(57)【要約】【課題】スクリュー推進器及び旋回式推進器を備える船舶が所定の運転状態であっても、船舶の各機器に与えられる負荷を抑制することができる船舶の操船方法等を提供する。【解決手段】主プロペラ２２を回転させることで船舶１に推進力を与えるスクリュー推進器５と、水平面と交差する旋回軸２９を中心に旋回し、プロペラ２７を回転させることで船舶１に推進力を与えるアジマス推進器６と、を備える船舶１の操船方法において、船舶１の航行速度が所定の航行速度以下となる低速モードで船舶１を運転する場合（船舶１が速力制限区域を航行する場合）、アジマス推進器６のプロペラ２７を遊転状態にすると共に、アジマス推進器６を旋回可能にすることでアジマス推進器６を舵として機能させ、スクリュー推進器５の主プロペラ２２のみを回転させて、船舶１を前進動作させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、を備える船舶の操船方法において、
前記船舶が速力制限区域を航行する場合、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にすることで前記旋回式推進器を舵として機能させ、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を前進動作させることを特徴とする船舶の操船方法。
【請求項２】
主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、を備える船舶の操船方法において、
前記船舶が緊急停止を行う場合、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にすることで前記旋回式推進器を舵として機能させ、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を後進動作させることを特徴とする船舶の操船方法。
【請求項３】
主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、を備える船舶の操船方法において、
前記船舶が速力制限区域を航行する場合、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にすることで前記旋回式推進器を舵として機能させ、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を前進動作させ、
前記船舶が緊急停止を行う場合、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にすることで前記旋回式推進器を舵として機能させ、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を後進動作させることを特徴とする船舶の操船方法。
【請求項４】
前記船舶は、単体の前記スクリュー推進器と、単体の前記旋回式推進器と、を備え、
前記スクリュー推進器の前記主プロペラと前記旋回式推進器の前記プロペラとは、前記船舶の長さ方向に対向して配置される二重反転プロペラとなっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の船舶の操船方法。
【請求項５】
前記船舶は、単体の前記スクリュー推進器と、複数の前記旋回式推進器と、を備え、
前記スクリュー推進器の前記主プロペラと複数の前記旋回式推進器の前記プロペラとは、前記船舶の幅方向に並べて配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の船舶の操船方法。
【請求項６】
主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、
水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、
前記船舶を所定の運転モードに切り替えるために操作される操縦装置と、
前記操縦装置の操作に基づいて、前記スクリュー推進器及び前記旋回式推進器を制御可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記操縦装置により前記所定の運転モードに切り替えられると、前記スクリュー推進器の前記主プロペラ及び前記旋回式推進器の前記プロペラの一方を回転させ、他方を遊転状態にすることを特徴とする船舶。
【請求項７】
前記所定の運転モードは、前記船舶の航行速度が所定の航行速度以下となる低速モードであり、
前記制御装置は、前記操縦装置により前記低速モードに切り替えられると、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にし、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を前進動作させることを特徴とする請求項６に記載の船舶。
【請求項８】
前記所定の運転モードは、前記船舶を緊急停止させる緊急停止モードであり、
前記制御装置は、前記操縦装置により前記緊急停止モードに切り替えられると、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にし、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を後進動作させることを特徴とする請求項６または７に記載の船舶。
【請求項９】
前記スクリュー推進器と前記旋回式推進器とは単体であり、
前記スクリュー推進器の前記主プロペラと前記旋回式推進器の前記プロペラとは、前記船舶の長さ方向に対向して配置される二重反転プロペラとなっていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項１０】
前記スクリュー推進器は単体であり、前記旋回式推進器は複数であり、
前記スクリュー推進器の前記主プロペラと複数の前記旋回式推進器の前記プロペラとは、前記船舶の幅方向に並べて配置されることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項１１】
前記スクリュー推進器は、前記主プロペラの翼角を変更可能な可変ピッチプロペラであることを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項１２】
主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、を備える船舶の操船システムであって、
前記船舶を所定の運転モードに切り替えるために操作される操縦装置と、
前記操縦装置の操作に基づいて、前記スクリュー推進器及び前記旋回式推進器を制御可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記操縦装置により前記所定の運転モードに切り替えられると、前記スクリュー推進器の前記主プロペラ及び前記旋回式推進器の前記プロペラの一方を回転させ、他方を遊転状態にすることを特徴とする船舶の操船システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュー推進器及び旋回式推進器を備える船舶の操船方法、船舶及び船舶の操船システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、主プロペラ及びその後方に設置されたＰＯＤ推進器を備える船舶が知られている（例えば、特許文献１参照）。この船舶では、主プロペラ及びＰＯＤ推進器を制御する推進制御装置を備えており、推進制御装置は、船舶の運転状態に適したプロペラの回転数となるように、主プロペラ及びＰＯＤ推進器を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、船舶が低速で航行する場合として、速力が制限される速力制限区域を航行する場合がある。この場合、特許文献１の構成では、主プロペラ及びＰＯＤ推進器の両方を低負荷で運転することから、主プロペラを駆動する主機関は、燃焼効率の低いところで運転することとなり、燃費向上の妨げになると共に、主機関の燃焼性が悪化する可能性がある。なお、主機関の燃焼性が悪化すると、主機関の内部に煤が溜まり易くなることから、メンテナンスが煩雑となる。
【０００５】
また、船舶の航行時において、船舶を緊急停止する場合がある。この場合、特許文献１の構成では、主プロペラ及びＰＯＤ推進器の両方を運転することから、船舶の緊急停止時において、ＰＯＤ推進器に回生制動が生じる可能性がある。これは、ＰＯＤ推進器がモータ駆動であるため、このモータが過速度で回されることで発電機として働き、この結果、回生電力が生じるからである。
【０００６】
そこで、本発明は、スクリュー推進器及び旋回式推進器を備える船舶が所定の運転状態であっても、船舶の各機器に与えられる負荷を抑制することができる船舶の操船方法、船舶及び船舶の操船システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の船舶の操船方法は、主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、を備える船舶の操船方法において、前記船舶が速力制限区域を航行する場合、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にすることで前記旋回式推進器を舵として機能させ、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を前進動作させることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、船舶が速力制限区域を航行する場合、旋回式推進器のプロペラを回転させずにプロペラを遊転状態（自由状態）としつつ、旋回式推進器を舵として機能させる一方で、スクリュー推進器の主プロペラのみを回転させて、船舶を前進動作させることができる。このため、船舶の速力制限区域の航行時において、スクリュー推進器のみで船舶を航行することができるため、船舶が低負荷で運転する場合であっても、旋回式推進器の回転を実行しない分、スクリュー推進器の負荷を高めることができる。よって、スクリュー推進器を駆動する主機関は、燃焼効率の良いところで運転することが可能となり、燃費を向上させることができ、主機関の燃焼性を良くすることができる。また、旋回式推進器は、舵として機能することから、旋回式推進器を旋回させることで、船舶の進行方向を変更することができる。なお、旋回式推進器としては、例えば、ポッド推進器またはアジマス推進器等がある。具体的に、ポッド推進器は、プロペラを回転するための動力源となるモータを、ポッドの内部に収容したものである。アジマス推進器は、プロペラを回転するための動力源となるモータを、ポッドの外部に配置したものである。
【０００９】
本発明の他の船舶の操船方法は、主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、を備える船舶の操船方法において、前記船舶が緊急停止を行う場合、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にすることで前記旋回式推進器を舵として機能させ、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を後進動作させることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、船舶が緊急停止する場合、旋回式推進器のプロペラを回転させずにプロペラを遊転状態（自由状態）としつつ、旋回式推進器を舵として機能させる一方で、スクリュー推進器の主プロペラのみを回転させて、船舶を後進動作させることができる。このため、船舶の緊急停止時において、スクリュー推進器のみで船舶を緊急停止し、旋回式推進器のプロペラを遊転状態にすることができるため、プロペラへの物理的な負荷を軽減することができる。また、旋回式推進器に回生制動が生じる場合であっても、プロペラが遊転状態であることから回生電力の発生を抑制することができる。また、旋回式推進器は舵として機能することから、旋回式推進器を旋回させることで、船舶の進行方向を変更することができる。
【００１１】
本発明の他の船舶の操船方法は、主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、を備える船舶の操船方法において、前記船舶が速力制限区域を航行する場合、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にすることで前記旋回式推進器を舵として機能させ、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を前進動作させ、前記船舶が緊急停止を行う場合、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にすることで前記旋回式推進器を舵として機能させ、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を後進動作させることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、船舶が速力制限区域を航行する場合であっても、船舶が緊急停止する場合であっても、旋回式推進器のプロペラを回転させずにプロペラを遊転状態（自由状態）としつつ、スクリュー推進器の主プロペラのみを回転させることができる。このため、船舶が所定の運転状態であっても、船舶の各機器に与えられる負荷を抑制することができる。
【００１３】
また、前記船舶は、単体の前記スクリュー推進器と、単体の前記旋回式推進器と、を備え、前記スクリュー推進器の前記主プロペラと前記旋回式推進器の前記プロペラとは、前記船舶の長さ方向に対向して配置される二重反転プロペラとなっていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、単体のスクリュー推進器と単体の旋回式推進器とで、二重反転プロペラの構成にすることができるため、船舶に推進力を効率良く与えることができ、燃費の向上を図ることができる。
【００１５】
また、前記船舶は、単体の前記スクリュー推進器と、複数の前記旋回式推進器と、を備え、前記スクリュー推進器の前記主プロペラと複数の前記旋回式推進器の前記プロペラとは、前記船舶の幅方向に並べて配置されることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、単体のスクリュー推進器と複数の旋回式推進器とで、船舶に推進力を与えることができる。
【００１７】
本発明の船舶は、主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、前記船舶を所定の運転モードに切り替えるために操作される操縦装置と、前記操縦装置の操作に基づいて、前記スクリュー推進器及び前記旋回式推進器を制御可能な制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記操縦装置により前記所定の運転モードに切り替えられると、前記スクリュー推進器の前記主プロペラ及び前記旋回式推進器の前記プロペラの一方を回転させ、他方を遊転状態にすることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、操縦装置により所定の運転モードに切り替えられると、制御装置は、スクリュー推進器の主プロペラ及び旋回式推進器のプロペラの一方を回転させ、他方を遊転状態にする。このため、船舶に対して負荷が加わるような船舶の運転モードである場合には、スクリュー推進器の主プロペラ及び旋回式推進器のプロペラの一方を回転させ、他方を遊転状態にすることで、船舶に与えられる負荷を抑制することができる。
【００１９】
また、前記所定の運転モードは、前記船舶の航行速度が所定の航行速度以下となる低速モードであり、前記制御装置は、前記操縦装置により前記低速モードに切り替えられると、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にし、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を前進動作させることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、所定の運転モードとして低速モードを用意し、船舶の低速航行時に低速モードに切り替えることで、旋回式推進器のプロペラを回転させずにプロペラを遊転状態（自由状態）としつつ、旋回式推進器を舵として機能させる一方で、スクリュー推進器の主プロペラのみを回転させて、船舶を前進動作させることができる。なお、低速モードは、例えば、船舶が速力制限区域を航行する場合に実行されるモードである。このため、船舶の低速航行時において、スクリュー推進器のみで船舶を低速航行することができるため、船舶が低負荷で運転する場合であっても、旋回式推進器の回転を実行しない分、スクリュー推進器の負荷を高めることができる。よって、スクリュー推進器を駆動する主機関は、燃焼効率の良いところで運転することが可能となり、燃費を向上させることができ、主機関の燃焼性を良くすることができる。また、旋回式推進器は、舵として機能することから、旋回式推進器を旋回させることで、船舶の進行方向を変更することができる。
【００２１】
また、前記所定の運転モードは、前記船舶を緊急停止させる緊急停止モードであり、前記制御装置は、前記操縦装置により前記緊急停止モードに切り替えられると、前記旋回式推進器の前記プロペラを遊転状態にすると共に前記旋回式推進器を旋回可能にし、前記スクリュー推進器の前記主プロペラのみを回転させて、前記船舶を後進動作させることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、所定の運転モードとして緊急停止モードを用意し、船舶の緊急停止時に緊急停止モードに切り替えることで、旋回式推進器のプロペラを回転させずにプロペラを遊転状態（自由状態）としつつ、旋回式推進器を舵として機能させる一方で、スクリュー推進器の主プロペラのみを回転させて、船舶を後進動作させることができる。このため、船舶の緊急停止時において、スクリュー推進器のみで船舶を緊急停止し、旋回式推進器のプロペラを遊転状態にすることができるため、プロペラへの物理的な負荷を軽減することができる。また、旋回式推進器に回生制動が生じる場合であっても、プロペラが遊転状態であることから回生電力の発生を抑制することができる。また、旋回式推進器は舵として機能することから、旋回式推進器を旋回させることで、船舶の進行方向を変更することができる。
【００２３】
また、前記スクリュー推進器と前記旋回式推進器とは単体であり、前記スクリュー推進器の前記主プロペラと前記旋回式推進器の前記プロペラとは、前記船舶の長さ方向に対向して配置される二重反転プロペラとなっていることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、二重反転プロペラの構成にすることができるため、船舶に推進力を効率良く与えることができ、燃費の向上を図ることができる。
【００２５】
また、前記スクリュー推進器は単体であり、前記旋回式推進器は複数であり、前記スクリュー推進器の前記主プロペラと複数の前記旋回式推進器の前記プロペラとは、前記船舶の幅方向に並べて配置されることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、単体のスクリュー推進器と複数の旋回式推進器とで、船舶に推進力を与えることができる。
【００２７】
また、前記スクリュー推進器は、前記主プロペラの翼角を変更可能な可変ピッチプロペラであることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、スクリュー推進器を、可変ピッチプロペラにすることができるため、主プロペラの翼角を適宜変更することで、航行速度の調整及び前進動作と後進動作との切り替えを容易に行うことができる。
【００２９】
本発明の船舶の操船システムは、主プロペラを回転させることで船舶に推進力を与えるスクリュー推進器と、水平面と交差する旋回軸を中心に旋回し、プロペラを回転させることで船舶に推進力を与える旋回式推進器と、を備える船舶の操船システムであって、前記船舶を所定の運転モードに切り替えるために操作される操縦装置と、前記操縦装置の操作に基づいて、前記スクリュー推進器及び前記旋回式推進器を制御可能な制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記操縦装置により前記所定の運転モードに切り替えられると、前記スクリュー推進器の前記主プロペラ及び前記旋回式推進器の前記プロペラの一方を回転させ、他方を遊転状態にすることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、操縦装置により所定の運転モードに切り替えられると、制御装置は、スクリュー推進器の主プロペラ及び旋回式推進器のプロペラの一方を回転させ、他方を遊転状態にする。このため、船舶に対して負荷が加わるような船舶の運転モードである場合には、スクリュー推進器の主プロペラ及び旋回式推進器のプロペラの一方を回転させ、他方を遊転状態にすることで、船舶に与えられる負荷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本実施例に係る船舶の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施例に係る船舶の船尾側を平面視したときの模式図である。
【図３】図３は、船舶の制御系に関するブロック図である。
【図４】図４は、船舶の操作表示部を示す模式図である。
【図５】図５は、本実施例の変形例に係る船舶の船尾側を平面視したときの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００３３】
図１は、本実施例に係る船舶の概略構成を示す模式図である。図２は、本実施例に係る船舶の船尾側を平面視したときの模式図である。本実施例の船舶１は、船尾にスクリュー推進器５と旋回式推進器６とを備え、スクリュー推進器５の主プロペラ２２と旋回式推進器６のプロペラ２７とを対向させて、二重反転プロペラ（ＣＲＰ：Contra Rotating Propeller）の構成としたＣＲＰ推進船である。ここで、船舶１において、船首と船尾とを結ぶ方向が、船舶１の長さ方向となっており、右舷と左舷とを結ぶ方向が、長さ方向に直交する幅方向となっている。また、船舶１の長さ方向及び幅方向に直交する方向が、船舶１の高さ方向となっている。
【００３４】
船舶１は、船体１０と、船体１０の内部に設けられる主機関１１及び発電機１２とを備えている。また、船舶１は、船体１０の船尾側に設けられる単体のスクリュー推進器５、単体の旋回式推進器６及び一対の補助舵１３と、船体１０の船首側に設けられるバウスラスタ１４とを備えている。さらに、船舶１は、船舶１を操船するためのＣＲＰ操船システム３０を備えている。
【００３５】
主機関１１は、重油等の燃料を燃焼させることで動力を発生させるディーゼル機関である。この主機関１１は、スクリュー推進器５へ向けて動力を伝達している。発電機１２は、燃料を燃焼させることで電気を発生させる。この発電機１２は、旋回式推進器６へ向けて電力を供給している。
【００３６】
スクリュー推進器５は、主機関１１に接続されるプロペラ軸２１と、プロペラ軸２１に接続される主プロペラ２２とを有している。プロペラ軸２１は、回転可能な固定軸となっており、主機関１１からの動力を主プロペラ２２へ伝達することで、主プロペラ２２を回転させている。また、このスクリュー推進器５は、主プロペラ２２の翼角を変更可能な可変ピッチプロペラ（ＣＰＰ：Controllable Pitch Propeller）となっており、船舶１の運転条件に応じて、主プロペラ２２の翼角が適宜調整される。なお、可変ピッチプロペラとなるスクリュー推進器５は、船舶１を後進させる場合、プロペラ軸２１の回転方向を一定としつつ、主プロペラ２２の翼角が後進側の翼角となるように調整される。
【００３７】
旋回式推進器６は、例えば、アジマス推進器６が適用される。なお、本実施例では、旋回式推進器６として、アジマス推進器を適用したが、ポッド推進器を適用してもよく、特に限定されない。アジマス推進器６は、発電機１２から供給される電力により動力を発生させる電動機２５と、電動機２５に接続される動力伝達軸２６と、動力伝達軸２６に接続されるプロペラ２７とを有している。また、アジマス推進器６は、プロペラ２７が設けられるポッド２８と、ポッド２８を旋回させるための旋回軸２９とを有している。
【００３８】
電動機２５は、例えば、誘導電動機等を用いて構成されており、インバータ盤６１（図２参照）を介して発電機１２に接続されている。この電動機２５は、インバータ盤６１により回転制御される。動力伝達軸２６は、電動機２５に接続されており、電動機２５からの動力をプロペラ２７へ伝達することで、プロペラ２７を回転させている。
【００３９】
ポッド２８は、船首側の端部にプロペラ２７が設けられ、旋回軸２９を中心に旋回可能となっている。旋回軸２９は、船舶１の高さ方向に沿って延びている。このため、アジマス推進器６では、旋回軸２９を中心にポッド２８を旋回させることで、舵として機能させることができる。なお、アジマス推進器６は、プロペラ２７の回転動作と、ポッド２８の旋回動作とが、独立して実行可能に構成されている。
【００４０】
また、図２に示すように、スクリュー推進器５の主プロペラ２２と、アジマス推進器６のプロペラ２７とは、船舶１の長さ方向に対向して設けられている。スクリュー推進器５の主プロペラ２２は、船首側に配置され、アジマス推進器６のプロペラ２７は、船尾側に配置されている。このとき、スクリュー推進器５の主プロペラ２２の回転方向と、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転方向とは逆方向となっており、二重反転プロペラの構成となっている。
【００４１】
補助舵１３は、スクリュー推進器５の主プロペラ２２の船首側に設けられ、船体１０の左右両舷に一対設けられている。補助舵１３は、その舵角が変更されることで、船舶１の進行方向を変えている。バウスラスタ１４は、船体１０の船首側に設けられると共に、船底側に設けられ、船体１０を幅方向に移動させる。
【００４２】
ＣＲＰ操船システム３０は、船舶１を操縦するための操縦装置３１と、操縦装置３１に基づく制御を行う制御装置としてのＣＲＰ操船制御盤５１とを備えている。操縦装置３１は、船舶１の推進方向を操作する操舵輪３５と、船舶１の運転モードを切り替える操作表示部３６と、船舶１の航行速度を切り替えるコンビネータハンドル３７とを有している。なお、本実施例では、操作表示部３６をＣＲＰ操船システム３０の内部に組み込む一方で、操舵輪３５及びコンビネータハンドル３７をＣＲＰ操船システム３０の外部機器として構成される。
【００４３】
操舵輪３５は、船舶１の推進方向を右舷側または左舷側へ方向を転換するために操作される。また、この操舵輪３５には、後述するオートパイロット５３が接続されている。操舵輪３５が操作されると、オートパイロット５３は、操舵輪３５の操作量に応じた操舵信号Ｓ１を、ＣＲＰ操船システム３０へ向けて出力する。ＣＲＰ操船システム３０は、操舵輪３５の操作量に応じた進行方向となるように、補助舵１３及びアジマス推進器６の少なくとも一方を作動させる。
【００４４】
コンビネータハンドル３７は、操作レバー３７ａを所定の操作位置に移動させることで、船舶１の航行速度を調整するものである。操作位置としては、例えば、船舶１を前進させるための操作位置、船舶１を後進させるための操作位置、及び船舶１を緊急停止するための操作位置が用意されている。また、このコンビネータハンドル３７には、後述するＣＰＰ制御盤５５が接続されている。コンビネータハンドル３７の操作レバー３７ａが所定の操作位置に操作されると、ＣＰＰ制御盤５５は、コンビネータハンドル３７の操作位置に応じたハンドル位置信号Ｓ２を、ＣＲＰ操船システム３０へ向けて出力する。ＣＲＰ操船システム３０は、コンビネータハンドル３７からの操作入力に基づいて、船舶１を所定の運転モードとなるように制御する。
【００４５】
操作表示部３６は、船舶１を所定の運転モードとするために操作され、操作入力に応じたモード切替信号Ｓ３を、ＣＲＰ操船システム３０のＣＲＰ操船制御盤５１へ向けて出力する。ＣＲＰ操船制御盤５１は、操作表示部３６からの操作入力に基づいて、船舶１を所定の運転モードとなるように制御する。
【００４６】
ここで、図３を参照して、操作表示部３６について説明する。図３は、船舶の操作表示部を示す模式図である。図３に示すように、操作表示部３６は、表示部４１と、複数の操作ボタンを含む操作部４２とを有している。表示部４１は各種情報を表示する。操作部４２は、複数のボタンとして、操船統合制御切替ボタン４２ａ、低速モードボタン４２ｂ、通常モードボタン４２ｃ、手動操舵モードボタン４２ｄ、自動操舵モードボタン４２ｅ等を有している。なお、操作部４２は、上記した複数のボタンの他、ＣＲＰ操船システム３０の電源を入切するための電源ボタン等を有している。
【００４７】
操船統合制御切替ボタン４２ａは、船舶１の操船に関する機器の統合制御を切り替えるためのボタンである。具体的に、操船統合制御切替ボタン４２ａが操作され、機器の統合制御が実行されると、例えば、操舵輪３５が操作されることで、ＣＲＰ操船システム３０は、船舶１の航行状態に応じて、補助舵１３及びアジマス推進器６の両方を適宜制御して、船舶１の進行方向を変更する。また、機器の統合制御が実行されると、例えば、コンビネータハンドル３７が操作されることで、ＣＲＰ操船システム３０は、船舶１の航行状態に応じて、スクリュー推進器５及びアジマス推進器６の両方を適宜制御して、船舶１の航行速度を変更する。
【００４８】
低速モードボタン４２ｂは、船舶１を低速モード（狭水道モード）にするためのボタンであり、船舶１の航行速度が予め設定された所定の航行速度以下となるように航行速度を制限するために操作される。この低速モードボタン４２ｂは、例えば、船舶１の航行速度が制限される速力制限区域で使用される。なお、詳細は後述するが、低速モードボタン４２ｂが操作され、船舶１が低速モードになると、ＣＲＰ操船システム３０は、スクリュー推進器５を作動させる一方で、アジマス推進器６の作動を停止（遊転）させ、この状態で、船舶１を低速航行させる。
【００４９】
通常モードボタン４２ｃは、船舶１を通常航行モードにするためのボタンであり、船舶１の航行速度の制限を解除するために操作される。この通常モードボタン４２ｃは、例えば、上記の速力制限区域以外で使用される。通常モードボタン４２ｃが操作され、船舶１が通常航行モードになると、ＣＲＰ操船制御盤５１は、スクリュー推進器５及びアジマス推進器６を作動させ、コンビネータハンドル３７の操作位置に応じた航行速度となるように、スクリュー推進器５及びアジマス推進器６を制御する。
【００５０】
手動操舵モードボタン４２ｄは、操舵輪３５の手動による操舵によって船舶１の推進方向の変更を許容するためのボタンである。自動操舵モードボタン４２ｅは、操舵輪３５の手動による操舵を規制して、図示しない位置情報システムに基づいて、船舶１の進行方向を自動で変更することを許容するためのボタンである。
【００５１】
ＣＲＰ操船制御盤５１は、操縦装置３１の操作入力に基づいて、スクリュー推進器５、アジマス推進器６、主機関１１、発電機１２及び補助舵１３を制御する。ＣＲＰ操船制御盤５１は、スクリュー推進器５において、主プロペラ２２の回転数を制御したり、主プロペラ２２の翼角を制御したりする。また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、アジマス推進器６において、プロペラ２７の回転数を制御したり、ポッド２８の旋回を制御したりする。また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、主機関１１の回転数を制御したり、発電機１２の回転数を制御したりする。また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、補助舵１３の舵角を調整する。なお、ＣＲＰ操船制御盤５１を有するＣＲＰ操船システム３０の具体的な構成については、後段で詳細に説明する。
【００５２】
ここで、図３を参照して、船舶１の操船に関する制御系について説明する。図３は、船舶の制御系に関するブロック図である。上記で説明したように、船舶１は、ＣＲＰ操船システム３０を備えており、ＣＲＰ操船システム３０は、操舵輪３５、操作表示部３６及びコンビネータハンドル３７の操作入力に基づいて、スクリュー推進器５、アジマス推進器６、主機関１１、発電機１２及び補助舵１３を制御する。
【００５３】
図１に示すように、ＣＲＰ操船システム３０は、操縦装置３１の操作表示部３６と、ＣＲＰ操船制御盤５１とを有している。ここで、図３に示すように、ＣＲＰ操船制御盤５１には、アジマス推進器制御盤５２と、オートパイロット５３と、主機関遠隔操縦装置５４と、ＣＰＰ制御盤５５とが接続されている。
【００５４】
アジマス推進器制御盤５２には、アジマス推進器６と、インバータ盤６１と、ＣＲＰ操船制御盤５１とが接続される。アジマス推進器制御盤５２は、ＣＲＰ操船制御盤５１からの入力信号（後述する旋回角信号Ｓ５）に基づいて、アジマス推進器６の旋回動作を制御する。また、アジマス推進器制御盤５２は、ＣＲＰ操船制御盤５１からの入力信号（後述する電動機回転信号Ｓ７）に基づいて、インバータ盤６１を制御することにより、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転動作を制御している。具体的に、インバータ盤６１は、アジマス推進器６の電動機２５に接続されると共に、発電機１２に接続されており、アジマス推進器制御盤５２からの入力信号に基づいて、電動機２５の回転数を制御することで、プロペラ２７の回転を制御する。
【００５５】
オートパイロット５３には、操舵輪３５と、操舵機６２と、ＣＲＰ操船制御盤５１とが接続され、操舵機６２には、補助舵１３が接続されている。オートパイロット５３は、手動で操舵される手動操舵モードの場合、操舵輪３５からの操作入力に基づいて、補助舵１３の舵角を調整する。一方で、オートパイロット５３は、自動で操舵される自動操舵モードの場合、位置情報システムに基づいて、補助舵１３の舵角を調整する。具体的に、オートパイロット５３は、手動操舵または自動操舵において船舶１の進行方向を変更する場合、補助舵１３の舵角を調整する舵取機６２へ向けて、操舵角信号Ｓ４を出力する。舵取機６２は、操舵角信号Ｓ４が入力されると、操舵角信号Ｓ４に基づいて、補助舵１３の舵角を調整する。また、オートパイロット５３は、操舵輪３５の操舵量に応じた操舵信号Ｓ１を、ＣＲＰ操船制御盤５１へ向けて出力する。
【００５６】
主機関遠隔操縦装置５４には、主機関１１と、ＣＰＰ制御盤５５と、ＣＲＰ操船制御盤５１とが接続される。主機関遠隔操縦装置５４は、ＣＲＰ操船制御盤５１からの入力信号（後述する主機関回転信号Ｓ６）に基づいて、主機関１１の回転を制御することで、プロペラ軸２１を介して主機関１１に接続される主プロペラ２２の回転を制御する。
【００５７】
ＣＰＰ制御盤５５には、スクリュー推進器５と、主機関遠隔操縦装置５４と、ＣＲＰ操船制御盤５１とが接続される。ＣＰＰ制御盤５５は、ＣＲＰ操船制御盤５１からの入力信号（後述する翼角信号Ｓ８）に基づいて、スクリュー推進器５の主プロペラ２２の翼角を制御する。また、ＣＰＰ制御盤５５は、コンビネータハンドル３７の操作レバー３７ａの操作位置に応じたハンドル位置信号Ｓ２を、ＣＲＰ操船システム３０へ向けて出力する。
【００５８】
ＣＲＰ操船制御盤５１には、操作表示部３６と、アジマス推進器制御盤５２と、オートパイロット５３と、主機関遠隔操縦装置５４と、ＣＰＰ制御盤５５とが接続される。ＣＲＰ操船制御盤５１は、船舶１の操船に使用される機器を統合制御している。つまり、ＣＲＰ操船制御盤５１は、オートパイロット５３から入力される操舵信号Ｓ１、操作表示部３６から入力されるモード切替信号Ｓ３、ＣＰＰ制御盤５５から入力されるハンドル位置信号Ｓ２に基づいて、アジマス推進器制御盤５２、オートパイロット５３、主機関遠隔操縦装置５４、及びＣＰＰ制御盤５５へ向けて制御信号を適宜出力し、スクリュー推進器５、アジマス推進器６、主機関１１、発電機１２及び補助舵１３を制御する。
【００５９】
具体的に、ＣＲＰ操船制御盤５１は、オートパイロット５３から操舵信号Ｓ１が入力されると、入力された操舵信号Ｓ１に対応するアジマス推進器５の旋回量に基づいて、旋回量に応じた旋回角信号Ｓ５を、アジマス推進器制御盤５２へ向けて出力する。このとき、ＣＲＰ操船制御盤５１は、船舶１の航行状態に応じて、補助舵１３及びアジマス推進器６の両方を適宜制御して、船舶１の進行方向を変更する。
【００６０】
また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、ＣＰＰ制御盤５５からハンドル位置信号Ｓ２が入力されると、入力されたハンドル位置信号Ｓ２に対応する主機関回転信号Ｓ６を、主機関遠隔操縦装置５４へ向けて出力する。また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、ＣＰＰ制御盤５５からハンドル位置信号Ｓ２が入力されると、入力されたハンドル位置信号Ｓ２に対応する電動機回転信号Ｓ７を、アジマス推進器制御盤５２へ向けて出力する。さらに、ＣＲＰ操船制御盤５１は、ＣＰＰ制御盤５５からハンドル位置信号Ｓ２が入力されると、入力されたハンドル位置信号Ｓ２に対応する翼角信号Ｓ８を、ＣＰＰ制御盤５５へ向けて出力する。このとき、ＣＲＰ操船制御盤５１は、船舶１の航行状態に応じて、船舶１の航行状態に応じて、スクリュー推進器５及びアジマス推進器６の両方を適宜制御して、船舶１の航行速度を変更する。
【００６１】
このように構成されるＣＲＰ操船制御盤５１は、操縦装置３１の操作表示部３６の低速モードボタン４２ｂが操作されると、船舶１を低速モードで航行させる。ここで、低速モードは、船舶１の航行速度が所定の航行速度以下となるモードであり、ＣＲＰ操船制御盤５１は、低速モードに切り替えられると、スクリュー推進器５の主プロペラ２２の回転制御を実行し、船舶１を低速で前進動作させる。また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、低速モードに切り替えられると、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転制御を実行しないで、プロペラ２７の回転を遊転状態（自由状態）にすると共に、アジマス推進器６を旋回可能にする。
【００６２】
ここで、ＣＲＰ操船制御盤５１は、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転を遊転状態にする場合、アジマス推進器制御盤５２を介してインバータ盤６１を制御することにより、発電機１２からアジマス推進器６の電動機２５への給電を停止する。アジマス推進器６の電動機２５への給電が停止されると、電動機２５の回転磁界が発生しないため、電動機２５は、その固定子と回転子との間が空回転（遊転）の状態となる。よって、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転は、遊転状態となる。また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、アジマス推進器６のポッド２８を旋回可能にする場合、アジマス推進器制御盤５２による制御によって、発電機１２から、アジマス推進器６の旋回軸２９を旋回させるための図示しない旋回ポンプへの給電を維持する。アジマス推進器６の旋回ポンプへの給電が維持されると、旋回ポンプの駆動が維持されるため、アジマス推進器６の旋回軸２９を旋回させることが可能となる。
【００６３】
また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、操縦装置３１のコンビネータハンドル３７の操作レバー３７ａが、緊急停止となる操作位置に移動すると、船舶１を緊急停止モードとする。ここで、緊急停止モードは、航行中の船舶１を緊急停止するモードであり、ＣＲＰ操船制御盤５１は、緊急停止モードに切り替えられると、スクリュー推進器５の主プロペラ２２の回転制御を実行し、船舶１を後進動作させる。ここで、ＣＲＰ操船制御盤５１は、可変ピッチプロペラであるスクリュー推進器５により船舶１を後進動作させる場合、スクリュー推進器５の主プロペラ２２の翼角を後進側の翼角となるように、ＣＰＰ制御盤５５を介してスクリュー推進器５を制御する。また、操船統合制御盤５１は、緊急停止モードに切り替えられると、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転制御を実行しないで、プロペラ２７の回転を遊転状態（自由状態）にすると共に、アジマス推進器６を旋回可能にする。
【００６４】
次に、上記のＣＲＰ操船システム３０を用いて船舶を操船する船舶１の操船方法について説明する。なお、船舶１の操船方法として、船舶１の運転モードを低速モードにして、船舶１を低速航行させる場合と、船舶１の運転モードを緊急停止モードにして、船舶１を緊急停止させる場合とに分けて説明する。先ず、船舶１の運転モードを低速モードにする場合について説明する。
【００６５】
船舶１を低速航行させる場合として、例えば、船舶１が速力制限区域を航行する場合がある。この場合、先ず、操作表示部３６に設けられる低速モードボタン４２ｂが操作される。操作表示部３６は、低速モードボタン４２ｂが操作されると、低速モードボタン４２ｂのモード切替信号Ｓ３を、ＣＲＰ操船制御盤５１に入力する。ＣＲＰ操船制御盤５１は、操作表示部３６から低速モードのモード切替信号Ｓ３が入力されると、船舶１を低速モードにすべく、スクリュー推進器５の主プロペラ２２の回転制御を実行し、船舶１を低速で前進動作させる。また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、操作表示部３６から低速モードのモード切替信号Ｓ３が入力されると、船舶１を低速モードにすべく、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転制御を実行しないで、プロペラ２７の回転を遊転状態にすると共に、アジマス推進器６を旋回可能にする。
【００６６】
そして、船舶１は、低速モードになると、スクリュー推進器５のみで船舶１を低速航行することから、アジマス推進器６の推進力が得られない分、スクリュー推進器５に動力を伝達する主機関１１の負荷が大きくなる。
【００６７】
一方で、航行中の船舶１を緊急停止させる場合、先ず、コンビネータハンドル３７の操作レバー３７ａが、緊急停止となる操作位置に操作される。コンビネータハンドル３７の操作レバー３７ａが緊急停止となる操作位置に操作されると、ＣＰＰ制御盤５５は、緊急停止となる操作位置に応じたハンドル位置信号Ｓ２を、ＣＲＰ操船制御盤５１に入力する。ＣＲＰ操船制御盤５１は、緊急停止となる操作位置のハンドル位置信号Ｓ２が入力されると、船舶１を緊急停止モードにすべく、スクリュー推進器５の主プロペラ２２の回転制御を実行し、船舶１を後進動作させる。また、ＣＲＰ操船制御盤５１は、緊急停止となる操作位置のハンドル位置信号Ｓ２が入力されると、船舶１を緊急停止モードにすべく、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転制御を実行しないで、プロペラ２７の回転を遊転状態にすると共に、アジマス推進器６を旋回可能にする。
【００６８】
そして、船舶１は、緊急停止モードになると、アジマス推進器６の回転制御を実行せずに、アジマス推進器６のプロペラ２７の回転を遊転状態にすることから、プロペラ２７への物理的な負荷を軽減する。また、アジマス推進器６に回生制動が生じても、プロペラ２７が遊転状態であることから、電動機２５が発電機として機能せず、回生電力の発生を抑制することができる。
【００６９】
以上のように、本実施例によれば、操縦装置３１により所定の運転モードに切り替えられると、ＣＲＰ操船制御盤５１は、スクリュー推進器５の主プロペラ２２を回転させ、アジマス推進器６のプロペラ２７を遊転状態にする。このため、船舶１に対して負荷が加わるような船舶１の運転モードである場合には、スクリュー推進器５の主プロペラ２２を回転させ、アジマス推進器６のプロペラ２７を遊転状態にする（プロペラ２７の回転制御を実行しない）ことで、船舶１に与えられる負荷を抑制することができる。
【００７０】
また、本実施例によれば、所定の運転モードとして低速モードを用意し、船舶１の低速航行時に低速モードに切り替えることで、アジマス推進器６のプロペラ２７を回転させずにプロペラ２７を遊転状態（自由状態）としつつ、アジマス推進器６を舵として機能させる一方で、スクリュー推進器５の主プロペラ２２のみを回転させて、船舶１を前進動作させることができる。このため、船舶１の低速航行時において、スクリュー推進器５のみで船舶１を低速航行することができるため、船舶１が低負荷で運転する場合であっても、アジマス推進器６の推進力が得られない分、スクリュー推進器５の負荷を高めることができる。よって、スクリュー推進器５を駆動する主機関１１は、燃焼効率の良いところで運転することが可能となることから、燃費を向上させることができ、また、燃料の燃焼性を良くすることができる。また、アジマス推進器６は、舵として機能することから、アジマス推進器６を旋回させることで、船舶１の進行方向を変更することができる。
【００７１】
また、本実施例によれば、所定の運転モードとして緊急停止モードを用意し、船舶１の緊急停止時に緊急停止モードに切り替えることで、アジマス推進器６のプロペラ２７を回転させずにプロペラ２７を遊転状態（自由状態）としつつ、アジマス推進器６を舵として機能させる一方で、スクリュー推進器５の主プロペラ２２のみを回転させて、船舶１を後進動作させることができる。このため、船舶１の緊急停止時において、スクリュー推進器５のみで船舶１を緊急停止し、アジマス推進器６のプロペラ２７を遊転状態にすることができるため、プロペラ２７への物理的な負荷を軽減することができる。また、アジマス推進器６に回生制動が生じる場合であっても、プロペラ２７が遊転状態であることから回生電力の発生を抑制することができる。また、この場合も、アジマス推進器６は、舵として機能することから、アジマス推進器６を旋回させることで、船舶１の進行方向を変更することができる。
【００７２】
また、本実施例によれば、単体のスクリュー推進器５の主プロペラ２２と、単体のアジマス推進器６のプロペラ２７とを、二重反転プロペラの構成にすることができるため、船舶１に推進力を効率良く与えることができ、燃費の向上を図ることができる。
【００７３】
また、本実施例によれば、スクリュー推進器５を、可変ピッチプロペラにすることができるため、主プロペラ２２の翼角を適宜変更することで、航行速度の調整及び前進動作と後進動作との切り替えを容易に行うことができる。
【００７４】
なお、本実施例において、ＣＲＰ操船制御盤５１は、低速モードの実行時に、スクリュー推進器５の主プロペラ２２を回転させ、アジマス推進器６のプロペラ２７を回転させずに遊転状態としたが、この構成に限定されない。ＣＲＰ操船制御盤５１は、低速モードの実行時に、スクリュー推進器５の主プロペラ２２を回転させずに遊転状態とし、アジマス推進器６のプロペラ２７を回転させてもよい。スクリュー推進器５の主プロペラ２２を遊転状態とする場合、スクリュー推進器５のプロペラ軸２１にクラッチを介設し、ＣＲＰ操船制御盤５１は、クラッチを制御して、主プロペラ２２への動力の伝達を遮断する構成とすることが好ましい。
【００７５】
また、本実施例では、スクリュー推進器５を可変ピッチプロペラで構成したが、固定ピッチプロペラであってもよい。スクリュー推進器５を固定ピッチプロペラで構成する場合、主プロペラ２２の回転を逆転させることで、船舶１を後進動作させる。
【００７６】
また、本実施例では、単体のスクリュー推進器５と単体のアジマス推進器６とを用いた二重反転プロペラの構成となる船舶１に適用したが、図５の変形例に係る船舶１に適用してもよい。図５は、本実施例の変形例に係る船舶の船尾側を平面視したときの模式図である。図５に示すように、船舶１は、単体のスクリュー推進器５と、複数（２つ）のアジマス推進器６とを備えている。各アジマス推進器６に設けられる２つのプロペラ２７は、船舶１の幅方向において、スクリュー推進器５の主プロペラ２２を挟んで、両側にそれぞれ設けられている。このため、スクリュー推進器５の主プロペラ２２と、２つのアジマス推進器６のプロペラ２７とは、船舶１の幅方向に並べて配置されている。
【００７７】
このような変形例に係る船舶１の構成であっても、船舶１に対して負荷が加わるような船舶１の運転モードである場合には、スクリュー推進器５の主プロペラ２２を回転させ、アジマス推進器６のプロペラ２７を遊転状態にすることで、船舶１に与えられる負荷を抑制することができる。また、単体のスクリュー推進器５と複数のアジマス推進器６とで、船舶１に推進力を与えることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  船舶
５  スクリュー推進器
６  アジマス推進器（旋回式推進器）
１０  船体
１１  主機関
１２  発電機
１３  補助舵
２２  主プロペラ
２５  電動機
２７  プロペラ
２８  ポッド
２９  旋回軸
３０  ＣＲＰ操船システム
３１  操縦装置
３５  操舵輪
３６  操作表示部
３７  コンビネータハンドル
４１  表示部
４２  操作部
４２ａ  操船統合制御切替ボタン
４２ｂ  低速モードボタン
４２ｃ  通常モードボタン
４２ｄ  手動操舵モードボタン
４２ｅ  自動操舵モードボタン
５１  ＣＲＰ操船制御盤
５２  アジマス推進器制御盤
５３  オートパイロット
５４  主機関遠隔操縦装置
５５  ＣＰＰ制御盤
６１  インバータ盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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