TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2024068483
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-20
出願番号2022178982
出願日2022-11-08
発明の名称船舶推進システムおよびそれを備える船舶
出願人ヤマハ発動機株式会社
代理人弁理士法人あい特許事務所
主分類B63H 25/42 20060101AFI20240513BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】船体の位置および方位を高精度に維持できる定点保持動作を実現する船舶推進システム、ならびにそれを備える船舶を提供する。
【解決手段】船舶推進システム100は、船体の船首に備えられ、左右方向の推進力を発生するバウスラスタBTと、船体の船尾に備えられ、転舵角の変更が可能な推進機(船外機OM)と、コントローラ(メインコントローラ50)とを含む。コントローラは、船体の位置および方位を維持する定点保持制御のために、バウスラスタの推進力を制御し、かつ推進機の推進力および転舵角を制御する。定点保持制御は、転舵角を並進モード舵角として推進機の推進力を制御して船体の位置を保持し、バウスラスタの推進力を制御して船体の方位を調整する並進モードと、転舵角を回頭モード舵角とし、バウスラスタおよび推進機の推進力を制御して船体の方位を調整する回頭モードとを含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
船体の船首に備えられ、左右方向の推進力を発生するバウスラスタと、
前記船体の船尾に備えられ、転舵角の変更が可能な推進機と、
前記船体の位置および方位を維持する定点保持制御のために、前記バウスラスタの推進力を制御し、かつ前記推進機の推進力および転舵角を制御するコントローラと、を含み、
前記定点保持制御は、前記推進機の転舵角を前記船体を並進させるための並進モード舵角として前記推進機の推進力を制御して前記船体の位置を保持し、前記バウスラスタの推進力を制御して前記船体の方位を調整する並進モードと、前記推進機の転舵角を前記船体を回頭させるための回頭モード舵角とし、前記バウスラスタおよび前記推進機の推進力を制御して前記船体の方位を調整する回頭モードとを含む、船舶推進システム。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
前記コントローラは、前記定点保持制御において、所定の遷移条件に基づいて、前記並進モードと前記回頭モードとの間で遷移する、請求項1に記載の船舶推進システム。
【請求項3】
前記遷移条件が、前記並進モードから前記回頭モードへ遷移するための回頭モード遷移条件を含み、前記回頭モード遷移条件が、目標位置に対する前記船体の位置の偏差が第1閾値未満であること(以下「第1遷移条件」という。)、前記船体を並進させるための推進力要求値が第2閾値未満であること(以下「第2遷移条件」という。)、および前記船体を回頭させるための回頭要求値または方位偏差が第3閾値以上であること(以下「第3遷移条件」という。)のうちの一つ以上を含む、請求項2に記載の船舶推進システム。
【請求項4】
前記回頭モード遷移条件が、前記第1遷移条件、前記第2遷移条件および前記第3遷移条件の充足が所定時間以上継続することを含む、請求項3に記載の船舶推進システム。
【請求項5】
前記遷移条件が、前記回頭モードから前記並進モードへ遷移するための並進モード遷移条件を含み、前記並進モード遷移条件が、前記船体を回頭させるための回頭要求値または方位偏差が第4閾値以下であること(以下「第4遷移条件」という。)、および前記船体を並進させるための推進力要求値が第5閾値以上であること(以下「第5遷移条件」という。)のうちの一つ以上を含む、請求項2に記載の船舶推進システム。
【請求項6】
前記第4遷移条件および前記第5遷移条件のうちの少なくとも一つが成立すると、前記回頭モードから前記並進モードへ遷移する、請求項5に記載の船舶推進システム。
【請求項7】
前記推進機が、それぞれ転舵角の変更が可能な少なくとも2機の推進機を含み、前記並進モード舵角が、前記2機の推進機の推進力作用線が船内で交差する転舵角である、請求項1に記載の船舶推進システム。
【請求項8】
前記並進モード舵角が、前記船体の旋回中心よりも船尾に近い位置で前記2機の推進機の推進力作用線が交差する転舵角を含む、請求項7に記載の船舶推進システム。
【請求項9】
前記推進機が、それぞれ転舵角の変更が可能な少なくとも2機の推進機を含み、前記回頭モード舵角が、前記2機の推進機の推進力作用線がほぼ平行となる転舵角である、請求項1に記載の船舶推進システム。
【請求項10】
前記推進機が、それぞれ転舵角の変更が可能な少なくとも2機の推進機を含み、前記並進モードおよび前記回頭モードにおいて、前記2機の推進機の一方が前進運転され、前記2機の推進機の他方が後進運転される、請求項1に記載の船舶推進システム。
(【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、船舶推進システムおよびそれを備える船舶に関する。
続きを表示(約 2,400 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1は、小型船舶の船体を一定の方位で一定の位置に維持するための船位制御装置を開示している。小型船舶は、船体の船首に設けられ左右舷方向推進装置としてのバウスラスタと、前後方向の推進力を発生するプロペラと、プロペラを回転するための主機関とを備える。主機関のクラッチには低速装置が組み込まれており、この低速装置を機械的に操作するアクチュエータが設けられている。バウスラスタおよびアクチュエータは、制御装置によって制御される。
【0003】
船体には、船舶の位置を計測するGPS受信機および船首の向きを検出する方位センサが取り付けられている。制御装置は、GPS受信機により検出される位置検出信号と、方位センサにより検出される方位信号とに基づいて、バウスラスタを作動させ、かつアクチュエータを介して低速装置を作動させ、それによって、船位を制御する。具体的には、方位センサによって検出される検出方位が設定方位からずれると、そのずれ角を解消するようにバウスラスタが作動される。また、GPS受信機によって計測される検出位置が設定位置からずれると、そのずれ量を解消するように低速装置が作動され、プロペラの回転によって船体が前進または後進させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開平10-226395号公報(請求項2、段落0034-0044、図3および図4)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の船位制御装置は、方位ずれをバウスラスタによって解消し、位置ずれをプロペラによる前後方向の推進力によって解消する。水上で生じる船体の位置ずれは前後方向成分のみならず左右方向成分も含むのが通常であるが、特許文献1には、左右方向成分の位置ずれ解消に関する詳しい説明はない。
【0006】
また、本発明者の研究によれば、バウスラスタのみで方位ずれを解消するのが適切な場合と、バウスラスタに加えて別の推進機の推進力も利用して方位ずれを解消するのが適切な場合とがあることが分かってきた。したがって、船体の位置および方位を維持する定点保持の技術には、改善の余地がある。
【0007】
そこで、この発明の一実施形態は、船体の位置および方位を高精度に維持できる定点保持動作を実現する船舶推進システム、ならびにそれを備える船舶を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明の一実施形態は、船体の船首に備えられ、左右方向の推進力を発生するバウスラスタと、前記船体の船尾に備えられ、転舵角の変更が可能な推進機と、前記船体の位置および方位を維持する定点保持制御のために、前記バウスラスタの推進力を制御し、かつ前記推進機の推進力および転舵角を制御するコントローラと、を含む、船舶推進システムを提供する。前記定点保持制御は、前記推進機の転舵角を前記船体を並進させるための並進モード舵角として前記推進機の推進力を制御して前記船体の位置を保持し、前記バウスラスタの推進力を制御して前記船体の方位を調整する並進モードと、前記推進機の転舵角を前記船体を回頭させるための回頭モード舵角とし、前記バウスラスタおよび前記推進機の推進力を制御して前記船体の方位を調整する回頭モードとを含む。
【0009】
この構成によれば、バウスラスタの推進力と、船尾の推進機の推進力および転舵角を制御することによって、船体の位置および方位を維持する定点保持制御が行われる。この定点保持制御は、並進モードと回頭モードとを有する。並進モードでは、推進機の転舵角が船体を並進させるための並進モード舵角とされ、回頭モードでは、推進機の転舵角が船体を回頭させるための回頭モード舵角とされる。したがって、船尾の推進機の推進力は、並進モードにおいては主として船体を並進させるために作用し、回頭モードにおいては主として船体を回頭させるために作用する。並進モードでは、主としてバウスラスタの推進力によって船体の方位が調整されるので、バウスラスタと船尾の推進機との役割分担によって、船体の位置および方位を高精度に維持できる。すなわち、船尾の推進機の推進力を船体の方位調整のためにほとんど分配する必要がないので、位置の調整を高精度に行うことができ、かつバウスラスタの推進力が船体に効果的にモーメントを与えるので、船体の方位の調整も高精度に行うことができる。一方、船体の方位が目標方位から大きくずれたときには回頭モードが有利である。回頭モードにおいては、バウスラスタの推進力と船尾の推進機の推進力とよって船体に大きなモーメントを与えることができるので、速やかに方位調整を行うことができる。よって、回頭モードによる方位の調整が必要なときでも、回頭モードでの制御は短時間で終えることができる。回頭モードの間は、外乱等によって船体の位置がずれやすいが、回頭モードを短時間で終えることにより、船体の位置ずれを抑制できる。このようにして、回頭モードでの制御が行われる時間を短くでき、かつ並進モードにおいては位置および方位を高精度に調整できる。その結果、船体の位置および方位を高精度に維持できる定点保持動作を実現できる。
【0010】
この発明の一実施形態では、前記コントローラは、前記定点保持制御において、所定の遷移条件に基づいて、前記並進モードと前記回頭モードとの間で遷移する。この構成によれば、遷移条件を適切に定めることによって、並進モードおよび回頭モードの間での適切なモード遷移が生じ、それによって、船体の位置および方位を高精度に維持できる定点保持動作を実現できる。
(【0011】以降は省略されています)

特許ウォッチbot のツイートを見る
この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

個人
浮遊人工島
9か月前
個人
船舶用プロペラ
4か月前
個人
水難救命スーツ
5か月前
個人
水素製造船
9か月前
個人
係留装置 調理器具
10か月前
個人
流体抵抗低減省エネ船
2か月前
個人
浮体式洋上風力発電方式
6か月前
個人
海流発電用三胴船
7か月前
個人
簡易型ライフジャケット
4か月前
個人
船舶推進装置
5か月前
川崎重工業株式会社
水中翼船
10か月前
石田造船株式会社
三胴型旅客船
9か月前
株式会社ユニオンジャパン
ボート
10か月前
個人
船舶の制動装置
9か月前
株式会社アビヨン・プロ
救命胴衣
10か月前
ヤマハ発動機株式会社
船舶
6か月前
個人
海洋「いかだ」上の風力発電システム
3か月前
ヤマハ発動機株式会社
救難艇
5か月前
個人
浮体式足場のブイ組立体
5か月前
トヨタ自動車株式会社
ガンネル治具
1か月前
個人
キャタピラ推進式高速船
1か月前
株式会社福研産業
連結昇降装置
10か月前
川崎汽船株式会社
ドライアイス輸送船
8日前
ヤマハ発動機株式会社
小型船舶
6か月前
ヤマハ発動機株式会社
小型船舶
6か月前
流体テクノ株式会社
推進性能向上装置
10か月前
個人
搬送器材
3か月前
ヤマハ発動機株式会社
船舶推進機
9か月前
株式会社 ASC
航海用低燃費航行方法
4か月前
日立造船株式会社
浮体構造物
5か月前
株式会社小野田産業
シェルタ
15日前
高階救命器具株式会社
救命具
12日前
サームトロン株式会社
外付けスラスタ装置
3か月前
株式会社 神崎高級工機製作所
減速逆転機
5か月前
合同会社小林知財研鑽処
海水圧リフト機構
7か月前
日立造船株式会社
放流システム
9か月前
続きを見る