JP4447371B2 - 推進機制御装置、推進機制御装置制御プログラム、推進機制御装置制御方法及び航走制御装置 - Google Patents

推進機制御装置、推進機制御装置制御プログラム、推進機制御装置制御方法及び航走制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、船舶の航走制御に係り、特に、船体後部に複数の推進機を備えた船舶の推進機を制御するのに好適な推進機制御装置、推進機制御装置制御プログラム、推進機制御装置制御方法及び航走制御装置に関する。
従来、船舶の操船を容易にするための方法として、船体の瞬間中心と複数の推進機の位置、及び、推進力の合成ベクトルの幾何学的関係を利用して、船首方位、又は、回頭速度を一定に保ったまま任意の方向に移動する方法が提案されている。この方法を用いると、例えば初心者には困難な離着岸が容易に行えるという効果がある。
提案された方法のほとんどは、船尾部に推進機を少なくとも1機備え、船首部や任意の位置にサイドスラスタと呼ばれる小型の推進機を複数取り付け、これらの幾何学的関係を利用して、推進力を適切に調整することによって、船首方位、又は、回頭速度を一定に保ったまま任意の方向に移動する方法である。
しかし、提案された手法を小型船舶に適用する場合は、サイドスラスタによるコストアップ、取り付け位置確保のための形状変更、航走時の抵抗増大による燃費悪化などのデメリットが大きい。
そこで、船尾部に左右2機の推進機を設け、それらの推進力を適切に調整することによって、船首方位、又は回頭速度を一定に保ったまま任意の方向に移動する方法が提案されている。これは船体の瞬間中心と左右の推進機の位置、および推進力の合成ベクトルの幾何学的関係を利用したものであり、上記したサイドスラスタによる方法のデメリットがなく、同様の効果を得ることが可能となる。
例えば、特許文献1では、左右2機の推進機が発生する推進力の合成ベクトルを適切に操作するための機構についての発明が開示されている。
また、従来、外洋の釣りではアンカーリングできないため「流し釣り」という手法が用いられている。「流し釣り」とは、船舶のエンジンをニュートラルにして、釣りたいポイントからゆっくり流されながら釣る方法である。そして、ある程度ポイントから離れたらエンジンを駆動してポイントまで船舶を移動し、再びエンジンをニュートラルにして流された状態にすることを繰り返す。流し釣りには、ゆっくり流され、且つ、船首はできるだけ風上を向くことが要求され、1軸IBの遊漁船は「船体に本キール」及び「船尾にスパンカー」などを装備することで対応している(特許文献2参照)。
特許2810087号公報 特開2003−26095号公報
しかしながら、これまで提案されてきた手法を船外機艇に応用する場合に、船外機艇にはキールもなく、船尾部に船外機があり、更に上部構造物が大きいために、アンカーリングできない海上でエンジンをニュートラルの状態にすると、他の構造の船舶と比べて早く流され、且つ船首が風下を向いてしまう。そのため、上記した流し釣りを行うのが困難であると共に、流し釣りをしている遊漁船等の他の船舶が密集しているような場所においては、他の船舶とは異なった動きをするため衝突や進行の妨げ等のトラブルが発生し易いといった問題がある。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に注目してなされたものであって、船体後部に複数の推進機を備えた船舶において、当該船舶の流される速度及びその際の船首方位を任意の状態に制御可能な推進機制御装置、推進機制御装置制御プログラム、推進機制御装置制御方法及び航走制御装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1記載の推進機制御装置は、船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置であって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得手段と、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得手段と、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得手段と、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出手段と、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出手段と、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出手段と、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得手段と、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出手段と、
前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御手段と、を備えることを特徴としている。
このような構成であれば、目標進行方向情報取得手段によって、船舶の目標進行方向情報を取得することが可能であり、目標進行速度情報取得手段によって、船舶の目標進行速度情報を取得することが可能であり、目標船首方位情報取得手段によって、前記船舶の目標船首方位情報を取得することが可能であり、進行方向情報検出手段によって、現在の船舶の進行方向情報を検出することが可能であり、進行速度情報検出手段によって、現在の船舶の進行速度情報を検出することが可能であり、船首方位情報検出手段によって、現在の船舶の船首方位情報を検出することが可能であり、幾何学情報取得手段によって、前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得することが可能であり、目標制御値算出手段によって、前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出することが可能であり、推進機制御手段によって、前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御することが可能である。
従って、船舶を、目標表の船首方位に向けた状態で目標の進行方向に目標の進行速度で進行させることが可能となり、他の船舶の流される速度及び方向に合わせて自船舶を進行させることができるので船舶の密集地帯においても流し釣り等を行うことができるという効果が得られる。
また、請求項2に係る発明は、請求項1記載の推進機制御装置において、前記幾何学的情報は、前記船舶後部から当該船舶の瞬間中心までの距離、前記中心線と左舷側及び右舷側にあるそれぞれの前記推進機との距離、及び、これら各距離に関係する数値のうち少なくとも1つを含むことを特徴としている。
このような構成であれば、船舶の旋回動作及び並行移動を行うのに適切な推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出することができるという効果が得られる。
また、請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2記載の推進機制御装置において、
前記推進機は、内燃機関から成るエンジンを備え、
前記推進機制御手段は、スロットルバルブを有し、当該スロットルバルブの開度を制御することで前記内燃機関の吸入空気量を制御可能な吸入空気量制御部を備え、
前記目標制御値算出手段によって算出した前記目標推進力に基づき、左右それぞれの前記推進機の目標エンジン回転数を算出する目標エンジン回転数算出手段と、
前記目標エンジン回転数算出手段によって算出された前記目標エンジン回転数に基づき、左右それぞれの前記推進機における前記スロットルバルブの目標開度を算出する目標開度算出手段と、を備え、
前記推進制御手段は、前記目標開度算出手段によって算出された前記目標開度に基づき、前記吸入空気量制御部により、前記内燃機関の吸入空気量を制御することで前記推進機の推進力を制御することを特徴としている。
このような構成であれば、吸入空気量制御部によって、スロットルバルブの開度を制御することで前記内燃機関の吸入空気量を制御することが可能であり、目標エンジン回転数算出手段によって、前記目標制御値算出手段によって算出した前記目標推進力に基づき、左右それぞれの前記推進機の目標エンジン回転数を算出することが可能であり、目標開度算出手段によって、前記目標エンジン回転数算出手段によって算出された前記目標エンジン回転数に基づき、左右それぞれの前記推進機における前記スロットルバルブの目標開度を算出することが可能であり、前記推進制御手段は、前記目標開度算出手段によって算出された前記目標開度に基づき、前記吸入空気量制御部により、前記内燃機関の吸入空気量を制御することで前記推進機の推進力を制御することが可能である。
従って、目標エンジン回転数から算出されるスロットルバルブの開度を制御することで、簡易に推進機の推進力制御を行うことができるという効果が得られる。
一方、請求項4記載の推進機制御装置制御プログラムは、船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置を制御するためのプログラムであって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得手段、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得手段、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得手段、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出手段、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出手段、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出手段、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得手段、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出手段並びに、
前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御手段として実現される処理をコンピュータに実行させることを特徴としている。
ここで、本発明は、請求項1記載の推進機制御装置を制御するためのプログラムであり、請求項1記載の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
一方、請求項5記載の推進機制御装置制御方法は、船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置を制御するための方法であって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得ステップと、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得ステップと、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得ステップと、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出ステップと、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出ステップと、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出ステップと、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得ステップと、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出ステップと、
前記目標制御値算出ステップにおいて算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、請求項1記載の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
一方、請求項6記載の航走制御装置は、船舶の航走を制御する航走制御装置であって、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の推進機制御装置を備えたことを特徴としている。
つまり、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の推進機制御装置を備えているので、上記した請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の推進機制御装置の作用効果を有する航走制御装置の実現が可能である。
本発明に係る請求項1記載の推進機制御装置によれば、船舶を、目標表の船首方位に向けた状態で目標の進行方向に目標の進行速度で進行させることが可能となり、他の船舶の流される速度及び方向に合わせて自船舶を進行させることができるので船舶の密集地帯においても流し釣り等を行うことができるという効果が得られる。
また、請求項2記載の推進機制御装置によれば、請求項1の前記効果に加え、船舶の旋回動作及び並行移動を行うのに適切な推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出することができるという効果が得られる。
また、請求項3記載の推進機制御装置によれば、請求項1又は請求項2の前記効果に加え、目標エンジン回転数から算出されるスロットルバルブの開度を制御することで、簡易に推進機の推進力制御を行うことができるという効果が得られる。
また、請求項4記載の推進機制御装置制御プログラムによれば、上記請求項1の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
また、請求項5記載の推進力制御方法によれば、上記請求項1の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
また、請求項6記載の航走制御装置は、上記請求項1乃至請求項3のいずれか1の推進機制御装置を備えたものであり、前記請求項1乃至請求項3のいずれか1の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1〜図12は、本発明に係る推進機制御装置を搭載した航走制御装置を船外機艇に適用した場合の実施の形態を示す図である。図1(a)は、船外機艇における船体と船外機との幾何学的関係を示す図であり、(b)は、船外機艇の並行移動方向の一例を示す図である。まず、船体と船外機との幾何学的関係を図1(a)に基づき説明する。
図1(a)に示すように、船外機艇100は、船体1と、左舷船外機2と、右舷船外機3と、推進機制御装置4と、を含んだ構成となっている。
船首及び船尾を通り且つ船体1を縦方向(左舷側及び右舷側)に2分する中心線をX軸、当該X軸と直交する船体1におけるトランサムの延長線をY軸とする。
船体の瞬間中心をGとして、当該Gから船外機のプロペラ位置までの距離をLとし、左舷船外機2及び右舷船外機3の中心間距離の絶対値をBとする。
瞬間中心Gの運動方向とX軸のなす角度をβとする。
左舷船外機2の推進力の大きさを表す始点(Y,X)=(0,B/2)のベクトルをVl、右舷船外機3の推進力の大きさを表す始点(Y,X)=(0,−B/2)のベクトルをVrとする。Vl、VrとX軸のなす角をそれぞれδL、δRとする。このとき、Vl、Vrの作用線の交点がGの場合は、δL=−δR=tan-1(B/2L)となる。
つまり、本実施の形態において、推進機制御装置4は、図1(a)に示すように、左舷船外機2の推進力ベクトルVlと、右舷船外機3の推進力ベクトルVrとの作用線の交点を瞬間中心Gに一致させ、その合成ベクトルVgにより、例えば、図1(b)に示すように、船体1の右舷側角度βの方向に船外機艇100を並行移動させるための推進力を算出する。
以下、船外機艇100の並行移動制御について、図2〜図5に基づき説明する。図2は、本発明に係る推進機制御装置4並びに左舷船外機2及び右舷船外機3から構成される航走制御システム200の詳細構成を示すブロック図である。また、図3は、設定目標値と現在の船体運動との関係を示す図であり、図4は、船外機艇100の進行方向と旋回角度との関係を示す図である。また、図5(a)は、第1〜第4象限に分割された船外機艇100の進行方向(船首方位を基準とした角度)を示す図であり、(b)は、(a)における各象限毎の進行方向の設定目標値に対する船外機艇100の動作パターンを示す図である。
図2に示すように、航走制御システム200は、推進機制御装置4と、左舷船外機2と
、右舷船外機3とを含んだ構成となっている。
推進機制御装置4は、電子スロットル制御部40と、電子シフト制御部41と、電子ステアリング制御部42と、目標制御値演算部43と、GPS受信機44とを含んだ構成となっている。
電子スロットル制御部40は、目標制御値演算部43からの左舷船外機2のエンジン回転数NL及び右舷船外機3のエンジン回転数NRに基づき、左舷船外機2及び右舷船外機3のそれぞれの電子スロットル弁開度を算出し、当該算出した電子スロットル弁開度と一致するように左舷船外機2及び右舷船外機3の電子スロットル弁装置をそれぞれ制御する。
電子シフト制御部41は、目標制御値演算部43からの左舷船外機2のエンジン回転数NL及び右舷船外機3のエンジン回転数NRに基づき、左舷船外機2及び右舷船外機3のそれぞれの電子シフト位置を算出し、当該算出した電子シフト位置と一致するように左舷船外機2及び右舷船外機3の電子シフト装置を制御する。本実施の形態において、電子シフト位置は、ルールテーブルとして構成されており、このルールテーブルは、エンジン回転数NL及びNRの符号や入力装置の入力情報などの条件に応じて電子シフト位置(前進、ニュートラル、後進)を出力するものである。
電子ステアリング制御部42は、目標制御値演算部43からの左舷船外機2の操舵角度δL及び右舷船外機3の操舵角度δRに基づき、左舷船外機2及び右舷船外機3のそれぞれの電子ステアリング角度を算出し、当該算出した電子ステアリング角度と一致するように左舷船外機2及び右舷船外機3の電子ステアリング装置をそれぞれ制御する。
目標制御値演算部43は、使用者によって設定された目標進行速度Sy[knot]、目標進行方向Sz[°]及び目標船首方位ψ0[°]、GPS受信機44によって検出された船外機艇100の現在の進行速度Gy[knot]、現在の進行方向Gz[°]及び現在の船首方位ψ[°]、並びに上記した船体1と船外機との幾何学的情報とに基づき、船外機艇100が目標進行速度Syで目標進行方向Szに船首を目標船首方位ψ0に向けた状態で進行するように、左舷船外機2及び右舷船外機3のエンジン回転数NL及びNR並びに操舵角度δL及びδRを算出する。
GPS受信機44は、上空約2万[km]を周回する24個のGPS衛星(6軌道面に4個ずつ配置)と、GPS衛星の追跡と管制を行う管制局と、測位を行うための利用者の受信機とを含んで構成される公知のGPS(Global Positioning System)における衛星からの電波を受信する受信機である。本実施の形態においては、4個以上のGPS衛星からの距離を同時に知ることにより、船外機艇100の位置、進行方向、進行速度等を決定する。ここで、GPS衛星からの受信電波に基づき決定された進行方向及び進行速度の情報は、目標制御値演算部43に入力される。更に、本実施の形態において、GPS受信機44は、方位センサ(ここでは、ジャイロセンサ)を搭載しており、これにより船外機艇100の船首方位を検出する。検出された船首方位情報は目標制御値演算部43に入力される。
左舷船外機2は、推進力調整装置としての電子スロットル弁装置2aと、推進力方向調整装置としての電子シフト装置2bと、操舵角調整装置としての電子ステアリング装置2cとを含んだ構成となっている。本実施の形態においては、電子スロットル弁装置2aによって、図示しない内燃機関への吸入空気量を調整することによりエンジン回転数を調整し、プロペラの回転数を制御する構成となっている。また、本実施の形態においては、プロペラとして可変ピッチプロペラを用いており、プロペラのピッチを調整することにより推進方向(前進方向又は後進方向)を調整することが可能となっている。以下、右舷船外機3においても同じである。
右舷船外機3は、推進力調整装置としての電子スロットル弁装置3aと、推進力方向調整装置としての電子シフト装置3bと、操舵角調整装置としての電子ステアリング装置3cとを含んだ構成となっている。つまり、本実施の形態においては、内燃機関から成るエンジンを備えた構成となっている。本実施の形態においては、電子スロットル弁装置3aによって、図示しない内燃機関への吸入空気量を調整することによりエンジン回転数を調整し、プロペラの回転数を制御する構成となっている。
ここで、本実施の形態において、航走制御装置200は、図示しないが、上記各部を制御するためのプログラムの記憶された記憶媒体と、このプログラムを実行するためのCPUと、プログラムの実行に必要なデータを記憶するRAMとを備えている。
ここで、記憶媒体とは、RAM、ROM等の半導体記憶媒体、FD、HD等の磁気記憶型記憶媒体、CD、CDV、LD、DVD等の光学的読取方式記憶媒体、MO等の磁気記憶型/光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であれば、あらゆる記憶媒体を含むものである。
まず、使用者は上記したLとBとを事前に計測し、目標制御値演算部43の備える図示しない記憶媒体に記憶する。これは、船体1と上記左舷船外機2及び右舷船外機3のそれぞれの取り付け位置が決まった時点で1度実施すればよい。
次に、使用者は、目標進行速度Sy、目標進行方向Sz及び目標船首方位ψ0の設定を行う。設定方法は、専用の入力装置、例えばジョイスティックやダイヤルなどを使用しても良いし、キーボードから数値を入力するようにしても良い。なお、設定された各目標値は、推進機制御装置4に入力される。
そして、推進機制御装置4は、Sy、Sz及びψ0が入力されると、次に、GPS受信機44から、船外機艇100の現在の進行速度Gy、現在の進行方向Gz及び現在の船首方位ψを取得する。更に、これらSy、Sz、ψ0、Gy、Gz、ψ並びに記憶媒体に記憶されたB及びLに基づき、使用者の設定した上記目標値と一致した状態で船外機艇100を進行させるための、左舷船外機2のエンジン回転数NL及び操舵角度δL、並びに、右舷船外機3のエンジン回転数NR及び操舵角度δRを算出する。算出されたNL及びNRは、電子スロットル制御部40及び電子シフト制御部41にそれぞれ入力され、一方、算出された操舵角度δL及びδRは電子ステアリング制御部42に入力される。
ここで、Sy、Sz、ψ0、Gy、Gz及びψの関係は、例えば、図3(a)に示すようになる。この場合は、図3(a)中の実線矢印30aが現在の船首方位ψを示し、図3(a)中の点線矢印30bが目標船首方位ψ0を示す。更に、図3(a)中の実線矢印31aが現在の進行速度Gy及び進行方向Gzを示し、図3(a)中の点線矢印31bが目標進行速度Sy及び目標進行方向Szを示す。ここで、実線矢印31a及び31bの長さが速度の大きさとなる。従って、推進機制御装置4においては、船外機艇100の現在の船首方位ψを目標船首方位ψ0に向け、船外機艇100の現在の進行方向Gzを目標進行方向Szにし且つ進行速度Gyを目標進行速度Syにするために、左舷船外機2及び右舷船外機3の、推進力(本実施の形態においてはエンジン回転数NL及びNR)、推進方向(+,−の符号)、操舵角度(δL及びδR)及び操舵方向(+,−の符号)を決定する。
これにより、電子スロットル制御部40においては目標電子スロットル弁開度が算出され、電子シフト制御部41においては目標電子シフト位置が算出され、電子ステアリング制御部42においては目標電子ステアリング角度が算出される。
このようにして、目標電子スロットル弁開度、目標電子シフト位置及び目標電子ステアリング角度が算出されると、電子スロットル弁装置2a及び3aは、算出された目標電子スロットル弁開度に一致するように制御され、目標電子シフト装置2b及び3bは、算出された目標電子シフト位置に一致するように制御され、電子ステアリング装置2c及び3cは、算出された目標電子ステアリング角度に一致するように制御される。
以下に、目標エンジン回転数設定の具体的なアルゴリズムについて述べる。
船外機の操舵角度がa0[°]であるときに、船外機艇100の進行方向におけるX軸方向成分X及びY軸方向成分Yは、下式(1)、(2)で表せる。
X=NL・cosa0+NR・cosa0 ・・・(1)
Y=NL・sina0−NR・sina0 ・・・(2)
ここで、本実施の形態においては、推力方向を瞬間中心Gに一致させるため、a0=−δL0=δR0の関係となる。
船外機艇100の並行移動時のX軸と並行移動方向との成す角度をβ[°]とすると、上式(1)、(2)よりtanβは下式(3)で表せる。
tanβ=Y/X=(NL−NR)sina0/(NL+NR)cosa0={(NL−NR)/(NL+NR)}・tana0 ・・・(3)
ここで、上記した船体1と船外機との幾何学的関係より、tana0=B/2Lとなるので、上式(3)は、下式(4)で表すことができる。
tanβ={(NL−NR)/(NL+NR)}・B/2L ・・・(4)
また、目標値Sy及びSzと、GPS受信機44からのGy及びGzとから、船外機艇100に目標値に応じた運動をさせるために必要な推進力のX方向成分xと、Y方向成分yは、下式(5)、(6)で表せる。
x=Sy・cosSz−Gy・cosGz ・・・(5)
y=Sy・sinSz−Gy・sinGz ・・・(6)
上式(5)、(6)より、本実施の形態おける目標値(Sy,Sz)と現在の船外機艇100の運動(Gy,Gz)との関係を、下式(7)、(8)によって、ジョイスティックの指示値(Jy,Jz)に変換する。
Jy={(x2+y2)}1/2 ・・・(7)
Jz=tan-1(y/x)−ψ ・・・(8)
ここで、NR=kNLの関係が成り立つとすると、上式(4)は下式(9)と表すことができる。
tanβ=tanJz={(1−k)/(1+k)}・tana0={(1−k)/(1+k)}・B/2L ・・・(9)
更に、Jz=βとすると、上式(9)より、kは下式(10)で表すことができる。
k=(B/2L−tanJz)/(B/2L+tanJz) ・・・(10)
つまり、左舷船外機2のエンジン回転数NLが決まれば、上式(10)より右舷船外機3のエンジン回転数NRが求まる。
ここで、船外機艇100の並行移動時のX軸と並行移動方向との成す角度β[°]は、図5(a)に示すように、船外機艇100の瞬間中心を中心点とした円における、船首方向の+軸との交点を始点0°及び船尾方向の−軸との交点を終点(180°及び−180°)とした場合に、船外機艇100の進行方向が、0〜90°の範囲(第1象限)においては、β=tan-1{|Y|/|X|}となり、0〜−90°の範囲(第2象限)においては、β=−tan-1{|Y|/|X|}となり、−90°〜−180°の範囲(第3象限)においては、β=−{180−tan-1{|Y|/|X|}}となり、90°〜180°の範囲(第4象限)においては、β=180−tan-1{|Y|/|X|}となる。ここで、本実施の形態において、船外機艇100の進行方向を、左舷側方向については半時計回りに0〜−180°で表し、一方、右舷側方向については時計回りに0〜180°で表している。
更に、船外機艇100の進行方向に応じた角度を、図5(a)に示すように、第1〜第4象限(図5(a)中のI〜IV)に分割すると、各象限毎の船外機艇100の動作パターンは、図5(b)に示すようになる。つまり、Jz値の符号と、ψ−ψ0の符号とによって船外機艇100の大まかな動作パターンは、図5(b)に示す、各象限毎に2パターン(右旋回、左旋回)の計8パターンとなる。ここで、Jzは、図5(a)のY軸について、ジョイスティックを左舷方向に操作するときに符号が−になり、右舷方向に操作するときに+となる。
例えば、図3に示す例では、船外機艇100を右舷方向に移動することになるので、ジョイスティックを右舷方向に操作することになるのでJzの符号は+となり、且つ、第1象限(図5(a)中のI)の方向に船外機艇100を進行させることになるので、船外機艇100の動作パターンは、図5(b)における50aとなる。更に、ψ−ψ0の符号は−となるので、50aの右側のパターンとなる。つまり、左舷船外機2の操舵角度δLが−となるので、プロペラを現在の角度よりも左斜め後方側に向けることになり、一方、右舷船外機3の操舵角δRが+となるのでプロペラを現在の角度よりも右斜め後方側に向けることになる。更に、左舷船外機2のエンジン回転数NLが「大」及び推進方向が「+」となっており、且つ右舷船外機3のエンジン回転数NRが「小」及び推進方向が「−」となっているので、左右の船外機はハの字に大きく開いた状態で、左舷船外機2が船外機艇100を前進方向に進ませる大きな推進力を発生し、一方、右舷船外機3が船外機艇100を後進方向に進ませる小さな推進力を発生することになる。従って、船外機艇100は、船首方向を左旋回させながら第1象限の目標進行方向に向けて進行することになる。
本実施の形態においては、上記第1象限〜第4象限おいて、第1象限及び第4象限においては、下式(11)〜(13)に従って指示エンジン回転数及び操舵角度を算出し、第2象限及び第3象限においては、下式(14)〜(16)に従って指示エンジン回転数及び操舵角度を算出する。
NL=Jy×FR0900×{1−(1−(Jy/PYJMAX))PR09MMPR09NN
・・・(11)
δL=−δR=−(C1×(ψ−ψ0)+a0 ・・・(12)
NR=k・NL ・・・(13)
NR=Jy×FR0900×{1−(1−(Jy/PYJMAX))PR09MMPR09NN
・・・(14)
δL=−δR=(C1×(ψ−ψ0)+a0 ・・・(15)
NL=k・NR ・・・(16)
但し、PJYMAXはジョイスティックの最大倒れ角度であり、FR0900は船外機のエンジン特性に応じて決定されるパラメータであり、C1は船体1及び船外機のエンジン特性により決定される係数であり、PR09MM及びPR09NNはJyとエンジン回転数との関係を決めるためのパラメータである。
更に、図6に基づき、推進機制御装置4の動作処理の流れを説明する。図6は、推進機制御装置4の動作処理を示すフローチャートである。
図6に示すように、まずステップS100に移行し、目標制御値演算部43において、使用者によって設定された目標進行速度Syを確認してステップS102に移行する。
ステップS102では、目標制御値演算部43において、使用者によって設定された目標進行方向Szを確認してステップS104に移行する。
ステップS104では、左舷船外機2及び右舷船外機3の指示エンジン回転数及び操舵角度を計算してステップS106に移行する。ここで、目標制御値演算部43は、計算結果のエンジン回転数NL及びNRを電子スロットル制御部40及び電子シフト制御部41に入力し、操舵角度δL及びδRを電子ステアリング制御部42に入力する。
ステップS106では、電子スロットル制御部40において、左舷船外機2の電子スロットル弁装置2aに電子スロットル弁開度を指示し、電子シフト制御部41において、電子シフト装置2bにシフト位置を指示してステップS108に移行する。
ステップS108では、電子スロットル制御部40において、右舷船外機3の電子スロットル弁装置3aに電子スロットル弁開度を指示し、電子シフト制御部41において、電子シフト装置3bにシフト位置を指示してステップS110に移行する。
ステップS110では、電子ステアリング制御部42において、左舷船外機2の電子ステアリング装置2cに操舵角度δLを指示してステップS112に移行する。
ステップS112では、電子ステアリング制御部42において、右舷船外機3の電子ステアリング装置3cに操舵角度δRを指示してステップS100に移行する。
上記ステップS100〜ステップS112の処理は、所定周期(例えば、0.1秒周期)で繰り返し行われる。これにより、フィードバック制御が行われることになり、やがて、船外機艇100は、設定目標値に応じた動作をするようになる。
更に、図7に基づき、推進機制御装置4の目標制御値演算部43における上記ステップS104の指示エンジン回転数及び操舵角度の算出処理の流れを説明する。図7は、指示エンジン回転数及び操舵角度の算出処理を示すフローチャートである。
図7に示すように、まずステップS200に移行し、GPS受信機44から船外機艇100の現在の進行方向、現在の進行速度及び現在の船首方位の情報を取得してステップS202に移行する。
ステップS202では、ステップS100で取得した情報に基づき、船外機艇100の船体運動を確認してステップS204に移行する。
ステップS204では、目標進行方向のジョイスティックへの指示値Jzが0よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合(Yes)はステップS206に移行し、そうでない場合(No)はステップS216に移行する。ここで、ステップS204におけるJzの判定は、図5(a)に示すY軸方向への指示値に対して行われ、本実施の形態において、Jzの符号は、船外機艇100を右舷方向に進行させる場合は「+」となり、一方、左舷方向に進行させる場合は「−」となる。
ステップS206に移行した場合は、船外機艇100の進行方向を右舷方向として、エンジンの指示回転数を計算してステップS208に移行する。
ステップS208では、左舷船外機2のエンジン回転数NLに主回転数NMを設定してステップS210に移行する。ここで、主回転数NMについては後述する。
ステップS210では、右舷船外機3のエンジン回転数NRに副回転数NSを設定してステップS212に移行する。ここで、副回転数NSについては後述する。
ステップS212では、左舷船外機2の操舵角度δLを計算してステップS214に移行する。
ステップS214では、上記船体1と船外機との幾何学的関係から右舷船外機3の操舵角度δRを計算して処理を終了する。
一方、ステップS204において、Jzが0より大きくなくステップS216に移行した場合は、船外機艇100の進行方向を左舷方向としてエンジンの指示回転数を計算してステップS218に移行する。
ステップS218では、右舷船外機3のエンジン回転数NRに主回転数NMを設定してステップS220に移行する。
ステップS220では、左舷船外機2のエンジン回転数NLに副回転数NSを設定してステップS212に移行する。
更に、図8に基づき、推進機制御装置4の目標制御値演算部43における上記ステップS206及びステップS216の指示エンジン回転数の算出処理の流れを説明する。図8は、指示エンジン回転数の算出処理を示すフローチャートである。
図8に示すように、まずステップS300に移行し、ジョイスティックへの指示値Jzに対応したエンジンの主指示回転数NMを算出するためのパラメータFR0900を取得してステップS302に移行する。
ここで、パラメータFR0900の取得は、Jzを入力することにより、この入力されたJzに対応するパラメータ値をデータテーブルから読み出すことで行われる。このデータテーブルは、図示しない記憶媒体に記憶されている。本実施の形態においては、船外機艇100の進行方向の範囲0〜180°(左舷側及び右舷側共通)に対して15°刻みに値が設定されている。また、このパラメータFR0900は、船外機のエンジン特性に基づいて決定される値であり、このパラメータによりジョイスティックの傾き角度に対する船外機艇100の進行速度を、ジョイスティックの各傾き方向に対して一定となるように設定する。ここで、図9は、パラメータFR0900のイメージを示す図である。つまり、図9に示すように、船外機艇100の進行方向の要素に横方向への要素が多いほどエンジン回転数が高くなるようなパラメータFR0900を設定する。この場合は、真横移動時にパラメータFR0900が最大値となり、一方、前進及び後進方向である場合は最小値となる。従って、図9の点線に示すように、パラメータFR0900は、Jzに対して楕円形となる。
ステップS302では、上式(11)又は上式(14)に従って、主回転数NMを計算してステップS304に移行する。ここで、NMは下式(17)から求める。
NM=Jy×FR0900×{1−(1−(Jy/PYJMAX))PR09MMPR09NN ・・・(17)
本実施の形態においては、上式(17)のJyとしてエンジンの最大回転数PNEMAXを用いる。
また、式(11)及び式(14)中にあるパラメータPR09MM及びPR09NNは、上記したようにジョイスティックへの指示値Jyとエンジン回転数との関係を決定するためのもので、これらの値によってJyとエンジン回転数との関係を2次曲線や直線などの関係にしたりすることができる。これにより、例えば、ジョイスティックを2/3の角度倒したときと全て倒したときとで速度を変わらなくするといったことが可能である。
また、上記主回転数NMは、左右船外機のうち基準として選択された船外機のエンジン回転数である。本実施の形態においては、船外機艇100の進行方向の範囲が上記第1象限及び第4象限に含まれるときに左舷船外機2を基準として選択し、一方、船外機艇100の進行方向の範囲が上記第2象限及び第3象限に含まれるときに右舷船外機3を基準として選択する。
ステップS304では、上式(10)及び図示しない記憶媒体に記憶したB及びLの値に基づき、kを計算してステップS306に移行する。
ステップS306では、上式(13)又は上式(16)に従って、副回転数NSを計算して処理を終了する。ここで、NSは下式(18)から求める。
NS=k・NM ・・・(18)
また、上記副回転数NSは基準として選択されなかった船外機のエンジン回転数である。
更に、図10に基づき、推進機制御装置4の目標制御値演算部43における上記ステップS212の左舷船外機2の操舵角度δLの算出処理の流れを説明する。図10は、左舷船外機2の操舵角度δLの算出処理を示すフローチャートである。
図10に示すように、まずステップS400に移行し、Jzが0よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合はステップS402に移行し、そうでない場合(No)はステップS410に移行する。ここで、ステップS400におけるJzの判定は、図5(a)に示すX軸への指示値に対して行われ、本実施の形態において、Jzの符号は、船外機艇100を前進方向(0〜90°又は0〜−90°)に進行させる場合は「+」となり、一方、後進方向に進行させる場合は「−」となる。
ステップS402に移行した場合は、船外機艇100の進行方向を船首方向と判断し、上式(12)に基づき左舷船外機2の操舵角度δLを計算してステップS404に移行する。
ステップS404では、ステップS402で計算したδLが0°よりも小さいか否かを判定し、小さいと判定された場合(Yes)はステップS406に移行し、そうでない場合(No)はステップS408に移行する。
ステップS406に移行した場合は、δLに0°を設定して処理を終了する。
一方、ステップS408に移行した場合は、ステップS402の計算結果をそのままδLとして設定して処理を終了する。
また、ステップS400においてJzが0よりも小さくなくてステップS410に移行した場合は、船外機艇100の進行方向を船尾方向と判断し、上式(15)に基づき左舷船外機2の操舵角度δLを計算してステップS412に移行する。
ステップS412では、ステップS410で計算したδLが45°よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合(Yes)はステップS414に移行し、そうでない場合(No)はステップS416に移行する。
ステップS414に移行した場合は、δLに45°を設定して処理を終了する。
一方、ステップS416に移行した場合は、ステップS410の計算結果をそのままδLとして設定して処理を終了する。
次に、図11及び図12に基づき、船外機艇100を「流し釣り」に適用した場合の航走制御装置200の具体的な動作を説明する。ここで、図11は、流し釣りにおける船外機艇100の動作を示す図であり、図12は、Jzに対応したパラメータFR0900のデータテーブルを示す図である。
まず、使用者は、図11に示すように、船外機艇100を操船してポイント300を決定し、次いで、潮の流れや風向き且つポイント300のある方向を考慮して目標船首方位ψ0=0[°]を設定する。更に、使用者は、船外機艇100をポイント300から流す際の進行速度(目標進行速度Sy)及び進行方向(目標進行方向Sz)を設定する。
例えば、現在の船首方位ψ=0[°]を基準に、船外機艇100を150[°]の方向に速度5[knot]で進行させる場合を例として説明する。
推進機制御装置4は、まず、設定された目標進行速度Sy=5[knot]を確認し(ステップS100)、次いで、目標進行方向Sz=150[°]を確認する(ステップS102)。そして、これら目標値に基づき、左舷船外機2及び右舷船外機3の指示回転数及び操舵角度を計算する(ステップS104)。
指示回転数の計算においては、まず、GPS受信機44から、現在の船外機艇100の進行速度Gy=1[knot]、進行方向Gz=0[°]、船首方位ψ=−30[°]を取得する(ステップS200)。これら取得したGy、Gz及びψから現在の船体運動を確認する(ステップS202)。ここでは、取得した値により、上式(5)及び(6)よりx=−5.33、y=3.0を求め、この算出結果と上式(7)及び(8)とにより、Jy=6.12、Jz=1を求める。そして、Jzの値が0よりも大きいか否かを判定し(ステップS204)、この場合は、0よりも大きいので進行方向を右舷方向(第4象限)として指示回転数を計算する(ステップS206)。ここで、Jzは1であるので、左舷船外機2を基準として選択し、且つ、図12に示すデータテーブルから、Jz=0〜15に対応するパラメータPR0900を読み出す(ステップS300)。
更に、読み出したPR0900を用いて、上式(17)より、左舷船外機2のエンジン回転数NLとなる主回転数NMを算出する(ステップS302)。例えば、PR0900=5、PR09MM=PR09NN=1、PJYMAX=75[°]、PNEMAX=3000[rpm]としてNMを算出すると、NM=1000[rpm]となる。
次いで、上式(10)及び図示しない記憶媒体に記憶されたB、Lより、kを算出(ステップS304)する。例えば、B=1.5[m]、L=4.0[m]とすると、Jz=1より、k=0.829が算出される。そして、算出されたkより、副回転数NSを計算する(ステップS306)。例えば、上記算出結果を用いると、NS=829[rpm]が算出される。指示回転数が求まると、左舷船外機2のエンジン回転数NLとして主回転数NMを設定し(ステップS208)、更に、右舷船外機3のエンジン回転数NRとして副回転数NSを設定する。
次に、上式(15)に基づき、左舷船外機2の操舵角度δLを計算する(ステップS212)。δLの計算においては、まず、船外機艇100の進行方向からJzが0よりも大きいか否かを判定する(ステップS400)。ここでは、船外機艇100を後進方向に進行させるのでJzは0よりも小さくなり、進行方向を船尾方向としてδLを計算する(ステップS410)。例えば、C1=1、a0=10.62[°]とした場合に、上式(15)より、δL=−10.62[°]が算出される。更に、算出結果のδLが45°よりも大きいか否かを判定し(ステップS412)、上記計算例の場合は小さいので、計算結果をそのままδLとして設定する(ステップS416)。更に、δL=−δRとなるので、この関係式を用いてδR=10.62[°]を計算する(ステップS214)。
上記したように、左舷船外機2及び右舷船外機3のエンジン回転数NL及びNR、並びに操舵角度δL及びδRが算出されると、左舷船外機2に左エンジン回転数NLを指示し(ステップS106)、右舷船外機3に右エンジン回転数NRを指示し、左舷船外機2に左操舵角度δLを指示し、右舷船外機3に右操舵角度δRを指示することにより、左右の船外機を制御して船外機艇100を目標進行方向Szに、目標進行速度Syで目標船首方位ψを向いた状態で移動させる。
そして、一定距離を移動した後は、ポイント300に戻り、新たに目標値を設定しなければ、上記同様の目標値に応じて左舷船外機2及び右舷船外機3を制御して船外機艇100を目標進行方向Szに、目標進行速度Syで目標船首方位ψを向いた状態で移動させる。
以上、航走制御装置200によって、使用者の設定した目標進行速度Sy、目標進行方向Sz及び目標船首方位ψ0、GPS受信機44によって検出された現在の船外機艇100の進行速度Gy、進行方向Gz及び船首方位ψに基づき、船外機艇100の船体1及び船外機の幾何学的関係を利用して、船外機艇100を目標進行方向Szに、目標進行速度Syで目標船首方位ψを向いた状態で移動させるための、左舷船外機2及び右舷船外機3のエンジン回転数NL及びNR、推進方向、左舷船外機2及び右舷船外機3の操舵角度δL及びδR、並びに操舵方向を算出し、当該算出結果を用いて左舷船外機2及び右舷船外機3を制御することが可能である。
上記実施の形態において、専用の入力装置、ジョイスティック、ダイヤル、キーボードなどによる、目標進行方向Sz、目標進行速度Sy及び目標船首方位ψの設定処理は、請求項1記載の目標進行方向情報取得手段、目標進行速度情報取得手段、目標船首方位情報取得手段に対応する。
また、上記実施の形態において、GPS受信機44による、船外機艇100の現在の進行速度Gy、進行方向Gz及び船首方位ψの検出処理は、請求項1記載の進行方向情報検出手段、進行速度情報検出手段及び船首方位検出手段に対応する。
また、上記実施の形態において、目標制御値演算部43は、請求項1又は請求項3記載
の目標制御値算出手段に対応する。
また、上記実施の形態において、電子スロットル制御部40、電子シフト制御部41及び電子ステアリング制御部4は、請求項1又は請求項3記載の推進機制御手段に対応する。
なお、上記実施の形態においては、左舷船外機2及び右舷船外機3の2機の船外機を備えた船外機艇100を例として説明したが、船外機の数は2機に限らず、左右同数であれば4機や6機等のどのような数でも良い。
(a)は、船外機艇における船体と船外機との幾何学的関係を示す図であり、(b)は、船外機艇の並行移動方向の一例を示す図である。 本発明に係る推進機制御装置4並びに左舷船外機2及び右舷船外機3から構成される航走制御システム200の詳細構成を示すブロック図である。 設定目標値と現在の船体運動との関係を示す図である。 船外機艇100の進行方向と旋回角度との関係を示す図である。 (a)は、第1〜第4象限に分割された船外機艇100の進行方向(船首方位を基準とした角度)を示す図であり、(b)は、(a)における各象限毎の進行方向の設定目標値に対する船外機艇100の動作パターンを示す図である。 推進機制御装置4の動作処理を示すフローチャートである。 指示エンジン回転数及び操舵角度の算出処理を示すフローチャートである。 指示エンジン回転数の算出処理を示すフローチャートである。 パラメータFR0900のイメージを示す図である。 左舷船外機2の操舵角度δLの算出処理を示すフローチャートである。 流し釣りにおける船外機艇100の動作を示す図である。 Jzに対応したパラメータFR0900のデータテーブルを示す図である。
符号の説明
1 船体
2 左舷船外機
2a 電子スロットル弁装置
2b 電子シフト装置
2c 電子ステアリング装置
3 右舷船外機
3a 電子スロットル弁装置
3b 電子シフト装置
3c 電子ステアリング装置
4 推進機制御装置
40 電子スロットル制御部
41 電子シフト制御部
42 電子ステアリング制御部
43 目標制御値演算部
100 船外機艇
200 航走制御装置

Claims (6)

  1. 船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置であって、
    前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得手段と、
    前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得手段と、
    前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得手段と、
    現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出手段と、
    現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出手段と、
    現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出手段と、
    前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得手段と、
    前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出手段と、
    前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御手段と、を備えることを特徴とする推進機制御装置。
  2. 前記幾何学的情報は、前記船舶後部から当該船舶の瞬間中心までの距離、前記中心線と左舷側及び右舷側にあるそれぞれの前記推進機との距離、及び、これら各距離に関係する数値のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1記載の推進機制御装置。
  3. 前記推進機は、内燃機関から成るエンジンを備え、
    前記推進機制御手段は、スロットルバルブを有し、当該スロットルバルブの開度を制御することで前記内燃機関の吸入空気量を制御可能な吸入空気量制御部を備え、
    前記目標制御値算出手段によって算出した前記目標推進力に基づき、左右それぞれの前記推進機の目標エンジン回転数を算出する目標エンジン回転数算出手段と、
    前記目標エンジン回転数算出手段によって算出された前記目標エンジン回転数に基づき、左右それぞれの前記推進機における前記スロットルバルブの目標開度を算出する目標開度算出手段と、を備え、
    前記推進制御手段は、前記目標開度算出手段によって算出された前記目標開度に基づき、前記吸入空気量制御部により、前記内燃機関の吸入空気量を制御することで前記推進機の推進力を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の推進機制御装置。
  4. 船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置を制御するためのプログラムであって、
    前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得手段、
    前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得手段、
    前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得手段、
    現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出手段、
    現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出手段、
    現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出手段、
    前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得手段、
    前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出手段並びに、
    前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御手段として実現される処理をコンピュータに実行させることを特徴とする推進機制御装置制御プログラム。
  5. 船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置を制御するための方法であって、
    前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得ステップと、
    前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得ステップと、
    前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得ステップと、
    現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出ステップと、
    現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出ステップと、
    現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出ステップと、
    前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得ステップと、
    前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出ステップと、
    前記目標制御値算出ステップにおいて算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御ステップと、を含むことを特徴とする推進機制御装置制御方法。
  6. 船舶の航走を制御する航走制御装置であって、
    請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の推進機制御装置を備えたことを特徴とする航走制御装置。
JP2004141483A 2004-05-11 2004-05-11 推進機制御装置、推進機制御装置制御プログラム、推進機制御装置制御方法及び航走制御装置 Active JP4447371B2 (ja)

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