(57)【要約】【課題】船体後部に複数の推進機を備えた船舶において、当該船舶の流される速度及びその際の船首方位を任意の状態に制御可能な推進機制御装置、推進機制御装置制御プログラム、推進機制御装置制御方法及び航走制御装置を提供する。【解決手段】航走制御システム２００を、推進機制御装置４と、左舷船外機２と、右舷船外機３とを含んだ構成とし、推進機制御装置４を、電子スロットル弁制御部４０と、電子シフト制御部４１と、電子ステアリング制御部４２と、目標制御値演算部４３と、ＧＰＳ受信機４４とを含んだ構成とし、目標制御値演算部４３において、使用者により設定された目標値と、ＧＰＳ受信機４４からの検出値とに基づき、左舷船外機２及び右舷船外機３の目標値に応じたエンジン回転数及び操舵角度を算出するようにした。【選択図】      図２
2005319967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置であって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得手段と、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得手段と、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得手段と、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出手段と、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出手段と、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出手段と、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得手段と、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出手段と、
前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御手段と、を備えることを特徴とする推進機制御装置。
【請求項２】
前記幾何学的情報は、前記船舶後部から当該船舶の瞬間中心までの距離、前記中心線と左舷側及び右舷側にあるそれぞれの前記推進機との距離、及び、これら各距離に関係する数値のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の推進機制御装置。
【請求項３】
前記推進機は、内燃機関から成るエンジンを備え、
前記推進機制御手段は、スロットルバルブを有し、当該スロットルバルブの開度を制御することで前記内燃機関の吸入空気量を制御可能な吸入空気量制御部を備え、
前記目標制御値算出手段によって算出した前記目標推進力に基づき、左右それぞれの前記推進機の目標エンジン回転数を算出する目標エンジン回転数算出手段と、
前記目標エンジン回転数算出手段によって算出された前記目標エンジン回転数に基づき、左右それぞれの前記推進機における前記スロットルバルブの目標開度を算出する目標開度算出手段と、を備え、
前記推進力制御手段は、前記目標開度算出手段によって算出された前記目標開度に基づき、前記吸入空気量制御部により、前記内燃機関の吸入空気量を制御することで前記推進機の推進力を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の推進機制御装置。
【請求項４】
船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置を制御するためのプログラムであって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得手段、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得手段、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得手段、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出手段、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出手段、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出手段、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得手段、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出手段並びに、
前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御手段として実現される処理をコンピュータに実行させることを特徴とする推進機制御装置制御プログラム。
【請求項５】
船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置を制御するための方法であって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得ステップと、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得ステップと、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得ステップと、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出ステップと、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出ステップと、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出ステップと、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得ステップと、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出ステップと、
前記目標制御値算出ステップにおいて算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御ステップと、を含むことを特徴とする推進機制御装置制御方法。
【請求項６】
船舶の航走を制御する航走制御装置であって、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の推進機制御装置を備えたことを特徴とする航走制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の航走制御に係り、特に、船体後部に複数の推進機を備えた船舶の推進機を制御するのに好適な推進機制御装置、推進機制御装置制御プログラム、推進機制御装置制御方法及び航走制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶の操船を容易にするための方法として、船体の瞬間中心と複数の推進機の位置、及び、推進力の合成ベクトルの幾何学的関係を利用して、船首方位、又は、回頭速度を一定に保ったまま任意の方向に移動する方法が提案されている。この方法を用いると、例えば初心者には困難な離着岸が容易に行えるという効果がある。
提案された方法のほとんどは、船尾部に推進機を少なくとも１機備え、船首部や任意の位置にサイドスラスタと呼ばれる小型の推進機を複数取り付け、これらの幾何学的関係を利用して、推進力を適切に調整することによって、船首方位、又は、回頭速度を一定に保ったまま任意の方向に移動する方法である。
【０００３】
しかし、提案された手法を小型船舶に適用する場合は、サイドスラスタによるコストアップ、取り付け位置確保のための形状変更、航走時の抵抗増大による燃費悪化などのデメリットが大きい。
そこで、船尾部に左右２機の推進機を設け、それらの推進力を適切に調整することによって、船首方位、又は回頭速度を一定に保ったまま任意の方向に移動する方法が提案されている。これは船体の瞬間中心と左右の推進機の位置、および推進力の合成ベクトルの幾何学的関係を利用したものであり、上記したサイドスラスタによる方法のデメリットがなく、同様の効果を得ることが可能となる。
【０００４】
例えば、特許文献１では、左右２機の推進機が発生する推進力の合成ベクトルを適切に操作するための機構についての発明が開示されている。
また、従来、外洋の釣りではアンカーリングできないため「流し釣り」という手法が用いられている。「流し釣り」とは、船舶のエンジンをニュートラルにして、釣りたいポイントからゆっくり流されながら釣る方法である。そして、ある程度ポイントから離れたらエンジンを駆動してポイントまで船舶を移動し、再びエンジンをニュートラルにして流された状態にすることを繰り返す。流し釣りには、ゆっくり流され、且つ、船首はできるだけ風上を向くことが要求され、１軸ＩＢの遊漁船は「船体に本キール」及び「船尾にスパンカー」などを装備することで対応している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許２８１００８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２６０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これまで提案されてきた手法を船外機艇に応用する場合に、船外機艇にはキールもなく、船尾部に船外機があり、更に上部構造物が大きいために、アンカーリングできない海上でエンジンをニュートラルの状態にすると、他の構造の船舶と比べて早く流され、且つ船首が風下を向いてしまう。そのため、上記した流し釣りを行うのが困難であると共に、流し釣りをしている遊漁船等の他の船舶が密集しているような場所においては、他の船舶とは異なった動きをするため衝突や進行の妨げ等のトラブルが発生し易いといった問題がある。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に注目してなされたものであって、船体後部に複数の推進機を備えた船舶において、当該船舶の流される速度及びその際の船首方位を任意の状態に制御可能な推進機制御装置、推進機制御装置制御プログラム、推進機制御装置制御方法及び航走制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の推進機制御装置は、船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置であって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得手段と、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得手段と、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得手段と、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出手段と、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出手段と、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出手段と、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得手段と、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出手段と、
前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
このような構成であれば、目標進行方向情報取得手段によって、船舶の目標進行方向情報を取得することが可能であり、目標進行速度情報取得手段によって、船舶の目標進行速度情報を取得することが可能であり、目標船首方位情報取得手段によって、前記船舶の目標船首方位情報を取得することが可能であり、進行方向情報検出手段によって、現在の船舶の進行方向情報を検出することが可能であり、進行速度情報検出手段によって、現在の船舶の進行速度情報を検出することが可能であり、船首方位情報検出手段によって、現在の船舶の船首方位情報を検出することが可能であり、幾何学情報取得手段によって、前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得することが可能であり、目標制御値算出手段によって、前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出することが可能であり、推進機制御手段によって、前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御することが可能である。
【０００８】
従って、船舶を、目標表の船首方位に向けた状態で目標の進行方向に目標の進行速度で進行させることが可能となり、他の船舶の流される速度及び方向に合わせて自船舶を進行させることができるので船舶の密集地帯においても流し釣り等を行うことができるという効果が得られる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の推進機制御装置において、前記幾何学的情報は、前記船舶後部から当該船舶の瞬間中心までの距離、前記中心線と左舷側及び右舷側にあるそれぞれの前記推進機との距離、及び、これら各距離に関係する数値のうち少なくとも１つを含むことを特徴としている。
このような構成であれば、船舶の旋回動作及び並行移動を行うのに適切な推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出することができるという効果が得られる。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の推進機制御装置において、前記推進機は、内燃機関から成るエンジンを備え、
前記推進機制御手段は、スロットルバルブを有し、当該スロットルバルブの開度を制御することで前記内燃機関の吸入空気量を制御可能な吸入空気量制御部を備え、
前記目標制御値算出手段によって算出した前記目標推進力に基づき、左右それぞれの前記推進機の目標エンジン回転数を算出する目標エンジン回転数算出手段と、
前記目標エンジン回転数算出手段によって算出された前記目標エンジン回転数に基づき、左右それぞれの前記推進機における前記スロットルバルブの目標開度を算出する目標開度算出手段と、を備え、
前記推進力制御手段は、前記目標開度算出手段によって算出された前記目標開度に基づき、前記吸入空気量制御部により、前記内燃機関の吸入空気量を制御することで前記推進機の推進力を制御することを特徴としている。
【００１１】
このような構成であれば、吸入空気量制御部によって、スロットルバルブの開度を制御することで前記内燃機関の吸入空気量を制御することが可能であり、目標エンジン回転数算出手段によって、前記目標制御値算出手段によって算出した前記目標推進力に基づき、左右それぞれの前記推進機の目標エンジン回転数を算出することが可能であり、目標開度算出手段によって、前記目標エンジン回転数算出手段によって算出された前記目標エンジン回転数に基づき、左右それぞれの前記推進機における前記スロットルバルブの目標開度を算出することが可能であり、前記推進力制御手段は、前記目標開度算出手段によって算出された前記目標開度に基づき、前記吸入空気量制御部により、前記内燃機関の吸入空気量を制御することで前記推進機の推進力を制御することが可能である。
従って、目標エンジン回転数から算出されるスロットルバルブの開度を制御することで、簡易に推進機の推進力制御を行うことができるという効果が得られる。
【００１２】
一方、請求項４記載の推進機制御装置制御プログラムは、船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置を制御するためのプログラムであって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得手段、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得手段、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得手段、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出手段、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出手段、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出手段、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得手段、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出手段並びに、
前記目標制御値算出手段によって算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御手段として実現される処理をコンピュータに実行させることを特徴としている。
ここで、本発明は、請求項１記載の推進機制御装置を制御するためのプログラムであり、請求項１記載の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
【００１３】
一方、請求項５記載の推進機制御装置制御方法は、船体の後部左舷側及び後部右舷側に、それぞれ推進機を備えた船舶における前記推進機を制御する推進機制御装置を制御するための方法であって、
前記船舶の目標進行方向情報を取得する目標進行方向情報取得ステップと、
前記船舶の目標進行速度情報を取得する目標進行速度情報取得ステップと、
前記船舶の目標船首方位情報を取得する目標船首方位情報取得ステップと、
現在の船舶の進行方向情報を検出する進行方向情報検出ステップと、
現在の船舶の進行速度情報を検出する進行速度情報検出ステップと、
現在の船舶の船首方位情報を検出する船首方位情報検出ステップと、
前記船体及び前記推進機の幾何学的情報を取得する幾何学情報取得ステップと、
前記目標進行方向情報、前記目標進行速度情報、前記目標船首方位情報、前記進行方向情報、前記進行速度情報、前記船首方位情報及び前記幾何学的情報に基づき、前記船舶が、当該船舶の船首方位を前記目標船首方位に向けた状態で前記目標進行方向に前記目標進行速度で進行するように前記推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出する目標制御値算出ステップと、
前記目標制御値算出ステップにおいて算出された前記目標推進力及び前記目標操舵角度に基づき前記推進機を制御する推進機制御ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、請求項１記載の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
【００１４】
一方、請求項６記載の航走制御装置は、船舶の航走を制御する航走制御装置であって、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の推進機制御装置を備えたことを特徴としている。
つまり、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の推進機制御装置を備えているので、上記した請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の推進機制御装置の作用効果を有する航走制御装置の実現が可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る請求項１記載の推進機制御装置によれば、船舶を、目標表の船首方位に向けた状態で目標の進行方向に目標の進行速度で進行させることが可能となり、他の船舶の流される速度及び方向に合わせて自船舶を進行させることができるので船舶の密集地帯においても流し釣り等を行うことができるという効果が得られる。
また、請求項２記載の推進機制御装置によれば、請求項１の前記効果に加え、船舶の旋回動作及び並行移動を行うのに適切な推進機の目標推進力及び目標操舵角度を算出することができるという効果が得られる。
【００１６】
また、請求項３記載の推進機制御装置によれば、請求項１又は請求項２の前記効果に加え、目標エンジン回転数から算出されるスロットルバルブの開度を制御することで、簡易に推進機の推進力制御を行うことができるという効果が得られる。
また、請求項４記載の推進機制御装置制御プログラムによれば、上記請求項１の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
また、請求項５記載の推進力制御方法によれば、上記請求項１の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
また、請求項６記載の航走制御装置は、上記請求項１乃至請求項３のいずれか１の推進機制御装置を備えたものであり、前記請求項１乃至請求項３のいずれか１の推進機制御装置と同等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１〜図１２は、本発明に係る推進機制御装置を搭載した航走制御装置を船外機艇に適用した場合の実施の形態を示す図である。図１（ａ）は、船外機艇における船体と船外機との幾何学的関係を示す図であり、（ｂ）は、船外機艇の並行移動方向の一例を示す図である。まず、船体と船外機との幾何学的関係を図１（ａ）に基づき説明する。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、船外機艇１００は、船体１と、左舷船外機２と、右舷船外機３と、推進機制御装置４と、を含んだ構成となっている。
船首及び船尾を通り且つ船体１を縦方向（左舷側及び右舷側）に２分する中心線をＸ軸、当該Ｘ軸と直交する船体１におけるトランサムの延長線をＹ軸とする。
船体の瞬間中心をＧとして、当該Ｇから船外機のプロペラ位置までの距離をＬとし、左舷船外機２及び右舷船外機３の中心間距離の絶対値をＢとする。
【００１９】
瞬間中心Ｇの運動方向とＸ軸のなす角度をβとする。
左舷船外機２の推進力の大きさを表す始点（Ｙ，Ｘ）＝（０，Ｂ／２）のベクトルをＶｌ、右舷船外機３の推進力の大きさを表す始点（Ｙ，Ｘ）＝（０，−Ｂ／２）のベクトルをＶｒとする。Ｖｌ、ＶｒとＸ軸のなす角をそれぞれδＬ、δＲとする。このとき、Ｖｌ、Ｖｒの作用線の交点がＧの場合は、δＬ＝−δＲ＝ｔａｎ-1（Ｂ／２Ｌ）となる。
つまり、本実施の形態において、推進機制御装置４は、図１（ａ）に示すように、左舷船外機２の推進力ベクトルＶｌと、右舷船外機３の推進力ベクトルＶｒとの作用線の交点を瞬間中心Ｇに一致させ、その合成ベクトルＶｇにより、例えば、図１（ｂ）に示すように、船体１の右舷側角度βの方向に船外機艇１００を並行移動させるための推進力を算出する。
【００２０】
以下、船外機艇１００の並行移動制御について、図２〜図５に基づき説明する。図２は、本発明に係る推進機制御装置４並びに左舷船外機２及び右舷船外機３から構成される航走制御システム２００の詳細構成を示すブロック図である。また、図３は、設定目標値と現在の船体運動との関係を示す図であり、図４は、船外機艇１００の進行方向と旋回角度との関係を示す図である。また、図５（ａ）は、第１〜第４象限に分割された船外機艇１００の進行方向（船首方位を基準とした角度）を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）における各象限毎の進行方向の設定目標値に対する船外機艇１００の動作パターンを示す図である。
【００２１】
図２に示すように、航走制御システム２００は、推進機制御装置４と、左舷船外機２と、右舷船外機３とを含んだ構成となっている。
推進機制御装置４は、電子スロットル弁制御部４０と、電子シフト制御部４１と、電子ステアリング制御部４２と、目標制御値演算部４３と、ＧＰＳ受信機４４とを含んだ構成となっている。
電子スロットル弁制御部４０は、目標制御値演算部４３からの左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬ及び右舷船外機３のエンジン回転数ＮＲに基づき、左舷船外機２及び右舷船外機３のそれぞれの電子スロットル弁開度を算出し、当該算出した電子スロットル弁開度と一致するように左舷船外機２及び右舷船外機３の電子スロットル弁装置をそれぞれ制御する。
【００２２】
電子シフト制御部４１は、目標制御値演算部４３からの左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬ及び右舷船外機３のエンジン回転数ＮＲに基づき、左舷船外機２及び右舷船外機３のそれぞれの電子シフト位置を算出し、当該算出した電子シフト位置と一致するように左舷船外機２及び右舷船外機３の電子シフト装置を制御する。本実施の形態において、電子シフト位置は、ルールテーブルとして構成されており、このルールテーブルは、エンジン回転数ＮＬ及びＮＲの符号や入力装置の入力情報などの条件に応じて電子シフト位置（前進、ニュートラル、後進）を出力するものである。
【００２３】
電子ステアリング制御部４２は、目標制御値演算部４３からの左舷船外機２の操舵角度δＬ及び右舷船外機３の操舵角度δＲに基づき、左舷船外機２及び右舷船外機３のそれぞれの電子ステアリング角度を算出し、当該算出した電子ステアリング角度と一致するように左舷船外機２及び右舷船外機３の電子ステアリング装置をそれぞれ制御する。
【００２４】
目標制御値演算部４３は、使用者によって設定された目標進行速度Ｓｙ［ｋｎｏｔ］、目標進行方向Ｓｚ［°］及び目標船首方位ψ０［°］、ＧＰＳ受信機４４によって検出された船外機艇１００の現在の進行速度Ｇｙ［ｋｎｏｔ］、現在の進行方向Ｇｚ［°］及び現在の船首方位ψ［°］、並びに上記した船体１と船外機との幾何学的情報とに基づき、船外機艇１００が目標進行速度Ｓｙで目標進行方向Ｓｚに船首を目標船首方位ψ０に向けた状態で進行するように、左舷船外機２及び右舷船外機３のエンジン回転数ＮＬ及びＮＲ並びに操舵角度δＬ及びδＲを算出する。
【００２５】
ＧＰＳ受信機４４は、上空約２万［ｋｍ］を周回する２４個のＧＰＳ衛星（６軌道面に４個ずつ配置）と、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局と、測位を行うための利用者の受信機とを含んで構成される公知のＧＰＳ（Global Positioning System）における衛星からの電波を受信する受信機である。本実施の形態においては、４個以上のＧＰＳ衛星からの距離を同時に知ることにより、船外機艇１００の位置、進行方向、進行速度等を決定する。ここで、ＧＰＳ衛星からの受信電波に基づき決定された進行方向及び進行速度の情報は、目標制御値演算部４３に入力される。更に、本実施の形態において、ＧＰＳ受信機４４は、方位センサ（ここでは、ジャイロセンサ）を搭載しており、これにより船外機艇１００の船首方位を検出する。検出された船首方位情報は目標制御値演算部４３に入力される。
【００２６】
左舷船外機２は、推進力調整装置としての電子スロットル弁装置２ａと、推進力方向調整装置としての電子シフト装置２ｂと、操舵角調整装置としての電子ステアリング装置２ｃとを含んだ構成となっている。本実施の形態においては、電子スロットル弁装置２ａによって、図示しない内燃機関への吸入空気量を調整することによりエンジン回転数を調整し、プロペラの回転数を制御する構成となっている。また、本実施の形態においては、プロペラとして可変ピッチプロペラを用いており、プロペラのピッチを調整することにより推進方向（前進方向又は後進方向）を調整することが可能となっている。以下、右舷船外機３においても同じである。
【００２７】
右舷船外機３は、推進力調整装置としての電子スロットル弁装置３ａと、推進力方向調整装置としての電子シフト装置３ｂと、操舵角調整装置としての電子ステアリング装置３ｃとを含んだ構成となっている。つまり、本実施の形態においては、内燃機関から成るエンジンを備えた構成となっている。本実施の形態においては、電子スロットル弁装置３ａによって、図示しない内燃機関への吸入空気量を調整することによりエンジン回転数を調整し、プロペラの回転数を制御する構成となっている。
【００２８】
ここで、本実施の形態において、航走制御装置２００は、図示しないが、上記各部を制御するためのプログラムの記憶された記憶媒体と、このプログラムを実行するためのＣＰＵと、プログラムの実行に必要なデータを記憶するＲＡＭとを備えている。
ここで、記憶媒体とは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記憶媒体、ＦＤ、ＨＤ等の磁気記憶型記憶媒体、ＣＤ、ＣＤＶ、ＬＤ、ＤＶＤ等の光学的読取方式記憶媒体、ＭＯ等の磁気記憶型／光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であれば、あらゆる記憶媒体を含むものである。
【００２９】
まず、使用者は上記したＬとＢとを事前に計測し、目標制御値演算部４３の備える図示しない記憶媒体に記憶する。これは、船体１と上記左舷船外機２及び右舷船外機３のそれぞれの取り付け位置が決まった時点で１度実施すればよい。
次に、使用者は、目標進行速度Ｓｙ、目標進行方向Ｓｚ及び目標船首方位ψ０の設定を行う。設定方法は、専用の入力装置、例えばジョイスティックやダイヤルなどを使用しても良いし、キーボードから数値を入力するようにしても良い。なお、設定された各目標値は、推進機制御装置４に入力される。
【００３０】
そして、推進機制御装置４は、Ｓｙ、Ｓｚ及びψ０が入力されると、次に、ＧＰＳ受信機４４から、船外機艇１００の現在の進行速度Ｇｙ、現在の進行方向Ｇｚ及び現在の船首方位ψを取得する。更に、これらＳｙ、Ｓｚ、ψ０、Ｇｙ、Ｇｚ、ψ並びに記憶媒体に記憶されたＢ及びＬに基づき、使用者の設定した上記目標値と一致した状態で船外機艇１００を進行させるための、左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬ及び操舵角度δＬ、並びに、右舷船外機３のエンジン回転数ＮＲ及び操舵角度δＲを算出する。算出されたＮＬ及びＮＲは、電子スロットル制御部４０及び電子シフト制御部４１にそれぞれ入力され、一方、算出された操舵角度δＬ及びδＲは電子ステアリング制御部４２に入力される。
【００３１】
ここで、Ｓｙ、Ｓｚ、ψ０、Ｇｙ、Ｇｚ及びψの関係は、例えば、図３（ａ）に示すようになる。この場合は、図３（ａ）中の実線矢印３０ａが現在の船首方位ψを示し、図３（ａ）中の点線矢印３０ｂが目標船首方位ψ０を示す。更に、図３（ａ）中の実線矢印３１ａが現在の進行速度Ｇｙ及び進行方向Ｇｚを示し、図３（ａ）中の点線矢印３１ｂが目標進行速度Ｓｙ及び目標進行方向Ｓｚを示す。ここで、実線矢印３１ａ及び３１ｂの長さが速度の大きさとなる。従って、推進機制御装置４においては、船外機艇１００の現在の船首方位ψを目標船首方位ψ０に向け、船外機艇１００の現在の進行方向Ｇｚを目標進行方向Ｓｚにし且つ進行速度Ｇｙを目標進行速度Ｓｙにするために、左舷船外機２及び右舷船外機３の、推進力（本実施の形態においてはエンジン回転数ＮＬ及びＮＲ）、推進方向（＋，−の符号）、操舵角度（δＬ及びδＲ）及び操舵方向（＋，−の符号）を決定する。
【００３２】
これにより、電子スロットル制御部４０においては目標電子スロットル弁開度が算出され、電子シフト制御部４１においては目標電子シフト位置が算出され、電子ステアリング制御部４２においては目標電子ステアリング角度が算出される。
このようにして、目標電子スロットル弁開度、目標電子シフト位置及び目標電子ステアリング角度が算出されると、電子スロットル弁装置２ａ及び３ａは、算出された目標電子スロットル弁開度に一致するように制御され、目標電子シフト装置２ｂ及び３ｂは、算出された目標電子シフト位置に一致するように制御され、電子ステアリング装置２ｃ及び３ｃは、算出された目標電子ステアリング角度に一致するように制御される。
【００３３】
以下に、目標エンジン回転数設定の具体的なアルゴリズムについて述べる。
船外機の操舵角度がａ０［°］であるときに、船外機艇１００の進行方向におけるＸ軸方向成分Ｘ及びＹ軸方向成分Ｙは、下式（１）、（２）で表せる。
Ｘ＝ＮＬ・ｃｏｓａ０＋ＮＲ・ｃｏｓａ０                          ・・・（１）
Ｙ＝ＮＬ・ｓｉｎａ０−ＮＲ・ｓｉｎａ０                          ・・・（２）
ここで、本実施の形態においては、推力方向を瞬間中心Ｇに一致させるため、ａ０＝−δＬ０＝δＲ０の関係となる。
【００３４】
船外機艇１００の並行移動時のＸ軸と並行移動方向との成す角度をβ［°］とすると、上式（１）、（２）よりｔａｎβは下式（３）で表せる。
ｔａｎβ＝Ｙ／Ｘ＝（ＮＬ−ＮＲ）ｓｉｎａ０／（ＮＬ＋ＮＲ）ｃｏｓａ０＝｛（ＮＬ−ＮＲ）／（ＮＬ＋ＮＲ）｝・ｔａｎａ０                            ・・・（３）
ここで、上記した船体１と船外機との幾何学的関係より、ｔａｎａ０＝Ｂ／２Ｌとなるので、上式（３）は、下式（４）で表すことができる。
ｔａｎβ＝｛（ＮＬ−ＮＲ）／（ＮＬ＋ＮＲ）｝・Ｂ／２Ｌ          ・・・（４）
【００３５】
また、目標値Ｓｙ及びＳｚと、ＧＰＳ受信機４４からのＧｙ及びＧｚとから、船外機艇１００に目標値に応じた運動をさせるために必要な推進力のＸ方向成分ｘと、Ｙ方向成分ｙは、下式（５）、（６）で表せる。
ｘ＝Ｓｙ・ｃｏｓＳｚ−Ｇｙ・ｃｏｓＧｚ                          ・・・（５）
ｙ＝Ｓｙ・ｓｉｎＳｚ−Ｇｙ・ｓｉｎＧｚ                          ・・・（６）
上式（５）、（６）より、本実施の形態おける目標値（Ｓｙ，Ｓｚ）と現在の船外機艇１００の運動（Ｇｙ，Ｇｚ）との関係を、下式（７）、（８）によって、ジョイスティックの指示値（Ｊｙ，Ｊｚ）に変換する。
Ｊｙ＝｛（ｘ2＋ｙ2）｝1/2                                         ・・・（７）
Ｊｚ＝ｔａｎ-1（ｙ／ｘ）−ψ                                     ・・・（８）
【００３６】
ここで、ＮＲ＝ｋＮＬの関係が成り立つとすると、上式（４）は下式（９）と表すことができる。
ｔａｎβ＝ｔａｎＪｚ＝｛（１−ｋ）／（１＋ｋ）｝・ｔａｎａ０＝｛（１−ｋ）／（１＋ｋ）｝・Ｂ／２Ｌ                                            ・・・（９）
更に、Ｊｚ＝βとすると、上式（９）より、ｋは下式（１０）で表すことができる。
ｋ＝（Ｂ／２Ｌ−ｔａｎＪｚ）／（Ｂ／２Ｌ＋ｔａｎＪｚ）          ・・・（１０）
つまり、左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬが決まれば、上式（１０）より右舷船外機３のエンジン回転数ＮＲが求まる。
【００３７】
ここで、船外機艇１００の並行移動時のＸ軸と並行移動方向との成す角度β［°］は、図５（ａ）に示すように、船外機艇１００の瞬間中心を中心点とした円における、船首方向の＋軸との交点を始点０°及び船尾方向の−軸との交点を終点（１８０°及び−１８０°）とした場合に、船外機艇１００の進行方向が、０〜９０°の範囲（第１象限）においては、β＝ｔａｎ-1｛｜Ｙ｜／｜Ｘ｜｝となり、０〜−９０°の範囲（第２象限）においては、β＝−ｔａｎ-1｛｜Ｙ｜／｜Ｘ｜｝となり、−９０°〜−１８０°の範囲（第３象限）においては、β＝−｛１８０−ｔａｎ-1｛｜Ｙ｜／｜Ｘ｜｝｝となり、９０°〜１８０°の範囲（第４象限）においては、β＝１８０−ｔａｎ-1｛｜Ｙ｜／｜Ｘ｜｝となる。ここで、本実施の形態において、船外機艇１００の進行方向を、左舷側方向については半時計回りに０〜−１８０°で表し、一方、右舷側方向については時計回りに０〜１８０°で表している。
【００３８】
更に、船外機艇１００の進行方向に応じた角度を、図５（ａ）に示すように、第１〜第４象限（図５（ａ）中のＩ〜ＩＶ）に分割すると、各象限毎の船外機艇１００の動作パターンは、図５（ｂ）に示すようになる。つまり、Ｊｚ値の符号と、ψ−ψ０の符号とによって船外機艇１００の大まかな動作パターンは、図５（ｂ）に示す、各象限毎に２パターン（右旋回、左旋回）の計８パターンとなる。ここで、Ｊｚは、図５（ａ）のＹ軸について、ジョイスティックを左舷方向に操作するときに符号が−になり、右舷方向に操作するときに＋となる。
【００３９】
例えば、図３に示す例では、船外機艇１００を右舷方向に移動することになるので、ジョイスティックを右舷方向に操作することになるのでＪｚの符号は＋となり、且つ、第１象限（図５（ａ）中のＩ）の方向に船外機艇１００を進行させることになるので、船外機艇１００の動作パターンは、図５（ｂ）における５０ａとなる。更に、ψ−ψ０の符号は−となるので、５０ａの右側のパターンとなる。つまり、左舷船外機２の操舵角度δＬが−となるので、プロペラを現在の角度よりも左斜め後方側に向けることになり、一方、右舷船外機３の操舵角δＲが＋となるのでプロペラを現在の角度よりも右斜め後方側に向けることになる。更に、左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬが「大」及び推進方向が「＋」となっており、且つ右舷船外機３のエンジン回転数ＮＲが「小」及び推進方向が「−」となっているので、左右の船外機はハの字に大きく開いた状態で、左舷船外機２が船外機艇１００を前進方向に進ませる大きな推進力を発生し、一方、右舷船外機３が船外機艇１００を後進方向に進ませる小さな推進力を発生することになる。従って、船外機艇１００は、船首方向を左旋回させながら第１象限の目標進行方向に向けて進行することになる。
【００４０】
本実施の形態においては、上記第１象限〜第４象限おいて、第１象限及び第４象限においては、下式（１１）〜（１３）に従って指示エンジン回転数及び操舵角度を算出し、第２象限及び第３象限においては、下式（１４）〜（１６）に従って指示エンジン回転数及び操舵角度を算出する。
ＮＬ＝Ｊｙ×ＦＲ０９００×｛１−（１−（Ｊｙ／ＰＹＪＭＡＸ））PR09MM｝PR09NN
・・・（１１）
δＬ＝−δＲ＝−（Ｃ１×（ψ−ψ０）＋ａ０                      ・・・（１２）
ＮＲ＝ｋ・ＮＬ                                                  ・・・（１３）
ＮＲ＝Ｊｙ×ＦＲ０９００×｛１−（１−（Ｊｙ／ＰＹＪＭＡＸ））PR09MM｝PR09NN
・・・（１４）
δＬ＝−δＲ＝（Ｃ１×（ψ−ψ０）＋ａ０                        ・・・（１５）
ＮＬ＝ｋ・ＮＲ                                                  ・・・（１６）
【００４１】
但し、ＰＪＹＭＡＸはジョイスティックの最大倒れ角度であり、ＦＲ０９００は船外機のエンジン特性に応じて決定されるパラメータであり、Ｃ１は船体１及び船外機のエンジン特性により決定される係数であり、ＰＲ０９ＭＭ及びＰＲ０９ＮＮはＪｙとエンジン回転数との関係を決めるためのパラメータである。
【００４２】
更に、図６に基づき、推進機制御装置４の動作処理の流れを説明する。図６は、推進機制御装置４の動作処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、まずステップＳ１００に移行し、目標制御値演算部４３において、使用者によって設定された目標進行速度Ｓｙを確認してステップＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２では、目標制御値演算部４３において、使用者によって設定された目標進行方向Ｓｚを確認してステップＳ１０４に移行する。
【００４３】
ステップＳ１０４では、左舷船外機２及び右舷船外機３の指示エンジン回転数及び操舵角度を計算してステップＳ１０６に移行する。ここで、目標制御値演算部４３は、計算結果のエンジン回転数ＮＬ及びＮＲを電子スロットル制御部４０及び電子シフト制御部４１に入力し、操舵角度δＬ及びδＲを電子ステアリング制御部４２に入力する。
ステップＳ１０６では、電子スロットル制御部４０において、左舷船外機２の電子スロットル弁装置２ａに電子スロットル弁開度を指示し、電子シフト制御部４１において、電子シフト装置２ｂにシフト位置を指示してステップＳ１０８に移行する。
【００４４】
ステップＳ１０８では、電子スロットル制御部４０において、右舷船外機３の電子スロットル弁装置３ａに電子スロットル弁開度を指示し、電子シフト制御部４１において、電子シフト装置３ｂにシフト位置を指示してステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０では、電子ステアリング制御部４２において、左舷船外機２の電子ステアリング装置２ｃに操舵角度δＬを指示してステップＳ１１２に移行する。
【００４５】
ステップＳ１１２では、電子ステアリング制御部４２において、右舷船外機３の電子ステアリング装置３ｃに操舵角度δＲを指示してステップＳ１００に移行する。
上記ステップＳ１００〜ステップＳ１１２の処理は、所定周期（例えば、０．１秒周期）で繰り返し行われる。これにより、フィードバック制御が行われることになり、やがて、船外機艇１００は、設定目標値に応じた動作をするようになる。
【００４６】
更に、図７に基づき、推進機制御装置４の目標制御値演算部４３における上記ステップＳ１０４の指示エンジン回転数及び操舵角度の算出処理の流れを説明する。図７は、指示エンジン回転数及び操舵角度の算出処理を示すフローチャートである。
図７に示すように、まずステップＳ２００に移行し、ＧＰＳ受信機４４から船外機艇１００の現在の進行方向、現在の進行速度及び現在の船首方位の情報を取得してステップＳ２０２に移行する。
【００４７】
ステップＳ２０２では、ステップＳ１００で取得した情報に基づき、船外機艇１００の船体運動を確認してステップＳ２０４に移行する。
ステップＳ２０４では、目標進行方向のジョイスティックへの指示値Ｊｚが０よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合(Yes)はステップＳ２０６に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ２１６に移行する。ここで、ステップＳ２０４におけるＪｚの判定は、図５（ａ）に示すＹ軸方向への指示値に対して行われ、本実施の形態において、Ｊｚの符号は、船外機艇１００を右舷方向に進行させる場合は「＋」となり、一方、左舷方向に進行させる場合は「−」となる。
【００４８】
ステップＳ２０６に移行した場合は、船外機艇１００の進行方向を右舷方向として、エンジンの指示回転数を計算してステップＳ２０８に移行する。
ステップＳ２０８では、左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬに主回転数ＮＭを設定してステップＳ２１０に移行する。ここで、主回転数ＮＭについては後述する。
ステップＳ２１０では、右舷船外機３のエンジン回転数ＮＲに副回転数ＮＳを設定してステップＳ２１２に移行する。ここで、副回転数ＮＳについては後述する。
ステップＳ２１２では、左舷船外機２の操舵角度δＬを計算してステップＳ２１４に移行する。
ステップＳ２１４では、上記船体１と船外機との幾何学的関係から右舷船外機３の操舵角度δＲを計算して処理を終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ２０４において、Ｊｚが０より大きくなくステップＳ２１６に移行した場合は、船外機艇１００の進行方向を左舷方向としてエンジンの指示回転数を計算してステップＳ２１８に移行する。
ステップＳ２１８では、右舷船外機３のエンジン回転数ＮＲに主回転数ＮＭを設定してステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２２０では、左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬに副回転数ＮＳを設定してステップＳ２１２に移行する。
【００５０】
更に、図８に基づき、推進機制御装置４の目標制御値演算部４３における上記ステップＳ２０６及びステップＳ２１６の指示エンジン回転数の算出処理の流れを説明する。図８は、指示エンジン回転数の算出処理を示すフローチャートである。
図８に示すように、まずステップＳ３００に移行し、ジョイスティックへの指示値Ｊｚに対応したエンジンの主指示回転数ＮＭを算出するためのパラメータＦＲ０９００を取得してステップＳ３０２に移行する。
【００５１】
ここで、パラメータＦＲ０９００の取得は、Ｊｚを入力することにより、この入力されたＪｚに対応するパラメータ値をデータテーブルから読み出すことで行われる。このデータテーブルは、図示しない記憶媒体に記憶されている。本実施の形態においては、船外機艇１００の進行方向の範囲０〜１８０°（左舷側及び右舷側共通）に対して１５°刻みに値が設定されている。また、このパラメータＦＲ０９００は、船外機のエンジン特性に基づいて決定される値であり、このパラメータによりジョイスティックの傾き角度に対する船外機艇１００の進行速度を、ジョイスティックの各傾き方向に対して一定となるように設定する。ここで、図９は、パラメータＦＲ０９００のイメージを示す図である。つまり、図９に示すように、船外機艇１００の進行方向の要素に横方向への要素が多いほどエンジン回転数が高くなるようなパラメータＦＲ０９００を設定する。この場合は、真横移動時にパラメータＦＲ０９００が最大値となり、一方、前進及び後進方向である場合は最小値となる。従って、図９の点線に示すように、パラメータＦＲ０９００は、Ｊｚに対して楕円形となる。
【００５２】
ステップＳ３０２では、上式（１１）又は上式（１４）に従って、主回転数ＮＭを計算してステップＳ３０４に移行する。ここで、ＮＭは下式（１７）から求める。
ＮＭ＝Ｊｙ×ＦＲ０９００×｛１−（１−（Ｊｙ／ＰＹＪＭＡＸ））PR09MM｝PR09NN                                                              ・・・（１７）
本実施の形態においては、上式（１７）のＪｙとしてエンジンの最大回転数ＰＮＥＭＡＸを用いる。
【００５３】
また、式（１１）及び式（１４）中にあるパラメータＰＲ０９ＭＭ及びＰＲ０９ＮＮは、上記したようにジョイスティックへの指示値Ｊｙとエンジン回転数との関係を決定するためのもので、これらの値によってＪｙとエンジン回転数との関係を２次曲線や直線などの関係にしたりすることができる。これにより、例えば、ジョイスティックを２／３の角度倒したときと全て倒したときとで速度を変わらなくするといったことが可能である。
【００５４】
また、上記主回転数ＮＭは、左右船外機のうち基準として選択された船外機のエンジン回転数である。本実施の形態においては、船外機艇１００の進行方向の範囲が上記第１象限及び第４象限に含まれるときに左舷船外機２を基準として選択し、一方、船外機艇１００の進行方向の範囲が上記第２象限及び第３象限に含まれるときに右舷船外機３を基準として選択する。
【００５５】
ステップＳ３０４では、上式（１０）及び図示しない記憶媒体に記憶したＢ及びＬの値に基づき、ｋを計算してステップＳ３０６に移行する。
ステップＳ３０６では、上式（１３）又は上式（１６）に従って、副回転数ＮＳを計算して処理を終了する。ここで、ＮＳは下式（１８）から求める。
ＮＳ＝ｋ・ＮＭ                                                  ・・・（１８）
また、上記副回転数ＮＳは基準として選択されなかった船外機のエンジン回転数である。
【００５６】
更に、図１０に基づき、推進機制御装置４の目標制御値演算部４３における上記ステップＳ２１２の左舷船外機２の操舵角度δＬの算出処理の流れを説明する。図１０は、左舷船外機２の操舵角度δＬの算出処理を示すフローチャートである。
図１０に示すように、まずステップＳ４００に移行し、Ｊｚが０よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合はステップＳ４０２に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ４１０に移行する。ここで、ステップＳ４００におけるＪｚの判定は、図５（ａ）に示すＸ軸への指示値に対して行われ、本実施の形態において、Ｊｚの符号は、船外機艇１００を前進方向（０〜９０°又は０〜−９０°）に進行させる場合は「＋」となり、一方、後進方向に進行させる場合は「−」となる。
【００５７】
ステップＳ４０２に移行した場合は、船外機艇１００の進行方向を船首方向と判断し、上式（１２）に基づき左舷船外機２の操舵角度δＬを計算してステップＳ４０４に移行する。
ステップＳ４０４では、ステップＳ４０２で計算したδＬが０°よりも小さいか否かを判定し、小さいと判定された場合(Yes)はステップＳ４０６に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ４０８に移行する。
【００５８】
ステップＳ４０６に移行した場合は、δＬに０°を設定して処理を終了する。
一方、ステップＳ４０８に移行した場合は、ステップＳ４０２の計算結果をそのままδＬとして設定して処理を終了する。
また、ステップＳ４００においてＪｚが０よりも小さくなくてステップＳ４１０に移行した場合は、船外機艇１００の進行方向を船尾方向と判断し、上式（１５）に基づき左舷船外機２の操舵角度δＬを計算してステップＳ４１２に移行する。
【００５９】
ステップＳ４１２では、ステップＳ４１０で計算したδＬが４５°よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合(Yes)はステップＳ４１４に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ４１６に移行する。
ステップＳ４１４に移行した場合は、δＬに４５°を設定して処理を終了する。
一方、ステップＳ４１６に移行した場合は、ステップＳ４１０の計算結果をそのままδＬとして設定して処理を終了する。
【００６０】
次に、図１１及び図１２に基づき、船外機艇１００を「流し釣り」に適用した場合の航走制御装置２００の具体的な動作を説明する。ここで、図１１は、流し釣りにおける船外機艇１００の動作を示す図であり、図１２は、Ｊｚに対応したパラメータＦＲ０９００のデータテーブルを示す図である。
まず、使用者は、図１１に示すように、船外機艇１００を操船してポイント３００を決定し、次いで、潮の流れや風向き且つポイント３００のある方向を考慮して目標船首方位ψ０＝０［°］を設定する。更に、使用者は、船外機艇１００をポイント３００から流す際の進行速度（目標進行速度Ｓｙ）及び進行方向（目標進行方向Ｓｚ）を設定する。
【００６１】
例えば、現在の船首方位ψ＝０［°］を基準に、船外機艇１００を１５０［°］の方向に速度５［ｋｎｏｔ］で進行させる場合を例として説明する。
推進機制御装置４は、まず、設定された目標進行速度Ｓｙ＝５［ｋｎｏｔ］を確認し（ステップＳ１００）、次いで、目標進行方向Ｓｚ＝１５０［°］を確認する（ステップＳ１０２）。そして、これら目標値に基づき、左舷船外機２及び右舷船外機３の指示回転数及び操舵角度を計算する（ステップＳ１０４）。
【００６２】
指示回転数の計算においては、まず、ＧＰＳ受信機４４から、現在の船外機艇１００の進行速度Ｇｙ＝１［ｋｎｏｔ］、進行方向Ｇｚ＝０［°］、船首方位ψ＝−３０［°］を取得する（ステップＳ２００）。これら取得したＧｙ、Ｇｚ及びψから現在の船体運動を確認する（ステップＳ２０２）。ここでは、取得した値により、上式（５）及び（６）よりｘ＝−５．３３、ｙ＝３．０を求め、この算出結果と上式（７）及び（８）とにより、Ｊｙ＝６．１２、Ｊｚ＝１を求める。そして、Ｊｚの値が０よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０４）、この場合は、０よりも大きいので進行方向を右舷方向（第４象限）として指示回転数を計算する（ステップＳ２０６）。ここで、Ｊｚは１であるので、左舷船外機２を基準として選択し、且つ、図１２に示すデータテーブルから、Ｊｚ＝０〜１５に対応するパラメータＰＲ０９００を読み出す（ステップＳ３００）。
【００６３】
更に、読み出したＰＲ０９００を用いて、上式（１７）より、左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬとなる主回転数ＮＭを算出する（ステップＳ３０２）。例えば、ＰＲ０９００＝５、ＰＲ０９ＭＭ＝ＰＲ０９ＮＮ＝１、ＰＪＹＭＡＸ＝７５［°］、ＰＮＥＭＡＸ＝３０００［ｒｐｍ］としてＮＭを算出すると、ＮＭ＝１０００［ｒｐｍ］となる。
次いで、上式（１０）及び図示しない記憶媒体に記憶されたＢ、Ｌより、ｋを算出（ステップＳ３０４）する。例えば、Ｂ＝１．５［ｍ］、Ｌ＝４．０［ｍ］とすると、Ｊｚ＝１より、ｋ＝０．８２９が算出される。そして、算出されたｋより、副回転数ＮＳを計算する（ステップＳ３０６）。例えば、上記算出結果を用いると、ＮＳ＝８２９［ｒｐｍ］が算出される。指示回転数が求まると、左舷船外機２のエンジン回転数ＮＬとして主回転数ＮＭを設定し（ステップＳ２０８）、更に、右舷船外機３のエンジン回転数ＮＲとして副回転数ＮＳを設定する。
【００６４】
次に、上式（１５）に基づき、左舷船外機２の操舵角度δＬを計算する（ステップＳ２１２）。δＬの計算においては、まず、船外機艇１００の進行方向からＪｚが０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４００）。ここでは、船外機艇１００を後進方向に進行させるのでＪｚは０よりも小さくなり、進行方向を船尾方向としてδＬを計算する（ステップＳ４１０）。例えば、Ｃ１＝１、ａ０＝１０．６２［°］とした場合に、上式（１５）より、δＬ＝−１０．６２［°］が算出される。更に、算出結果のδＬが４５°よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ４１２）、上記計算例の場合は小さいので、計算結果をそのままδＬとして設定する（ステップＳ４１６）。更に、δＬ＝−δＲとなるので、この関係式を用いてδＲ＝１０．６２［°］を計算する（ステップＳ２１４）。
【００６５】
上記したように、左舷船外機２及び右舷船外機３のエンジン回転数ＮＬ及びＮＲ、並びに操舵角度δＬ及びδＲが算出されると、左舷船外機２に左エンジン回転数ＮＬを指示し（ステップＳ１０６）、右舷船外機３に右エンジン回転数ＮＲを指示し、左舷船外機２に左操舵角度δＬを指示し、右舷船外機３に右操舵角度δＲを指示することにより、左右の船外機を制御して船外機艇１００を目標進行方向Ｓｚに、目標進行速度Ｓｙで目標船首方位ψを向いた状態で移動させる。
そして、一定距離を移動した後は、ポイント３００に戻り、新たに目標値を設定しなければ、上記同様の目標値に応じて左舷船外機２及び右舷船外機３を制御して船外機艇１００を目標進行方向Ｓｚに、目標進行速度Ｓｙで目標船首方位ψを向いた状態で移動させる。
【００６６】
以上、航走制御装置２００によって、使用者の設定した目標進行速度Ｓｙ、目標進行方向Ｓｚ及び目標船首方位ψ０、ＧＰＳ受信機４４によって検出された現在の船外機艇１００の進行速度Ｇｙ、進行方向Ｇｚ及び船首方位ψに基づき、船外機艇１００の船体１及び船外機の幾何学的関係を利用して、船外機艇１００を目標進行方向Ｓｚに、目標進行速度Ｓｙで目標船首方位ψを向いた状態で移動させるための、左舷船外機２及び右舷船外機３のエンジン回転数ＮＬ及びＮＲ、推進方向、左舷船外機２及び右舷船外機３の操舵角度δＬ及びδＲ、並びに操舵方向を算出し、当該算出結果を用いて左舷船外機２及び右舷船外機３を制御することが可能である。
【００６７】
上記実施の形態において、専用の入力装置、ジョイスティック、ダイヤル、キーボードなどによる、目標進行方向Ｓｚ、目標進行速度Ｓｙ及び目標船首方位ψの設定処理は、請求項１記載の目標進行方向情報取得手段、目標進行速度情報取得手段、目標船首方位情報取得手段に対応する。
また、上記実施の形態において、ＧＰＳ受信機４４による、船外機艇１００の現在の進行速度Ｇｙ、進行方向Ｇｚ及び船首方位ψの検出処理は、請求項１記載の進行方向情報検出手段、進行速度情報検出手段及び船首方位検出手段に対応する。
【００６８】
また、上記実施の形態において、目標制御値演算部４３は、請求項１又は請求項３記載の目標制御値算出手段に対応する。
また、上記実施の形態において、電子スロットル制御部４０、電子シフト制御部４１及び電子ステアリング制御部４１は、請求項１又は請求項３記載の推進機制御手段に対応する。
なお、上記実施の形態においては、左舷船外機２及び右舷船外機３の２機の船外機を備えた船外機艇１００を例として説明したが、船外機の数は２機に限らず、左右同数であれば４機や６機等のどのような数でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）は、船外機艇における船体と船外機との幾何学的関係を示す図であり、（ｂ）は、船外機艇の並行移動方向の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る推進機制御装置４並びに左舷船外機２及び右舷船外機３から構成される航走制御システム２００の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】設定目標値と現在の船体運動との関係を示す図である。
【図４】船外機艇１００の進行方向と旋回角度との関係を示す図である。
【図５】（ａ）は、第１〜第４象限に分割された船外機艇１００の進行方向（船首方位を基準とした角度）を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）における各象限毎の進行方向の設定目標値に対する船外機艇１００の動作パターンを示す図である。
【図６】推進機制御装置４の動作処理を示すフローチャートである。
【図７】指示エンジン回転数及び操舵角度の算出処理を示すフローチャートである。
【図８】指示エンジン回転数の算出処理を示すフローチャートである。
【図９】パラメータＦＲ０９００のイメージを示す図である。
【図１０】左舷船外機２の操舵角度δＬの算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】流し釣りにおける船外機艇１００の動作を示す図である。
【図１２】Ｊｚに対応したパラメータＦＲ０９００のデータテーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１                船体
２                左舷船外機
２ａ              電子スロットル弁装置
２ｂ              電子シフト装置
２ｃ              電子ステアリング装置
３                右舷船外機
３ａ              電子スロットル弁装置
３ｂ              電子シフト装置
３ｃ              電子ステアリング装置
４                推進機制御装置
４０              電子スロットル制御部
４１              電子シフト制御部
４２              電子ステアリング制御部
４３              目標制御値演算部
１００            船外機艇
２００            航走制御装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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