JP5281174B1 - 船舶用制御システム及びこれを搭載した船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】リモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵの間の通信の信頼性及びロバスト性を保ちつつ、船舶推進装置を拡張する際にコスト上昇を抑制する船舶用制御システムを得る。
【解決手段】リモコン側ＥＣＵ１０は、２重系モードにより、各通信線に同一の制御信号を通信する２重系送受信手段２１と、１重系×２ｃｈモードにより通信線ごとに個別の制御信号を通信する１重系２ｃｈ送受信手段２２とを有し、通信動作モード判定手段１８が、エンジン側ＥＣＵから送信される個体識別情報と通信線状態により、通信動作モードを決め、通信動作切り替え手段１９が、決めた通信動作モードになるように２重系送受信手段２１と１重系２ｃｈ送受信手段２２とを切り替えるとともに、決めた通信動作モードをエンジン側ＥＣＵに送信して、エンジン側ＥＣＵでも当該通信動作モードに対応させる。
【選択図】図３

Description

この発明は、船舶を制御する船舶用制御システム及びこれを搭載した船舶に関するものである。

従来の船舶用制御システムとして、特許文献１には、船体にリモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵを設け、互いに電気的に接続されて、船舶を制御するものが記載されている。
この特許文献１に記載された船舶では、複数の船舶推進装置を備える船舶において、その船舶推進装置を制御するエンジン側ＥＣＵと１対１に対応するようにリモコン側ＥＣＵを配設し、互いに独立した通信線により接続して、リモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵとの間の通信の信頼性を向上させ、かつ接続間違いを抑制し、さらに旧型リモコン装置または旧型船舶推進装置との接続においても互換性を保つことができるものである。
また、特許文献２には、リモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵとの間の通信線を２重系により構成し、１系統が断線した際には別系統に切り替えることにより、ロバスト性の高い船舶用制御システムが記載されている。

特開２００７−８３７６７号公報（第４〜８頁、図３） 特開２００８−２７３３６５号公報（第７〜１３頁、図２）

しかしながら、特許文献１にあっては、エンジン側ＥＣＵと１対１に対応するようにリモコン側ＥＣＵを配設していることにより、４機掛け、５機掛けと拡張するにあたっては、その船舶推進装置の機数分のリモコン側ＥＣＵと通信線ハーネスが必要となり、非常にコストの高いシステムとなる。
また、特許文献２にあっては、２重系が必須の構成となっているため、通信線ハーネスのコストの高いシステムとなっている。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、リモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵの間の通信の信頼性及びロバスト性を保ちつつ、船舶推進装置を拡張する際にコスト上昇を抑制する船舶用制御システム及びこれを搭載した船舶を得ることを目的とする。

この発明に係わる船舶用制御システムにおいては、船体に設置されたリモコン装置に設けられたリモコン側ＥＣＵと、船体に艤装された船舶推進装置を駆動制御するエンジン側ＥＣＵとが、複数の通信線を介して互いに通信するように構成された船舶用制御システムであって、リモコン側ＥＣＵは、各通信線を多重系とする第一の通信動作モードにより、各通信線に同一の制御信号を多重化して通信する第一の送受信手段、各通信線を１重系とする第二の通信動作モードにより、通信線ごとに個別の制御信号を通信する第二の送受信手段、エンジン側ＥＣＵから送信される、エンジン側ＥＣＵの個体を一意に識別する個体識別情報及び通信線ごとの通信線状態に基づいて、第一の通信動作モード及び第二の通信動作モードのいずれかの通信動作モードを判定する通信動作モード判定手段、この通信動作モード判定手段により判定された通信動作モードになるように、第一の送受信手段及び第二の送受信手段を切り替える第一の通信動作モード切り替え手段、通信動作モード判定
手段により判定された通信動作モードをエンジン側ＥＣＵへ指令する通信動作モード指令手段、及び通信動作モード判定手段により判定された通信動作モードを記憶する第一のメモリを備え、エンジン側ＥＣＵは、個体識別情報を保持する第二のメモリ、各通信線を多重系とする第一の通信動作モードにより、各通信線に同一の制御信号を多重化して通信する第三の送受信手段、各通信線ごとに通信線状態を監視する複数の通信線状態監視手段、第二のメモリに記憶された個体識別情報及び複数の通信線状態監視手段により監視された通信線状態を各別にリモコン側ＥＣＵへ通知する複数の通信線状態通知手段、及びリモコン側ＥＣＵから指令された通信動作モードが、第二の動作モードの場合に、第三の送受信手段の通信動作モードを単一の通信線を用いて通信する単一通信動作モードに切り替える第二の通信動作切り替え手段を備えたものである。

この発明によれば、船体に設置されたリモコン装置に設けられたリモコン側ＥＣＵと、船体に艤装された船舶推進装置を駆動制御するエンジン側ＥＣＵとが、複数の通信線を介して互いに通信するように構成された船舶用制御システムであって、リモコン側ＥＣＵは、各通信線を多重系とする第一の通信動作モードにより、各通信線に同一の制御信号を多重化して通信する第一の送受信手段、各通信線を１重系とする第二の通信動作モードにより、通信線ごとに個別の制御信号を通信する第二の送受信手段、エンジン側ＥＣＵから送信される、エンジン側ＥＣＵの個体を一意に識別する個体識別情報及び通信線ごとの通信線状態に基づいて、第一の通信動作モード及び第二の通信動作モードのいずれかの通信動作モードを判定する通信動作モード判定手段、この通信動作モード判定手段により判定された通信動作モードになるように、第一の送受信手段及び第二の送受信手段を切り替える第一の通信動作モード切り替え手段、通信動作モード判定手段により判定された通信動作モードをエンジン側ＥＣＵへ指令する通信動作モード指令手段、及び通信動作モード判定手段により判定された通信動作モードを記憶する第一のメモリを備え、エンジン側ＥＣＵは、個体識別情報を保持する第二のメモリ、各通信線を多重系とする第一の通信動作モードにより、各通信線に同一の制御信号を多重化して通信する第三の送受信手段、各通信線ごとに通信線状態を監視する複数の通信線状態監視手段、第二のメモリに記憶された個体識別情報及び複数の通信線状態監視手段により監視された通信線状態を各別にリモコン側ＥＣＵへ通知する複数の通信線状態通知手段、及びリモコン側ＥＣＵから指令された通信動作モードが、第二の動作モードの場合に、第三の送受信手段の通信動作モードを単一の通信線を用いて通信する単一通信動作モードに切り替える第二の通信動作切り替え手段を備えたので、リモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵの間の通信の信頼性及びロバスト性を保ちつつ、船舶推進装置を拡張する際にコスト上昇を抑制することができる。

この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間の接続例１を示す模式図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例２を示す模式図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのリモコン側ＥＣＵを示す構成図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのエンジン側ＥＣＵを示す構成図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのリモコン側ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムの通信線状態監視処理を示す状態遷移図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムの通信動作モード判定処理判定テーブルを示す図である。

この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのリモコン側ＥＣＵの通信動作切り替え手段の動作を示す状態遷移図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのエンジン側ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのエンジン側ＥＣＵの通信動作切り替え手段の動作を示す状態遷移図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムの通信チャート（不揮発性メモリ初期化状態にて開始時）を示す図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムの通信チャート（不揮発性メモリ登録済み状態にて開始時）を示す図である。 この発明の実施の形態１による船舶用制御システムの多機掛け時のリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例を示す模式図である。

実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１について図を用いて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間の接続例１を示す模式図である。
図１において、船体に設置されたリモコン装置に設けられたリモコン側ＥＣＵ１０と、船体に艤装された船舶推進装置を駆動制御するエンジン側ＥＣＵ３０とが、コネクタ５０を介して、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１（ＣＡＮバス第１ｃｈ）とＣＡＮ２（ＣＡＮバス第２ｃｈ）の２つの通信線によって接続されている。すなわち、１リモコン−１エンジンの接続であり、通信線としてＣＡＮバスを２系統用いて、互いのノード（リモコン側ＥＣＵ１０とエンジン側ＥＣＵ３０）を結合して通信している。

図２は、この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例２を示す模式図である。
図２において、リモコン側ＥＣＵ１０とエンジン側ＥＣＵ３０ａとが、コネクタ５０を介し、ＣＡＮ１によって接続され、リモコン側ＥＣＵ１０とエンジン側ＥＣＵ３０ｂとが、コネクタ５０を介し、ＣＡＮ２によって接続されている。すなわち、１リモコン−２エンジンの接続であり、通信線としてＣＡＮバスを２系統用いて１系統／１エンジンとして互いのノードを結合して通信している。

この発明は、図１の接続例１と図２の接続例２を、同一の構成のリモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵを用いて構成することができ、かつ接続時の手間を省くことができるようにしたものである。

図３は、この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのリモコン側ＥＣＵを示す構成図である。
図３において、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ１１（第一のメモリ）は、通信動作モード情報を記憶する。この通信動作モードとして、初期化状態、２重系モード（第一の通信動作モード）、旧２重系モード、１重系×２ｃｈモード（第二の通信動作モード）がある。本発明では、各々の通信線を多重系として、同一の制御信号を多重化して通信する２重系モードと、各々の通信線を１重系として、個別の制御信号を通信する１重系×２ｃｈモードとにより、通信を行うが、従来の同一の制御信号を多重化して通信する旧２重系モードにも対応している。
ＣＡＮ１送受信手段１２は、ＣＡＮ１（ＣＡＮバス第１ｃｈ）を介して送受信を行うように構成されたハードウェアである。ＣＡＮ２送受信手段１３は、ＣＡＮ２（ＣＡＮバス
第２ｃｈ）を介して送受信を行うように構成されたハードウェアである。
通信線状態監視手段１４は、ＣＡＮ１のタイムアウトを判定することによって、ＣＡＮ１を介するエンジン側ＥＣＵ３０との通信線状態を監視する。通信線状態監視手段１５は、ＣＡＮ２のタイムアウトを判定することによって、ＣＡＮ２を介するエンジン側ＥＣＵ３０との通信線状態を監視する。通信線状態１６は、ＣＡＮ１のタイムアウトフラグである。通信線状態１７は、ＣＡＮ２のタイムアウトフラグである。

通信動作モード判定手段１８は、受信値及び通信線状態を基にして通信動作モードを判定する。
通信動作切り替え手段１９（第一の通信動作切り替え手段）は、判定された通信動作モードになるように、エンジン側ＥＣＵ３０との通信動作を担う、後述する２重系送受信手段２１と１重系２ｃｈ送受信手段２２とによる通信を切り替える。この切り替えにより、後述する図８のようなＣＡＮバス状態遷移を行う。通信動作モード指令手段２０は、判定された通信動作モードをエンジン側ＥＣＵ３０へ指令する。
２重系送受信手段２１（第一の送受信手段）は、各々の通信線を多重系として、同一の制御信号を多重化して通信する通信動作モード「２重系モード」により通信を行う。１重系２ｃｈ送受信手段２２（第二の送受信手段）は、各々の通信線を１重系として、個別の制御信号を通信する通信動作モード「１重系×２ｃｈモード」により通信を行う。
初期化手段２３は、不揮発性メモリ１１を初期化する。

図４は、この発明の実施の形態１による船舶用制御システムのエンジン側ＥＣＵを示す構成図である。
図４において、不揮発性メモリ３１（第二のメモリ）は、エンジン側ＥＣＵ３０の個体を一意に識別できる個体識別情報として、Ｕｎｉｑｕｅ番号を保持している。ＣＡＮ１送受信手段３２は、ＣＡＮ１を介して送受信を行うように構成されたハードウェアである。ＣＡＮ２送受信手段３３は、ＣＡＮ２を介して送受信を行うように構成されたハードウェアである。
通信線状態監視手段３４は、ＣＡＮ１のタイムアウトを判定することによって、ＣＡＮ１を介するリモコン側ＥＣＵ１０との通信線状態を監視する。通信線状態監視手段３５は、ＣＡＮ２のタイムアウトを判定することによって、ＣＡＮ２を介するリモコン側ＥＣＵ１０との通信線状態を監視する。通信線状態３６は、ＣＡＮ１のタイムアウトフラグである。通信線状態３７は、ＣＡＮ２のタイムアウトフラグである。

通信線状態通知手段３８は、ＣＡＮ１のタイムアウトフラグを送信し、ＣＡＮ１を介するリモコン側ＥＣＵ１０との通信線状態３６をリモコン側ＥＣＵ１０へ通知する。通信線状態通知手段３９は、ＣＡＮ２のタイムアウトフラグを送信し、ＣＡＮ２を介するリモコン側ＥＣＵ１０との通信線状態３７をリモコン側ＥＣＵ１０へ通知する。
通信動作切り替え手段４０（第二の通信動作切り替え手段）は、後述する図１０のＣＡＮバス状態遷移を行って、２重系送受信手段４１の通信動作を切り替える。
２重系送受信手段４１（第三の送受信手段）は、各々の通信線を多重系として、同一の制御信号を多重化して通信する通信動作モード「２重系モード」により通信を行う。リモコン側ＥＣＵ１０から「１重系×２ｃｈモード」へ切り替えを指示する通信動作モード指令が送信された場合には、単一の通信線を使用して通信する「単一通信動作モード」に切り替えられる。

図１３は、この発明の実施の形態１による船舶用制御システムの多機掛け時のリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例を示す模式図である。
図１３において、リモコン側ＥＣＵ１０ａ、１０ｂ、１０ｃがリモコンＥＣＵ間通信線を介して互いに通信を行うように接続されている。リモコン側ＥＣＵ１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、それぞれエンジン側ＥＣＵ３０ａ、３０ｂ、３０ｃと通信を行うようにコネクタ５０を介して接続されている。

次に、実施例１〜実施例３の３つのケースについて、リモコン側ＥＣＵ１０とエンジン側ＥＣＵ３０の動作を説明する。

実施例１．
実施例１は、図１に示す、リモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例１の接続形態で、かつ初めて新品のノード（リモコン側ＥＣＵ及びエンジン側ＥＣＵのいずれかが新品）をネットワークに接続する場合についてのものである。
まず、リモコン側ＥＣＵ１０の処理を、図５のリモコン側ＥＣＵの動作を示すフローチャート及び図１１の通信チャート（不揮発性メモリ初期化状態にて開始時）を用いて説明する。

図５（ａ）で、まず、リモコン側ＥＣＵ１０のプログラムが開始されると、ステップＳ５１０にて、不揮発性メモリ１１より、通信動作モード情報を読み込む。
このときの通信動作モードの状態は、「初期化状態」「２重系モード」「旧２重系モード」「１重系×２ｃｈモード」の４状態がある。
この実施例１では、初めて新品のノードがネットワークに接続されるので、不揮発性メモリ１１から読み出した通信動作モードは「初期化状態」になっている。

次に、ステップＳ５２０にて通信処理が行われる。この通信処理は、図５（ｂ）に示したとおりである。これは、図１１のステップＳＥ１０にあるように、リモコン側ＥＣＵ１０から送受信が開始される。なお、ステップＳＦ１０にあるように、ＣＡＮバス状態は「ＳＴＡＲＴＵＰ」から開始される。

図５（ｂ）の通信処理では、まず、ステップＳ６１０にて、通信線状態監視処理が行われる。通信線監視状態処理は、図６により説明する。
図６の通信線状態監視処理の状態遷移図にて、各ＣＡＮバスｃｈ（チャネル）のタイムアウトを判定する。
通信線状態監視処理は、図６のＳ４１０の両通信線が正常な状態から開始される。
ＣＡＮ１がタイムアウトすると、Ｓ４２０のＣＡＮ１異常状態に遷移する。
なお、タイムアウト判定手順は、監視対象のＣＡＮメッセージが、前回の受信から所定時間受信されないときにタイムアウト判定する、一般的な手法を用いている。
Ｓ４２０の状態で、さらにＣＡＮ２がタイムアウト判定されると、Ｓ４４０のＣＡＮ１／ＣＡＮ２両異常状態に遷移する。
Ｓ４２０の状態で、ＣＡＮ１タイムアウトが解消されると、Ｓ４１０の両通信線正常状態に戻る。
ＣＡＮ２についても同様の遷移を行うので、その説明を省略する。

続いて、図５（ｂ）のステップＳ６２０にて、通信動作モード処理が行われる。この通信動作モード処理は、図５（ｃ）に示している。通信動作モード処理ステップＳ７１０〜Ｓ７４０において、エンジン側のＣＡＮ状態、個体識別情報を受信処理するが、図１１にあるように、この時点では未だエンジン側ＥＣＵ３０は、周期送信を開始していないので、受信処理はバイパスされる。

ステップＳ７５０にて、通信動作モード更新処理を行う。この通信動作モード更新処理は図５（ｄ）に示している。
ステップＳ７６０にて「通信動作モード＝初期化モード」かどうかを判定する。実施例１では、初めて新品のノードをネットワークに接続する場合であるので、ステップＳ７６１で、図７の通信動作モード判定処理判定テーブルに従い、通信動作モードが判定されるが、この時点では、未だエンジン側ＥＣＵ３０は、周期送信を開始していないので、処理Ｎｏ．７の前回値保持処理がなされ、通信動作モードは「初期化状態」のままである。

図５（ｂ）のステップＳ６３０にて、通信動作切り替え処理を、図８の状態遷移図に従い行う。
通信動作モードは「初期化状態」のままであるので、通信動作状態は、ステップＳＤ１０「スタートアップ」に留まる。

ステップＳ６４０では、通信動作モードが「初期化状態」のままであるので、指令処理送信を行わない。
ステップＳ６５０では、その他の通信処理を行う。この時点では通信動作状態は、スタートアップに留まっているので、デフォルト値による送受信のみである。
以降、図１１にあるように、エンジン側ＥＣＵ３０のタイムアウト有無が確定するまで、上記処理が繰りかえされる。

一方、エンジン側ＥＣＵ３０で、タイムアウト有無が確定したら、エンジン側ＥＣＵ３０は、タイムアウト周期送信と、Ｕｎｉｑｕｅ番号周期送信を開始する。
なお、本実施例１は、タイムアウト周期送信とＵｎｉｑｕｅ番号周期送信を常時周期送信としているが、リモコン側ＥＣＵ１０からの要求による「リクエスト−レスポンス」方式でもよい。

エンジン側ＥＣＵ３０からタイムアウトフラグとＵｎｉｑｕｅ番号を受信すると、図７の通信動作モード判定処理判定テーブルに従い、通信動作モードが判定されるが、本実施例１では、図１のリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例１の接続であるので、通信動作モード判定処理判定テーブルの処理Ｎｏ．１の「２重系」として通信動作モードが更新される。

なお、図２に示すリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例２の場合は、ＣＡＮ１、ＣＡＮ２のそれぞれに異なるエンジン側ＥＣＵ３０ａ、３０ｂが接続されているので、エンジン側タイムアウトフラグは、一方のｃｈのみ正常であり、Ｕｎｉｑｕｅ番号は不一致となる。
これは、通信動作モード判定処理判定テーブルの処理Ｎｏ．２〜Ｎｏ．６のいずれかの状態に合致するので、この場合は、「１重系×２ｃｈ」として通信動作モードが更新される。
決定された通信動作モードは、リモコン側ＥＣＵ１０の不揮発性メモリ１１に書き込まれる。

なお、従来の接続形態の場合、リモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵ間が単純冗長２重系であるが、従来では、Ｕｎｉｑｕｅ番号を送信していないので、リモコン側ＥＣＵでＵｎｉｑｕｅ番号を受信できず、この場合の通信動作モードは処理No.2の「旧２重系」と判定される。

次に、図５（ｂ）のステップＳ６３０の通信動作切り替え処理を、図８に示すリモコン側ＥＣＵ通信動作切り替え手段の状態遷移図に従い行う。
通信動作切り替え処理は、通信動作モード＝２重系モードであるので、図８のステップＳＤ２０「通常」状態に遷移する。

続けて、通信動作モードが確定したので、図１１のステップＳＥ３０にあるように、リモコン側ＥＣＵ１０は、エンジン側ＥＣＵ３０へ通信動作モード指令を送信する。
最後に、図５（ｂ）のステップＳ６５０が実行され、以降は、図８に従い通信動作を行
う。

実施例１では、通信動作モードが「２重系モード」に決定されたので、ＣＡＮ１とＣＡＮ２には、同一ＩＤで同一値（制御値）が送受信される。

次に、実施例１におけるエンジン側ＥＣＵ３０の処理について、図９を用いて説明する。
図９（ａ）のステップＳ８１０にて、個体識別情報、すなわちＵｎｉｑｕｅ番号を不揮発性メモリ３１より読み込む。
本実施例１の不揮発性メモリ３１は、ＥＥＰＲＯＭでもよく、またフラッシュメモリでもよい。

続いて、ステップＳ８２０にて通信処理を行う。
図９（ｂ）に示す通信処理では、まずステップＳ９１０にて、通信線状態監視処理が行われる。この通信線状態監視処理は、図６に示すものと同じである。
なお、本実施例１では、通信処理はエンジン制御周期と同一のメイン周期で行っているが、エンジン制御周期と異なる周期タスクでもよい。

図９（ｂ）のステップＳ９２０では、図１０のエンジン側ＥＣＵの通信動作切り替え手段の状態遷移図に従い、通信動作状態を切り替える。
図１１の通信チャート（ＥＥＰＲＯＭ初期化状態にて開始時）にあるように、プログラムが開始されると、まずステップＳＧ１０が動作し、受信動作のみ開始する。
リモコン側ＥＣＵ１０の送信動作もほぼ同時に開始されているので、周期通信が確認できる。
図１１のステップＳＧ２０にて、通信線動作監視が開始されているので、ステップＳＧ４０にて、タイムアウト有無が確定し、ステップＳＧ５０にてタイムアウトフラグ送信と、ステップＳＧ６０にてＵｎｉｑｕｅ番号送信が開始される。
これらの動作は、図９（ｂ）のステップＳ９３０の個体識別情報通信処理にあたり、この個体識別情報通信処理は、図９（ｃ）に示すとおり、ステップＳＡ１０〜ＳＡ４０にて上記情報が送信される。

上記一連の動作は周期的に実行される。そうすると図１１のステップＳＧ７０にあるように、リモコン側ＥＣＵ３０からの通信動作モード指令を受信すると、通信動作モード＝２重系モードであるので、図１０のステップＳＣ２０「通常」状態に通信動作状態が遷移し、図１１のステップＳＧ８０にて、エンジン側ＥＣＵ３０の通常制御が開始される。

実施例２．
実施例２は、図１のリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例１の接続形態で、かつ、すでにリモコン側ＥＣＵ１０の不揮発性メモリ１１に、通信動作モード情報として「２重系モード」が記録されている場合のものである。

まず、リモコン側ＥＣＵ１０１０の処理を、図５のリモコン側ＥＣＵの処理を示すフローチャート及び図１２の通信チャート（不揮発性メモリ登録済み状態にて開始時）を用いて説明する。
リモコン側ＥＣＵ１０のプログラムが開始されると、ステップＳ５１０にて、不揮発性メモリ１１より、通信動作モード情報を読み込む。
通信動作モードの状態は、「初期化状態」「２重系モード」「旧２重系モード」「１重系×２ｃｈモード」の４状態があるが、実施例２は、すでに通信動作モードは「２重系モード」として設定されているので、読み込まれた通信動作モードは「２重系モード」である。

次に、ステップＳ５２０にて、通信処理が行われる。図１２のステップＳＪ１０にあるように、リモコン側ＥＣＵ１０から送受信が開始される。なお、ステップＳＫ１０にあるように、ＣＡＮバス状態は「ＳＴＡＲＴＵＰ」から開始される。

図５（ｂ）の通信処理では、まずステップＳ６１０にて、通信線状態監視処理が行われる。通信線監視状態処理は、図６に示すとおりである。

続いて、ステップＳ６２０にて、通信動作モード処理が行われる。この通信動作モード処理は、図５（ｃ）により行われる。
通信動作モード処理ステップＳ７１０〜Ｓ７４０において、エンジン側ＥＣＵ３０からのＣＡＮ状態、個体識別情報の受信処理を行うが、図１１にあるように、この時点では未だエンジン側ＥＣＵ３０は、周期送信を開始していないので、受信処理はバイパスされる。

ステップＳ７５０にて、通信動作モード更新処理を行う。この通信動作モード更新処理は、図５（ｄ）により行われる。
ステップＳ７６０にて「通信動作モード＝初期化モード」かどうかを判定する。本実施例２では、すでに通信動作モードは「２重系モード」として設定されているので、ステップＳ７６０の判定は「Ｎｏ：初期化モード以外」となり、図７による通信動作モード判定処理は行われない。

図５（ｂ）のステップＳ６３０にて、通信動作切り替え処理を、図８のリモコン側ＥＣＵ通信動作切り替え手段の状態遷移図に従い行う。
通信動作モードは「２重系モード」であるので、通信動作状態は、即座にステップＳＤ２０「通常」に遷移する。

続けて、通信動作モードが確定したので、図１２のステップＳＪ１０にあるように、リモコン側ＥＣＵ１０は、エンジン側ＥＣＵ３０へ通信動作モード指令を送信する。
最後に、図５（ｂ）のステップＳ６５０が実行され、以降は、図８に従い、通信動作を行う。

実施例２では、通信動作モードが「２重系モード」に設定されているで、ＣＡＮ１とＣＡＮ２には同一ＩＤで同一値（制御値）が送受信される。
また、図８のリモコン側ＥＣＵ通信動作切り替え手段の状態遷移図に示すように、２重系モード時には「通常」状態以外に「警告」状態と「フェイル」状態がある。
「警告」状態においては、例えば、リモコン側ＥＣＵ１０がエンジン側ＥＣＵ３０に送信するスロットルリクエスト値の最大開度を通常状態に比して半分に制限し、フェイルセーフ動作をするものがある。
「フェイル」状態においては、例えば、リモコン側ＥＣＵ１０がエンジン側ＥＣＵ３０に送信するスロットルリクエスト値の最大開度をアイドル開度に制限し、「警告」状態よりより安全なフェールセーフ動作をするものがある。

次に、実施例２におけるエンジン側ＥＣＵ３０の処理について、図１２を用いて説明する。
すでに、リモコン側ＥＣＵ１０の動作で説明した動作と重複するが、ステップＳＬ１０にて通信動作監視後まもなく通信動作モード指令を受信し、通信動作モード＝２重系モードであるので、図１０のＳＣ２０「通常」に遷移し、図１２のステップＳＬ２０にて、通常制御が開始される。
図９（ｄ）のステップＳＢ１０〜ＳＢ５０は、リモコン側ＥＣＵ１０からの要求による
「リクエスト−レスポンス」方式の場合のエンジン側ＥＣＵ３０の動作を示している。

図９（ｄ）のステップＳＢ１０〜ＳＢ２０の動作は、図９（ｂ）のステップＳ９１０、Ｓ９２０と同一である。
ステップＳＢ３０にて、リモコン側ＥＣＵ１０から個体識別情報のリクエストがあれば、ステップＳＢ４０にて個体識別情報を送信する。
この例では個体識別情報の周期送信がないので、ＣＡＮバス負荷を低減できる。

実施例３．
実施例３は、図２のリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例２の接続形態で、かつ、すでにリモコン側ＥＣＵ１０の不揮発性メモリ１１の通信動作モード情報として「１重系×２ｃｈモード」が記録されている場合についてのものである。

まず、リモコン側ＥＣＵ１０の処理を、図５のリモコン側ＥＣＵ１０の処理を示すフローチャート及び図１２の通信チャート（ＥＥＰＲＯＭ登録済み状態にて開始時）を用いて説明する。

まず、リモコン側ＥＣＵ１０のプログラムが開始されると、図５（ａ）のステップＳ５１０にて、不揮発性メモリ１１より、通信動作モード情報を読み込む。
通信動作モードの状態は、「初期化状態」「２重系モード」「旧２重系モード」「１重系×２ｃｈモード」の４状態があるが、実施例３では、すでに通信動作モードは「１重系×２ｃｈモード」として設定されているので、読み込まれた通信動作モードは「１重系×２ｃｈモード」である。

次に、ステップＳ５２０にて通信処理が行われる。図１２のステップＳＪ１０にあるように、リモコン側ＥＣＵ１０から送受信が開始される。なお、ステップＳＫ１０にあるように、ＣＡＮバス状態は「ＳＴＡＲＴＵＰ」から開始される。
図５（ｂ）の通信処理では、まずステップＳ６１０にて、通信線状態監視処理が行われる。通信線監視状態処理は、図６のとおりである。

続いて、図５（ｂ）のステップＳ６２０にて、通信動作モード処理が行われる。通信動作モード処理は、図５（ｃ）のとおりである。ステップＳ７１０〜Ｓ７４０において、エンジン側ＣＡＮ状態、個体識別情報の受信処理を行うが、図１２にあるように、この時点では、未だエンジン側ＥＣＵ１０は周期送信を開始していないので、受信処理はバイパスされる。

ステップＳ７５０にて、通信動作モード更新処理を行う。この通信動作モード更新処理は図５（ｄ）のとおりである。
ステップＳ７６０にて「通信動作モード＝初期化モード」かどうかを判定する。本実施例３では、すでに通信動作モードは「１重系×２ｃｈモード」として設定されているので、ステップＳ７６０の判定は「Ｎｏ：初期化モード以外」となり、図７による通信動作モード判定処理は行われない。

次いで、図５（ｂ）のステップＳ６３０にて、通信動作切り替え処理を、図８のリモコン側ＥＣＵ通信動作切り替え手段の状態遷移図に従い、行う。
通信動作モードは「１重系×２ｃｈモード」であるので、通信動作状態は、即座にステップＳＤ５０「通常」に遷移する。

続けて、通信動作モードが確定したので、図１２のステップＳＪ１０にあるように、リモコン側ＥＣＵ１０は、エンジン側ＥＣＵ３０ａ、３０ｂへ通信動作モード指令を送信す
る。
最後に、図５（ｂ）のステップＳ６５０が実行され、以降は、図８に従い、通信動作を行う。

実施例３では、通信動作モードが「１重系×２ｃｈモード」に決定されているで、ＣＡＮ１とＣＡＮ２には同一ＩＤで異なる値（制御値）が送受信される。
ここで、異なる値とは、より具体的に言えば、例えばＣＡＮ−ＩＤ：０ｘ１００の第１ｄａｔａがスロットル開度を示す場合、ＣＡＮ１のＣＡＮ−ＩＤ：０ｘ１００の第１ｄａｔａはＰ機用スロットル開度を、ＣＡＮ２のＣＡＮ−ＩＤ：０ｘ１００の第１ｄａｔａはＳ機用スロットル開度を、送信するような例である。

また、図８のリモコン側ＥＣＵ通信動作切り替え手段の状態遷移図のように、「１重系×２ｃｈモード」時には「通常」状態以外に「フェイルＣＡＮ１」状態と「フェイルＣＡＮ２」と「フェイル」状態がある。
これらの各々状態の動作例としては、基本的に共通であり、例えば、リモコン側ＥＣＵ１０がエンジン側ＥＣＵ３０ａ、３０ｂに送信するスロットルリクエスト値の最大開度をアイドル開度に制限し、安全なフェールセーフ動作をするものがある。
各々状態の違いは、各々状態を識別しておいて、ダイアグ情報として記録し、故障診断に資するためである。

なお、実施例３におけるエンジン側ＥＣＵ３０ａ、３０ｂの動作については、実施例２におけるエンジン側ＥＣＵ３０の動作と同じである。
図１２のステップＳＬ１０にて通信動作監視後まもなく通信動作モード指令を受信し、ステップＳＬ２０にて、通常制御が開始される。
実施例３のリモコン側ＥＣＵ１０からの通信動作モード指令は、通信動作モード＝１重系×２ｃｈモードであるので、図１０のステップＳＣ５０「通常」状態に通信動作状態が遷移する。ステップＳＣ５０「通常」状態では、２重系送受信手段４１が「単一通信動作モード」に切り替えられる。

特に図示していないが、上記にて通信動作モードをリモコン側ＥＣＵ１０の不揮発性メモリ１１に書き込んだ後に、外部からの初期化手段によって通信動作モードを初期化することにより、次回電源ＯＮ時に再度、通信動作モード判定シーケンスが実行できる。
これにより、中古エンジンを別の船舶に載せかえる等の場合、通信動作モードを再登録することができる。

また、この発明は、図１３の多機掛け時のリモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵ間接続例にあるように、リモコン側ＥＣＵ−エンジン側ＥＣＵの組み合わせ、及びリモコン側ＥＣＵ間を別のＣＡＮバスにて接続することにより、多機掛けを構成できる。
この場合、多機掛け数は、（リモコン側ＥＣＵ数×２）機となり、従来のものに比べて、少ないリモコン側ＥＣＵコストとハーネスコストにて多機掛けを実現できる。

また、図１、図２、図１３に示すように、リモコン側ＥＣＵ１０とエンジン側ＥＣＵ３０はコネクタ５０により接続されており、特に図２にあるように、ＣＡＮ１をＰ機に接続、ＣＡＮ２をＳ機に接続する接続形態をとると、ボートビルダーは容易に艤装でき、リモコン側ＥＣＵソフトウェアは、そのＥＣＵに識別用の端子なども必要なく、接続先のエンジン位置を識別できる。

なお、上述の実施の形態１の説明では、２重系の例を示したが、３重系、４重系またはそれ以上でもかまわない。

実施の形態１によれば、リモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵの間の通信の信頼性及びロバスト性を保ちつつ、船舶推進装置を拡張する際にコスト上昇を抑制し、かつ接続間違いも抑制する船舶用制御システム及びこれを搭載した船舶を提供することができる。

また、リモコン側ＥＣＵは、上記通知結果を基にリモコン側ＥＣＵとエンジン側ＥＣＵが１対１接続か、リモコン側ＥＣＵ１個に対しエンジン側ＥＣＵ複数個接続かを判定し、１系統が断線した場合に別系統に切り替える冗長系用通信をするか、１系統×多チャンネルの通信を行うかを切り替えるようにしたので、１個のリモコン側ＥＣＵで船体を制御可能とならしめ、かつ、エンジン側ＥＣＵが１個である場合は、従来同等の信頼性、エンジン側ＥＣＵが複数である場合も一方のエンジン側ＥＣＵ及び通信線が故障しても他方のＥＣＵ及び通信線が機能し、従来相当のロバスト性を保ちつつ、従来より多機掛け時のＥＣＵコスト及びハーネスコストを抑制することができる。

また、不揮発性メモリを用いることにより、ソフトウェアによって容易に通信動作モードを記録・保持することができる。
また、エンジン側ＥＣＵの不揮発性メモリに記憶されたＵｎｉｑｕｅ番号を用いることにより、例えばノード識別用の端子をＥＣＵに設ける場合より、ＥＣＵコネクタコストを抑制することができる。
また、不揮発性メモリを初期化する手段を備えることによって、例えば、マニュアルに「艤装後最初の通電後に必ず初期化すること」と記載することにより、必ず通信動作モード自動判別を機能させることができ、艤装手順を単純化することができる。

さらに、通信線を２重系で構成することにより、最小のコストで冗長系を構成できる。
また、接続部をコネクタで構成することにより、２重系構成と１重系構成×多ｃｈを容易に切り替え可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ リモコン側ＥＣＵ
１１ 不揮発性メモリ
１２ ＣＡＮ１送受信手段
１３ ＣＡＮ２送受信手段
１４、１５ 通信線状態監視手段
１６、１７ 通信線状態
１８ 通信動作モード判定手段
１９ 通信動作切り替え手段
２０ 通信動作モード指令手段
２１ ２重系送受信手段
２２ １重系２ｃｈ送受信手段
２３ 初期化手段
３０ エンジン側ＥＣＵ
３１ 不揮発性メモリ
３２ ＣＡＮ１送受信手段
３３ ＣＡＮ２送受信手段
３４、３５ 通信線状態監視手段
３６、３７ 通信線状態
３８、３９ 通信線状態通知手段
４０ 通信動作切り替え手段
４１ ２重系送受信手段
５０ コネクタ

Claims (7)

1. 船体に設置されたリモコン装置に設けられたリモコン側ＥＣＵと、上記船体に艤装された船舶推進装置を駆動制御するエンジン側ＥＣＵとが、複数の通信線を介して互いに通信するように構成された船舶用制御システムであって、
   上記リモコン側ＥＣＵは、
   上記各通信線を多重系とする第一の通信動作モードにより、上記各通信線に同一の制御信号を多重化して通信する第一の送受信手段、
   上記各通信線を１重系とする第二の通信動作モードにより、上記通信線ごとに個別の制御信号を通信する第二の送受信手段、
   上記エンジン側ＥＣＵから送信される、上記エンジン側ＥＣＵの個体を一意に識別する個体識別情報及び上記通信線ごとの通信線状態に基づいて、上記第一の通信動作モード及び第二の通信動作モードのいずれかの通信動作モードを判定する通信動作モード判定手段、
   この通信動作モード判定手段により判定された通信動作モードになるように、上記第一の送受信手段及び上記第二の送受信手段を切り替える第一の通信動作モード切り替え手段、
   上記通信動作モード判定手段により判定された通信動作モードをエンジン側ＥＣＵへ指令する通信動作モード指令手段、
   及び通信動作モード判定手段により判定された通信動作モードを記憶する第一のメモリを備え、
   上記エンジン側ＥＣＵは、
   上記個体識別情報を保持する第二のメモリ、
   上記各通信線を多重系とする第一の通信動作モードにより、上記各通信線に同一の制御信号を多重化して通信する第三の送受信手段、
   上記各通信線ごとに通信線状態を監視する複数の通信線状態監視手段、
   上記第二のメモリに記憶された上記個体識別情報及び上記複数の通信線状態監視手段により監視された上記通信線状態を各別に上記リモコン側ＥＣＵへ通知する複数の通信線状態通知手段、
   及び上記リモコン側ＥＣＵから指令された上記通信動作モードが、第二の動作モードの場合に、上記第三の送受信手段の通信動作モードを単一の通信線を用いて通信する単一通信動作モードに切り替える第二の通信動作切り替え手段を備えたことを特徴とする船舶用制御システム。
2. 上記第一及び第二のメモリは、不揮発性メモリであることを特徴とする請求項１に記載の船舶用制御システム。
3. 上記第一のメモリを初期化する初期化手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の船舶用制御システム。
4. 上記通信線は２本で構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の船舶用制御システム。
5. 上記リモコン側ＥＣＵが複数設置され、この複数のリモコン側ＥＣＵ同士が互いに通信できるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の船舶用制御システム。
6. 上記通信線は、コネクタを介して、上記リモコン側ＥＣＵと上記エンジン側ＥＣＵが接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の船舶用制御システム。
7. 上記請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の船舶用制御システム、
   この船舶用制御システムの上記リモコン側ＥＣＵが設置されたリモコン装置、
   及び上記船舶用制御システムの上記エンジン側ＥＣＵによって駆動制御される船舶推進装置を備えたことを特徴とする船舶。
   
   

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