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公開番号2024065472
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022174350
出願日2022-10-31
発明の名称航行制御システムおよび船舶
出願人ヤマハ発動機株式会社
代理人個人
主分類G08G 3/02 20060101AFI20240508BHJP(信号)
要約【課題】横荷重による不快感を軽減することが可能な航行制御システムおよび船舶を提供する。
【解決手段】航行制御システム102は、船体101に設けられ、船体101から水面上の障害物Sまでの距離、および、障害物Sの位置を検出する障害物検出部3と、船体101に設けられ、推進力を発生させる推進部1と、推進部1を船体101の左右に転舵させる転舵機構と、障害物検出部3により障害物Sを検出した場合に、転舵時に船体101に作用する水平方向の横加速度の指標を少なくとも含む航路関数に基づいて、障害物Sの回避航路Aを決定する制御を行う制御部5と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
船体に設けられ、前記船体から水面上の障害物までの距離、および、前記障害物の位置を検出する障害物検出部と、
前記船体に設けられ、推進力を発生させる推進部と、
前記推進部を前記船体の左右に転舵させる転舵機構と、
前記障害物検出部により前記障害物を検出した場合に、転舵時に前記船体に作用する水平方向の横加速度の指標を少なくとも含む航路関数に基づいて、前記障害物の回避航路を決定する制御を行う制御部と、を備える、航行制御システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記制御部は、転舵時に前記船体に作用すると予測される前記横加速度の大きさを示す予測指標を前記横加速度の指標として、前記横加速度の大きさを示す前記予測指標を少なくとも含む前記航路関数に基づいて、前記障害物の前記回避航路を決定する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の航行制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記横加速度の指標に加えて、前記障害物と前記船体との距離が小さい程大きくなる指標である障害物接近値を含む前記航路関数に基づいて、前記障害物の前記回避航路を決定する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の航行制御システム。
【請求項４】
前記制御部は、
設定された目的地に向けて自動で航行する制御を行うとともに、
前記横加速度の指標に加えて、前記目的地までの航行時間を示す指標を含む前記航路関数に基づいて、前記障害物の前記回避航路を決定する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の航行制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記横加速度の大きさを示す前記予測指標である転舵時の前記横加速度の積分値を少なくとも含む前記航路関数に基づいて、前記障害物の前記回避航路を決定する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の航行制御システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記横加速度の大きさを示す前記予測指標である転舵時の前記横加速度の最大値を少なくとも含む前記航路関数に基づいて、前記障害物の前記回避航路を決定する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の航行制御システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記障害物と前記船体との距離が所定の離間距離以上である場合には、前記障害物接近値を所定の最小接近値に設定するとともに、前記航路関数に基づいて、前記所定の離間距離以上が確保されて前記所定の最小接近値が維持されるように、前記障害物の前記回避航路を決定する制御を行うように構成されている、請求項３に記載の航行制御システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記船体から前記障害物までの距離が、前記障害物検出部の前記障害物を検出可能な最大検出距離よりも小さな所定の近接距離となる位置まで、前記船体が前記障害物に近づいた場合に、前記横加速度の指標を少なくとも含む前記航路関数に基づいて、前記障害物の前記回避航路を決定する制御を開始するように構成されている、請求項１に記載の航行制御システム。
【請求項９】
転舵角の大きさと、推進力の大きさと、旋回半径との関係を示すマップまたはテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記横加速度の指標を少なくとも含む前記航路関数と、前記マップまたは前記テーブルとに基づいて、前記障害物の前記回避航路を決定する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の航行制御システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記障害物の前記回避航路を決定する際に、右回りおよび左回りの一方の旋回、右回りおよび左回りの他方の旋回を順に行った後、前記船体を直進させる制御を行うように構成されている、請求項１に記載の航行制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、航行制御システムおよび船舶に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、障害物の回避航路を生成する制御部を備える航行制御システムおよび船舶が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、障害物を検出する障害物検出部と、障害物検出部により検出した障害物を回避する回避航路を生成する制御部を備え、船体に設けられた航行ルート生成装置が開示されている。船舶は、生成された回避航路に沿って転舵することにより障害物を回避するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－８０４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記特許文献１には明記されていないが、船舶が転舵する場合、船体には横加速度が作用する。この場合、船舶の搭乗者も横加速度を受けて船体の左右に揺れることになるため、横荷重による不快感を感じることになる。上記特許文献１の航行ルート生成装置において、このような横加速度について考慮した場合、障害物の回避を優先して、船体に比較的大きな横加速度が作用しているものと考えられる。このように、従来より横荷重による不快感を軽減することが求められている。
【０００６】
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、横荷重による不快感を軽減することが可能な航行制御システムおよび船舶を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明の第１の局面による航行制御システムは、船体に設けられ、船体から水面上の障害物までの距離、および、障害物の位置を検出する障害物検出部と、船体に設けられ、推進力を発生させる推進部と、推進部を船体の左右に転舵させる転舵機構と、障害物検出部により障害物を検出した場合に、転舵時に船体に作用する水平方向の横加速度の指標を少なくとも含む航路関数に基づいて、障害物の回避航路を決定する制御を行う制御部と、を備える。
【０００８】
この第１の局面による航行制御システムでは、上記のように、障害物検出部により障害物を検出した場合に、転舵時に船体に作用する水平方向の横加速度の指標を少なくとも含む航路関数に基づいて、障害物の回避航路を決定する制御を行う制御部を設ける。これによって、回避航路を決定するための基礎となる航路関数が、転舵時に船体に作用する水平方向の横加速度の指標を含むので、従来のように単に障害物の回避だけを考慮するのではなく、船体に作用する水平方向の横加速度も考慮することができる。その結果、船体の横加速度を考慮して船体の横加速度を抑制する回避航路を決定することができるので、横荷重による不快感を軽減することができる。
【０００９】
上記第１の局面による航行制御システムにおいて、好ましくは、制御部は、転舵時に船体に作用すると予測される横加速度の大きさを示す予測指標を横加速度の指標として、横加速度の大きさを示す予測指標を少なくとも含む航路関数に基づいて、障害物の回避航路を決定する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、回避航路を決定する場合に、転舵時に船体に作用すると予測される横加速度の大きさを示す予測指標を横加速度の指標として考慮することができるので、精度よく船体に作用する横加速度を取得して、船体の横加速度を抑制する回避航路を決定することができる。その結果、横荷重による不快感を効果的に軽減することができる。
【００１０】
上記第１の局面による航行制御システムにおいて、好ましくは、制御部は、横加速度の指標に加えて、障害物と船体との距離が小さい程大きくなる指標である障害物接近値を含む航路関数に基づいて、障害物の回避航路を決定する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、横加速度の指標に加えて、障害物と船体との距離が小さい程大きくなる指標である障害物接近値を考慮することができる。このため、障害物と船体との距離を互いに近接することがない距離に保つことができるとともに、横荷重による不快感を軽減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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