JP7795224B2 - 船体用制御装置、船体の制御方法、船体 - Google Patents

Description

本発明は、ジョイスティックによってエンジンと複数のスラスタを操作可能な船体用制御装置、船体の制御方法、船体に関する。

船体の旋回や前後左右の移動、方向転換の操縦は通常、スラスタやエンジンなど複数の機器の操作を要する。こうした操作は煩雑であり、技術の習熟が必要である。

そこで、船体に見立てたつまみを動かすことで操船の推進用プロペラ、サイドスラスタ等の複数の推力発生機器を一元的にかつ簡単に操船できる船舶用操縦装置が提案されている（例えば特許文献１）。しかし、前記船舶用操縦装置では船体の細かな動きまでは操作できないという問題がある。

そこで、本発明の出願人は、ジョイスティックによって直感的に船体を細かく操作できるようにした船体用制御装置が提案している（例えば、特許文献２参照）。特許文献２記載の船体用制御装置は、前方及び後方のいずれか一方に配される第１スラスタを制御する第１制御装置と、いずれか他方の第２スラスタを制御する第２制御装置と、レバーを有するジョイスティックを備え、前記ジョイスティックを用いて船体の左右移動や旋回を容易に、細かく操船することができる。

特開２０１９－０１８７０１ 特開平０７－１２５６９３

しかしながら、先行文献２の先行技術は、ジョイスティックの操作によってスラスタを制御することで船体の旋回と横移動といった動きの操作はできるが、前進と後進は別途エンジンを操作しなければならないという課題があった。それゆえに、大型ボートの操縦や、着岸離岸時の操縦、初心者一人の操縦が困難であった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを課題とする。具体的には、ジョイスティックの操作のみで、一元的に、かつ、直感的に細かい動きも含めた操船が可能な船体用制御装置、船体、船体の制御方法の提供を課題とする。

本発明にかかる一の態様の船体用制御装置は、エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され、左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、前記ジョイスティックと接続され、操作信号を出力する操作信号出力部と、前記操作信号出力部に接続され、前記エンジンを制御する第１制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第１スラスタを制御する第２制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第２スラスタを制御する第３制御部と、を備え、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であることを特徴とする。

この構成によれば、１のジョイスティックの動きが操作信号出力装置を通して、エンジンとスラスタを作動させることができるので、船体の旋回や前後左右の移動を直感的に操作できる。したがって、初心者でも容易に操船が可能である。

また、この船体用制御装置は前記ジョイスティックの傾倒方向において、前記エンジンが作動する所定の第１角度範囲と、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作する所定の第２角度範囲と、を有し、前記第１角度範囲と、前記第２角度範囲とが、一部重複する第３角度範囲をさらに有し、前記第３角度範囲に前記ジョイスティックを傾倒させた時に、前記エンジンと、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタと、がともに動作する。

この構成によれば、船体のエンジンのみ、スラスタのみ、またはエンジンとスラスタを同時に細かく作動させる操作が可能である。特に細かな方向転換が必要な着岸や離陸の際に効果的である。

また、この船体用制御装置は前記第１角度範囲は、時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、前方側に＋－６０度～７５度の範囲、後方側に１８０度＋－６０度～７５度の範囲であり、前記第２角度範囲は、時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、右方側に９０度＋－６０度～７５度の範囲、左方側に２７０度＋－６０度～７５度の範囲であることを特徴とする。

この構成によれば、ジョイスティックを倒す向きが船体の進行方向と同じになるので直感的に操縦ができる。

また、この船体用制御装置は、前記第２角度範囲は、前記第１スラスタのみが動作する角度範囲Ａと、前記第１スラスタ及び前記第２スラスタが動作する角度範囲Ｂと、前記第２スラスタのみが動作する角度範囲Ｃとを有し、前記角度範囲Ａと前記角度範囲Ｂと前記角度範囲Ｃの間に、所定角の不感帯が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、各角度帯の間に不感帯があることで、あいまいな位置にレバーを倒した際に船体が動かないので、誤って船体が移動することや回転することを防ぐ効果がある。

また、この船体用制御装置において、前記ジョイスティックは、前記レバーの傾倒量に所定の閾値が設けられていて、前記傾倒量が該閾値を超えない場合、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタが動作しないことを特徴とする。

この構成によれば、誤って手が触れてレバーを少し倒した場合にスラスタとエンジンの誤作動を防止できる。

また、この船体用制御装置において、前記ジョイスティックは、前記レバーの傾倒量に応じて、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が変化することを特徴とする。この構成によれば、ジョイスティックを深く倒すほど船体を加速させる操作が可能であり、直感的な操縦ができる。

また、この船体用制御装置において、前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、前記つまみ部の回転により、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、前記船体が自転することを特徴とする。この構成によれば、船体の自転がジョイスティックのつまみ部の操作に完結するので初心者でも簡単に操縦できる。

また、この船体用制御装置は、前記つまみ部を右方側に回転した場合、前記船体が時計回りに自転し、前記つまみ部を左方側に回転した場合、前記船体が反時計回りに自転することを特徴とする。この構成によれば、ジョイスティックのつまみ部を回す向きが船体の回転方向と同じになるので直感的に操縦ができる。

また、この船体用制御装置は、前記つまみ部の回転量に所定の閾値が設けられていて、前記回転量が該閾値を超えない場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタが動作しないことを特徴とする。この構成によれば、誤って手が触れてレバーを少し倒した場合にスラスタの誤作動を防止できる。

また、この船体用制御装置は、前記つまみ部の回転量に応じて、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が変化することを特徴とする。この構成によれば、ジョイスティックのつまみを回す深さが船体の回転の大きさに比例するので細かな操縦が可能である。

また、この船体用制御装置は、前記レバーを傾倒し、かつ、前記つまみ部を回転した場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が、前記レバーの傾倒量に応じた出力Ａに、前記つまみ部の回転量に応じた出力に１以下の所定係数を乗じた出力Ｂを加算した出力Ｃとすることを特徴とする。この構成によれば、つまみの回転量をレバーの傾倒量にどの程度反映するかを設定できるので、細かな操作が可能である。

また、この船体用制御装置は、前記レバーを傾倒し、かつ、前記つまみ部を回転した場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が、前記レバーの傾倒量に応じた出力に所定係数を乗じた出力Ａに、前記つまみ部の回転量に応じた出力に所定係数を乗じた出力Ｂを加算した出力Ｃとすることを特徴とする。この構成によれば、つまみの回転量とレバーの傾倒量をそれぞれどの程度反映するかを設定できるので、細かな操作が可能である。

また、この船体用制御装置は、前記つまみ部の回転量に応じて算出された前記出力Ｂが、所定の上限値を最大出力とすることを特徴とする。この構成によれば、つまみ部の操作がレバー操作を打ち消すことなく、直感的な操船が可能である。

また、この船体用制御装置は、前記レバーの傾倒量及び前記つまみ部の回転量より算出される前記出力Ｃが、所定の上限値を最大出力とすることを特徴とする。

また、この船体用制御装置は、前記第１制御部と前記第２制御部と前記第３制御部が、１の制御装置により構成されていることを特徴とする。

また、この船体用制御装置は、前記第１制御部と前記第２制御部と前記第３制御部と前記操作信号出力部とが、１の制御装置により構成されていることを特徴とする。

また、この船体用制御装置は、前記レバーと前記つまみ部を有する第１ジョイスティックと、前記レバーを有する第２ジョイスティックと、該第１ジョイスティックと該第２ジョイスティックを切り替える切替スイッチと、を備え、前記切替スイッチにより、前記第１ジョイスティックでの操船と前記第２ジョイスティックでの操船とを切り替え、いずれかジョイスティックにより船体を操作可能であることを特徴とする。

この構成によれば、複数のジョイスティックの切り替えができることで、細かい動きも含めた操船が可能である。

本発明にかかる一の態様の船体は、上記の船体用制御装置を備える船体であることを特徴とする。この構成によれば、ジョイスティックの操作のみで、前後左右すべての方向に船体を操作できるので、初心者でも直感的な操作が容易に可能である。

本発明にかかる一の態様の船体の制御方法は、エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され、左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、を備える船体の制御方法であり、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であることを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記ジョイスティックの傾倒方向において、所定の第１角度範囲に前記ジョイスティックを傾倒させた時に、前記エンジンが動作し、所定の第２角度範囲に前記ジョイスティックを傾倒させた時に、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、所定の第３角度範囲に前記ジョイスティックを傾倒させた時に、前記エンジンと、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタと、がともに動作することを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記第１角度範囲は、時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、前方側に＋－６０度～７５度の範囲、後方側に１８０度＋－６０度～７５度の範囲であり、前記第２角度範囲は、時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、右方側に９０度＋－６０度～７５度の範囲、左方側に２７０度＋－６０度～７５度の範囲であることを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記第２角度範囲は、前記第１スラスタのみが動作する角度範囲Ａと、前記第１スラスタ及び前記第２スラスタが動作する角度範囲Ｂと、前記第２スラスタのみが動作する角度範囲Ｃとを有し、前記角度範囲Ａと前記角度範囲Ｂと前記角度範囲Ｃの間に、所定角の不感帯が設けられていることを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記ジョイスティックは、前記レバーの傾倒量に応じて、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が変化することを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部とを有し前記つまみ部の回転により、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、前記船体が自転することを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記つまみ部を右方側に回転した場合、前記船体が時計回りに自転し、前記つまみ部を左方側に回転した場合、前記船体が反時計回りに自転することを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記つまみ部の回転量に応じて、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が変化することを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記レバーを傾倒し、かつ、前記つまみ部を回転した場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が、前記レバーの傾倒量に応じた出力Ａに、前記つまみ部の回転量に応じた出力に１以下の所定係数を乗じた出力Ｂを加算した出力Ｃとすることを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記レバーを傾倒し、かつ、前記つまみ部を回転した場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が、前記レバーの傾倒量に応じた出力に所定係数を乗じた出力Ａに、前記つまみ部の回転量に応じた出力に所定係数を乗じた出力Ｂを加算した出力Ｃとすることを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記つまみ部の回転量に応じて算出された前記出力Ｂが、所定の上限値を最大出力とすることを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記レバーの傾倒量及び前記つまみ部の回転量より算出される前記出力Ｃが、所定の上限値を最大出力とすることを特徴とする。

また、この船体の制御方法は、前記レバーと前記つまみ部を有する第１ジョイスティックと、前記レバーを有する第２ジョイスティックと、該第１ジョイスティックと該第２ジョイスティックを切り替える切替スイッチとを備え、前記切替スイッチにより、前記第１ジョイスティックでの操船と前記第２ジョイスティックでの操船とを切り替え、いずれかジョイスティックにより船体を操作可能であることを特徴とする。

本発明にかかる船体用制御装置、船体、船体の制御方法は、上記の発明特定事項を備えるため、ジョイスティックの操作で、船体の旋回や前後左右の移動といった細かな動きを直感的に操作できる。

本発明の一実施形態にかかる船体の概略図である。 第１実施形態における船体用制御装置の概略構成を示すブロック図である。 ジョイスティックの概略構成を示す図である。 ジョイスティックの操作と、各機器の出力の関係を示す図である。（ａ）はジョイスティックの操作とエンジンの出力の関係を示す。（ｂ）はジョイスティックの操作とスラスタの出力の関係を示す。（ｃ）はジョイスティックの操作とエンジン及びスラスタの出力の関係を示す。 ジョイスティックのつまみ部の操作と船体の動きの説明図である。 ジョイスティックの操作と船体の動きの説明図である。 ジョイスティックの操作と船体の動きの説明図であり、レバーとつまみ部をあわせて操作した場合の船体の動きを示す。（ａ）は、つまみ部を右側（時計回り）に回転しながら、レバーを操作した場合である。（ｂ）は、つまみ部を左側（反時計回り）に回転しながら、レバーを操作した場合である。 第２実施形態の船体用制御装置の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態の第２ジョイスティックの操作と船体の動きの説明図である。 第３実施形態における船体用制御装置の概略構成を示すブロック図である。 第４実施形態における船体用制御装置の概略構成を示すブロック図である。

以下、本発明にかかる船体および船体の操作方法について図面に基づき説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
１．船体の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る船体の概略図である。図１に示すように、船体は、前方の第１スラスタ１と、後方の第２スラスタ２と、エンジン３と、舵４と、を主要な構成として備える。

第１スラスタ１は、船首の船底に配され、船体の左右を貫通するトンネルを設けてプロペラが設置されている。そして、このプロペラを正転又は逆転させることで、左方向又は右方向に水流を作り出して、船首を回頭させる。

第２スラスタ２は、船尾の船底に配され、船体の左右を貫通するトンネルを設けてプロペラが設置されている。そして、このプロペラを正転又は逆転させることで、左方向又は右方向に水流を作り出して、船尾を回頭させる。なお、これらスラスタは、舵と異なり、スラスタ自身が推力を作り出せるため、停船時でも船体を回転運動させることができる。

また、エンジン３は、船尾に配され、プロペラの回転により前後方向に推力を生じさせる。また、舵４は、船尾の船底に配されるフィンであり、左右方向に角度をかえることで、船体が前進又は後進する時に、船体を斜め前方又は斜め後方に進めることができる。

図２は、船体用制御装置の概略構成を示すブロック図である。図３は、ジョイスティックの概略構成を示す図である。図２に示すように、船体は、船体用制御装置１０を備える。船体用制御装置１０は、ジョイスティック５と、操作信号出力装置６と、第１制御部７と、第２制御部８と、第３制御部９と、スラスタ状態表示器１１とを備える。

図３に示すように、ジョイスティック５は、レバー５１と、つまみ部５２を備える。ジョイスティック５は、配線を介して操作信号出力装置６に接続されており、ジョイスティック５の操作信号が操作信号出力装置６に送信される。なお、この信号はアナログ信号である。また、この信号をデジタル信号としてもよく、ジョイスティック５と操作信号出力装置６との接続も配線を介さない無線接続とすることもできる。

また、操作信号出力装置６は、第１制御部７と、第２制御部８とにそれぞれ接続されており、操作信号出力装置６からＣＡＮ通信で第１制御部７と、第２制御部８とにそれぞれ信号を送信する。これらの接続も配線を介した有線接続、配線を介さない無線接続のいずれでもよく、信号もアナログ信号、デジタル信号のいずれでもよい。

第１制御部７は、エンジン３に接続されており、第１制御部７から送信した信号を、エンジン３が受信して、エンジン３が所定の出力で作動する。

第２制御部８は、第１スラスタ１と第３制御部９に接続されている。第２制御部８からアナログ信号が第１スラスタ１に信号に送信されて、これを受信した第１スラスタ１が所定の出力で作動する。第２制御部８からシリアル通信が第３制御部９へ送られる。第３制御部９から、第２スラスタ２にアナログ信号が送信されて、これを受信した第２スラスタ２が所定の出力で作動する。

また、スラスタ状態表示器１１は、第２制御部８からシリアル信号を受信して、第１スラスタ１と第２スラスタ２の動作状態を表示する。なお、スラスタ状態表示器１１は、第３制御部９からシリアル信号を受け取る構成であってもよく、双方に接続されて双方から信号を受信する構成としてもよい。

２．船体の操作
次に、上記の構成を有する船体における、船体の操作方法（制御方法）について説明する。

図４の（ａ）は、ジョイスティック５の操作によって、エンジン３が作動する第１角度範囲、（ｂ）はジョイスティック５の操作によって、第１スラスタ１と第２スラスタ２が作動する第２角度範囲、（ｃ）はジョイスティック５の操作によって、前記第１角度範囲と第２角度範囲が重複する第３角度範囲を示す説明図である。

図４（ａ）の斜線部は、ジョイスティック５のレバー５１をしきい値（所定角度）以上の深さで倒した場合に、エンジン３が作動する範囲を表しており、その範囲を第１角度範囲とする。なお、本実施形態においては、一例として、レバー５１を１０度以上倒した場合に、エンジン３が作動するようにしている。

そして、ジョイスティック５のレバー５１を、船体の進行方向、すなわち図４（ａ）の真上側（時計の１２時の位置）を０度とし、時計回りに前方側０度＋－６０度～７５度の第１角度範囲に倒すと、船体が前進する。後方側１８０度＋－６０度～７５度前記第１角度範囲にレバー５１を倒すと、船体が後進する。なお、本実施形態においては、一例として、第１角度範囲を０度＋－６７度に設定している。

図４（ｂ）の斜線部は、レバー５１をしきい値以上の深さで倒すと、第１スラスタ１と第２スラスタ２の作動する範囲を表しており、その範囲を第２角度範囲とする。時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、右方側に９０度＋－６０度～７５度の第２角度範囲にレバー５１を倒すと、船体が右方向に移動、左方側に２７０度＋－６０度～７５度の第２角度範囲にレバー５１を倒すと、船体が左方向に移動する。なお、本実施形態においては、一例として、第２角度範囲を、右方側９０度＋－２３度、左方側２７０度＋－２３度に設定している。

レバー５１をしきい値以上の傾倒量で倒したときに、図４（ｃ）における、Ａの範囲ではエンジン３が作動し、第１スラスタ１と第２スラスタ２は作動しない。前方のＡの範囲では、船体はまっすぐ前進する。後方のＡの範囲では、船体はまっすぐ後進する。Ｂの範囲では、エンジン３と、第１スラスタ１と第２スラスタ２が作動する。右上のＢの範囲では、船体は斜め右前方に進み、右下のＢの範囲では、船体は斜め右後方に進み、左下のＢの範囲では、船体は斜め左後方に進み、左上のＢの範囲では、船体は斜め左前方に進む。Ｃの範囲では、エンジン３は作動せず、第１スラスタ１と第２スラスタ２が作動する。右側のＣの範囲では、船体は右方向に移動し、左側のＣの範囲では、船体は左方向に移動する。

また、図４の（ａ）と（ｂ）の斜線部と白部の境目、図４（ｃ）のＡ、Ｂ、Ｃの範囲の境目（太線部分）には不感帯が設けられており、ここにレバー５１を倒した場合は、エンジン３も第１スラスタ１も第２スラスタ２も動作しない。また、本実施形態では、一例として、レバーの傾倒量の大きさに応じて、エンジン３も第１スラスタ１も第２スラスタ２の出力が大きくなるように構成しているが、レバーの傾倒量に関わらず、エンジン３、第１スラスタ１、第２スラスタ２の出力を一定として構成することもできる。

図５はジョイスティックのつまみ部の操作と船体の動きの説明図である。図３、図５に示すように、ジョイスティック５は、上方のつまみ部５２を左右にひねることができるように構成されている。図５の円形の図は、ジョイスティック５を上方から見たもので、つまみ部５２の上面が表れている。斜線部は、つまみ部５２の可動範囲を示す。図５に示すように、ジョイスティック５は、左右対称に矢印で表される所定範囲に、つまみ部５２の不感帯と可動範囲が定められている。本実施形態において、不感帯は可動範囲の１０％に設定されていて、不感帯の範囲内につまみ部５２を回した場合には船体用制御装置１０に信号は送られない。

図５より、ジョイスティック５のレバー５１を傾倒させずに、つまみ部５２を時計回りに回すと、第１スラスタ１と第２スラスタ２がそれぞれ左右逆方向に出力して、船体が時計回りに自転する。つまみ部５２を反時計回りに回すと、第１スラスタ１と第２スラスタ２がそれぞれ左右逆方向に出力して、船体が反時計回りに自転する。本実施形態では、一例として、つまみ部５２を回す大きさに応じて、船体の旋回速度が変えられるように構成しているが、つまみ部５２の回転量に関わらず、第１スラスタ１、第２スラスタ２の出力を一定として構成することもできる。

図６はジョイスティック５の操作と船体の動きの説明図であり、ジョイスティック５のレバー５１単体で操作した場合の船体の動きを示す。実線の矢印は船体の進行方向を示し、鎖線の矢印はエンジン、第１スラスタ、第２スラスタの出力を示す。なお、鎖線の矢印の向きは、各機器の出力により船体が移動する方向として表している。船体の移動方向が変わる区切りに、それぞれ不感帯が設けられている（図６中の太い径線Ｄ）。

具体的には、ジョイスティック５のレバー５１を、図６の上方側の範囲Ａに倒すと、エンジン３が出力して、船体が前進する。レバー５１を、図６の下方側の範囲Ａに倒すと、エンジン３が出力して、船体が後進する。

また、ジョイスティック５のレバー５１を、図６の右方側の範囲Ｃに倒すと、第１スラスタ１及び第２スラスタ２が共に左方に向けて出力して、船体が右に平行移動する。レバー５１を、図６の左方側の範囲Ｃに倒すと、第１スラスタ１及び第２スラスタ２が共に右方に向けて出力して、船体が左に平行移動する。

また、ジョイスティック５のレバー５１を、図６の右斜め前方側の範囲Ｂに倒すと、第１スラスタ１及びエンジン３が出力して、船体が右斜め前方に移動する。レバー５１を、図６の左斜め前方側の範囲Ｂに倒すと、第１スラスタ１及びエンジン３が出力して、船体が左斜め前方に移動する。また、ジョイスティック５のレバー５１を、図６の右斜め後方側の範囲Ｂに倒すと、第２スラスタ２及びエンジン３が出力して、船体が右斜め後方に移動する。レバー５１を、図６の左斜め後方側の範囲Ｂに倒すと、第２スラスタ２及びエンジン３が出力して、船体が左斜め後方に移動する。

なお、ジョイスティック５のレバー５１を、図６の範囲Ａ、Ｂ、Ｃの間の不感帯Ｄに倒すと、第１スラスタ１、第２スラスタ２、エンジン３は出力しない。

図７はジョイスティック５の操作と船体の動きの説明図であり、ジョイスティック５のレバー５１とつまみ部５２をあわせて操作した場合の船体の動きを示す。（ａ）は、つまみ部５２を右側（時計回り）に回転しながら、レバー５１を操作した場合である。（ｂ）は、つまみ部５２を左側（反時計回り）に回転しながら、レバー５１を操作した場合である。実線の矢印は船体の進行方向を示し、鎖線の矢印はエンジン、第１スラスタ、第２スラスタの出力を示す。なお、鎖線の矢印の向きは、各機器の出力により船体が移動する方向として表している。

ジョイスティック５のレバー５１とつまみ部５２をあわせて操作する場合の動作は、上述の図６のレバー５１のみの操作と、第１スラスタ１、第２スラスタ２、エンジン３の出力に、つまみ部５２による第１スラスタ１及び／又は第２スラスタ２の出力を組み合わせたものとなる。

なお、つまみ部５２の操作による出力がそのまま加算されるのでなく、下記の式により、第１スラスタ１及び／又は第２スラスタ２の出力が加算される。

ここで、レバーによる第１スラスタ出力：Ｘ（）、レバーによる第２スラスタ出力：Ｙ（）、つまみ部による第１スラスタ出力：Ｚｘ（）、つまみ部による第２スラスタ出力：Ｚｙ（）、重ね合わせた第１スラスタ出力：ＸＲ、ＸＬ、第２スラスタ出力：ＹＲ、ＹＬとする。（）内は、Ｒ又はＬとし、船体の右移動時の出力を（Ｒ）、左移動時の出力（Ｌ）とする。

（式）
第１スラスタ（右移動）：Ｘ（Ｒ）×１＋Ｚｘ（Ｒ）×１／２＝ＸＲ（≦１００％）
第１スラスタ（左移動）：Ｘ（Ｌ）×１＋Ｚｘ（Ｌ）×１／２＝ＸＬ（≦１００％）
第２スラスタ（右移動）：Ｙ（Ｒ）×１＋Ｚｙ（Ｒ）×１／２＝ＹＲ（≦１００％）
第２スラスタ（左移動）：Ｙ（Ｌ）×１＋Ｚｙ（Ｌ）×１／２＝ＹＬ（≦１００％）

上記式は、例えば、第１スラスタ（右移動）であれば、レバー５１による第１スラスタ出力Ｘ（Ｒ）の出力に１を乗算し（レバー５１による出力はそのまま）、これにつまみ部５２による第１スラスタ出力Ｚｘ（Ｒ）に×１／２を乗算したものを加えて、第１スラスタ１の合算出力ＸＲとする。なお、（≦１００％）とは、合算した出力が、第１スラスタ１の最大出力を超える場合も、第１スラスタ１の出力は、設定された最大出力までとする意味である。その他、第１スラスタ（左移動）、第２スラスタ（右移動）、第２スラスタ（左移動）も同様とする。

具体例をあげると、下記である。
（例１）レバーを右斜め方向に端まで倒し、つまみ部を右端まで回す場合（図７ａ参照）
第１スラスタ→レバー右移動出力Ｘ（Ｒ）１００％×１＋つまみ部右移動出力Ｚｘ（Ｒ）１００％×１／２＝合算右移動出力ＸＲ１００％（≦１００％）
第２スラスタ→レバー中立Ｙ（Ｌ）０％×１＋つまみ部左移動出力Ｚｙ（Ｌ）１００％×１／２＝合算左移動出力ＹＬ５０％（≦１００％）

（例２）レバー５１を左横に半分だけ倒し、つまみ部を左端まで回す場合（図７ｂ参照）
第１スラスタ→レバー左移動出力Ｘ（Ｌ）５０％×１＋つまみ部左移動出力Ｚｘ（Ｌ）１００％×１／２＝合算左移動出力ＸＬ１００％（≦１００％）
第２スラスタ→レバー左移動出力Ｙ（Ｌ）５０％×１＋つまみ部右移動出力Ｚｙ（Ｒ）１００％×１／２＝合算出力中立０％（≦１００％）

（例３）レバー５１を前方に倒し、つまみ部を左端まで回す（図７ｂ参照）
第１スラスタ→レバー中立０％×１＋つまみ部左移動出力Ｚｘ（Ｌ）１００％×１／２＝合算左移動出力ＸＬ５０％（≦１００％）
第２スラスタ→レバー中立０％×１＋つまみ部右移動出力Ｚｙ（Ｒ）１００％×１／２＝合算右移動出力ＹＲ５０％（≦１００％）

なお、上記した式１は、本実施形態の一例であり、レバーによる出力の係数Ａを１、つまみ部による出力の係数Ｂを１／２としているが、これに限らず、例えばレバーによる出力の係数Ａを４／５、つまみ部による出力の係数Ｂを２／３、係数Ａを１／２、係数Ｂを１／２など、異なる係数としてもよい。

このようにしてレバー５１及びつまみ部５２を操作し、船体が制御されることで、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、船体が移動することとなる。これにより、操船者がレバー５１及びつまみ部５２を操作することで、直感的な船体の操作が可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態と第１実施形態の主な違いは、複数のジョイスティックとそれらのジョイスティックの切替スイッチを含む構成である。したがって、第２実施形態については、第１実施形態と相違する部分について説明し、同様の構成部分については適宜説明を省略する。

第２実施形態の船体の出力にかかる主要な構成は、図１に示す第１実施形態と同様である。また、図８は、船体用制御装置の概略構成を示すブロック図である。図８に示すように、第１実施形態と異なるのは、ジョイスティックの切替スイッチによって、第１ジョイスティック１１０と第２ジョイスティック１２０の複数のジョイスティック操作を切り替えて、操作信号出力装置６に信号を送る構成である。

第１ジョイスティック１１０は、第１実施形態と同様のもので、レバー１１１とつまみ部１１２を有する。第１ジョイスティック１１０については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

第２ジョイスティック１２０は、レバー１２１を有し、つまみ部を備えないものである。切替スイッチ１００は、第１ジョイスティック１１０と第２ジョイスティック１２０を切り替えるものであり、切替スイッチ１００により、第１ジョイスティック１１０での操船と、第２ジョイスティック１２０での操船とを切り替え、いずれかジョイスティックにより船体を操作可能である。

なお、第１ジョイスティック１１０と第２ジョイスティック１２０は一つの操作機器に備えられてもよく、この場合、第２ジョイスティック１２０を選択するとつまみ部による操作が無効化される。また、第２ジョイスティック１２０は、遠隔操作が可能なリモコン等に別途備え付けられてもよい。また、第２ジョイスティック１２０は、携帯できる大きさに小型化してもよい。

図９は、第２ジョイスティック１２０の操作と船体の動きの説明図である。実線の矢印は船体の進行方向を示し、鎖線の矢印はエンジン、第１スラスタ、第２スラスタの出力方向を示す。

図９に示すように、第２ジョイスティック１２０は、レバー１２１の操作により、エンジンとスラスタを作動させ、船体の前後進と左右方向と斜め方向の移動を操作できる。移動の方向は、レバーを倒す向きに準ずる。なお、つまみ部がないため、自転旋回はしない。

なお、切替スイッチ１００により、第２ジョイスティック１２０から第１ジョイスティック１１０での操作に切替えた場合は、第１実施形態の図６及び図７に示す操船及び船体の動きと同様となる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態と、第１実施形態の主な違いは、第１制御部７と、第２制御部８と、第３制御部９が一つの制御装置１８０にまとめられていることである。したがって、第３実施形態については、第１実施形態に相違する部分について説明し、同様の構成部分については適宜説明を省略する。

第３実施形態の船体の主要な出力構成は、図１に示す第１実施形態と同様である。また、図１０は、第３実施形態における船体用制御装置の概略構成を示すブロック図である。図１０に示すように、ジョイスティック５の操作信号が、操作信号出力装置６に伝えられ、操作信号出力装置６が制御装置１８０に信号を送り、制御装置１８０がエンジン３と、第１スラスタ１と、第２スラスタ２と、スラスタ状態表示器１１とに、操作信号を送り、作動させる構成の船体用制御装置である。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態と、第１実施形態の主な違いは、第１制御部７と、第２制御部８と、第３制御部９と、操作信号出力装置６とが、一つの制御装置１９０にまとめられていることである。したがって、第４実施形態については、第１実施形態と相違する部分について説明し、同様の構成部分については適宜説明を省略する。

第４実施形態の船体の主要な出力構成は、図１に示す第１実施形態と同様である。また、図１１は、第４実施形態における船体用制御装置の概略構成を示すブロック図である。図１１に示すように、ジョイスティック５の操作信号が、制御装置１９０に伝えられ、制御装置１９０がエンジン３と、第１スラスタ１と、第２スラスタ２と、スラスタ状態表示器１１とに、それぞれ操作信号を送り、作動させる構成の船体用制御装置である。

＜その他の実施形態＞
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、第２実施形態では、第１ジョイスティック１１０と第２ジョイスティック１２０を切替可能な構成としているが、第２ジョイスティック１２０のみを備える船体としてもよい。

１ 第１スラスタ
２ 第２スラスタ
３ エンジン
４ 舵
５ ジョイスティック
５１ レバー
５２ つまみ部
６ 操作信号出力装置
７ 第１制御部
８ 第２制御部
９ 第３制御部
１０ 船体用制御装置
１１ スラスタ状態表示器
１１０ 第１ジョイスティック
１１１ レバー
１１２ つまみ部
１２０ 第２ジョイスティック
１２１ レバー
１８０ 制御装置
１９０ 制御装置

Claims (27)

1. エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され、左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、前記ジョイスティックと接続され、操作信号を出力する操作信号出力部と、前記操作信号出力部に接続され、前記エンジンを制御する第１制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第１スラスタを制御する第２制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第２スラスタを制御する第３制御部と、を備え、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であり、
   前記ジョイスティックの傾倒方向において、前記エンジンが作動する所定の第１角度範囲と、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作する所定の第２角度範囲とを有し、前記第１角度範囲と、前記第２角度範囲とが、一部重複する第３角度範囲をさらに有し、前記第３角度範囲に前記ジョイスティックを傾倒させた時に、前記エンジンと、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタとがともに動作し、
   前記第２角度範囲は、前記第１スラスタのみが動作する角度範囲Ａと、前記第１スラスタ及び前記第２スラスタが動作する角度範囲Ｂと、前記第２スラスタのみが動作する角度範囲Ｃとを有し、前記角度範囲Ａと前記角度範囲Ｂと前記角度範囲Ｃの間に、所定角の不感帯が設けられていることを特徴とする、船体用制御装置。
2. 前記第１角度範囲は、時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、前方側に＋－６０度～７５度の範囲、後方側に１８０度＋－６０度～７５度の範囲であり、
   前記第２角度範囲は、時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、右方側に９０度＋－６０度～７５度の範囲、左方側に２７０度＋－６０度～７５度の範囲であることを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
3. 前記ジョイスティックは、前記レバーの傾倒量に所定の閾値が設けられていて、前記傾倒量が該閾値を超えない場合、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタが動作しないことを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
4. 前記ジョイスティックは、前記レバーの傾倒量に応じて、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が変化することを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
5. 前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、
   前記つまみ部の回転により、
   前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、
   前記船体が自転することを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
6. 前記つまみ部を右方側に回転した場合、前記船体が時計回りに自転し、
   前記つまみ部を左方側に回転した場合、前記船体が反時計回りに自転することを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
7. 前記つまみ部の回転量に所定の閾値が設けられていて、前記回転量が該閾値を超えない場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタが動作しないことを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
8. 前記つまみ部の回転量に応じて、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が変化することを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
9. エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され、左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、前記ジョイスティックと接続され、操作信号を出力する操作信号出力部と、前記操作信号出力部に接続され、前記エンジンを制御する第１制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第１スラスタを制御する第２制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第２スラスタを制御する第３制御部と、を備え、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であり、
   前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、
   前記つまみ部の回転により、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、前記船体が自転し、前記レバーを傾倒し、かつ、前記つまみ部を回転した場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が、前記レバーの傾倒量に応じた出力Ａに、前記つまみ部の回転量に応じた出力に１以下の所定係数を乗じた出力Ｂを加算した出力Ｃとすることを特徴とする、船体用制御装置。
10. エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され、左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、前記ジョイスティックと接続され、操作信号を出力する操作信号出力部と、前記操作信号出力部に接続され、前記エンジンを制御する第１制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第１スラスタを制御する第２制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第２スラスタを制御する第３制御部と、を備え、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であり、
    前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、
    前記つまみ部の回転により、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、前記船体が自転し、前記レバーを傾倒し、かつ、前記つまみ部を回転した場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が、前記レバーの傾倒量に応じた出力に所定係数を乗じた出力Ａに、前記つまみ部の回転量に応じた出力に所定係数を乗じた出力Ｂを加算した出力Ｃとすることを特徴とする、船体用制御装置。
11. 前記つまみ部の回転量に応じて算出された前記出力Ｂが、所定の上限値を最大出力とすることを特徴とする、請求項９又は１０記載の船体用制御装置。
12. 前記レバーの傾倒量及び前記つまみ部の回転量より算出される前記出力Ｃが、所定の上限値を最大出力とすることを特徴とする、請求項９又は１０記載の船体用制御装置。
13. 前記第１制御部と前記第２制御部と前記第３制御部が、１の制御装置により構成されていることを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
14. 前記第１制御部と前記第２制御部と前記第３制御部と前記操作信号出力部とが、１の制御装置により構成されていることを特徴とする、請求項１記載の船体用制御装置。
15. エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、前記ジョイスティックと接続され、操作信号を出力する操作信号出力部と、前記操作信号出力部に接続され、前記エンジンを制御する第１制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第１スラスタを制御する第２制御部と、前記操作信号出力部に接続され、前記第２スラスタを制御する第３制御部と、を備え、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であり、
    前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、
    前記つまみ部の回転により、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、前記船体が自転し、前記レバーと前記つまみ部を有する第１ジョイスティックと、前記レバーを有する第２ジョイスティックと、該第１ジョイスティックと該第２ジョイスティックを切り替える切替スイッチと、を備え、前記切替スイッチにより、前記第１ジョイスティックでの操船と前記第２ジョイスティックでの操船とを切り替え、いずれかジョイスティックにより船体を操作可能であることを特徴とする、船体用制御装置。
16. 請求項１乃至１０、１３乃至１５のいずれか１項記載の船体用制御装置を備える、船体。
17. エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、を備える船体の制御方法であり、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であり、
    前記ジョイスティックの傾倒方向において、
    所定の第１角度範囲に前記ジョイスティックを傾倒させた時に、前記エンジンが動作し、所定の第２角度範囲に前記ジョイスティックを傾倒させた時に、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、所定の第３角度範囲に前記ジョイスティックを傾倒させた時に、前記エンジンと、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタと、がともに動作し、
    前記第２角度範囲は、前記第１スラスタのみが動作する角度範囲Ａと、前記第１スラスタ及び前記第２スラスタが動作する角度範囲Ｂと、前記第２スラスタのみが動作する角度範囲Ｃとを有し、前記角度範囲Ａと前記角度範囲Ｂと前記角度範囲Ｃの間に、所定角の不感帯が設けられていることを特徴とする、船体の制御方法。
18. 前記第１角度範囲は、時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、前方側に＋－６０度～７５度の範囲、後方側に１８０度＋－６０度～７５度の範囲であり、
    前記第２角度範囲は、時計回りに船体の進行方向を０度とした場合、右方側に９０度＋－６０度～７５度の範囲、左方側に２７０度＋－６０度～７５度の範囲であることを特徴とする、
    請求項１７記載の船体の制御方法。
19. 前記ジョイスティックは、前記レバーの傾倒量に応じて、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が変化することを特徴とする、請求項１７記載の船体の制御方法。
20. 前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、
    前記つまみ部の回転により、
    前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、
    前記船体が自転することを特徴とする、請求項１７記載の船体の制御方法。
21. 前記つまみ部を右方側に回転した場合、前記船体が時計回りに自転し、
    前記つまみ部を左方側に回転した場合、前記船体が反時計回りに自転することを特徴とする、
    請求項２０記載の船体の制御方法。
22. 前記つまみ部の回転量に応じて、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が変化することを特徴とする、請求項２０記載の船体の制御方法。
23. エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、を備える船体の制御方法であり、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であり、
    前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、
    前記つまみ部の回転により、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、前記船体が自転し、
    前記レバーを傾倒し、かつ、前記つまみ部を回転した場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が、前記レバーの傾倒量に応じた出力Ａに、前記つまみ部の回転量に応じた出力に１以下の所定係数を乗じた出力Ｂを加算した出力Ｃとすることを特徴とする、船体の制御方法。
24. エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、を備える船体の制御方法であり、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であり、
    前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、
    前記つまみ部の回転により、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、前記船体が自転し、
    前記レバーを傾倒し、かつ、前記つまみ部を回転した場合、前記第１スラスタ、前記第２スラスタの出力が、前記レバーの傾倒量に応じた出力に所定係数を乗じた出力Ａに、前記つまみ部の回転量に応じた出力に所定係数を乗じた出力Ｂを加算した出力Ｃとすることを特徴とする、船体の制御方法。
25. 前記つまみ部の回転量に応じて算出された前記出力Ｂが、所定の上限値を最大出力とすることを特徴とする、請求項２３記載の船体の制御方法。
26. 前記レバーの傾倒量及び前記つまみ部の回転量より算出される前記出力Ｃが、所定の上限値を最大出力とすることを特徴とする、請求項２３記載の船体の制御方法。
27. エンジンと、船体の前方及び後方のいずれか一方に配され左方向又は右方向に水流を作り出す第１スラスタと、いずれか他方の左方向又は右方向に水流を作り出す第２スラスタと、船体を操作するジョイスティックと、を備える船体の制御方法であり、前記ジョイスティックは、レバーを有し、水平方向の３６０度任意の方向に傾倒可能に構成されていて、前記ジョイスティックを傾倒する方向により、前記エンジン、前記第１スラスタ、前記第２スラスタを制御可能であり、
    前記ジョイスティックは、前記レバーと、回転可能に構成されたつまみ部と、を有し、
    前記つまみ部の回転により、前記第１スラスタ及び／又は前記第２スラスタが動作し、前記船体が自転し、
    前記レバーと前記つまみ部を有する第１ジョイスティックと、前記レバーを有する第２ジョイスティックと、該第１ジョイスティックと該第２ジョイスティックを切り替える切替スイッチと、を備え、
    前記切替スイッチにより、前記第１ジョイスティックでの操船と前記第２ジョイスティックでの操船とを切り替え、いずれかジョイスティックにより船体を操作可能であることを特徴とする、船体の制御方法。