JP3615985B2 - 操船装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は船体において緊急な操縦を行う機能を備えた操船装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶、例えば港湾において種々の作業を行う作業船においては、その用途上普段操縦を行う操縦を行う主たる操船装置に加えて、船体に危険が加わった時にこの危険を緊急に回避するために船体の移動を急速に停止させる、および船体を急速に回頭させるという緊急な操縦を行う操船装置が装備されている。
【０００３】
この緊急な操縦を行う操船装置は、船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラ（推進プロペラの翼角度を制御するコントローラと推進プロペラを回転駆動する主機関の回転数を制御するコントローラとを含む）と、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備されており、操作手段を備えた操作盤と、この操作手段に基づいて前記のコントローラに対して制御用の信号を出力する制御器とを備えている。さらに、操作盤には操作手段として、船体の前進、後進およびその移動量を設定するレバーと、船体の回頭およびその移動量を設定する旋回ダイアルとが設けられており、このようにレバーを備えた構成からこの操船装置はジョイスティック操船装置と呼ばれている。
【０００４】
このジョイスティック操船装置は、操作盤のレバーを所定の向きに所定角度で倒す操作を行うと、その操作に基づいて制御器が主機関の回転数と推進プロペラの翼角度の大きさを指令する信号を対象とするコントローラに送り、そのコントローラが推進プロペラの回転数および翼角度を制御することにより船体を所定の向きに所定の速度で移動させることができる。そして、前進、後進している船体を緊急に停止させる場合には、推進プロペラを逆回転させて船体に現在移動している向きとは逆向きの力を急速に与えて停止させる。
【０００５】
また、旋回ダイアルを左右の所定向きに所定角度で旋回する操作を行うと、その操作に基づいて制御器がバウスラスタの翼角度の大きさを指令する信号を対象とするコントローラに出力し、そのコントローラがバウスラスタを所定翼角度で回転駆動させる。バウスラスタは船体を横方向に移動させる推進力を直接発生する。制御器が推進プロペラの翼角度と舵の翼角度の大きさを対象とする各コントローラに出力し、各コントローラが推進プロペラの翼角度と舵の翼角度の大きさを制御する。推進プロペラは船体前後方向に沿う力を発生させるが、この推進力を舵で受けて船体横方向に沿う推進力に変換することができる。そこで、推進プロペラと舵の組み合せにより、船体にバウスラスタとは逆向きの横方向の力を与える。これによりバウスラスタによる横方向の力と推進プロペラと舵の組み合せにより船体に旋回モーメントを発生させて旋回させるようにしている。
【０００６】
なお、バウスラスタの回転数制御用のコントローラが設けられ、このコントローラが制御器からの信号を受けてバウスラスタの回転数を制御する。主機関の回転数を制御するコントローラは制御器からの信号を受けて推進プロペラの回転数を制御する。これにより船体が横方向の所定向きに所定速度で移動させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなジョイスティック操船装置は、船体に危険が加わった時にこの危険を緊急に回避するために船体の移動を急速に停止させる、および船体を急速に回頭させるという緊急な操縦を行う上で次に述べる問題がある。
【０００８】
ジョイスティック操船装置では、船体を緊急に前進、後進および停止させる操作を行う上で主機関および推進プロペラの破損を考慮して安全率を見込んで、その安全率の範囲内で主機関の最大回転数および翼角度の最大角度を設定するように保護回路が設けられている。すなわち、保護回路により安全率の範囲内で設定した最大回転数および最大翼角度より大きい主機関の回転数および舵の角度を制御できないようになっている。このため、主機関の回転数および推進プロペラの翼角度の大きさには保護回路による制限があるので、危険を回避させるために緊急に船体の前進、後進を停止させる速度に限界があり、船体を危険から緊急に回避させる上で限界があった。
【０００９】
また、ジョイスティック操船装置では、船体を危険から緊急に回避するために回頭させる上で旋回モーメントのバランスを考慮して、船体をその中心を通る垂直線を中心としてその場回頭を行うようにバウスラスタの翼角度、推進プロペラの翼角度および舵の角度の大きさを設定している。このため、危険を回避させるために緊急に船体を旋回させる必要がある場合に、船体中心を中心として回動を行うので旋回速度の大きさに制限があり、船体を危険から緊急に回避させる上で限界があった。
【００１０】
このように従来のジョイスティック操船装置では船体を危険から緊急に回避させる上で船体の対応する動作に限界があった。
【００１１】
本発明は、船体を危険から緊急に回避する上で船体を従来の制限を超えて動作させて安全に対処できる操船装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の操船装置は、船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の前進、後進およびその移動量を設定する船体操作手段と、
船体の前進、後進を緊急に停止させる時に操作する緊急操作手段と、
通常は前記船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数およびおよび翼角度を制御する信号を出力し、且つ前記緊急操作手段を操作した時に、前記推進プロペラ用のコントローラに対してこのコントローラに設けられた前記推進プロペラの回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態で前記船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数および翼角度を前記保護回路の制限を超えた大きさに制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明の操船装置は、船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の回頭およびその移動量を設定する船体操作手段と、
船体を緊急に回頭させる時に操作する緊急操作手段と、
通常は前記船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、および前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を夫々出力し、且つ前記緊急操作手段を操作した時に前記船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力するとともに、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力し、さらにバウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明の操船装置は、船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の前進、後進およびその移動量を設定する第１の船体操作手段と、
船体の前進、後進を緊急に停止させる時に操作する第１の緊急操作手段と、
船体の回頭およびその移動量を設定する第２の船体操作手段と、
船体を緊急に回頭させる時に操作する第２の緊急操作手段と、
通常は前記第１の船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数およびおよび翼角度を制御する信号を出力し、且つ前記第１の緊急操作手段を操作した時に、前記推進プロペラコントローラに対してこのコントローラに設けられた前記推進プロペラの回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態で前記第１の船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数および翼角度を前記保護回路の制限を超えた大きさに制御する信号を出力し、
さらに通常は前記第２の船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、および前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を夫々出力し、且つ前記第２の緊急操作手段を操作した時に、前記第１の船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力するとともに、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力し、前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図７を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態において操船装置を搭載した船体を模式的に示す側面図、図２は同実施の形態において操船装置を搭載した船体を模式的に示す平面である。図１に示すように船体１の船尾部には推進プロペラ２と舵３が装備され、この推進プロペラ２は各翼の角度の大きさを制御できる可変ピッチ型なすもので、船体１に搭載された主機関４から回転力を受けて回転される。この推進プロペラ３は、回転方向に応じて船体１に前進または後進の推進力を得ることができる。舵４はその角度に応じて推進プロペラ２による推進力を所定方向に変向して船体を移動させる。この船体１の船首部にはバウスラスタ５が装備され、このバウスラスタ５は可変ピッチ型のプロペラからなる。このバウスラスタ５は船体１を左右横方向に移動させる推進力を得るものである。
【００１７】
船体１には、可変ピッチ型の推進プロペラ（ＣＣＰ）２に設けられた翼を駆動してその翼角度の大きさを制御する推進プロペラ翼角度コントローラ（ＣＣＰコントローラ）１１と、舵３を駆動してその角度の大きさを制御する舵コントローラ１２、主機関４の回転数を制御する主機関コントローラ１３およびバウスラスタ５における可変ピッチ型のプロペラの翼を駆動してその翼角度の大きさを制御するバウスラスタコントローラ１４が設けられている。この推進プロペラ翼角度コントローラ（ＣＣＰコントローラ）１１と主機関コントローラ１３とで、推進プロペラ２の翼角度と回転数の大きさを制御する推進プロペラ用のコントローラを構成している。
【００１８】
また、推進プロペラ翼角度コントローラ１１には、船体１を緊急に前進。後進および停止させる操作を行う上で推進プロペラ２の破損を考慮して安全率を見込んで、その安全率の範囲内で翼角度の最大角度を設定するように保護回路が設けられており、この保護回路により安全率の範囲内で設定した推進プロペラ２の通常最大翼角度より大きい翼角度を設定できないようになっている。主機関コントローラ１３には、船体を緊急に前進、後進および停止させる操作を行う上で主機関および推進プロペラの破損を考慮して安全率を見込んで、その安全率の範囲内で主機関の最大回転数を設定するように保護回路が設けられており、この保護回路により安全率の範囲内で設定した最大回転数より大きい主機関の回転数を設定できないようになっている。
【００１９】
なお、図示しないが船体１にはバウスラスタ５の回転速度を制御するコントローラが設けられている。
【００２０】
さらに、図示しないが船体１には普段船体１の動きを操縦する主たる操船装置が搭載され、且つこの主たる操船装置に加えて、船体に危険が加わった時にこの危険を緊急に回避するために船体の動きを急速に停止させる、および船体を急速に回頭させるという緊急な操縦を行う本発明の対象であるジョイスティック型の操船装置２１が設けてある。
【００２１】
図３は同実施の形態において操船装置の構成を模式的に示す図で、（ａ）は操作盤を示す平面図、（ｂ）は装置全体を示している。操船装置２１は操作盤２２と制御器２３とを有している。操作盤２２には、レバー３１、緊急停止押し釦３２，旋回ダイアル３３、および緊急回頭押し釦３４が設けてある。レバー３１は船体１の前進、後進およびその移動量を設定する第１の船体操作手段の一例で、基端を支点として船体前側および跡側に向けて傾倒させることが可能に設けられている。すなわち、レバー３１は制御器３２との組み合せにより前側また後側へ傾倒する向きに応じて船体１が前進または後進して、その傾倒角度に応じた速度で船体１が移動し、垂直な中立位置では船体１の移動が停止するように船体１を操縦するものである。緊急停止押し釦３２は船体１の前進、後進を急速に停止時に操作する第１の緊急操作手段の一例で、例えばレバー３１の上端に設けられてレバー３１の操作中に迅速に押圧操作できて緊急停止に対処できるようになっており、押圧操作により制御器３２に対して緊急停止の信号を出力するようになっている。
【００２２】
旋回ダイアル３３は船体１の回頭およびその移動量を設定する第２の船体操作手段の一例であり、船体前側に向かう線を中立停止位置として、そこから船体左側および右側に向けて旋回可能に設けられている。すなわち、旋回ダイアル３３は制御器２３との組み合せにより旋回する方向に応じて船体１が左側または右側に向けて回頭し、その旋回角度に応じた速度で船体１が旋回し、中立位置では船体１の移動が停止するように船体１を操縦するものである。緊急回頭押し釦３４は、船体１を緊急に旋回させる操作を行う第２の緊急操作手段の一例で、操作盤３に設けられて押圧操作により制御器３２に対して緊急回頭の信号を出力するようになっている。
【００２３】
制御器２３は操作盤２２に設けられた各操作手段であるレバー３１、緊急停止押し釦３２，旋回ダイアル３３、および緊急回頭押し釦３４の操作による設定を受けて各コントローラである推進プロペラ翼角度コントローラ１１、舵コントローラ１２、主機関コントローラ１３およびバウスラスタコントローラ１４に対して指令する信号を出力する。
【００２４】
そして、制御器２３は次に述べる動作を行うようになっている。すなわち、制御器は、通常はレバー３１（第１の船体操作手段）の操作に基づいて推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラ２の翼角度を制御する信号を出力し、主機関コントローラ１３に対してその回転数（推進プロペラ２の回転数）を制御する信号を出力する。また、緊急停止押し釦３２（第１の緊急操作手段）を操作した時に、推進プロペラコント翼角度ローラ１１に対してこのコントローラ１１に設けられた推進プロペラ２の回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態でレバー３１の操作により推進プロペラ用の推進プロペラ翼角度コントローラ１１および主機関コントローラ１３に対して推進プロペラ２の回転数および翼角度を保護回路の制限を超えた大きさに制御する信号を出力する。
【００２５】
さらに、制御器２３は、通常は旋回ダイアル３３（第２の操作手段）の旋回動作に基づいて推進プロペラ用のコントローラに対して推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を出力し、舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を出力し、バウスラスタコントローラ１４に対してバウスラスタ５の翼角度を最大に制御する信号を夫々出力する。また、緊急回頭押し釦３４（第２の緊急操作手段）を操作した時に、レバー３１（第１の船体操作手段）の操作により推進プロペラコントローラ１１に対して推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない（モーメントバランスを考慮した大きさより大きい）大きさに制御する信号を出力するとともに、舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない（モーメントバランスを考慮した大きさより大きい）大きさに制御する信号を出力し、バウスラスタコントローラ１４に対してバウスラスタ５の翼角度を最大に制御する信号を出力する。
【００２６】
主たる操船装置は普段の船体１の動きを操縦する。前記のように構成され操船装置２１は船体１を急速に停止および回頭させる操作を行う。この操作について図４ないし図６を参照して説明する。
【００２７】
船体１を停止させる操作について図４および図５を参照して説明する。まず、緊急停止押し釦を操作しないで船体を停止させる通常の操作について説明する。図４はこの場合の動作を示す説明図であり、図４（ａ）は操船装置からコントローラの信号の流れを示すブロック図、図４（ｂ）は主機関および推進プロペラの動作を示す線図である。
【００２８】
船体１を急速に停止させる場合には、現在移動している船体１の向き（前進、後進）と反対向きの推進力を得るように逆向きに推進プロペラ２を所定に回転数で回転する。レバー３１を所定の向きに最大角度傾倒する操作を行う。このレバー３１の操作による設定を受けて制御器２３は、推進プロペラ用のコントローラの一つである推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラの翼角度を制御する信号を出力し、且つ推進プロペラ用のコントローラの他の一つである主機関コントローラ１３に対して推進プロペラ２の回転数を制御する信号を出力する。この場合、推進プロペラ翼角度コントローラ１１はこれに設けられた保護回路により推進プロペラ２の通常最大翼角度が設定されているために、図４（ｂ）の下段の線図に示すようにその制限の範囲内での推進プロペラ２の最大翼角度を制御する。この線図でｔ１はレバー操作により最大翼角度に達するまでの時間である。また、主機関コントローラ１３はこれに設けられた保護回路により主機関４の通常最大回転数（推進プロペラ２の通常最大回転数）が設定されているために、図４（ｂ）の上段の線図に示すようにその制限の範囲内で推進プロペラ２の最大回転数に制御する。このように推進プロペラ２は各コントローラ１１、１３に設けられた保護回路が設定した制限（安全率の最大限値より低い値）内で通常翼角度および通常回転数が制御され、船体１はこの推進プロペラ２に基づいた速さで船体１が停止される。
【００２９】
緊急停止押し釦３２を操作して船体を緊急に停止させる場合の操作について説明する。図５はこの場合の動作を示す説明図であり、図５（ａ）は操船装置からコントローラの信号の流れを示すブロック図、図５（ｂ）は主機関および推進プロペラの動作を示す線図である。
【００３０】
船体を緊急に停止させる場合には緊急停止押し釦３２を押圧操作する。この釦３２の操作による設定を受けた制御器２３は、推進プロペラ翼角度コントローラ１１および主機関コントローラ１３に対して夫々に設けられている各保護回路を一時的にキャンセルすることを指示する信号を出力する。そして、家訓コントローラ１１，１３の保護回路を解除した状態でレバー３１を必要とする向きへ最大角度で傾倒する。レバー３１の操作を受けた制御器２３は、推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラの翼角度を安全率の枠内で最大となるように制御する（保護回路により制限された最大翼角度より大きい翼角度に制御する）信号を出力し、且つ主機関コントローラ１３に対して主機関４の回転数を安全率の枠内で最大となるように制御する（保護回路により制限された最大回転数より大きい回転数に制御する）信号を出力する。これにより推進プロペラ翼角度コントローラ１１は図５（ｂ）の下段の線図に示すように推進プロペラ２の翼角度を保護回路により制限された翼角度より大きい翼角度に制御し、且つ主機関コントローラ１３は図５（ｂ）の上段に示すように保護回路により制限された回転数より大きい回転数に制御する。図５（ｂ）の下段の線図においてｔ２は推進プロペラ２の翼角度が最大値に達する時間でｔ１より短い。これにより推進プロペラ２は通常翼角度および通常回転数より大きい安善率の枠内最大の翼角度および回転数で動作して船体１を通常の場合より速い緊急の速度で停止する。従って、船体１を迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【００３１】
船体１を急速に回頭させる操作について図６よび図７を参照して説明する。緊急回頭押し釦３４を操作しないで船体を回頭させる通常の操作について説明する。図６はこの場合の動作を示す説明図であり、図６（ａ）は操船装置からコントローラの信号の流れを示すブロック図、図６（ｂ）はバウスラスタ、舵および推進プロペラの動作を示す線図である。
【００３２】
旋回ダイアル３３を所定の向きへ所定角度旋回させると、制御器２３は旋回ダイアル３３の操作による指令を受けて推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさ（船体１が船体中心を中心として旋回できる大きさ）に制御する信号を出力し、また舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を出力し、さらにバウスラスタコントローラ１４に対してバウスラスタ５の翼角度を最大の大きさ制御する信号を出力する。すなわち、制御器２３は船体旋回時のモーメントバランスを考慮してバウスラスタ出力と推進プロペラ翼角度と舵角度出力との合計を算出している。これにより図６（ｂ）の下段の線図に示すように推進プロペラ翼角度コントローラ１１は推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御し、図６（ｂ）の中段の線図に示すように舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントを考慮した大きさに制御し、図６（ａ）の上段の線図に示すようにバウスラスタコントローラ１４はバウスラスタ２に対して最大の翼角度に制御する。このようにしてプロペラの翼角度と舵角度と、バウスラスタ翼角度とにより互いに互いに逆向きの船体横方向の力を得て、船体１を船体中心を中心としてモーメントバランスを維持した通常の速度で回頭させる。
【００３３】
緊急回頭押し釦を操作して船体を回頭させる操作について説明する。図７はこの場合の動作を示す説明図であり、図７（ａ）は操船装置からコントローラの信号の流れを示すブロック図、図７（ｂ）はバウスラスタ、舵および推進プロペラの動作を示す線図である。
【００３４】
船体を緊急に回頭させる場合には緊急回頭押し釦３４を押圧操作する。この釦３４の操作による設定を受けた制御器２３はモーメントバランスを崩してでも船体１を通常の速度より速い速度で船体１を回頭させる作用を行う。すなわち、旋回ダイアル３３を所定の向きへ所定角度旋回させると、制御器２３は、旋回ダイアル３３の操作による指令を受けて推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない（モーメントバランスを考慮した大きさより大きい）大きさに制御する信号を出力し、また舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない（モーメントバランスを考慮した大きさより大きい）大きさに制御する信号を出力し、さらにバウスラスタコントローラ１４に対してバウスラスタ５の翼角度を最大の大きさに制御する信号を出力する。すなわち、制御器２３は船体旋回時のモーメントバランスを考慮しないでバウスラスタ出力と推進プロペラ翼角度と舵角度出力との合計による回頭トルクを算出する。これにより図７（ｂ）の下段の線図に示すように推進プロペラ翼角度コントローラ１１は推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさより大きい値に制御し、図７（ｂ）の中段の線図に示すように舵コントローラ１２は舵３の角度を船体旋回時のモーメントを考慮した大きさより大きい値に制御し、図７（ａ）の上段の線図に示すようにバウスラスタコントローラ１４はバウスラスタ２に対して最大の翼角度に制御する。このような推進プロペラの翼角度、舵角度およびバウスラスタ翼角度の組み合せにより船体１はモーメントバランスを維持した通常の速度より速い速度で回頭する。従って、船体１を迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【００３５】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されず、種々変形して実施することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の操船装置によれば、第１の緊急操作手段を操作した時に、推進プロペラコントローラに対してこのコントローラに設けられた推進プロペラの回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態で第１の船体操作手段の操作により推進プロペラ用のコントローラに対して推進プロペラの回転数および翼角度を保護回路の制限を超えた大きさに制御するので、船体を通常の場合より速い緊急の速度で停止させて船体を迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【００３７】
また、本発明の操船装置によれば、第２の緊急操作手段を操作した時に第１の船体操作手段の操作により推進プロペラ用のコントローラに対して推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力するとともに、舵用のコントローラに対して舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力し、バウスラスタ用のコントローラに対してバウスラスタの翼角度を最大に制御するので、船体をモーメントバランスを維持した通常の速度より速い速度で回頭して迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【００３８】
さらに、本発明の操船装置によれば、前述した両方の機能を組み合せることにより、船体を通常の場合より速い緊急の速度で停止させて船体を迫りくる危険から緊急に回避することができ、且つ船体をモーメントバランスを維持した通常の速度より速い速度で回頭して迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における操船装置を搭載した船体を模式的に示す側面図。
【図２】同実施の形態における操船装置を搭載した船体を模式的に示す平面図。
【図３】同実施の形態における操船装置を模式的に示す図。
【図４】同実施の形態における操船装置の動作を示す説明図。
【図５】同実施の形態における操船装置の動作を示す説明図。
【図６】同実施の形態における操船装置の動作を示す説明図。
【図７】同実施の形態における操船装置の動作を示す説明図。
【符号の説明】
１…船体、
２…推進プロペラ、
３…舵、
４…主機関、
５…バウスラスタ、
１１…推進プロペラ翼角度コントローラ、
１２…舵コントローラ、
１３…主機関コントローラ、
１４…バウスラスタコントローラ、
２１…操船装置、
２２…操作盤、
２３…制御器、
３１…レバー（第１の船体操作手段）、
３２…緊急停止押し釦（第１の緊急操作手段）、
３３…旋回ダイアル（第２の船体操作手段）、
３４…緊急回頭押し釦（第２の緊急操作手段）。
【発明の属する技術分野】
本発明は船体において緊急な操縦を行う機能を備えた操船装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶、例えば港湾において種々の作業を行う作業船においては、その用途上普段操縦を行う操縦を行う主たる操船装置に加えて、船体に危険が加わった時にこの危険を緊急に回避するために船体の移動を急速に停止させる、および船体を急速に回頭させるという緊急な操縦を行う操船装置が装備されている。
【０００３】
この緊急な操縦を行う操船装置は、船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラ（推進プロペラの翼角度を制御するコントローラと推進プロペラを回転駆動する主機関の回転数を制御するコントローラとを含む）と、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備されており、操作手段を備えた操作盤と、この操作手段に基づいて前記のコントローラに対して制御用の信号を出力する制御器とを備えている。さらに、操作盤には操作手段として、船体の前進、後進およびその移動量を設定するレバーと、船体の回頭およびその移動量を設定する旋回ダイアルとが設けられており、このようにレバーを備えた構成からこの操船装置はジョイスティック操船装置と呼ばれている。
【０００４】
このジョイスティック操船装置は、操作盤のレバーを所定の向きに所定角度で倒す操作を行うと、その操作に基づいて制御器が主機関の回転数と推進プロペラの翼角度の大きさを指令する信号を対象とするコントローラに送り、そのコントローラが推進プロペラの回転数および翼角度を制御することにより船体を所定の向きに所定の速度で移動させることができる。そして、前進、後進している船体を緊急に停止させる場合には、推進プロペラを逆回転させて船体に現在移動している向きとは逆向きの力を急速に与えて停止させる。
【０００５】
また、旋回ダイアルを左右の所定向きに所定角度で旋回する操作を行うと、その操作に基づいて制御器がバウスラスタの翼角度の大きさを指令する信号を対象とするコントローラに出力し、そのコントローラがバウスラスタを所定翼角度で回転駆動させる。バウスラスタは船体を横方向に移動させる推進力を直接発生する。制御器が推進プロペラの翼角度と舵の翼角度の大きさを対象とする各コントローラに出力し、各コントローラが推進プロペラの翼角度と舵の翼角度の大きさを制御する。推進プロペラは船体前後方向に沿う力を発生させるが、この推進力を舵で受けて船体横方向に沿う推進力に変換することができる。そこで、推進プロペラと舵の組み合せにより、船体にバウスラスタとは逆向きの横方向の力を与える。これによりバウスラスタによる横方向の力と推進プロペラと舵の組み合せにより船体に旋回モーメントを発生させて旋回させるようにしている。
【０００６】
なお、バウスラスタの回転数制御用のコントローラが設けられ、このコントローラが制御器からの信号を受けてバウスラスタの回転数を制御する。主機関の回転数を制御するコントローラは制御器からの信号を受けて推進プロペラの回転数を制御する。これにより船体が横方向の所定向きに所定速度で移動させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなジョイスティック操船装置は、船体に危険が加わった時にこの危険を緊急に回避するために船体の移動を急速に停止させる、および船体を急速に回頭させるという緊急な操縦を行う上で次に述べる問題がある。
【０００８】
ジョイスティック操船装置では、船体を緊急に前進、後進および停止させる操作を行う上で主機関および推進プロペラの破損を考慮して安全率を見込んで、その安全率の範囲内で主機関の最大回転数および翼角度の最大角度を設定するように保護回路が設けられている。すなわち、保護回路により安全率の範囲内で設定した最大回転数および最大翼角度より大きい主機関の回転数および舵の角度を制御できないようになっている。このため、主機関の回転数および推進プロペラの翼角度の大きさには保護回路による制限があるので、危険を回避させるために緊急に船体の前進、後進を停止させる速度に限界があり、船体を危険から緊急に回避させる上で限界があった。
【０００９】
また、ジョイスティック操船装置では、船体を危険から緊急に回避するために回頭させる上で旋回モーメントのバランスを考慮して、船体をその中心を通る垂直線を中心としてその場回頭を行うようにバウスラスタの翼角度、推進プロペラの翼角度および舵の角度の大きさを設定している。このため、危険を回避させるために緊急に船体を旋回させる必要がある場合に、船体中心を中心として回動を行うので旋回速度の大きさに制限があり、船体を危険から緊急に回避させる上で限界があった。
【００１０】
このように従来のジョイスティック操船装置では船体を危険から緊急に回避させる上で船体の対応する動作に限界があった。
【００１１】
本発明は、船体を危険から緊急に回避する上で船体を従来の制限を超えて動作させて安全に対処できる操船装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の操船装置は、船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の前進、後進およびその移動量を設定する船体操作手段と、
船体の前進、後進を緊急に停止させる時に操作する緊急操作手段と、
通常は前記船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数およびおよび翼角度を制御する信号を出力し、且つ前記緊急操作手段を操作した時に、前記推進プロペラ用のコントローラに対してこのコントローラに設けられた前記推進プロペラの回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態で前記船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数および翼角度を前記保護回路の制限を超えた大きさに制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明の操船装置は、船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の回頭およびその移動量を設定する船体操作手段と、
船体を緊急に回頭させる時に操作する緊急操作手段と、
通常は前記船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、および前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を夫々出力し、且つ前記緊急操作手段を操作した時に前記船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力するとともに、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力し、さらにバウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明の操船装置は、船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の前進、後進およびその移動量を設定する第１の船体操作手段と、
船体の前進、後進を緊急に停止させる時に操作する第１の緊急操作手段と、
船体の回頭およびその移動量を設定する第２の船体操作手段と、
船体を緊急に回頭させる時に操作する第２の緊急操作手段と、
通常は前記第１の船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数およびおよび翼角度を制御する信号を出力し、且つ前記第１の緊急操作手段を操作した時に、前記推進プロペラコントローラに対してこのコントローラに設けられた前記推進プロペラの回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態で前記第１の船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数および翼角度を前記保護回路の制限を超えた大きさに制御する信号を出力し、
さらに通常は前記第２の船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、および前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を夫々出力し、且つ前記第２の緊急操作手段を操作した時に、前記第１の船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力するとともに、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力し、前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図７を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態において操船装置を搭載した船体を模式的に示す側面図、図２は同実施の形態において操船装置を搭載した船体を模式的に示す平面である。図１に示すように船体１の船尾部には推進プロペラ２と舵３が装備され、この推進プロペラ２は各翼の角度の大きさを制御できる可変ピッチ型なすもので、船体１に搭載された主機関４から回転力を受けて回転される。この推進プロペラ３は、回転方向に応じて船体１に前進または後進の推進力を得ることができる。舵４はその角度に応じて推進プロペラ２による推進力を所定方向に変向して船体を移動させる。この船体１の船首部にはバウスラスタ５が装備され、このバウスラスタ５は可変ピッチ型のプロペラからなる。このバウスラスタ５は船体１を左右横方向に移動させる推進力を得るものである。
【００１７】
船体１には、可変ピッチ型の推進プロペラ（ＣＣＰ）２に設けられた翼を駆動してその翼角度の大きさを制御する推進プロペラ翼角度コントローラ（ＣＣＰコントローラ）１１と、舵３を駆動してその角度の大きさを制御する舵コントローラ１２、主機関４の回転数を制御する主機関コントローラ１３およびバウスラスタ５における可変ピッチ型のプロペラの翼を駆動してその翼角度の大きさを制御するバウスラスタコントローラ１４が設けられている。この推進プロペラ翼角度コントローラ（ＣＣＰコントローラ）１１と主機関コントローラ１３とで、推進プロペラ２の翼角度と回転数の大きさを制御する推進プロペラ用のコントローラを構成している。
【００１８】
また、推進プロペラ翼角度コントローラ１１には、船体１を緊急に前進。後進および停止させる操作を行う上で推進プロペラ２の破損を考慮して安全率を見込んで、その安全率の範囲内で翼角度の最大角度を設定するように保護回路が設けられており、この保護回路により安全率の範囲内で設定した推進プロペラ２の通常最大翼角度より大きい翼角度を設定できないようになっている。主機関コントローラ１３には、船体を緊急に前進、後進および停止させる操作を行う上で主機関および推進プロペラの破損を考慮して安全率を見込んで、その安全率の範囲内で主機関の最大回転数を設定するように保護回路が設けられており、この保護回路により安全率の範囲内で設定した最大回転数より大きい主機関の回転数を設定できないようになっている。
【００１９】
なお、図示しないが船体１にはバウスラスタ５の回転速度を制御するコントローラが設けられている。
【００２０】
さらに、図示しないが船体１には普段船体１の動きを操縦する主たる操船装置が搭載され、且つこの主たる操船装置に加えて、船体に危険が加わった時にこの危険を緊急に回避するために船体の動きを急速に停止させる、および船体を急速に回頭させるという緊急な操縦を行う本発明の対象であるジョイスティック型の操船装置２１が設けてある。
【００２１】
図３は同実施の形態において操船装置の構成を模式的に示す図で、（ａ）は操作盤を示す平面図、（ｂ）は装置全体を示している。操船装置２１は操作盤２２と制御器２３とを有している。操作盤２２には、レバー３１、緊急停止押し釦３２，旋回ダイアル３３、および緊急回頭押し釦３４が設けてある。レバー３１は船体１の前進、後進およびその移動量を設定する第１の船体操作手段の一例で、基端を支点として船体前側および跡側に向けて傾倒させることが可能に設けられている。すなわち、レバー３１は制御器３２との組み合せにより前側また後側へ傾倒する向きに応じて船体１が前進または後進して、その傾倒角度に応じた速度で船体１が移動し、垂直な中立位置では船体１の移動が停止するように船体１を操縦するものである。緊急停止押し釦３２は船体１の前進、後進を急速に停止時に操作する第１の緊急操作手段の一例で、例えばレバー３１の上端に設けられてレバー３１の操作中に迅速に押圧操作できて緊急停止に対処できるようになっており、押圧操作により制御器３２に対して緊急停止の信号を出力するようになっている。
【００２２】
旋回ダイアル３３は船体１の回頭およびその移動量を設定する第２の船体操作手段の一例であり、船体前側に向かう線を中立停止位置として、そこから船体左側および右側に向けて旋回可能に設けられている。すなわち、旋回ダイアル３３は制御器２３との組み合せにより旋回する方向に応じて船体１が左側または右側に向けて回頭し、その旋回角度に応じた速度で船体１が旋回し、中立位置では船体１の移動が停止するように船体１を操縦するものである。緊急回頭押し釦３４は、船体１を緊急に旋回させる操作を行う第２の緊急操作手段の一例で、操作盤３に設けられて押圧操作により制御器３２に対して緊急回頭の信号を出力するようになっている。
【００２３】
制御器２３は操作盤２２に設けられた各操作手段であるレバー３１、緊急停止押し釦３２，旋回ダイアル３３、および緊急回頭押し釦３４の操作による設定を受けて各コントローラである推進プロペラ翼角度コントローラ１１、舵コントローラ１２、主機関コントローラ１３およびバウスラスタコントローラ１４に対して指令する信号を出力する。
【００２４】
そして、制御器２３は次に述べる動作を行うようになっている。すなわち、制御器は、通常はレバー３１（第１の船体操作手段）の操作に基づいて推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラ２の翼角度を制御する信号を出力し、主機関コントローラ１３に対してその回転数（推進プロペラ２の回転数）を制御する信号を出力する。また、緊急停止押し釦３２（第１の緊急操作手段）を操作した時に、推進プロペラコント翼角度ローラ１１に対してこのコントローラ１１に設けられた推進プロペラ２の回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態でレバー３１の操作により推進プロペラ用の推進プロペラ翼角度コントローラ１１および主機関コントローラ１３に対して推進プロペラ２の回転数および翼角度を保護回路の制限を超えた大きさに制御する信号を出力する。
【００２５】
さらに、制御器２３は、通常は旋回ダイアル３３（第２の操作手段）の旋回動作に基づいて推進プロペラ用のコントローラに対して推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を出力し、舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を出力し、バウスラスタコントローラ１４に対してバウスラスタ５の翼角度を最大に制御する信号を夫々出力する。また、緊急回頭押し釦３４（第２の緊急操作手段）を操作した時に、レバー３１（第１の船体操作手段）の操作により推進プロペラコントローラ１１に対して推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない（モーメントバランスを考慮した大きさより大きい）大きさに制御する信号を出力するとともに、舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない（モーメントバランスを考慮した大きさより大きい）大きさに制御する信号を出力し、バウスラスタコントローラ１４に対してバウスラスタ５の翼角度を最大に制御する信号を出力する。
【００２６】
主たる操船装置は普段の船体１の動きを操縦する。前記のように構成され操船装置２１は船体１を急速に停止および回頭させる操作を行う。この操作について図４ないし図６を参照して説明する。
【００２７】
船体１を停止させる操作について図４および図５を参照して説明する。まず、緊急停止押し釦を操作しないで船体を停止させる通常の操作について説明する。図４はこの場合の動作を示す説明図であり、図４（ａ）は操船装置からコントローラの信号の流れを示すブロック図、図４（ｂ）は主機関および推進プロペラの動作を示す線図である。
【００２８】
船体１を急速に停止させる場合には、現在移動している船体１の向き（前進、後進）と反対向きの推進力を得るように逆向きに推進プロペラ２を所定に回転数で回転する。レバー３１を所定の向きに最大角度傾倒する操作を行う。このレバー３１の操作による設定を受けて制御器２３は、推進プロペラ用のコントローラの一つである推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラの翼角度を制御する信号を出力し、且つ推進プロペラ用のコントローラの他の一つである主機関コントローラ１３に対して推進プロペラ２の回転数を制御する信号を出力する。この場合、推進プロペラ翼角度コントローラ１１はこれに設けられた保護回路により推進プロペラ２の通常最大翼角度が設定されているために、図４（ｂ）の下段の線図に示すようにその制限の範囲内での推進プロペラ２の最大翼角度を制御する。この線図でｔ１はレバー操作により最大翼角度に達するまでの時間である。また、主機関コントローラ１３はこれに設けられた保護回路により主機関４の通常最大回転数（推進プロペラ２の通常最大回転数）が設定されているために、図４（ｂ）の上段の線図に示すようにその制限の範囲内で推進プロペラ２の最大回転数に制御する。このように推進プロペラ２は各コントローラ１１、１３に設けられた保護回路が設定した制限（安全率の最大限値より低い値）内で通常翼角度および通常回転数が制御され、船体１はこの推進プロペラ２に基づいた速さで船体１が停止される。
【００２９】
緊急停止押し釦３２を操作して船体を緊急に停止させる場合の操作について説明する。図５はこの場合の動作を示す説明図であり、図５（ａ）は操船装置からコントローラの信号の流れを示すブロック図、図５（ｂ）は主機関および推進プロペラの動作を示す線図である。
【００３０】
船体を緊急に停止させる場合には緊急停止押し釦３２を押圧操作する。この釦３２の操作による設定を受けた制御器２３は、推進プロペラ翼角度コントローラ１１および主機関コントローラ１３に対して夫々に設けられている各保護回路を一時的にキャンセルすることを指示する信号を出力する。そして、家訓コントローラ１１，１３の保護回路を解除した状態でレバー３１を必要とする向きへ最大角度で傾倒する。レバー３１の操作を受けた制御器２３は、推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラの翼角度を安全率の枠内で最大となるように制御する（保護回路により制限された最大翼角度より大きい翼角度に制御する）信号を出力し、且つ主機関コントローラ１３に対して主機関４の回転数を安全率の枠内で最大となるように制御する（保護回路により制限された最大回転数より大きい回転数に制御する）信号を出力する。これにより推進プロペラ翼角度コントローラ１１は図５（ｂ）の下段の線図に示すように推進プロペラ２の翼角度を保護回路により制限された翼角度より大きい翼角度に制御し、且つ主機関コントローラ１３は図５（ｂ）の上段に示すように保護回路により制限された回転数より大きい回転数に制御する。図５（ｂ）の下段の線図においてｔ２は推進プロペラ２の翼角度が最大値に達する時間でｔ１より短い。これにより推進プロペラ２は通常翼角度および通常回転数より大きい安善率の枠内最大の翼角度および回転数で動作して船体１を通常の場合より速い緊急の速度で停止する。従って、船体１を迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【００３１】
船体１を急速に回頭させる操作について図６よび図７を参照して説明する。緊急回頭押し釦３４を操作しないで船体を回頭させる通常の操作について説明する。図６はこの場合の動作を示す説明図であり、図６（ａ）は操船装置からコントローラの信号の流れを示すブロック図、図６（ｂ）はバウスラスタ、舵および推進プロペラの動作を示す線図である。
【００３２】
旋回ダイアル３３を所定の向きへ所定角度旋回させると、制御器２３は旋回ダイアル３３の操作による指令を受けて推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさ（船体１が船体中心を中心として旋回できる大きさ）に制御する信号を出力し、また舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を出力し、さらにバウスラスタコントローラ１４に対してバウスラスタ５の翼角度を最大の大きさ制御する信号を出力する。すなわち、制御器２３は船体旋回時のモーメントバランスを考慮してバウスラスタ出力と推進プロペラ翼角度と舵角度出力との合計を算出している。これにより図６（ｂ）の下段の線図に示すように推進プロペラ翼角度コントローラ１１は推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御し、図６（ｂ）の中段の線図に示すように舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントを考慮した大きさに制御し、図６（ａ）の上段の線図に示すようにバウスラスタコントローラ１４はバウスラスタ２に対して最大の翼角度に制御する。このようにしてプロペラの翼角度と舵角度と、バウスラスタ翼角度とにより互いに互いに逆向きの船体横方向の力を得て、船体１を船体中心を中心としてモーメントバランスを維持した通常の速度で回頭させる。
【００３３】
緊急回頭押し釦を操作して船体を回頭させる操作について説明する。図７はこの場合の動作を示す説明図であり、図７（ａ）は操船装置からコントローラの信号の流れを示すブロック図、図７（ｂ）はバウスラスタ、舵および推進プロペラの動作を示す線図である。
【００３４】
船体を緊急に回頭させる場合には緊急回頭押し釦３４を押圧操作する。この釦３４の操作による設定を受けた制御器２３はモーメントバランスを崩してでも船体１を通常の速度より速い速度で船体１を回頭させる作用を行う。すなわち、旋回ダイアル３３を所定の向きへ所定角度旋回させると、制御器２３は、旋回ダイアル３３の操作による指令を受けて推進プロペラ翼角度コントローラ１１に対して推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない（モーメントバランスを考慮した大きさより大きい）大きさに制御する信号を出力し、また舵コントローラ１２に対して舵３の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない（モーメントバランスを考慮した大きさより大きい）大きさに制御する信号を出力し、さらにバウスラスタコントローラ１４に対してバウスラスタ５の翼角度を最大の大きさに制御する信号を出力する。すなわち、制御器２３は船体旋回時のモーメントバランスを考慮しないでバウスラスタ出力と推進プロペラ翼角度と舵角度出力との合計による回頭トルクを算出する。これにより図７（ｂ）の下段の線図に示すように推進プロペラ翼角度コントローラ１１は推進プロペラ２の翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさより大きい値に制御し、図７（ｂ）の中段の線図に示すように舵コントローラ１２は舵３の角度を船体旋回時のモーメントを考慮した大きさより大きい値に制御し、図７（ａ）の上段の線図に示すようにバウスラスタコントローラ１４はバウスラスタ２に対して最大の翼角度に制御する。このような推進プロペラの翼角度、舵角度およびバウスラスタ翼角度の組み合せにより船体１はモーメントバランスを維持した通常の速度より速い速度で回頭する。従って、船体１を迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【００３５】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されず、種々変形して実施することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の操船装置によれば、第１の緊急操作手段を操作した時に、推進プロペラコントローラに対してこのコントローラに設けられた推進プロペラの回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態で第１の船体操作手段の操作により推進プロペラ用のコントローラに対して推進プロペラの回転数および翼角度を保護回路の制限を超えた大きさに制御するので、船体を通常の場合より速い緊急の速度で停止させて船体を迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【００３７】
また、本発明の操船装置によれば、第２の緊急操作手段を操作した時に第１の船体操作手段の操作により推進プロペラ用のコントローラに対して推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力するとともに、舵用のコントローラに対して舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力し、バウスラスタ用のコントローラに対してバウスラスタの翼角度を最大に制御するので、船体をモーメントバランスを維持した通常の速度より速い速度で回頭して迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【００３８】
さらに、本発明の操船装置によれば、前述した両方の機能を組み合せることにより、船体を通常の場合より速い緊急の速度で停止させて船体を迫りくる危険から緊急に回避することができ、且つ船体をモーメントバランスを維持した通常の速度より速い速度で回頭して迫りくる危険から緊急に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における操船装置を搭載した船体を模式的に示す側面図。
【図２】同実施の形態における操船装置を搭載した船体を模式的に示す平面図。
【図３】同実施の形態における操船装置を模式的に示す図。
【図４】同実施の形態における操船装置の動作を示す説明図。
【図５】同実施の形態における操船装置の動作を示す説明図。
【図６】同実施の形態における操船装置の動作を示す説明図。
【図７】同実施の形態における操船装置の動作を示す説明図。
【符号の説明】
１…船体、
２…推進プロペラ、
３…舵、
４…主機関、
５…バウスラスタ、
１１…推進プロペラ翼角度コントローラ、
１２…舵コントローラ、
１３…主機関コントローラ、
１４…バウスラスタコントローラ、
２１…操船装置、
２２…操作盤、
２３…制御器、
３１…レバー（第１の船体操作手段）、
３２…緊急停止押し釦（第１の緊急操作手段）、
３３…旋回ダイアル（第２の船体操作手段）、
３４…緊急回頭押し釦（第２の緊急操作手段）。
Claims (3)
- 船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の前進、後進およびその移動量を設定する船体操作手段と、
船体の前進、後進を緊急に停止させる時に操作する緊急操作手段と、
通常は前記船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数およびおよび翼角度を制御する信号を出力し、且つ前記緊急操作手段を操作した時に、前記推進プロペラ用のコントローラに対してこのコントローラに設けられた前記推進プロペラの回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態で前記船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数および翼角度を前記保護回路の制限を超えた大きさに制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする操船装置。 - 船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の回頭およびその移動量を設定する船体操作手段と、
船体を緊急に回頭させる時に操作する緊急操作手段と、
通常は前記船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、および前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を夫々出力し、且つ前記緊急操作手段を操作した時に、前記船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力するとともに、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力し、さらにバウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする操船装置。 - 船体前後方向の推進力を得る可変ピッチプロペラからなる推進プロペラおよびこの推進プロペラの動き制御するコントローラと、舵およびこの舵の動きを制御するコントローラと、船体横方向推進力を得るプロペラを有するバウスラスタおよびこのバウスラスタの動きを制御するコントローラを備えた船体に装備された操船装置において、
船体の前進、後進およびその移動量を設定する第１の船体操作手段と、
船体の前進、後進を緊急に停止させる時に操作する第１の緊急操作手段と、船体の回頭およびその移動量を設定する第２の船体操作手段と、
船体を緊急に回頭させる時に操作する第２の緊急操作手段と、
通常は前記第１の船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数およびおよび翼角度を制御する信号を出力し、且つ前記第１の緊急操作手段を操作した時に、前記推進プロペラコントローラに対してこのコントローラに設けられた前記推進プロペラの回転数および翼角度を制限する保護回路をキャンセルする信号を出力し、この状態で前記第１の船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの回転数および翼角度を前記保護回路の制限を超えた大きさに制御する信号を出力し、
さらに通常は前記第２の船体操作手段の操作に基づいて前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮した大きさに制御する信号を、および前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を夫々出力し、且つ前記第２の緊急操作手段を操作した時に、前記第１の船体操作手段の操作により前記推進プロペラ用のコントローラに対して前記推進プロペラの翼角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力するとともに、前記舵用のコントローラに対して前記舵の角度を船体旋回時のモーメントバランスを考慮しない大きさに制御する信号を出力し、前記バウスラスタ用のコントローラに対して前記バウスラスタの翼角度を最大に制御する信号を出力する制御器とを具備することを特徴とする操船装置。
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