JP7841392B2 - 操船システム、制御パラメータの設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、操船システム、制御パラメータの設定方法に関する。

近年、マリン業界ではジョイスティックを用いた操船システムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の操船システムでは、左右の推進機の推進方向及び推進力がジョイスティックによって調整される。例えば、ジョイスティックが捻られることで船舶が回頭され、ジョイスティックが左右に傾倒されることで船舶が横移動される。ジョイスティックの操作によって船舶を期待通りに動かすためには、初期設定時に左右の推進機の制御パラメータを適切に設定しなければならない。制御パラメータの初期設定は設定項目毎にデジタルゲージ等の電子デバイスを用いて行われている。

特開平２－２２７３９６号公報

電子デバイスを用いた初期設定では、複数の制御パラメータの設定時に設定項目を切り替えながら１つずつ制御パラメータを設定している。１つ目の制御パラメータの設定後に船の挙動が変わるため、２つ目の制御パラメータを設定する際には１つ目の制御パラメータの設定後の船の挙動を確認する必要がある。船の挙動によっては制御パラメータを再設定しなければならない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、初期設定の制御パラメータの設定作業の作業負担を軽減すると共に作業時間を短縮することができる操船システム、制御パラメータの設定方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の操船システムは、左右の推進機が取り付けられた船舶の操船システムであって、前記推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか一方の入力を受け付ける第１の入力デバイスと、前記推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を受け付ける第２の入力デバイスと、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータをリアルタイムで前記推進機に反映させるコントローラと、を備え、操船パターンの設定時に前記第１の入力デバイス及び前記第２の入力デバイスが並行して入力を受け付けていることで上記課題を解決する。

本発明の一態様の操船システムによれば、操船パターンの設定時に第１、第２の入力デバイスによって前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが並行して入力され、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータがリアルタイムで推進機に反映される。船舶の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを同時に設定することができる。よって、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータの設定作業の作業負担を軽減すると共に作業時間を短縮することができる。

本実施例の操船システムの構成図である。 本実施例の操船パターン毎のデバイス操作の割当表である。 本実施例の回頭操船の初期設定作業の説明図である。 本実施例の横移動操船の初期設定作業の説明図である。 本実施例の横移動操船の初期設定作業の説明図である。 操船パターン毎の推力の設定表である。 比較例の回頭操船の設定動作を示すフローチャートである。 本実施例の回頭操船の設定動作を示すフローチャートである。 比較例の横移動操船の設定動作を示すフローチャートである。 本実施例の横移動操船の設定動作を示すフローチャートである。

本発明の一態様の操船システムは、左右の推進機が取り付けられた船舶に採用されている。操船システムでは、操船パターンの設定時に推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか一方の入力を第１の入力デバイスが受け付け、いずれか他方の入力を第２の入力デバイスで受け付けている。第１、第２の入力デバイスによって前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが並行して入力され、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータがコントローラによってリアルタイムで推進機に反映される。船舶の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを同時に設定することができる。よって、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータの設定作業の作業負担を軽減すると共に作業時間を短縮することができる。

ジョイスティックを用いた操船システムでは、ジョイスティックで船舶を狙い通りに動かすために左右の推進機の推力パラメータの初期設定が重要である。具体的には、船舶の大きさ、重心位置、船底形状、推進機の出力特性、プロペラ形状等に応じて推力パラメータを適切に設定しなければならない。この場合、操船システムには電子ゲージが設けられており、電子ゲージによって左右の推進機の前進推力及び後進推力が設定される。単一の電子ゲージでは、前進推力の設定項目を呼び出している間は、後進推力の設定項目を呼び出すことはできず、設定作業が煩わしい作業になっていた。

例えば、右回りの回頭操船の設定では、左右の船外機の舵角が中立であり、左側の推進機が前進推力を出力し、右側の推進機が後進推力を出力することになる。前進推力及び後進推力が船体の回頭中心に対して釣り合うように推力パラメータが設定される。一般に推進機のプロペラは前進方向に高い推力が出るように設計されているため、前進推力と後進推力の釣り合いをエンジン回転数で決定することはできない。電子ゲージで左側の推進機の前進推力を設定して船体の挙動を確認しなければ、電子ゲージで右側の推進機の後進推力を精度よく設定することができない。

また、右側の横移動操船の設定では、左右の推進機の推力の設定の他にも、左右の推進機の舵角の設定が必要になる。左右の船外機の舵角が逆Ｖ字状に左右に開き、左側の推進機が前進推力を出力し、右側の推進機が後進推力を出力することになる。逆Ｖ字状に傾けられた左右の推進機の中心線の交点が船体の重心にあり、船体の重心に対して前進推力及び後進推力が釣り合うように推力パラメータが設定される。この場合も、左右の推進機の舵角、左側の推進機の前進推力、右側の推進機の後進推力を、船体の挙動を確認しながら個別に設定しなければならない。

左右の推進機の舵角の変更によって船体の重心に対する前進推力及び後進推力が変化する。推進機の左右の推力バランスが崩れると、推力バランスを再調整しなければならない。最終的に所望の横移動操船になるまで、左右の推進機の舵角、左側の推進機の前進推力、右側の推進機の後進推力の設定を繰り返すことになり、左右の推進機に対する推力パラメータの初期設定には膨大な時間が費やされる場合がある。そこで、本実施例の操船システムでは、設定作業の作業負担の軽減及び作業時間の短縮化を図るために、船体の挙動を確認しながら左右の推進機の前進推力及び後進推力を同時に設定可能にしている。

以下、添付図面を参照して、本実施例の操船システムについて説明する。図１は本実施例の操船システムの構成図である。図２は本実施例の操船パターン毎のデバイス操作の割当表である。図３は本実施例の回頭操船の初期設定作業の説明図である。図４及び図５は本実施例の横移動操船の初期設定作業の説明図である。図６は操船パターン毎の推力の設定表である。

図１に示すように、操船システム１は、電子ゲージ１１、ジョイスティック１５、ステアリングＥＣＵ１６、リモコンＥＣＵ１７、エンジンＥＣＵ２５Ｌ、２５ＲがＣＡＮ（Controller Area Network）を介して通信可能に接続されている。船体の後部には左右の推進機２Ｌ、２Ｒが取り付けられており、推進機２Ｌ、２Ｒのエンジンによってプロペラ２２Ｌ、２２Ｒが回転されて船体に推力が与えられている。ステアリングアクチュエータ２３Ｌ、２３Ｒによって推進機２Ｌ、２Ｒが左右に転舵され、舵角センサ２４Ｌ、２４Ｒによって推進機２Ｌ、２Ｒの舵角が検出されている。

電子ゲージ１１は、表示デバイスとして機能する他、前進推力調整用の入力デバイス（第１の入力デバイス）としても機能している。電子ゲージ１１のディスプレイ１２の下側には操作ボタン１３が設けられ、電子ゲージ１１の操作ボタン１３はディスプレイ１２の画面切替やモード変更を受け付けている。通常モードではエンジン回転数等の操船に必要な情報の確認に電子ゲージ１１が用いられ、設定モードでは推進機２Ｌ、２Ｒに対する前進推力パラメータの初期設定や設定情報の確認に電子ゲージ１１が用いられる。設定モードでは回頭操船の初期設定や横移動操船の初期設定が行われる。

電子ゲージ１１が通常モードから設定モードに切り替わると、電子ゲージ１１からジョイスティック１５にＣＡＮを通じて設定モードの要求信号が送信されてジョイスティック１５も設定モードに移行する。このとき、電子ゲージ１１の操作ボタン１３が推進機２Ｌ、２Ｒの前進推力パラメータの入力を受け付けている。前進推力パラメータは電子ゲージ１１からＣＡＮを通じてジョイスティック１５に送信される。なお、電子ゲージ１１のディスプレイ１２がタッチパネルで構成されて、タッチディスプレイによって前進推力パラメータの入力を受け付けていてもよい。

ジョイスティック１５は、操船装置として機能する他、後進推力調整及び舵角調整用の入力デバイス（第２の入力デバイス）としても機能している。通常モードでは船体の移動にジョイスティック１５が用いられ、設定モードでは推進機２Ｌ、２Ｒに対する後進推力パラメータ及び舵角パラメータの初期設定等にジョイスティック１５が用いられる。ジョイスティック１５にはジョイスティックコントローラ（不図示）が設けられており、ジョイスティックコントローラによってジョイスティック１５の操作位置に応じて舵角制御信号やスロットル制御信号が演算される。

通常モードではジョイスティック１５の操作方向や操作量によって舵角制御信号及びスロットル制御信号が求められる。舵角制御信号はジョイスティック１５からＣＡＮを通じてステアリングＥＣＵ１６に送信され、舵角制御信号に基づいてステアリングＥＣＵ１６からステアリングアクチュエータ２３Ｌ、２３Ｒに電力供給されて推進機２Ｌ、２Ｒの舵角が制御される。スロットル制御信号はジョイスティック１５からＣＡＮを通じてリモコンＥＣＵ１７を介してエンジンＥＣＵ２５Ｌ、２５Ｒに送信され、スロットル制御信号に基づいてエンジンＥＣＵ２５Ｌ、２５Ｒに推進機２Ｌ、２Ｒの推進力が制御される。

設定モードではジョイスティック１５が操船パターンの基本操作を受け付けている。例えば、回頭操船の場合にはジョイスティック１５の捻り操作を受け付けており、横移動操船の場合にはジョイスティック１５の左右の傾倒操作を受け付けている。そして、操船パターンの基本操作中にジョイスティック１５が推進機２Ｌ、２Ｒの後進推力パラメータや舵角パラメータの入力を受け付けている。これにより、ジョイスティック１５から手を離さずに操船中に後進推力パラメータ及び舵角パラメータを設定できる。なお、各制御パラメータの設定方法については後述する。

上記したように、ジョイスティック１５は電子ゲージ１１からＣＡＮを通じて前進推力パラメータを受信している。前進推力パラメータ及び後進推力パラメータからスロットル制御信号が求められてリモコンＥＣＵ１７を介してエンジンＥＣＵ２５Ｌ、２５Ｒに送信され、舵角パラメータから舵角制御信号が求められてステアリングＥＣＵ１６に送信される。操船パターン毎に推進機２Ｌ、２Ｒの推力及び舵角が制御される。ジョイスティック１５の各制御パラメータもＣＡＮを通じて電子ゲージ１１に通知されており、電子ゲージ１１のディスプレイ１２の視認によって各制御パラメータをリアルタイムに確認できる。

ステアリングＥＣＵ１６及びリモコンＥＣＵ１７は、舵角パラメータ、前進推力パラメータ、後進推力パラメータをリアルタイムで推進機２Ｌ、２Ｒに反映させるコントローラとして機能している。操船システム１の各部がＣＡＮによって通信されることで、リアルタイムな設定変更が可能になっている。このように、設定モードにて操船パターンの設定時に、電子ゲージ１１及びジョイスティック１５が並行して入力を受け付けている。船舶の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが同時に設定されて、操船パターンの設定作業の作業負担が軽減されると共に作業時間が短縮される。

なお、前進推力パラメータは、推進機２Ｌ、２Ｒの上限出力（最大推力）に対する割合（％）で示される。後進推力パラメータは、推進機２Ｌ、２Ｒの上限出力（最大推力）に対する割合（％）で示される。舵角パラメータは、推進機２Ｌ、２Ｒの船体の前後方向と推進機２Ｌ、２Ｒの推進方向の成す角度で示される。舵角が広がるほど推進機２Ｌ、２Ｒが外側に開かれ、舵角が狭まるほど推進機２Ｌ、２Ｒが内側に閉じられる。詳細は後述するが、設定モードでは、推進機２Ｌ、２Ｒの上限出力が大小の２段階に設定可能になっている。

また、操船システム１の各部の処理は、プロセッサを用いてソフトウェアによって実現されてもよいし、集積回路等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。プロセッサを用いる場合には、プロセッサがメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することで各種処理が実施される。プロセッサとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が使用される。また、メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体によって構成されている。

図２に示すように、電子ゲージ１１及びジョイスティック１５が設定モードに切り替わると、操船パターンに応じて制御パラメータの設定操作が割り当てられる。操船パターンが回頭操船の場合には、ジョイスティック１５の捻り操作が基本操作になっている（図３（Ａ）参照）。ジョイスティック１５の捻り操作中は、前進推力パラメータの入力が電子ゲージ１１に割り当てられ、後進推力パラメータの入力がジョイスティック１５に割り当てられている。ジョイスティック１５の前後の傾倒操作は操船としては無効になり、後進推力パラメータの入力操作としては有効になる。

ジョイスティック１５の捻り操作中に、電子ゲージ１１のアップボタン１３ａが押されると前進推力パラメータが１段階増加され、電子ゲージ１１のダウンボタン１３ｂが押されると前進推力パラメータが１段階減少される。ジョイスティック１５の捻り操作中に、ジョイスティック１５が後側に傾倒されて戻されると後進推力パラメータが１段階増加され、ジョイスティック１５が前側に傾倒されて戻されると後進推力パラメータが１段階減少される。ジョイスティック１５を捻ったまま、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが同時に設定可能になっている。

このように、回頭操船の設定時には、ジョイスティック１５を捻りながら電子ゲージ１１を操作することによって前進推力パラメータの入力を受け付け、ジョイスティック１５を捻りながら前後に傾倒することによって後進推力パラメータの入力を受け付けている。設定モード中にジョイスティック１５の捻り操作が解除されて、ジョイスティック１５が中立状態から前後に傾倒された場合には、通常モードと同様にジョイスティック１５の操作量に応じて推進機２Ｌ、２Ｒの推力が出力される。これにより、設定モード中でも他船や障害物の接近が迅速に回避される。

図３（Ａ）に示すように、右側への回頭操船では、左側の推進機２Ｌが前進推力を出力し、右側の推進機２Ｒが後進推力を出力している。ジョイスティック１５を右回りに捻ることで船体を前後に動かさずに回頭させるためには、推進機２Ｌの前進推力と推進機２Ｒの後進推力が釣り合うように、推進機２Ｌの前進推力パラメータ及び推進機２Ｒの後進推力パラメータを設定する必要がある。この場合、船体の仕様等に応じて回頭操船時の挙動が異なるので、船体の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが設定される。

図３（Ｂ）に示すように、船体が前進しながら右側に回頭した場合には、推進機２Ｌの前進推力を下げる、又は推進機２Ｒの後進推力を上げる必要がある。このため、ジョイスティック１５が捻られた状態で、電子ゲージ１１のダウンボタン１３ｂの押圧操作によって前進推力パラメータが減少されるか、ジョイスティック１５の後側への傾倒操作によって後進推力パラメータが増加される。電子ゲージ１１及びジョイスティック１５のいずれを用いるかは、船体の回頭速度に応じて適宜選択される。例えば、船体の回頭速度が速すぎる場合には、電子ゲージ１１で前進推力パラメータが減少されて回頭速度が調整される。

図３（Ｃ）に示すように、船体が後進しながら右側に回頭した場合には、推進機２Ｌの前進推力を上げる、又は推進機２Ｒの後進推力を下げる必要がある。このため、ジョイスティック１５が捻られた状態で、電子ゲージ１１のアップボタン１３ａの押圧操作によって前進推力パラメータが増加されるか、ジョイスティック１５の前側への傾倒操作によって後進推力パラメータが減少される。電子ゲージ１１及びジョイスティック１５のいずれを用いるかは、船体の回頭速度に応じて適宜選択される。例えば、船体の回頭速度が速すぎる場合には、ジョイスティック１５で後進推力パラメータが減少されて回頭速度が調整される。

図２に戻り、操船パターンが横移動操船の場合には、ジョイスティック１５の左右の傾倒操作が基本操作になっている（図４（Ａ）参照）。ジョイスティック１５の左右の傾倒操作中は、前進推力パラメータの入力が電子ゲージ１１に割り当てられ、後進推力パラメータの入力及び舵角パラメータの入力がジョイスティック１５に割り当てられている。ジョイスティック１５の前後の傾倒操作は操船としては無効になり、後進推力パラメータの入力操作としては有効になる。また、ジョイスティック１５の捻り操作は操船としては無効になり、舵角パラメータの入力操作としては有効になる。

ジョイスティック１５の左右の傾倒操作中に、電子ゲージ１１のアップボタン１３ａが押されると前進推力パラメータが１段階増加され、電子ゲージ１１のダウンボタン１３ｂが押されると前進推力パラメータが１段階減少される。ジョイスティック１５の左右の傾倒操作中に、ジョイスティック１５が後側に傾倒されて戻されると後進推力パラメータが１段階増加され、ジョイスティック１５が前側に傾倒されて戻されると後進推力パラメータが１段階減少される。ジョイスティック１５を左右に倒したまま、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが同時に設定可能になっている。

また、ジョイスティック１５を右側への傾倒操作中に、ジョイスティック１５が左捻りされて戻されると舵角パラメータが１段階増加され（開かれ）、ジョイスティック１５が右捻りされて戻されると舵角パラメータが１段階減少される（閉じられる）。ジョイスティック１５を左側への傾倒操作中に、ジョイスティック１５が右捻りされて戻されると舵角パラメータが１段階増加され、ジョイスティック１５が左捻りされて戻されると舵角パラメータが１段階減少される。すなわち、ジョイスティック１５が倒された側と逆側に捻られると舵角パラメータが増加され、ジョイスティック１５が倒された側と同じ側に捻られると舵角パラメータが減少される。

このように、横移動操船の設定時には、ジョイスティック１５を左右に傾倒しながら電子ゲージ１１を操作することによって前進推力パラメータの入力を受け付け、ジョイスティック１５を左右に傾倒しながら前後に傾倒することによって後進推力パラメータの入力を受け付けている。さらに、ジョイスティック１５を左右に傾倒させながら捻ることによって舵角パラメータの入力を受け付けている。設定モード中にジョイスティック１５の左右の傾倒操作が解除されて、ジョイスティック１５が中立状態から前後に傾倒された場合には、通常モードと同様にジョイスティック１５の操作量に応じて推進機２Ｌ、２Ｒの推力が出力される。

図４（Ａ）に示すように、右側への横移動操船では、左右の推進機２Ｌ、２Ｒが逆Ｖ字状に左右に開いており、左側の推進機２Ｌが前進推力を出力し、右側の推進機２Ｒが後進推力を出力している。ジョイスティック１５を右に倒すことで船体を前後に動かさずに横移動させるためには、推進機２Ｌの前進推力と推進機２Ｒの後進推力が釣り合うように、推進機２Ｌの前進推力パラメータ及び推進機２Ｒの後進推力パラメータを設定する必要がある。この場合、船体の仕様等に応じて横移動操船時の挙動が異なるので、船体の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが設定される。

図４（Ｂ）に示すように、船体が右斜め前方に移動した場合には、推進機２Ｌの前進推力を下げる、又は推進機２Ｒの後進推力を上げる必要がある。このため、ジョイスティック１５が右に倒された状態で、電子ゲージ１１のダウンボタン１３ｂの押圧操作によって前進推力パラメータが減少されるか、ジョイスティック１５の後側への傾倒操作によって後進推力パラメータが増加される。電子ゲージ１１及びジョイスティック１５のいずれを用いるかは、船体の横移動速度に応じて適宜選択される。例えば、船体の横移動速度が速すぎる場合には、電子ゲージ１１で前進推力パラメータが減少されて回頭速度が調整される。

図４（Ｃ）に示すように、船体が右斜め後方に移動した場合には、推進機２Ｌの前進推力を上げる、又は推進機２Ｒの後進推力を下げる必要がある。このため、ジョイスティック１５が右に倒された状態で、電子ゲージ１１のアップボタン１３ａの押圧操作によって前進推力パラメータが増加されるか、ジョイスティック１５の前側への傾倒操作によって後進推力パラメータが減少される。電子ゲージ１１及びジョイスティック１５のいずれを用いるかは、船体の横移動速度に応じて適宜選択される。例えば、船体の横移動速度が速すぎる場合には、ジョイスティック１５で後進推力パラメータが減少されて回頭速度が調整される。

図５（Ａ）に示すように、船体が船尾を振りながら右側に移動した場合には、推進機２Ｌ、２Ｒの舵角を閉じる（狭める）必要がある。このため、ジョイスティック１５が右に倒された状態で、ジョイスティック１５の右側への捻り操作によって舵角パラメータが減少される。図５（Ｂ）に示すように、船体が船首を振りながら右側に移動した場合には、推進機２Ｌ、２Ｒの舵角を開く（広げる）必要がある。このため、ジョイスティック１５が右に倒された状態で、ジョイスティック１５の左側への捻り操作によって舵角パラメータが増加される。

ところで、通常モードの操船時には、ジョイスティック１５の操作量に応じて推進機２Ｌ、２Ｒの出力が変化する。これに対して、設定モードで操船パターンの設定時には、ジョイスティック１５の操作量に関わらずに、推進機２Ｌ、２Ｒの一定の出力を基準にして前進推力及び後進推力が調整される。電子ゲージ１１によって推進機２Ｌ、２Ｒの上限出力が大小の２段階に設定され、上限出力に対する割合を示す前進推力パラメータ及び後進推力パラメータに基づいて推進機２Ｌ、２Ｒの前進推力及び後進推力が調整される。これにより、ジョイスティック１５の操作量を意識することなく操船パターンの設定に集中できる。

図６に示すように、操船パターンが回頭操船の場合には、ジョイスティック１５の捻り操作に対して電子ゲージ１１によって上限出力が大小の２段階に設定される。上限出力が「小」に設定されると、ジョイスティック１５の捻り方向の操作量に関わらず、上限出力「小」を基準として各推力パラメータに基づいて推進機２Ｌ、２Ｒの前進推力及び後進推力が調整される。上限出力が「大」に設定されると、ジョイスティック１５の捻り方向の操作量に関わらず、上限出力「大」を基準として各推力パラメータに基づいて推進機２Ｌ、２Ｒの前進推力及び後進推力が調整される。

操船パターンが横移動操船の場合には、ジョイスティック１５の左右の傾倒操作に対して電子ゲージ１１によって上限出力が大小の２段階に設定される。上限出力が「小」に設定されると、ジョイスティック１５の傾倒方向の操作量に関わらず、上限出力「小」を基準として各推力パラメータに基づいて推進機２Ｌ、２Ｒの前進推力及び後進推力が調整される。上限出力が「大」に設定されると、ジョイスティック１５の傾倒方向の操作量に関わらず、上限出力「大」を基準として各推力パラメータに基づいて推進機２Ｌ、２Ｒの前進推力及び後進推力が調整される。

図７から図１０を参照して、回頭操船の設定動作及び横移動操船の設定動作について説明する。図７は比較例の回頭操船の設定動作を示すフローチャートである。図８は本実施例の回頭操船の設定動作を示すフローチャートである。図９は比較例の横移動操船の設定動作を示すフローチャートである。図１０は本実施例の横移動操船の設定動作を示すフローチャートである。なお、比較例の操船パターンの設定動作は、単一の電子ゲージにて前進推力、後進推力、舵角を設定する点で本実施例の操船パターンの設定動作と相違している。

図７に示すように、比較例の右側への回頭操船の初期設定では、設定モードで回頭操船が選択されて（ステップＳ０１）、ジョイスティックが右側に捻られる（ステップＳ０２）。船体が前進しながら右回頭すると（ステップＳ０３でＹｅｓ）、電子ゲージによって前進推力又は後進推力の設定項目が選択される（ステップＳ０４）。前進推力の設定項目が選択された場合には、電子ゲージの入力操作によって前進推力パラメータが減少される（ステップＳ０５）。後進推力の設定項目が選択された場合には、電子ゲージの入力操作によって後進推力パラメータが増加される（ステップＳ０６）。前進推力パラメータ又は後進推力パラメータに応じて左右の推進機の出力が変更される（ステップＳ０７）。

船体が後進しながら右回頭すると（ステップＳ０８でＹｅｓ）、電子ゲージによって前進推力又は後進推力の設定項目が選択される（ステップＳ０９）。前進推力の設定項目が選択された場合には、電子ゲージの入力操作によって前進推力パラメータが増加される（ステップＳ１０）。後進推力の設定項目が選択された場合には、電子ゲージの入力操作によって後進推力パラメータが減少される（ステップＳ１１）。前進推力パラメータ又は後進推力パラメータに応じて左右の推進機の出力が変更される（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ０４、ステップＳ０９において前進推力又は後進推力の設定項目は船体の回頭速度に応じて適宜選択される。

回頭操船中に船体の前進又は後進が収まるまでは、ステップＳ０３からステップＳ１２までの処理が繰り返される。船体の位置が変わらず右回頭すると（ステップＳ０３でＮｏ、ステップＳ０８でＮｏ）、設定モードの回頭操船の設定作業が終了される（ステップＳ１３）。比較例の回頭操船の初期設定では、ステップＳ０４及びステップＳ０９において電子ゲージによって設定項目が１つしか選択できない。このため、前進推力と後進推力を個別に設定する必要があり、船体の挙動によっては推力設定に時間がかかってしまう。また、一方の手でジョイスティックを操作しているため、他方の手で設定項目の変更等の複雑なゲージ操作を行わなければならない。

これに対して、図８に示すように、本実施例の右側への回頭操船の初期設定では、設定モードで回頭操船が選択されて（ステップＳ２１）、ジョイスティック１５が右側に捻られる（ステップＳ２２）。船体が前進しながら右回頭すると（ステップＳ２３でＹｅｓ）、電子ゲージ１１による前進推力パラメータの入力操作とジョイスティック１５による後進推力パラメータの入力操作が並行して実施される。電子ゲージ１１の入力操作によって前進推力パラメータが減少され（ステップＳ２４）、ジョイスティック１５が後側に倒されて後進推力パラメータが増加される（ステップＳ２５）。前進推力パラメータに応じて推進機２Ｌの出力が変更され（ステップＳ２６）、後進推力パラメータに応じて推進機２Ｒの出力が変更される（ステップＳ２７）。

船体が後進しながら右回頭すると（ステップＳ２８でＹｅｓ）、電子ゲージ１１による前進推力パラメータの入力操作とジョイスティック１５による後進推力パラメータの入力操作が並行して実施される。電子ゲージ１１の入力操作によって前進推力パラメータが増加され（ステップＳ２９）、ジョイスティック１５が前側に倒されて後進推力パラメータが減少される（ステップＳ３０）。前進推力パラメータに応じて推進機２Ｌの出力が変更され（ステップＳ３１）、後進推力パラメータに応じて推進機２Ｒの出力が変更される（ステップＳ３２）。なお、ステップＳ２４、ステップＳ２５、ステップＳ２９、ステップＳ３０の電子ゲージ１１の入力操作又はジョイスティック１５の入力操作は船体の回頭速度に応じて適宜実施される。

回頭操船中に船体の前進又は後進が収まるまでは、ステップＳ２３からステップＳ３２までの処理が繰り返される。船体の位置が変わらず右回頭すると（ステップＳ２３でＮｏ、ステップＳ２８でＮｏ）、設定モードの回頭操船の設定作業が終了される（ステップＳ３３）。本実施例の回頭操船の初期設定では、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータの入力操作が、電子ゲージ１１とジョイスティック１５に割り振られている。このため、船舶の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを同時に設定でき、設定作業の作業負担が軽減されると共に作業時間が短縮される。ジョイスティック１５を捻りながら前後に傾倒させて直観的に推力の上げ下げを設定できる。

図９に示すように、比較例の右側への横移動操船では、設定モードで横移動操船が選択されて（ステップＳ４１）、ジョイスティックが右側に倒される（ステップＳ４２）。船体が船首を振りながら右側に移動すると（ステップＳ４３でＹｅｓ）、電子ゲージによって舵角の設定項目が選択される（ステップＳ４４）。電子ゲージの入力操作によって舵角パラメータが増加され（ステップＳ４５）、左右の推進機の舵角が広げられる（ステップＳ４６）。船体が船尾を振りながら右側に移動すると（ステップＳ４７でＹｅｓ）、電子ゲージによって舵角の設定項目が選択される（ステップＳ４８）。電子ゲージの入力操作によって舵角パラメータが減少され（ステップＳ４９）、左右の推進機の舵角が狭められる（ステップＳ５０）。

横移動操船中に船体の船首又は船尾の振りが収まるまでは、ステップＳ４３からステップＳ５０までの処理が繰り返される。船体が前進しながら右移動すると（ステップＳ５１でＹｅｓ）、電子ゲージによって前進推力又は後進推力の設定項目が選択される（ステップＳ５２）。前進推力の設定項目が選択された場合には、電子ゲージの入力操作によって前進推力パラメータが減少される（ステップＳ５３）。後進推力の設定項目が選択された場合には、電子ゲージの入力操作によって後進推力パラメータが増加される（ステップＳ５４）。前進推力パラメータ又は後進推力パラメータに応じて左右の推進機の出力が変更される（ステップＳ５５）。

船体が後進しながら右移動すると（ステップＳ５６でＹｅｓ）、電子ゲージによって前進推力又は後進推力の設定項目が選択される（ステップＳ５７）。前進推力の設定項目が選択された場合には、電子ゲージの入力操作によって前進推力パラメータが増加される（ステップＳ５８）。後進推力の設定項目が選択された場合には、電子ゲージの入力操作によって後進推力パラメータが減少される（ステップＳ５９）。前進推力パラメータ又は後進推力パラメータに応じて左右の推進機の出力が変更される（ステップＳ６０）。なお、ステップＳ５２、ステップＳ５７において前進推力又は後進推力の設定項目は船体の横移動速度に応じて適宜選択される。

横移動操船中に船体の前進又は後進が収まるまでは、ステップＳ４３からステップＳ６０までの処理が繰り返される。船体が前進及び後進せずに右移動すると（ステップＳ５１でＮｏ、ステップＳ５６でＮｏ）、設定モードの横移動操船の設定作業が終了される（ステップＳ６１）。比較例の横移動操船の初期設定では、ステップＳ５２及びステップＳ５７において電子ゲージによって設定項目が１つしか選択できない。このため、前進推力と後進推力を個別に設定する必要があり、船体の挙動によっては推力設定に時間がかかってしまう。また、一方の手でジョイスティックを操作しているため、他方の手で設定項目の変更等の複雑なゲージ操作を行わなければならない。

これに対して、図１０に示すように、本実施例の右側への横移動操船では、設定モードで横移動操船が選択されて（ステップＳ７１）、ジョイスティック１５が右側に倒される（ステップＳ７２）。船体が船首を振りながら右側に移動すると（ステップＳ７３でＹｅｓ）、ジョイスティック１５が左側に捻られて舵角パラメータが増加されて（ステップＳ７４）、推進機２Ｌ、２Ｒの舵角が広げられる（ステップＳ７５）。船体が船尾を振りながら右側に移動すると（ステップＳ７６でＹｅｓ）、ジョイスティック１５が右側に捻られて舵角パラメータが減少されて（ステップＳ７７）、推進機２Ｌ、２Ｒの舵角が狭められる（ステップＳ７８）。

横移動操船中に船体の船首又は船尾の振りが収まるまでは、ステップＳ７３からステップＳ７８までの処理が繰り返される。船体が前進しながら右移動すると（ステップＳ７９でＹｅｓ）、電子ゲージ１１による前進推力パラメータの入力操作とジョイスティック１５による後進推力パラメータの入力操作が並行して実施される。電子ゲージ１１の入力操作によって前進推力パラメータが減少され（ステップＳ８０）、ジョイスティック１５が後側に倒されて後進推力パラメータが増加される（ステップＳ８１）。前進推力パラメータに応じて推進機２Ｌの出力が変更され（ステップＳ８２）、後進推力パラメータに応じて推進機２Ｒの出力が変更される（ステップＳ８３）。

船体が後進しながら右移動すると（ステップＳ８４でＹｅｓ）、電子ゲージ１１による前進推力パラメータの入力操作とジョイスティック１５による後進推力パラメータの入力操作が並行して実施される。電子ゲージ１１の入力操作によって前進推力パラメータが増加され（ステップＳ８５）、ジョイスティック１５が前側に倒されて後進推力パラメータが減少される（ステップＳ８６）。前進推力パラメータに応じて推進機２Ｌの出力が変更され（ステップＳ８７）、後進推力パラメータに応じて推進機２Ｒの出力が変更される（ステップＳ８８）。なお、ステップＳ８０、ステップＳ８１、ステップＳ８５、ステップＳ８６の電子ゲージ１１の入力操作又はジョイスティック１５の入力操作は船体の横移動速度に応じて適宜実施される。

横移動操船中に船体の前進又は後進が収まるまでは、ステップＳ７３からステップＳ８８までの処理が繰り返される。船体が前進及び後進せずに右移動すると（ステップＳ７９でＮｏ、ステップＳ８４でＮｏ）、設定モードの横移動操船の設定作業が終了される（ステップＳ８９）。本実施例の横移動操船の初期設定では、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータの入力操作が、電子ゲージ１１とジョイスティック１５に割り振られている。このため、船舶の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを同時に設定でき、設定作業の作業負担が軽減されると共に作業時間が短縮される。ジョイスティック１５を左右に傾倒させながら前後に傾倒させて直観的に推力の上げ下げを設定でき、ジョイスティック１５を左右に傾倒させながら捻って直観的に舵角の開閉を設定できる。

以上、本実施例の操船システム１によれば、操船パターンの設定時に電子ゲージ１１及びジョイスティック１５によって前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが並行して入力され、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータがリアルタイムで推進機２Ｌ、２Ｒに反映される。船舶の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを同時に設定することができる。よって、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータの設定作業の作業負担を軽減すると共に作業時間を短縮することができる。

なお、本実施例では、電子ゲージによって前進推力パラメータが入力され、ジョイスティックによって後進推力パラメータが入力されたが、電子ゲージによって後進推力パラメータが入力され、ジョイスティックによって前進推力パラメータが入力されてもよい。

また、本実施例では、第１の入力デバイスが電子ゲージである構成について説明したが、第１の入力デバイスは推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれかの入力を受け付けるデバイスであればよい。

また、本実施例では、第２の入力デバイスがジョイスティックである構成について説明したが、第２の入力デバイスは推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれかの入力を受け付けるデバイスであればよい。例えば、操船システムには、ジョイスティックの他に、２つの入力デバイスが設けられていてもよい。

また、本実施例では、コントローラがステアリングＥＣＵ及びリモコンＥＣＵである構成について説明したが、コントローラは前進推力パラメータ及び後進推力パラメータをリアルタイムで推進機に反映させるものであればよい。

また、本実施例では、推進機は船外機、船内外機、船内機のいずれでもよい。

また、本実施例では、ジョイスティックの傾倒操作や捻り操作によって各種パラメータが入力されたが、ジョイスティックに設けられた操作ボタンによって各種パラメータが入力されてもよい。

また、本実施例では、操船パターンの設定内容は外部サーバ等にアップロードされていてもよいし、外部記録媒体等に保存されていてもよい。これにより、同型の船舶等に対して操船パターンの設定内容を反映させることができる。

以上の通り、第１態様は、左右の推進機（２Ｌ、２Ｒ）が取り付けられた船舶の操船システム（１）であって、推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか一方の入力を受け付ける第１の入力デバイス（電子ゲージ１１）と、推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を受け付ける第２の入力デバイス（ジョイスティック１５）と、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータをリアルタイムで推進機に反映させるコントローラ（リモコンＥＣＵ１７）と、を備え、操船パターンの設定時に第１の入力デバイス及び第２の入力デバイスが並行して入力を受け付けている。この構成によれば、操船パターンの設定時に第１、第２の入力デバイスによって前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが並行して入力され、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータがリアルタイムで推進機に反映される。船舶の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを同時に設定することができる。よって、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータの設定作業の作業負担を軽減すると共に作業時間を短縮することができる。

第２態様は、第１態様において、第２の入力デバイスが推進機の舵角パラメータの入力を受け付け、コントローラ（ステアリングＥＣＵ１６）が舵角パラメータをリアルタイムで推進機に反映させる。この構成によれば、船舶の挙動を確認しながら舵角パラメータを設定することができる。

第３態様は、第１態様又は第２態様において、第１の入力デバイスが前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを表示可能なゲージである。この構成によれば、ゲージを視認することで前進推力パラメータ及び後進推力パラメータをリアルタイムで確認することができる。また、専用の表示デバイスを用意する必要がない。

第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか１態様において、第２の入力デバイスがジョイスティックである。この構成によれば、ジョイスティックを第２の入力デバイスとして用いて部品点数を低減することができる。ジョイスティックから手を離さずに、操船中に前進推力パラメータ又は後進推力パラメータを設定することができる。

第５態様は、第４態様において、操船パターンは回頭操船であり、回頭操船の設定時にジョイスティックを捻りながら第１の入力デバイスを操作することによって第１の入力デバイスが前進推力パラメータ又は後進推力パラメータのいずれか一方の入力を受け付け、回頭操船の設定時にジョイスティックを捻りながら前後に傾倒することによってジョイスティックが前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を受け付ける。この構成によれば、ジョイスティックによる操船操作とは異なる操作で前進推力パラメータ又は後進推力パラメータを入力できる。ジョイスティックを捻りながら前後に傾倒させることによって直観的に推力の上げ下げを設定することができる。

第６態様は、第４態様又は第５態様において、操船パターンは横移動操船であり、横移動操船の設定時にジョイスティックを左右に傾倒しながら第１の入力デバイスを操作することによって第１の入力デバイスが前進推力パラメータ又は後進推力パラメータのいずれか一方の入力を受け付け、横移動操船の設定時にジョイスティックを左右に傾倒しながら前後に傾倒することによってジョイスティックが前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を受け付ける。この構成によれば、ジョイスティックによる操船操作とは異なる操作で前進推力パラメータ又は後進推力パラメータを入力できる。ジョイスティックを左右に傾倒させながら前後に傾倒させることによって直観的に推力の上げ下げを設定することができる。

第７態様は、第４態様から第６態様のいずれか１態様において、操船パターンの設定時には、ジョイスティックの操作量に関わらずに推進機の一定の出力を基準にして前進推力及び後進推力が調整される。この構成によれば、ジョイスティックの操作量を意識することなく操船パターンの設定に集中できる。

第８態様は、第４態様から第７態様のいずれか１態様において、操船パターンは船舶の横移動であり、横移動操船の設定時にジョイスティックを左右に傾倒させながら捻ることによって舵角パラメータの入力を受け付ける。この構成によれば、ジョイスティックによる操船操作とは異なる操作で舵角パラメータを入力できる。ジョイスティックを左右に傾倒させながら捻ることによって直観的に舵角の開閉を設定することができる。

第９態様は、第４態様から第７態様のいずれか１態様において、操船パターンの設定時にジョイスティックが中立状態から前後に傾倒する場合、ジョイスティックの操作量に応じて推進機の推力が出力される。この構成によれば、操船パターンの設定時でも他船や障害物の接近が迅速に回避できる。

第１０態様は、左右の推進機が取り付けられた船舶の制御パラメータの設定方法であって、操船パターンの設定時に推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか一方の入力を第１の入力デバイスで受け付け、当該第１の入力デバイスの入力に並行して、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を第２の入力デバイスで受け付けるステップと、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータをリアルタイムで推進機に反映させるステップと、を備えている。この構成によれば、操船パターンの設定時に第１、第２の入力デバイスによって前進推力パラメータ及び後進推力パラメータが並行して入力され、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータがリアルタイムで推進機に反映される。船舶の挙動を確認しながら前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを同時に設定することができる。よって、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータの設定作業の作業負担を軽減すると共に作業時間を短縮することができる。

第１１態様は、第１０態様において、入力を受け付けるステップにて、推進機の舵角パラメータの入力を第２の入力デバイスで受け付けており、推進機に反映させるステップにて、舵角パラメータをリアルタイムで推進機に反映させる。この構成によれば、船舶の挙動を確認しながら舵角パラメータを設定することができる。

なお、本実施例を説明したが、他の実施例として、上記実施例及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の技術は上記の実施例に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

１ ：操船システム
２Ｌ：推進機
２Ｒ：推進機
１１：電子ゲージ（第１の入力デバイス）
１５：ジョイスティック（第２の入力デバイス）
１６：ステアリングＥＣＵ（コントローラ）
１７：リモコンＥＣＵ（コントローラ）

Claims (11)

1. 左右の推進機が取り付けられた船舶の操船システムであって、
   前記推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか一方の入力を受け付ける第１の入力デバイスと、
   前記推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を受け付ける第２の入力デバイスと、
   前進推力パラメータ及び後進推力パラメータをリアルタイムで前記推進機に反映させるコントローラと、を備え、
   操船パターンの設定時に前記第１の入力デバイス及び前記第２の入力デバイスが並行して入力を受け付けていることを特徴とする操船システム。
2. 前記第２の入力デバイスが前記推進機の舵角パラメータの入力を受け付け、
   前記コントローラが舵角パラメータをリアルタイムで前記推進機に反映させることを特徴とする請求項１に記載の操船システム。
3. 前記第１の入力デバイスが前進推力パラメータ及び後進推力パラメータを表示可能なゲージであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の操船システム。
4. 前記第２の入力デバイスがジョイスティックであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の操船システム。
5. 操船パターンは回頭操船であり、
   回頭操船の設定時に前記ジョイスティックを捻りながら前記第１の入力デバイスを操作することによって前記第１の入力デバイスが前進推力パラメータ又は後進推力パラメータのいずれか一方の入力を受け付け、
   回頭操船の設定時に前記ジョイスティックを捻りながら前後に傾倒することによって前記ジョイスティックが前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を受け付けることを特徴とする請求項４に記載の操船システム。
6. 操船パターンは横移動操船であり、
   横移動操船の設定時に前記ジョイスティックを左右に傾倒しながら前記第１の入力デバイスを操作することによって前記第１の入力デバイスが前進推力パラメータ又は後進推力パラメータのいずれか一方の入力を受け付け、
   横移動操船の設定時に前記ジョイスティックを左右に傾倒しながら前後に傾倒することによって前記ジョイスティックが前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を受け付けることを特徴とする請求項４に記載の操船システム。
7. 操船パターンの設定時には、前記ジョイスティックの操作量に関わらずに前記推進機の一定の出力を基準にして前進推力及び後進推力が調整されることを特徴とする請求項４に記載の操船システム。
8. 操船パターンは船舶の横移動であり、
   横移動操船の設定時に前記ジョイスティックを左右に傾倒させながら捻ることによって舵角パラメータの入力を受け付けることを特徴とする請求項４に記載の操船システム。
9. 操船パターンの設定時に前記ジョイスティックが中立状態から前後に傾倒する場合、当該ジョイスティックの操作量に応じて前記推進機の推力が出力されることを特徴とする請求項４に記載の操船システム。
10. 左右の推進機が取り付けられた船舶の制御パラメータの設定方法であって、
    操船パターンの設定時に前記推進機の前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか一方の入力を第１の入力デバイスで受け付け、当該第１の入力デバイスの入力に並行して、前進推力パラメータ及び後進推力パラメータのいずれか他方の入力を第２の入力デバイスで受け付けるステップと、
    前進推力パラメータ及び後進推力パラメータをリアルタイムで前記推進機に反映させるステップと、を備えていることを特徴とする制御パラメータの設定方法。
11. 入力を受け付けるステップにて、前記推進機の舵角パラメータの入力を前記第２の入力デバイスで受け付けており、
    前記推進機に反映させるステップにて、舵角パラメータをリアルタイムで前記推進機に反映させることを特徴とする請求項１０に記載の制御パラメータの設定方法。