船舶用推進システムおよびそれを備えた船舶
【課題】構造が複雑になることを抑制しながら、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることが可能な船舶用推進システムを提供する。
【解決手段】この船舶用推進システムは、シフト状態および推進力を船外機３００に指示するための操作レバー１０２と、操作レバーの位置を検出する２つのレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄと、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、船外機３００のシフト状態および推進力を制御する船体ＥＣＵ１０４とを備えている。船体ＥＣＵ１０４は、２つのレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、２つの操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、それらの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定する。船体ＥＣＵ１０４は、目標回頭速度および目標進行速度が達成されるように、船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御する。
【解決手段】この船舶用推進システムは、シフト状態および推進力を船外機３００に指示するための操作レバー１０２と、操作レバーの位置を検出する２つのレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄと、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、船外機３００のシフト状態および推進力を制御する船体ＥＣＵ１０４とを備えている。船体ＥＣＵ１０４は、２つのレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、２つの操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、それらの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定する。船体ＥＣＵ１０４は、目標回頭速度および目標進行速度が達成されるように、船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の推進機のシフト状態を推進機に指示するための操作レバーを備えた船舶用推進システムおよびそれを備えた船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の推進機のシフト状態を推進機に指示するために操船者によって操作される操作レバーを備えた船舶用推進システムが知られている。推進機の一例は、船外機である。
このような船舶用推進システムは、たとえば、船体に取り付けられた２機の船外機を含む。２機の船外機は、タイバーにより互いに連結されており、同一の操舵角となるように構成されている。船舶用推進システムは、さらに、２機の船外機のそれぞれに対応した２つの操作レバーを含む。２つの操作レバーを操作することにより、２機の船外機のシフト状態およびスロットル開度を個別に調節することができる。さらに、２機の船外機は、１つのステアリングハンドルによって操舵することが可能に構成されている。
【０００３】
上記のような船舶用推進システムでは、たとえば船を離着岸させる場合などのように船の動きを細かくコントロールする場合には、操作が煩雑になる。すなわち、操船者は、ステアリングハンドルと、２つの操作レバーとの両方を微調整しなければならない。
離着岸の際の操船を容易にするために、船体にサイドスラスタ（横方向移動用の推進機）が備えられる場合がある。しかし、船舶用推進システムの構造が複雑になってしまうから、とくに小型の船舶には適していない。
【０００４】
特許文献１は、サイドスラスタを設けることなく、容易な操作で船の動きを細かくコントロールすることが可能な舶用推進システムを開示している。
この船舶用推進システムは、２機の船外機のそれぞれに対応した２つの操作レバーと、２つの操作レバーとは別個に設けられた十字キーとを含む。２つの操作レバーを操作することにより、船外機のシフト状態およびスロットル開度を個別に調節することが可能に構成されている。さらに、２機の船外機は、１つのステアリングハンドルによって操舵することが可能に構成されている。この船舶用推進システムは、操船支援モードを設定できるように構成されている。操船支援モードでは、十字キーを操作することにより、十字キーにより指示した方向に船体が移動するように、２機の船外機のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調整される。これにより、サイドスラスタを要することなく、容易な操作で船の動きを細かくコントロールできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２００００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の先行技術では、２つの操作レバーに加えて、十字キーを別途設ける必要があるので、船舶用推進システムの構造が複雑になってしまう。つまり、サイドスラスタを備えていないとはいえ、操作レバーおよびステアリングハンドルの他に十字キーという新たな操作系が追加されている。したがって、構造が複雑であり、かつ、操作系が増えているために操作もやや煩雑である。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、構造が複雑になることを抑制しながら、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることが可能な船舶用推進システムおよびそれを備えた船舶を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一の局面に係る実施形態は、操舵角を変化させることが可能なように船体に取り付けられるように構成された第１推進機および第２推進機と、前記第１推進機のシフト状態を、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示し、かつ、前記第１推進機の出力を指示するために操船者によって操作されるように構成された第１操作レバーと、前記第２推進機のシフト状態を、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示し、かつ、前記第２推進機の出力を指示するために操船者によって操作されるように構成された第２操作レバーと、前記第１操作レバーの位置を検出するように構成された第１レバー位置センサと、前記第２操作レバーの位置を検出するように構成された第２レバー位置センサと、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、かつ、前記第１および第２操作レバーの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定し、前記目標回頭速度で前記船体が回頭し、かつ前記目標進行速度で前記船体が進行するように、前記第１および第２推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御するように構成された制御ユニットとを含む、船舶用推進システムを提供する。
【０００９】
この船舶用推進システムでは、第１および第２の操作レバーの位置に基づいて、船体の目標回頭速度および目標進行速度が設定される。そして、設定された目標回頭速度および目標進行速度に応じて、第１および第２推進機の操舵角、シフト状態および推進力が制御される。つまり、シフト状態および推進力だけでなく、操舵角も、第１および第２操作レバーの位置に従う。これにより、船体が回頭動作や旋回動作（前進または後進しながら回頭する動作）を行う際に、推進機の推進力を効果的に用いることができる。その結果、船体の挙動を素早く（応答性よく）変化させることができる。したがって、船の動きを細かくコントロールすることができる。
【００１０】
また、操作レバーの操作のみによって船をコントロールすることができるので、ステアリングハンドルを操作する必要がなくなる。そのため、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。また、操作レバーとは別に十字キーなどの操作系を設ける必要がないから、船舶用推進システムの構造が複雑になることを回避できる。また、操作系を追加する必要がないので、操作が煩雑になることもない。
【００１１】
この発明の一実施形態において、前記制御ユニットは、前記第１および第２レバー位置センサによって検出される前記第１および第２操作レバーの位置の差に応じた目標回頭速度を設定するように構成されている。この構成により、操船者は、目標回頭速度を直感的な操作によって設定できる。
また、この発明の一実施形態において、前記制御ユニットは、前記第１および第２操作レバーのうち中立位置からの変位量の小さい方の操作レバーの位置に応じた目標進行速度を設定するように構成されている。この構成により、操船者は、目標進行速度を直感的な操作によって設定することができる。
【００１２】
さらに、この発明の一実施形態において、前記制御ユニットは、前記第１操作レバーが中立位置の一方側に位置し、前記第２操作レバーが中立位置の他方側に位置するときに、目標進行速度を零に設定するように構成されている。この構成により、操船者は、船体を実質的に前後に移動させることなく回頭させる操船を容易に行える。
この発明の一実施形態においては、前記第１および第２操作レバーが右左に並んで配置されており、前記第１操作レバーが右側に配置され、かつ前後に操作されるように構成されており、前記第２操作レバーが左側に配置され、かつ前後に操作されるように構成されており、前記制御ユニットは、前記第１操作レバーが前記第２操作レバーよりも前方に位置していれば船体を左まわりに回頭させ、前記第１操作レバーが前記第２操作レバーよりも後方に位置していれば船体を右まわりに回頭させるように、前記目標回頭速度を設定するように構成されている。この構成により、第１および第２操作レバーの位置と船体の回頭方向および回頭速度が整合するので、より直感的な操作によって、船体を回頭させることができる。
【００１３】
この発明の一実施形態において、前記制御ユニットは、各推進機により船体に与えるべきモーメント（たとえば０よりも大きなモーメント）が所定のしきい値以下のときは、当該推進機の出力を一定値（たとえば最小出力値）に制御し、かつ前記モーメントに応じて当該推進機の操舵角を制御するように構成されている。この構成により、操舵角の変化によってモーメントが調整されるので、推進機の出力を増やす場合に比較して、必要なエネルギーを少なくすることができる。
【００１４】
この場合において、好ましくは、前記制御ユニットは、各推進機により船体に与えるべきモーメントが前記しきい値を超えるときは、当該推進機の操舵角を最大操舵角に制御し、かつ前記モーメントに応じて当該推進機の出力を制御するように構成されている。この構成により、操舵角の調整によっては発生できない大きなモーメントを、推進力の調整によって発生することができる。しかも、推進機の操舵角が最大操舵角に達するまでは、操舵角の調整によってモーメントが調整されるから、推進機によるエネルギー消費を少なくすることができる。
【００１５】
この発明の一実施形態では、前記制御ユニットは、前記第１および第２推進機の一方の推進機の操舵角を当該推進機の推進力の方向が船体の回転中心を通る直線に沿うように定め、前記第１および第２推進機の他方の推進機の操舵角、シフト状態および推進力を前記目標回頭速度に応じて定めるように構成されている。この構成によれば、前記一方の推進機の推進力は、船体にモーメントをほとんど与えないので、船体の回頭にほとんど寄与しない。したがって、前記他方の推進機の操舵角、シフト状態および推進力を目標回頭速度に応じて定めればよいから、目標回頭速度を達成するための制御演算が容易になる。
【００１６】
この場合において、好ましくは、前記制御ユニットは、前記一方の推進機のシフト状態および推進力を、前記他方の推進機が発生する推進力の前後方向分力と、前記目標進行速度とに応じて定めるように構成されている。この構成により、船体にモーメントを与える前記他方の推進機の推進力の前後方向分力の影響を、前記一方の推進機が発生する推進力によって排除できる。これにより、目標回頭速度と目標進行速度とをいずれも達成することができる。たとえば、目標進行速度が零のときは、前記他方の推進機の推進力の前後方向分力は、前記一方の推進機の推進力によって相殺される。
【００１７】
この発明の一実施形態は、前記第１および第２推進機の操舵角を変更するために操船者によって操作されるように構成されたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルの回動角度を検出するように構成されたハンドル角センサと、通常操船制御と、操船アシスト制御とを切り換えるように構成された切換ユニットとをさらに含む。この場合、好ましくは、前記制御ユニットは、前記通常操船制御時において、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２推進機のシフト状態および推進力を制御し、かつ前記ハンドル角センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２推進機の操舵角を変化させるように構成されている。さらに好ましくは、前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、かつ、前記第１および第２操作レバーの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定し、前記目標回頭速度で前記船体が回頭し、かつ前記目標進行速度で前記船体が進行するように、前記第１および第２推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御するように構成されている。この構成によれば、通常操船制御と操船アシスト制御とを切り換えることができる。操船者は、通常操船制御のときは、ステアリングハンドルを用いて操船を行うことができる。また、船の動きを細かくコントロールする必要がある場合（離着岸を行う場合など）には、操船アシスト制御に切り換えることによって、操作レバーのみを用いて操船を行うことができる。
【００１８】
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記通常操船制御時における前記第１および第２操作レバーの位置に対応する前記第１および第２推進機の推進力よりも小さい推進力となるように前記第１および第２推進機を制御するように構成されていてもよい。
この発明の一実施形態では、前記第１推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された第１船外機を含み、前記第２推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された第２船外機を含む。前記第１および第２船外機は、それぞれ、たとえば、スロットル開度を調節することによって駆動力を調節可能に構成されたエンジンと、前記エンジンの駆動力によって回転されるように構成されたプロペラと、シフト状態を切り換えるように構成された切換機構部とを含む。この場合、好ましくは、前記第１および第２操作レバーは、前記第１および第２船外機のシフト状態およびスロットル開度を前記船外機に指示するために操船者によって操作されるように構成されている。また、好ましくは、前記制御ユニットは、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２船外機のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度を制御するように構成されている。このように構成すれば、船外機を用いた船舶用推進システムにおいて、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。
【００１９】
この発明の他の局面に係る実施形態は、操舵角を変化させることが可能なように船体に取り付けられるように構成された複数の推進機と、複数の操作レバーと、複数のレバー位置センサと、記憶ユニットと、制御ユニットとを含む。複数の操作レバーは、複数の推進機のシフト状態を、それぞれ、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示するために操船者によって操作されるように構成されている。レバー位置センサは、複数の操作レバーのそれぞれに対応して設けられ、操作レバーの位置を検出するように構成されている。記憶ユニットは、複数の操作レバーの位置関係と対応付けて予め設定された船体の挙動パターンを記憶している。制御ユニットは、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている。船体の挙動パターンは、当該挙動パターンを実現するための設定情報の形式で記憶されていてもよい。設定情報は、たとえば、複数の推進機の操舵角およびシフト状態の目標値を含む。
【００２０】
この船舶用推進システムでは、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、船体の挙動パターンが選択される。そして、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態が制御される。つまり、シフト状態だけでなく、操舵角も、レバー位置センサの検出結果に従う。船体の挙動パターンは、たとえば、回頭動作、横方向移動などを含む。操船者は、所定の挙動を船体に取らせたい場合、その挙動に対応した位置関係となるように複数の操作レバーを操作する。これにより、その挙動を船体に取らせるために適切な操舵角およびシフト状態となるように、自動的に推進機の操舵角およびシフト状態が調節される。これにより、船体が回頭動作や横方向への移動などの挙動を行う際に、推進機の推進力を効果的に用いることができる。これにより、船体の挙動を素早く（応答性よく）変化させることができる。その結果、船の動きを細かくコントロールすることができる。
【００２１】
また、操作レバーの操作のみによって船をコントロールすることができるので、ステアリングハンドルを操作する必要がなくなる。そのため、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。また、操作レバーとは別に十字キーなどの操作系を設ける必要がないから、船舶用推進システムの構造が複雑になることを回避できる。また、操作系を追加する必要がないので、操作が煩雑になることもない。
【００２２】
この発明の一つの実施形態において、複数の推進機は、第１推進機と、第１推進機とは異なる第２推進機とを含む。また、複数の操作レバーは、第１推進機に対応する第１操作レバーと、第２推進機に対応する第２操作レバーとを含む。さらに、制御ユニットは、第１操作レバーの位置と第２操作レバーの位置とが異なる場合に、第１操作レバーと第２操作レバーとの位置関係に対応して予め設定された挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を調節するように構成されている。たとえば、第１操作レバーの位置と第２操作レバーの位置とが異なる場合に、船体に回頭動作や横方向への移動など、直進移動とは異なる挙動を行わせてもよい。この場合、第１および第２操作レバーの位置が同じなら直進移動、異なれば直進移動以外の挙動となる。この挙動は、通常の操作レバーの操作による船体の挙動に似ているので、操船者に与える違和感を抑制できる。
【００２３】
この発明の一実施形態では、第１操作レバーおよび第２操作レバーは、横方向に並んで配置されている。そして、制御ユニットは、第１操作レバーの位置と、第２操作レバーの位置とが異なる場合に、第１操作レバーの位置から第２操作レバーの位置に向かう方向に船体を移動させるように、第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態を調節するように構成されている。操船者は、第１および第２操作レバーを操作して、それらの位置を結ぶ線分の方向を、船体を移動させたい方向に一致させる。これにより、船体をその方向に移動させることができる。これにより、容易に船をコントロールすることができる。
【００２４】
この場合に、好ましくは、制御ユニットは、第１操作レバーの位置が前記中立位置であり、第２操作レバーの位置が中立位置以外の位置である場合に、中立位置の第１操作レバーの位置から中立位置以外の位置の第２操作レバーの位置に向かう方向に船体を移動させるように、第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を調節するように構成されていてもよい。たとえば、第１操作レバーが中立位置に位置する場合に、第１操作レバーの位置を基準として、第１操作レバーの位置から第２操作レバーの位置に向かう方向を船体の移動方向とすることができる。このように、中立位置を船体の移動方向の基準とすることによって、操船者は、容易に船体の移動方向を設定することができる。
【００２５】
この発明の一実施形態に係る船舶用推進システムは、複数の推進機の操舵角を変更するために操船者によって操作されるように構成されたステアリングハンドルと、ステアリングハンドルの回動角度を検出するハンドル角センサと、通常操船制御と、操船アシスト制御とを切り換えるように構成された切換ユニットとをさらに含む。この場合、制御ユニットは、好ましくは、通常操船制御時において、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、推進機のシフト状態および推進力を制御し、かつハンドル角センサの検出結果に基づいて、複数の推進機の操舵角を変化させるように構成されていてもよい。また、好ましくは、制御ユニットは、操船アシスト制御時において、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、複数の操作レバーの位置関係に対応した挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態を調節するように構成されていてもよい。このように構成すれば、通常操船制御と操船アシスト制御とを切り換えることができる。操船者は、通常操船制御のときは、ステアリングハンドルを用いて操船を行うことができる。また、船の動きを細かくコントロールする必要がある場合（離着岸を行う場合など）には、操船アシスト制御に切り換えることによって、操作レバーのみを用いて操船を行うことができる。
【００２６】
この場合、好ましくは、制御ユニットは、操船アシスト制御時において、通常操船制御時における操作レバーの位置に対応する推進機の推進力よりも小さい推進力となるように推進機を制御するように構成されていてもよい。
また、好ましくは、制御ユニットは、操船アシスト制御時において、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、通常操船制御時における操作レバーの位置と推進機のシフト状態との対応関係に拘わらず、複数の操作レバーの位置関係に対応して予め設定された挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を調節するように構成されていてもよい。操船アシスト制御時において、操船者は、推進機のシフト状態を気にすることなく、船体に取らせたい挙動に対応する位置関係となるように操作レバーを操作する。これにより、容易に船体にその挙動を取らせることができる。
【００２７】
好ましくは、推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された船外機を含む。船外機は、たとえば、スロットル開度を調節することによって駆動力を調節可能に構成されたエンジンと、エンジンの駆動力によって回転されるように構成されたプロペラと、シフト状態を切り換えるように構成された切換機構部とを含む。また、好ましくは、操作レバーは、複数の船外機のシフト状態およびスロットル開度を船外機に指示するために操船者によって操作されるように構成されている。また、好ましくは、制御ユニットは、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の船外機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている。このように構成すれば、船外機を用いた船舶用推進システムにおいて、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。
【００２８】
この発明の一実施形態は、船体と、前記船体に搭載された前述の特徴を有する船舶用推進システムとを含む、船舶を提供する。この構成により、船舶用推進システムの構造が複雑になることを抑制しながら、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態による船舶用推進システムの全体構成を示す斜視図である。
【図２】前記船舶用推進システムの全体構成を示す模式的な平面図である。
【図３】前記船舶用推進システムのコントロールレバーを示す模式的な平面図である。
【図４】前記船舶用推進システムの船外機を示す側面図である。
【図５】前記船舶用推進システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、操船アシストモードにおける目標値の設定を説明するための図である。
【図７】レバー位置差に基づく目標回頭速度の設定例を示す特性図である。
【図８】最小変位位置に基づく目標進行速度の設定例を示す特性図である。
【図９】操船アシストモードに切り換えた直後における船外機の基本姿勢を示す図解的な平面図である。
【図１０】操船アシストモードにおいて、右左の操作レバーが前進側の等しい位置まで操作されたときの動作を説明するための図である。
【図１１】操船アシストモードにおいて、右左の操作レバーが後進側の等しい位置まで操作されたときの動作を説明するための図である。
【図１２】図１２は、操船アシストモードにおいて、右側操作レバーが前進側に位置し、左側操作レバーが中立位置に位置している状態を示す。図１２Ａは、前記レバー位置に対応した船外機の姿勢の一例を示す。図１２Ｂは、前記レバー位置に対応した船外機の姿勢の他の例を示す。
【図１３】図１３は、操船アシストモードにおいて、右側操作レバーが後進側に位置し、左側操作レバーが中立位置に位置している状態を示す。図１３Ａは、前記レバー位置に対応した船外機の姿勢の一例を示す。図１３Ｂは、前記レバー位置に対応した船外機の姿勢の他の例を示す。
【図１４】図１４Ａおよび図１４Ｂは、操船アシストモードにおいて、右側操作レバーが後進側に位置し、左側操作レバーが中立位置に位置しているときの別の動作例を示す。
【図１５】左側船外機が船体に与えるモーメントを説明するための図である。
【図１６】船体ＥＣＵの処理を説明するためのフローチャートである。
【図１７】回頭モーメント発生制御および並進抑制制御（図１６のステップＳ６，Ｓ７）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１８】目標モーメントと船外機の操舵角との関係の一例を説明するための特性図である。
【図１９】船体に船外機を３機搭載した構成（３機掛け）の船舶を示す模式的な平面図である。
【図２０】船体に船外機を４機搭載した構成（４機掛け）の船舶を示す模式的な平面図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態による船舶用推進システムの操船アシストモード時における操舵角の制御を説明するための図である。
【図２２】前記第２の実施形態の船舶用推進システムの操船アシストモード時における、操作レバーの位置と船外機のシフト状態および操舵角との対応関係を示す図である。
【図２３】前記第２の実施形態の船舶用推進システムの制御を説明するためのフローチャートである。
【図２４】前記第２の実施形態の船舶用推進システムの効果を説明するための図である。
【図２５】変形例による船舶用推進システムの通常操船モード時および操船アシストモード時におけるスロットル開度の制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
第１の実施形態
まず、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による船舶用推進システムの構造を説明する。
船体１００の船尾１０１に２つの舵取装置２００（右側舵取装置２０１および左側舵取装置２０２）（図２および図５参照）を介して２機の船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）が取り付けられている。船体１００には、リモコンレバー１０２、ステアリングハンドル１０３、船体ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０４、トリムスイッチ（図示せず）などが設置されている。リモコンレバー１０２は、船外機３００のスロットル開度およびシフト状態の切換を指示するために操船者によって操作されるように構成されている。ステアリングハンドル１０３は、船体１００の進行方向を変更するために操船者によって操作されるように構成されている。船体ＥＣＵ１０４は、船舶用推進システムの制御を行うように構成されている。トリムスイッチは、船外機３００の船体１００に対する取り付け角度を変更するために操船者によって操作されるスイッチである。船外機３００および船体ＥＣＵ１０４は、それぞれ、本発明の一実施形態における「推進機」および「制御ユニット」の一例である。
【００３１】
リモコンレバー１０２は、右側船外機３０１および左側船外機３０２にそれぞれ対応する２つの操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）を含んでいる。右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂは、横方向（Ａ方向。右左方向）に並んで配置されており、それぞれが独立して縦方向（Ｂ方向。前後方向）に回動可能に構成されている。操船者は、右側操作レバー１０２ａを回動させることにより、右側船外機３０１のシフト状態の切換と、アクセル操作（スロットル開度の調節）とを行うことが可能である。また、左側操作レバー１０２ｂを回動させることにより、左側船外機３０２のシフト状態の切換と、アクセル操作とを行うことが可能である。船外機３０１，３０２のシフト状態は、ニュートラル状態（中立状態）、前進状態および後進状態のいずれかに切り換えて設定できる。右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態における「第１操作レバー」および「第２操作レバー」の一例である。また、右側船外機３０１は、本発明の一実施形態における「第１推進機」の一例である。また、左側船外機３０２は、本発明の一実施形態における「第２推進機」の一例である。
【００３２】
図３に示すように、操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）は、ニュートラル位置（中立位置）、前進位置および後進位置にそれぞれ移動可能に構成されている。ニュートラル位置、前進位置および後進位置は、船外機３００のニュートラル状態、前進状態および後進状態にそれぞれ対応する。船舶用推進システムは、操作レバーが前進位置または後進位置に位置する場合に、操作レバーの位置のニュートラル位置に対する変位量に対応して、船外機３００のスロットル開度（出力）が変化するように構成されている。すなわち、操作レバーの位置のニュートラル位置に対する変位量が大きいほど、船外機３００のスロットル開度が大きくなる。リモコンレバー１０２には、操作レバーの回動角度を検出するレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄが、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂにそれぞれ対応して設けられている。レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）のシフト状態およびスロットル開度が制御される。
【００３３】
また、ステアリングハンドル１０３は、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）を操舵するために操船者によって操作されるように構成されている。ステアリングハンドル１０３には、ステアリングハンドル１０３の回動角度を検出するためのハンドル角センサ１０３ａが設けられている。
舵取装置２００（右側舵取装置２０１および左側舵取装置２０２）は、クランプブラケット４００を介して船体１００の船尾１０１に取り付けられている。右側舵取装置２０１は、図５に示すように、操舵時に船外機３００を回動させるためのモータ２０１ａと、船外機３００の回動角度（実舵角）を検出するための実舵角センサ２０１ｂと、舵取ＥＣＵ２０１ｃとを含んでいる。同様に、左側舵取装置２０２は、操舵時に船外機３００を回動させるためのモータ２０２ａと、船外機３００の回動角度（実舵角）を検出するための実舵角センサ２０２ｂと、舵取ＥＣＵ２０２ｃとを含んでいる。船体ＥＣＵ１０４、舵取ＥＣＵ２０１ｃおよび舵取りＥＣＵ２０２ｃは、船体１００内に構築されたＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）１０を介して、情報を授受することができるように構成されている。
【００３４】
ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて、モータ２０１ａおよび２０２ａが駆動されることにより、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）の操舵角が調節される。すなわち、船外機３００の本体を右左に振る（回動させる）ことにより、プロペラ３０７の向きが変わる。これによって、プロペラ３０７が発生する推進力で船体１００が進む方向が変わる。
【００３５】
舵取装置２００は、船外機３００の操舵角を６０度（±３０度）の角度範囲で変更できるように構成されている。ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて船外機３００の操舵角が調節される場合には、右側船外機３０１の操舵角と左側船外機３０２の操舵角とが同じ角度となるようにモータ２０１ａおよび２０２ａが制御される。
図４に示すように、船外機３００は、エンジン３０３と、ドライブ軸３０４と、前後進切換機構３０５と、プロペラ軸３０６と、プロペラ３０７と、船外機ＥＣＵ３０８とを含む。エンジン３０３は、空気と燃料との混合気を燃焼させることにより駆動力を発生するように構成されている。ドライブ軸３０４は、鉛直方向（Ｚ方向）に延び、エンジン３０３の駆動力により回転されるように構成されている。ドライブ軸３０４の下端に、前後進切換機構３０５が接続されている。プロペラ軸３０６は、前後進切換機構３０５と接続され、水平方向に延びている。プロペラ軸３０６の後端部にプロペラ３０７が取り付けられている。船外機ＥＣＵ３０８は、エンジン３０３および前後進切換機構３０５の動作を制御するように構成されている。船体ＥＣＵ１０４および右左（right and left）の船外機の船外機ＥＣＵ３０８は、ＬＡＮ１０を介して、情報を授受することができるように構成されている。
【００３６】
エンジン３０３は、モータ３０３ａと、スロットルバルブ３０３ｂとを含む。スロットルバルブ３０３ｂは、混合気の燃焼室（図示せず）に空気を供給する供給経路に設けられている。スロットルバルブ３０３ｂは、モータ３０３ａの駆動力により、全閉状態（開度０％）から全開状態（開度１００％）までの範囲で開閉されるように構成されている。モータ３０３ａは、船外機ＥＣＵ３０８によって制御される。スロットルバルブ３０３ｂの開度（スロットル開度）を調節して空気の供給量を調節することにより、エンジン３０３の駆動力を調節することが可能である。
【００３７】
前後進切換機構３０５は、シフト状態を、前進状態、後進状態およびニュートラル状態のいずれかに設定するように構成されている。前進状態とは、エンジン３０３の駆動力により回転されるドライブ軸３０４の回転を、プロペラ軸３０６に伝達して、プロペラ軸３０６を前進回転させるシフト状態である。後進状態とは、ドライブ軸３０４の回転を、反転させてプロペラ軸３０６に伝達し、プロペラ軸３０６を後進回転させるシフト状態である。ニュートラル状態とは、ドライブ軸３０４とプロペラ軸３０６との回転の伝達を遮断するシフト状態である。シフト状態の切換は、モータ３０５ａの駆動力により行われる。モータ３０５ａは、船外機ＥＣＵ３０８によって制御される。
【００３８】
船外機ＥＣＵ３０８は、船体ＥＣＵ１０４からの信号に基づいて、モータ３０３ａおよび３０５ａその他船外機３００の電装品の制御を行う。前後進切換機構３０５は、本発明の一実施形態における「切換機構部」の一例である。
エンジン３０３は、エンジンカバー３０９内に収納されている。エンジンカバー３０９の下方に配置されたアッパーケース３１０およびロアーケース３１１内には、ドライブ軸３０４、前後進切換機構３０５およびプロペラ軸３０６が収納されている。エンジンカバー３０９の後進方向（矢印Ｂ１方向）側の側部には通気穴３０９ａが形成されている。通気穴３０９ａを介してエンジンカバー３０９内の取り込まれた空気が、エンジン３０３に供給される。
【００３９】
船外機３００は、船体１００の船尾１０１にクランプブラケット４００を介して取り付けられている。クランプブラケット４００は、船外機３００を、チルト軸４００ａを中心に船体１００に対して上下に揺動可能に支持している。
船体１００には、制御モードを切り換えるために操船者によって操作される切換スイッチ１０５が備えられている。制御モードは、ステアリングハンドル１０３を用いて操船を行う通常操船モードと、ステアリングハンドル１０３を用いずに操船を行うことが可能な操船アシストモードとを含む。切換スイッチ１０５の操作によって、これらの制御モードのいずれかを選択することができる。
【００４０】
通常操船モード時においては、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのシフト状態およびスロットル開度が調節される。また、ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）の操舵角が調節される。
操船アシストモード時においては、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのシフト状態およびスロットル開度と、操舵角とが調節される。
【００４１】
操船者は、切換スイッチ１０５のオンおよびオフを切り換えることにより、通常操船モードと操船アシストモードとを切り換えることが可能である。すなわち、切換スイッチ１０５がオフのときは通常操船モードとなる。切換スイッチ１０５がオンのときは操船アシストモードとなる。操船アシストモード時において、ステアリングハンドル１０３が操作された場合には、船体ＥＣＵ１０４の制御によって、切換スイッチ１０５が自動でオフになり、通常操船モードに自動的に切り替わる。切換スイッチ１０５は、本発明の一実施形態における「切換ユニット」の一例である。
【００４２】
通常操船モードでは、船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄによって検出される操作レバーの位置情報に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態およびスロットル開度を決定する。この決定されたシフト状態およびスロットル開度は、船外機ＥＣＵ３０８に送信される。船外機ＥＣＵ３０８は、受信したシフト状態およびスロットル開度に基づいてモータ３０３ａ，３０５ａを制御することにより、スロットルバルブ３０３ｂおよび前後進切換機構３０５を駆動する。また、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａによって検出されるハンドル角に応じて、右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角を決定し、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに送信する。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、実舵角センサ２０１ｂ，２０２ｂによって検出される実舵角が、受信した操舵角となるように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａおよび左側舵取装置２０２のモータ２０２ａを駆動する。
【００４３】
図６Ａおよび図６Ｂは、操船アシストモードにおける目標値の設定を説明するための図であり、リモコンレバー１０２の図解的な平面図である。船体ＥＣＵ１０４は、右側操作レバー１０２ａの位置Ｌ１と、左側操作レバー１０２Ｂの位置Ｌ２とに基づいて、船体１００の目標回頭速度および目標進行速度を設定するように構成されている。位置Ｌ１，Ｌ２は、中立位置よりも前進側にあるときに正の値、中立位置からよりも後進側にあるときに負の値で表すものとする。位置Ｌ１，Ｌ２の絶対値｜Ｌ１｜，｜Ｌ２｜は、それぞれ、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂの中立位置からの変位量である。これらの位置Ｌ１，Ｌ２は、レバー位置センサ１０２ｃ，１０２ｄの出力から得られる。船体１００の目標回頭速度は、平面視において反時計まわり方向（左回転）の速度を正の値で表し、時計まわり方向（右回転）の速度を負の値で表すものとする。また、船体１００の進行速度は、前進方向の速度を正の値で表し、後進方向の速度を負の値で表すものとする。
【００４４】
船体ＥＣＵ１０４は、右側操作レバー１０２ａの位置Ｌ１から左側操作レバー１０２ｂの位置Ｌ２を差し引いてレバー位置差ΔＬ（＝Ｌ１−Ｌ２）を求める。そして、船体ＥＣＵ１０４は、このレバー位置差ΔＬに基づいて、目標回頭速度を求める。
さらに、船体ＥＣＵ１０４は、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置Ｌ１，Ｌ２が同符号か異符号かを判断する。すなわち、中立位置に対して、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂが同じ方向（前進側または後進側）に位置しているかどうかが判断される。右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置Ｌ１，Ｌ２が異符号であるときは、船体ＥＣＵ１０４は、目標進行速度を零とする。一方、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置Ｌ１，Ｌ２が同符号であるときは、船体ＥＣＵ１０４は、右側操作レバー１０２ａの変位量｜Ｌ１｜および左側操作レバー１０２ｂの変位量｜Ｌ２｜のうち、小さい方を特定する。そして、小さい方の変位量に相当する位置Ｌmin（＝Ｌ１またはＬ２。以下「最小変位位置Ｌmin」という。）に基づいて、目標進行速度を求める。いずれかの変位量｜Ｌ１｜，｜Ｌ２｜の絶対値が零であれば、目標進行速度は零とされる。
【００４５】
図６Ａに示す例では、ΔＬ＞０であり、かつＬmin＝Ｌ２＞０である。それに応じて、目標回頭速度は正となり、目標進行速度は正の値となる。よって、船体１００が前進しながら左回頭（すなわち、左前方へ旋回）するように、船外機３００が制御される。一方、図６Ｂに示す例では、ΔＬ＞０であり、Ｌmin＝Ｌ２＝０である。したがって、目標回頭速度は正の値となり、目標進行速度は零となる。よって、船体１００がその場で左回頭するように、船外機３００が制御されることになる。このような船体１００の挙動は、通常操船モードのときの同様のレバー操作に対応した船体１００の挙動に近似している。したがって、操船者は、違和感を持つことなく、操船アシストモードでの操船を行うことができる。換言すれば、直感的に分かりやすい操作によって、船体１００の挙動を制御できる。
【００４６】
図７は、レバー位置差ΔＬに基づく目標回頭速度の設定例を示す特性図である。レバー位置差ΔＬ＝０の近傍に所定幅の不感帯を設けて、レバー位置差ΔＬの絶対値が所定値以上でないときには目標回頭速度＝０としている。レバー位置差ΔＬが不感帯よりも大きいときには、目標回頭速度は正の値に設定されている。また、レバー位置差ΔＬが不感帯よりも小さいときには、目標回頭速度は負の値に設定されている。そして、レバー位置差ΔＬの絶対値が増加するに従って、目標回頭速度の絶対値が単調に（図７の例ではリニアに）増加するようになっている。
【００４７】
図８は、最小変位位置Ｌminに基づく目標進行速度の設定例を示す特性図である。最小変位位置Ｌmin＝０の近傍に所定幅の不感帯を設けて、最小変位位置Ｌminの絶対値が所定値以上でないときには目標進行速度＝０としている。最小変位位置Ｌminが不感帯よりも大きいときには、目標進行速度は正の値（前進値）に設定されている。また、最小変位位置Ｌminが不感帯よりも小さいときには、目標進行速度は負の値（後進値）に設定されている。そして、最小変位位置Ｌminの絶対値が増加するに従って、目標進行速度の絶対値が単調に（図８の例ではリニアに）増加するようになっている。
【００４８】
図９は、操船アシストモードに切り換えた直後における船外機３０１，３０２の基本姿勢を示す図解的な平面図である。切換スイッチ１０５が操作されて操船アシストモードに切り換えられると、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２を図９に示す基本姿勢に制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の推進力方向に沿う直線３０１ａ，３０２ａが平面視において船体１００の回転中心２０を通るように、船外機３０１，３０２の目標操舵角を設定する。すなわち、船外機３０１，３０２の基本姿勢は、それらの後端部が互いに遠ざかる位置関係となる姿勢である。この基本姿勢に対応する目標操舵角がＬＡＮ１０を介して舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに与えられることにより、右左の船外機３０１，３０２が転舵されて、図９に示す基本姿勢となる。右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂがいずれも中立位置のときは、ΔＬ＝０、Ｌmin＝０である。このとき、右左の船外機３０１，３０２は基本姿勢に制御され、それらのシフト状態は中立位置に制御され、それらのエンジン回転速度は、アイドル回転速度に制御される。すなわち、目標スロットル開度は、アイドル回転速度に対応する全閉値とされる。
【００４９】
なお、操舵角は、船体１００の前後方向（船体中心線２１に沿う方向）に対して船外機３０１，３０２の後端部（プロペラ３０７）を右側に振ったときに正の値をとり、左側に振ったときに負の値をとるものとする。したがって、基本姿勢では、右側船外機３０１の操舵角は正の値、左側船外機３０２の操舵角は負の値となる。
図１０は、操船アシストモードにおいて、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂが前進側の等しい位置まで操作された状態を示す。このとき、ΔＬ＝０、Ｌmin＞０となるから、目標回頭速度は零とされ、目標進行速度は正の値となる。よって、船体１００が前方に直進するように船外機３０１，３０２が制御される。具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標操舵角を、基本姿勢の操舵角とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標シフト状態はいずれも前進状態とする。また、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、最小変位量Ｌminに対応する値とする。
【００５０】
目標操舵角は、ＬＡＮ１０を介して、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに与えられる。これにより、船外機３０１，３０２は、いずれもの基本姿勢に制御され、それらの推進力（図１０に矢印で示す。）の方向は船体１００の回転中心２０に向けられる。目標シフト状態（前進状態）および目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）は、ＬＡＮ１０を介して、右左の船外機３０１，３０２の船外機ＥＣＵ３０８に与えられる。これにより、右左の船外機３０１，３０２のシフト状態はいずれも前進状態に制御され、右左の船外機３０１，３０２のエンジン回転速度はほぼ等しい値となる。その結果、右左の船外機３０１，３０２が発生する推進力の合力は、船体１００の前進方向に向く。右左の船外機３０１，３０２の推進力がいずれも船体１００の回転中心２０を通る方向に作用するので、船体１００は、実質的に回頭することなく前進する。すなわち、船体１００は、その中心線２１に沿って前方に進む。
【００５１】
図１１は、操船アシストモードにおいて、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂが後進側の等しい位置まで操作された状態を示す。このとき、ΔＬ＝０、Ｌmin＜０となるから、目標回頭速度は零とされ、目標進行速度は負の値となる。よって、船体１００が後方に直進するように船外機３０１，３０２が制御される。具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標操舵角を、基本姿勢の操舵角とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標シフト状態はいずれも後進状態とする。また、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、最小変位量Ｌminに対応する値とする。
【００５２】
目標操舵角がＬＡＮ１０を介して舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに与えられることにより、船外機３０１，３０２は、いずれもの基本姿勢に制御され、それらの推進力（図１１に矢印で示す）の方向は、船体１００の回転中心２０を通る直線３０１ａ，３０２ａにそれぞれ沿って後方に向けられる。目標シフト状態（後進状態）および目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）は、ＬＡＮ１０を介して、右左の船外機３０１，３０２の船外機ＥＣＵ３０８に与えられる。これにより、右左の船外機３０１，３０２のシフト状態はいずれも後進状態に制御され、右左の船外機３０１，３０２のエンジン回転速度はほぼ等しい値となる。その結果、右左の船外機３０１，３０２が発生する推進力の合力は、船体１００の後進方向に向く。右左の船外機３０１，３０２の推進力がいずれも船体１００の回転中心２０を通る方向に作用するので、船体１００は、実質的に回頭することなく後進する。すなわち、船体１００は、その中心線２１に沿って後方に進む。
【００５３】
図１２は、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａが前進側に位置し、左側操作レバー１０２ｂが中立位置に位置している状態を示す。この場合、ΔＬ＞０、Ｌmin＝０となるから、目標回頭速度は正の値とされ、目標進行速度は零となる。よって、船体１００がその場で左まわりに回頭するように船外機３０１，３０２が制御される。たとえば、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２を、図１２Ａまたは図１２Ｂに示す状態に制御する。
【００５４】
図１２Ａは、右側船外機３０１の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さくし、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも右側の前方に向けた状態を示す。左側船外機３０２は、基本姿勢とされている。つまり、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さな値に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標シフト状態を前進状態とし、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、右側船外機３０１の推進力は、船体１００に回転中心２０まわりのモーメント（左まわり方向）を与える。
【００５５】
ただし、右側船外機３０１の推進力は、同時に、船体１００に対して前進方向の推進力を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２を、後進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、左側船外機３０２の目標シフト状態を後進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、右側船外機３０１による前進方向の推進力（前後方向分力）を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの左まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で左まわりに回頭させることができる。より詳しくは、左側船外機３０２によって船体１００の移動が規制された状態で、右側船外機３０１の前進方向の推進力によって船体１００にモーメントが与えられる。その結果、船体１００は、その船首側が左側に移動するように回頭する。
【００５６】
図１２Ｂは、左側船外機３０２の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きく（絶対値を小さく）し、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも左側を通る直線３０２ａに沿って後方に向けた状態を示す。右側船外機３０１は、基本姿勢とされている。つまり、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さな値に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標シフト状態を後進状態とし、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、左側船外機３０２の推進力は、船体１００に回転中心まわりのモーメント（左まわり方向）を与える。
【００５７】
ただし、左側船外機３０２の推進力は、同時に、船体１００に対して後進方向の推進力を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１を、前進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、右側船外機３０１の目標シフト状態を前進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、左側船外機３０２による後進方向の推進力（前後方向分力）を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりのモーメント（左まわり方向）のみが作用することになるから、船体１００をその場で左まわりに回頭させることができる。より詳しくは、右側船外機３０１によって船体１００の移動が規制された状態で、左側船外機３０２の前進方向の推進力によって船体１００にモーメントが与えられる。その結果、船体１００は、その船首側が左側に移動するように回頭する。
【００５８】
このようにして、船体１００の船首側を左側へと移動させる左回頭動作が実現される。これにより、たとえば、岸壁等の着岸対象３０への着岸操作が容易になる。
図１３は、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａが後進側に位置し、左側操作レバー１０２ｂが中立位置に位置している状態を示す。この場合、ΔＬ＜０、Ｌmin＝０となるから、目標回頭速度は負の値とされ、目標進行速度は零となる。よって、船体１００がその場で右まわりに回頭するように船外機３０１，３０２が制御される。たとえば、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２を図１３Ａまたは図１３Ｂに示す状態に制御する。
【００５９】
図１３Ａは、左側船外機３０２の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さく（絶対値を大きく）し、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも右側を通る直線３０２ａに沿って後方に向けた状態を示す。右側船外機３０１は、基本姿勢とされている。つまり、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さな値（絶対値の大きな負の値）に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標シフト状態を後進状態とし、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、左側船外機３０２の推進力は、船体１００に回転中心２０まわりのモーメント（右まわり方向）を与える。
【００６０】
ただし、左側船外機３０２の推進力は、同時に、船体１００に対して後進方向の推進力を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１を、前進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、右側船外機３０１の目標シフト状態を前進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、左側船外機３０２による後進方向の推進力（前後方向分力）を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの右まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で右まわりに回頭させることができる。より詳しくは、右側船外機３０１によって船体１００の移動が規制された状態で、左側船外機３０２の後進方向の推進力によって船体１００にモーメントが与えられる。その結果、船体１００は、その船尾側が左側に移動するように回頭する。
【００６１】
図１３Ｂは、右側船外機３０１の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きくし、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも左側を通る直線３０１ａに沿って前方に向けた状態を示す。左側船外機３０２は、基本姿勢とされている。つまり、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きな値に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標シフト状態を前進状態とし、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、右側船外機３０１の推進力は、船体１００に回転中心まわりのモーメント（右まわり方向）を与える。
【００６２】
ただし、右側船外機３０１の推進力は、同時に、船体１００に対して前進方向の推進力を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２を、後進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、左側船外機３０２の目標シフト状態を後進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、右側船外機３０１による前進方向の推進力（前後方向分力）を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの右まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で右まわりに回頭させることができる。より詳しくは、左側船外機３０２によって船体１００の移動が規制された状態で、右側船外機３０１の前進方向の推進力によって船体１００にモーメントが与えられる。その結果、船体１００は、その船尾側が左側に移動するように回頭する。
【００６３】
このようにして、船体１００の船尾側を左側へと移動させる右回頭動作が実現される。これにより、たとえば、岸壁等の着岸対象３０への着岸操作が容易になる。
図１２，１２Ａおよび１２Ｂに示した操作（船首の左移動）と、図１３，１３Ａおよび１３Ｂに示した操作（船尾の左移動）とを交互に行えば、船体１００を左方向へと横移動させることができる。つまり、左側操作レバー１０２ｂを中立位置で保持し、右側操作レバー１０２ａを前進側に移動させれば船首を左に移動させることができる。また、右側操作レバー１０２ａを後進側に移動させれば船尾を左に移動させることができる。
【００６４】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａが後進側に位置し、左側操作レバー１０２ｂが中立位置に位置しているとき（図１３参照）の別の動作例を示す。
図１４Ａは、右側船外機３０１の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さくして負の値とし、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも右側を通る直線３０１ａに沿って後方に向けた状態を示す。左側船外機３０２は、基本姿勢とされている。この動作例では、右側船外機３０１の推進力の方向は、左側船外機３０２の推進力が沿う直線３０２ａよりもさらに右まわり方向に回転させた直線３０１ａに沿う。これにより、右側船外機３０１が発生する推進力は、船体１００に対して、より大きなモーメントを与える。船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を負の値に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標シフト状態を後進状態とし、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、右船外機３０１の推進力は、船体１００に回転中心２０まわりのモーメント（右まわり方向）を与える。
【００６５】
ただし、右側船外機３０１の推進力は、同時に、船体１００に対して後進方向の推進力（前後方向分力）を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２を、前進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、左側船外機３０２の目標シフト状態を前進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、左船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、右側船外機３０１による後進方向の推進力を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの右まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で回頭させ、船尾を左方向に移動させることができる。
【００６６】
図１４Ｂは、左側船外機３０２の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きくして正の値とし、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも左側を通る直線３０２ａに沿って前方に向けた状態を示す。右側船外機３０２は、基本姿勢とされている。この動作例では、左側船外機３０２の推進力の方向は、右側船外機３０１の推進力が沿う直線３０１ａよりもさらに左まわり方向に回転させた直線に沿う。これにより、左側船外機３０２が発生する推進力は、船体１００に対して、より大きなモーメントを与える。
【００６７】
船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きな値（正の値）に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標シフト状態を前進状態とし、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、左側船外機３０２の推進力は、船体１００に回転中心まわりのモーメント（右まわり方向）を与える。
【００６８】
ただし、左側船外機３０２の推進力は、同時に、船体１００に対して前進方向の推進力（前後方向分力）を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１を、後進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、右側船外機３０１の目標シフト状態を後進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、左側船外機３０２による前進方向の推進力を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの右まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で回頭させることができる。このようにして、船体１００の船尾側を左側へと移動させることができる。
【００６９】
図１２〜図１４には、船体１００を左まわりに回頭させる場合の動作を説明したけれども、船体１００を右まわりに回頭させる場合の動作も同様である。むろん、右側操作レバー１０２ａと左側操作レバー１０２ｂとの操作が入れ替わる。それに応じて、右側船外機３０１および左側船外機３０２の動作が入れ替わる。
図１５は、左側船外機３０２が船体１００に与えるモーメントを説明するための図である。船体１００の回転中心２０から船体１００の前後方向（船体中心線２１に沿う方向）に沿って左側船外機３０２の操舵軸線２５に至る距離をＬ１とする。また、船体１００の回転中心２０から船体１００の右左方向（平面視において船体中心線２１に直交する方向）に沿って船外機３０２の操舵軸線２５に至る距離をＬ２とする。さらに、左側船外機３０２が発生する推進力をＴＬとする。そして、左側船外機３０２の操舵角をθＬとする。このとき、船体１００の回転中心２０まわりのモーメントＭＬは、次式で与えられる。
【００７０】
ＭＬ＝ＴＬ・（Ｌ１・sinθＬ＋Ｌ２・cosθＬ）
右側船外機３０１の推進力が船体１００に与えるモーメントＭＲも同様にして計算できる。これらの合計が船体１００に与えられるモーメントＭ（＝ＭＲ＋ＭＬ）となる。したがって、操船アシストモードにおいて、必ずしも、左側または右側の船外機３０１，３０２の推進力の方向が回転中心２０を通る直線に沿っている必要はない。ただし、この場合の演算は複雑になる。したがって、演算を簡単にするためには、操船アシストモードにおいて、一方の船外機の推進力の方向を船体１００の回転中心２０を通る直線に沿う方向に定め、当該一方の船外機が発生するモーメントＭＬまたはＭＲを零とすることが好ましい。
【００７１】
図１６は、船体ＥＣＵ１０４の処理を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ１において、船体ＥＣＵ１０４により、切換スイッチ１０５がオン状態であるか否かが判断される。切換スイッチ１０５がオフ状態である場合には、ステップＳ９に進み、通常操船モードによる制御が行われる。また、切換スイッチ１０５がオン状態である場合には、ステップＳ２において、操船アシストモードによる制御が行われる。
【００７２】
通常操船モードでは、船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄによって検出される操作レバーの位置情報に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態およびスロットル開度を決定する。この決定されたシフト状態およびスロットル開度は、船外機ＥＣＵ３０８に送信される。船外機ＥＣＵ３０８は、受信したシフト状態およびスロットル開度に基づいてモータ３０３ａ，３０５ａを制御することにより、スロットルバルブ３０３ｂおよび前後進切換機構３０５を駆動する。また、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａによって検出されるハンドル角に応じて、右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角を決定し、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに送信する。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、実舵角センサ２０１ｂ，２０２ｂによって検出される実舵角が、受信した操舵角となるように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａおよび左側舵取装置２０２のモータ２０２ａを駆動する。
【００７３】
一方、操船アシストモードでは、ステップＳ３において、操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）の位置がレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄにより検出される。操作レバーの位置情報はレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄから船体ＥＣＵ１０４に送信される。そして、ステップＳ４において、船体ＥＣＵ１０４は、受信した操作レバーの位置情報に基づいて、目標回頭速度を設定する。すなわち、船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置差ΔＬに応じた目標回頭速度を設定する。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、ステップＳ５において、操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置情報に基づいて、目標進行速度を設定する。すなわち、船体ＥＣＵ１０４は、操作レバー１０２ａ，１０２ｂが中立位置から同方向に位置している場合に、中立位置からの変位量が小さい方の操作レバーの位置（最小変位位置Ｌmin）に対応する目標進行速度を設定する。前述のとおり、操作レバー１０２ａ，１０２ｂが中立位置に対して反対方向に位置している場合には、船体ＥＣＵ１０４は、目標進行速度を零に設定する。
【００７４】
次いで、船体ＥＣＵ１０４は、求められた目標回頭速度を実現するためのモーメントを船体１００に作用させるための回頭モーメント発生制御（ステップＳ６）を実行する。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、船体１００が目標進行速度で進行するように（目標進行速度が零の場合は停止するように）、船体１００の並進を抑制するための並進抑制制御を実行する（ステップＳ７）。
【００７５】
また、ステップＳ８において、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて、ステアリングハンドル１０３が操作されたか否かを判断する。所定の角度以上ステアリングハンドル１０３が回動された場合には、船体ＥＣＵ１０４は、ステアリングハンドル１０３が操船者によって操作されたと判断してステップＳ９に進み、通常操船モードの制御に切り換える。所定の角度以上ステアリングハンドル１０３が回動されていない場合には、船体ＥＣＵ１０４は、操船者によるステアリングハンドル１０３の操作はされていないと判断してステップＳ１に戻る。この後、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理が繰り返し行われる。
【００７６】
図１７は、回頭モーメント発生制御および並進抑制制御（図１６のステップＳ６，Ｓ７）の詳細を説明するためのフローチャートである。回頭モーメント発生制御は、目標回頭モーメントの算出（ステップＳ６１）を含む。船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置差ΔＬに基づいて算出した目標回頭速度を達成するために必要な目標回頭モーメントを算出する。この処理は、予め準備したマップから目標回頭速度に対応した目標モーメントを読み出す処理を含んでいてもよい。マップは、予め、船体ＥＣＵ１０４のメモリ１０４Ｍ（図５参照）に格納しておけばよい。
【００７７】
船体ＥＣＵ１０４は、求められた目標回頭モーメントに基づいて、モーメントを発生させる船外機（右側船外機３０１または左側船外機３０２）を選択する（ステップＳ６２）。以下では、選択された船外機を「選択船外機」といい、選択されなかった船外機を「非選択船外機」という。非選択船外機の操舵角は、その推力が船体１００の回転中心を通る直線に沿うように制御されることになる。すなわち、この処理例では、非選択船外機の推進力はモーメントの発生にほとんど寄与しない。
【００７８】
船体ＥＣＵ１０４は、選択船外機を最小エンジン回転速度で運転した場合に目標回頭モーメントを達成するために必要となる、選択船外機の操舵角を演算する（ステップＳ６３）。最小エンジン回転速度とは、操作レバー１０２ａ，１０２ｂをシフトイン位置まで操作したときに設定されるべきエンジン回転速度である。シフトイン位置とは、中立位置から前方または後方に操作レバー１０２ａ，１０２ｂを操作したときに、シフト状態がニュートラルから前進状態または後進状態に切り換わる位置である。シフトイン位置での回転速度は、トロール回転速度と呼ばれる場合もある。一般には、最小エンジン回転速度は、アイドル回転速度からトロール回転速度までの速度領域に属する。最小エンジン回転速度は、船体ＥＣＵ１０４の内部演算処理の目的のために、シフト状態が前進状態のときのエンジン回転速度は正符号を付して表され、シフト状態が後進状態のときのエンジン回転速度は負符号を付して表される。
【００７９】
船体ＥＣＵ１０４は、求められた操舵角の絶対値と、船外機の最大操舵角絶対値（たとえば２５度）とを比較し、操舵制御だけで目標回頭モーメントを発生できるかどうかを判断する（ステップＳ６４）。最大操舵角絶対値でも目標回頭モーメントを発生できない場合には、船体ＥＣＵ１０４は、さらに、加算すべきエンジン回転速度（加算エンジン回転速度）を算出する（ステップＳ６５）。目標シフト状態が前進状態のときは、加算エンジン回転速度は正の値とされ、目標シフト状態が更新状態のときは、加算エンジン回転速度は負の値とされる。加算エンジン回転速度は、最小エンジン回転速度によって発生される推進力の不足分を補うために最小エンジン回転速度に加算すべきエンジン回転速度である。最大操舵角絶対値以下の絶対値の操舵角で目標回頭モーメントを発生できるときは、加算エンジン回転速度の演算（ステップＳ６５）は省かれる。このようにして、選択船外機の目標エンジン回転速度および目標操舵角が定まる。
【００８０】
並進抑制制御は、前記選択船外機が発生する推進力の前後方向分力を演算する処理（ステップＳ６６）を含む。前後方向分力とは、選択船外機が発生する推進力のうち、船体１００の前後方向に沿う成分をいう。船体ＥＣＵ１０４は、選択船外機が発生する推進力と、選択船外機の操舵角とから前後方向分力（船体中心線２１への推進力の正射影）を求める。船体ＥＣＵ１０４は、さらに、選択船外機および非選択船外機の前後方向分力の合力が、目標進行速度に対応する値となるように、非選択船外機が発生すべき推力を演算する（ステップＳ６７）。目標進行速度が零のときには、選択船外機の前後方向分力を打ち消すために非選択船外機が発生すべき推進力が演算されることになる。この演算された推進力に基づいて、非選択船外機の目標エンジン回転速度が求められる（ステップＳ６８）。非選択船外機の目標操舵角は、非選択船外機の推進力の方向が船体１００の回転中心を通る直線に沿うように定められる。
【００８１】
船体ＥＣＵ１０４は、選択船外機および非選択船外機の目標操舵角をＬＡＮ１０を介して舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに与える。また、船体ＥＣＵ１０４は、選択船外機および非選択船外機の目標エンジン回転速度に対応する目標シフト状態および目標スロットル開度を、ＬＡＮ１０を介して、船外機ＥＣＵ３０８，３０８に与える（ステップＳ６９）。目標シフト状態は、目標エンジン回転速度が正のときは前進状態とされ、目標エンジン回転速度が負のときには後進状態とされる。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、船外機３０１，３０２の操舵角をそれぞれの目標操舵角に導く。船外機ＥＣＵ３０８，３０８は、船外機３０１，３０２のシフト状態およびスロットル開度をそれぞれの目標値に導く。
【００８２】
図１８は、目標回頭モーメントと船外機の操舵角との関係の一例を説明するための特性図である。船体ＥＣＵ１０４は、たとえば、図１８に示す特性に従って、図１７のステップＳ６３〜６４の処理を実行する。
たとえば、最小エンジン回転速度は７５０rpmである。また、船外機の一方向への最大操舵角絶対値は２５度である。船外機の操舵角を大きくすることによって、船体１００に与えるモーメントを大きくすることができる。しかし、最小エンジン回転速度を保持するとすれば、最大操舵角絶対値のときのモーメントが限界値となる。したがって、最小エンジン回転速度および最大操舵角絶対値に対応するしきい値を超える目標回頭モーメントに対しては、加算エンジン回転速度を設定することにより、推進力が増加させられる。すなわち、目標操舵角を最大操舵角絶対値に相当する値としておき、エンジン回転速度を増加させて推進力を増加させることによって、目標回頭モーメントが達成される。
【００８３】
目標回頭モーメントがしきい値以下の場合に、船外機を最大操舵角絶対値まで転舵する代わりに、エンジン回転速度を増加させることによって、目標回頭モーメントを達成することもできる。この場合の特性を、図１８に二点鎖線で示す。しかし、この場合には、エンジン回転速度の増加に伴って、選択船外機が発生する前後方向分力が大きくなる。そのため、この前後方向分力を相殺するために、非選択船外機のエンジン回転速度を大きくしなければならない。したがって、省エネルギー性の観点からは、最小エンジン回転速度で目標回頭モーメントを実現できる範囲では、エンジン回転速度を最小エンジン回転速度とし、操舵角を変化させることによって目標回頭モーメントを達成することが好ましい。
【００８４】
このように、操船アシストモードでは、２つのレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、右左の船外機３０１および３０２のシフト状態および推進力だけでなく、それらの操舵角も制御される。より具体的には、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂの操作位置に応じて目標回頭速度および進行速度が設定され、それに応じて、右左の船外機３０１および３０２のシフト状態、推進力（エンジン回転速度）、および操舵角が制御される。これによって、船外機３００の推進力を船体１００に効果的に作用させることができる。これにより、船体１００の旋回半径を小さくすることができ、かつ船体１００の挙動を素早く変化させることができるので、船の動きを細かくコントロールすることができる。また、操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）の操作のみによって船をコントロールすることができるので、ステアリングハンドル１０３を操作する必要がない。そのため、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。また、操作レバーの操作のみによって船をコントロールすることができるので、操作レバーとは別に十字キーなどの操作系を設ける必要がない。その結果、船舶用推進システムの構造が複雑になることを抑制することができ、かつ操作が煩雑になることを回避できる。
【００８５】
また、操船アシストモードでは、右操作レバー１０２ａが左操作レバー１０２ｂより前方にあれば、船体１００が左回頭し、左操作レバー１０２ｂが右操作レバー１０２ｂより前方にあれば、船体１００が右回頭する。すなわち、このような回頭挙動となるように、船外機３０１，３０２のシフト状態、エンジン回転速度および操舵角が制御される。しかも、操作レバーのレバー位置差ΔＬに応じて目標回頭速度が設定される。したがって、操作レバー１０２ａおよび１０２ｂの位置関係と船体１００の回頭挙動との関係が、通常操船モードのときと類似している。そのため、操船者は、操作レバーの操作による船舶の挙動を容易にイメージすることができる。
【００８６】
しかも、操船アシストモードでは、右操作レバー１０２ａおよび１０２ｂが中立位置から同方向に操作されている場合に、当該操作方向へ船体１００が進行するように、船外機３０１，３０２が制御される。さらに、その場合に、中立位置からの変位量の小さい方の操作レバーの当該変位量に従って目標進行速度が定められる。したがって、操作レバー１０２ａ，１０２ｂの操作位置と船体１００の進行速度との関係も、通常操船モードのときと類似した関係となる。したがって、そのため、操船者は、操作レバーの操作による船舶の挙動を容易にイメージすることができる。
【００８７】
このように、操船者は、操船アシストモードにおいて、直感的な操作によって、目標回頭速度および目標進行速度を定めることができる。
また、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂが中立位置を挟んで反対側に位置しているときには、目標進行速度が零とされ、船体１００はその場で回頭することになる。これにより、操船者は、通常操船モードのときと同様なレバー操作を行えば、それに応じて、操船者の操船意図に対応した回頭挙動が達成される。
【００８８】
図１９は、船体１００に船外機３００を３機搭載した構成（３機掛け）の船舶を示す模式的な平面図である。この船舶では、船体１００の船尾に、右側船外機３０１、左側船外機３０２および中央船外機４００が取り付けられている。たとえば、操船アシストモードのとき、中央船外機４００は、操舵角が０度に制御され、シフト状態がニュートラル状態に制御される。右側船外機３０１および左側船外機３０２には、前述の２機掛けの船舶の場合と同様に制御される。これにより、操船アシストモードにおける船舶の挙動は、前述の２機掛けの船舶と同様になる。なお、図１９には、右側操作レバー１０２ａが中立位置よりも前方にあり、左側操作レバー１０２ｂが中立位置にある場合の動作例を示す（図１２参照）。
【００８９】
図２０は、船体１００に船外機３００を４機搭載した構成（４機掛け）の船舶を示す模式的な平面図である。この船舶では、船体１００の後尾に、右側船外機３０１、左側船外機３０２、中央右船外機４０１および中央左船外機４０２が取り付けられている。右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、船体１００の中心線２１よりも右側に配置されており、右側船外機グループを形成している。右側船外機３０１が最も右寄りに配置されており、中央右船外機４０１は、右側船外機３０１よりも中心線２１寄りに配置されている。左側船外機３０２および中央左船外機４０２は、船体１００の中心線２１よりも左側に配置されており、左側船外機グループを形成している。左側船外機３０２が最も左寄りに配置されており、中央左船外機４０２が左側船外機３０２よりも中央線２１寄りに配置されている。
【００９０】
操船アシストモードにおいて、右側船外機グループを形成する右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、前述の２機掛けの船舶における右側船外機３０１と同様に制御される。同様に、操船アシストモードにおいて、左側船外機グループを形成する左側船外機３０２および中央左船外機４０２は、前述の２機掛けの船舶における左側船外機３０２と同様に制御される。すなわち、右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、本発明の一実施形態における「第１推進機」に相当し、左側船外機３０２および中央左船外機４０２は本発明の一実施形態における「第２推進機」に相当する。
【００９１】
たとえば、右側操作レバー１０２ａが中立位置よりも前方にあり、左側操作レバー１０２ｂが中立位置にある場合（図１２参照）の動作例は、次のとおりである。右側船外機グループを形成する右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、いずれもシフト状態が前進状態に制御される。また、右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、それぞれ、推進力の方向が船体１００の回転中心２０を通る直線３０１ａ，４０１ａに沿うように操舵角が制御される。一方、左側船外機グループを形成する左側船外機３０２および中央左船外機４０２は、いずれもシフト状態が後進状態に制御される。さらに、左側船外機３０２および中央左船外機４０２は、互いに等しい操舵角に制御される。この操舵角は、推進力の方向が船体１００の回転中心２０から外れる方向となるように定められる。より具体的には、左側船外機３０２および中央左船外機４０２が発生する推進力は、船体１００の回転中心２０よりも左側を通る直線３０２ａ，４０２ａを通って後方に向かう方向に作用する。これにより、船体１００には、左まわりのモーメントが与えられ、船首が左側に向かうように船体１００が回頭する。
【００９２】
このように、この実施形態の構成は、３機以上の船外機を備えた船舶に対しても容易に応用することができる。
第２の実施形態
この発明の第２の実施形態は、操船アシストモードにおける制御内容が前述の第１の実施形態とは異なる。そこで、第２の実施形態の説明では、前述の図１〜図５を再び参照することとし、重複する説明を省く。
【００９３】
図２１および図２２を参照して、第２の実施形態による船舶用推進システムの操船アシストモード時における制御について説明する。なお、図２１に矢印で示す「推進方向」は、右側船外機３０１および左側船外機３０２が船体１００に与える推進力の方向を示している。矢印の長さは右側船外機３０１および左側船外機３０２の推進力の大きさを示している。
【００９４】
操船アシストモード時においては、操作レバーの位置関係に対応した挙動パターンを船体が取るように、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調節される。すなわち、所定の挙動パターンを船体１００が取るような船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度が、操作レバーの位置関係に対応付けて船体ＥＣＵ１０４に予め設定され記憶されている。このような設定情報は、船体ＥＣＵ１０４に備えられた記憶ユニット１０４Ｍ（図５参照）に格納されている。記憶ユニット１０４Ｍに格納された設定情報が図２２に示されている（ただし、スロットル開度の図示は省略されている）。操作レバーの位置関係には、右側操作レバー１０２ａの位置、左側操作レバー１０２ｂの位置、および、右側操作レバー１０２ａと左側操作レバー１０２ｂとの相対的な位置が含まれる。船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、操作レバーの位置関係を取得し、その位置関係に対応する設定情報（操舵角、シフト状態およびスロットル開度）を記憶ユニット１０４Ｍから読み出す。この読み出された設定情報が、ＬＡＮ１０を介して、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃおよび船外機ＥＣＵ３０８に与えられる。これにより、当該位置関係に対応する挙動パターンを船体１００が取るように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａと、左側舵取装置２０２のモータ２０２ａと、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）とが制御される。
【００９５】
操船アシストモードにおいては、２つの操作レバーの位置関係に基づいて、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が制御される。このため、図２２に示すように、右側操作レバー１０２ａの位置（前進位置、後進位置およびニュートラル位置）と右側船外機３０１のシフト状態（前進（Ｆ）、後進（Ｒ）およびニュートラル（Ｎ））とは、通常操船モード時と異なり、必ずしも対応していない。また、右側操作レバー１０２ａの位置と右側船外機３０１のスロットル開度とについても、通常操船モード時と異なり、必ずしも対応していない。同様に、左側操作レバー１０２ｂの位置と左側船外機３０２のシフト状態およびスロットル開度とは必ずしも対応していない。以下、具体的な制御について説明する。
【００９６】
右側操作レバー１０２ａの位置に対応する右側船外機３０１のシフト状態と、左側操作レバー１０２ｂの位置に対応する左側船外機３０２のシフト状態とが同じ場合には、通常操船モード時と同様の動作となる。すなわち、船外機３００の操舵角は中立位置で変化せず、船外機３００のシフト状態およびスロットル開度のみが変化する。具体的には、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂが共にニュートラル位置の場合には、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態は共にニュートラル（Ｎ）に制御される。この場合、右左の船外機３０１，３０２のスロットル開度は共に全閉状態（開度０％）に制御される。また、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂが共に前進位置または後進位置の場合には、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態は共に前進（Ｆ）または後進（Ｒ）に制御される。そして、右左の船外機３０１，３０２のスロットル開度は共に操作レバーの位置のニュートラル位置に対する変位量に対応した開度（０％以上１００％以下）に制御される。
【００９７】
操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａの位置（前進位置、後進位置またはニュートラル位置）と、左側操作レバー１０２ｂの位置（前進位置、後進位置またはニュートラル位置）とが異なる場合には、通常操船モードとは異なる制御が行われる。すなわち、操作レバーの位置関係に対応して予め定められた挙動パターンを船体１００が取るように、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調節される。
【００９８】
たとえば、図２１および図２２の（Ａ１）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれニュートラル位置および前進位置に位置する場合の動作は次のとおりである。この操作レバーの位置関係に対応して予め定められた船体１００の挙動は、ニュートラル位置の右側操作レバー１０２ａから前進位置の左側操作レバー１０２ｂに向かう方向（左前方）への移動（平行移動）である。すなわち、船体１００が左前方に平行移動するように、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調節される。平行移動とは、実質的に回頭しない状態での船体１００の移動をいう。
【００９９】
この場合、右側船外機３０１の操舵角が＋１０度に変化され、かつ左側船外機３０２の操舵角が−１０度に変化される。すなわち、右側船外機３０１の後端部と左側船外機３０２の後端部とが離れるように船外機３００の操舵角が変化される。これにより、右側船外機３０１の推進力ベクトルと左側船外機３０２の推進力ベクトルとが、いずれも船体１００の回転中心に向けられる。したがって、船体１００はほとんど回頭せず、平行移動することになる。ただし、操舵角は、船体１００の前後方向に対して船外機３０１，３０２の後端部（プロペラ３０７）を右側に振ったときに正の値をとり、左側に振ったときに負の値をとるものとする。
【０１００】
さらに、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれニュートラル位置および前進位置に位置しているけれども、船外機３０１，３０２のシフト状態は、それらの位置に整合しない。すなわち、右側船外機３０１のシフト状態および左側船外機３０２のシフト状態は、それぞれ前進（Ｆ）および後進（Ｒ）に制御される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのスロットル開度も、操作レバーの位置に拘わらず、予め設定された所定の値になる。（Ａ１）の挙動パターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度は、左側船外機３０２のスロットル開度よりも大きくなるように制御される。これにより、右側船外機３０１の推進力と左側船外機３０２の推進力との合力により、船体１００は左前方に平行移動する。
【０１０１】
図２２の（Ａ２）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ前進位置およびニュートラル位置の場合の動作は、次のとおりである。この操作レバーの位置関係に対応して予め定められた船体１００の挙動は、ニュートラル位置の左側操作レバー１０２ｂから前進位置の右側操作レバー１０２ａに向かう方向（右前方）への移動（平行移動）である。すなわち、右側船外機３０１の操舵角が＋１０度に変化されるとともに、左側船外機３０２の操舵角が−１０度に変化される。また、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ前進位置およびニュートラル位置に位置しているけれども、右側船外機３０１のシフト状態および左側船外機３０２のシフト状態はそれぞれ後進（Ｒ）および前進（Ｆ）に制御される。また、（Ａ２）の挙動パターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度は、左側船外機３０２のスロットル開度よりも小さくなるように制御される。これにより、右側船外機３０１の推進力と左側船外機３０２の推進力との合力により、船体１００は右前方に平行移動する。
【０１０２】
また、図２１および図２２の（Ｂ１）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれニュートラル位置および後進位置の場合の動作は、次のとおりである。この操作レバーの位置関係に対応して予め定められた船体１００の挙動は、ニュートラル位置の右側操作レバー１０２ａから後進位置の左側操作レバー１０２ｂに向かう方向（左後方）への移動（平行移動）である。すなわち、船体１００が左後方に平行移動するように、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調節される。
【０１０３】
この場合、右側船外機３０１の操舵角が＋１０度に変化されるとともに、左側船外機３０２の操舵角が−１０度に変化される。また、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれニュートラル位置および後進位置に位置しているけれども、右側船外機３０１のシフト状態および左側船外機３０２のシフト状態はそれぞれ前進（Ｆ）および後進（Ｒ）に制御される。また、（Ｂ１）の挙動パターンでは、左側船外機３０２のスロットル開度は、右側船外機３０１のスロットル開度よりも大きくなるように制御される。これにより、右側船外機３０１の推進力と左側船外機３０２の推進力との合力により、船体１００は左後方に平行移動する。
【０１０４】
さらに、図２２の（Ｂ２）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ後進位置およびニュートラル位置の場合の動作は、次のとおりである。この操作レバーの位置関係に対応して予め定められた船体１００の挙動は、ニュートラル位置の左側操作レバー１０２ｂから後進位置の右側操作レバー１０２ａに向かう方向（右後方）への移動（平行移動）である。すなわち、右側船外機３０１の操舵角が＋１０度に変化されるとともに、左側船外機３０２の操舵角が−１０度に変化される。また、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ後進位置およびニュートラル位置に位置しているけれども、右側船外機３０１のシフト状態および左側船外機３０２のシフト状態はそれぞれ後進（Ｒ）および前進（Ｆ）に制御される。また、（Ｂ２）の挙動パターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度は、左側船外機３０２のスロットル開度よりも大きくなるように制御される。これにより、右側船外機３０１の推進力と左側船外機３０２の推進力との合力により、船体１００は右後方に平行移動する。
【０１０５】
また、図２１および図２２の（Ｃ１）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ後進位置および前進位置の場合には、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態がそれぞれ後進（Ｒ）および前進（Ｆ）に制御される。この場合、図２２の（Ｃ１）に示すように、右側船外機３０１の操舵角が−１０度に変化され、かつ左側船外機３０２の操舵角が＋１０度に変化される。すなわち、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂが後進位置および前進位置の場合には、右側船外機３０１の後端部と左側船外機３０２の後端部とが近づくように右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角が変化される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのシフト状態は、右側操作レバー１０２ａの位置（後進位置）および左側操作レバー１０２ｂの位置（前進位置）に対応して、後進（Ｒ）および前進（Ｆ）に制御される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのスロットル開度は、操作レバーの位置に拘わらず、予め設定された所定の値に制御される。（Ｃ１）の挙動パターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度と左側船外機３０２のスロットル開度とは等しい。ただし、シフト状態が後進（Ｒ）のときは、シフト状態が前進（Ｆ）のときよりもスラスト（推進力）が弱くなるので、右側船外機３０１のスロットル開度を左側船外機３０２のスロットル開度よりも大きく設定してもよい。
【０１０６】
（Ｃ１）の挙動パターンでは、上記のように船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度を調節することによって、船体１００の左側に前進方向の推進力が加わり、船体１００の右側に後進方向の推進力が加わるので、船体１００の挙動は船体１００の船尾部分を中心とした右方向への回頭動作となる。右側船外機３０１および左側船外機３０２は、船体１００の回頭動作の動作方向に沿うように操舵角が調節されているので、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれの推進力が船体１００の回頭方向に効果的に加わっている。
【０１０７】
同様にして、図２２の（Ｃ２）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ前進位置および後進位置の場合には、右側船外機３０１の操舵角が−１０度に変化され、かつ左側船外機３０２の操舵角が＋１０度に変化される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのシフト状態は、右側操作レバー１０２ａの位置（前進位置）および左側操作レバー１０２ｂの位置（後進位置）に対応して、前進（Ｆ）および後進（Ｒ）に制御される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのスロットル開度は、操作レバーの位置に拘わらず、予め設定された所定の値に制御される。（Ｃ２）のパターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度と左側船外機３０２のスロットル開度とは等しい。ただし、シフト状態が後進（Ｒ）のときは、シフト状態が前進（Ｆ）のときよりもスラスト（推進力）が弱くなるので、左側船外機３０２のスロットル開度を右側船外機３０１のスロットル開度よりも大きく設定してもよい。
【０１０８】
（Ｃ２）のパターンでは、船体１００の左側に後進方向の推進力が加わり、船体１００の右側に前進方向の推進力が加わるので、船体１００の挙動は船体１００の船尾部分を中心とした左方向への回頭動作となる。右側船外機３０１および左側船外機３０２は、船体１００の回頭動作の動作方向に沿うように操舵角が調節されているので、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれの推進力が船体１００の回頭方向に効果的に加わっている。
【０１０９】
このように、右左の操作レバー１０２ａおよび１０２ｂが前進位置および後進位置の一方および他方にそれぞれ位置する場合には、右左の船外機３０１および３０２の後端部同士が近づくように、右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角が変化される。右左の船外機３００が発生する推進力のベクトル方向は、船体１００の回転中心（たとえば船体１００の重心にほぼ一致する。）を向いていない。そのため、右左の船外機３００が発生する推進力は、船体１００に鉛直軸線まわりのモーメントを与える。これにより、船体１００は、ほとんど位置を変えることなく回頭する。
【０１１０】
なお、上記した（Ｃ１）および（Ｃ２）の挙動パターンは、２つの操作レバーが前進位置および後進位置に位置する場合の制御の一例であり、上記回頭動作以外の挙動を船体１００が示すように、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度を制御してもよい。
本実施形態では、船外機３００の操舵角の変化量は、操作レバーの位置のニュートラル位置に対する変位量（スロットル開度）に拘わらず、１０度で固定されている。２機の船外機３００を用いた船舶用推進システムでは、たとえば、右左の船外機３０１および３０２の後端部同士が近づくようにそれぞれの操舵角を１３度以上変化させると、右左の３０１および３０とが干渉する。したがって、船外機３００の操舵角の変化量は、たとえば、１２度以下となるように設定される。
【０１１１】
次に、図２２および図２３を参照して、この第２の実施形態による船舶用推進システムの制御を説明する。
まず、ステップＳ１１において、船体ＥＣＵ１０４により、切換スイッチ１０５がオン状態であるか否かが判断される。切換スイッチ１０５がオフ状態である場合には、ステップＳ１７に進み、通常操船モードによる制御が行われる。また、切換スイッチ１０５がオン状態である場合には、ステップＳ１２において、操船アシストモードによる制御が行われる。
【０１１２】
通常操船モードでは、船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄによって検出される操作レバーの位置情報に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態およびスロットル開度を決定する。この決定されたシフト状態およびスロットル開度は、船外機ＥＣＵ３０８に送信される。船外機ＥＣＵ３０８は、受信したシフト状態およびスロットル開度に基づいてモータ３０３ａ，３０５ａを制御することにより、スロットルバルブ３０３ｂおよび前後進切換機構３０５を駆動する。また、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａによって検出されるハンドル角に応じて、右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角を決定し、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに送信する。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、実舵角センサ２０１ｂ，２０２ｂによって検出される実舵角が、受信した操舵角となるように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａおよび左側舵取装置２０２のモータ２０２ａを駆動する。
【０１１３】
一方、操船アシストモードでは、ステップＳ１３において、操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）の位置がレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄにより検出される。操作レバーの位置情報はレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄから船体ＥＣＵ１０４に送信される。そして、ステップＳ１４において、船体ＥＣＵ１０４は、受信した操作レバーの位置情報および図２２に示した対応関係に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態、スロットル開度および操舵角を決定する。
【０１１４】
次に、ステップＳ１５において、船体ＥＣＵ１０４は、決定したシフト状態およびスロットル開度を右側船外機３０１および左側船外機３０２の船外機ＥＣＵ３０８に送信する。船外機ＥＣＵ３０８は、受信したシフト状態およびスロットル開度となるように、前後進切換機構３０５のモータ３０５ａおよびスロットルバルブ３０３ｂのモータ３０３ａを駆動する。また、船体ＥＣＵ１０４は、決定した操舵角を右側舵取装置２０１および左側舵取装置２０２の舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに送信する。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、実舵角センサ２０１ｂ，２０２ｂによって検出される実舵角が、受信した操舵角となるように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａおよび左側舵取装置２０２のモータ２０２ａを駆動する。
【０１１５】
また、ステップＳ１６において、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて、ステアリングハンドル１０３が操作されたか否かを判断する。所定の角度以上ステアリングハンドル１０３が回動された場合には、船体ＥＣＵ１０４は、ステアリングハンドル１０３が操船者によって操作されたと判断してステップＳ１７に進み、通常操船モードの制御に切り換える。所定の角度以上ステアリングハンドル１０３が回動されていない場合には、船体ＥＣＵ１０４は、操船者によるステアリングハンドル１０３の操作はされていないと判断してステップＳ１１に戻る。この後、ステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理が繰り返し行われる。
【０１１６】
このように、操船アシストモードでは、２つの操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）の位置関係に対応して設定された挙動パターンを船体１００が取るように、複数の船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力が調節される。したがって、操船者は、回頭動作や横方向への移動などの所定の挙動を船体１００に取らせたい場合に、その挙動に対応した位置関係となるように操作レバーを操作すればよい。このレバー操作に応じて、その挙動を船体１００に取らせるために適切な操舵角、シフト状態および推進力となるように、自動的に船外機３００の操舵角、シフト状態および推進力が調節される。これにより、船体１００が回頭動作や横方向への移動などの挙動を行う際に、船外機３００の推進力を効果的に用いることができる。これにより、船体１００の回頭動作などの挙動を素早く（応答性よく）変化させることができる。その結果、船の動きを細かくコントロールすることができる。
【０１１７】
また、操作レバーの操作のみによって船をコントロールすることができるので、ステアリングハンドル１０３を操作する必要がなくなる。そのため、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。また、操作レバーとは別に十字キーなどの操作系を設ける必要がないから、船舶用推進システムの構造が複雑になることを回避できる。また、操作系を追加する必要がないので、操作が煩雑になることもない。したがって、本実施形態では、船舶用推進システムの構造が複雑になることを抑制しながら、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上することができる。
【０１１８】
また、本実施形態では、上記のように、操船アシストモードでは、操船レバー１０２ａ，１０２ｂの位置と船外機３００のシフト状態とは必ずしも対応しない。すなわち、操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置関係に対応した挙動パターンを船体１００が取るように、複数の船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力が調節される。操船者は、操船アシストモードにおいて、船外機３００のシフト状態を気にすることなく、船体１００に取らせたい挙動に対応する位置関係となるように操作レバーを操作すればよい。これにより、容易に船体１００にその挙動を取らせることができる。
【０１１９】
また、本実施形態では、操船アシストモードでは、右側操作レバー１０２ａの位置に対応するシフト状態と、左側操作レバー１０２ｂの位置に対応するシフト状態とが同じであれば、船体１００は直進（前進または後進）する。それらのシフト状態が異なる場合には、船体１００は、右側操作レバー１０２ａと左側操作レバー１０２ｂとの位置関係に対応した挙動パターン（直進以外の挙動）をとる。この挙動は、通常の操作レバーの操作による船体１００の挙動に似ているので、操船者に与える違和感を抑制できる。
【０１２０】
また、本実施形態では、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂの位置がそれぞれニュートラル位置およびニュートラル位置以外の位置（前進位置または後進位置）である場合に、特徴的な動作が行われる。すなわち、ニュートラル位置の右側操作レバー１０２ａの位置からニュートラル位置以外の位置の左側操作レバー１０２ｂの位置に向かう方向に船体１００を移動させるように、船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力が調節される。操船者は、右側操作レバー１０２ａがニュートラル位置に位置する場合に、右側操作レバー１０２ａの位置から左側操作レバー１０２ｂの位置へと向かう直線の方向が船体１００を移動させたい方向（左前方または左後方）になるように操作レバーを操作する。これによって、船体１００をその方向に移動させることができる。
【０１２１】
操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂの位置がそれぞれニュートラル位置以外の位置（前進位置または後進位置）およびニュートラル位置である場合にも、同様の動作が行われる。すなわち、ニュートラル位置の左側操作レバー１０２ｂの位置からニュートラル位置以外の位置の右側操作レバー１０２ａの位置に向かう方向に船体１００を移動させるように、船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力が調節される。操船者は、左側操作レバー１０２ｂがニュートラル位置に位置する場合に、左側操作レバー１０２ａの位置から左側操作レバー１０２ｂの位置と向かう直線の方向が船体１００を移動させたい方向になるように操作レバーを操作する。これによって、船体１００をその方向（右前方または右後方）に移動させることができる。
【０１２２】
このようにして、操船技術が未熟な操船者であっても、容易に船をコントロールすることができる。
また、本実施形態では、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ前進位置および後進位置に位置する場合に、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態がそれぞれ前進状態および後進状態に制御される。さらに、右側船外機３０１の後端部と左側船外機３０２の後端部とが近づくように右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角が変化させられる。同様に、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ後進位置および前進位置に位置する場合に、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態がそれぞれ後進状態および前進状態に制御される。さらに、右側船外機３０１の後端部と左側船外機３０２の後端部とが近づくように右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角が変化させられる。このように構成することによって、船体１００が回頭する方向に沿って右側船外機３０１の推進力および左側船外機３０２の推進力を作用させることができる。その結果、右側船外機３０１の推進力および左側船外機３０２の推進力によって、船体１００の位置を大きく変動させることなく（その場で）素早く（応答性よく）回転（回頭）させることができる。
【０１２３】
また、本実施形態では、上記のように、通常操船モードと、操船アシストモードとに制御モードを切り換えるための切換スイッチ１０５が設けられている。これによって、操船者は、通常の操船時には通常操船モードに切り換えてステアリングハンドル１０３を用いて操船を行。また、操船者は、船の動きを細かくコントロールする必要がある場合（離着岸を行う場合など）には、操船アシストモードに切り換えて、操作レバーのみを用いて操船を行うことができる。これにより、操船者の利便性を向上させることができる。
【０１２４】
次に、図２４を参照して、第２の実施形態による船舶用推進システムの上記した効果をより詳細に説明する。図２４では、操作レバーの位置に応じた操舵角の制御を行わない通常操船モードでの船体１００の挙動を、操船アシストモードでの船体１００の挙動と比較可能なように示している。
図２４では、操船アシストモードおよび通常操船モードについて、桟橋に船を横付けする場合の船体１００の挙動を示している。図２４に示すように、通常操船モードでは、船体１００の小回りが効かず、船を桟橋に横付けするために大きいスペースＲを使う必要がある。その一方、操船アシストモードでは、船体１００の小回りが効くので、小さいスペースＳを使って船を桟橋に横付けすることができる。
【０１２５】
その他の実施形態
ここに開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１２６】
たとえば、上記実施形態では、２つの操作レバーを用いて２機の船外機を操舵する例を主として示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、２つの操作レバーを用いて４機の船外機を操舵したり（図２０参照）、３つの操作レバーを用いて３機の船外機を操舵するなど（図１９参照）、２つ以上の操作レバーを用いて４機以上の船外機を操舵してもよい。
【０１２７】
また、上記実施形態では、エンジンの駆動力によりプロペラを回転させて推進力を発生する船外機を用いた例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、電動モータの駆動力によりプロペラを回転させて推進力を発生させる船外機その他の推進機を用いてもよい。また、プロペラの回転により推進力を発生させる推進機のみならず、噴射ノズルから水を噴射するジェットドライブにより推進力を発生させる推進機（ジェット推進機）を用いてもよい。
【０１２８】
また、上記実施形態では、通常操船モードと操船アシストモードとを切換ボタンにより操船者が切り換えるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、所定の条件を満たした場合に、自動的に、通常操船モードから操船アシストモードに切り替わる構成を採ることもできる。
また、上記第２の実施形態では、（Ａ１）、（Ａ２）のパターンを横前方移動と対応させ、（Ｂ１）、（Ｂ２）のパターンを横後方移動と対応させ、（Ｃ１）、（Ｃ２）のパターンを回頭動作と対応させた例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｃ１）および（Ｃ２）のパターンを他の船体の挙動と対応させるように設定してもよい。たとえば、真横への移動や、旋回動作を上記（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｃ１）および（Ｃ２）のパターンのいずれかと対応させてもよい。
【０１２９】
また、上記実施形態では、通常操船モードと１つの操船アシストモードとを切換可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、レバーの位置関係と船体の挙動の対応関係が異なる複数の操船アシストモードを設けてしておき、いずれかの操船アシストモードを操船者が選択できる構成としてもよい。
また、上記第２の実施形態では、船外機の操舵角の変化量を１０度に固定した例を示したが、本発明はこれに限らず、１０度以外の角度だけ操舵角を変化させてもよい。
【０１３０】
また、上記第２の実施形態では、右側船外機３０１の操舵角の変化量と左側船外機３０２の操舵角の変化量とを同じ角度（１０度）に設定した例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、右側船外機３０１の操舵角の変化量と左側船外機３０２の操舵角の変化量とを異ならせてもよい。
また、上記第２の実施形態では、右側操作レバー１０２ａの位置に対応するシフト状態と左側操作レバー１０２ｂの位置に対応するシフト状態とが異なる場合に、操作レバーの位置関係に対応した挙動を取るように船外機の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が制御されている。しかし、本発明はこれに限られない。たとえば、右左の操作レバー１０２ａおよび１０２ｂの位置に対応するシフト状態とが同じであった場合（たとえば、両方が前進位置にある場合）でも、右側操作レバー１０２ａの位置と左側操作レバー１０２ｂの位置とが異なる場合（右側船外機３０１と左側船外機３０２のスロットル開度が異なる場合）もある。このような場合に、右左の操作レバーの位置関係に対応した挙動を取るように、船外機の操舵角、シフト状態およびスロットル開度を変化させてもよい。
【０１３１】
また、この場合に、右側操作レバー１０２ａの位置から左側操作レバー１０２ｂの位置に向かう方向（または、左側操作レバー１０２ｂの位置から右側操作レバー１０２ａの位置に向かう方向）に船体１００を移動させるように、複数の船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を調節してもよい。この場合、操船者は、船体１００を移動させたい方向に向かって右側操作レバー１０２ａの位置と左側操作レバー１０２ｂの位置とが並ぶように右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂを操作する。これにより、船体１００をその方向に移動させることができる。これにより、操船技術が未熟な操船者であっても、容易に船をコントロールすることができる。
【０１３２】
また、上記第２の実施形態では、操船アシストモード時において、通常操船モード時における操作レバーの変位量とスロットル開度との関係と同じ関係になるようにスロットル開度を制御した例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、操船アシストモード時においては、通常操船モード時のスロットル開度よりも小さくなるようにスロットル開度を制御してもよい。たとえば、図２５に示すように、操作レバーの変位量が最大の場合のスロットル開度が通常操船モード時の３０％の開度となるようにスロットル開度を制御してもよい。同様に、上記第１の実施形態の操船アシストモードにおいて、最小変位位置Ｌminに対応するスロットル開度を、通常操船モード時のスロットル開度よりも小さくなるようにスロットル開度制御を行ってもよい。また、第１および第２実施形態のいずれにおいても、エンジン回転速度に上限値を定めておき、操船アシストモード時においてはエンジン回転速度が上限値を上回らないようにスロットル開度を制御してもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１００ 船体
１０２ａ 右側操作レバー１０２ａ（操作レバー、第１操作レバー）
１０２ｂ 左側操作レバー１０２ｂ（操作レバー、第２操作レバー）
１０２ｃ レバー位置センサ
１０２ｄ レバー位置センサ
１０３ ハンドル
１０３ａ ハンドル角センサ
１０４ 船体側ＥＣＵ１０４（制御部）
１０５ 切換スイッチ（切換手段）
３００ 船外機（推進機）
３０１ 右側船外機３０１（第１推進機）
３０２ 左側船外機３０２（第２推進機）
３０３ エンジン
３０５ 前後進切換機構（切換機構部）
３０７ プロペラ
４００ 中央船外機
４０１ 中央右船外機（第１推進機）
４０２ 中央左船外機（第２推進機）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の推進機のシフト状態を推進機に指示するための操作レバーを備えた船舶用推進システムおよびそれを備えた船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の推進機のシフト状態を推進機に指示するために操船者によって操作される操作レバーを備えた船舶用推進システムが知られている。推進機の一例は、船外機である。
このような船舶用推進システムは、たとえば、船体に取り付けられた２機の船外機を含む。２機の船外機は、タイバーにより互いに連結されており、同一の操舵角となるように構成されている。船舶用推進システムは、さらに、２機の船外機のそれぞれに対応した２つの操作レバーを含む。２つの操作レバーを操作することにより、２機の船外機のシフト状態およびスロットル開度を個別に調節することができる。さらに、２機の船外機は、１つのステアリングハンドルによって操舵することが可能に構成されている。
【０００３】
上記のような船舶用推進システムでは、たとえば船を離着岸させる場合などのように船の動きを細かくコントロールする場合には、操作が煩雑になる。すなわち、操船者は、ステアリングハンドルと、２つの操作レバーとの両方を微調整しなければならない。
離着岸の際の操船を容易にするために、船体にサイドスラスタ（横方向移動用の推進機）が備えられる場合がある。しかし、船舶用推進システムの構造が複雑になってしまうから、とくに小型の船舶には適していない。
【０００４】
特許文献１は、サイドスラスタを設けることなく、容易な操作で船の動きを細かくコントロールすることが可能な舶用推進システムを開示している。
この船舶用推進システムは、２機の船外機のそれぞれに対応した２つの操作レバーと、２つの操作レバーとは別個に設けられた十字キーとを含む。２つの操作レバーを操作することにより、船外機のシフト状態およびスロットル開度を個別に調節することが可能に構成されている。さらに、２機の船外機は、１つのステアリングハンドルによって操舵することが可能に構成されている。この船舶用推進システムは、操船支援モードを設定できるように構成されている。操船支援モードでは、十字キーを操作することにより、十字キーにより指示した方向に船体が移動するように、２機の船外機のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調整される。これにより、サイドスラスタを要することなく、容易な操作で船の動きを細かくコントロールできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２００００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の先行技術では、２つの操作レバーに加えて、十字キーを別途設ける必要があるので、船舶用推進システムの構造が複雑になってしまう。つまり、サイドスラスタを備えていないとはいえ、操作レバーおよびステアリングハンドルの他に十字キーという新たな操作系が追加されている。したがって、構造が複雑であり、かつ、操作系が増えているために操作もやや煩雑である。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、構造が複雑になることを抑制しながら、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることが可能な船舶用推進システムおよびそれを備えた船舶を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一の局面に係る実施形態は、操舵角を変化させることが可能なように船体に取り付けられるように構成された第１推進機および第２推進機と、前記第１推進機のシフト状態を、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示し、かつ、前記第１推進機の出力を指示するために操船者によって操作されるように構成された第１操作レバーと、前記第２推進機のシフト状態を、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示し、かつ、前記第２推進機の出力を指示するために操船者によって操作されるように構成された第２操作レバーと、前記第１操作レバーの位置を検出するように構成された第１レバー位置センサと、前記第２操作レバーの位置を検出するように構成された第２レバー位置センサと、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、かつ、前記第１および第２操作レバーの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定し、前記目標回頭速度で前記船体が回頭し、かつ前記目標進行速度で前記船体が進行するように、前記第１および第２推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御するように構成された制御ユニットとを含む、船舶用推進システムを提供する。
【０００９】
この船舶用推進システムでは、第１および第２の操作レバーの位置に基づいて、船体の目標回頭速度および目標進行速度が設定される。そして、設定された目標回頭速度および目標進行速度に応じて、第１および第２推進機の操舵角、シフト状態および推進力が制御される。つまり、シフト状態および推進力だけでなく、操舵角も、第１および第２操作レバーの位置に従う。これにより、船体が回頭動作や旋回動作（前進または後進しながら回頭する動作）を行う際に、推進機の推進力を効果的に用いることができる。その結果、船体の挙動を素早く（応答性よく）変化させることができる。したがって、船の動きを細かくコントロールすることができる。
【００１０】
また、操作レバーの操作のみによって船をコントロールすることができるので、ステアリングハンドルを操作する必要がなくなる。そのため、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。また、操作レバーとは別に十字キーなどの操作系を設ける必要がないから、船舶用推進システムの構造が複雑になることを回避できる。また、操作系を追加する必要がないので、操作が煩雑になることもない。
【００１１】
この発明の一実施形態において、前記制御ユニットは、前記第１および第２レバー位置センサによって検出される前記第１および第２操作レバーの位置の差に応じた目標回頭速度を設定するように構成されている。この構成により、操船者は、目標回頭速度を直感的な操作によって設定できる。
また、この発明の一実施形態において、前記制御ユニットは、前記第１および第２操作レバーのうち中立位置からの変位量の小さい方の操作レバーの位置に応じた目標進行速度を設定するように構成されている。この構成により、操船者は、目標進行速度を直感的な操作によって設定することができる。
【００１２】
さらに、この発明の一実施形態において、前記制御ユニットは、前記第１操作レバーが中立位置の一方側に位置し、前記第２操作レバーが中立位置の他方側に位置するときに、目標進行速度を零に設定するように構成されている。この構成により、操船者は、船体を実質的に前後に移動させることなく回頭させる操船を容易に行える。
この発明の一実施形態においては、前記第１および第２操作レバーが右左に並んで配置されており、前記第１操作レバーが右側に配置され、かつ前後に操作されるように構成されており、前記第２操作レバーが左側に配置され、かつ前後に操作されるように構成されており、前記制御ユニットは、前記第１操作レバーが前記第２操作レバーよりも前方に位置していれば船体を左まわりに回頭させ、前記第１操作レバーが前記第２操作レバーよりも後方に位置していれば船体を右まわりに回頭させるように、前記目標回頭速度を設定するように構成されている。この構成により、第１および第２操作レバーの位置と船体の回頭方向および回頭速度が整合するので、より直感的な操作によって、船体を回頭させることができる。
【００１３】
この発明の一実施形態において、前記制御ユニットは、各推進機により船体に与えるべきモーメント（たとえば０よりも大きなモーメント）が所定のしきい値以下のときは、当該推進機の出力を一定値（たとえば最小出力値）に制御し、かつ前記モーメントに応じて当該推進機の操舵角を制御するように構成されている。この構成により、操舵角の変化によってモーメントが調整されるので、推進機の出力を増やす場合に比較して、必要なエネルギーを少なくすることができる。
【００１４】
この場合において、好ましくは、前記制御ユニットは、各推進機により船体に与えるべきモーメントが前記しきい値を超えるときは、当該推進機の操舵角を最大操舵角に制御し、かつ前記モーメントに応じて当該推進機の出力を制御するように構成されている。この構成により、操舵角の調整によっては発生できない大きなモーメントを、推進力の調整によって発生することができる。しかも、推進機の操舵角が最大操舵角に達するまでは、操舵角の調整によってモーメントが調整されるから、推進機によるエネルギー消費を少なくすることができる。
【００１５】
この発明の一実施形態では、前記制御ユニットは、前記第１および第２推進機の一方の推進機の操舵角を当該推進機の推進力の方向が船体の回転中心を通る直線に沿うように定め、前記第１および第２推進機の他方の推進機の操舵角、シフト状態および推進力を前記目標回頭速度に応じて定めるように構成されている。この構成によれば、前記一方の推進機の推進力は、船体にモーメントをほとんど与えないので、船体の回頭にほとんど寄与しない。したがって、前記他方の推進機の操舵角、シフト状態および推進力を目標回頭速度に応じて定めればよいから、目標回頭速度を達成するための制御演算が容易になる。
【００１６】
この場合において、好ましくは、前記制御ユニットは、前記一方の推進機のシフト状態および推進力を、前記他方の推進機が発生する推進力の前後方向分力と、前記目標進行速度とに応じて定めるように構成されている。この構成により、船体にモーメントを与える前記他方の推進機の推進力の前後方向分力の影響を、前記一方の推進機が発生する推進力によって排除できる。これにより、目標回頭速度と目標進行速度とをいずれも達成することができる。たとえば、目標進行速度が零のときは、前記他方の推進機の推進力の前後方向分力は、前記一方の推進機の推進力によって相殺される。
【００１７】
この発明の一実施形態は、前記第１および第２推進機の操舵角を変更するために操船者によって操作されるように構成されたステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルの回動角度を検出するように構成されたハンドル角センサと、通常操船制御と、操船アシスト制御とを切り換えるように構成された切換ユニットとをさらに含む。この場合、好ましくは、前記制御ユニットは、前記通常操船制御時において、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２推進機のシフト状態および推進力を制御し、かつ前記ハンドル角センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２推進機の操舵角を変化させるように構成されている。さらに好ましくは、前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、かつ、前記第１および第２操作レバーの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定し、前記目標回頭速度で前記船体が回頭し、かつ前記目標進行速度で前記船体が進行するように、前記第１および第２推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御するように構成されている。この構成によれば、通常操船制御と操船アシスト制御とを切り換えることができる。操船者は、通常操船制御のときは、ステアリングハンドルを用いて操船を行うことができる。また、船の動きを細かくコントロールする必要がある場合（離着岸を行う場合など）には、操船アシスト制御に切り換えることによって、操作レバーのみを用いて操船を行うことができる。
【００１８】
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記通常操船制御時における前記第１および第２操作レバーの位置に対応する前記第１および第２推進機の推進力よりも小さい推進力となるように前記第１および第２推進機を制御するように構成されていてもよい。
この発明の一実施形態では、前記第１推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された第１船外機を含み、前記第２推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された第２船外機を含む。前記第１および第２船外機は、それぞれ、たとえば、スロットル開度を調節することによって駆動力を調節可能に構成されたエンジンと、前記エンジンの駆動力によって回転されるように構成されたプロペラと、シフト状態を切り換えるように構成された切換機構部とを含む。この場合、好ましくは、前記第１および第２操作レバーは、前記第１および第２船外機のシフト状態およびスロットル開度を前記船外機に指示するために操船者によって操作されるように構成されている。また、好ましくは、前記制御ユニットは、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２船外機のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度を制御するように構成されている。このように構成すれば、船外機を用いた船舶用推進システムにおいて、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。
【００１９】
この発明の他の局面に係る実施形態は、操舵角を変化させることが可能なように船体に取り付けられるように構成された複数の推進機と、複数の操作レバーと、複数のレバー位置センサと、記憶ユニットと、制御ユニットとを含む。複数の操作レバーは、複数の推進機のシフト状態を、それぞれ、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示するために操船者によって操作されるように構成されている。レバー位置センサは、複数の操作レバーのそれぞれに対応して設けられ、操作レバーの位置を検出するように構成されている。記憶ユニットは、複数の操作レバーの位置関係と対応付けて予め設定された船体の挙動パターンを記憶している。制御ユニットは、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている。船体の挙動パターンは、当該挙動パターンを実現するための設定情報の形式で記憶されていてもよい。設定情報は、たとえば、複数の推進機の操舵角およびシフト状態の目標値を含む。
【００２０】
この船舶用推進システムでは、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、船体の挙動パターンが選択される。そして、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態が制御される。つまり、シフト状態だけでなく、操舵角も、レバー位置センサの検出結果に従う。船体の挙動パターンは、たとえば、回頭動作、横方向移動などを含む。操船者は、所定の挙動を船体に取らせたい場合、その挙動に対応した位置関係となるように複数の操作レバーを操作する。これにより、その挙動を船体に取らせるために適切な操舵角およびシフト状態となるように、自動的に推進機の操舵角およびシフト状態が調節される。これにより、船体が回頭動作や横方向への移動などの挙動を行う際に、推進機の推進力を効果的に用いることができる。これにより、船体の挙動を素早く（応答性よく）変化させることができる。その結果、船の動きを細かくコントロールすることができる。
【００２１】
また、操作レバーの操作のみによって船をコントロールすることができるので、ステアリングハンドルを操作する必要がなくなる。そのため、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。また、操作レバーとは別に十字キーなどの操作系を設ける必要がないから、船舶用推進システムの構造が複雑になることを回避できる。また、操作系を追加する必要がないので、操作が煩雑になることもない。
【００２２】
この発明の一つの実施形態において、複数の推進機は、第１推進機と、第１推進機とは異なる第２推進機とを含む。また、複数の操作レバーは、第１推進機に対応する第１操作レバーと、第２推進機に対応する第２操作レバーとを含む。さらに、制御ユニットは、第１操作レバーの位置と第２操作レバーの位置とが異なる場合に、第１操作レバーと第２操作レバーとの位置関係に対応して予め設定された挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を調節するように構成されている。たとえば、第１操作レバーの位置と第２操作レバーの位置とが異なる場合に、船体に回頭動作や横方向への移動など、直進移動とは異なる挙動を行わせてもよい。この場合、第１および第２操作レバーの位置が同じなら直進移動、異なれば直進移動以外の挙動となる。この挙動は、通常の操作レバーの操作による船体の挙動に似ているので、操船者に与える違和感を抑制できる。
【００２３】
この発明の一実施形態では、第１操作レバーおよび第２操作レバーは、横方向に並んで配置されている。そして、制御ユニットは、第１操作レバーの位置と、第２操作レバーの位置とが異なる場合に、第１操作レバーの位置から第２操作レバーの位置に向かう方向に船体を移動させるように、第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態を調節するように構成されている。操船者は、第１および第２操作レバーを操作して、それらの位置を結ぶ線分の方向を、船体を移動させたい方向に一致させる。これにより、船体をその方向に移動させることができる。これにより、容易に船をコントロールすることができる。
【００２４】
この場合に、好ましくは、制御ユニットは、第１操作レバーの位置が前記中立位置であり、第２操作レバーの位置が中立位置以外の位置である場合に、中立位置の第１操作レバーの位置から中立位置以外の位置の第２操作レバーの位置に向かう方向に船体を移動させるように、第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を調節するように構成されていてもよい。たとえば、第１操作レバーが中立位置に位置する場合に、第１操作レバーの位置を基準として、第１操作レバーの位置から第２操作レバーの位置に向かう方向を船体の移動方向とすることができる。このように、中立位置を船体の移動方向の基準とすることによって、操船者は、容易に船体の移動方向を設定することができる。
【００２５】
この発明の一実施形態に係る船舶用推進システムは、複数の推進機の操舵角を変更するために操船者によって操作されるように構成されたステアリングハンドルと、ステアリングハンドルの回動角度を検出するハンドル角センサと、通常操船制御と、操船アシスト制御とを切り換えるように構成された切換ユニットとをさらに含む。この場合、制御ユニットは、好ましくは、通常操船制御時において、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、推進機のシフト状態および推進力を制御し、かつハンドル角センサの検出結果に基づいて、複数の推進機の操舵角を変化させるように構成されていてもよい。また、好ましくは、制御ユニットは、操船アシスト制御時において、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、複数の操作レバーの位置関係に対応した挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態を調節するように構成されていてもよい。このように構成すれば、通常操船制御と操船アシスト制御とを切り換えることができる。操船者は、通常操船制御のときは、ステアリングハンドルを用いて操船を行うことができる。また、船の動きを細かくコントロールする必要がある場合（離着岸を行う場合など）には、操船アシスト制御に切り換えることによって、操作レバーのみを用いて操船を行うことができる。
【００２６】
この場合、好ましくは、制御ユニットは、操船アシスト制御時において、通常操船制御時における操作レバーの位置に対応する推進機の推進力よりも小さい推進力となるように推進機を制御するように構成されていてもよい。
また、好ましくは、制御ユニットは、操船アシスト制御時において、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、通常操船制御時における操作レバーの位置と推進機のシフト状態との対応関係に拘わらず、複数の操作レバーの位置関係に対応して予め設定された挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を調節するように構成されていてもよい。操船アシスト制御時において、操船者は、推進機のシフト状態を気にすることなく、船体に取らせたい挙動に対応する位置関係となるように操作レバーを操作する。これにより、容易に船体にその挙動を取らせることができる。
【００２７】
好ましくは、推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された船外機を含む。船外機は、たとえば、スロットル開度を調節することによって駆動力を調節可能に構成されたエンジンと、エンジンの駆動力によって回転されるように構成されたプロペラと、シフト状態を切り換えるように構成された切換機構部とを含む。また、好ましくは、操作レバーは、複数の船外機のシフト状態およびスロットル開度を船外機に指示するために操船者によって操作されるように構成されている。また、好ましくは、制御ユニットは、複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、複数の船外機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている。このように構成すれば、船外機を用いた船舶用推進システムにおいて、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。
【００２８】
この発明の一実施形態は、船体と、前記船体に搭載された前述の特徴を有する船舶用推進システムとを含む、船舶を提供する。この構成により、船舶用推進システムの構造が複雑になることを抑制しながら、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態による船舶用推進システムの全体構成を示す斜視図である。
【図２】前記船舶用推進システムの全体構成を示す模式的な平面図である。
【図３】前記船舶用推進システムのコントロールレバーを示す模式的な平面図である。
【図４】前記船舶用推進システムの船外機を示す側面図である。
【図５】前記船舶用推進システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、操船アシストモードにおける目標値の設定を説明するための図である。
【図７】レバー位置差に基づく目標回頭速度の設定例を示す特性図である。
【図８】最小変位位置に基づく目標進行速度の設定例を示す特性図である。
【図９】操船アシストモードに切り換えた直後における船外機の基本姿勢を示す図解的な平面図である。
【図１０】操船アシストモードにおいて、右左の操作レバーが前進側の等しい位置まで操作されたときの動作を説明するための図である。
【図１１】操船アシストモードにおいて、右左の操作レバーが後進側の等しい位置まで操作されたときの動作を説明するための図である。
【図１２】図１２は、操船アシストモードにおいて、右側操作レバーが前進側に位置し、左側操作レバーが中立位置に位置している状態を示す。図１２Ａは、前記レバー位置に対応した船外機の姿勢の一例を示す。図１２Ｂは、前記レバー位置に対応した船外機の姿勢の他の例を示す。
【図１３】図１３は、操船アシストモードにおいて、右側操作レバーが後進側に位置し、左側操作レバーが中立位置に位置している状態を示す。図１３Ａは、前記レバー位置に対応した船外機の姿勢の一例を示す。図１３Ｂは、前記レバー位置に対応した船外機の姿勢の他の例を示す。
【図１４】図１４Ａおよび図１４Ｂは、操船アシストモードにおいて、右側操作レバーが後進側に位置し、左側操作レバーが中立位置に位置しているときの別の動作例を示す。
【図１５】左側船外機が船体に与えるモーメントを説明するための図である。
【図１６】船体ＥＣＵの処理を説明するためのフローチャートである。
【図１７】回頭モーメント発生制御および並進抑制制御（図１６のステップＳ６，Ｓ７）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１８】目標モーメントと船外機の操舵角との関係の一例を説明するための特性図である。
【図１９】船体に船外機を３機搭載した構成（３機掛け）の船舶を示す模式的な平面図である。
【図２０】船体に船外機を４機搭載した構成（４機掛け）の船舶を示す模式的な平面図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態による船舶用推進システムの操船アシストモード時における操舵角の制御を説明するための図である。
【図２２】前記第２の実施形態の船舶用推進システムの操船アシストモード時における、操作レバーの位置と船外機のシフト状態および操舵角との対応関係を示す図である。
【図２３】前記第２の実施形態の船舶用推進システムの制御を説明するためのフローチャートである。
【図２４】前記第２の実施形態の船舶用推進システムの効果を説明するための図である。
【図２５】変形例による船舶用推進システムの通常操船モード時および操船アシストモード時におけるスロットル開度の制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
第１の実施形態
まず、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による船舶用推進システムの構造を説明する。
船体１００の船尾１０１に２つの舵取装置２００（右側舵取装置２０１および左側舵取装置２０２）（図２および図５参照）を介して２機の船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）が取り付けられている。船体１００には、リモコンレバー１０２、ステアリングハンドル１０３、船体ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０４、トリムスイッチ（図示せず）などが設置されている。リモコンレバー１０２は、船外機３００のスロットル開度およびシフト状態の切換を指示するために操船者によって操作されるように構成されている。ステアリングハンドル１０３は、船体１００の進行方向を変更するために操船者によって操作されるように構成されている。船体ＥＣＵ１０４は、船舶用推進システムの制御を行うように構成されている。トリムスイッチは、船外機３００の船体１００に対する取り付け角度を変更するために操船者によって操作されるスイッチである。船外機３００および船体ＥＣＵ１０４は、それぞれ、本発明の一実施形態における「推進機」および「制御ユニット」の一例である。
【００３１】
リモコンレバー１０２は、右側船外機３０１および左側船外機３０２にそれぞれ対応する２つの操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）を含んでいる。右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂは、横方向（Ａ方向。右左方向）に並んで配置されており、それぞれが独立して縦方向（Ｂ方向。前後方向）に回動可能に構成されている。操船者は、右側操作レバー１０２ａを回動させることにより、右側船外機３０１のシフト状態の切換と、アクセル操作（スロットル開度の調節）とを行うことが可能である。また、左側操作レバー１０２ｂを回動させることにより、左側船外機３０２のシフト状態の切換と、アクセル操作とを行うことが可能である。船外機３０１，３０２のシフト状態は、ニュートラル状態（中立状態）、前進状態および後進状態のいずれかに切り換えて設定できる。右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態における「第１操作レバー」および「第２操作レバー」の一例である。また、右側船外機３０１は、本発明の一実施形態における「第１推進機」の一例である。また、左側船外機３０２は、本発明の一実施形態における「第２推進機」の一例である。
【００３２】
図３に示すように、操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）は、ニュートラル位置（中立位置）、前進位置および後進位置にそれぞれ移動可能に構成されている。ニュートラル位置、前進位置および後進位置は、船外機３００のニュートラル状態、前進状態および後進状態にそれぞれ対応する。船舶用推進システムは、操作レバーが前進位置または後進位置に位置する場合に、操作レバーの位置のニュートラル位置に対する変位量に対応して、船外機３００のスロットル開度（出力）が変化するように構成されている。すなわち、操作レバーの位置のニュートラル位置に対する変位量が大きいほど、船外機３００のスロットル開度が大きくなる。リモコンレバー１０２には、操作レバーの回動角度を検出するレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄが、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂにそれぞれ対応して設けられている。レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）のシフト状態およびスロットル開度が制御される。
【００３３】
また、ステアリングハンドル１０３は、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）を操舵するために操船者によって操作されるように構成されている。ステアリングハンドル１０３には、ステアリングハンドル１０３の回動角度を検出するためのハンドル角センサ１０３ａが設けられている。
舵取装置２００（右側舵取装置２０１および左側舵取装置２０２）は、クランプブラケット４００を介して船体１００の船尾１０１に取り付けられている。右側舵取装置２０１は、図５に示すように、操舵時に船外機３００を回動させるためのモータ２０１ａと、船外機３００の回動角度（実舵角）を検出するための実舵角センサ２０１ｂと、舵取ＥＣＵ２０１ｃとを含んでいる。同様に、左側舵取装置２０２は、操舵時に船外機３００を回動させるためのモータ２０２ａと、船外機３００の回動角度（実舵角）を検出するための実舵角センサ２０２ｂと、舵取ＥＣＵ２０２ｃとを含んでいる。船体ＥＣＵ１０４、舵取ＥＣＵ２０１ｃおよび舵取りＥＣＵ２０２ｃは、船体１００内に構築されたＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）１０を介して、情報を授受することができるように構成されている。
【００３４】
ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて、モータ２０１ａおよび２０２ａが駆動されることにより、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）の操舵角が調節される。すなわち、船外機３００の本体を右左に振る（回動させる）ことにより、プロペラ３０７の向きが変わる。これによって、プロペラ３０７が発生する推進力で船体１００が進む方向が変わる。
【００３５】
舵取装置２００は、船外機３００の操舵角を６０度（±３０度）の角度範囲で変更できるように構成されている。ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて船外機３００の操舵角が調節される場合には、右側船外機３０１の操舵角と左側船外機３０２の操舵角とが同じ角度となるようにモータ２０１ａおよび２０２ａが制御される。
図４に示すように、船外機３００は、エンジン３０３と、ドライブ軸３０４と、前後進切換機構３０５と、プロペラ軸３０６と、プロペラ３０７と、船外機ＥＣＵ３０８とを含む。エンジン３０３は、空気と燃料との混合気を燃焼させることにより駆動力を発生するように構成されている。ドライブ軸３０４は、鉛直方向（Ｚ方向）に延び、エンジン３０３の駆動力により回転されるように構成されている。ドライブ軸３０４の下端に、前後進切換機構３０５が接続されている。プロペラ軸３０６は、前後進切換機構３０５と接続され、水平方向に延びている。プロペラ軸３０６の後端部にプロペラ３０７が取り付けられている。船外機ＥＣＵ３０８は、エンジン３０３および前後進切換機構３０５の動作を制御するように構成されている。船体ＥＣＵ１０４および右左（right and left）の船外機の船外機ＥＣＵ３０８は、ＬＡＮ１０を介して、情報を授受することができるように構成されている。
【００３６】
エンジン３０３は、モータ３０３ａと、スロットルバルブ３０３ｂとを含む。スロットルバルブ３０３ｂは、混合気の燃焼室（図示せず）に空気を供給する供給経路に設けられている。スロットルバルブ３０３ｂは、モータ３０３ａの駆動力により、全閉状態（開度０％）から全開状態（開度１００％）までの範囲で開閉されるように構成されている。モータ３０３ａは、船外機ＥＣＵ３０８によって制御される。スロットルバルブ３０３ｂの開度（スロットル開度）を調節して空気の供給量を調節することにより、エンジン３０３の駆動力を調節することが可能である。
【００３７】
前後進切換機構３０５は、シフト状態を、前進状態、後進状態およびニュートラル状態のいずれかに設定するように構成されている。前進状態とは、エンジン３０３の駆動力により回転されるドライブ軸３０４の回転を、プロペラ軸３０６に伝達して、プロペラ軸３０６を前進回転させるシフト状態である。後進状態とは、ドライブ軸３０４の回転を、反転させてプロペラ軸３０６に伝達し、プロペラ軸３０６を後進回転させるシフト状態である。ニュートラル状態とは、ドライブ軸３０４とプロペラ軸３０６との回転の伝達を遮断するシフト状態である。シフト状態の切換は、モータ３０５ａの駆動力により行われる。モータ３０５ａは、船外機ＥＣＵ３０８によって制御される。
【００３８】
船外機ＥＣＵ３０８は、船体ＥＣＵ１０４からの信号に基づいて、モータ３０３ａおよび３０５ａその他船外機３００の電装品の制御を行う。前後進切換機構３０５は、本発明の一実施形態における「切換機構部」の一例である。
エンジン３０３は、エンジンカバー３０９内に収納されている。エンジンカバー３０９の下方に配置されたアッパーケース３１０およびロアーケース３１１内には、ドライブ軸３０４、前後進切換機構３０５およびプロペラ軸３０６が収納されている。エンジンカバー３０９の後進方向（矢印Ｂ１方向）側の側部には通気穴３０９ａが形成されている。通気穴３０９ａを介してエンジンカバー３０９内の取り込まれた空気が、エンジン３０３に供給される。
【００３９】
船外機３００は、船体１００の船尾１０１にクランプブラケット４００を介して取り付けられている。クランプブラケット４００は、船外機３００を、チルト軸４００ａを中心に船体１００に対して上下に揺動可能に支持している。
船体１００には、制御モードを切り換えるために操船者によって操作される切換スイッチ１０５が備えられている。制御モードは、ステアリングハンドル１０３を用いて操船を行う通常操船モードと、ステアリングハンドル１０３を用いずに操船を行うことが可能な操船アシストモードとを含む。切換スイッチ１０５の操作によって、これらの制御モードのいずれかを選択することができる。
【００４０】
通常操船モード時においては、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのシフト状態およびスロットル開度が調節される。また、ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）の操舵角が調節される。
操船アシストモード時においては、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのシフト状態およびスロットル開度と、操舵角とが調節される。
【００４１】
操船者は、切換スイッチ１０５のオンおよびオフを切り換えることにより、通常操船モードと操船アシストモードとを切り換えることが可能である。すなわち、切換スイッチ１０５がオフのときは通常操船モードとなる。切換スイッチ１０５がオンのときは操船アシストモードとなる。操船アシストモード時において、ステアリングハンドル１０３が操作された場合には、船体ＥＣＵ１０４の制御によって、切換スイッチ１０５が自動でオフになり、通常操船モードに自動的に切り替わる。切換スイッチ１０５は、本発明の一実施形態における「切換ユニット」の一例である。
【００４２】
通常操船モードでは、船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄによって検出される操作レバーの位置情報に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態およびスロットル開度を決定する。この決定されたシフト状態およびスロットル開度は、船外機ＥＣＵ３０８に送信される。船外機ＥＣＵ３０８は、受信したシフト状態およびスロットル開度に基づいてモータ３０３ａ，３０５ａを制御することにより、スロットルバルブ３０３ｂおよび前後進切換機構３０５を駆動する。また、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａによって検出されるハンドル角に応じて、右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角を決定し、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに送信する。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、実舵角センサ２０１ｂ，２０２ｂによって検出される実舵角が、受信した操舵角となるように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａおよび左側舵取装置２０２のモータ２０２ａを駆動する。
【００４３】
図６Ａおよび図６Ｂは、操船アシストモードにおける目標値の設定を説明するための図であり、リモコンレバー１０２の図解的な平面図である。船体ＥＣＵ１０４は、右側操作レバー１０２ａの位置Ｌ１と、左側操作レバー１０２Ｂの位置Ｌ２とに基づいて、船体１００の目標回頭速度および目標進行速度を設定するように構成されている。位置Ｌ１，Ｌ２は、中立位置よりも前進側にあるときに正の値、中立位置からよりも後進側にあるときに負の値で表すものとする。位置Ｌ１，Ｌ２の絶対値｜Ｌ１｜，｜Ｌ２｜は、それぞれ、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂの中立位置からの変位量である。これらの位置Ｌ１，Ｌ２は、レバー位置センサ１０２ｃ，１０２ｄの出力から得られる。船体１００の目標回頭速度は、平面視において反時計まわり方向（左回転）の速度を正の値で表し、時計まわり方向（右回転）の速度を負の値で表すものとする。また、船体１００の進行速度は、前進方向の速度を正の値で表し、後進方向の速度を負の値で表すものとする。
【００４４】
船体ＥＣＵ１０４は、右側操作レバー１０２ａの位置Ｌ１から左側操作レバー１０２ｂの位置Ｌ２を差し引いてレバー位置差ΔＬ（＝Ｌ１−Ｌ２）を求める。そして、船体ＥＣＵ１０４は、このレバー位置差ΔＬに基づいて、目標回頭速度を求める。
さらに、船体ＥＣＵ１０４は、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置Ｌ１，Ｌ２が同符号か異符号かを判断する。すなわち、中立位置に対して、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂが同じ方向（前進側または後進側）に位置しているかどうかが判断される。右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置Ｌ１，Ｌ２が異符号であるときは、船体ＥＣＵ１０４は、目標進行速度を零とする。一方、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置Ｌ１，Ｌ２が同符号であるときは、船体ＥＣＵ１０４は、右側操作レバー１０２ａの変位量｜Ｌ１｜および左側操作レバー１０２ｂの変位量｜Ｌ２｜のうち、小さい方を特定する。そして、小さい方の変位量に相当する位置Ｌmin（＝Ｌ１またはＬ２。以下「最小変位位置Ｌmin」という。）に基づいて、目標進行速度を求める。いずれかの変位量｜Ｌ１｜，｜Ｌ２｜の絶対値が零であれば、目標進行速度は零とされる。
【００４５】
図６Ａに示す例では、ΔＬ＞０であり、かつＬmin＝Ｌ２＞０である。それに応じて、目標回頭速度は正となり、目標進行速度は正の値となる。よって、船体１００が前進しながら左回頭（すなわち、左前方へ旋回）するように、船外機３００が制御される。一方、図６Ｂに示す例では、ΔＬ＞０であり、Ｌmin＝Ｌ２＝０である。したがって、目標回頭速度は正の値となり、目標進行速度は零となる。よって、船体１００がその場で左回頭するように、船外機３００が制御されることになる。このような船体１００の挙動は、通常操船モードのときの同様のレバー操作に対応した船体１００の挙動に近似している。したがって、操船者は、違和感を持つことなく、操船アシストモードでの操船を行うことができる。換言すれば、直感的に分かりやすい操作によって、船体１００の挙動を制御できる。
【００４６】
図７は、レバー位置差ΔＬに基づく目標回頭速度の設定例を示す特性図である。レバー位置差ΔＬ＝０の近傍に所定幅の不感帯を設けて、レバー位置差ΔＬの絶対値が所定値以上でないときには目標回頭速度＝０としている。レバー位置差ΔＬが不感帯よりも大きいときには、目標回頭速度は正の値に設定されている。また、レバー位置差ΔＬが不感帯よりも小さいときには、目標回頭速度は負の値に設定されている。そして、レバー位置差ΔＬの絶対値が増加するに従って、目標回頭速度の絶対値が単調に（図７の例ではリニアに）増加するようになっている。
【００４７】
図８は、最小変位位置Ｌminに基づく目標進行速度の設定例を示す特性図である。最小変位位置Ｌmin＝０の近傍に所定幅の不感帯を設けて、最小変位位置Ｌminの絶対値が所定値以上でないときには目標進行速度＝０としている。最小変位位置Ｌminが不感帯よりも大きいときには、目標進行速度は正の値（前進値）に設定されている。また、最小変位位置Ｌminが不感帯よりも小さいときには、目標進行速度は負の値（後進値）に設定されている。そして、最小変位位置Ｌminの絶対値が増加するに従って、目標進行速度の絶対値が単調に（図８の例ではリニアに）増加するようになっている。
【００４８】
図９は、操船アシストモードに切り換えた直後における船外機３０１，３０２の基本姿勢を示す図解的な平面図である。切換スイッチ１０５が操作されて操船アシストモードに切り換えられると、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２を図９に示す基本姿勢に制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の推進力方向に沿う直線３０１ａ，３０２ａが平面視において船体１００の回転中心２０を通るように、船外機３０１，３０２の目標操舵角を設定する。すなわち、船外機３０１，３０２の基本姿勢は、それらの後端部が互いに遠ざかる位置関係となる姿勢である。この基本姿勢に対応する目標操舵角がＬＡＮ１０を介して舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに与えられることにより、右左の船外機３０１，３０２が転舵されて、図９に示す基本姿勢となる。右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂがいずれも中立位置のときは、ΔＬ＝０、Ｌmin＝０である。このとき、右左の船外機３０１，３０２は基本姿勢に制御され、それらのシフト状態は中立位置に制御され、それらのエンジン回転速度は、アイドル回転速度に制御される。すなわち、目標スロットル開度は、アイドル回転速度に対応する全閉値とされる。
【００４９】
なお、操舵角は、船体１００の前後方向（船体中心線２１に沿う方向）に対して船外機３０１，３０２の後端部（プロペラ３０７）を右側に振ったときに正の値をとり、左側に振ったときに負の値をとるものとする。したがって、基本姿勢では、右側船外機３０１の操舵角は正の値、左側船外機３０２の操舵角は負の値となる。
図１０は、操船アシストモードにおいて、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂが前進側の等しい位置まで操作された状態を示す。このとき、ΔＬ＝０、Ｌmin＞０となるから、目標回頭速度は零とされ、目標進行速度は正の値となる。よって、船体１００が前方に直進するように船外機３０１，３０２が制御される。具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標操舵角を、基本姿勢の操舵角とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標シフト状態はいずれも前進状態とする。また、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、最小変位量Ｌminに対応する値とする。
【００５０】
目標操舵角は、ＬＡＮ１０を介して、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに与えられる。これにより、船外機３０１，３０２は、いずれもの基本姿勢に制御され、それらの推進力（図１０に矢印で示す。）の方向は船体１００の回転中心２０に向けられる。目標シフト状態（前進状態）および目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）は、ＬＡＮ１０を介して、右左の船外機３０１，３０２の船外機ＥＣＵ３０８に与えられる。これにより、右左の船外機３０１，３０２のシフト状態はいずれも前進状態に制御され、右左の船外機３０１，３０２のエンジン回転速度はほぼ等しい値となる。その結果、右左の船外機３０１，３０２が発生する推進力の合力は、船体１００の前進方向に向く。右左の船外機３０１，３０２の推進力がいずれも船体１００の回転中心２０を通る方向に作用するので、船体１００は、実質的に回頭することなく前進する。すなわち、船体１００は、その中心線２１に沿って前方に進む。
【００５１】
図１１は、操船アシストモードにおいて、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂが後進側の等しい位置まで操作された状態を示す。このとき、ΔＬ＝０、Ｌmin＜０となるから、目標回頭速度は零とされ、目標進行速度は負の値となる。よって、船体１００が後方に直進するように船外機３０１，３０２が制御される。具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標操舵角を、基本姿勢の操舵角とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標シフト状態はいずれも後進状態とする。また、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、最小変位量Ｌminに対応する値とする。
【００５２】
目標操舵角がＬＡＮ１０を介して舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに与えられることにより、船外機３０１，３０２は、いずれもの基本姿勢に制御され、それらの推進力（図１１に矢印で示す）の方向は、船体１００の回転中心２０を通る直線３０１ａ，３０２ａにそれぞれ沿って後方に向けられる。目標シフト状態（後進状態）および目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）は、ＬＡＮ１０を介して、右左の船外機３０１，３０２の船外機ＥＣＵ３０８に与えられる。これにより、右左の船外機３０１，３０２のシフト状態はいずれも後進状態に制御され、右左の船外機３０１，３０２のエンジン回転速度はほぼ等しい値となる。その結果、右左の船外機３０１，３０２が発生する推進力の合力は、船体１００の後進方向に向く。右左の船外機３０１，３０２の推進力がいずれも船体１００の回転中心２０を通る方向に作用するので、船体１００は、実質的に回頭することなく後進する。すなわち、船体１００は、その中心線２１に沿って後方に進む。
【００５３】
図１２は、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａが前進側に位置し、左側操作レバー１０２ｂが中立位置に位置している状態を示す。この場合、ΔＬ＞０、Ｌmin＝０となるから、目標回頭速度は正の値とされ、目標進行速度は零となる。よって、船体１００がその場で左まわりに回頭するように船外機３０１，３０２が制御される。たとえば、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２を、図１２Ａまたは図１２Ｂに示す状態に制御する。
【００５４】
図１２Ａは、右側船外機３０１の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さくし、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも右側の前方に向けた状態を示す。左側船外機３０２は、基本姿勢とされている。つまり、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さな値に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標シフト状態を前進状態とし、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、右側船外機３０１の推進力は、船体１００に回転中心２０まわりのモーメント（左まわり方向）を与える。
【００５５】
ただし、右側船外機３０１の推進力は、同時に、船体１００に対して前進方向の推進力を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２を、後進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、左側船外機３０２の目標シフト状態を後進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、右側船外機３０１による前進方向の推進力（前後方向分力）を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの左まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で左まわりに回頭させることができる。より詳しくは、左側船外機３０２によって船体１００の移動が規制された状態で、右側船外機３０１の前進方向の推進力によって船体１００にモーメントが与えられる。その結果、船体１００は、その船首側が左側に移動するように回頭する。
【００５６】
図１２Ｂは、左側船外機３０２の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きく（絶対値を小さく）し、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも左側を通る直線３０２ａに沿って後方に向けた状態を示す。右側船外機３０１は、基本姿勢とされている。つまり、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さな値に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標シフト状態を後進状態とし、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、左側船外機３０２の推進力は、船体１００に回転中心まわりのモーメント（左まわり方向）を与える。
【００５７】
ただし、左側船外機３０２の推進力は、同時に、船体１００に対して後進方向の推進力を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１を、前進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、右側船外機３０１の目標シフト状態を前進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、左側船外機３０２による後進方向の推進力（前後方向分力）を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりのモーメント（左まわり方向）のみが作用することになるから、船体１００をその場で左まわりに回頭させることができる。より詳しくは、右側船外機３０１によって船体１００の移動が規制された状態で、左側船外機３０２の前進方向の推進力によって船体１００にモーメントが与えられる。その結果、船体１００は、その船首側が左側に移動するように回頭する。
【００５８】
このようにして、船体１００の船首側を左側へと移動させる左回頭動作が実現される。これにより、たとえば、岸壁等の着岸対象３０への着岸操作が容易になる。
図１３は、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａが後進側に位置し、左側操作レバー１０２ｂが中立位置に位置している状態を示す。この場合、ΔＬ＜０、Ｌmin＝０となるから、目標回頭速度は負の値とされ、目標進行速度は零となる。よって、船体１００がその場で右まわりに回頭するように船外機３０１，３０２が制御される。たとえば、船体ＥＣＵ１０４は、船外機３０１，３０２を図１３Ａまたは図１３Ｂに示す状態に制御する。
【００５９】
図１３Ａは、左側船外機３０２の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さく（絶対値を大きく）し、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも右側を通る直線３０２ａに沿って後方に向けた状態を示す。右側船外機３０１は、基本姿勢とされている。つまり、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さな値（絶対値の大きな負の値）に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標シフト状態を後進状態とし、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、左側船外機３０２の推進力は、船体１００に回転中心２０まわりのモーメント（右まわり方向）を与える。
【００６０】
ただし、左側船外機３０２の推進力は、同時に、船体１００に対して後進方向の推進力を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１を、前進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、右側船外機３０１の目標シフト状態を前進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、左側船外機３０２による後進方向の推進力（前後方向分力）を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの右まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で右まわりに回頭させることができる。より詳しくは、右側船外機３０１によって船体１００の移動が規制された状態で、左側船外機３０２の後進方向の推進力によって船体１００にモーメントが与えられる。その結果、船体１００は、その船尾側が左側に移動するように回頭する。
【００６１】
図１３Ｂは、右側船外機３０１の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きくし、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも左側を通る直線３０１ａに沿って前方に向けた状態を示す。左側船外機３０２は、基本姿勢とされている。つまり、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きな値に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標シフト状態を前進状態とし、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、右側船外機３０１の推進力は、船体１００に回転中心まわりのモーメント（右まわり方向）を与える。
【００６２】
ただし、右側船外機３０１の推進力は、同時に、船体１００に対して前進方向の推進力を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２を、後進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、左側船外機３０２の目標シフト状態を後進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、右側船外機３０１による前進方向の推進力（前後方向分力）を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの右まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で右まわりに回頭させることができる。より詳しくは、左側船外機３０２によって船体１００の移動が規制された状態で、右側船外機３０１の前進方向の推進力によって船体１００にモーメントが与えられる。その結果、船体１００は、その船尾側が左側に移動するように回頭する。
【００６３】
このようにして、船体１００の船尾側を左側へと移動させる右回頭動作が実現される。これにより、たとえば、岸壁等の着岸対象３０への着岸操作が容易になる。
図１２，１２Ａおよび１２Ｂに示した操作（船首の左移動）と、図１３，１３Ａおよび１３Ｂに示した操作（船尾の左移動）とを交互に行えば、船体１００を左方向へと横移動させることができる。つまり、左側操作レバー１０２ｂを中立位置で保持し、右側操作レバー１０２ａを前進側に移動させれば船首を左に移動させることができる。また、右側操作レバー１０２ａを後進側に移動させれば船尾を左に移動させることができる。
【００６４】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａが後進側に位置し、左側操作レバー１０２ｂが中立位置に位置しているとき（図１３参照）の別の動作例を示す。
図１４Ａは、右側船外機３０１の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも小さくして負の値とし、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも右側を通る直線３０１ａに沿って後方に向けた状態を示す。左側船外機３０２は、基本姿勢とされている。この動作例では、右側船外機３０１の推進力の方向は、左側船外機３０２の推進力が沿う直線３０２ａよりもさらに右まわり方向に回転させた直線３０１ａに沿う。これにより、右側船外機３０１が発生する推進力は、船体１００に対して、より大きなモーメントを与える。船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を負の値に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標シフト状態を後進状態とし、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、右船外機３０１の推進力は、船体１００に回転中心２０まわりのモーメント（右まわり方向）を与える。
【００６５】
ただし、右側船外機３０１の推進力は、同時に、船体１００に対して後進方向の推進力（前後方向分力）を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２を、前進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、左側船外機３０２の目標シフト状態を前進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、左船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、右側船外機３０１による後進方向の推進力を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの右まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で回頭させ、船尾を左方向に移動させることができる。
【００６６】
図１４Ｂは、左側船外機３０２の操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きくして正の値とし、その推進力の方向を船体１００の回転中心２０よりも左側を通る直線３０２ａに沿って前方に向けた状態を示す。右側船外機３０２は、基本姿勢とされている。この動作例では、左側船外機３０２の推進力の方向は、右側船外機３０１の推進力が沿う直線３０１ａよりもさらに左まわり方向に回転させた直線に沿う。これにより、左側船外機３０２が発生する推進力は、船体１００に対して、より大きなモーメントを与える。
【００６７】
船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標操舵角を基本姿勢の操舵角よりも大きな値（正の値）に設定する。また、船体ＥＣＵ１０４は、左側船外機３０２の目標シフト状態を前進状態とし、左側船外機３０２の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）をレバー位置差ΔＬに対応した値に設定する。これにより、左側船外機３０２の推進力は、船体１００に回転中心まわりのモーメント（右まわり方向）を与える。
【００６８】
ただし、左側船外機３０２の推進力は、同時に、船体１００に対して前進方向の推進力（前後方向分力）を与える。そこで、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１を、後進方向の推進力を発生するように制御する。より具体的には、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標操舵角を基本姿勢に対応した値とし、右側船外機３０１の目標シフト状態を後進状態とする。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、右側船外機３０１の目標スロットル開度（目標エンジン回転速度）を、左側船外機３０２による前進方向の推進力を打ち消すことができる値に設定する。こうして、船体１００には、回転中心２０まわりの右まわり方向へのモーメントのみが作用することになるから、船体１００をその場で回頭させることができる。このようにして、船体１００の船尾側を左側へと移動させることができる。
【００６９】
図１２〜図１４には、船体１００を左まわりに回頭させる場合の動作を説明したけれども、船体１００を右まわりに回頭させる場合の動作も同様である。むろん、右側操作レバー１０２ａと左側操作レバー１０２ｂとの操作が入れ替わる。それに応じて、右側船外機３０１および左側船外機３０２の動作が入れ替わる。
図１５は、左側船外機３０２が船体１００に与えるモーメントを説明するための図である。船体１００の回転中心２０から船体１００の前後方向（船体中心線２１に沿う方向）に沿って左側船外機３０２の操舵軸線２５に至る距離をＬ１とする。また、船体１００の回転中心２０から船体１００の右左方向（平面視において船体中心線２１に直交する方向）に沿って船外機３０２の操舵軸線２５に至る距離をＬ２とする。さらに、左側船外機３０２が発生する推進力をＴＬとする。そして、左側船外機３０２の操舵角をθＬとする。このとき、船体１００の回転中心２０まわりのモーメントＭＬは、次式で与えられる。
【００７０】
ＭＬ＝ＴＬ・（Ｌ１・sinθＬ＋Ｌ２・cosθＬ）
右側船外機３０１の推進力が船体１００に与えるモーメントＭＲも同様にして計算できる。これらの合計が船体１００に与えられるモーメントＭ（＝ＭＲ＋ＭＬ）となる。したがって、操船アシストモードにおいて、必ずしも、左側または右側の船外機３０１，３０２の推進力の方向が回転中心２０を通る直線に沿っている必要はない。ただし、この場合の演算は複雑になる。したがって、演算を簡単にするためには、操船アシストモードにおいて、一方の船外機の推進力の方向を船体１００の回転中心２０を通る直線に沿う方向に定め、当該一方の船外機が発生するモーメントＭＬまたはＭＲを零とすることが好ましい。
【００７１】
図１６は、船体ＥＣＵ１０４の処理を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ１において、船体ＥＣＵ１０４により、切換スイッチ１０５がオン状態であるか否かが判断される。切換スイッチ１０５がオフ状態である場合には、ステップＳ９に進み、通常操船モードによる制御が行われる。また、切換スイッチ１０５がオン状態である場合には、ステップＳ２において、操船アシストモードによる制御が行われる。
【００７２】
通常操船モードでは、船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄによって検出される操作レバーの位置情報に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態およびスロットル開度を決定する。この決定されたシフト状態およびスロットル開度は、船外機ＥＣＵ３０８に送信される。船外機ＥＣＵ３０８は、受信したシフト状態およびスロットル開度に基づいてモータ３０３ａ，３０５ａを制御することにより、スロットルバルブ３０３ｂおよび前後進切換機構３０５を駆動する。また、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａによって検出されるハンドル角に応じて、右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角を決定し、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに送信する。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、実舵角センサ２０１ｂ，２０２ｂによって検出される実舵角が、受信した操舵角となるように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａおよび左側舵取装置２０２のモータ２０２ａを駆動する。
【００７３】
一方、操船アシストモードでは、ステップＳ３において、操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）の位置がレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄにより検出される。操作レバーの位置情報はレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄから船体ＥＣＵ１０４に送信される。そして、ステップＳ４において、船体ＥＣＵ１０４は、受信した操作レバーの位置情報に基づいて、目標回頭速度を設定する。すなわち、船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置差ΔＬに応じた目標回頭速度を設定する。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、ステップＳ５において、操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置情報に基づいて、目標進行速度を設定する。すなわち、船体ＥＣＵ１０４は、操作レバー１０２ａ，１０２ｂが中立位置から同方向に位置している場合に、中立位置からの変位量が小さい方の操作レバーの位置（最小変位位置Ｌmin）に対応する目標進行速度を設定する。前述のとおり、操作レバー１０２ａ，１０２ｂが中立位置に対して反対方向に位置している場合には、船体ＥＣＵ１０４は、目標進行速度を零に設定する。
【００７４】
次いで、船体ＥＣＵ１０４は、求められた目標回頭速度を実現するためのモーメントを船体１００に作用させるための回頭モーメント発生制御（ステップＳ６）を実行する。さらに、船体ＥＣＵ１０４は、船体１００が目標進行速度で進行するように（目標進行速度が零の場合は停止するように）、船体１００の並進を抑制するための並進抑制制御を実行する（ステップＳ７）。
【００７５】
また、ステップＳ８において、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて、ステアリングハンドル１０３が操作されたか否かを判断する。所定の角度以上ステアリングハンドル１０３が回動された場合には、船体ＥＣＵ１０４は、ステアリングハンドル１０３が操船者によって操作されたと判断してステップＳ９に進み、通常操船モードの制御に切り換える。所定の角度以上ステアリングハンドル１０３が回動されていない場合には、船体ＥＣＵ１０４は、操船者によるステアリングハンドル１０３の操作はされていないと判断してステップＳ１に戻る。この後、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理が繰り返し行われる。
【００７６】
図１７は、回頭モーメント発生制御および並進抑制制御（図１６のステップＳ６，Ｓ７）の詳細を説明するためのフローチャートである。回頭モーメント発生制御は、目標回頭モーメントの算出（ステップＳ６１）を含む。船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置差ΔＬに基づいて算出した目標回頭速度を達成するために必要な目標回頭モーメントを算出する。この処理は、予め準備したマップから目標回頭速度に対応した目標モーメントを読み出す処理を含んでいてもよい。マップは、予め、船体ＥＣＵ１０４のメモリ１０４Ｍ（図５参照）に格納しておけばよい。
【００７７】
船体ＥＣＵ１０４は、求められた目標回頭モーメントに基づいて、モーメントを発生させる船外機（右側船外機３０１または左側船外機３０２）を選択する（ステップＳ６２）。以下では、選択された船外機を「選択船外機」といい、選択されなかった船外機を「非選択船外機」という。非選択船外機の操舵角は、その推力が船体１００の回転中心を通る直線に沿うように制御されることになる。すなわち、この処理例では、非選択船外機の推進力はモーメントの発生にほとんど寄与しない。
【００７８】
船体ＥＣＵ１０４は、選択船外機を最小エンジン回転速度で運転した場合に目標回頭モーメントを達成するために必要となる、選択船外機の操舵角を演算する（ステップＳ６３）。最小エンジン回転速度とは、操作レバー１０２ａ，１０２ｂをシフトイン位置まで操作したときに設定されるべきエンジン回転速度である。シフトイン位置とは、中立位置から前方または後方に操作レバー１０２ａ，１０２ｂを操作したときに、シフト状態がニュートラルから前進状態または後進状態に切り換わる位置である。シフトイン位置での回転速度は、トロール回転速度と呼ばれる場合もある。一般には、最小エンジン回転速度は、アイドル回転速度からトロール回転速度までの速度領域に属する。最小エンジン回転速度は、船体ＥＣＵ１０４の内部演算処理の目的のために、シフト状態が前進状態のときのエンジン回転速度は正符号を付して表され、シフト状態が後進状態のときのエンジン回転速度は負符号を付して表される。
【００７９】
船体ＥＣＵ１０４は、求められた操舵角の絶対値と、船外機の最大操舵角絶対値（たとえば２５度）とを比較し、操舵制御だけで目標回頭モーメントを発生できるかどうかを判断する（ステップＳ６４）。最大操舵角絶対値でも目標回頭モーメントを発生できない場合には、船体ＥＣＵ１０４は、さらに、加算すべきエンジン回転速度（加算エンジン回転速度）を算出する（ステップＳ６５）。目標シフト状態が前進状態のときは、加算エンジン回転速度は正の値とされ、目標シフト状態が更新状態のときは、加算エンジン回転速度は負の値とされる。加算エンジン回転速度は、最小エンジン回転速度によって発生される推進力の不足分を補うために最小エンジン回転速度に加算すべきエンジン回転速度である。最大操舵角絶対値以下の絶対値の操舵角で目標回頭モーメントを発生できるときは、加算エンジン回転速度の演算（ステップＳ６５）は省かれる。このようにして、選択船外機の目標エンジン回転速度および目標操舵角が定まる。
【００８０】
並進抑制制御は、前記選択船外機が発生する推進力の前後方向分力を演算する処理（ステップＳ６６）を含む。前後方向分力とは、選択船外機が発生する推進力のうち、船体１００の前後方向に沿う成分をいう。船体ＥＣＵ１０４は、選択船外機が発生する推進力と、選択船外機の操舵角とから前後方向分力（船体中心線２１への推進力の正射影）を求める。船体ＥＣＵ１０４は、さらに、選択船外機および非選択船外機の前後方向分力の合力が、目標進行速度に対応する値となるように、非選択船外機が発生すべき推力を演算する（ステップＳ６７）。目標進行速度が零のときには、選択船外機の前後方向分力を打ち消すために非選択船外機が発生すべき推進力が演算されることになる。この演算された推進力に基づいて、非選択船外機の目標エンジン回転速度が求められる（ステップＳ６８）。非選択船外機の目標操舵角は、非選択船外機の推進力の方向が船体１００の回転中心を通る直線に沿うように定められる。
【００８１】
船体ＥＣＵ１０４は、選択船外機および非選択船外機の目標操舵角をＬＡＮ１０を介して舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに与える。また、船体ＥＣＵ１０４は、選択船外機および非選択船外機の目標エンジン回転速度に対応する目標シフト状態および目標スロットル開度を、ＬＡＮ１０を介して、船外機ＥＣＵ３０８，３０８に与える（ステップＳ６９）。目標シフト状態は、目標エンジン回転速度が正のときは前進状態とされ、目標エンジン回転速度が負のときには後進状態とされる。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、船外機３０１，３０２の操舵角をそれぞれの目標操舵角に導く。船外機ＥＣＵ３０８，３０８は、船外機３０１，３０２のシフト状態およびスロットル開度をそれぞれの目標値に導く。
【００８２】
図１８は、目標回頭モーメントと船外機の操舵角との関係の一例を説明するための特性図である。船体ＥＣＵ１０４は、たとえば、図１８に示す特性に従って、図１７のステップＳ６３〜６４の処理を実行する。
たとえば、最小エンジン回転速度は７５０rpmである。また、船外機の一方向への最大操舵角絶対値は２５度である。船外機の操舵角を大きくすることによって、船体１００に与えるモーメントを大きくすることができる。しかし、最小エンジン回転速度を保持するとすれば、最大操舵角絶対値のときのモーメントが限界値となる。したがって、最小エンジン回転速度および最大操舵角絶対値に対応するしきい値を超える目標回頭モーメントに対しては、加算エンジン回転速度を設定することにより、推進力が増加させられる。すなわち、目標操舵角を最大操舵角絶対値に相当する値としておき、エンジン回転速度を増加させて推進力を増加させることによって、目標回頭モーメントが達成される。
【００８３】
目標回頭モーメントがしきい値以下の場合に、船外機を最大操舵角絶対値まで転舵する代わりに、エンジン回転速度を増加させることによって、目標回頭モーメントを達成することもできる。この場合の特性を、図１８に二点鎖線で示す。しかし、この場合には、エンジン回転速度の増加に伴って、選択船外機が発生する前後方向分力が大きくなる。そのため、この前後方向分力を相殺するために、非選択船外機のエンジン回転速度を大きくしなければならない。したがって、省エネルギー性の観点からは、最小エンジン回転速度で目標回頭モーメントを実現できる範囲では、エンジン回転速度を最小エンジン回転速度とし、操舵角を変化させることによって目標回頭モーメントを達成することが好ましい。
【００８４】
このように、操船アシストモードでは、２つのレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、右左の船外機３０１および３０２のシフト状態および推進力だけでなく、それらの操舵角も制御される。より具体的には、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂの操作位置に応じて目標回頭速度および進行速度が設定され、それに応じて、右左の船外機３０１および３０２のシフト状態、推進力（エンジン回転速度）、および操舵角が制御される。これによって、船外機３００の推進力を船体１００に効果的に作用させることができる。これにより、船体１００の旋回半径を小さくすることができ、かつ船体１００の挙動を素早く変化させることができるので、船の動きを細かくコントロールすることができる。また、操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）の操作のみによって船をコントロールすることができるので、ステアリングハンドル１０３を操作する必要がない。そのため、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。また、操作レバーの操作のみによって船をコントロールすることができるので、操作レバーとは別に十字キーなどの操作系を設ける必要がない。その結果、船舶用推進システムの構造が複雑になることを抑制することができ、かつ操作が煩雑になることを回避できる。
【００８５】
また、操船アシストモードでは、右操作レバー１０２ａが左操作レバー１０２ｂより前方にあれば、船体１００が左回頭し、左操作レバー１０２ｂが右操作レバー１０２ｂより前方にあれば、船体１００が右回頭する。すなわち、このような回頭挙動となるように、船外機３０１，３０２のシフト状態、エンジン回転速度および操舵角が制御される。しかも、操作レバーのレバー位置差ΔＬに応じて目標回頭速度が設定される。したがって、操作レバー１０２ａおよび１０２ｂの位置関係と船体１００の回頭挙動との関係が、通常操船モードのときと類似している。そのため、操船者は、操作レバーの操作による船舶の挙動を容易にイメージすることができる。
【００８６】
しかも、操船アシストモードでは、右操作レバー１０２ａおよび１０２ｂが中立位置から同方向に操作されている場合に、当該操作方向へ船体１００が進行するように、船外機３０１，３０２が制御される。さらに、その場合に、中立位置からの変位量の小さい方の操作レバーの当該変位量に従って目標進行速度が定められる。したがって、操作レバー１０２ａ，１０２ｂの操作位置と船体１００の進行速度との関係も、通常操船モードのときと類似した関係となる。したがって、そのため、操船者は、操作レバーの操作による船舶の挙動を容易にイメージすることができる。
【００８７】
このように、操船者は、操船アシストモードにおいて、直感的な操作によって、目標回頭速度および目標進行速度を定めることができる。
また、右左の操作レバー１０２ａ，１０２ｂが中立位置を挟んで反対側に位置しているときには、目標進行速度が零とされ、船体１００はその場で回頭することになる。これにより、操船者は、通常操船モードのときと同様なレバー操作を行えば、それに応じて、操船者の操船意図に対応した回頭挙動が達成される。
【００８８】
図１９は、船体１００に船外機３００を３機搭載した構成（３機掛け）の船舶を示す模式的な平面図である。この船舶では、船体１００の船尾に、右側船外機３０１、左側船外機３０２および中央船外機４００が取り付けられている。たとえば、操船アシストモードのとき、中央船外機４００は、操舵角が０度に制御され、シフト状態がニュートラル状態に制御される。右側船外機３０１および左側船外機３０２には、前述の２機掛けの船舶の場合と同様に制御される。これにより、操船アシストモードにおける船舶の挙動は、前述の２機掛けの船舶と同様になる。なお、図１９には、右側操作レバー１０２ａが中立位置よりも前方にあり、左側操作レバー１０２ｂが中立位置にある場合の動作例を示す（図１２参照）。
【００８９】
図２０は、船体１００に船外機３００を４機搭載した構成（４機掛け）の船舶を示す模式的な平面図である。この船舶では、船体１００の後尾に、右側船外機３０１、左側船外機３０２、中央右船外機４０１および中央左船外機４０２が取り付けられている。右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、船体１００の中心線２１よりも右側に配置されており、右側船外機グループを形成している。右側船外機３０１が最も右寄りに配置されており、中央右船外機４０１は、右側船外機３０１よりも中心線２１寄りに配置されている。左側船外機３０２および中央左船外機４０２は、船体１００の中心線２１よりも左側に配置されており、左側船外機グループを形成している。左側船外機３０２が最も左寄りに配置されており、中央左船外機４０２が左側船外機３０２よりも中央線２１寄りに配置されている。
【００９０】
操船アシストモードにおいて、右側船外機グループを形成する右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、前述の２機掛けの船舶における右側船外機３０１と同様に制御される。同様に、操船アシストモードにおいて、左側船外機グループを形成する左側船外機３０２および中央左船外機４０２は、前述の２機掛けの船舶における左側船外機３０２と同様に制御される。すなわち、右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、本発明の一実施形態における「第１推進機」に相当し、左側船外機３０２および中央左船外機４０２は本発明の一実施形態における「第２推進機」に相当する。
【００９１】
たとえば、右側操作レバー１０２ａが中立位置よりも前方にあり、左側操作レバー１０２ｂが中立位置にある場合（図１２参照）の動作例は、次のとおりである。右側船外機グループを形成する右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、いずれもシフト状態が前進状態に制御される。また、右側船外機３０１および中央右船外機４０１は、それぞれ、推進力の方向が船体１００の回転中心２０を通る直線３０１ａ，４０１ａに沿うように操舵角が制御される。一方、左側船外機グループを形成する左側船外機３０２および中央左船外機４０２は、いずれもシフト状態が後進状態に制御される。さらに、左側船外機３０２および中央左船外機４０２は、互いに等しい操舵角に制御される。この操舵角は、推進力の方向が船体１００の回転中心２０から外れる方向となるように定められる。より具体的には、左側船外機３０２および中央左船外機４０２が発生する推進力は、船体１００の回転中心２０よりも左側を通る直線３０２ａ，４０２ａを通って後方に向かう方向に作用する。これにより、船体１００には、左まわりのモーメントが与えられ、船首が左側に向かうように船体１００が回頭する。
【００９２】
このように、この実施形態の構成は、３機以上の船外機を備えた船舶に対しても容易に応用することができる。
第２の実施形態
この発明の第２の実施形態は、操船アシストモードにおける制御内容が前述の第１の実施形態とは異なる。そこで、第２の実施形態の説明では、前述の図１〜図５を再び参照することとし、重複する説明を省く。
【００９３】
図２１および図２２を参照して、第２の実施形態による船舶用推進システムの操船アシストモード時における制御について説明する。なお、図２１に矢印で示す「推進方向」は、右側船外機３０１および左側船外機３０２が船体１００に与える推進力の方向を示している。矢印の長さは右側船外機３０１および左側船外機３０２の推進力の大きさを示している。
【００９４】
操船アシストモード時においては、操作レバーの位置関係に対応した挙動パターンを船体が取るように、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調節される。すなわち、所定の挙動パターンを船体１００が取るような船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度が、操作レバーの位置関係に対応付けて船体ＥＣＵ１０４に予め設定され記憶されている。このような設定情報は、船体ＥＣＵ１０４に備えられた記憶ユニット１０４Ｍ（図５参照）に格納されている。記憶ユニット１０４Ｍに格納された設定情報が図２２に示されている（ただし、スロットル開度の図示は省略されている）。操作レバーの位置関係には、右側操作レバー１０２ａの位置、左側操作レバー１０２ｂの位置、および、右側操作レバー１０２ａと左側操作レバー１０２ｂとの相対的な位置が含まれる。船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄの検出結果に基づいて、操作レバーの位置関係を取得し、その位置関係に対応する設定情報（操舵角、シフト状態およびスロットル開度）を記憶ユニット１０４Ｍから読み出す。この読み出された設定情報が、ＬＡＮ１０を介して、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃおよび船外機ＥＣＵ３０８に与えられる。これにより、当該位置関係に対応する挙動パターンを船体１００が取るように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａと、左側舵取装置２０２のモータ２０２ａと、船外機３００（右側船外機３０１および左側船外機３０２）とが制御される。
【００９５】
操船アシストモードにおいては、２つの操作レバーの位置関係に基づいて、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が制御される。このため、図２２に示すように、右側操作レバー１０２ａの位置（前進位置、後進位置およびニュートラル位置）と右側船外機３０１のシフト状態（前進（Ｆ）、後進（Ｒ）およびニュートラル（Ｎ））とは、通常操船モード時と異なり、必ずしも対応していない。また、右側操作レバー１０２ａの位置と右側船外機３０１のスロットル開度とについても、通常操船モード時と異なり、必ずしも対応していない。同様に、左側操作レバー１０２ｂの位置と左側船外機３０２のシフト状態およびスロットル開度とは必ずしも対応していない。以下、具体的な制御について説明する。
【００９６】
右側操作レバー１０２ａの位置に対応する右側船外機３０１のシフト状態と、左側操作レバー１０２ｂの位置に対応する左側船外機３０２のシフト状態とが同じ場合には、通常操船モード時と同様の動作となる。すなわち、船外機３００の操舵角は中立位置で変化せず、船外機３００のシフト状態およびスロットル開度のみが変化する。具体的には、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂが共にニュートラル位置の場合には、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態は共にニュートラル（Ｎ）に制御される。この場合、右左の船外機３０１，３０２のスロットル開度は共に全閉状態（開度０％）に制御される。また、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂが共に前進位置または後進位置の場合には、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態は共に前進（Ｆ）または後進（Ｒ）に制御される。そして、右左の船外機３０１，３０２のスロットル開度は共に操作レバーの位置のニュートラル位置に対する変位量に対応した開度（０％以上１００％以下）に制御される。
【００９７】
操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａの位置（前進位置、後進位置またはニュートラル位置）と、左側操作レバー１０２ｂの位置（前進位置、後進位置またはニュートラル位置）とが異なる場合には、通常操船モードとは異なる制御が行われる。すなわち、操作レバーの位置関係に対応して予め定められた挙動パターンを船体１００が取るように、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調節される。
【００９８】
たとえば、図２１および図２２の（Ａ１）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれニュートラル位置および前進位置に位置する場合の動作は次のとおりである。この操作レバーの位置関係に対応して予め定められた船体１００の挙動は、ニュートラル位置の右側操作レバー１０２ａから前進位置の左側操作レバー１０２ｂに向かう方向（左前方）への移動（平行移動）である。すなわち、船体１００が左前方に平行移動するように、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調節される。平行移動とは、実質的に回頭しない状態での船体１００の移動をいう。
【００９９】
この場合、右側船外機３０１の操舵角が＋１０度に変化され、かつ左側船外機３０２の操舵角が−１０度に変化される。すなわち、右側船外機３０１の後端部と左側船外機３０２の後端部とが離れるように船外機３００の操舵角が変化される。これにより、右側船外機３０１の推進力ベクトルと左側船外機３０２の推進力ベクトルとが、いずれも船体１００の回転中心に向けられる。したがって、船体１００はほとんど回頭せず、平行移動することになる。ただし、操舵角は、船体１００の前後方向に対して船外機３０１，３０２の後端部（プロペラ３０７）を右側に振ったときに正の値をとり、左側に振ったときに負の値をとるものとする。
【０１００】
さらに、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれニュートラル位置および前進位置に位置しているけれども、船外機３０１，３０２のシフト状態は、それらの位置に整合しない。すなわち、右側船外機３０１のシフト状態および左側船外機３０２のシフト状態は、それぞれ前進（Ｆ）および後進（Ｒ）に制御される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのスロットル開度も、操作レバーの位置に拘わらず、予め設定された所定の値になる。（Ａ１）の挙動パターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度は、左側船外機３０２のスロットル開度よりも大きくなるように制御される。これにより、右側船外機３０１の推進力と左側船外機３０２の推進力との合力により、船体１００は左前方に平行移動する。
【０１０１】
図２２の（Ａ２）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ前進位置およびニュートラル位置の場合の動作は、次のとおりである。この操作レバーの位置関係に対応して予め定められた船体１００の挙動は、ニュートラル位置の左側操作レバー１０２ｂから前進位置の右側操作レバー１０２ａに向かう方向（右前方）への移動（平行移動）である。すなわち、右側船外機３０１の操舵角が＋１０度に変化されるとともに、左側船外機３０２の操舵角が−１０度に変化される。また、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ前進位置およびニュートラル位置に位置しているけれども、右側船外機３０１のシフト状態および左側船外機３０２のシフト状態はそれぞれ後進（Ｒ）および前進（Ｆ）に制御される。また、（Ａ２）の挙動パターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度は、左側船外機３０２のスロットル開度よりも小さくなるように制御される。これにより、右側船外機３０１の推進力と左側船外機３０２の推進力との合力により、船体１００は右前方に平行移動する。
【０１０２】
また、図２１および図２２の（Ｂ１）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれニュートラル位置および後進位置の場合の動作は、次のとおりである。この操作レバーの位置関係に対応して予め定められた船体１００の挙動は、ニュートラル位置の右側操作レバー１０２ａから後進位置の左側操作レバー１０２ｂに向かう方向（左後方）への移動（平行移動）である。すなわち、船体１００が左後方に平行移動するように、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が調節される。
【０１０３】
この場合、右側船外機３０１の操舵角が＋１０度に変化されるとともに、左側船外機３０２の操舵角が−１０度に変化される。また、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれニュートラル位置および後進位置に位置しているけれども、右側船外機３０１のシフト状態および左側船外機３０２のシフト状態はそれぞれ前進（Ｆ）および後進（Ｒ）に制御される。また、（Ｂ１）の挙動パターンでは、左側船外機３０２のスロットル開度は、右側船外機３０１のスロットル開度よりも大きくなるように制御される。これにより、右側船外機３０１の推進力と左側船外機３０２の推進力との合力により、船体１００は左後方に平行移動する。
【０１０４】
さらに、図２２の（Ｂ２）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ後進位置およびニュートラル位置の場合の動作は、次のとおりである。この操作レバーの位置関係に対応して予め定められた船体１００の挙動は、ニュートラル位置の左側操作レバー１０２ｂから後進位置の右側操作レバー１０２ａに向かう方向（右後方）への移動（平行移動）である。すなわち、右側船外機３０１の操舵角が＋１０度に変化されるとともに、左側船外機３０２の操舵角が−１０度に変化される。また、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ後進位置およびニュートラル位置に位置しているけれども、右側船外機３０１のシフト状態および左側船外機３０２のシフト状態はそれぞれ後進（Ｒ）および前進（Ｆ）に制御される。また、（Ｂ２）の挙動パターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度は、左側船外機３０２のスロットル開度よりも大きくなるように制御される。これにより、右側船外機３０１の推進力と左側船外機３０２の推進力との合力により、船体１００は右後方に平行移動する。
【０１０５】
また、図２１および図２２の（Ｃ１）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ後進位置および前進位置の場合には、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態がそれぞれ後進（Ｒ）および前進（Ｆ）に制御される。この場合、図２２の（Ｃ１）に示すように、右側船外機３０１の操舵角が−１０度に変化され、かつ左側船外機３０２の操舵角が＋１０度に変化される。すなわち、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂが後進位置および前進位置の場合には、右側船外機３０１の後端部と左側船外機３０２の後端部とが近づくように右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角が変化される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのシフト状態は、右側操作レバー１０２ａの位置（後進位置）および左側操作レバー１０２ｂの位置（前進位置）に対応して、後進（Ｒ）および前進（Ｆ）に制御される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのスロットル開度は、操作レバーの位置に拘わらず、予め設定された所定の値に制御される。（Ｃ１）の挙動パターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度と左側船外機３０２のスロットル開度とは等しい。ただし、シフト状態が後進（Ｒ）のときは、シフト状態が前進（Ｆ）のときよりもスラスト（推進力）が弱くなるので、右側船外機３０１のスロットル開度を左側船外機３０２のスロットル開度よりも大きく設定してもよい。
【０１０６】
（Ｃ１）の挙動パターンでは、上記のように船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度を調節することによって、船体１００の左側に前進方向の推進力が加わり、船体１００の右側に後進方向の推進力が加わるので、船体１００の挙動は船体１００の船尾部分を中心とした右方向への回頭動作となる。右側船外機３０１および左側船外機３０２は、船体１００の回頭動作の動作方向に沿うように操舵角が調節されているので、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれの推進力が船体１００の回頭方向に効果的に加わっている。
【０１０７】
同様にして、図２２の（Ｃ２）に示すように、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ前進位置および後進位置の場合には、右側船外機３０１の操舵角が−１０度に変化され、かつ左側船外機３０２の操舵角が＋１０度に変化される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのシフト状態は、右側操作レバー１０２ａの位置（前進位置）および左側操作レバー１０２ｂの位置（後進位置）に対応して、前進（Ｆ）および後進（Ｒ）に制御される。また、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれのスロットル開度は、操作レバーの位置に拘わらず、予め設定された所定の値に制御される。（Ｃ２）のパターンでは、右側船外機３０１のスロットル開度と左側船外機３０２のスロットル開度とは等しい。ただし、シフト状態が後進（Ｒ）のときは、シフト状態が前進（Ｆ）のときよりもスラスト（推進力）が弱くなるので、左側船外機３０２のスロットル開度を右側船外機３０１のスロットル開度よりも大きく設定してもよい。
【０１０８】
（Ｃ２）のパターンでは、船体１００の左側に後進方向の推進力が加わり、船体１００の右側に前進方向の推進力が加わるので、船体１００の挙動は船体１００の船尾部分を中心とした左方向への回頭動作となる。右側船外機３０１および左側船外機３０２は、船体１００の回頭動作の動作方向に沿うように操舵角が調節されているので、右側船外機３０１および左側船外機３０２のそれぞれの推進力が船体１００の回頭方向に効果的に加わっている。
【０１０９】
このように、右左の操作レバー１０２ａおよび１０２ｂが前進位置および後進位置の一方および他方にそれぞれ位置する場合には、右左の船外機３０１および３０２の後端部同士が近づくように、右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角が変化される。右左の船外機３００が発生する推進力のベクトル方向は、船体１００の回転中心（たとえば船体１００の重心にほぼ一致する。）を向いていない。そのため、右左の船外機３００が発生する推進力は、船体１００に鉛直軸線まわりのモーメントを与える。これにより、船体１００は、ほとんど位置を変えることなく回頭する。
【０１１０】
なお、上記した（Ｃ１）および（Ｃ２）の挙動パターンは、２つの操作レバーが前進位置および後進位置に位置する場合の制御の一例であり、上記回頭動作以外の挙動を船体１００が示すように、船外機３００の操舵角、シフト状態およびスロットル開度を制御してもよい。
本実施形態では、船外機３００の操舵角の変化量は、操作レバーの位置のニュートラル位置に対する変位量（スロットル開度）に拘わらず、１０度で固定されている。２機の船外機３００を用いた船舶用推進システムでは、たとえば、右左の船外機３０１および３０２の後端部同士が近づくようにそれぞれの操舵角を１３度以上変化させると、右左の３０１および３０とが干渉する。したがって、船外機３００の操舵角の変化量は、たとえば、１２度以下となるように設定される。
【０１１１】
次に、図２２および図２３を参照して、この第２の実施形態による船舶用推進システムの制御を説明する。
まず、ステップＳ１１において、船体ＥＣＵ１０４により、切換スイッチ１０５がオン状態であるか否かが判断される。切換スイッチ１０５がオフ状態である場合には、ステップＳ１７に進み、通常操船モードによる制御が行われる。また、切換スイッチ１０５がオン状態である場合には、ステップＳ１２において、操船アシストモードによる制御が行われる。
【０１１２】
通常操船モードでは、船体ＥＣＵ１０４は、レバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄによって検出される操作レバーの位置情報に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態およびスロットル開度を決定する。この決定されたシフト状態およびスロットル開度は、船外機ＥＣＵ３０８に送信される。船外機ＥＣＵ３０８は、受信したシフト状態およびスロットル開度に基づいてモータ３０３ａ，３０５ａを制御することにより、スロットルバルブ３０３ｂおよび前後進切換機構３０５を駆動する。また、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａによって検出されるハンドル角に応じて、右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角を決定し、舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに送信する。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、実舵角センサ２０１ｂ，２０２ｂによって検出される実舵角が、受信した操舵角となるように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａおよび左側舵取装置２０２のモータ２０２ａを駆動する。
【０１１３】
一方、操船アシストモードでは、ステップＳ１３において、操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）の位置がレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄにより検出される。操作レバーの位置情報はレバー位置センサ１０２ｃおよび１０２ｄから船体ＥＣＵ１０４に送信される。そして、ステップＳ１４において、船体ＥＣＵ１０４は、受信した操作レバーの位置情報および図２２に示した対応関係に基づいて、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態、スロットル開度および操舵角を決定する。
【０１１４】
次に、ステップＳ１５において、船体ＥＣＵ１０４は、決定したシフト状態およびスロットル開度を右側船外機３０１および左側船外機３０２の船外機ＥＣＵ３０８に送信する。船外機ＥＣＵ３０８は、受信したシフト状態およびスロットル開度となるように、前後進切換機構３０５のモータ３０５ａおよびスロットルバルブ３０３ｂのモータ３０３ａを駆動する。また、船体ＥＣＵ１０４は、決定した操舵角を右側舵取装置２０１および左側舵取装置２０２の舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃに送信する。舵取ＥＣＵ２０１ｃ，２０２ｃは、実舵角センサ２０１ｂ，２０２ｂによって検出される実舵角が、受信した操舵角となるように、右側舵取装置２０１のモータ２０１ａおよび左側舵取装置２０２のモータ２０２ａを駆動する。
【０１１５】
また、ステップＳ１６において、船体ＥＣＵ１０４は、ハンドル角センサ１０３ａの検出結果に基づいて、ステアリングハンドル１０３が操作されたか否かを判断する。所定の角度以上ステアリングハンドル１０３が回動された場合には、船体ＥＣＵ１０４は、ステアリングハンドル１０３が操船者によって操作されたと判断してステップＳ１７に進み、通常操船モードの制御に切り換える。所定の角度以上ステアリングハンドル１０３が回動されていない場合には、船体ＥＣＵ１０４は、操船者によるステアリングハンドル１０３の操作はされていないと判断してステップＳ１１に戻る。この後、ステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理が繰り返し行われる。
【０１１６】
このように、操船アシストモードでは、２つの操作レバー（右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂ）の位置関係に対応して設定された挙動パターンを船体１００が取るように、複数の船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力が調節される。したがって、操船者は、回頭動作や横方向への移動などの所定の挙動を船体１００に取らせたい場合に、その挙動に対応した位置関係となるように操作レバーを操作すればよい。このレバー操作に応じて、その挙動を船体１００に取らせるために適切な操舵角、シフト状態および推進力となるように、自動的に船外機３００の操舵角、シフト状態および推進力が調節される。これにより、船体１００が回頭動作や横方向への移動などの挙動を行う際に、船外機３００の推進力を効果的に用いることができる。これにより、船体１００の回頭動作などの挙動を素早く（応答性よく）変化させることができる。その結果、船の動きを細かくコントロールすることができる。
【０１１７】
また、操作レバーの操作のみによって船をコントロールすることができるので、ステアリングハンドル１０３を操作する必要がなくなる。そのため、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上させることができる。また、操作レバーとは別に十字キーなどの操作系を設ける必要がないから、船舶用推進システムの構造が複雑になることを回避できる。また、操作系を追加する必要がないので、操作が煩雑になることもない。したがって、本実施形態では、船舶用推進システムの構造が複雑になることを抑制しながら、船の動きを細かくコントロールする際の操作性を向上することができる。
【０１１８】
また、本実施形態では、上記のように、操船アシストモードでは、操船レバー１０２ａ，１０２ｂの位置と船外機３００のシフト状態とは必ずしも対応しない。すなわち、操作レバー１０２ａ，１０２ｂの位置関係に対応した挙動パターンを船体１００が取るように、複数の船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力が調節される。操船者は、操船アシストモードにおいて、船外機３００のシフト状態を気にすることなく、船体１００に取らせたい挙動に対応する位置関係となるように操作レバーを操作すればよい。これにより、容易に船体１００にその挙動を取らせることができる。
【０１１９】
また、本実施形態では、操船アシストモードでは、右側操作レバー１０２ａの位置に対応するシフト状態と、左側操作レバー１０２ｂの位置に対応するシフト状態とが同じであれば、船体１００は直進（前進または後進）する。それらのシフト状態が異なる場合には、船体１００は、右側操作レバー１０２ａと左側操作レバー１０２ｂとの位置関係に対応した挙動パターン（直進以外の挙動）をとる。この挙動は、通常の操作レバーの操作による船体１００の挙動に似ているので、操船者に与える違和感を抑制できる。
【０１２０】
また、本実施形態では、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂの位置がそれぞれニュートラル位置およびニュートラル位置以外の位置（前進位置または後進位置）である場合に、特徴的な動作が行われる。すなわち、ニュートラル位置の右側操作レバー１０２ａの位置からニュートラル位置以外の位置の左側操作レバー１０２ｂの位置に向かう方向に船体１００を移動させるように、船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力が調節される。操船者は、右側操作レバー１０２ａがニュートラル位置に位置する場合に、右側操作レバー１０２ａの位置から左側操作レバー１０２ｂの位置へと向かう直線の方向が船体１００を移動させたい方向（左前方または左後方）になるように操作レバーを操作する。これによって、船体１００をその方向に移動させることができる。
【０１２１】
操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂの位置がそれぞれニュートラル位置以外の位置（前進位置または後進位置）およびニュートラル位置である場合にも、同様の動作が行われる。すなわち、ニュートラル位置の左側操作レバー１０２ｂの位置からニュートラル位置以外の位置の右側操作レバー１０２ａの位置に向かう方向に船体１００を移動させるように、船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力が調節される。操船者は、左側操作レバー１０２ｂがニュートラル位置に位置する場合に、左側操作レバー１０２ａの位置から左側操作レバー１０２ｂの位置と向かう直線の方向が船体１００を移動させたい方向になるように操作レバーを操作する。これによって、船体１００をその方向（右前方または右後方）に移動させることができる。
【０１２２】
このようにして、操船技術が未熟な操船者であっても、容易に船をコントロールすることができる。
また、本実施形態では、操船アシストモードにおいて、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ前進位置および後進位置に位置する場合に、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態がそれぞれ前進状態および後進状態に制御される。さらに、右側船外機３０１の後端部と左側船外機３０２の後端部とが近づくように右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角が変化させられる。同様に、右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂがそれぞれ後進位置および前進位置に位置する場合に、右側船外機３０１および左側船外機３０２のシフト状態がそれぞれ後進状態および前進状態に制御される。さらに、右側船外機３０１の後端部と左側船外機３０２の後端部とが近づくように右側船外機３０１および左側船外機３０２の操舵角が変化させられる。このように構成することによって、船体１００が回頭する方向に沿って右側船外機３０１の推進力および左側船外機３０２の推進力を作用させることができる。その結果、右側船外機３０１の推進力および左側船外機３０２の推進力によって、船体１００の位置を大きく変動させることなく（その場で）素早く（応答性よく）回転（回頭）させることができる。
【０１２３】
また、本実施形態では、上記のように、通常操船モードと、操船アシストモードとに制御モードを切り換えるための切換スイッチ１０５が設けられている。これによって、操船者は、通常の操船時には通常操船モードに切り換えてステアリングハンドル１０３を用いて操船を行。また、操船者は、船の動きを細かくコントロールする必要がある場合（離着岸を行う場合など）には、操船アシストモードに切り換えて、操作レバーのみを用いて操船を行うことができる。これにより、操船者の利便性を向上させることができる。
【０１２４】
次に、図２４を参照して、第２の実施形態による船舶用推進システムの上記した効果をより詳細に説明する。図２４では、操作レバーの位置に応じた操舵角の制御を行わない通常操船モードでの船体１００の挙動を、操船アシストモードでの船体１００の挙動と比較可能なように示している。
図２４では、操船アシストモードおよび通常操船モードについて、桟橋に船を横付けする場合の船体１００の挙動を示している。図２４に示すように、通常操船モードでは、船体１００の小回りが効かず、船を桟橋に横付けするために大きいスペースＲを使う必要がある。その一方、操船アシストモードでは、船体１００の小回りが効くので、小さいスペースＳを使って船を桟橋に横付けすることができる。
【０１２５】
その他の実施形態
ここに開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１２６】
たとえば、上記実施形態では、２つの操作レバーを用いて２機の船外機を操舵する例を主として示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、２つの操作レバーを用いて４機の船外機を操舵したり（図２０参照）、３つの操作レバーを用いて３機の船外機を操舵するなど（図１９参照）、２つ以上の操作レバーを用いて４機以上の船外機を操舵してもよい。
【０１２７】
また、上記実施形態では、エンジンの駆動力によりプロペラを回転させて推進力を発生する船外機を用いた例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、電動モータの駆動力によりプロペラを回転させて推進力を発生させる船外機その他の推進機を用いてもよい。また、プロペラの回転により推進力を発生させる推進機のみならず、噴射ノズルから水を噴射するジェットドライブにより推進力を発生させる推進機（ジェット推進機）を用いてもよい。
【０１２８】
また、上記実施形態では、通常操船モードと操船アシストモードとを切換ボタンにより操船者が切り換えるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、所定の条件を満たした場合に、自動的に、通常操船モードから操船アシストモードに切り替わる構成を採ることもできる。
また、上記第２の実施形態では、（Ａ１）、（Ａ２）のパターンを横前方移動と対応させ、（Ｂ１）、（Ｂ２）のパターンを横後方移動と対応させ、（Ｃ１）、（Ｃ２）のパターンを回頭動作と対応させた例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｃ１）および（Ｃ２）のパターンを他の船体の挙動と対応させるように設定してもよい。たとえば、真横への移動や、旋回動作を上記（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｃ１）および（Ｃ２）のパターンのいずれかと対応させてもよい。
【０１２９】
また、上記実施形態では、通常操船モードと１つの操船アシストモードとを切換可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、レバーの位置関係と船体の挙動の対応関係が異なる複数の操船アシストモードを設けてしておき、いずれかの操船アシストモードを操船者が選択できる構成としてもよい。
また、上記第２の実施形態では、船外機の操舵角の変化量を１０度に固定した例を示したが、本発明はこれに限らず、１０度以外の角度だけ操舵角を変化させてもよい。
【０１３０】
また、上記第２の実施形態では、右側船外機３０１の操舵角の変化量と左側船外機３０２の操舵角の変化量とを同じ角度（１０度）に設定した例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、右側船外機３０１の操舵角の変化量と左側船外機３０２の操舵角の変化量とを異ならせてもよい。
また、上記第２の実施形態では、右側操作レバー１０２ａの位置に対応するシフト状態と左側操作レバー１０２ｂの位置に対応するシフト状態とが異なる場合に、操作レバーの位置関係に対応した挙動を取るように船外機の操舵角、シフト状態およびスロットル開度が制御されている。しかし、本発明はこれに限られない。たとえば、右左の操作レバー１０２ａおよび１０２ｂの位置に対応するシフト状態とが同じであった場合（たとえば、両方が前進位置にある場合）でも、右側操作レバー１０２ａの位置と左側操作レバー１０２ｂの位置とが異なる場合（右側船外機３０１と左側船外機３０２のスロットル開度が異なる場合）もある。このような場合に、右左の操作レバーの位置関係に対応した挙動を取るように、船外機の操舵角、シフト状態およびスロットル開度を変化させてもよい。
【０１３１】
また、この場合に、右側操作レバー１０２ａの位置から左側操作レバー１０２ｂの位置に向かう方向（または、左側操作レバー１０２ｂの位置から右側操作レバー１０２ａの位置に向かう方向）に船体１００を移動させるように、複数の船外機３００のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を調節してもよい。この場合、操船者は、船体１００を移動させたい方向に向かって右側操作レバー１０２ａの位置と左側操作レバー１０２ｂの位置とが並ぶように右側操作レバー１０２ａおよび左側操作レバー１０２ｂを操作する。これにより、船体１００をその方向に移動させることができる。これにより、操船技術が未熟な操船者であっても、容易に船をコントロールすることができる。
【０１３２】
また、上記第２の実施形態では、操船アシストモード時において、通常操船モード時における操作レバーの変位量とスロットル開度との関係と同じ関係になるようにスロットル開度を制御した例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、操船アシストモード時においては、通常操船モード時のスロットル開度よりも小さくなるようにスロットル開度を制御してもよい。たとえば、図２５に示すように、操作レバーの変位量が最大の場合のスロットル開度が通常操船モード時の３０％の開度となるようにスロットル開度を制御してもよい。同様に、上記第１の実施形態の操船アシストモードにおいて、最小変位位置Ｌminに対応するスロットル開度を、通常操船モード時のスロットル開度よりも小さくなるようにスロットル開度制御を行ってもよい。また、第１および第２実施形態のいずれにおいても、エンジン回転速度に上限値を定めておき、操船アシストモード時においてはエンジン回転速度が上限値を上回らないようにスロットル開度を制御してもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１００ 船体
１０２ａ 右側操作レバー１０２ａ（操作レバー、第１操作レバー）
１０２ｂ 左側操作レバー１０２ｂ（操作レバー、第２操作レバー）
１０２ｃ レバー位置センサ
１０２ｄ レバー位置センサ
１０３ ハンドル
１０３ａ ハンドル角センサ
１０４ 船体側ＥＣＵ１０４（制御部）
１０５ 切換スイッチ（切換手段）
３００ 船外機（推進機）
３０１ 右側船外機３０１（第１推進機）
３０２ 左側船外機３０２（第２推進機）
３０３ エンジン
３０５ 前後進切換機構（切換機構部）
３０７ プロペラ
４００ 中央船外機
４０１ 中央右船外機（第１推進機）
４０２ 中央左船外機（第２推進機）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵角を変化させることが可能なように船体に取り付けられるように構成された第１推進機および第２推進機と、
前記第１推進機のシフト状態を、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示し、かつ、前記第１推進機の出力を指示するために操船者によって操作されるように構成された第１操作レバーと、
前記第２推進機のシフト状態を、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示し、かつ、前記第２推進機の出力を指示するために操船者によって操作されるように構成された第２操作レバーと、
前記第１操作レバーの位置を検出するように構成された第１レバー位置センサと、
前記第２操作レバーの位置を検出するように構成された第２レバー位置センサと、
前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、かつ、前記第１および第２操作レバーの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定し、前記目標回頭速度で前記船体が回頭し、かつ前記目標進行速度で前記船体が進行するように、前記第１および第２推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御するように構成された制御ユニットとを含む、船舶用推進システム。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記第１および第２レバー位置センサによって検出される前記第１および第２操作レバーの位置の差に応じた目標回頭速度を設定するように構成されている、請求項１記載の船舶用推進システム。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記第１および第２操作レバーのうち中立位置からの変位量の小さい方の操作レバーの位置に応じた目標進行速度を設定するように構成されている、請求項１または２に記載の船舶用推進システム。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーが中立位置の一方側に位置し、前記第２操作レバーが中立位置の他方側に位置するときに、目標進行速度を零に設定するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項５】
前記第１および第２操作レバーが右左に並んで配置されており、
前記第１操作レバーが右側に配置され、かつ前後に操作されるように構成されており、
前記第２操作レバーが左側に配置され、かつ前後に操作されるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーが前記第２操作レバーよりも前方に位置していれば船体を左まわりに回頭させ、前記第１操作レバーが前記第２操作レバーよりも後方に位置していれば船体を右まわりに回頭させるように、前記目標回頭速度を設定するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、各推進機により船体に与えるべきモーメントが所定のしきい値以下のときは、当該推進機の出力を一定値に制御し、かつ前記モーメントに応じて当該推進機の操舵角を制御するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項７】
前記制御ユニットは、各推進機により船体に与えるべきモーメントが前記しきい値を超えるときは、当該推進機の操舵角を最大操舵角に制御し、かつ前記モーメントに応じて当該推進機の出力を制御するように構成されている、請求項６記載の船舶用推進システム。
【請求項８】
前記制御ユニットは、前記第１および第２推進機の一方の推進機の操舵角を当該推進機の推進力の方向が船体の回転中心を通る直線に沿うように定め、前記第１および第２推進機の他方の推進機の操舵角、シフト状態および推進力を前記目標回頭速度に応じて定めるように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記一方の推進機のシフト状態および推進力を、前記他方の推進機が発生する推進力の前後方向分力と、前記目標進行速度とに応じて定めるように構成されている、請求項８記載の船舶用推進システム。
【請求項１０】
前記第１および第２推進機の操舵角を変更するために操船者によって操作されるように構成されたステアリングハンドルと、
前記ステアリングハンドルの回動角度を検出するように構成されたハンドル角センサと、
通常操船制御と、操船アシスト制御とを切り換えるように構成された切換ユニットとをさらに含み、
前記制御ユニットは、前記通常操船制御時において、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２推進機のシフト状態および推進力を制御し、かつ前記ハンドル角センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２推進機の操舵角を変化させるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、かつ、前記第１および第２操作レバーの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定し、前記目標回頭速度で前記船体が回頭し、かつ前記目標進行速度で前記船体が進行するように、前記第１および第２推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御するように構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項１１】
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記通常操船制御時における前記第１および第２操作レバーの位置に対応する前記第１および第２推進機の推進力よりも小さい推進力となるように前記第１および第２推進機を制御するように構成されている、請求項１０に記載の船舶用推進システム。
【請求項１２】
前記第１推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された第１船外機を含み、
前記第２推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された第２船外機を含み、
前記第１および第２船外機は、それぞれ、スロットル開度を調節することによって駆動力を調節可能に構成されたエンジンと、前記エンジンの駆動力によって回転されるように構成されたプロペラと、シフト状態を切り換えるように構成された切換機構部とを含み、
前記第１および第２操作レバーは、前記第１および第２船外機のシフト状態およびスロットル開度を前記船外機に指示するために操船者によって操作されるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２船外機のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度を制御するように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項１３】
操舵角を変化させることが可能なように船体に取り付けられるように構成された複数の推進機と、
前記複数の推進機のシフト状態を、それぞれ、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示するために操船者によって操作されるように構成された複数の操作レバーと、
前記複数の操作レバーのそれぞれに対応して設けられ、前記操作レバーの位置を検出するように構成された複数のレバー位置センサと、
前記複数の操作レバーの位置関係と対応付けて予め設定された前記船体の挙動パターンを記憶した記憶ユニットと、
前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて前記挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成された制御ユニットとを含む、船舶用推進システム。
【請求項１４】
前記複数の推進機は、第１推進機と、前記第１推進機とは異なる第２推進機とを含み、
前記複数の操作レバーは、前記第１推進機に対応する第１操作レバーと、前記第２推進機に対応する第２操作レバーとを含み、
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーの位置と前記第２操作レバーの位置とが異なる場合に、前記第１操作レバーと前記第２操作レバーとの位置関係に対応して予め設定された挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている、請求項１３に記載の船舶用推進システム。
【請求項１５】
前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーは、横方向に並んで配置されており、
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーの位置と、前記第２操作レバーの位置とが異なる場合に、前記第１操作レバーの位置から前記第２操作レバーの位置に向かう方向に前記船体を移動させるように、前記第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を調節するように構成されている、請求項１４に記載の船舶用推進システム。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーの位置が前記中立位置であり、前記第２操作レバーの位置が前記中立位置以外の位置である場合に、前記中立位置の前記第１操作レバーの位置から前記中立位置以外の位置の前記第２操作レバーの位置に向かう方向に前記船体を移動させるように、前記第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を調節するように構成されている、請求項１５に記載の船舶用推進システム。
【請求項１７】
前記複数の推進機の操舵角を変更するために操船者によって操作されるように構成されたステアリングハンドルと、
前記ステアリングハンドルの回動角度を検出するように構成されたハンドル角センサと、
通常操船制御と、操船アシスト制御とを切り換えるように構成された切換ユニットとをさらに含み、
前記制御ユニットは、前記通常操船制御時において、前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、前記推進機のシフト状態および推進力を制御し、かつ前記ハンドル角センサの検出結果に基づいて、前記複数の推進機の操舵角を変化させるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、前記複数の操作レバーの位置関係に対応した挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の船舶用推進システム。
【請求項１８】
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記通常操船制御時における前記操作レバーの位置に対応する前記推進機の推進力よりも小さい推進力となるように前記推進機を制御するように構成されている、請求項１７に記載の船舶用推進システム。
【請求項１９】
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、前記通常操船制御時における前記操作レバーの位置と前記推進機のシフト状態との対応関係に拘わらず、前記複数の操作レバーの位置関係に対応して予め設定された挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている、請求項１７または１８に記載の船舶用推進システム。
【請求項２０】
前記推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された船外機を含み、
前記船外機は、スロットル開度を調節することによって駆動力を調節可能に構成されたエンジンと、前記エンジンの駆動力によって回転されるように構成されたプロペラと、シフト状態を切り換えるように構成された切換機構部とを含み、
前記操作レバーは、前記複数の船外機のシフト状態およびスロットル開度を前記船外機に指示するために操船者によって操作されるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて前記挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記複数の船外機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の船舶用推進システム。
【請求項２１】
船体と、
前記船体に備えられた、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の船舶用推進システムとを含む、船舶。
【請求項１】
操舵角を変化させることが可能なように船体に取り付けられるように構成された第１推進機および第２推進機と、
前記第１推進機のシフト状態を、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示し、かつ、前記第１推進機の出力を指示するために操船者によって操作されるように構成された第１操作レバーと、
前記第２推進機のシフト状態を、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示し、かつ、前記第２推進機の出力を指示するために操船者によって操作されるように構成された第２操作レバーと、
前記第１操作レバーの位置を検出するように構成された第１レバー位置センサと、
前記第２操作レバーの位置を検出するように構成された第２レバー位置センサと、
前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、かつ、前記第１および第２操作レバーの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定し、前記目標回頭速度で前記船体が回頭し、かつ前記目標進行速度で前記船体が進行するように、前記第１および第２推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御するように構成された制御ユニットとを含む、船舶用推進システム。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記第１および第２レバー位置センサによって検出される前記第１および第２操作レバーの位置の差に応じた目標回頭速度を設定するように構成されている、請求項１記載の船舶用推進システム。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記第１および第２操作レバーのうち中立位置からの変位量の小さい方の操作レバーの位置に応じた目標進行速度を設定するように構成されている、請求項１または２に記載の船舶用推進システム。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーが中立位置の一方側に位置し、前記第２操作レバーが中立位置の他方側に位置するときに、目標進行速度を零に設定するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項５】
前記第１および第２操作レバーが右左に並んで配置されており、
前記第１操作レバーが右側に配置され、かつ前後に操作されるように構成されており、
前記第２操作レバーが左側に配置され、かつ前後に操作されるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーが前記第２操作レバーよりも前方に位置していれば船体を左まわりに回頭させ、前記第１操作レバーが前記第２操作レバーよりも後方に位置していれば船体を右まわりに回頭させるように、前記目標回頭速度を設定するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、各推進機により船体に与えるべきモーメントが所定のしきい値以下のときは、当該推進機の出力を一定値に制御し、かつ前記モーメントに応じて当該推進機の操舵角を制御するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項７】
前記制御ユニットは、各推進機により船体に与えるべきモーメントが前記しきい値を超えるときは、当該推進機の操舵角を最大操舵角に制御し、かつ前記モーメントに応じて当該推進機の出力を制御するように構成されている、請求項６記載の船舶用推進システム。
【請求項８】
前記制御ユニットは、前記第１および第２推進機の一方の推進機の操舵角を当該推進機の推進力の方向が船体の回転中心を通る直線に沿うように定め、前記第１および第２推進機の他方の推進機の操舵角、シフト状態および推進力を前記目標回頭速度に応じて定めるように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記一方の推進機のシフト状態および推進力を、前記他方の推進機が発生する推進力の前後方向分力と、前記目標進行速度とに応じて定めるように構成されている、請求項８記載の船舶用推進システム。
【請求項１０】
前記第１および第２推進機の操舵角を変更するために操船者によって操作されるように構成されたステアリングハンドルと、
前記ステアリングハンドルの回動角度を検出するように構成されたハンドル角センサと、
通常操船制御と、操船アシスト制御とを切り換えるように構成された切換ユニットとをさらに含み、
前記制御ユニットは、前記通常操船制御時において、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２推進機のシフト状態および推進力を制御し、かつ前記ハンドル角センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２推進機の操舵角を変化させるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーの相対位置に応じた目標回頭速度を設定し、かつ、前記第１および第２操作レバーの中立位置からの変位量に応じた目標進行速度を設定し、前記目標回頭速度で前記船体が回頭し、かつ前記目標進行速度で前記船体が進行するように、前記第１および第２推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を制御するように構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項１１】
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記通常操船制御時における前記第１および第２操作レバーの位置に対応する前記第１および第２推進機の推進力よりも小さい推進力となるように前記第１および第２推進機を制御するように構成されている、請求項１０に記載の船舶用推進システム。
【請求項１２】
前記第１推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された第１船外機を含み、
前記第２推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された第２船外機を含み、
前記第１および第２船外機は、それぞれ、スロットル開度を調節することによって駆動力を調節可能に構成されたエンジンと、前記エンジンの駆動力によって回転されるように構成されたプロペラと、シフト状態を切り換えるように構成された切換機構部とを含み、
前記第１および第２操作レバーは、前記第１および第２船外機のシフト状態およびスロットル開度を前記船外機に指示するために操船者によって操作されるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記第１および第２レバー位置センサの検出結果に基づいて、前記第１および第２船外機のそれぞれの操舵角、シフト状態およびスロットル開度を制御するように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の船舶用推進システム。
【請求項１３】
操舵角を変化させることが可能なように船体に取り付けられるように構成された複数の推進機と、
前記複数の推進機のシフト状態を、それぞれ、前進状態、中立状態および後進状態のいずれかに指示するために操船者によって操作されるように構成された複数の操作レバーと、
前記複数の操作レバーのそれぞれに対応して設けられ、前記操作レバーの位置を検出するように構成された複数のレバー位置センサと、
前記複数の操作レバーの位置関係と対応付けて予め設定された前記船体の挙動パターンを記憶した記憶ユニットと、
前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて前記挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成された制御ユニットとを含む、船舶用推進システム。
【請求項１４】
前記複数の推進機は、第１推進機と、前記第１推進機とは異なる第２推進機とを含み、
前記複数の操作レバーは、前記第１推進機に対応する第１操作レバーと、前記第２推進機に対応する第２操作レバーとを含み、
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーの位置と前記第２操作レバーの位置とが異なる場合に、前記第１操作レバーと前記第２操作レバーとの位置関係に対応して予め設定された挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている、請求項１３に記載の船舶用推進システム。
【請求項１５】
前記第１操作レバーおよび前記第２操作レバーは、横方向に並んで配置されており、
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーの位置と、前記第２操作レバーの位置とが異なる場合に、前記第１操作レバーの位置から前記第２操作レバーの位置に向かう方向に前記船体を移動させるように、前記第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角、シフト状態および推進力を調節するように構成されている、請求項１４に記載の船舶用推進システム。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、前記第１操作レバーの位置が前記中立位置であり、前記第２操作レバーの位置が前記中立位置以外の位置である場合に、前記中立位置の前記第１操作レバーの位置から前記中立位置以外の位置の前記第２操作レバーの位置に向かう方向に前記船体を移動させるように、前記第１および第２の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を調節するように構成されている、請求項１５に記載の船舶用推進システム。
【請求項１７】
前記複数の推進機の操舵角を変更するために操船者によって操作されるように構成されたステアリングハンドルと、
前記ステアリングハンドルの回動角度を検出するように構成されたハンドル角センサと、
通常操船制御と、操船アシスト制御とを切り換えるように構成された切換ユニットとをさらに含み、
前記制御ユニットは、前記通常操船制御時において、前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、前記推進機のシフト状態および推進力を制御し、かつ前記ハンドル角センサの検出結果に基づいて、前記複数の推進機の操舵角を変化させるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、前記複数の操作レバーの位置関係に対応した挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の船舶用推進システム。
【請求項１８】
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記通常操船制御時における前記操作レバーの位置に対応する前記推進機の推進力よりも小さい推進力となるように前記推進機を制御するように構成されている、請求項１７に記載の船舶用推進システム。
【請求項１９】
前記制御ユニットは、前記操船アシスト制御時において、前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて、前記通常操船制御時における前記操作レバーの位置と前記推進機のシフト状態との対応関係に拘わらず、前記複数の操作レバーの位置関係に対応して予め設定された挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記複数の推進機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている、請求項１７または１８に記載の船舶用推進システム。
【請求項２０】
前記推進機は、操舵角を変化させることが可能なように前記船体に取り付けられるように構成された船外機を含み、
前記船外機は、スロットル開度を調節することによって駆動力を調節可能に構成されたエンジンと、前記エンジンの駆動力によって回転されるように構成されたプロペラと、シフト状態を切り換えるように構成された切換機構部とを含み、
前記操作レバーは、前記複数の船外機のシフト状態およびスロットル開度を前記船外機に指示するために操船者によって操作されるように構成されており、
前記制御ユニットは、前記複数のレバー位置センサの検出結果に基づいて前記挙動パターンを選択し、選択された挙動パターンに対応する操舵角およびシフト状態となるように、前記複数の船外機のそれぞれの操舵角およびシフト状態を制御するように構成されている、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の船舶用推進システム。
【請求項２１】
船体と、
前記船体に備えられた、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の船舶用推進システムとを含む、船舶。
【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２３】
【図２４】
【図２５】
【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２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１０−１９５３８８（Ｐ２０１０−１９５３８８Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３２８１（Ｐ２０１０−１３２８１）
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
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