(57)【要約】【課題】二枚の舵による推進プロペラ後流の偏流の相互干渉の影響を受けにくくして効果的に舵力を発生させることができ、最大転舵角度が大きいにもかかわらず舵取機の必要作動角度範囲を小さくすることができ、クラッシュアスターン操縦において二枚の舵を船の進行に対する制動力として利用して船の急速停止距離を大幅に短縮することができ、ディーゼル主機関の許容最低回転数に相当する船速以下の速力で船を減速航行させることができる舵角制御システムを提供する。【解決手段】一基の推進プロペラの後方に推進プロペラ軸心に対して対称の位置に一対の舵３ｐ、３ｓを設けてオートパイロット操舵装置１で各舵３ｐ、３ｓの舵角を制御する二枚舵システム、もしくは二基の推進プロペラの後方にそれぞれ一枚の舵３ｐおよび３ｓを設けてオートパイロット操舵装置１で各舵３ｐ、３ｓの舵角を制御する二枚舵システムにおいて、オートパイロット操舵装置１が各舵３ｐ、３ｓの外舷方向への最大転舵角度δＭを内舷方向への最大転舵角度δＴよりも大きく操作する制御機能を有するものである。【選択図】　　図１
2004042688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一基の推進プロペラの後方に推進プロペラ軸心に対して対称の位置に一対の舵を設けてオートパイロット操舵装置で各舵の舵角を制御する二枚舵システム、もしくは二基の推進プロペラの後方にそれぞれ一枚の舵を設けてオートパイロット操舵装置で各舵の舵角を制御する二枚舵システムにおいて、オートパイロット操舵装置が各舵の外舷方向への最大転舵角度を内舷方向への最大転舵角度よりも大きく操作する制御機能を有することを特徴とする二枚舵を有する船舶の舵角制御システム。
【請求項２】
オートパイロット操舵装置は、急速停止時に各舵を操舵する急速停止操縦機能回路および急速停止操縦機能回路を起動する急速停止押釦を有し、急速停止操縦機能回路は各舵をそれぞれ外舷方向へ最大転舵角度に操作する制御機能を有することを特徴とする請求項１に記載の二枚舵を有する船舶の舵角制御システム。
【請求項３】
オートパイロット操舵装置は、急速停止時に各舵を操舵する急速停止操縦機能回路を有し、急速停止操縦機能回路はクラッシュアスターン操縦において主機関操縦システムから発信する燃料供給遮断の信号を受けて各舵をそれぞれ外舷方向へ最大転舵角度に操作する制御機能を有することを特徴とする請求項１に記載の二枚舵を有する船舶の舵角制御システム。
【請求項４】
オートパイロット操舵装置は、船の旋回あるいは回頭運動を制御する手動舵輪操舵系と舵による船の減速運動を制御するブレーキ力制御系を有し、手動舵輪操舵系による制御とブレーキ力制御系による制御とを関連づけて二枚の舵を制御する制御機能を有することを特徴とする請求項１に記載の二枚舵を有する船舶の舵角制御システム。
【請求項５】
オートパイロット操舵装置は、船体の横移動時に各舵とバウスラスターとを関連づけて作動させる横移動操縦機能回路を有することを特徴とする請求項１に記載の二枚舵を有する船舶の舵角制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二枚舵を有する船舶の舵角制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、二枚の舵を備えた船の舵角制御システムとしては、例えば図９に示すように、一基の推進プロペラの後方に推進プロペラ軸心に対して対称の位置に一対の左舷舵１１ｐと右舷舵１１ｓを設けた二枚舵システム、もしくは二基の推進プロペラの後方にそれぞれ一枚の左舷舵１１ｐと右舷舵１１ｓを設けた二枚舵システムがあり、オートパイロット操舵装置１２は、二枚の舵１１ｐ，１１ｓが同調して作動するように、また、外舷方向と内舷方向に同じ最大転舵角度まで作動するように制御していた。
【０００３】
すなわち、オートパイロット操舵装置１２の自動操舵系１２ａあるいは手動舵輪操舵系１２ｂから舵角命令信号δｉが発せられると、この信号δｉは左舷舵１１ｐを制御するための左舷制御増幅器１３ｐおよび右舷舵１１ｓを制御するための右舷制御増幅器１３ｓに同時にそのまま入力される。これにより、左右舷制御増幅器１３ｐ、１３ｓはそれぞれ、左舷舵１１ｐを作動させる左舷舵取機１４ｐの左舷油圧ポンプユニット１５ｐと右舷舵１１ｓを作動させる右舷舵取機１４ｓの右舷油圧ポンプユニット１５ｓに作動命令を与え、左右舷舵取機１４ｐ、１４ｓおよび左右舷舵１１ｐ、１１ｓは同時に同じ方向に回転し始める。
【０００４】
左舷舵１１ｐの移動量は左舷舵角フィードバック信号δｆｐとして左舷制御増幅器１３ｐに、また、右舷舵１１ｓの移動量は右舷舵角フィードバック信号δｆｓとして右舷制御増幅器１３ｓにそれぞれフィードバックされる。それぞれの信号がδｆｐ＝δｉ、δｆｓ＝δｉとなれば制御増幅器１３ｐ、１３ｓはそれぞれ舵取機油圧ポンプユニット１５ｐ、１５ｓの作動を止めさせ、左右舷舵１１ｐ、１１ｓはオートパイロット操舵装置１２の自動操舵系１２ａあるいは手動舵輪操舵系１２ｂの命令した舵角δｉに保持される。
【０００５】
また、バウスラスターを装備した船では、バウスラスターは独立して単独に制御されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来のオートパイロット操舵装置による舵角制御システムにおいては、二枚の舵が同調して作動させられるために、舵角が大きくなると、左舷舵と右舷舵の間の推進プロペラ後流の偏流の相互干渉作用が生じ、効果的に舵力を発生させることができないという問題があった。
【０００７】
また、外舷方向への最大転舵角度は同時に内舷方向に対する最大転舵角度となるため、舵の作動角度範囲が必然的に大きくなるが、舵取機には機構上の制約があるため、最大転舵角度を制限せざるを得ず、従って大きな舵力を得ることができないという問題があった。
【０００８】
さらに、舵を二枚設けた場合には、二枚の舵をそれぞれ外舷方向に転舵すれば船の進行に対する制動力が発生するから、船の急速停止（クラッシュアスターン）操縦のときにこの特質を利用できるにもかかわらず、従来のオートパイロット操舵装置においてはかかる制御は行われていなかった。
【０００９】
船の急速停止（クラッシュアスターン）操縦の場合、主機関の逆転操作あるいは推進プロペラ軸減速装置に設けたクラッチの逆転操作により、推進プロペラの回転方向を逆転させることで、前進状態の船を停止させ、さらに後進状態に移行させている。
【００１０】
この際、主機関への燃料を遮断してもなお、大きな慣性力により船体は前進を続け、推進プロペラは遊転する。この状態で推進プロペラを逆転操作すると推進系に過負荷を生じるので、慣性による船体の前進速度すなわち推進プロペラの自由回転速度がある値にまで自然低下してから、主機関の逆転操作あるいは減速装置のクラッチ逆転操作を行っている。
【００１１】
このため、船に後進推力を与えることができるようになるまでに長時間を要し、従ってその間、船は極めて長距離を惰力により前進航走し続けることになり、衝突の危険が大きくなるほか、危険回避のため操船者に多大の労苦を強いることになるという問題があった。
【００１２】
さらに、主機関がディーゼル機関で推進プロペラが固定ピッチの場合は、主機関を許容最低回転数であるデッドスロー（極微速）以下に下げることができず、担当に高い船速が残ってしまうという問題があるが、舵を二枚設けた場合には、二枚の舵をそれぞれ外舷方向に転舵してその転舵角度を制御することにより、舵の外舷方向に可能な最大角度によって規定される範囲内で、船速をディーゼル主機関のデッドスローに相当する速力以下の任意の船速に減速し、かつ方向も制御することができるにもかかわらず、従来のオートパイロット操舵装置においてはかかる制御は行われていなかった。
【００１３】
さらに、バウスラスターを装備した船では、従来、バウスラスターと舵はそれぞれ独立した別個の作動となっているため、船首部を横移動させるバウスラスターの操作と船尾部を横移動させる舵の操作を総合的に調和させて目的通りの船全体の横移動を行わせるには操縦者の熟練と大きな心的負担を要していた。
【００１４】
本発明は上記した課題を解決するものであり、二枚舵を有する船舶において、船の旋回あるいは回頭操縦時に舵を大舵角に制御するときでも二枚の舵による推進プロペラ後流の偏流の相互干渉の影響を受けにくくして効果的に舵力を発生させることができ、また、最大転舵角度が大きいにもかかわらず舵取機の必要作動角度範囲を小さくすることができ、さらに、船の急速停止（クラッシュアスターン）操縦のとき、二枚の舵を船の進行に対する制動力として利用して、船の急速停止距離を大幅に短縮することを可能にすることができ、さらに、二枚の舵を利用してディーゼル主機関の許容最低回転数に相当する船速以下に減速し、かつ方向も制御することを可能にすることができ、さらに、バウスラスターを装備した船では、船体の横移動時に各舵とバウスラスターとを関連づけて作動させることを可能にするオートパイロット操舵装置による舵角制御システムを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の二枚舵を有する船舶の舵角制御システムは、一基の推進プロペラの後方に推進プロペラ軸心に対して対称の位置に一対の舵を設けてオートパイロット操舵装置で各舵の舵角を制御する二枚舵システム、もしくは二基の推進プロペラの後方にそれぞれ一枚の舵を設けてオートパイロット操舵装置で各舵の舵角を制御する二枚舵システムにおいて、オートパイロット操舵装置が各舵の外舷方向への最大転舵角度を内舷方向への最大転舵角度よりも大きく操作する制御機能を有するものである。
【００１６】
上記した構成により、船の旋回あるいは回頭操縦時に二枚の舵を同じ舷方向へ最大転舵角度に回転させるとき、すなわち、例えば取舵の場合、左舷舵は左舷方向に最大転舵角度まで、また右舷舵は左舷方向に左舷舵の最大転舵角度よりも小さい最大転舵角度までそれぞれ回転させるとき、左舷舵と右舷舵による推進プロペラ後流の偏流の相互干渉作用の影響を受けることが少なくなり、効果的に舵力を発生させることができ、また舵取機の必要作動角度範囲を小さくすることができる。
【００１７】
請求項２に係る本発明の二枚舵を有する船舶の舵角制御システムは、オートパイロット操舵装置は、急速停止時に各舵を操舵する急速停止操縦機能回路および急速停止操縦機能回路を起動する急速停止押釦を有し、急速停止操縦機能回路は各舵をそれぞれ外舷方向へ最大転舵角度に操作する制御機能を有するものである。
【００１８】
上記した構成により、船の急速停止時のクラッシュアスターン操縦（急速停止操縦）のとき、オートパイロット操舵装置の急速停止押釦を押して急速停止操縦機能回路を起動させ、左舷舵と右舷舵をそれぞれ外舷方向に最大転舵角度に転舵させることにより、船の進行に対する制動力を発生させることができる。従って、船が急速に減速されるために、短時間で船を前進操縦から後進操縦へ移行させることができ、船の停止距離を著しく短縮させることができる。
【００１９】
請求項３に係る本発明の二枚舵を有する船舶の舵角制御システムは、オートパイロット操舵装置は、急速停止時に各舵を操舵する急速停止操縦機能回路を有し、急速停止操縦機能回路はクラッシュアスターン操縦において主機関操縦システムから発信する燃料供給遮断の信号を受けて各舵をそれぞれ外舷方向へ最大転舵角度に操作する制御機能を有するものである。
【００２０】
上記した構成により、船のクラッシュアスターン操縦のとき、オートパイロット操舵装置の急速停止押釦を押すなどの特別な操作を行わずとも、クラッシュアスターン操縦において主機関操縦システムが発信する信号を受けて急速停止操縦機能回路が起動して自動的に左舷舵と右舷舵をそれぞれ外舷方向に最大転舵角度に転舵させることにより、船の進行に対する制動力を発生させることができる。従って、船が急速に減速されるために、短時間で船を前進操縦から後進操縦へ移行させることができ、船の停止距離を著しく短縮させることができる。
【００２１】
請求項４に係る本発明の二枚舵を有する船舶の舵角制御システムは、オートパイロット操舵装置は、船の旋回あるいは回頭運動を制御する手動舵輪操舵系と舵による船の減速運動を制御するブレーキ力制御系を有し、手動舵輪操舵系による制御とブレーキ力制御系による制御とを関連づけて二枚の舵を制御する制御機能を有するものである。
【００２２】
上記した構成により、主機関がディーゼル機関で推進プロペラが固定ピッチの場合でも、二枚の舵をそれぞれ外舷方向に転舵して、かつ、その角度を調節することにより、舵の外舷方向に可能な最大角度によって規定される範囲内で船速をディーゼル主機関の許容最低回転数（デッドスロー）に相当する速力以下の任意の船速に減速し、かつ、その状態において左右の舵の角度を調節することにより、船の方向も制御することができる。
【００２３】
請求項５に係る本発明の二枚舵を有する船舶の舵角制御システムは、オートパイロット操舵装置は、船体の横移動時に各舵とバウスラスターとを関連づけて作動させる横移動操縦機能回路を有するものである。
【００２４】
上記した構成により、船の横移動操縦のとき、横移動制御レバーを左右舷いずれかの方向に操作することにより、二枚の舵は、船尾を横に移動させる舵角の組み合わせになるように自動的に制御されるとともに、バウスラスターは同じ方向に横推力を発生するように運転され、船を横に移動させることができる。従って、舵による船尾部の横移動とバウスラスターによる船首部の横移動を別個に調整しながら操作する必要がなくなるから、船の横移動操縦が極めて容易になり、操縦者の負担を著しく軽減することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、二枚舵システムは、オートパイロット操舵装置１、左舷舵３ｐの回転操作に用いる左舷舵取機４ｐ、右舷舵３ｓの回転操作に用いる右舷舵取機４ｓ、左舷舵取機４ｐを駆動する左舷油圧ポンプユニット６ｐ、右舷舵取機４ｓを駆動する右舷油圧ポンプユニット６ｓからなる。左舷舵３ｐおよび右舷舵３ｓはそれぞれ、外舷方向には外舷最大転舵角度δＭまで、また内舷方向にはδＭよりも小さい内舷最大転舵角度δＴまでとれるように構成する。
【００２６】
舵角制御システムをなすオートパイロット操舵装置１は、自動操舵系１ａ、手動舵輪操舵系１ｂ、クラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃ、ブレーキ力制御系１ｄ、左舷舵取機４ｐの作動を制御する左舷舵角制御演算器２ｐおよび左舷制御増幅器５ｐ、右舷舵取機４ｓの作動を制御する右舷舵角制御演算器２ｓおよび右舷制御増幅器５ｓからなり、左舷舵角制御演算器２ｐと右舷舵角制御演算器２ｓで舵角制御演算器２を構成している。
【００２７】
左舷フィードバック装置７ｐは左舷舵３ｐの実際の回転量を検出して左舷制御増幅器５ｐにフィードバックするものであり、右舷フィードバック装置７ｓは右舷舵３ｓの実際の回転量を検出して右舷制御増幅器５ｓにフィードバックするものである。左舷舵３ｐおよび右舷舵３ｓはそれぞれ外舷方向には外舷最大転舵角度δＭまで回転可能で、内舷方向にはδＭよりも小さい内舷最大転舵角度δＴまで回転可能な構造を有している。外舷最大転舵角度δＭおよび内舷最大転舵角度δＴの設定は、左舷舵３ｐおよび右舷舵３ｓの構造で規制せずに左舷舵角制御演算器２ｐと右舷舵角制御演算器２ｓで設定することも可能である。
【００２８】
舵角制御演算器２の左舷舵角制御演算器２ｐおよび右舷舵角制御演算器２ｓはそれぞれ、オートパイロット操舵装置１の自動操舵系１ａあるいは手動舵輪操舵系１ｂから発せられる舵角命令信号δｉを変数とする関数ｆ（δｉ）からなる左右舷制御信号δｐ、δｓを出力し、その信号をそれぞれ左舷制御増幅器５ｐおよび右舷制御増幅器５ｓに与える機能回路を有するものである。
【００２９】
この関数ｆ（δｉ）は、舵形式、船尾構造等により異なり、最適関数式とするように設定する。例えば、左舷舵３ｐおよび右舷舵３ｓを同じある舷方向に転舵するとき、二枚の舵の間の推進プロペラ後流の偏流による水流の相互干渉作用の影響を受ける度合いが少なくて、かつできるだけ大きい舵角にすることにより、効果的に舵力を発生できるようにするという観点から、左舷側への転舵（取舵）の場合には、左舷舵３ｐに対して外舷最大転舵角度δＭまで舵角命令信号δｉに等しい左舷制御信号δｐを与え、右舷舵３ｓに対して内舷最大転舵角度δＴまでδｓ＝δｉ−（δＭ−δＴ）δｉ２／δＭ２なる右舷制御信号δｓを与える。また、右舷側への転舵（面舵）の場合には、左舷舵３ｐに対して内舷最大転舵角度δＴまでδｐ＝δｉ−（δＭ−δＴ）δｉ２／δＭ２なる左舷制御信号δｐを与え、右舷舵３ｓに対して外舷最大転舵角度δＭまで舵角命令信号δｉに等しい右舷制御信号δｓを与える。この関係をグラフに示したものが図２である。
【００３０】
オートパイロット操舵装置１のクラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃは、左舷制御増幅器５ｐに対して左舷舵３ｐが左舷方向に外舷最大転舵角度δＭをとるように命令信号を与え、右舷制御増幅器５ｓに対して右舷舵３ｓが右舷方向に外舷最大転舵角度δＭをとるように命令信号を与える機能回路を有するものである。
【００３１】
また、クラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃの急速停止押釦ＰＢは、そのＯＮ操作によって、リレーＲＹによりオートパイロット操舵装置１の自動操舵系１ａあるいは手動舵輪操舵系１ｂからの左舷制御増幅器５ｐおよび右舷制御増幅器５ｓへの入力信号を自動的に遮断する機能回路を有するものである。
【００３２】
次に、オートパイロット操舵装置１のブレーキ力制御系１ｄは、その命令信号δｊにより、左舷制御増幅器５ｐに対しては左舷舵３ｐが左舷方向に、また、右舷制御増幅器５ｓに対しては右舷舵３ｓが右舷方向にそれぞれ中立位置から外舷最大転舵角度δＭまでの範囲内において同じ角度を取るようにする機能回路を有するものである。
【００３３】
舵角制御演算器２は、ブレーキ力制御系１ｄの情報と手動舵輪操舵系１ｂの情報とを関連づけて情報演算処理を行う機能回路を有している。
図３は、以上説明したオートパイロット操舵装置１の操縦スタンド１′の一実施例を示すもので、手動にて操作するのは、手動舵輪操舵系１ｂの舵輪１ｂ′、ブレーキ力制御系１ｄのレバー１ｄ′、クラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃの急速停止押釦ＰＢである。
【００３４】
以下、上記した構成における作用を説明する。始めに船の旋回あるいは回頭操縦について説明する。
（操作例１）
オートパイロット操舵装置１の自動操舵系１ａあるいは手動舵輪操舵系１ｂの舵輪１ｂ′から、例えば取舵の方向に舵角命令信号δｉを発する。ブレーキ力制御系１ｄのレバー１ｄ′はゼロ位置のままである。
【００３５】
このとき、左舷舵３ｐの操作に関して、左舷舵角制御演算器２ｐから舵角命令信号δｉに等しい左舷制御信号δｐが左舷制御増幅器５ｐに与えられる。左舷制御増幅器５ｐは左舷油圧ポンプユニット６ｐを制御して左舷舵取機４ｐを操作することで左舷舵３ｐを取舵方向に作動させる。左舷舵３ｐが実際に回転した量は左舷フィードバック装置７ｐによって検出されて左舷制御増幅器５ｐにフィードバックされる。このフィードバック量が制御信号δｐに等しくなった時点で、左舷制御増幅器５ｐは左舷油圧ポンプユニット６ｐの作動を停止させる。この操作によって左舷舵３ｐは舵角命令信号δｉに等しい舵角に、かつ外舷最大転舵角度δＭを超えない舵角に保持される。
【００３６】
他方、右舷舵３ｓの操作に関して、右舷舵角制御演算器２ｓからδｓ＝δｉ−（δＭ−δＴ）δｉ２／δＭ２なる制御信号δｓが右舷制御増幅器５ｓに与えられる。この制御信号δｓにより右舷制御増幅器５ｓ、右舷油圧ポンプユニット６ｓ、右舷舵取機４ｓが左舷舵３ｐの場合と同様に作動し、右舷舵３ｓは右舷制御信号δｓに等しい舵角、すなわち左舷舵３ｐの舵角よりも小さい舵角に、かつ内舷最大転舵角度δＴを超えない舵角に保持される。
【００３７】
したがって、左舷舵３ｐと右舷舵３ｓとの間にはΔ＝δｐ−δｓ＝（δＭ−δＴ）δｉ２／δＭ２なる角度差が存在することになり、この結果、左舷舵３ｐと右舷舵３ｓとの間の推進プロペラ後流の偏流による水流の相互干渉作用は避けることができ、二枚の舵にそれぞれ効果的に舵力を発生させることができる。
【００３８】
面舵方向に舵角命令信号δｉが発せられた場合は、取舵方向の場合と左右が逆になるだけで、同じ作用を行うため、説明は省略する。
（操作例２）
比較的小舵角の範囲においては、二枚の舵の間の推進プロペラ後流の偏流による水流の相互干渉作用の影響が小さいことに鑑み、舵角制御演算器２ｐ、２ｓにおける制御信号δｐ、δｓの関数演算を簡単化することができる。
【００３９】
例えば、左舷側への転舵（取舵）の場合に、左舷舵３ｐの操作に関して、外舷最大転舵角度δＭまでの範囲で舵角命令信号δｉに等しい左舷制御信号δｐを与え、右舷舵３ｓの操作に関しては舵角命令信号δｉが内舷最大転舵角度δＴよりも小さい範囲においてはδｓ＝δｉなる右舷制御信号δｓを与え、舵角命令信号δｉが内舷最大転舵角度δＴよりも大きい範囲においてはδｓ＝δＴ（一定）なる右舷制御信号δｓを与える。
【００４０】
また、右舷側への転舵（面舵）の場合に、左舷舵３ｐの操作に関して、舵角命令信号δｉが内舷最大転舵角度δＴよりも小さい範囲においてはδｐ＝δｉなる左舷制御信号δｐを与え、舵角命令信号δｉが内舷最大転舵角度δＴよりも大きい範囲においてはδｐ＝δＴ（一定）なる左舷制御信号δｐを与える。右舷舵３ｓの操作に関して、外舷最大転舵角度δＭまで舵角命令信号δｉに等しい右舷制御信号δｓを与える。この関係をグラフに示したものが図４である。
【００４１】
上述した操作において、左舷舵３ｐと右舷舵３ｓとの間には内舷最大転舵角度δＴよりも小さい舵角範囲では角度差はなく、それ以上の舵角範囲ではΔ＝δｐ−δｓ＝δｉ−δＴなる角度差が存在することになり、比較的小舵角の範囲においては二枚の舵３ｐ、３ｓによる水流の相互干渉作用の影響は多少増加するが、舵角制御演算器２ｐ、２ｓの構成をより簡単にすることができる。
【００４２】
次に、船の急速停止を行う場合の作用を説明する。
（操作例３）
船を急速停止させる場合にはクラッシュアスターン操縦モードに入る。クラッシュアスターン操縦では、前進運転中の主機関への燃料が遮断された時点で、オートパイロット操舵装置１のクラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃの急速停止押釦ＰＢを押すことにより、リレーＲＹにより自動操舵系１ａあるいは手動舵輪操舵系１ｂから左舷制御増幅器５ｐおよび右舷制御増幅器５ｓへの入力信号を自動的に遮断し、左右舷制御増幅器５ｐ、５ｓをクラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃの制御支配下に移行させる。
【００４３】
クラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃは、左舷制御増幅器５ｐに対しては左舷舵３ｐを取舵一杯に転舵する制御信号を出し、右舷制御増幅器５ｓに対しては右舷舵３ｓを面舵一杯に転舵する制御信号を出す。左右舷舵３ｐ、３ｓの実際の舵角がそれぞれ取舵、面舵一杯に達すれば、それぞれの舵角フィードバック信号を受けて左右舷制御増幅器５ｐ、５ｓは左右舷油圧ポンプユニット６ｐ、６ｓを停止させることで、左右舷舵３ｐ、３ｓがそれぞれ取舵および面舵一杯の位置に保持される。
【００４４】
この状態で、左右舷舵３ｐ、３ｓは船体の惰力前進に対する大きな制動力を発生させて船の前進を急減速させるとともに、推進プロペラの遊転が短時間のうちに、推進プロペラ逆転運転あるいは推進プロペラ軸減速装置の逆転クラッチ投入が可能な回転速度にまで急減速する。このため、船を急速停止するクラッシュアスターン操縦モードに入ってから短時間のうちに船を後進操縦に移行させることができ、この間の船の惰力航走距離を大幅に短縮することができる。従ってこの間の船の衝突の危険を大きく回避できるほか、危険回避のための操船者にかかる負担を著しく軽減することができる。
【００４５】
なお、推進プロペラの逆転運転を開始してから、船が慣性前進状態から停止に至った時点でオートパイロット操舵装置１のクラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃを制御系から切り離し、普通、手動舵輪操舵系１ｂに切り替えて、左右舷舵３ｐ、３ｓの制御に移行させる。
【００４６】
図５は本発明の他の実施の形態を示すものである。図５において、クラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃには、主機関操縦システム８からの信号ラインが接続されており、クラッシュアスターン操縦モードに入ったときに、主機関への燃料供給遮断の信号ＩＣＡおよび推進プロペラの逆転運転を開始してから一定時間経過後にそのことを発信する信号ＩＰＲが主機関操縦システム８から信号ラインを通してクラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃに入力される。
【００４７】
上記した構成により、船がクラッシュアスターン操縦モードになれば信号ＩＣＡを受けてリレーＲＹにより自動操舵系１ａあるいは手動舵輪操舵系１ｂから左舷制御増幅器５ｐおよび右舷制御増幅器５ｓへの入力信号を自動的に遮断し、左右舷制御増幅器５ｐ、５ｓをクラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃの制御支配下に移行させる。以後は先の操作例３と同様にして、左右舷舵３ｐ、３ｓをそれぞれ取舵、面舵一杯に転舵して船の惰力前進に対する制動力を与え、船が後進操縦モード、すなわち推進プロペラの逆転運転に移行して一定時間後に船の前進が止まれば、信号ＩＰＲを受けて自動的にオートパイロット操舵装置１のクラッシュアスターン舵角制御演算器１ｃでの制御を遮断し、手動舵輪操舵系１ｂでの制御に移行する。
【００４８】
次に、船の減速航行を行う場合の作用を説明する。
（操作例４）
船をディーゼル主機関の許容最低回転数（デッドスロー）に相当する速力以下の速力に減速させる場合、先ず、直進の場合について説明すると、オートパイロット操舵装置１の手動舵輪操舵系１ｂの舵輪１ｂ′は中立位置に置いて、ブレーキ力制御系１ｄのレバー１ｄ′を引く。そうすれば、左舷制御増幅器５ｐに対しては左舷舵３ｐを左舷方向にレバー１ｄ′の角度に応じた角度に転舵する制御信号を出し、右舷制御増幅器５ｓに対しては右舷舵３ｓを右舷方向に同じ角度に転舵する制御信号を出す。これら制御信号によってそれぞれ左右舷油圧ポンプユニット６ｐ、６ｓが作動し、舵角フィードバックが働いて、左右舷舵３ｐ、３ｓはそれぞれ外舷方向に同じ角度で、ブレーキ力制御系１ｄのレバー１ｄ′の角度に応じた大きさの舵角位置に保持される。
【００４９】
この状態では推進プロペラの後流により舵３ｐ、３ｓに同じ抗力が発生するから、推進プロペラによる前進推力は舵３ｐ、３ｓの抗力により減殺され、その分だけ船の速力を減少させることができる。二枚の舵３ｐ、３ｓに作用する抗力は同じ大きさであるから、また、各舵には揚力も発生するが、これら揚力は同じ大きさで反対方向であり、揚力同士で相殺されるから、いずれも船の直進に影響を及ぼさない。
【００５０】
減速の度合いを更に大きくするためには、ブレーキ力制御系１ｄのレバー１ｄ′を更に大きな角度まで引く。すると左右舷舵３ｐ、３ｓのそれぞれ外舷方向に同じ角度だけ転舵される角度が大きくなり、舵３ｐ、３ｓに発生する抗力が更に大きくなって、推進プロペラによる前進推力が更に大きく減殺され、船は更に大きく減速される。
【００５１】
この減速航行において船を旋回させる場合は、オートパイロット操舵装置１の手動舵輪操舵系１ｂの舵輪１ｂ′を旋回したい方向に、必要な旋回の程度に応じて回す。これにより、舵角制御演算器２は、ブレーキ力制御系１ｄからの信号δｊと手動舵輪操舵系１ｂからの信号δｉを関連づけて、船の減速を維持しつつ船尾に所定の横力を与えるような舵３ｐ、３ｓのそれぞれの舵角を演算し、左右舷舵角制御演算器２ｐ、２ｓにより左右舷舵３ｐ、３ｓをそれぞれの舵角になるように作動させる。
【００５２】
上記横力は二枚の舵３ｐ、３ｓの揚抗力特性、舵回転中心間距離、舵のバランス比などの因子により左右されるので、設計段階において予め、模型試験あるいはシミュレーション計算により、各舵角の組み合わせと横力および併せて縦力との関係を把握する必要がある。一実施例として、図６は、ブレーキ力制御系１ｄのレバー１ｄ′の操作角度と手動舵輪操舵系１ｂの舵輪１ｂ′の操作角度に対する各舵３ｐ、３ｓの作動角度との関係を示したものである。
【００５３】
図７〜図８は、船がバウスラスターを装備する場合について、本発明の他の実施の形態を示すものである。先に図１〜図６において説明した技術と基本的に同様の作用を行う部材については、同一番号を付して説明を省略する。
【００５４】
図７〜図８に示すように、オートパイロット操舵装置１には横移動制御系１ｅを設ける。横移動制御系１ｅは、その横移動制御用レバー１ｅ′により命令信号δｋが舵角制御演算器２に入力されると、演算により左右舷舵角制御演算器２ｐ、２ｓに対しては、左右舷舵３ｐ、３ｓを命令信号δｋの大きさと方向に応じた横推力を発生する舵角の組み合わせになるように命令信号を与え、それと同時にバウスラスター９に対して命令信号δｋの大きさと方向に応じた横推力を発生する運転になるように命令信号を与える。
【００５５】
従って、船尾部における左右舷舵３ｐ、３ｓに作用する横推力と船首部におけるバウスラスター９に作用する横推力とにより、船を横移動させることができる。
【００５６】
なお、この状態においてバウスラスター９のみを、あるいは舵３ｐ、３ｓのみを逆方向の横推力を発生させるような操作手段を加えることもできる。この場合、船をその場でスピン運動させることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、二枚舵を有する船舶において、オートパイロット操舵装置は、旋回あるいは回頭操縦時には、二枚の舵による推進プロペラ後流の偏流の相互干渉作用の影響を受けることなく効果的に舵力を発生させることができるように二枚の舵を制御でき、舵取機の必要作動角度範囲を小さくすることができる。また、船の急速停止（クラッシュアスターン）操縦時には、二枚の舵によって船の惰力前進に対する制動力を与えて船の停止に至るまでの航走距離を著しく短縮させることができる。また、主機関がディーゼル機関で推進プロペラが固定ピッチの場合でも、船速をディーゼル主機関の許容最低回転数（デッドスロー）に相当する速力以下の任意の船速に減速し、方向も制御することができる。さらに、バウスラスターを装備した船においては、オートパイロット操舵装置における１本の操作レバーで極めて容易に船の横移動操縦ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの回路説明図である。
【図２】同二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの操作例１における旋回操縦時の舵角命令信号と各舵の操舵量との関係を示す図である。
【図３】同二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの操縦スタンドの外形を示す鳥瞰図である。
【図４】同二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの操作例２による旋回操縦時の舵角命令信号と各舵の操舵量との関係を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態における二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの回路説明図である。
【図６】同二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの舵輪操作とブレーキ力制御レバー操作に対する舵の転舵位置の一実施例を示す説明図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態における二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの回路説明図である。
【図８】同二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの操縦スタンドの外形を示す鳥瞰図である。
【図９】従来の二枚舵を有する船舶の舵角制御システムの回路説明図である。
【符号の説明】
１　　　オートパイロット操舵装置
１′　　操縦スタンド
１ａ　　自動操舵系
１ｂ　　手動舵輪操舵系
１ｂ′　舵輪
１ｃ　　クラッシュアスターン舵角制御演算器
１ｄ　　ブレーキ力制御系
１ｄ′　レバー
１ｅ　　横移動制御系
１ｅ′　レバー
２　　　舵角制御演算器
２ｐ　　左舷舵角制御演算器
２ｓ　　右舷舵角制御演算器
３ｐ　　左舷舵
３ｓ　　右舷舵
４ｐ　　左舷舵取機
４ｓ　　右舷舵取機
５ｐ　　左舷制御増幅器
５ｓ　　右舷制御増幅器
６ｐ　　左舷油圧ポンプユニット
６ｓ　　右舷油圧ポンプユニット
７ｐ　　左舷フィードバック装置
７ｓ　　右舷フィードバック装置
８　　　主機関操縦システム
９　　　バウスラスター
ＰＢ　　急速停止押釦
ＲＹ　　リレー
δＭ　　外舷最大転舵角度
δＴ　　内舷最大転舵角度
δｉ　　舵角命令信号
δｊ　　ブレーキ制御信号
δｋ　　横移動制御信号
δｐ　　左舷制御信号
δｓ　　右舷制御信号
ＩＣＡ　　主機関燃料供給遮断信号
ＩＰＲ　　推進プロペラ逆転信号
δｆｐ　左舷舵角フィードバック信号
δｆｓ　右舷舵角フィードバック信号
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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