持部 １４３：各種ボタン １４４：ジョイスティックボタン １４５：セットポイントボタン １４６：推進力調整ボタン １５０：自動操船ボタン １５１：方位ホールドボタン １５２：進路ホールドボタン １６０：モニタ １８０：コントローラ １８２：記憶装置

Claims (14)

1. 操船システムであって、
   操作子を含む操作部と、
   前記操作部に対する操作に応じて船舶の推進機が発生する推進力の大きさおよび向きを制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記操作子に対する操作による操船中に前記操作部に対するホールド開始操作がなされた場合には、前記推進機が発生する推進力の大きさに相関する指標と、前記船舶の速度と、の少なくとも一方である制御指標を保持するホールド制御を行う第１操船状態に移行し、
   前記第１操船状態において前記操作子に対する転舵操作がなされた場合には、前記第１操船状態を維持しつつ、前記推進機が発生する推進力の向きを変更する、操船システム。
2. 請求項１に記載の操船システムであって、
   前記転舵操作は、前記操作子を捻る操作と前記操作子を転舵方向に傾倒させる操作との少なくとも一方である、操船システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の操船システムであって、
   前記コントローラは、前記第１操船状態において前記操作子に対する加減速操作がなされた場合には、前記ホールド制御において保持する前記制御指標の大きさを変更する、操船システム。
4. 請求項３に記載の操船システムであって、
   前記コントローラは、前記第１操船状態において、前記加減速操作の回数に応じて、前記ホールド制御において保持する前記制御指標の大きさを段階的に変更する、操船システム。
5. 請求項３または請求項４に記載の操船システムであって、
   前記加減速操作のうち、加速操作は、前記操作子を前記船舶の進行方向に傾倒させる操作であり、減速操作は、前記操作子を前記船舶の進行方向とは反対側に傾倒させる操作である、操船システム。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の操船システムであって、
   前記コントローラは、前記第１操船状態において前記操作部に対する自動操船開始操作がなされた場合には、前記ホールド制御に加えて、前記船舶の方位または進路を保持する自動操船制御を行う第２操船状態に移行する、操船システム。
7. 請求項６に記載の操船システムであって、
   前記コントローラは、前記第２操船状態において前記操作子に対する前記転舵操作がなされた場合には、前記第１操船状態に移行し、前記操作子に対する前記転舵操作が停止された場合には、前記第２操船状態に復帰する、操船システム。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の操船システムであって、
   前記コントローラは、前記第１操船状態において前記操作子に対するホールド停止操作がなされた場合には、前記ホールド制御を停止する、操船システム。
9. 請求項８に記載の操船システムであって、
   前記ホールド停止操作は、前記船舶の前進時においては前記操作子を後方に所定時間以上傾倒させる操作であり、前記船舶の後進時においては前記操作子を前方に所定時間以上傾倒させる操作である、操船システム。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の操船システムであって、
    前記コントローラは、前記第１操船状態において前記船舶の速度が所定値未満となった場合には、前記ホールド制御に加えて、前記推進機が推進力を発生するオン状態と前記推進機が推進力を発生しないオフ状態とを交互に切り替えるパターン制御を行う第３操船状態に移行し、前記船舶の速度が前記所定値以上となった場合には、前記第１操船状態に復帰する、操船システム。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の操船システムであって、
    前記ホールド開始操作は、所定のスイッチを所定時間以上押下する操作である、操船システム。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の操船システムであって、
    前記操作子は、操作者に把持されて操作されるスティック部と、前記スティック部を傾倒操作可能かつ捻り操作可能に支持する支持部と、を含むジョイスティックである、操船システム。
13. 操船システムであって、
    操作子を含む操作部と、
    前記操作部に対する操作に応じて船舶の推進機が発生する推進力の大きさおよび向きを制御するコントローラと、
    を備え、
    前記コントローラは、
    前記操作子に対する操作による操船中に前記操作部に対するホールド開始操作がなされた場合には、前記推進機が発生する推進力の大きさに相関する指標と、前記船舶の速度と、の少なくとも一方である制御指標を保持するホールド制御を行う第１操船状態に移行し、
    前記第１操船状態において前記操作子に対する操作がなされた場合には、前記第１操船状態を維持しつつ、前記推進機が発生する推進力の大きさと向きとの少なくとも一方を変更する、操船システム。
14. 船体と、
    前記船体に取り付けられた前記推進機と、
    請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の操船システムと、
    を備える船舶。

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