(57)【要約】  本発明は、制御装置（１）と、電動モータ（３１）によって駆動されるスクリューを有する駆動ユニット（３０）とを備えたモータ付き船艇に関する。電動モータ（３１）、操作ユニット（１０）、モータ制御部（２０）、蓄電池制御部（５０）および蓄電池（６０）は船体内に配置されており、スクリューは船体における流動体通路内に配置されている。本発明によれば、システムアーキテクチャ、システムバスおよびマンマシンインタフェースを用いて制御すべきコンポーネントを接続するために、操作ユニット（１０）とモータ制御部（２０）と蓄電池制御部（５０）との間に、制御装置（１）を介して制御される通信装置を用いてデータコネクションが確立されている。これによってデータ伝送が殊に障害に対して耐性になり、システムコンポーネントの恒常的な監視が実施され、また必要に応じて緊急停止を行うことができる。
2008529866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置（１）と、電動モータ（３１）によって駆動されるスクリューを有する駆動ユニット（３０）とを備えたモータ付き船艇であって、
前記電動モータ（３１）、操作ユニット（１０）、モータ制御部（２０）、蓄電池制御部（５０）および蓄電池（６０）は船体内に配置されており、前記スクリューは前記船体における流動体通路内に配置されている、モータ付き船艇において、
前記操作ユニット（１０）と前記モータ制御部（２０）と前記蓄電池制御部（５０）との間に、前記制御装置（１）を介して制御される通信装置を用いてデータコネクションが確立されていることを特徴とする、モータ付き船艇。
【請求項２】
取り外し可能な高電流コネクタ（４０）において、データ伝送コンタクト部（４１）および出力伝達コンタクト部（４２）が統合されている、請求項１記載の船艇。
【請求項３】
前記制御される通信装置はデータ交換のためのシステムバス（４３）を有する、請求項１または２記載の船艇。
【請求項４】
前記システムバス（４３）は双方向の差動信号伝送部を有する２線系として実施されている、請求項３記載の船艇。
【請求項５】
前記制御される通信装置はＲＳ−４８５伝送装置を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項６】
前記操作ユニット（１０）はバスマスタとして実施されており、前記モータ制御部（２０）および前記蓄電池制御部（５０）はバススレーブとして実施されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項７】
前記制御装置（１）とサービス装置との間のデータ交換のために無線インタフェースが設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項８】
前記無線インタフェースは双方向の赤外線インタフェース（７０）または他の光学的なインタフェースとして実施されている、請求項７記載の船艇。
【請求項９】
前記無線インタフェースは双方向の赤外線インタフェース（７０）または他の光学的なインタフェースとして実施されている、請求項７または８記載の船艇。
【請求項１０】
前記制御される通信装置に関して、前記無線インタフェースを介するデータ伝送のためのブートローダソフトウェアが設けられている、請求項７から９までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１１】
前記無線インタフェースを介するデータ伝送のためにアクセス権限が設けられている、請求項７から１０までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１２】
内部のパラメータ、測定値、調節およびプログラミングへのアクセスに関してアクセス権限が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１３】
前記モータ制御部（２０）は少なくとも１つの光センサ（２１）および少なくとも１つのウォータセンサ（２３）を有する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１４】
前記蓄電池制御部（５０）は少なくとも１つの光センサ（５２）および少なくとも１つのウォータセンサ（５３）を有する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１５】
防水性の隠れた操作素子が前記制御装置（１）に配置されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１６】
前記蓄電池制御部（５０）内に音響的な警告装置が設けられている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１７】
前記制御装置（1）内に前記駆動ユニット（３０）に作用する時間検出装置が設けられている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１８】
前記制御装置（1）内に少なくとも１つの水圧センサ（１７）が配置されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１９】
前記操作ユニット（１０）は停止グリップセンサ（１８）を備えた少なくとも１つのハンドグリップ(１５，１６)を有し、前記停止グリップセンサ（１８）は２つの磁場センサと作用的に結合されている可動的に配置された永久磁石から構成されている、請求項１から１８までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項２０】
前記停止グリップセンサ（１８）内の前記２つの磁場センサの信号の評価に関して、前記磁場センサの２つの信号から成る和信号を形成することによるエラー識別が行われる、請求項１９記載の船艇。
【請求項２１】
制御装置（１）と、電動モータ（３１）によって駆動されるスクリューを有する駆動ユニット（３０）とを備えたモータ付き船艇の作動方法であって、
前記電動モータ（３１）、操作ユニット（１０）、モータ制御部（２０）、蓄電池制御部（５０）および蓄電池（６０）は船体内に配置されており、前記スクリューは前記船体における流動体通路内に配置されている形式のモータ付き船艇の作動方法において、
前記操作ユニット（１０）と前記モータ制御部（２０）と前記蓄電池制御部（５０）との間において、制御される通信装置を用いてデータを伝送することを特徴とする、モータ付き船艇の作動方法。
【請求項２２】
取り外し可能な高電流コネクタ（４０）を介してデータ伝送および出力伝達を行う、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記制御される通信装置の３秒以上の遮断または障害時に前記蓄電池制御部（５０）は前記高電流コネクタ（４０）における電圧を完全に遮断する、請求項２１または２２記載の方法。
【請求項２４】
常用の電動モータ（３１）において５００ｍＡに制限された電流での最大１６Ｖの電圧を前記蓄電池制御部（５０）から前記高電流コネクタ（４０）に供給する、請求項２１から２３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】
状態、すなわち温度、流動、水圧のうちの少なくとも１つの極限値についての診断情報、ならびに装置の開放、水の浸入、駆動部の誤動作およびセンサエラーといったイベントのうちの少なくとも１つを前記制御装置（１）に記憶する、請求項２１から２４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
緊急停止のトリガの際に前記操作ユニット（１０）からシステムバス（４３）を介して前記電動モータ（３１）の停止命令を前記モータ制御部（２１）に送信し、前記操作ユニット（１０）が前記システムバス（４３）を介して前記電動モータ（３１）の回転数を問い合わせ、回転数が０よりも大きいことが確認されると前記モータ制御部（２０）の出力段（２５）を遮断し、その後に回転数が０より大きいことが確認されると前記システムバス（４３）に依存しない緊急停止信号（２６）を介して前記モータ制御部（２０）の電圧供給を遮断する、請求項２１から２５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】
充電装置が接続されているモータ付き船艇の搬送のために前記操作ユニット（１０）を介して信号を前記蓄電池制御部（５０）に供給し、該信号に基づき前記蓄電池制御部（５０）は前記蓄電池（６０）の充電状態を検査し、充電状態が最大容量の１０％を超える場合にはエラーをシグナリングし、充電状態が最大容量の１０％を下回る場合には最大容量の１０％までの充電過程を開始する、請求項２１から２６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
モータ付き船艇の搬送のために搬送モードへの移行命令を前記操作ユニット（１０）から前記システムバス（４３）を介して前記蓄電池制御部（５０）に伝送し、前記蓄電池制御部（５０）が動作電圧を前記高電流コネクタ（４０）から切り離し、前記蓄電池制御部（５０）において安全制御装置（５５）を除く全てのコンポーネントを給電部から切り離す、請求項２１から２７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２９】
前記安全制御装置（５５）は前記搬送モードにおいて前記蓄電池（６０）の電圧および温度ならびに光センサ（５２）を監視する、請求項２１から２８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３０】
前記搬送モードにおいて前記安全制御装置（５５）は充電ソケット（５１）における電圧を監視し、充電装置との接続時に前記蓄電池制御部（５０）を通常動作モードに移行させる、請求項２１から２９までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置と、電動モータによって駆動されるスクリューを有する駆動ユニットとを備えたモータ付き船艇に関し、電動モータ、操作ユニット、モータ制御部、蓄電池制御部および蓄電池は船体内に配置されており、またスクリューは船体における流動体通路内に配置されている。
【０００２】
さらに本発明は、電動モータによって駆動されるスクリューを有する駆動ユニットを備えたモータ付き船艇の制御装置の作動方法に関し、電動モータ、操作ユニット、モータ制御部、蓄電池制御部および蓄電池は船体内に配置されており、またスクリューは船体における流動体通路内に配置されている。
【０００３】
本発明の意味におけるモータ付き船艇とはモータによって駆動される船艇であり、このモータ付き船艇においては船を制御する人間が水面の上または下に引っ張られる。船艇はスイマーまたはダイバーにとっての移動手段として使用される。スイマーまたはダイバーはキャビン内に居るのでも船上に座っているのでもなく、水と直接接しているので、潜水艇（Nasstauchboot）の名前でもその種の船艇は公知である。
【０００４】
DE 90 05 333からは、バッテリおよびその他の制御部が配置されている円筒状の主胴体を有するモータ付き船艇が公知である。船尾にはリング形状の胴体内に電動モータもスクリューも取り付けられている。この船艇は小型ボートを駆動させるためにも、単独の人間を運ぶためにも使用することができる。電動モータおよびスクリューによって形成される流動は運ばれる人間に当たる。
【０００５】
別のモータ付き船艇はWO 01/62347からも公知である。使用者は船上におり、また流動体通路内のスクリューはバッテリによって給電される電動モータによって駆動され、水は流動体通路を通って吸い込まれる。この水の流れはモータ付き船艇の走行方向とは反対の方向である。したがって水の流れは使用者からは遠ざけられ、また船体の形状によっては使用者を通り過ぎる可能性もある。このことはモータ付き船艇を有するスイマーおよびダイバーの負担を軽減する。スクリュー、電動モータおよび制御装置は１つのユニットに統合されており、またモータ付き船艇の流動体通路内に収容されている。これにより構造の実質的な簡略化、またモータ付き船艇のメンテナンスに関する実質的な簡略化が自ずともたらされる。別個のハウジング内に収容されているバッテリは充電過程のために容易に取り外すことができ、また充電されたバッテリを備えた新たなハウジングに取り替えることができる。
【０００６】
所定の用途においては、モータ付き船艇は淡水または海水、温度変化および水圧による加圧に晒されている。装置がレンタルされる場合には殊に特別な安全対策、また種々の訓練を受けた使用者を考慮する必要がある。殊に、使用者に悪影響を与える恐れのある装置の誤動作は十分に回避されなければならない。
【０００７】
本発明の課題は、システムアーキテクチャに基づき殊に確実な動作を実現する、冒頭で述べたようなモータ付き船艇を提供することである。
【０００８】
さらに本発明の課題は、モータ付き船艇の殊に確実な作動方法を提供することである。
【０００９】
装置に関する課題は、操作ユニットとモータ制御部と蓄電池制御部との間に制御装置を介して制御される通信装置を用いてデータコネクションが確立されることにより解決される。これによって、データ伝送が殊に障害に対して耐性であり、システムコンポーネントの恒常的な監視が実施され、また必要に応じて緊急停止を行う。
【００１０】
取り外し可能な高電流コネクタ内にデータ伝送コンタクト部および出力伝達コンタクト部が統合されている場合には、蓄電池制御部とモータ制御部との間のロバストで取り外し可能な接続を実現することができる。
【００１１】
制御される通信装置がデータ交換のためのシステムバスを有する場合には、システムアーキテクチャは殊に明瞭である。何故ならば、全てのコンポーネントにおいて同一のｒ信号がｒｒ使用され、また変更時にはこれらの信号が同時にｒ全てのコンポーネントに対して有効になるからである。
【００１２】
システムバスが双方向の差動信号伝送部を有する２線系として実施されている場合には、モータ制御部および駆動ユニットにおける高い中間周波数電流およびそれに伴う電磁的な障害作用にもかかわらず、より確実なデータ伝送を達成することができる。
【００１３】
制御される通信制御部がＲＳ−４８５伝送装置を有する場合には、廉価で標準的な構成素子を使用することができる。
【００１４】
操作ユニットがバスマスタとして実施されており、且つモータ制御部および蓄電池制御部がバススレーブとして実施されている場合には、メモリを備えたデータ処理ユニットがデータトラフィックを監視し、データトラフィックの遮断を確認することを達成することができる。その種のエラー事例においては緊急停止をトリガすることができる。
【００１５】
制御装置とサービス装置との間のデータ交換のために無線インタフェースが設けられている場合には、浸入する水に対して保護されているデータコネクションを実現することができる。
【００１６】
殊に有利な実施形態においては、無線インタフェースが双方向の赤外線インタフェースまたは他の光学的なインタフェースとして実施されている。多くの携帯可能なコンピュータにはその種のインタフェースが装備されており、したがってその種のコンピュータをモータ付き船艇のメンテナンス用の装備がなくても使用することができる。
【００１７】
無線インタフェースに関して、可変の時間パターンを有する時分割多重方式が送信器および受信器に対して設けられている場合には、使用可能な帯域幅はデータトラフィックに対して最適に使用される。
【００１８】
プログラムのデータ処理装置、操作ユニットおよび／またはモータ制御部および／または蓄電池制御部への最初のロード、またプログラムの更新も、制御される通信装置に関してブートローダソフトウェアが無線インタフェースを介するデータ伝送のために設けられている場合には付加的な措置を必要とすることなく実現される。
【００１９】
無線インタフェースを介するデータ伝送に関してアクセス権限が設けられている場合には、プログラムは権限の無いアクセスから保護されていることを達成することができる。
【００２０】
訓練を受けた操作者およびサービススタッフに対する拡張された権限に対する動作パラメータの適合可能性を有する実施形態では、内部のパラメータ、測定値、調節およびプログラミングへのアクセスに関してアクセス権限が設けられている。
【００２１】
権限のない解放および／または浸入する水に対して保護されている実施形態においては、モータ制御部が少なくとも１つの光センサおよび少なくとも１つのウォータセンサを有する。
【００２２】
蓄電池制御部が少なくとも１つの光センサおよび少なくとも１つのウォータセンサを有する場合には、モータ付き船艇は殊に電気的な誤動作から保護されている。
【００２３】
防水性の隠れた操作素子が制御装置に配置されている場合には、ハウジングの防水性のカバーを開くことなく、レンタル期間タイマのリセットのような特殊機能をトリガすることができる。
【００２４】
蓄電池制御部内に音響的な警告装置が設けられている場合には、操作者はコンポーネントの過剰温度または誤動作のような危機的な動作状態が通知される。
【００２５】
モータ付き船艇のレンタルに殊に適した実施形態においては、制御装置内に駆動ユニットに作用する時間検出装置が設けられている。
【００２６】
制御装置内に少なくとも１つの水圧センサが配置されている場合には、最大喫水をモータ付き船艇の防水性のカバーの負荷能力に適合させることができる。
【００２７】
モータ付き船艇の操作装置のロバストな実施形態においては、操作ユニットが停止グリップセンサを備えた少なくとも１つのハンドグリップを有し、また停止グリップセンサは２つの磁場センサと作用的に結合されている可動的に配置された永久磁石から構成されている。停止グリップセンサ内の２つの磁場センサの信号の評価に関して、磁場センサのそれら２つの信号から成る和信号を形成することによるエラー識別が行われることによって、操作装置の自己監視、したがって殊に機能に関して安全な実施形態を達成することができる。
【００２８】
方法に関する課題は、操作ユニット、モータ制御部および蓄電池制御部の間でデータが制御される通信装置を用いて伝送されることにより解決される。これによりコンポーネントの監視、したがって殊に確実な動作が実現される。
【００２９】
蓄電池およびインテリジェンスな蓄電池制御部の統合によるより確実な動作様式と同時に、交換可能な蓄電池による動作準備の向上を、取り外し可能な高電流コネクタを介するデータ伝送および出力伝達が行われることにより達成することができる。したがって、出力伝達以外にもプログラムを蓄電池制御部に伝送し、パラメータおよびデータを操作ユニットと蓄電池制御部との間で交換することができる。
【００３０】
制御される通信装置の３秒以上の遮断または障害時に蓄電池制御部は高電流コネクタにおける電圧を完全に遮断することによってより確実な動作様式が達成される。これによって操作者が危険に曝されることも、構成部材が損傷することも回避される。
【００３１】
外部への電気的な安全性も構成部材の保護も、常用の電動モータにおいて５００ｍＡに制限された電流での最大１６Ｖの電圧が蓄電池制御部から高電流コネクタに供給される場合に改善される。エラー検査も返却要求の場合における判定も、制御装置内に状態、すなわち温度、流動、水圧のうちの少なくとも１つの極限値についての診断情報、ならびに装置の開放、水の浸入、駆動部の誤動作およびセンサエラーといったイベントのうちの少なくとも１つが記憶されることによって容易になる。
【００３２】
緊急停止のトリガの際に操作ユニットからシステムバスを介して電動モータの停止命令がモータ制御部に送信され、操作ユニットがシステムバスを介して電動モータの回転数を問い合わせ、回転数が０よりも大きいことが確認されるとモータ制御部の出力段を遮断し、その後に回転数が０より大きいことが確認されるとシステムバスに依存しない緊急停止信号を介してモータ制御部の電圧供給が遮断される場合には、複数の独立した措置によって電動モータの緊急停止を行うことができ、またそのような場合には誤動作はまず生じない。
【００３３】
殊に簡単に操作でき、またそれにもかかわらず安全規定を満たす実施形態においては、充電装置が接続されているモータ付き船艇の搬送のために操作ユニットを介して信号が蓄電池制御部に供給され、この信号に基づき蓄電池制御部は蓄電池の充電状態を検査し、充電状態が最大容量の１０％を超える場合にはエラーをシグナリングし、充電状態が最大容量の１０％を下回る場合には最大容量の１０％までの充電過程が開始される。
【００３４】
モータ付き船艇の搬送のために搬送モードへの移行命令が操作ユニットからシステムバスを介して蓄電池制御部に伝送され、蓄電池制御部が動作電圧を高電流コネクタから切り離し、蓄電池制御部内では安全制御装置を除く全てのコンポーネントが給電部から切り離されると、より確実な搬送を実現し、それにもかかわらず蓄電池制御部の自己監視は継続されたままであることを達成することができる。
【００３５】
安全制御装置が搬送モードにおいて蓄電池の電圧および温度ならびに光センサを監視する場合には、必要に応じて蓄電池の許容されない動作状態、例えば過剰温度または脅威となる過剰放電において警告を発することができ、また蓄電池制御部の権限のない開放を記録することができる。
【００３６】
搬送モードにおいて安全制御装置が充電ソケットを監視し、この充電ソケットが充電装置と接続されている状態で蓄電池制御装置が通常動作モードに移行する場合には、搬送モードの付加的な装置を要することなくモータ付き船艇を通常の動作モードに切り換えることができる。充電装置の電圧が許容電圧領域内にある場合には、搬送モードから起動される。
【００３７】
以下では本発明を図面に示した実施例に基づき詳細に説明する。ここで、
図１はモータ付き船艇舶用の制御装置の概略図を示す。
【００３８】
図１は、操作部１０と、この操作部１０によって制御されるモータ制御部２０とを備えたモータ付き船艇舶用の制御装置１を示す。モータ制御部２０は電動モータ３１を有する駆動ユニット３０を制御および監視する。モータ制御部２０および操作部１０は高電流コネクタ４０を介して蓄電池制御部５０と接続されており、この蓄電池制御部５０は蓄電池６０から制御装置１への給電を制御および監視する。
【００３９】
操作部１０は水上運転および水中運転に適した船艇に対する運転命令を入力するため、また船艇の状態に関するメッセージを操作者に出力するために使用される。さらに制御装置１のためのプログラムおよびパラメータについてのデータを入力するために使用される。
【００４０】
使用者は船艇上に横たわるか立っており、また左ハンドグリップ１５および右ハンドグリップ１６を握っている。運転命令は右ハンドグリップ１６を介して入力され、この右ハンドグリップ１６は停止グリップセンサ１８を有する。停止グリップセンサ１８は、走行方向に相互に水平に配置されている２つの磁場センサと、その上に配置されており垂直に取り付けられた１つの永久磁石とから構成されており、この永久磁石は板ばねに掛けられており、またこの永久磁石の一方の極は走行方向の前方の磁場センサの上方にある。運転命令に関しては、右ハンドグリップ１６が操作者側に傾けられる。これによって、永久磁石の極は前方の磁場センサから遠ざかり後方の磁場センサへと移動する。最大限に変位した際に、永久磁石は後方の磁場センサの真上にある。右ハンドグリップ１６の前述の移動の際に、磁場は前方の磁場センサにおいて恒常的に低減し、他方では後方の磁場センサにおいては恒常的に増加する。２つの信号はメモリを備えたデータ処理ユニット１４に供給され、このデータ処理ユニットはそれらの信号を妥当性について検査し、そこから運転命令を導出する。妥当性検査には２つのセンサにおける総磁場に関する尺度の計算および上側の限界値と下側の限界値との比較が含まれる。総磁場が限界値外にある場合にはエラーが推量され、緊急停止が指示される。さらにイベントがメモリを備えたデータ処理ユニット１４のメモリ内にエントリされる。
【００４１】
操作者が右ハンドグリップ１６を前方に押すと、駆動ユニット３０へのエネルギ供給が低減され、したがって走行速度が低減される。操作者が右ハンドグリップを放すと、右ハンドグリップは前方の位置に戻り、駆動ユニット３０へのエネルギ供給が遮断される。したがってこのことは操作者が船を意図せずに離れる際にも生じる。
【００４２】
操作者との通信のために操作ユニット１０はＬＣディスプレイ１３を有する。水圧センサ１７は装置の喫水の監視に使用される。喫水が調節可能な最大値を上回ると、駆動ユニット３０は一時的に遮断され、装置は固有の浮力によってより浅い喫水へと上昇する。
【００４３】
操作者にアクセス権限が与えられるべきではない特殊機能に関して、操作部は隠れて配置されている２つのホールセンサ１１および１２を有する。これらのホールセンサ１１および１２を例えばＬＣディスプレイ１３の左側と右側に配置することができる。ホールセンサ１１および１２が所属の永久磁石によりアクティブにされると、例えばレンタル期間タイマをリセットすることができる。
【００４４】
操作部１０はシステムバス４３を介してモータ制御部２０および蓄電池制御部５０と通信する。高い中間周波数の電流によってモータ制御部２０内に場合によっては生じる電気的な障害のために、モータ制御部２０および駆動ユニット３０が空間的に操作ユニット１０から分離されており、またシステムバス４３はＲＳ−４８５のような双方向性の差動信号伝送技術で実現されている。バス上で操作部１０はバスマスタとして機能し、モータ制御部２０および蓄電池制御部５０はバススレーブとして動作する。バスマスタは命令をスレーブに送信し、問い合わせの度に確認を受け取り、この確認はやはり本来の問い合わせを含む。
【００４５】
これによってバスマスタは命令がスレーブに達し、適切に理解されて処理されたか否かを確認する。バスマスタがエラーを確認すると、バスマスタは命令を新たに送信するか、緊急停止のような安全対策が講じられる。
【００４６】
操作部１０には双方向の赤外線インタフェース７０が取り付けられている。この赤外線インタフェース７０を介して外部から操作部１０、モータ制御部２０および蓄電池制御部５０におけるプログラムにアクセスすることができ、必要に応じて新たなプログラムを供給することができる。さらにパラメータをこのユニットから読み出すこともでき、またこのユニットに書き込むこともできる。このためにメモリを備えたデータ処理ユニット１４においてはブートローダソフトウェアが設けられている。データ処理ユニットにおいてはＰＩＮコードに関する入力の認証も行われる。プログラミング手段およびデータへのアクセスを許可および阻止する、使用者、所有者、サービスおよび工場に関する権限の種々のレベルが設けられている。ＰＩＮによって保証されたアクセスを介して、レンタル装置に関するレンタル期間および最大喫水を調節することもできる。ここで、このＰＩＮを有する「使用者」の最大喫水を、「工場」ＰＩＮによって設定された限界が許容されまでの範囲で設定することができる。レンタル期間の設定後に時刻をカウントアップし、使用者に残りのレンタル期間をＬＣディスプレイ１３に表示することができる。所定の残り期間になると、使用者に対して表示の他に帰還要求をシグナリングするために電気駆動部の出力が低減されるが、使用者は低減された速度で帰還することができる。
【００４７】
操作ユニット１０の命令はモータ制御部２０において制御器２２を介して出力段２５に転送される。出力段２５は温度センサ２４により監視され、過負荷から保護される。出力段２５は出力伝達部３６およびデータ伝送部３７を介して駆動ユニット３０と接続されている。
【００４８】
電動モータ３１の回転数はホールセンサ３２，３３および３４により測定され、システムバス４３を介して転送され、操作ユニット１０においてメモリを備えたデータ処理ユニット１４によって目標値と比較される。目標値から偏差する場合、例えば電動モータ３１の回転数を０にする命令にもかかわらず、システムバス４３を介して電動モータ３１の回転数が０に戻らない場合には、システムバス４３に依存せずに作用する緊急停止信号２６により、モータ制御部２０の全ての給電を遮断し、モータの確実な停止を達成することができる。
【００４９】
電動モータ３１の温度は引き続き温度センサ３５により監視され、過負荷の場合には緊急停止を行うことができる。
【００５０】
エネルギを節約するための措置として、駆動部の遮断時に出力段２５を完全に遮断することができる。
【００５１】
蓄電池６０および所属の蓄電池制御部５０は、装置を常に準備できるようにするために交換可能である。それらとシステムバスは高電流コネクタ４０を介して接続され、この高電流コネクタ４０は２つの出力伝達コンタクト部４２の他に２つのデータ伝送コンタクト部４１を有する。システムバスをシリアルバスとして構成することによって２つのデータ伝送コンタクト部４１で十分であり、僅か４つのコンタクト部しか有していない殊にロバストなコネクタ接続を選択することができる。蓄電池６０は出力伝達部５７およびデータ伝送部５８を介して蓄電池制御部５０と接続されている。データ伝送部５８を介して安全制御装置５５は蓄電池電圧を監視し、また温度センサ６１，６２を用いて温度を監視する。安全制御装置５５は起こりうる過剰放電の過熱の危険の際に、音響的な警告装置５４を介して警告信号を出力する。
【００５２】
安全制御装置５５は高電流コネクタ４０を、塩水または導電性の対象物によって起こりうる短絡について監視する。このために、既存のモータにおいては出力伝達コンタクト部４２における電圧を１６Ｖの危険でない電圧に制限することができ、さらには最大電流を制限することができる。実際には電流制限について５００ｍＡの値が適切であることが分かった。運転電圧の供給は使用者が停止グリップセンサを操作すると直ぐに開始される。これに基づきモータのスイッチオン命令が操作ユニットにより行われる。
【００５３】
安全制御装置５５はシステムバス４３を介するデータ伝送の中断についても高電流コネクト４０を監視し、３秒以上の中断の際には出力伝達コンタクト部４２への電圧を遮断する。
【００５４】
モータ制御部２０および蓄電池制御部５０はウォータセンサ２３および５３を包含し、ユニットが浸水した際にはメモリを備えたデータ処理装置１４内のエラーメモリにこのイベントをエントリすることができ、また駆動部を遮断することができる。蓄電池が浸水した際にも蓄電池制御部のメモリにエントリが行われる。何故ならば、蓄電池を操作ユニットから分離して操作できるからである。水が浸入した際には、モータ付き船艇が多大な被害を受ける前に、早期に潜水走行を中止することができる。さらにモータ制御部２０および蓄電池制御部５０は光センサ２１および５２を包含し、これらは構成部材の開放を識別し、メモリを備えたデータ処理部１４における記録を実現する。蓄電池が浸水した際には蓄電池制御部のメモリにもエントリが行われる。何故ならば、蓄電池を操作ユニットから分離して操作できるからである。
【００５５】
装置の権限のない開放を識別することができ、考えられる損害ケースに関する原因解明に使用される。
【００５６】
蓄電池制御部５０をここでは図示していない充電装置と充電ソケット５１を介して接続することができる。安全制御装置５５が充電ソケット５１のコンタクト部において適切な充電電圧を確認すると、充電制御部５６により監視される蓄電池６０の充電過程が開始される。安全制御装置５５は蓄電池６０の温度を温度センサ６１および６２を用いて監視する。容量が大きいという理由から蓄電池として有利にはリチウムイオン蓄電池が使用される。
【００５７】
空輸に関して高電流コネクタ４０は電圧が無い状態でなければならず、また蓄電池６０の充電状態は最大容量の最大１０％までしか許容されない。準備のために使用者は充電装置が接続された状態で、操作ユニット１０を用いて信号をシステムバス４３を介して安全制御装置５５に供給する。その時点の充電状態が許容できないほど高い場合には、警告信号が出力され、使用者は蓄電池を許容限界まで放電しなければならない。充電状態が１０％を下回る場合には、蓄電池６０はその最大容量の１０％まで充電される。続いて安全制御装置５５は給電部を出力伝達コンタクト部４２およびその他の負荷から分離する。安全制御装置５５自体のみがアクティブにとどまり、蓄電池６０における電圧および温度ならびに光センサ５２を監視する。ここで制御装置１は搬送の準備ができている。
【００５８】
搬送モードを終了するためには充電装置が新たに接続される。安全制御装置５５が許容充電電圧を確認すると、安全制御装置５５は制御装置１のコンポーネントを再びアクティブにし、蓄電池６０の目標容量までの充電を開始する。このシステムアーキテクチャによって、危機的な動作状態、例えば電磁的な障害、高電流コネクタ４０またはモータ制御部２０または駆動ユニット３０における浸水、またシステムバス４３の誤動作の際にも確実な動作を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】モータ付き船艇舶用の制御装置の概略図。
【図１】
2008529866.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月17日(2007.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置（１）と、電動モータ（３１）によって駆動されるスクリューを有する駆動ユニット（３０）とを備えたモータ付き船艇であって、
前記電動モータ（３１）、操作ユニット（１０）、モータ制御部（２０）、蓄電池制御部（５０）および蓄電池（６０）は船体内に配置されており、前記スクリューは前記船体における流動体通路内に配置されており、
前記操作ユニット（１０）と前記モータ制御部（２０）と前記蓄電池制御部（５０）との間に、前記制御装置（１）を介して制御される通信装置を用いてデータコネクションが確立されている、モータ付き船艇において、
前記制御される通信装置はデータ交換のためのシステムバス（４３）を有することを特徴とする、モータ付き船艇。
【請求項２】
取り外し可能な高電流コネクタ（４０）において、データ伝送コンタクト部（４１）および出力伝達コンタクト部（４２）が統合されている、請求項１記載の船艇。
【請求項３】
前記システムバス（４３）は双方向の差動信号伝送部を有する２線系として実施されている、請求項１または２記載の船艇。
【請求項４】
前記制御される通信装置はＲＳ−４８５伝送装置を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項５】
前記操作ユニット（１０）はバスマスタとして実施されており、前記モータ制御部（２０）および前記蓄電池制御部（５０）はバススレーブとして実施されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項６】
前記制御装置（１）とサービス装置との間のデータ交換のために無線インタフェースが設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項７】
前記無線インタフェースは双方向の赤外線インタフェース（７０）または他の光学的なインタフェースとして実施されている、請求項６記載の船艇。
【請求項８】
前記無線インタフェースは双方向の赤外線インタフェース（７０）または他の光学的なインタフェースとして実施されている、請求項６または７記載の船艇。
【請求項９】
前記制御される通信装置に関して、前記無線インタフェースを介するデータ伝送のためのブートローダソフトウェアが設けられている、請求項６から８までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１０】
前記無線インタフェースを介するデータ伝送のためにアクセス権限が設けられている、請求項６から９までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１１】
内部のパラメータ、測定値、調節およびプログラミングへのアクセスに関してアクセス権限が設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１２】
前記モータ制御部（２０）は少なくとも１つの光センサ（２１）および少なくとも１つのウォータセンサ（２３）を有する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１３】
前記蓄電池制御部（５０）は少なくとも１つの光センサ（５２）および少なくとも１つのウォータセンサ（５３）を有する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１４】
防水性の隠れた操作素子が前記制御装置（１）に配置されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１５】
前記蓄電池制御部（５０）内に音響的な警告装置が設けられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１６】
前記制御装置（1）内に前記駆動ユニット（３０）に作用する時間検出装置が設けられている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１７】
前記制御装置（1）内に少なくとも１つの水圧センサ（１７）が配置されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１８】
前記操作ユニット（１０）は停止グリップセンサ（１８）を備えた少なくとも１つのハンドグリップ(１５，１６)を有し、前記停止グリップセンサ（１８）は２つの磁場センサと作用的に結合されている可動的に配置された永久磁石から構成されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の船艇。
【請求項１９】
前記停止グリップセンサ（１８）内の前記２つの磁場センサの信号の評価に関して、前記磁場センサの２つの信号から成る和信号を形成することによるエラー識別が行われる、請求項１８記載の船艇。
【請求項２０】
制御装置（１）と、電動モータ（３１）によって駆動されるスクリューを有する駆動ユニット（３０）とを備えたモータ付き船艇の作動方法であって、
前記電動モータ（３１）、操作ユニット（１０）、モータ制御部（２０）、蓄電池制御部（５０）および蓄電池（６０）は船体内に配置されており、前記スクリューは前記船体における流動体通路内に配置されており、
前記操作ユニット（１０）と前記モータ制御部（２０）と前記蓄電池制御部（５０）との間において、制御される通信装置を用いてデータを伝送する形式のモータ付き船艇の作動方法において、
取り外し可能な高電流コネクタ（４０）を介してデータ伝送および出力伝達を行うことを特徴とする、モータ付き船艇の作動方法。
【請求項２１】
前記制御される通信装置の３秒以上の遮断または障害時に前記蓄電池制御部（５０）は前記高電流コネクタ（４０）における電圧を完全に遮断する、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
常用の電動モータ（３１）において５００ｍＡに制限された電流での最大１６Ｖの電圧を前記蓄電池制御部（５０）から前記高電流コネクタ（４０）に供給する、請求項２０または２１記載の方法。
【請求項２３】
状態、すなわち温度、流動、水圧のうちの少なくとも１つの極限値についての診断情報、ならびに装置の開放、水の浸入、駆動部の誤動作およびセンサエラーといったイベントのうちの少なくとも１つを前記制御装置（１）に記憶する、請求項２０から２２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２４】
緊急停止のトリガの際に前記操作ユニット（１０）からシステムバス（４３）を介して前記電動モータ（３１）の停止命令を前記モータ制御部（20）に送信し、前記操作ユニット（１０）が前記システムバス（４３）を介して前記電動モータ（３１）の回転数を問い合わせ、回転数が０よりも大きいことが確認されると前記モータ制御部（２０）の出力段（２５）を遮断し、その後に回転数が０より大きいことが確認されると前記システムバス（４３）に依存しない緊急停止信号（２６）を介して前記モータ制御部（２０）の電圧供給を遮断する、請求項２０から２３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】
充電装置が接続されているモータ付き船艇の搬送のために前記操作ユニット（１０）を介して信号を前記蓄電池制御部（５０）に供給し、該信号に基づき前記蓄電池制御部（５０）は前記蓄電池（６０）の充電状態を検査し、充電状態が最大容量の１０％を超える場合にはエラーをシグナリングし、充電状態が最大容量の１０％を下回る場合には最大容量の１０％までの充電過程を開始する、請求項２０から２４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
モータ付き船艇の搬送のために搬送モードへの移行命令を前記操作ユニット（１０）から前記システムバス（４３）を介して前記蓄電池制御部（５０）に伝送し、前記蓄電池制御部（５０）が動作電圧を前記高電流コネクタ（４０）から切り離し、前記蓄電池制御部（５０）において安全制御装置（５５）を除く全てのコンポーネントを給電部から切り離す、請求項２０から２５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】
前記安全制御装置（５５）は前記搬送モードにおいて前記蓄電池（６０）の電圧および温度ならびに光センサ（５２）を監視する、請求項２０から２６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
前記搬送モードにおいて前記安全制御装置（５５）は充電ソケット（５１）における電圧を監視し、充電装置との接続時に前記蓄電池制御部（５０）を通常動作モードに移行させる、請求項２０から２７までのいずれか１項記載の方法。
【国際調査報告】
2008529866.tif 000004
2008529866.tif 000005
2008529866.tif 000006
2008529866.tif 000007