船舶の操舵装置
【課題】推進手段が他の推進手段等により干渉を生じることなく転回し得るようにした船舶の操舵装置を提供する。
【解決手段】操縦者のステアリング操作による操舵角に基づいて推進手段１，２，３を転回させる制御転回角を算出する制御部１４と、前記制御部により算出された前記制御転回角に基づいて前記推進手段を転回させる転回装置１５，１６，１７とを備え、前記制御部は、前記船舶の機種と、前記推進手段の機種と、前記推進手段が複数基設置されている場合に隣接する推進手段の実転回角と、前記推進手段が複数基設置されている場合に自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離と、前記推進手段の船体１２への設置位置とのうちの少なくとも一つの実態認識に基づいて前記推進手段の転回を制限する転回制限角を設定し、前記設定した転回制限角を超えて前記推進手段が転回しないように前記転回装置を制御するようにしたものである。
【解決手段】操縦者のステアリング操作による操舵角に基づいて推進手段１，２，３を転回させる制御転回角を算出する制御部１４と、前記制御部により算出された前記制御転回角に基づいて前記推進手段を転回させる転回装置１５，１６，１７とを備え、前記制御部は、前記船舶の機種と、前記推進手段の機種と、前記推進手段が複数基設置されている場合に隣接する推進手段の実転回角と、前記推進手段が複数基設置されている場合に自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離と、前記推進手段の船体１２への設置位置とのうちの少なくとも一つの実態認識に基づいて前記推進手段の転回を制限する転回制限角を設定し、前記設定した転回制限角を超えて前記推進手段が転回しないように前記転回装置を制御するようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船外機、若しくはスターンドライブ等の推進手段をスイベル軸を中心として転回させて操舵するようにした船舶の操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船尾に船外機を備えた小型船舶等の操舵装置として、スイベル軸の廻りに船外機を左方向又は右方向に回動させて船舶の推進方向を制御し船舶を操舵するように技術が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１に示された従来の装置は、船尾に設けられた２台の船外機を連動して操舵する、所謂、多機掛け操舵装置であって、夫々の船外機をタイロッドを介してディファレンシャルレバーに連結し、このディファレンシャルレバーをステアリングケーブルを介してステアリングホイールの操作により回動させ、２台の船外機を夫々のスイベル軸の周りに同一の方向に連動して回動させるものである。特許文献１に示された従来の船舶の操舵装置の場合、ステアリングホイールの操作に応じて船外機を回動させるためのアクチュエータとして、油圧シリンダを用いた機構を採用することができる。
【０００３】
又、従来、船舶の操舵装置に於いて、電動モータを用いて船外機をスイベル軸を中心として回転させて船舶を操舵するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に示された従来の装置は、１台の船外機をスイベル軸の周りに回転させるための電動アクチュエータと、ステアリングホイールの回転角及び回転方向を検出する舵輪センサと、この舵輪センサからの出力信号に基づいて電動アクチュエータを制御するコントローラとを備えている。特許文献２に示された従来の船舶の操舵装置の場合、ステアリングホイールと船外機を駆動する電動アクチュエータとは、ケーブルを介して電気的にのみ接続されている。
【０００４】
更に、従来、複数の推進ユニットを搭載した船舶に於いて、複数の推進ユニットの推力方向が互いに異なる角度となるように制御し、夫々の推進ユニットの推力方向の合成ベクトルによる推進力により船舶の横移動等を可能とした多機掛け操舵装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に示された従来の装置は、夫々の推進ユニットを舵取り動作させる操作用駆動部と、夫々の推進ユニットを何れかのシフト位置に駆動するシフト駆動部と、中立位置を中心として任意の方向にマニュアル操作される一つの操作スティックと、操作スティックの操作位置に対応する信号に基づいて夫々の駆動部の電動モータを制御する制御部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７３４０４１号公報
【特許文献２】特許第２９５９０４４号公報
【特許文献３】特開２０００−３１３３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示された従来の多機掛け操舵装置は、前述したように船外機を回動させるためのアクチュエータを油圧シリンダにより構成することができる。しかし、油圧シリンダを用いる場合、操舵装置の周辺には油圧シリンダのための油圧配管スペースが必要となり、且つ構造が複雑となる課題を有する。
【０００７】
又、特許文献３に示された従来の多機掛け操舵装置は、各々の推進ユニットの舵角を夫々独立して自在に制御し得るように構成されており、従って、夫々の推進ユニットを構成する駆体間に干渉が生じる場合が発生し、アクチュエータの故障、躯体の損傷するという課題がある。
【０００８】
前述の夫々の推進ユニットの駆体が干渉するに至る角度は、推進ユニットを構成する船外機等の大きさ、形状、取り付け位置等に依存する。従って、前述の干渉が生じないようにするには、船外機等の推進ユニットの機種毎、若しくは推進ユニットを船舶へ取り付ける作業毎に、夫々の推進ユニットの取り付け位置や舵角の制御範囲を調整する必要である。若し、推進ユニットの船舶への取り付け毎に夫々の推進ユニットの取り付け位置や舵角の制御範囲を調整することが出来ない場合、互いの推進ユニットの駆体が絶対に干渉しないように夫々の推進ユニットを配置しようとすると、船尾の全幅の広い船体が必要となる。
【０００９】
尚、特許文献１に示された従来の多機掛け操舵装置の場合は、その構造上、前述の夫々の船外機の駆体が干渉することはないが、特許文献３に示された従来の装置の場合、特許文献１に示された従来の装置に於けるタイロッドのようなリンク機構により夫々の推進ユニットを連結することはできない。
【００１０】
この発明は、従来の船舶の操舵装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、推進手段が他の推進手段等により干渉を生じることなく転回し得るようにした船舶の操舵装置を提供することを目的としてものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による船舶の操舵装置は、船体に設置された推進手段をスイベル軸を中心として転回させることにより操舵するようにした船舶の操舵装置であって、操縦者のステアリング操作による操舵角に基づいて前記推進手段を転回させる制御転回角を算出する制御部と、前記制御部により算出された前記制御転回角に基づいて前記推進手段を転回させる転回装置とを備え、前記制御部は、前記船舶の機種と、前記推進手段の機種と、前記推進手段が複数基設置されている場合に隣接する推進手段の実転回角と、前記推進手段が複数基設置されている場合に自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離と、前記推進手段の前記船体への設置位置とのうちの少なくとも一つの実態認識に基づいて前記推進手段の転回を制限する転回制限角を選定し、前記選定した転回制限角を超えて前記推進手段が転回しないように前記転回装置を制御することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に於いて、推進手段とは、船外機若しくはスターンドライブ等の、船舶を推進させる手段を意味し、スクリュー方式のみならずジェット水流方式をも含む。
【発明の効果】
【００１３】
この発明による船舶の操舵装置によれば、制御部は、船舶の機種と、推進手段の機種と、推進手段が複数基設置されている場合に隣接する推進手段の実転回角と、推進手段が複数基設置されている場合に自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離と、推進手段の船体への設置位置とのうちの少なくとも一つの実態認識に基づいて推進手段の転回を制限する転回制限角を選定し、前記選定した転回制限角を超えて前記推進手段が転回しないように転回装置を制御するように構成されているので、船舶若しくは推進手段の実態に対応して可変に転回制限角を設定することができ、推進手段を他の推進手段若しくは他の構造体等により干渉を生じることなく転回させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける船外機の転回方向と転回角の関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性記憶手段に記憶されている転回制限角特性マップの構成を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）左舷機用マップの内容を示す表である。
【図６】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）左舷機用マップの内容を示すグラフである。
【００１５】
【図７】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）左舷機用マップの内容を示す表である。
【図８】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）左舷機用マップの内容を示すグラフである。
【図９】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）右舷機用マップの内容を示す表である。
【図１０】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）右舷機用マップの内容を示すグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）右舷機用マップの内容を示す表である。
【図１２】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）右舷機用マップの内容を示すグラフである。
【００１６】
【図１３】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）中央機用マップの内容を示す表である。
【図１４】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）中央機用マップの内容を示すグラフである。
【図１５】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）中央機用マップの内容を示す表である。
【図１６】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）中央機用マップの内容を示すグラフである。
【図１７】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性の選択動作を説明するフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性のダウンロードを説明するフローチャートである。
【００１７】
【図１９】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於けるスイベル軸間距離の記憶動作を説明するフローチャートである。
【図２０】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角演算動作を示すフローチャートである。
【図２１】この発明の実施の形態２による船舶の操舵装置を示す構成図である。
【図２２】この発明の実施の形態３による船舶の操舵装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置の構成図である。図１に示す船舶の操舵装置は、３台の船外機による３機掛けシステムの例を示している。図１に於いて、船舶の船体１２には、左舷側船尾に設置された左舷側船外機１と、右舷側船尾に設置された右舷側船外機２と、左舷側船外機１と右舷側船外機２との中間部の船尾に設置された
中央船外機３とが設置されている。左舷側船外機１と右舷側船外機２と中央船外機３は、夫々同一構成の船外機であり、夫々船舶の推進装置を構成している。尚、夫々の船外機は同一構成ではなく、例えば夫々の船外機のエンジンの排気量が異なっていてもよい。
【００１９】
左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３は、夫々、鉛直に設置されたスイベル軸５を中心として左舷方向（時計方向）及び右舷方向（半時計方向）に自在に回動することができるように船体１２の船尾に設置されている。左舷側転回装置１５は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、左舷側船外機１をそのスイベル軸５を中心として転回させる。右舷側転回装置１６は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、右舷側船外機２をそのスイベル軸５を中心として転回させる。中央転回装置１７は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、中央船外機３をそのスイベル軸５を中心として転回させる。
【００２０】
左舷側転回角検出センサ１８は、スイベル軸５を中心とする左舷側船外機１の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する左舷側転回角信号を発生して制御部１４に入力する。右舷側転回角検出センサ１９は、スイベル軸５を中心とする右舷側船外機２の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する右舷側転回角信号を発生して制御部１４に入力する。中央転回角検出センサ２０は、スイベル軸５を中心とする中央船外機１の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する中央転回角信号を発生して制御部１４に入力する。
【００２１】
操舵角検出手段１３は、操縦者が操作するステアリングホイール１１の操舵角をステアリングコラム１０を介して検出し、その検出した操舵角に相当する操舵角信号を発生して制御部１４に入力する。又、制御手段１４は、転回制限角特性選択手段２５と転回制限角特性ダウンロード手段２６とスイベル軸間距離指示手段２７とを備えた外部ツール２８からの信号が入力される。尚、外部ツール２８の詳細については後述する。
【００２２】
図２は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける船外機の転回方向と転回角の関係を示す説明図である。図２に示すように、後述する目標転回角、制御転回角、転回角制限特性、実転回角、等の転回方向と転回角の関係は、スイベル軸５を中心とする船外機２１の右舷方向転回を正、左舷方向転回を負として表現する。船外機２１は、後述する転回制限角による制限が加えなければ、「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］の範囲で転回するように構成されている。これは図１に示す左舷側船外機１、右舷側船外機２、中央船外機３についても同様である。
【００２３】
次に、制御部１４の構成について説明する。図３は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける制御部の構成を示すブロック図である。図３に於いて、制御部１４は、目標転回角設定手段２９と、転回角制御手段３０と、転回角制限手段３１と、転回制限角特性記憶手段３２と、スイベル軸間距離記憶手段３３と、船外機状態認識手段３４とを備える。
【００２４】
目標転回角設定手段２９は、操舵角検出手段１３から入力された操舵角信号に基づいて、左舷側船外機１のための左舷側目標転回角と、右舷側船外機２のための右舷側目標転回角と、中央船外機３のための中央目標転回角とを、夫々演算により算出して設定する。
【００２５】
転回角制御手段３０は、左舷側転回角検出センサ１８が検出した左舷側船外機1の転回
角と前述の左舷側目標転回角とに基づいて左舷側船外機１のための制御転回角を演算し、更に、右舷側転回角検出センサ１９が検出した右舷側船外機２の転回角と前述の右舷側目標転回角とに基づいて右舷側船外機2のための制御転回角を演算し、更に、中央転回角検
出センサ２０が検出した中央船外機２の転回角と前述の中央目標転回角とに基づいて中央
船外機2のための制御転回角を演算して夫々の値を算出する。
【００２６】
転回角制限手段３１は、転回制限角特性記憶手段３２から読み出した後述する転回制限角特性マップと、隣接機の実転回角と、スイベル軸間距離記憶手段３３から読み出した隣接機とのスイベル軸間距離とに基づいて、左舷側船外機１の転回角を制限するための転回制限角と、右舷側船外機２の転回角を制限するための転回制限角と、中央船外機３の転回角を制限するための転回制限角とを演算により夫々算出し、この算出した夫々の転回制限角により制限した後の左舷側船外機１ようの制御転回角と右舷側船外機２用の制御転回角と中央船外機３用の制御転回角と基づき、左舷側転回装置１５と右舷側転回装置１６と中央転回装置１７とを夫々駆動して、夫々対応する左舷側船外機１と右舷側船外機２と中央船外機３とを転回させる。
【００２７】
転回制限角特性記憶手段３２は、後述する転回制限角特性マップを記憶している。スイベル軸間距離記憶手段３３は、隣接する船外機とのスイベル軸５間の距離を、搭載している船外機の基数に応じて記憶している。船外機状態認識手段３４は、船外機の搭載数、各船外機毎の船体に対する搭載位置（左舷側、右舷側、中央、等）の状態を認識する。
【００２８】
次に、前述の転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている転回制限角特性マップの構成について説明する。図４は、転回制限角特性記憶手段に記憶されている転回制限角特性マップの構成を示す説明図である。図４に於いて、転回制限角特性パッケージＡは、船舶の機種Ａ用に設定され、転回制限角特性パケージＺは船舶の機種Ｚ用に設定されている。実際には必要に応じて想定される任意の船舶の機種に対応した任意の数の転回制限角特性パッケージが転回制限角特性記憶手段３２に記憶されているが、図４では、例示としてそのうちの転回制限角特性マップＡと転回制限特性パッケージＺの２つのみを示している。
【００２９】
尚、転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている転回制限角特性パッケージは、船舶の機種毎に設定される代わりに、船外機の機種毎、又は船舶の機種と船外機の機種との組み合わせ毎に対応して設定されていても良い。
【００３０】
転回制限角特性パッケージＡ、及び転回制限角特性パッケージＺは、転回制限角（右舷方向）左舷機用マップＬ１と転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２とからなる左舷側船外機１用の一組のマップと、転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１と転回制限角（左舷方向）右舷機用マップＲ２とからなる右舷側船外機２用の一組のマップと、転回制限角（右舷方向）中央機用マップＳ１と転回制限角（左舷方向）中央機用マップＳ２とからなる中央船外機３用の一組のマップと、更に、転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１と転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２とからなる一機掛け用の一組のマップとを備える。
【００３１】
即ち、換言すれば、夫々の船舶機種に対応した転回制限角特性パッケージＡ、Ｂは、夫々、右舷方向転回に用いる転回制限角のマップと左舷方向転回に用いる転回制限角のマップとを一組とし、その組を、「一機掛け用」、「左舷側船外機用」、「中央船外機用」、「右舷側船外機用」に夫々備えている。従って、一つの船舶機種に対応した転回制限角特性パッケージは、全体として８種類の転回制限角特性マップを１パッケージとして備えている。
【００３２】
次に、前述の８種類の転回制限角特性マップについて個々に説明する。夫々の転回制限角特性マップは、隣接機実転回角をＸ軸とし、転回制限角をＹ軸とし、スイベル軸間の距離をＺ軸とする３次元マップにより構成されている。
【００３３】
先ず、左舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップについて説明する。図５は
、左舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの一つである転回制限角（右舷方向）左舷機用マップＬ１の内容を示す表である。図６は、その転回制限角（右舷方向）左舷機用マップＬ１の内容を示すグラフである。
【００３４】
図５及び図６に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、左舷側船外機１に対する隣接機、つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、左舷側船外機１のスイベル軸５と中央船外機３のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００３５】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、左舷側船外機１を中央船外機３の転回と干渉しない範囲で右舷方向に転回させるために、左舷側船外機１の右舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００３６】
例えば、図５及び図６に於いて、左舷側船外機１と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離が「３００」［ｍｍ］である場合に、隣接機実転回角つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］であれば、左舷側船外機１の右舷方向の転回制限角は「２６」［ｄｅｇ］となり、左舷側船外機１は、スイベル軸５を中心として右舷方向に「２６」［ｄｅｇ］を越えて転回することができないことになる。
【００３７】
図７は、左舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの他の一つである転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２の内容を示す表である。図８は、その転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２の内容を示すグラフである。図７及び図８に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、左舷側船外機１に対する隣接機、つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、左舷側船外機１のスイベル軸５と中央船外機３のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００３８】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、左舷側船外機１を中央船外機３の転回と干渉しない範囲で左舷方向に転回させるために、左舷側船外機１の左舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００３９】
図７及び図８から明らかなように、左舷側船外機１の左舷方向の転回は、隣接機である中央船外機３による干渉を受けないので、左舷方向の転回制限角は、隣接機実転回角及びスイベル軸間の距離の如何にかかわらず全て最大左舷方向転回角である「−６０」［ｄｅｇ］に設定されている。
【００４０】
次に、右舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップについて説明する。図９は、右舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの一つである転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１の内容を示す表である。図１０は、その転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１の内容を示すグラフである。図９及び図１０に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、右舷側船外機２に対する隣接機、つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、右舷側船外機２のスイベル軸５と中央船外機３のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００４１】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、右舷側船外機２を中央船外機３の転回と干渉しない範囲で右舷方向に転回させるために、右舷側船外機２の右舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００４２】
図９及び図１０から明らかなように、右舷側船外機２の右舷方向の転回は、隣接機である中央船外機３による干渉を受けないので、右舷方向の転回制限角は、隣接機実転回角及びスイベル軸間の距離の如何にかかわらず全て最大右舷方向転回角である「６０」［ｄｅｇ］に設定されている。
【００４３】
図１１は、右舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの他の一つである転回制限角（左舷方向）右舷機用マップＲ２の内容を示す表である。図１２は、その転回制限角（左舷方向）右舷機用マップＲ２の内容を示すグラフである。図１１及び図１２に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、右舷側船外機２に対する隣接機、つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、右舷側船外機２のスイベル軸５と中央船外機３のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００４４】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値と、Ｚ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、右舷側船外機２を中央船外機３の転回と干渉しない範囲で左舷方向に転回させるために、右舷側船外機２の左舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００４５】
例えば、図１１及び図１２に於いて、右舷側船外機２と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離が「２００」［ｍｍ］である場合に、隣接機実転回角つまり中央船外機３の実転回角が「−２０」［ｄｅｇ］であれば、右舷側船外機２の転回制限角は「−３４」［ｄｅｇ］となり、右舷側船外機２は、スイベル軸５を中心として左舷方向に「−３４」［ｄｅｇ］を越えて転回することができないことになる。
【００４６】
次に、中央船外機３に用いる一組の転回制限角特性マップについて説明する。図１３は、中央船外機３に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの一つである転回制限角（右舷方向）中央機用マップＳ１の内容を示す表である。図１４は、その転回制限角（右舷方向）中央機用マップＳ１の内容を示すグラフである。図１３及び図１４に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、中央船外機２が右舷方向に転回する場合にその転回に影響を及ぼす可能性のある隣接機、つまり右舷側船外機２の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、中央船外機３のスイベル軸５と右舷側船外機２のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００４７】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、中央船外機３を右舷側船外機２の転回と干渉しない範囲で右舷方向に転回させるために、中央船外機２の右舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００４８】
例えば、図１３及び図1４於いて、中央船外機３と右舷側船外機２とのスイベル軸５間
の距離が「３００」［ｍｍ］である場合に、隣接機実転回角つまり右舷側船外機２の実転回角が「４０」［ｄｅｇ］であれば、中央船外機３の転回制限角は「５６」［ｄｅｇ］となり、中央船外機３は、スイベル軸５を中心として左舷方向に「５６」［ｄｅｇ］を越えて転回することができないことになる。
【００４９】
図１５は、中央船外機３に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの他の一つである転回制限角（左舷方向）中央機用マップＳ２の内容を示す表である。図１６は、その転回制限角（左舷方向）中央機用マップＳ２の内容を示すグラフである。図１５及び図１６に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、中央船外機２が左舷方向に転回する場合にその転回に影響を及ぼす可能性のある隣接機、つまり左舷側船外機１の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されている。Ｚ軸の「スイベル軸間」には、中央船外機３のスイベル軸５と左舷側船外機１のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００５０】
Ｙ軸の値は、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、中央船外機３を左舷側船外機１の転回と干渉しない範囲で左舷方向に転回させるために、中央船外機３の左舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００５１】
例えば、図１５及び図1６於いて、中央船外機３と左舷側船外機２とのスイベル軸５間
の距離が「６００」［ｍｍ］である場合に、隣接機実転回角つまり右舷側船外機２の実転回角が「−３０」［ｄｅｇ］であれば、中央船外機３の転回制限角は「−５２」［ｄｅｇ］となる。従って、中央船外機３は、スイベル軸５を中心として左舷方向に「−５２」［ｄｅｇ］を越えて転回することができないことになる。
【００５２】
次に、一機掛け用の一組のマップである転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１と転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２とについて説明する。これらのマップは、図示していないが、一機掛けの場合は隣接船外機が存在しないので、右舷方向転回及び左舷方向向転回の何れも、その転回制限角は、船舶の機種、若しくは船外機の機種により定まる最大転回角に設定されている。例えば、右舷方向の転回制限角は「６０」［ｄｅｇ］、左舷方向の転回制限角は「−６０」［ｄｅｇ］に夫々設定されている。
【００５３】
尚、一機掛け用の一組のマップのうちの一方である転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１の転回制限角の値は、前述の転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１の転回制限角の値と同一の特性を備え、更に、一機掛け用の一組のマップのうちの他方である転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２の転回制限角の値は、前述の転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２の転回制限角の値と同一の特性を備えているので、夫々これらのマップを流用することが可能である。その場合、前記の転回制限角特性パッケージの記憶領域をシュリンクすることができる。
【００５４】
次に、図１において、外部ツール２８は、制御部１４に接続される。外部ツール２８は、ノートパソコン等で構成されており、転回制限角特性選択手段２５と、転回制限角特性ダウンロード手段２６と、スイベル軸間距離指示手段２７とを有している。外部ツール２８と制御部１４との接続手段は、シリアル通信により行なわれる。若し、ＣＡＮバスにより接続可能であれば、ＣＡＮ接続としても良い。
【００５５】
以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於いて、次に動作を説明する。図１に於いて、例えばボードビルダー若しくはディラーの作業者は、先ず外部ツール２８を操作し、外部ツール２８に於ける転回制限角選択手段２５から転回制限角特性選択指示コマンドを制御部１４へ送信する。
【００５６】
ここに、転回制限角特性選択指示コマンドとは、具体的には前述の転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている転回制限角特性パッケージのうち何れのパッケージを選択する
かの指示であり、夫々の船舶の機種若しくは船外機の機種に対応する複数の転回制限角特性パッケージのうち何番目かのパッケージを選択する数値等により構成される。
【００５７】
図１７は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性の選択動作を説明するフローチャートである。制御部１４では、図１７に示す転回角制限特性選択のルーチンを、後述する図２０に示す転回制限角演算ルーチンの実行前の初期化処理時、又は、図２０のルーチンの実行中に、外部ツール２８から転回制限角特性選択指示コマンドを受信した際に実行する。
【００５８】
図１７に示す処理ルーチンは、先ずステップＳ２１０からその処理を開始する。今、例えば、外部ツール２８に於ける転回制限角選択手段２５から転回制限角特性選択指示コマンドとして、第１番目の転回制限角特性パッケージを示す数値が制御部１４へ送信されたとすると、制御部１４ではステップＳ２１０に於いてその転回制限角特性指示を検知する。
【００５９】
次に、ステップＳ２２０に於いて、回制限角特性記憶手段３２の最も小さいアドレスに格納されている転回角制限特性パッケージ、例えば転回制限角特性パッケージＡを選択し、ステップＳ２３０にて転回制限角特性選択ルーチンが終了し、元の処理位置に戻る。
【００６０】
尚、前述の転回制限角特性選択の指示は、制御部１４と外部ツール２８との間で相互に情報を交換することにより行われるものであっても良い。即ち、具体的には、外部ツール２８が制御部１４に対して、「転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている全パッケージの読み出し」コマンドを送出し、制御部１４は「転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている全パッケージ」を外部ツール２８へ返信する。
【００６１】
返信された転回制御角特性パッケージには文字列で表される機種ヘッダ、例えば「機種Ａ」というヘッダが付属しており、外部ツール２８は、その機種ヘッダを画面に表示する。ユーザである船舶の操船者等は、その表示された機種名を選択することによって、その船舶の機種に合致した転回制限角特性パッケージを得る等の、簡便なユーザインタフェースを提供することができる。外部ツール２８は、ユーザにより選択された機種名を、先に読み出した順序番号に変換して制御部１４に指示し、制御部１４ではその指示に基づき転回制限角特性パッケージを選択するものである。
【００６２】
次に、制御部１４に於ける転回制限角特性のダウンロードについて説明する。図１８は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性のダウンロードを説明するフローチャートである。制御部１４では、図１８に示す処理を、後述する図２０に示す処理の実行前の初期化処理時、又は、図２０の処理の実行中に、外部ツール２８から転回制限角特性ダウンロードコマンドを受信した際に実行する。
【００６３】
図１８に示す処理ルーチンは、先ずステップＳ３１０からその処理が開始される。ステップＳ３１０に於いて、制御部１４では外部ツール２８に於ける転回制限角特性ダウンロード手段２６からの転回制限角特性ダウンロード指示を受信することにより、転回制限角特性パッケージのダウンロードを行う。
【００６４】
ここに、転回制限角特性ダウンロード指示とは、具体的には、制御部１４の所定の記憶部の内容を指定した転回制限角特性パッケージの内容に書き換えを指示するコマンド、又は、全パッケージの内容の書き換えを指示するコマンドである。例えば、外部ツール２８が保持している、船舶若しくは船外機の新機種に対応する転回制限角特性パッケージを外部ツール２８上でユーザが選択すると、外部ツール２８は制御部１４に対して、その選択された新機種に対応する転回制限角特性パッケージのダウンロードを指示する。
【００６５】
制御部１４では、予め確保されている転回制限角特性記憶手段３２中にパッケージ記憶領域の空きがあれば、その記憶領域に指示された機種の転回制限角特性パッケージの内容を記憶し、若し記憶領域に空きが無ければ拒否応答を外部ツール２８に送信する。この記憶領域は、不揮発性メモリにより構成されている。
【００６６】
尚、拒否応答した後の処理は特に図示しないが、例えば、拒否応答を制御部１４から受けたとき、外部ツール２８から特定の転回制限角特使パッケージを指定して消去させる消去コマンドを制御部１４へ送信し、制御部１４ではその消去コマンドを受けてその指定された転回制限角特性パッケージを消去し、前述の指示された機種の転回制限角特性パッケージを記憶する記憶領域を用意する等の処理が考えられる。
【００６７】
次にステップＳ３２０では、ステップＳ３１０にてダウンロードされた転回制限角特性パッケージの内容を、制御部１４に於ける転回制限角特性記憶手段３２の空いているパッケージ記憶領域、又は前述の消去コマンドを受けて用意された記憶領域に記憶処理する。次にステップＳ３３０にて転回制限角特性ダウンロードルーチンが終了し、元の処理位置に戻る。
【００６８】
次に、制御部１４に於けるスイベル軸間距離の記憶動作について説明する。図１９は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於けるスイベル軸間距離の記憶動作を説明するフローチャートである。制御部１４では、図１９に示す処理を、後述する図２０に示す処理の実行前の初期化処理時、又は、図２０の処理の実行中に、外部ツール２８から転回制限角特性ダウンロードコマンドを受信した際に実行する。
【００６９】
図１９に示す処理ルーチンは、先ずステップＳ３１０からその処理が開始される。ステップＳ３１０では、外部ツール２８に於けるスイベル軸間距離指示手段２７からスイベル軸間距離記憶指示を受信する。
【００７０】
ここに、スイベル軸間距離記憶指示とは、具体的には、制御部１４に於けるスイベル軸間距離記憶手段３３に記憶されているスイベル軸間距離御の中の、第ｘ番エンジンと第ｙ番エンジンとの間のスイベル軸５間の距離を示す数値である。例えば、船外機の搭載基数が３機の場合、第１番目の数値は、左舷が船外機１と中央船外機３のスイベル軸５間の距離、第２番目の数値は、中央船外機３と右舷側船外機２のスイベル軸５間の距離である。
【００７１】
制御部１４では、ステップＳ４１０にて外部ツール２８からのスイベル軸間距離記憶指示を検知し、次にステップＳ４２０にて指示されたスイベル軸間距離を実際に記憶領域に記憶処理する。次に、ステップＳ４３０にてスイベル軸間距離記憶ルーチンが終了し、元の処理位置に戻る。
【００７２】
次に、制御部１４に於ける転回制限角演算動作について説明する。図２０は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角演算動作を示すフローチャートである。制御部１４では、所定周期毎に図２０に示す処理ルーチンを実行する。図２０に示す処理ルーチンは、ステップＳ１１０から処理が開始される。図２０に於いて、先ず、ステップＳ１１では船外機状態を認識する。ここで、船外機状態とは、船体１２の船尾に設置されている船外機の搭載数、及び、船外機毎の船体１２に対する搭載位置（左舷側、右舷側、中央、等）、及び、スイベル軸間距離を示す。
【００７３】
船舶の操縦者が、ステアリングホイール１１を任意の方向に任意の角度転回すると、その操作されたステアリングホイール１１の転回方向と転回角度が、ステアリングコラム１０を介して操舵角検出手段１３により検出され、その検出値に対応した操舵角信号が電圧
値若しくはパルス値等として、操舵角検出手段１３から制御部１４に入力される。ステップＳ１２０に於いて、制御部１４はその入力された操舵角信号に基づいて操舵角信号を検知する。
【００７４】
次にステップＳ１３０では、検知した操舵角信号から得た操舵角に基づいて船外機の目標転回角［ｄｅｇ］)を演算する。前述したように、操舵角信号はステアリングホイール
１１の転回方向及び転回角に対応した電圧値、若しくはパルス値等により構成されているので、「操舵角信号―目標転回角特性マップ」（図示せず）等を用いて、操舵角信号に対応した左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３の夫々の目標転回角を演算する。
【００７５】
尚、この発明の実施の形態１では、制御部１４にて目標転回角の演算を実行しているが、操舵角検出手段１３を電子制御ユニットとした場合、目標転回角設定手段（操舵角検知部及び目標転回角演算部を含む）を操舵角検出手段１３に含めた構成とし、この操舵角検出手段１３により目標転回角の演算を実行しても良い。この場合、ステップＳ１３０は、操舵角検出手段１３により演算した目標転回角をＣＡＮ通信等により制御部１４にて受信する受信処理となる。
【００７６】
ステップＳ１４０では、左舷側船外機１の実転回角を左舷側転回角センサ１８により検知し、右舷側船外機２の実転回角を左舷側転回角センサ１８により検知し、中央船外機３の実転回角を中央転回角センサ２０により検知する。
【００７７】
次に、ステップＳ１５０に於いて、制御部１４は、ステップＳ１３０にて得た夫々の船外機１、２、及び３の目標転回角と、夫々の転回角センサ１８、１９、及び２０から得た夫々の船外機の実回転角とから、左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３の制御転回角を夫々演算する。
【００７８】
次に、ステップＳ１６０に於いて、制御部１４は、転回制限角の演算、及び、その演算結果に基づいた制御転回角の制限を行う。即ち、先ず、船外機状態認識手段３４から前述のステップＳ１１０にて既に得ている夫々の船外機毎の船体１２に対する搭載位置（左舷側、右舷側、中央）に基づいて、制御対象の船外機の搭載位置に対応するマップを、前述の図１８の処理ルーチンにより制御部に記憶されている転回制限角特性パッケージから選択する。
【００７９】
具体的には、前述したようにこの発明の実施の形態１では、転回制限角特性パッケージＡが制御部１４の所定の記憶部にダウンロードされて記憶されているので、その転回制限角特性パッケージＡから、左舷側船外機１に対しては図４に示す転回制限角（右舷方向）左舷機用マップＬ１と転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２を選択し、右舷側船外機２に対しては転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１と転回制限角（左舷方向）右舷機用マップＲ２とを選択し、中央船外機３に対しては転回制限角（右舷方向）中央機用マップＳ１と転回制限角（左舷方向）中央機用マップＳ２とを選択する。
【００８０】
同様に、前述の船外機状態認識手段３４から得ている制御対象の夫々の船外機の搭載位置から、左舷側船外機１と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離、及び右舷側船外機２と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離を、前述のスイベル軸間距離記憶手段３３に記憶されているスイベル軸間距離から選択する。
【００８１】
次に、前述のステップＳ１４０にて検知した左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３の夫々の実転回角と、前述のスイベル軸間距離記憶手段３３に記憶されているスイベル軸間距離から選択した左舷側船外機１と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離
、及び右舷側船外機２と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離とを引数として、前述の選択された夫々の転回制限角特性マップから夫々の船外機に対する転回制限角を演算する。
【００８２】
夫々の転回制限角特性マップＬ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｓ１、Ｓ２からの具体的な転回制限角の演算については、前述の図５乃至図１６により説明したので、ここでの説明は省力する。
【００８３】
制御部１４は、前述の演算から得た夫々の船外機に対する転回制限角に基づいて、前述のステップＳ１６０にて得た夫々の船外機の制御転回角を制限する。具体的には、左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３の夫々について、右舷方向の転回（０〜６０［ｄｅｇ］）の場合には、［転回制限角（右舷方向）＞制御転回角］であれば、転回制限角（右舷方向）により制限されることなく制御転回角に対応した右舷方向への転回が可能であり、［転回制限角（右舷方向）＜制御転回角］であれば、［制御転回角＝転回制限角（右舷方向）］とし転回制限角（右舷方向）を超えて右舷方向に転回できないように転回が制限される。
【００８４】
一方、左舷方向の転回（０〜−６０［ｄｅｇ］）の場合には、［転回制限角（左舷方向）＞制御転回角］であれば、［制御転回角＝転回制限角（左舷方向方向）］とし転回制限角（左舷方向）を超えて左舷方向に転回できないように転回が制限され、［転回制限角（左舷方向）＜制御転回角］であれば、転回制限角（左舷方向）により制限されることなく制御転回角に対応した左舷方向への転回を可能とするものである。
【００８５】
前述のステップＳ１３０〜ステップＳ１６０の処理は、船外機状態認識手段３４から得ている船外機の位置と基数分繰り返す（図示せず）ものであり、この発明の実施の形態１の場合は、３機掛けであり、左舷側船外機１、右舷側船外機２、中央船外機３夫々について行われるので３回繰り返される。
【００８６】
前述のようにして求めた左舷側船外機１用の制御転回角、右舷側船外機２用の制御転回角、及び中央船外機３用の制御転回角に夫々相当する制御指令が、制御部１４から左舷側転回装置１５、右舷側転回装置１６、及び中央転回装置１７に与えられる。制御部１４からの制御指令を受けた左舷側転回装置１５、右舷側転回装置１６、及び中央転回装置１７は、夫々の制御指令に基づいて、ステアリングアーム２２を駆動してスイベル軸５を転回させ、左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３を夫々スイベル軸５を中心として左舷方向若しくは右舷方向に転回制御する。その結果、船体１２は、操船者の操作するステアリングハンドル１１の操舵角に従って操舵されることになる。
【００８７】
実施の形態２．
図２１は、この発明の実施の形態２による船舶の操舵装置を示す構成図である。この実施の形態２による船舶の操舵装置は、船外機が１基のみ船体１２の船尾に設置されている、所謂、一機掛けの構成に対応したものである。
【００８８】
図２１に於いて、船外機２１は、鉛直に設置されたスイベル軸５を中心として左舷方向（時計方向）及び右舷方向（半時計方向）に自在に回動することができるように船体１２の船尾の中央部に設置されている。転回装置２４は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、船外機２１をスイベル軸５を中心として転回させる。転回角検出センサ２３は、スイベル軸５を中心とする船外機２１の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する回角信号を発生して制御部１４に入力する。その他の構成は、実施の形態１に於ける図１と同様である。
【００８９】
一機掛けの場合は隣接機がないので、船外機２１は、常に、操舵機構の最大制限角、例えば「６０」［ｄｅｇ］及び「−６０」［ｄｅｇ］の範囲で転回可能である。従って、前述の実施の形態１に於ける転回制限角特性パッケージの転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２と、転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１の値は、実施の形態２に於ける操舵機構の最大制限角となる。
【００９０】
従って、制御部１４の転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている転回制限角特性マップのうちから船舶の機種若しくは船外機の機種に対応した転回制限角特性パッケージが選択されてダウンロードされ、且つその転回制限角特性パッケージに於ける転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２と、転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１とが、用いられる。
【００９１】
この実施の形態２の場合、操舵角検出手段１３は舵輪センサとし、この舵輪センサからの信号の検知、及び目標転回角の演算は、制御部１４の目標転回角設定手段２９により行われる。
【００９２】
尚、転回制限角はマップでなく、左右方向各々の所定の値を用意するようにしても良い。又、操舵角検出手段１３は、舵輪センサとその検知を行う電子制御ユニットとしても良く、この場合は、目標転回角の演算はその電子制御ユニットが行う。更に、操舵角検出手段１３から制御部１４への信号線はＣＡＮ等の通信線としても良い。
【００９３】
実施の形態３．
図２２は、この発明の実施の形態３による船舶の操舵装置を示す構成図である。この実施の形態２による船舶の操舵装置は、２基の船外機が船体１２の船尾に設置された、所謂、二機掛けの構成に対応したものである。
【００９４】
図２２に於いて、左舷側船外機１は、鉛直に設置されたスイベル軸５を中心として左舷方向（時計方向）及び右舷方向（半時計方向）に自在に回動することができるように船体１２の船尾の左舷側に設置されている。左舷側転回装置１８は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、左舷側船外機１をスイベル軸５を中心として転回させる。右舷側船外機２は、鉛直に設置されたスイベル軸５を中心として左舷方向（時計方向）及び右舷方向（半時計方向）に自在に回動することができるように船体１２の船尾の右舷側に設置されている。右舷側転回装置１９は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、右舷側船外機２をスイベル軸５を中心として転回させる。
【００９５】
左舷側転回角検出センサ１８は、スイベル軸５を中心とする左舷側船外機１の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する回角信号を発生して制御部１４に入力する。右舷側転回角検出センサ１９は、スイベル軸５を中心とする右舷側船外機２の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する回角信号を発生して制御部１４に入力する。その他の構成は、実施の形態１に於ける図１と同様である。
【００９６】
二機掛けの場合は、３機掛けの場合に比して中央船外機がなく中央船外機のための演算が不要である点で異なるのみであり、その他の制御は前述の実施の形態１に於ける３機掛けの場合と同様である。
【００９７】
この発明による船舶の操舵装置は、以上述べた実施の形態１乃至３に限定されるものではなく、３機掛け以上の構成にも適用することができる。その場合は、三機掛けの場合に比して中央船外機の基数が増えるだけであり、その増えた中央船外機に対しては、中央船外機の転回制限角マップを使用することになる。
【００９８】
尚、以上の夫々の実施の形態では、予め設定されたパラメータとして、隣接する船外機の実転回角をＸ軸とし前記転回制限角をＹ軸とし自己の船外機に於ける前記スイベル軸と隣接する前記船外機に於ける前記スイベル軸との間の距離をＺ軸とする転回制限角特性マップを用いた場合について説明したが、予め設定されたパラメータとして、隣接する船外機の実転回角をＸ軸とし前記転回制限角をＹ軸とする転回制限角特性マップを用いるようにしても良い。
【００９９】
又、この発明の実施の形態１及び２による船舶の操舵装置では、夫々の船外機の転回制限角を、制御部の記憶手段に記憶した転回制限角特性つまり予め設定されたパラメータを用いて設定したが、自機が転回する方向の隣接機の実舵角を自機の転回制限角としても良い。例えば三機掛けの場合に、中央船外機３の実転回角が「−１０」［ｄｅｇ］であったとすれば、左舷側船外機１の右舷側への転回に対する転回制限角を「−１０」［ｄｅｇ］とし、左舷側船外機１を右舷側に「−１０」［ｄｅｇ］を超えて転回できないようにするものである。
【０１００】
又、この発明の実施の形態１乃至３では、転回制限角により制御転回角を制限するようにしたが、図２０に於けるステップＳ１６０にて行う転回制限角の演算を、ステップＳ１５０にて行う制御転回角の演算の前に実行し、転回制限角により目標転回角を制限するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 左舷側船外機 ２ 右舷側船外機
３ 中央船外機 ５ スイベル軸
１１ ステアリングホイール １２ 船体
１３ 操舵角検出手段 １４ 制御部
１５ 左舷側転回装置 １６ 右舷側転回装置
１７ 中央転回装置 １８ 左舷側転回角センサ
１９ 右舷側転回角センサ ２０ 中央転回角センサ
２１ 船外機 ２２ ステアリングアーム
２３ 転回角センサ ２４ 転回装置
２５ 転回制限角特性選択手段 ２６ 転回制限角特性ダウンロード手段
２７ スイベル軸間距離指示手段 ２８ 外部ツール
２９ 目標転回角設定手段 ３０ 転回角制御手段
３１ 転回角制限手段 ３２転回制限角特性記憶手段
３３ スイベル軸間距離記憶手段 ３４ 船外機状態認識手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船外機、若しくはスターンドライブ等の推進手段をスイベル軸を中心として転回させて操舵するようにした船舶の操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船尾に船外機を備えた小型船舶等の操舵装置として、スイベル軸の廻りに船外機を左方向又は右方向に回動させて船舶の推進方向を制御し船舶を操舵するように技術が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１に示された従来の装置は、船尾に設けられた２台の船外機を連動して操舵する、所謂、多機掛け操舵装置であって、夫々の船外機をタイロッドを介してディファレンシャルレバーに連結し、このディファレンシャルレバーをステアリングケーブルを介してステアリングホイールの操作により回動させ、２台の船外機を夫々のスイベル軸の周りに同一の方向に連動して回動させるものである。特許文献１に示された従来の船舶の操舵装置の場合、ステアリングホイールの操作に応じて船外機を回動させるためのアクチュエータとして、油圧シリンダを用いた機構を採用することができる。
【０００３】
又、従来、船舶の操舵装置に於いて、電動モータを用いて船外機をスイベル軸を中心として回転させて船舶を操舵するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に示された従来の装置は、１台の船外機をスイベル軸の周りに回転させるための電動アクチュエータと、ステアリングホイールの回転角及び回転方向を検出する舵輪センサと、この舵輪センサからの出力信号に基づいて電動アクチュエータを制御するコントローラとを備えている。特許文献２に示された従来の船舶の操舵装置の場合、ステアリングホイールと船外機を駆動する電動アクチュエータとは、ケーブルを介して電気的にのみ接続されている。
【０００４】
更に、従来、複数の推進ユニットを搭載した船舶に於いて、複数の推進ユニットの推力方向が互いに異なる角度となるように制御し、夫々の推進ユニットの推力方向の合成ベクトルによる推進力により船舶の横移動等を可能とした多機掛け操舵装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に示された従来の装置は、夫々の推進ユニットを舵取り動作させる操作用駆動部と、夫々の推進ユニットを何れかのシフト位置に駆動するシフト駆動部と、中立位置を中心として任意の方向にマニュアル操作される一つの操作スティックと、操作スティックの操作位置に対応する信号に基づいて夫々の駆動部の電動モータを制御する制御部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７３４０４１号公報
【特許文献２】特許第２９５９０４４号公報
【特許文献３】特開２０００−３１３３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示された従来の多機掛け操舵装置は、前述したように船外機を回動させるためのアクチュエータを油圧シリンダにより構成することができる。しかし、油圧シリンダを用いる場合、操舵装置の周辺には油圧シリンダのための油圧配管スペースが必要となり、且つ構造が複雑となる課題を有する。
【０００７】
又、特許文献３に示された従来の多機掛け操舵装置は、各々の推進ユニットの舵角を夫々独立して自在に制御し得るように構成されており、従って、夫々の推進ユニットを構成する駆体間に干渉が生じる場合が発生し、アクチュエータの故障、躯体の損傷するという課題がある。
【０００８】
前述の夫々の推進ユニットの駆体が干渉するに至る角度は、推進ユニットを構成する船外機等の大きさ、形状、取り付け位置等に依存する。従って、前述の干渉が生じないようにするには、船外機等の推進ユニットの機種毎、若しくは推進ユニットを船舶へ取り付ける作業毎に、夫々の推進ユニットの取り付け位置や舵角の制御範囲を調整する必要である。若し、推進ユニットの船舶への取り付け毎に夫々の推進ユニットの取り付け位置や舵角の制御範囲を調整することが出来ない場合、互いの推進ユニットの駆体が絶対に干渉しないように夫々の推進ユニットを配置しようとすると、船尾の全幅の広い船体が必要となる。
【０００９】
尚、特許文献１に示された従来の多機掛け操舵装置の場合は、その構造上、前述の夫々の船外機の駆体が干渉することはないが、特許文献３に示された従来の装置の場合、特許文献１に示された従来の装置に於けるタイロッドのようなリンク機構により夫々の推進ユニットを連結することはできない。
【００１０】
この発明は、従来の船舶の操舵装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、推進手段が他の推進手段等により干渉を生じることなく転回し得るようにした船舶の操舵装置を提供することを目的としてものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による船舶の操舵装置は、船体に設置された推進手段をスイベル軸を中心として転回させることにより操舵するようにした船舶の操舵装置であって、操縦者のステアリング操作による操舵角に基づいて前記推進手段を転回させる制御転回角を算出する制御部と、前記制御部により算出された前記制御転回角に基づいて前記推進手段を転回させる転回装置とを備え、前記制御部は、前記船舶の機種と、前記推進手段の機種と、前記推進手段が複数基設置されている場合に隣接する推進手段の実転回角と、前記推進手段が複数基設置されている場合に自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離と、前記推進手段の前記船体への設置位置とのうちの少なくとも一つの実態認識に基づいて前記推進手段の転回を制限する転回制限角を選定し、前記選定した転回制限角を超えて前記推進手段が転回しないように前記転回装置を制御することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に於いて、推進手段とは、船外機若しくはスターンドライブ等の、船舶を推進させる手段を意味し、スクリュー方式のみならずジェット水流方式をも含む。
【発明の効果】
【００１３】
この発明による船舶の操舵装置によれば、制御部は、船舶の機種と、推進手段の機種と、推進手段が複数基設置されている場合に隣接する推進手段の実転回角と、推進手段が複数基設置されている場合に自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離と、推進手段の船体への設置位置とのうちの少なくとも一つの実態認識に基づいて推進手段の転回を制限する転回制限角を選定し、前記選定した転回制限角を超えて前記推進手段が転回しないように転回装置を制御するように構成されているので、船舶若しくは推進手段の実態に対応して可変に転回制限角を設定することができ、推進手段を他の推進手段若しくは他の構造体等により干渉を生じることなく転回させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける船外機の転回方向と転回角の関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性記憶手段に記憶されている転回制限角特性マップの構成を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）左舷機用マップの内容を示す表である。
【図６】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）左舷機用マップの内容を示すグラフである。
【００１５】
【図７】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）左舷機用マップの内容を示す表である。
【図８】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）左舷機用マップの内容を示すグラフである。
【図９】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）右舷機用マップの内容を示す表である。
【図１０】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）右舷機用マップの内容を示すグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）右舷機用マップの内容を示す表である。
【図１２】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）右舷機用マップの内容を示すグラフである。
【００１６】
【図１３】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）中央機用マップの内容を示す表である。
【図１４】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（右舷方向）中央機用マップの内容を示すグラフである。
【図１５】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）中央機用マップの内容を示す表である。
【図１６】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角（左舷方向）中央機用マップの内容を示すグラフである。
【図１７】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性の選択動作を説明するフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性のダウンロードを説明するフローチャートである。
【００１７】
【図１９】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於けるスイベル軸間距離の記憶動作を説明するフローチャートである。
【図２０】この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角演算動作を示すフローチャートである。
【図２１】この発明の実施の形態２による船舶の操舵装置を示す構成図である。
【図２２】この発明の実施の形態３による船舶の操舵装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置の構成図である。図１に示す船舶の操舵装置は、３台の船外機による３機掛けシステムの例を示している。図１に於いて、船舶の船体１２には、左舷側船尾に設置された左舷側船外機１と、右舷側船尾に設置された右舷側船外機２と、左舷側船外機１と右舷側船外機２との中間部の船尾に設置された
中央船外機３とが設置されている。左舷側船外機１と右舷側船外機２と中央船外機３は、夫々同一構成の船外機であり、夫々船舶の推進装置を構成している。尚、夫々の船外機は同一構成ではなく、例えば夫々の船外機のエンジンの排気量が異なっていてもよい。
【００１９】
左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３は、夫々、鉛直に設置されたスイベル軸５を中心として左舷方向（時計方向）及び右舷方向（半時計方向）に自在に回動することができるように船体１２の船尾に設置されている。左舷側転回装置１５は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、左舷側船外機１をそのスイベル軸５を中心として転回させる。右舷側転回装置１６は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、右舷側船外機２をそのスイベル軸５を中心として転回させる。中央転回装置１７は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、中央船外機３をそのスイベル軸５を中心として転回させる。
【００２０】
左舷側転回角検出センサ１８は、スイベル軸５を中心とする左舷側船外機１の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する左舷側転回角信号を発生して制御部１４に入力する。右舷側転回角検出センサ１９は、スイベル軸５を中心とする右舷側船外機２の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する右舷側転回角信号を発生して制御部１４に入力する。中央転回角検出センサ２０は、スイベル軸５を中心とする中央船外機１の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する中央転回角信号を発生して制御部１４に入力する。
【００２１】
操舵角検出手段１３は、操縦者が操作するステアリングホイール１１の操舵角をステアリングコラム１０を介して検出し、その検出した操舵角に相当する操舵角信号を発生して制御部１４に入力する。又、制御手段１４は、転回制限角特性選択手段２５と転回制限角特性ダウンロード手段２６とスイベル軸間距離指示手段２７とを備えた外部ツール２８からの信号が入力される。尚、外部ツール２８の詳細については後述する。
【００２２】
図２は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける船外機の転回方向と転回角の関係を示す説明図である。図２に示すように、後述する目標転回角、制御転回角、転回角制限特性、実転回角、等の転回方向と転回角の関係は、スイベル軸５を中心とする船外機２１の右舷方向転回を正、左舷方向転回を負として表現する。船外機２１は、後述する転回制限角による制限が加えなければ、「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］の範囲で転回するように構成されている。これは図１に示す左舷側船外機１、右舷側船外機２、中央船外機３についても同様である。
【００２３】
次に、制御部１４の構成について説明する。図３は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける制御部の構成を示すブロック図である。図３に於いて、制御部１４は、目標転回角設定手段２９と、転回角制御手段３０と、転回角制限手段３１と、転回制限角特性記憶手段３２と、スイベル軸間距離記憶手段３３と、船外機状態認識手段３４とを備える。
【００２４】
目標転回角設定手段２９は、操舵角検出手段１３から入力された操舵角信号に基づいて、左舷側船外機１のための左舷側目標転回角と、右舷側船外機２のための右舷側目標転回角と、中央船外機３のための中央目標転回角とを、夫々演算により算出して設定する。
【００２５】
転回角制御手段３０は、左舷側転回角検出センサ１８が検出した左舷側船外機1の転回
角と前述の左舷側目標転回角とに基づいて左舷側船外機１のための制御転回角を演算し、更に、右舷側転回角検出センサ１９が検出した右舷側船外機２の転回角と前述の右舷側目標転回角とに基づいて右舷側船外機2のための制御転回角を演算し、更に、中央転回角検
出センサ２０が検出した中央船外機２の転回角と前述の中央目標転回角とに基づいて中央
船外機2のための制御転回角を演算して夫々の値を算出する。
【００２６】
転回角制限手段３１は、転回制限角特性記憶手段３２から読み出した後述する転回制限角特性マップと、隣接機の実転回角と、スイベル軸間距離記憶手段３３から読み出した隣接機とのスイベル軸間距離とに基づいて、左舷側船外機１の転回角を制限するための転回制限角と、右舷側船外機２の転回角を制限するための転回制限角と、中央船外機３の転回角を制限するための転回制限角とを演算により夫々算出し、この算出した夫々の転回制限角により制限した後の左舷側船外機１ようの制御転回角と右舷側船外機２用の制御転回角と中央船外機３用の制御転回角と基づき、左舷側転回装置１５と右舷側転回装置１６と中央転回装置１７とを夫々駆動して、夫々対応する左舷側船外機１と右舷側船外機２と中央船外機３とを転回させる。
【００２７】
転回制限角特性記憶手段３２は、後述する転回制限角特性マップを記憶している。スイベル軸間距離記憶手段３３は、隣接する船外機とのスイベル軸５間の距離を、搭載している船外機の基数に応じて記憶している。船外機状態認識手段３４は、船外機の搭載数、各船外機毎の船体に対する搭載位置（左舷側、右舷側、中央、等）の状態を認識する。
【００２８】
次に、前述の転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている転回制限角特性マップの構成について説明する。図４は、転回制限角特性記憶手段に記憶されている転回制限角特性マップの構成を示す説明図である。図４に於いて、転回制限角特性パッケージＡは、船舶の機種Ａ用に設定され、転回制限角特性パケージＺは船舶の機種Ｚ用に設定されている。実際には必要に応じて想定される任意の船舶の機種に対応した任意の数の転回制限角特性パッケージが転回制限角特性記憶手段３２に記憶されているが、図４では、例示としてそのうちの転回制限角特性マップＡと転回制限特性パッケージＺの２つのみを示している。
【００２９】
尚、転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている転回制限角特性パッケージは、船舶の機種毎に設定される代わりに、船外機の機種毎、又は船舶の機種と船外機の機種との組み合わせ毎に対応して設定されていても良い。
【００３０】
転回制限角特性パッケージＡ、及び転回制限角特性パッケージＺは、転回制限角（右舷方向）左舷機用マップＬ１と転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２とからなる左舷側船外機１用の一組のマップと、転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１と転回制限角（左舷方向）右舷機用マップＲ２とからなる右舷側船外機２用の一組のマップと、転回制限角（右舷方向）中央機用マップＳ１と転回制限角（左舷方向）中央機用マップＳ２とからなる中央船外機３用の一組のマップと、更に、転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１と転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２とからなる一機掛け用の一組のマップとを備える。
【００３１】
即ち、換言すれば、夫々の船舶機種に対応した転回制限角特性パッケージＡ、Ｂは、夫々、右舷方向転回に用いる転回制限角のマップと左舷方向転回に用いる転回制限角のマップとを一組とし、その組を、「一機掛け用」、「左舷側船外機用」、「中央船外機用」、「右舷側船外機用」に夫々備えている。従って、一つの船舶機種に対応した転回制限角特性パッケージは、全体として８種類の転回制限角特性マップを１パッケージとして備えている。
【００３２】
次に、前述の８種類の転回制限角特性マップについて個々に説明する。夫々の転回制限角特性マップは、隣接機実転回角をＸ軸とし、転回制限角をＹ軸とし、スイベル軸間の距離をＺ軸とする３次元マップにより構成されている。
【００３３】
先ず、左舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップについて説明する。図５は
、左舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの一つである転回制限角（右舷方向）左舷機用マップＬ１の内容を示す表である。図６は、その転回制限角（右舷方向）左舷機用マップＬ１の内容を示すグラフである。
【００３４】
図５及び図６に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、左舷側船外機１に対する隣接機、つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、左舷側船外機１のスイベル軸５と中央船外機３のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００３５】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、左舷側船外機１を中央船外機３の転回と干渉しない範囲で右舷方向に転回させるために、左舷側船外機１の右舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００３６】
例えば、図５及び図６に於いて、左舷側船外機１と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離が「３００」［ｍｍ］である場合に、隣接機実転回角つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］であれば、左舷側船外機１の右舷方向の転回制限角は「２６」［ｄｅｇ］となり、左舷側船外機１は、スイベル軸５を中心として右舷方向に「２６」［ｄｅｇ］を越えて転回することができないことになる。
【００３７】
図７は、左舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの他の一つである転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２の内容を示す表である。図８は、その転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２の内容を示すグラフである。図７及び図８に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、左舷側船外機１に対する隣接機、つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、左舷側船外機１のスイベル軸５と中央船外機３のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００３８】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、左舷側船外機１を中央船外機３の転回と干渉しない範囲で左舷方向に転回させるために、左舷側船外機１の左舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００３９】
図７及び図８から明らかなように、左舷側船外機１の左舷方向の転回は、隣接機である中央船外機３による干渉を受けないので、左舷方向の転回制限角は、隣接機実転回角及びスイベル軸間の距離の如何にかかわらず全て最大左舷方向転回角である「−６０」［ｄｅｇ］に設定されている。
【００４０】
次に、右舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップについて説明する。図９は、右舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの一つである転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１の内容を示す表である。図１０は、その転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１の内容を示すグラフである。図９及び図１０に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、右舷側船外機２に対する隣接機、つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、右舷側船外機２のスイベル軸５と中央船外機３のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００４１】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、右舷側船外機２を中央船外機３の転回と干渉しない範囲で右舷方向に転回させるために、右舷側船外機２の右舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００４２】
図９及び図１０から明らかなように、右舷側船外機２の右舷方向の転回は、隣接機である中央船外機３による干渉を受けないので、右舷方向の転回制限角は、隣接機実転回角及びスイベル軸間の距離の如何にかかわらず全て最大右舷方向転回角である「６０」［ｄｅｇ］に設定されている。
【００４３】
図１１は、右舷側船外機１に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの他の一つである転回制限角（左舷方向）右舷機用マップＲ２の内容を示す表である。図１２は、その転回制限角（左舷方向）右舷機用マップＲ２の内容を示すグラフである。図１１及び図１２に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、右舷側船外機２に対する隣接機、つまり中央船外機３の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、右舷側船外機２のスイベル軸５と中央船外機３のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００４４】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値と、Ｚ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、右舷側船外機２を中央船外機３の転回と干渉しない範囲で左舷方向に転回させるために、右舷側船外機２の左舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００４５】
例えば、図１１及び図１２に於いて、右舷側船外機２と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離が「２００」［ｍｍ］である場合に、隣接機実転回角つまり中央船外機３の実転回角が「−２０」［ｄｅｇ］であれば、右舷側船外機２の転回制限角は「−３４」［ｄｅｇ］となり、右舷側船外機２は、スイベル軸５を中心として左舷方向に「−３４」［ｄｅｇ］を越えて転回することができないことになる。
【００４６】
次に、中央船外機３に用いる一組の転回制限角特性マップについて説明する。図１３は、中央船外機３に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの一つである転回制限角（右舷方向）中央機用マップＳ１の内容を示す表である。図１４は、その転回制限角（右舷方向）中央機用マップＳ１の内容を示すグラフである。図１３及び図１４に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、中央船外機２が右舷方向に転回する場合にその転回に影響を及ぼす可能性のある隣接機、つまり右舷側船外機２の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されており、Ｚ軸の「スイベル軸間」には、中央船外機３のスイベル軸５と右舷側船外機２のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００４７】
Ｙ軸には、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、中央船外機３を右舷側船外機２の転回と干渉しない範囲で右舷方向に転回させるために、中央船外機２の右舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００４８】
例えば、図１３及び図1４於いて、中央船外機３と右舷側船外機２とのスイベル軸５間
の距離が「３００」［ｍｍ］である場合に、隣接機実転回角つまり右舷側船外機２の実転回角が「４０」［ｄｅｇ］であれば、中央船外機３の転回制限角は「５６」［ｄｅｇ］となり、中央船外機３は、スイベル軸５を中心として左舷方向に「５６」［ｄｅｇ］を越えて転回することができないことになる。
【００４９】
図１５は、中央船外機３に用いる一組の転回制限角特性マップのうちの他の一つである転回制限角（左舷方向）中央機用マップＳ２の内容を示す表である。図１６は、その転回制限角（左舷方向）中央機用マップＳ２の内容を示すグラフである。図１５及び図１６に於いて、Ｘ軸の「隣接機実転回角」には、中央船外機２が左舷方向に転回する場合にその転回に影響を及ぼす可能性のある隣接機、つまり左舷側船外機１の実転回角が「１０」［ｄｅｇ］間隔で「−６０」［ｄｅｇ］〜「６０」［ｄｅｇ］まで設定されている。Ｚ軸の「スイベル軸間」には、中央船外機３のスイベル軸５と左舷側船外機１のスイベル軸５との距離が「１００」［ｍｍ］間隔で「１００」［ｍｍ］〜「６００」［ｍｍ］まで設定されている。
【００５０】
Ｙ軸の値は、Ｘ軸の隣接機実転回角の値とＺ軸のスイベル軸間の距離の値とに基づいて転回制限角［ｄｅｇ］が設定されている。このＹ軸の転回制限角は、中央船外機３を左舷側船外機１の転回と干渉しない範囲で左舷方向に転回させるために、中央船外機３の左舷方向の転回角を制限するための角度である。
【００５１】
例えば、図１５及び図1６於いて、中央船外機３と左舷側船外機２とのスイベル軸５間
の距離が「６００」［ｍｍ］である場合に、隣接機実転回角つまり右舷側船外機２の実転回角が「−３０」［ｄｅｇ］であれば、中央船外機３の転回制限角は「−５２」［ｄｅｇ］となる。従って、中央船外機３は、スイベル軸５を中心として左舷方向に「−５２」［ｄｅｇ］を越えて転回することができないことになる。
【００５２】
次に、一機掛け用の一組のマップである転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１と転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２とについて説明する。これらのマップは、図示していないが、一機掛けの場合は隣接船外機が存在しないので、右舷方向転回及び左舷方向向転回の何れも、その転回制限角は、船舶の機種、若しくは船外機の機種により定まる最大転回角に設定されている。例えば、右舷方向の転回制限角は「６０」［ｄｅｇ］、左舷方向の転回制限角は「−６０」［ｄｅｇ］に夫々設定されている。
【００５３】
尚、一機掛け用の一組のマップのうちの一方である転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１の転回制限角の値は、前述の転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１の転回制限角の値と同一の特性を備え、更に、一機掛け用の一組のマップのうちの他方である転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２の転回制限角の値は、前述の転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２の転回制限角の値と同一の特性を備えているので、夫々これらのマップを流用することが可能である。その場合、前記の転回制限角特性パッケージの記憶領域をシュリンクすることができる。
【００５４】
次に、図１において、外部ツール２８は、制御部１４に接続される。外部ツール２８は、ノートパソコン等で構成されており、転回制限角特性選択手段２５と、転回制限角特性ダウンロード手段２６と、スイベル軸間距離指示手段２７とを有している。外部ツール２８と制御部１４との接続手段は、シリアル通信により行なわれる。若し、ＣＡＮバスにより接続可能であれば、ＣＡＮ接続としても良い。
【００５５】
以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於いて、次に動作を説明する。図１に於いて、例えばボードビルダー若しくはディラーの作業者は、先ず外部ツール２８を操作し、外部ツール２８に於ける転回制限角選択手段２５から転回制限角特性選択指示コマンドを制御部１４へ送信する。
【００５６】
ここに、転回制限角特性選択指示コマンドとは、具体的には前述の転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている転回制限角特性パッケージのうち何れのパッケージを選択する
かの指示であり、夫々の船舶の機種若しくは船外機の機種に対応する複数の転回制限角特性パッケージのうち何番目かのパッケージを選択する数値等により構成される。
【００５７】
図１７は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性の選択動作を説明するフローチャートである。制御部１４では、図１７に示す転回角制限特性選択のルーチンを、後述する図２０に示す転回制限角演算ルーチンの実行前の初期化処理時、又は、図２０のルーチンの実行中に、外部ツール２８から転回制限角特性選択指示コマンドを受信した際に実行する。
【００５８】
図１７に示す処理ルーチンは、先ずステップＳ２１０からその処理を開始する。今、例えば、外部ツール２８に於ける転回制限角選択手段２５から転回制限角特性選択指示コマンドとして、第１番目の転回制限角特性パッケージを示す数値が制御部１４へ送信されたとすると、制御部１４ではステップＳ２１０に於いてその転回制限角特性指示を検知する。
【００５９】
次に、ステップＳ２２０に於いて、回制限角特性記憶手段３２の最も小さいアドレスに格納されている転回角制限特性パッケージ、例えば転回制限角特性パッケージＡを選択し、ステップＳ２３０にて転回制限角特性選択ルーチンが終了し、元の処理位置に戻る。
【００６０】
尚、前述の転回制限角特性選択の指示は、制御部１４と外部ツール２８との間で相互に情報を交換することにより行われるものであっても良い。即ち、具体的には、外部ツール２８が制御部１４に対して、「転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている全パッケージの読み出し」コマンドを送出し、制御部１４は「転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている全パッケージ」を外部ツール２８へ返信する。
【００６１】
返信された転回制御角特性パッケージには文字列で表される機種ヘッダ、例えば「機種Ａ」というヘッダが付属しており、外部ツール２８は、その機種ヘッダを画面に表示する。ユーザである船舶の操船者等は、その表示された機種名を選択することによって、その船舶の機種に合致した転回制限角特性パッケージを得る等の、簡便なユーザインタフェースを提供することができる。外部ツール２８は、ユーザにより選択された機種名を、先に読み出した順序番号に変換して制御部１４に指示し、制御部１４ではその指示に基づき転回制限角特性パッケージを選択するものである。
【００６２】
次に、制御部１４に於ける転回制限角特性のダウンロードについて説明する。図１８は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角特性のダウンロードを説明するフローチャートである。制御部１４では、図１８に示す処理を、後述する図２０に示す処理の実行前の初期化処理時、又は、図２０の処理の実行中に、外部ツール２８から転回制限角特性ダウンロードコマンドを受信した際に実行する。
【００６３】
図１８に示す処理ルーチンは、先ずステップＳ３１０からその処理が開始される。ステップＳ３１０に於いて、制御部１４では外部ツール２８に於ける転回制限角特性ダウンロード手段２６からの転回制限角特性ダウンロード指示を受信することにより、転回制限角特性パッケージのダウンロードを行う。
【００６４】
ここに、転回制限角特性ダウンロード指示とは、具体的には、制御部１４の所定の記憶部の内容を指定した転回制限角特性パッケージの内容に書き換えを指示するコマンド、又は、全パッケージの内容の書き換えを指示するコマンドである。例えば、外部ツール２８が保持している、船舶若しくは船外機の新機種に対応する転回制限角特性パッケージを外部ツール２８上でユーザが選択すると、外部ツール２８は制御部１４に対して、その選択された新機種に対応する転回制限角特性パッケージのダウンロードを指示する。
【００６５】
制御部１４では、予め確保されている転回制限角特性記憶手段３２中にパッケージ記憶領域の空きがあれば、その記憶領域に指示された機種の転回制限角特性パッケージの内容を記憶し、若し記憶領域に空きが無ければ拒否応答を外部ツール２８に送信する。この記憶領域は、不揮発性メモリにより構成されている。
【００６６】
尚、拒否応答した後の処理は特に図示しないが、例えば、拒否応答を制御部１４から受けたとき、外部ツール２８から特定の転回制限角特使パッケージを指定して消去させる消去コマンドを制御部１４へ送信し、制御部１４ではその消去コマンドを受けてその指定された転回制限角特性パッケージを消去し、前述の指示された機種の転回制限角特性パッケージを記憶する記憶領域を用意する等の処理が考えられる。
【００６７】
次にステップＳ３２０では、ステップＳ３１０にてダウンロードされた転回制限角特性パッケージの内容を、制御部１４に於ける転回制限角特性記憶手段３２の空いているパッケージ記憶領域、又は前述の消去コマンドを受けて用意された記憶領域に記憶処理する。次にステップＳ３３０にて転回制限角特性ダウンロードルーチンが終了し、元の処理位置に戻る。
【００６８】
次に、制御部１４に於けるスイベル軸間距離の記憶動作について説明する。図１９は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於けるスイベル軸間距離の記憶動作を説明するフローチャートである。制御部１４では、図１９に示す処理を、後述する図２０に示す処理の実行前の初期化処理時、又は、図２０の処理の実行中に、外部ツール２８から転回制限角特性ダウンロードコマンドを受信した際に実行する。
【００６９】
図１９に示す処理ルーチンは、先ずステップＳ３１０からその処理が開始される。ステップＳ３１０では、外部ツール２８に於けるスイベル軸間距離指示手段２７からスイベル軸間距離記憶指示を受信する。
【００７０】
ここに、スイベル軸間距離記憶指示とは、具体的には、制御部１４に於けるスイベル軸間距離記憶手段３３に記憶されているスイベル軸間距離御の中の、第ｘ番エンジンと第ｙ番エンジンとの間のスイベル軸５間の距離を示す数値である。例えば、船外機の搭載基数が３機の場合、第１番目の数値は、左舷が船外機１と中央船外機３のスイベル軸５間の距離、第２番目の数値は、中央船外機３と右舷側船外機２のスイベル軸５間の距離である。
【００７１】
制御部１４では、ステップＳ４１０にて外部ツール２８からのスイベル軸間距離記憶指示を検知し、次にステップＳ４２０にて指示されたスイベル軸間距離を実際に記憶領域に記憶処理する。次に、ステップＳ４３０にてスイベル軸間距離記憶ルーチンが終了し、元の処理位置に戻る。
【００７２】
次に、制御部１４に於ける転回制限角演算動作について説明する。図２０は、この発明の実施の形態１による船舶の操舵装置に於ける転回制限角演算動作を示すフローチャートである。制御部１４では、所定周期毎に図２０に示す処理ルーチンを実行する。図２０に示す処理ルーチンは、ステップＳ１１０から処理が開始される。図２０に於いて、先ず、ステップＳ１１では船外機状態を認識する。ここで、船外機状態とは、船体１２の船尾に設置されている船外機の搭載数、及び、船外機毎の船体１２に対する搭載位置（左舷側、右舷側、中央、等）、及び、スイベル軸間距離を示す。
【００７３】
船舶の操縦者が、ステアリングホイール１１を任意の方向に任意の角度転回すると、その操作されたステアリングホイール１１の転回方向と転回角度が、ステアリングコラム１０を介して操舵角検出手段１３により検出され、その検出値に対応した操舵角信号が電圧
値若しくはパルス値等として、操舵角検出手段１３から制御部１４に入力される。ステップＳ１２０に於いて、制御部１４はその入力された操舵角信号に基づいて操舵角信号を検知する。
【００７４】
次にステップＳ１３０では、検知した操舵角信号から得た操舵角に基づいて船外機の目標転回角［ｄｅｇ］)を演算する。前述したように、操舵角信号はステアリングホイール
１１の転回方向及び転回角に対応した電圧値、若しくはパルス値等により構成されているので、「操舵角信号―目標転回角特性マップ」（図示せず）等を用いて、操舵角信号に対応した左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３の夫々の目標転回角を演算する。
【００７５】
尚、この発明の実施の形態１では、制御部１４にて目標転回角の演算を実行しているが、操舵角検出手段１３を電子制御ユニットとした場合、目標転回角設定手段（操舵角検知部及び目標転回角演算部を含む）を操舵角検出手段１３に含めた構成とし、この操舵角検出手段１３により目標転回角の演算を実行しても良い。この場合、ステップＳ１３０は、操舵角検出手段１３により演算した目標転回角をＣＡＮ通信等により制御部１４にて受信する受信処理となる。
【００７６】
ステップＳ１４０では、左舷側船外機１の実転回角を左舷側転回角センサ１８により検知し、右舷側船外機２の実転回角を左舷側転回角センサ１８により検知し、中央船外機３の実転回角を中央転回角センサ２０により検知する。
【００７７】
次に、ステップＳ１５０に於いて、制御部１４は、ステップＳ１３０にて得た夫々の船外機１、２、及び３の目標転回角と、夫々の転回角センサ１８、１９、及び２０から得た夫々の船外機の実回転角とから、左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３の制御転回角を夫々演算する。
【００７８】
次に、ステップＳ１６０に於いて、制御部１４は、転回制限角の演算、及び、その演算結果に基づいた制御転回角の制限を行う。即ち、先ず、船外機状態認識手段３４から前述のステップＳ１１０にて既に得ている夫々の船外機毎の船体１２に対する搭載位置（左舷側、右舷側、中央）に基づいて、制御対象の船外機の搭載位置に対応するマップを、前述の図１８の処理ルーチンにより制御部に記憶されている転回制限角特性パッケージから選択する。
【００７９】
具体的には、前述したようにこの発明の実施の形態１では、転回制限角特性パッケージＡが制御部１４の所定の記憶部にダウンロードされて記憶されているので、その転回制限角特性パッケージＡから、左舷側船外機１に対しては図４に示す転回制限角（右舷方向）左舷機用マップＬ１と転回制限角（左舷方向）左舷機用マップＬ２を選択し、右舷側船外機２に対しては転回制限角（右舷方向）右舷機用マップＲ１と転回制限角（左舷方向）右舷機用マップＲ２とを選択し、中央船外機３に対しては転回制限角（右舷方向）中央機用マップＳ１と転回制限角（左舷方向）中央機用マップＳ２とを選択する。
【００８０】
同様に、前述の船外機状態認識手段３４から得ている制御対象の夫々の船外機の搭載位置から、左舷側船外機１と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離、及び右舷側船外機２と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離を、前述のスイベル軸間距離記憶手段３３に記憶されているスイベル軸間距離から選択する。
【００８１】
次に、前述のステップＳ１４０にて検知した左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３の夫々の実転回角と、前述のスイベル軸間距離記憶手段３３に記憶されているスイベル軸間距離から選択した左舷側船外機１と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離
、及び右舷側船外機２と中央船外機３とのスイベル軸５間の距離とを引数として、前述の選択された夫々の転回制限角特性マップから夫々の船外機に対する転回制限角を演算する。
【００８２】
夫々の転回制限角特性マップＬ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｓ１、Ｓ２からの具体的な転回制限角の演算については、前述の図５乃至図１６により説明したので、ここでの説明は省力する。
【００８３】
制御部１４は、前述の演算から得た夫々の船外機に対する転回制限角に基づいて、前述のステップＳ１６０にて得た夫々の船外機の制御転回角を制限する。具体的には、左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３の夫々について、右舷方向の転回（０〜６０［ｄｅｇ］）の場合には、［転回制限角（右舷方向）＞制御転回角］であれば、転回制限角（右舷方向）により制限されることなく制御転回角に対応した右舷方向への転回が可能であり、［転回制限角（右舷方向）＜制御転回角］であれば、［制御転回角＝転回制限角（右舷方向）］とし転回制限角（右舷方向）を超えて右舷方向に転回できないように転回が制限される。
【００８４】
一方、左舷方向の転回（０〜−６０［ｄｅｇ］）の場合には、［転回制限角（左舷方向）＞制御転回角］であれば、［制御転回角＝転回制限角（左舷方向方向）］とし転回制限角（左舷方向）を超えて左舷方向に転回できないように転回が制限され、［転回制限角（左舷方向）＜制御転回角］であれば、転回制限角（左舷方向）により制限されることなく制御転回角に対応した左舷方向への転回を可能とするものである。
【００８５】
前述のステップＳ１３０〜ステップＳ１６０の処理は、船外機状態認識手段３４から得ている船外機の位置と基数分繰り返す（図示せず）ものであり、この発明の実施の形態１の場合は、３機掛けであり、左舷側船外機１、右舷側船外機２、中央船外機３夫々について行われるので３回繰り返される。
【００８６】
前述のようにして求めた左舷側船外機１用の制御転回角、右舷側船外機２用の制御転回角、及び中央船外機３用の制御転回角に夫々相当する制御指令が、制御部１４から左舷側転回装置１５、右舷側転回装置１６、及び中央転回装置１７に与えられる。制御部１４からの制御指令を受けた左舷側転回装置１５、右舷側転回装置１６、及び中央転回装置１７は、夫々の制御指令に基づいて、ステアリングアーム２２を駆動してスイベル軸５を転回させ、左舷側船外機１、右舷側船外機２、及び中央船外機３を夫々スイベル軸５を中心として左舷方向若しくは右舷方向に転回制御する。その結果、船体１２は、操船者の操作するステアリングハンドル１１の操舵角に従って操舵されることになる。
【００８７】
実施の形態２．
図２１は、この発明の実施の形態２による船舶の操舵装置を示す構成図である。この実施の形態２による船舶の操舵装置は、船外機が１基のみ船体１２の船尾に設置されている、所謂、一機掛けの構成に対応したものである。
【００８８】
図２１に於いて、船外機２１は、鉛直に設置されたスイベル軸５を中心として左舷方向（時計方向）及び右舷方向（半時計方向）に自在に回動することができるように船体１２の船尾の中央部に設置されている。転回装置２４は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、船外機２１をスイベル軸５を中心として転回させる。転回角検出センサ２３は、スイベル軸５を中心とする船外機２１の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する回角信号を発生して制御部１４に入力する。その他の構成は、実施の形態１に於ける図１と同様である。
【００８９】
一機掛けの場合は隣接機がないので、船外機２１は、常に、操舵機構の最大制限角、例えば「６０」［ｄｅｇ］及び「−６０」［ｄｅｇ］の範囲で転回可能である。従って、前述の実施の形態１に於ける転回制限角特性パッケージの転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２と、転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１の値は、実施の形態２に於ける操舵機構の最大制限角となる。
【００９０】
従って、制御部１４の転回制限角特性記憶手段３２に記憶されている転回制限角特性マップのうちから船舶の機種若しくは船外機の機種に対応した転回制限角特性パッケージが選択されてダウンロードされ、且つその転回制限角特性パッケージに於ける転回制限角（左舷方向）一機掛け用マップＴ２と、転回制限角（右舷方向）一機掛け用マップＴ１とが、用いられる。
【００９１】
この実施の形態２の場合、操舵角検出手段１３は舵輪センサとし、この舵輪センサからの信号の検知、及び目標転回角の演算は、制御部１４の目標転回角設定手段２９により行われる。
【００９２】
尚、転回制限角はマップでなく、左右方向各々の所定の値を用意するようにしても良い。又、操舵角検出手段１３は、舵輪センサとその検知を行う電子制御ユニットとしても良く、この場合は、目標転回角の演算はその電子制御ユニットが行う。更に、操舵角検出手段１３から制御部１４への信号線はＣＡＮ等の通信線としても良い。
【００９３】
実施の形態３．
図２２は、この発明の実施の形態３による船舶の操舵装置を示す構成図である。この実施の形態２による船舶の操舵装置は、２基の船外機が船体１２の船尾に設置された、所謂、二機掛けの構成に対応したものである。
【００９４】
図２２に於いて、左舷側船外機１は、鉛直に設置されたスイベル軸５を中心として左舷方向（時計方向）及び右舷方向（半時計方向）に自在に回動することができるように船体１２の船尾の左舷側に設置されている。左舷側転回装置１８は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、左舷側船外機１をスイベル軸５を中心として転回させる。右舷側船外機２は、鉛直に設置されたスイベル軸５を中心として左舷方向（時計方向）及び右舷方向（半時計方向）に自在に回動することができるように船体１２の船尾の右舷側に設置されている。右舷側転回装置１９は、ステアリングアーム２２を介してスイベル軸５を転回させることにより、右舷側船外機２をスイベル軸５を中心として転回させる。
【００９５】
左舷側転回角検出センサ１８は、スイベル軸５を中心とする左舷側船外機１の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する回角信号を発生して制御部１４に入力する。右舷側転回角検出センサ１９は、スイベル軸５を中心とする右舷側船外機２の転回角を検出し、その検出した転回角に相当する回角信号を発生して制御部１４に入力する。その他の構成は、実施の形態１に於ける図１と同様である。
【００９６】
二機掛けの場合は、３機掛けの場合に比して中央船外機がなく中央船外機のための演算が不要である点で異なるのみであり、その他の制御は前述の実施の形態１に於ける３機掛けの場合と同様である。
【００９７】
この発明による船舶の操舵装置は、以上述べた実施の形態１乃至３に限定されるものではなく、３機掛け以上の構成にも適用することができる。その場合は、三機掛けの場合に比して中央船外機の基数が増えるだけであり、その増えた中央船外機に対しては、中央船外機の転回制限角マップを使用することになる。
【００９８】
尚、以上の夫々の実施の形態では、予め設定されたパラメータとして、隣接する船外機の実転回角をＸ軸とし前記転回制限角をＹ軸とし自己の船外機に於ける前記スイベル軸と隣接する前記船外機に於ける前記スイベル軸との間の距離をＺ軸とする転回制限角特性マップを用いた場合について説明したが、予め設定されたパラメータとして、隣接する船外機の実転回角をＸ軸とし前記転回制限角をＹ軸とする転回制限角特性マップを用いるようにしても良い。
【００９９】
又、この発明の実施の形態１及び２による船舶の操舵装置では、夫々の船外機の転回制限角を、制御部の記憶手段に記憶した転回制限角特性つまり予め設定されたパラメータを用いて設定したが、自機が転回する方向の隣接機の実舵角を自機の転回制限角としても良い。例えば三機掛けの場合に、中央船外機３の実転回角が「−１０」［ｄｅｇ］であったとすれば、左舷側船外機１の右舷側への転回に対する転回制限角を「−１０」［ｄｅｇ］とし、左舷側船外機１を右舷側に「−１０」［ｄｅｇ］を超えて転回できないようにするものである。
【０１００】
又、この発明の実施の形態１乃至３では、転回制限角により制御転回角を制限するようにしたが、図２０に於けるステップＳ１６０にて行う転回制限角の演算を、ステップＳ１５０にて行う制御転回角の演算の前に実行し、転回制限角により目標転回角を制限するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 左舷側船外機 ２ 右舷側船外機
３ 中央船外機 ５ スイベル軸
１１ ステアリングホイール １２ 船体
１３ 操舵角検出手段 １４ 制御部
１５ 左舷側転回装置 １６ 右舷側転回装置
１７ 中央転回装置 １８ 左舷側転回角センサ
１９ 右舷側転回角センサ ２０ 中央転回角センサ
２１ 船外機 ２２ ステアリングアーム
２３ 転回角センサ ２４ 転回装置
２５ 転回制限角特性選択手段 ２６ 転回制限角特性ダウンロード手段
２７ スイベル軸間距離指示手段 ２８ 外部ツール
２９ 目標転回角設定手段 ３０ 転回角制御手段
３１ 転回角制限手段 ３２転回制限角特性記憶手段
３３ スイベル軸間距離記憶手段 ３４ 船外機状態認識手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体に設置された推進手段をスイベル軸を中心として転回させることにより操舵するようにした船舶の操舵装置であって、
操縦者のステアリング操作による操舵角に基づいて前記推進手段を転回させる制御転回角を算出する制御部と、前記制御部により算出された前記制御転回角に基づいて前記推進手段を転回させる転回装置とを備え、
前記制御部は、前記船舶の機種と、前記推進手段の機種と、前記推進手段が複数基設置されている場合に隣接する推進手段の実転回角と、前記推進手段が複数基設置されている場合に自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離と、前記推進手段の前記船体への設置位置とのうちの少なくとも一つによる識別に基づいて前記推進手段の転回を制限する転回制限角を選定し、前記選定した転回制限角を超えて前記推進手段が転回しないように前記転回装置を制御することを特徴とする船舶の操舵装置。
【請求項２】
前記転回制限角は、予め設定されたパラメータであることを特徴とする請求項１に記載の船舶の操舵装置。
【請求項３】
前記予め設定されたパラメータは、隣接する推進手段の実転回角をＸ軸とし前記転回制限角をＹ軸とする転回制限角特性マップであることを特徴とする請求項２に記載の船舶の操舵装置。
【請求項４】
前記予め設定されたパラメータは、隣接する推進手段の実転回角をＸ軸とし前記転回制限角をＹ軸とし自己の推進手段に於ける前記スイベル軸と隣接する前記推進手段に於ける前記スイベル軸との間の距離をＺ軸とする転回制限角特性マップであることを特徴とする請求項２に記載の船舶の操舵装置。
【請求項５】
前記制御部は、内容の異なる複数の前記転回制限角特性マップを記憶した記憶手段を備え、前記認識に基づいて前記複数の転回制限角特性マップのうちの一つを選択して前記転回制限角を設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の船舶の操舵装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、不揮発性メモリにより構成されていることを特徴とする請求項５に記載の船舶の操舵装置。
【請求項７】
前記転回制限角特性マップの選択は、前記制御部に接続された外部ツールからの指示に基づき行われることを特徴とする請求項５又は６に記載の船舶の操舵装置。
【請求項８】
前記複数の転回制限角特性マップのうち何れが選択されたかの情報を不揮発性メモリに保持することを特徴とする請求項５乃至７に記載の船舶の操舵装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記転回制限角特性マップを記憶した外部ツールに接続成され、前記外部ツールに記憶された前記転回制限角特性マップが記憶手段にダウンロードされ、前記ダウンロードされた前記転回制限角特性マップに基づいて前記転回制限角を設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１０】
前記転回制限角は、前記船体に対する自機の設置位置に基づいて選定されることを特徴とする請求項1乃至９のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１１】
前記船体に対する自機の設置位置は、前記制御部に接続された外部ツールからの指示に基づくものであることを特徴とする請求項１０に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１２】
前記船舶の機種と、前記推進手段の機種と、前記推進手段の前記船体への設置位置とのうちの少なくとも一つの識別は、前記船舶又は前記推進手段から通信により前記制御部へ伝達された識別信号に基づき行われることを特徴とする請求項１乃至１１のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１３】
前記自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離は、前記制御部の記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項１乃至１２のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記設定した転回制限角により前記制御転回角を制限することにより、前記推進手段が前記転回制限角を超えて転回しないように前記転回装置を制御することを特徴とする請求項1乃至１３のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記操縦者のステアリング操作による操舵角に基づいて算出した目標転回角と前記推進手段の実転回角とに基づいて前記制御転回角を算出するように構成されると共に、前記設定した転回制限角により前記算出した制御転回角を制限することにより、前記推進手段が前記転回制限角を超えて転回しないように前記転回装置を制御することを特徴とする請求項1乃至１３のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１６】
前記推進手段が複数基設置されている場合に、隣接する推進手段の実転回角を自機の転回制限角とすることを特徴とする請求項1に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１】
船体に設置された推進手段をスイベル軸を中心として転回させることにより操舵するようにした船舶の操舵装置であって、
操縦者のステアリング操作による操舵角に基づいて前記推進手段を転回させる制御転回角を算出する制御部と、前記制御部により算出された前記制御転回角に基づいて前記推進手段を転回させる転回装置とを備え、
前記制御部は、前記船舶の機種と、前記推進手段の機種と、前記推進手段が複数基設置されている場合に隣接する推進手段の実転回角と、前記推進手段が複数基設置されている場合に自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離と、前記推進手段の前記船体への設置位置とのうちの少なくとも一つによる識別に基づいて前記推進手段の転回を制限する転回制限角を選定し、前記選定した転回制限角を超えて前記推進手段が転回しないように前記転回装置を制御することを特徴とする船舶の操舵装置。
【請求項２】
前記転回制限角は、予め設定されたパラメータであることを特徴とする請求項１に記載の船舶の操舵装置。
【請求項３】
前記予め設定されたパラメータは、隣接する推進手段の実転回角をＸ軸とし前記転回制限角をＹ軸とする転回制限角特性マップであることを特徴とする請求項２に記載の船舶の操舵装置。
【請求項４】
前記予め設定されたパラメータは、隣接する推進手段の実転回角をＸ軸とし前記転回制限角をＹ軸とし自己の推進手段に於ける前記スイベル軸と隣接する前記推進手段に於ける前記スイベル軸との間の距離をＺ軸とする転回制限角特性マップであることを特徴とする請求項２に記載の船舶の操舵装置。
【請求項５】
前記制御部は、内容の異なる複数の前記転回制限角特性マップを記憶した記憶手段を備え、前記認識に基づいて前記複数の転回制限角特性マップのうちの一つを選択して前記転回制限角を設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の船舶の操舵装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、不揮発性メモリにより構成されていることを特徴とする請求項５に記載の船舶の操舵装置。
【請求項７】
前記転回制限角特性マップの選択は、前記制御部に接続された外部ツールからの指示に基づき行われることを特徴とする請求項５又は６に記載の船舶の操舵装置。
【請求項８】
前記複数の転回制限角特性マップのうち何れが選択されたかの情報を不揮発性メモリに保持することを特徴とする請求項５乃至７に記載の船舶の操舵装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記転回制限角特性マップを記憶した外部ツールに接続成され、前記外部ツールに記憶された前記転回制限角特性マップが記憶手段にダウンロードされ、前記ダウンロードされた前記転回制限角特性マップに基づいて前記転回制限角を設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１０】
前記転回制限角は、前記船体に対する自機の設置位置に基づいて選定されることを特徴とする請求項1乃至９のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１１】
前記船体に対する自機の設置位置は、前記制御部に接続された外部ツールからの指示に基づくものであることを特徴とする請求項１０に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１２】
前記船舶の機種と、前記推進手段の機種と、前記推進手段の前記船体への設置位置とのうちの少なくとも一つの識別は、前記船舶又は前記推進手段から通信により前記制御部へ伝達された識別信号に基づき行われることを特徴とする請求項１乃至１１のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１３】
前記自機のスイベル軸と隣接する推進手段のスイベル軸との間の距離は、前記制御部の記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項１乃至１２のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記設定した転回制限角により前記制御転回角を制限することにより、前記推進手段が前記転回制限角を超えて転回しないように前記転回装置を制御することを特徴とする請求項1乃至１３のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記操縦者のステアリング操作による操舵角に基づいて算出した目標転回角と前記推進手段の実転回角とに基づいて前記制御転回角を算出するように構成されると共に、前記設定した転回制限角により前記算出した制御転回角を制限することにより、前記推進手段が前記転回制限角を超えて転回しないように前記転回装置を制御することを特徴とする請求項1乃至１３のうち何れか一項に記載の船舶の操舵装置。
【請求項１６】
前記推進手段が複数基設置されている場合に、隣接する推進手段の実転回角を自機の転回制限角とすることを特徴とする請求項1に記載の船舶の操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
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【公開番号】特開２０１１−９３４９７（Ｐ２０１１−９３４９７Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５２００８（Ｐ２００９−２５２００８）
【出願日】平成２１年１１月２日（２００９．１１．２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２日（２００９．１１．２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
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