JPH02503300A - 水上輸送船の操舵及び操船システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 水上輸送船の操舵及び操船システム 本発明は２ケの個々に旋回できる推進ユニットを船尾に間隔を開けて夫々配する 水上輸送船の操舵及び操船システムに係る。

例えばこれらのユニットはジェットユニット、「アクアマチイックＪ　　（ＡＱ ＡＭＡＴＩＣ）、「ゼットドライブＪ　　（Ｚ−ＤＲＩＶＥ　＞　　９イブ等の 旋回スラスタ或いは旋回プロペラユニットであればよい。

（固定プロペラシャフト及び独立した舵を有するプロペラユニットではない） このような推進ユニットを有する既知の船の操舵及び操船システムの第１のタイ プは例えばレバー或いは舵輪の操舵制御装置によって作動され、旋回中に推進ユ ニットを平行に保つ旋回作動装置と、各推進ユニットの前進或いは後進への推進 力を調節する馬力制御装置によって作動される駆動作動装置を含む。

船は回転成いは旋回運動と同様に希望の右舷及び左舷方向に前進或いは後進する ために操舵され、（一方のユニットは前進用かつ他方のユニットは後進用である ）港や泊地及び他の狭い場所に於いて操船する場合に利点を有している。このよ うなシステムによって完全な横方向の動きを得ることは容易ではない。

即ち横方向の動きは２ケの推進ユニットの推進力を夫々相対させ該ユニットの位 置を夫々反対の角方向に旋回させる必要がある。

既知の操舵及び操船システム（ＵＳ−Ａ−３９７６０２３）の第２のタイプでは 全ての操舵機能は２方向に作動できる単一の制御操縦桿によって得られる。該操 縦桿を前後に動かす場合には前方或いは後方に結合された推進効果が増加する。

（旋回角度の異なる調節によって）操縦桿を横方向に動かす場合には右舷及び左 舷方向への動きが得られる。推進ユニットの馬力は操縦桿のノブを上下させて調 節される。船舶の旋回及び横方向の動きは操縦桿を所定位置に動かして得られる 。

このような操舵及び操船システムは、単一のレバーを使用するので簡単に見える が様々な操作、特に泊地や港での操船を操舵手がマスターするには多くの訓練を 必要とする。更にはこのシステムでは船に並進及び／或いは回転を及ぼす例えば 風や海流の外力を抑えることは難しい。

本発明の目的は要員に短期の訓練コースを行なうだけで複雑で特別な操船をさせ る前記の第１タイプの操舵及び操船システムを達成することである。正常の航行 では例えばレバー或いは舵輪の制御装置によって、適宜に船を右舷、左舷方向に 操舵させることが可能である。馬力制御装置は特別な操船の際には論理制御から 容易に理解される平常の方法で利用される。

この目的は操舵及び操船システムが、操舵中に推進ユニットを平行に保つ正常操 舵モードと少なくとも１つの特別な操船モートとの間で変更できる機能セレクタ を有する発明によって得られる。特別な操船モードでは操舵制御装置が通常の操 舵機能から分離され、前記旋回作動装置が代わりに２ケの推進ユニットを相対方 向に対称的な旋回角度に設定して２ケの推進ユニットによって船の横方向及び／ 或いは旋回運動のためのほぼ横方向の合力を得るために操舵制御装置の位置に関 わらず自動的に作動される。前記駆動作動装置は２ケの推進ユニットを相対する 前後の推進方向に設定させるために作動される。

推進ユニットの角位置を特別な操船モードに自動的に設定することによって操舵 手は比較的単純な制御機能例えば馬力制御によって旋回或いは横方向の動きを増 減する機能に専心できる。

このような操船は非常に簡単に正確かつ効率的に実行できる。

正常の航行は操舵及び馬力制御によって通常行なわれるので操舵手は直ちに本発 明による操舵及び操船システムを習得できる。

特別操船モードとは特許請求の範囲２に定義された横方向モード及び旋回モード に合致するものである。

夫々の特別操船モード（旋回或いは横方向運動）では操舵制御装置は好ましくは 推進ユニットの旋回角度を調節するために利用される。即ち該旋回角度が対称を 保ち相対方向に対称的に変更されているので、合力の作動点は船舶の縦線或いは この線の延長線に沿って動く。請求の範囲３を比較参照。横方向モードでは、船 が風或いは海流による外力によって作用される場合には、操舵手は容易に補償ト ルク或いは上位の旋回運動を得る。

旋回モードでは、合力の作用点の変位によってトルクは拡大成いは減少する。

異なるモード間の変更は好ましくは手動設定機能セレクタ（請求の範囲５を比較 参照する）、特に所定の作動或いは操船条件に合致するまでは設定モードに変更 されないプリセレクタスイッチによって達成される。（３求の範囲６．７及び１ １を比較参照する）　請求の範囲７−１１に示されるが如く、馬力制御装置は通 常の二重レバー制御装置或いは特別制御装置から成る。

該特別装置は１次方向に動かされる場合には同期推進力設定を達成し、２次方向 に動かされる場合には夫々の推進ユニットの反対方向（縦）に推進力を変更する ことによって馬力バランスを達成する。

本発明は２ケの典型的な実施例を示す添付図に詳細に示されている。

第１Ａ図は、第１実施例による操舵及び操船システムに含まれる制御ユニットの 概略図。

第１Ｂ図は操舵及び操船システム全体を非常に簡素化させたブロック図０ Ｍ２Ａ及び第２Ｂ図は前記の図に対応する第２の実施例による制御装置、操舵及 び操船システムの図。

第３図は２種類の異なる特別操船モード（旋回及び横方向運動）で航行する場合 の本発明の機能による操舵及び操船システムの概略図。

第４図は推進力が第２Ａ及び２Ｂ図による操舵及び操船システムに分配される方 法を示す概略図。

２ケの通常のコンポーネントの周辺に構成された操舵及び操船システムは第１Ａ 図及び１８図に示されている如く、右舷に船舶を操舵するレバー状の操舵制御装 置１かつ推進力（エンジン馬力）及び右舷及び左舷推進ユニットの推進方向（前 進後進方向）を制御する二重レバー制御装置である。該操舵及び操船システムは 既存の装置に接続させて取り付けられる。更には機能セレクタは３種類のボタン ３．４．５　、即ち正常の操舵モード、旋回モード或いは横方向モードを選択す るプリセレクタスイッチとして装備されている。位置感知手段ａ、ｂ、ｃ、ｄ（ 図ＩＢ）は各制御レバー２ａ、　２ｂの前後位置を感知するために配されている 。

操舵制御装ｒＩ１１、プリセレクタスイッチＬ４．５及び制御レバー位置感知手 段ａ、ｂ、ｃ、ｄは論理回路を備えた電子操舵ユニット６に接続されていて該操 舵ユニットのアウトプットサイドから制御信号を右舷左舷夫々の推進ユニットの 角度制御のために旋回作動ユニット７．８に送る。これらの旋回ユニット７．８ は好ましくは電気機械或いは電動油圧又は電気空気タイプである。馬力制御装置 ｆ２は例えば機械或いは油圧伝動によって駆動作動ユニット９．１０に通常接続 され、夫々の推進ユニットの推進力（或いはエンジン馬力）或いは推進方向（前 進及び後進）を調節する。　操舵ユニット６の論理回路は受信信号を復号し旋回 ユニット７．８を作動させて推進ユニットの旋回角度を希望航行モード及び操舵 及び馬力制御設定に対応させる。

（正常）操舵モード（プリセレクタボタン３）で船は通常操舵、操船され、推進 ユニットを旋回中に平行に保つように操舵制御装置は機能する。夫々の推進ユニ ットの推進力及び方向は馬力制御レバー２ａ、　２ｂによって個別に設定される 。この操舵モードは通常の前進、後進或いは簡単な操船用である。例えば岸壁或 いは桟橋等に船を結び付けるような泊地で必要な比較的複雑な操船には、プリセ レクタボタン４及び５を用いて夫々旋回モード或いは横方向モードに設定する。

操舵制御装ｆｌによる推進ユニットの平行関係はこれらの特別操船モードでは外 されて操舵ユニットＢは推進ユニットを相対する方向に対称的な旋回角度で設定 する。これらの特別操船モードを効率的に行なうには推進ユニットの推進方向を 相対方向に設定し、即ち例えば１つのパワーレバー２ａは（後進）、他方のレバ ー２ｂは（前進）に設定させる。

（旋回）モード（第３図参照）では両推進ユニットは船尾方向の縦線の延長上の 点に向けられている。操舵制御ｌが中立位置（第３図のＢ及びＨ）にある場合に は、これらの旋回角度は操舵ユニット６にプログラムされて予め決定され、船舶 は重心を支点として左舷（位置Ｂ）或いは右舷（位置Ｈ）に旋回する。

このモードでは、操舵手はレバー２ａ、　２ｂを用いて操船中に旋回率を増減で き、或いは推進ユニットの角度を調節できるので（対称を維持しながら）操舵制 御装置ｌによりて縦方向に作用点を変位できる。位置Ａ、Ｃ，Ｇ及びｌを参照す る。

（ｔ５１方向）モードでは、操舵制御１が中立位置に設定される場合に２ケの推 進ユニットは船の重心に向けられる。位置Ｅ及びＫを参照する。この場合風や海 流がいかようなトルクも生じさせないならば船は右舷或いは左舷方向のみに動く 。風や海流によってトルクに影響が生じる場合には、操舵手は操舵制御装置１を 設定して補償トルクを用いる。従って合力の作用点は縦に変位する。第３図のり 、Ｆ、Ｊ及びＬ図を参照する。

馬力制御装置２のレバー２ａ、　２ｂが（再前進）、（中立）或いは（両後進） （第１Ｂ図の手段ａ、ｂ、ｃ及びｄによって感知される）の位置にある場合には 、ボタン４或いは５の、１つが押し下げられていても（正常）モードが用いられ る。希望する特別操船モードの予備選択が操船の前に行なわれる。力方向がレバ ー２ａ、　２ｂによって変えられる場合に該モードが自動的に働くからである。

旋回及び横方向モードへの変更は夫々ボタン４及び５を操船中に押し下げると直 ちに行なわれる。同様に（正常モード）はボタン３を押し下げると直ちに働く。

第２Ａ及び２Ｂ図の操舵システムでは第１Ａ図に示されている原則的には同様の 操舵装置ｌ及び同じプリセレクタスイッチ３．４．５が用いられる。馬力制御装 置は異なって造られていて推進力（即ちエンジン馬力）及び推進ユニットの前進 、中立、後進用の第２レバー２°ｂ及び推進馬力及び方向の様々なバランシング を行なうための第２レバー２°ｂから成る。レバー２°ａが中立位置にある場合 にレバー２’ｂを左舷方向に変えると、左舷の推進ユニットの後進推進力は右舷 の推進ユニットの前進推進力と均衡するまで増加する。レバー２°ｂを右舷方向 に変えると右舷の推進ユニットの後進推進力は左舷の推進ユニットの前進推進力 と均衡するまで増加する。レバー２°ａは船の縦線に作用する外力を補償するた めに前進及び後進の推進力間のベクトル差を保ちながら馬力を調節するために使 用される。レバー２°ａ及び２°ｂと夫々の馬力に作用するベクトルの効果の共 作用は第４図に示されている。

第２Ａ図による馬力制御装置は要員を短期間に養成して非常に簡単に処理される 。

（正常）モードでは船は操舵制御装置ｌによって操舵され、推進力レバー２°ａ は並列形二重レバー制御装置として機能し、馬力バランシングレバー２°ｂは夫 々推進ユニットの馬力の増加及び減少を行なう。該レバー２’ｂが中立位置に設 定される場合には、両ユニットの馬力はレバー２°ａの前進、中立及び後進の方 向で相互のバランスを保っている。従ってボタン４．５の１ケが押し下げられて いても正常モードは保たれる。

一方の推進ユニットが前進し、他方の推進ユニットが後進させるためにレバー２ °ｂを左舷方向或いは右舷方向に十分に動かすと直ちに予備選択特別操船モード が可能になる。第４図の位置（Ｈ）に示されているように、該特別操船モードは 一方の推進ユニットを前進に他方を後進に設定させる二重レバー制御装置に相当 する。両推進ユニットは該馬力がレバー２°ｂによって横方向或いは回転運動の ために希望の方向に変更される場合に対称的だが異なる力方向に作用する。

この場合第３図に示したように操舵制御装置ｌは、（旋回）或いは（横方向）モ ードの合力の作用点を細かく調節するために用いられる。更に風や海流による船 の縦方向への作用を補償するために推進力レバー２°ａによって推進力を前進或 いは後進方向に与える。そうしないと操舵及び操船システムは前述の実施例に対 応する方法で機能する。

この場合には、操舵制御装置１１ブリセレクタスイツチ３，４゜５及び馬力制御 装置２からの伝送は右舷及び左舷推進ユニット用の２ケの駆動作動ユニット９° 、１０°及び２ケの旋回作動ユニット７°、８°を制御する中央電子操舵ユニッ ト６°によって生じる。

簡単な個々の制御手段及び表示器を有する緊急システム（いわゆるバックアップ システム）が安全のため旋回作動および駆動ユニット７°−１０°の直接御装置 に接続されている。

操舵及び操船システムは以下の請求の範囲内で当業者によって多くの方法に変更 実施される。例えばレバー２°ａ及び２°ｂは２方向に可動する操縦管タイプの シングルレバーと取り換えられる。更に例えば（旋回）、（横方向）の単一な特 別操船モード或いは結合した旋回／横方向モードを用いてもよい。代わり１；３ 種類以上の特別操船モードが使用できる。該操船制御装置は舵輪によって代用で きる。予備選択航行モードを始める条件は希望によって変わる。最終的に予ａ調 節手段は、横方向及び旋回モードを個々に調節するために制御装置の近傍に適切 に配される。従って推進ユニットの旋回角度の予備設定は夫々の特別モードで所 定の効果を与える。（操舵制御装置が中立位置の場合） Ｆｉｇ、１Ａ 、島力作ｊ軒装置 槍行モー譬フリでレクタストノ千 Ｆｉｇ、２Ａ 航行モーμアワセレクタスイーノ士 Ｆｉｇ、３ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕２つの別々に旋回可能な推進ユニットを船尾に夫々間隔を開けて配した水 上輸送船の操舵及び操船システムであって、２つの推進ユニットの旋回角度を制 御して通常の操舵モードである船の前進或いは後進の正常航行の際に夫々平行に 保たれ、例えば操舵レバー或いは舵輪の操舵制御装置（１）によって作動される 旋回作動装置（７，８）及び、夫々の推進ユニットの推進力かつ前進及び後進方 向を設定するたために馬力制御装置（２）によって作動される作動駆動装置（９ ，１０）を有し、前記の正常な操舵モード（３）かつ少なくとも１種類の特別操 船モード（４，５）、即ち該操舵制御装置（１）は前進ユニットが平行に保たれ る場合の正常な操舵機能から分離され、前記旋回作動装置（７，８）が代わりに 操舵装置（１）の位置に関わらず自動的に作動され２つの推進ユニットを相対す る方向に対称的な旋回角度に調節し、該２ヶの推進ユニットが船の横方向及び／ 或いは旋回運動のためにほぼ横方向の合力を得て、前記駆動作動装置（９，１０ ）が相対する前進及び後進推進方向に２つの推進ユニットを設定するために作動 される特別操船モード（４，５）に変更できるシステムによって操舵及び操船シ ステムが機能セレクタ（３，４，５）を有することを特徴とする操舵及び操船シ ステム。 〔２〕前記特別操船モードが２つの推進ユニットを船の重心に向け、或いは船に 旋回運動を与える外力を補償するために前後に変位した点に向けて該船を右舷或 いは左舷に平行に船を動かす横方向運動モードかつ前記重心を支点として船を右 廻りあるいは左廻りに旋回し、両推進ユニットを船の縦線（第３図）の延長上に ある後方の点に向けさせる旋回モードを有することを特徴とする請求の範囲１項 記載の操舵操船システム。 〔３〕夫々の操船モードで前記操舵制御装置（１）が旋回作動装置（７，８）を 作動し、旋回角度が相対する方向に対称的に変更され、合力の作用点が船の縦線 或いは延長上の点に配されることを特徴とする請求の範囲１項或いは２項記載の 操舵操船システム。 〔４〕横方向運動モードは操舵制御装置（１）を右舷にさせて船を左舷方向に動 かす場合に後進の作用点の変位（Ｅ−Ｆ、第３図）を生じ、船を右舷方向に動か す場合に前進の作用点の変位（Ｌ−Ｌ）を生じるが、操舵制御装置（１）を左舷 にさせて船を左舷方向に動かす場合、後進の作用点の変位（Ｅ−Ｄ）を生じ、船 を右舷方向に動かす場合に後進の作用点の変位（Ｋ−Ｊ）を生じ、かつ旋回モー ドでは操舵制御装置（１）を右舷にさせて船を左廻りにさせる場合に後進の作用 点の変位（Ｂ−Ｃ）を生じ、船を右廻りにさせる場合に前進の作用点の変位（Ｈ −Ｉ）を生じるが、操舵制御装置（１）を左舷にさせて船を左廻りにさせる場合 に前進の作用点の変位（Ｂ−Ａ）を生じ、船を右廻りにさせる場合に後進の作用 点の変位（Ｈ−Ｇ）を生じることを特徴とする請求の範囲２及び３項記載の操舵 システム。 〔５〕機能セレクタ（３，４，５）を前記の正常な操舵モード或いは特別操船モ ードに手動で設定できることを特徴とする請求の範囲１，２，３，４項いずれか １項記載の操舵及び操船システム。 〔６〕前記機能セレクタが所定の操作或いは操船条件が達成されるまで設定機能 に変更されないプリセレクタスイッチ（３，４，５）であることを特徴とする請 求の範囲５項に記載の操舵及び操船システム。 〔７〕前記馬力制御装置が夫々推進ユニットに接続される２ヶの隣接する平行な 可動レバー（２ａ，２ｂ）を有する通常の結合された制御装置によって構成され 、位置感知手段（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が夫々レバー（２ａ，２ｂ）或いはその作動 装置の前進後進位置を感知するために配され、前記の正常操舵モードを特別操船 モードに変更する必要な条件として一方のレバー或いは前記装置を前進位置にさ せ、他方のレバー或いは前記装置を後進位置にさせることを特徴とする請求の範 囲１乃至６項のいずれか１項記載の操舵及び操船システム。 〔８〕夫々の特別操船モードで馬力制御レバー（２ａ，２ｂ）の相互の相対位置 によって旋回及び／或いは横方向運動が右舷或いは左舷方向に生じるかを決定す ることを特徴とする請求の範囲７項記載の操舵及び操船シスタム。 〔９〕前記操舵制御装置（１）、前記機能セレクタ（３，４，５）及び前記位置 感知手段（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が前記旋回作動装置（７，８）を作動させる操舵ユ ニット（６）に接続され、前記馬力制御装置（２）を前記操舵ユニット（６）を 経ないで前記駆動作動装置（９，１０）に接続されることを特徴とする請求の範 囲７或いは８項記載の操舵及び操船システム。 〔１０〕前記馬力制御装置（２′）が２方向、即ち２つの推進ユニットの前進中 立及び後進の推進力周期設定の１次方向（２′ａ）かつ２ヶの推進ユニットの間 の右舷、中立及び左舷の異なる馬力バランシングの２次方向（２′ｂ）に設定可 能なことを特徴とする請求の範囲１乃至６項のいずれか１項記載の操舵及び操船 システム。 〔１１〕馬力制御装置が夫々前記方向用の２つの独立したレバー（２′ａ，２′ ｂ）を有することを特徴とする操舵及び操船システム。 〔１２〕前記の正常操舵モードから特別操船モードに変更するために一方の推進 ユニットを前進させ、他方を後進させる（位置Ｈ、図４）ように、該馬力制御装 置（２′）を設定させることを特徴とする請求の範囲１０或いは１１項記載の操 舵及び操船システム。 〔１３〕操舵制御装置（１）、機能セレクタ（３，４，５）及び馬力制御装置（ ２′）が駆動作動装置（９′１０′）及び旋回作動装置（７′８′）を制御する 操舵ユニット（６′）に接続されることを特徴とする請求の範囲１０乃至１２項 のいずれか１項記載の操舵及び操船システム。