(57)【要約】【課題】本開示は、少なくとも４つの推進ユニット（２０，２２，２４，２６）を備えた船舶（１０）を制御する推進制御システム（３０）に関する。【解決手段】船舶（１０）は前後方向中心線（Ｌ）及び左右方向線（Ｔ）を備える。左右方向線（Ｔ）は前後方向中心線（Ｌ）に垂直な方向に延伸し且つ推進ユニットの最後部の操舵軸を通って延伸する。船舶（１０）は前後方向中心線（Ｌ）と左右方向線（Ｔ）とによって定義された４つの象限（Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ）を備え、第１（Ｉ）及び第２（ＩＩ）象限が前後方向中心線（Ｌ）の同じ側に位置する。左右揺及び船首揺の複合運動が所望されるとき、１つの推進ユニットのスラストは第２（Ｉ）象限の方に向けられ、他の推進ユニットのスラストは第１（ＩＩ）象限の方に向けられる。【選択図】  図３
2017507066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４つの推進ユニットを順に具備する推進ユニットセット（１８）を備えた船舶（１０）を制御する推進制御システム（３０）であって、前記船舶（１０）は前後方向中心線（Ｌ）及び左右方向線（Ｔ）を備え、前記左右方向線（Ｔ）は前記前後方向中心線（Ｌ）に垂直な方向に延伸し且つ前記推進ユニットの最後部の操舵軸を通って延伸し、前記船舶（１０）は前記前後方向中心線（Ｌ）と前記左右方向線（Ｔ）とによって定義された４つの象限を備え、第１及び第２象限が前記前後方向中心線（Ｌ）の同じ側に位置しており、前記推進制御システム（３０）は船舶操舵制御装置からの入力命令を受信するように適合されており、
左右揺及び船首揺の複合運動が所望されていることを前記入力命令が示す場合には、前記推進制御システム（３０）は、前記推進ユニットセット（１８）を、
・前記推進ユニットセット（１８）の第１の推進ユニット（２４）、第２の推進ユニット（２０）、第３の推進ユニット（２２）及び第４の推進ユニット（２６）の各々が前記前後方向中心線（Ｌ）と角度を成す方向のスラストを生成し、
・前記推進ユニットセット（１８）の前記第１の推進ユニット（２４）、第２の推進ユニット（２０）及び第３の推進ユニット（２２）の各々が前記第１象限に向かう方向のスラストを生成し、
・前記推進ユニットセット（１８）の前記第４の推進ユニット（２６）が前記第２象限に向かう方向のスラストを生成し、且つ
・前記第１の推進ユニット（２４）及び前記第４の推進ユニット（２６）の各々により生成される前記スラストの大きさが前記第２の推進ユニット（２０）及び前記第３の推進ユニット（２２）の各々により生成される前記スラストの大きさよりも大きくなる
ように制御するように適合されることを特徴とする、推進制御システム（３０）。
【請求項２】
前記スラストを生成するときに前記第１の推進ユニット（２４）、第２の推進ユニット（２０）及び第３の推進ユニット（２２）の各々が後退ギア選択を有するように、前記第１象限が前記左右方向線（Ｔ）の後部に位置している、請求項１に記載の推進制御システム（３０）。
【請求項３】
前記第４の推進ユニット（２６）は、前記左右方向線（Ｔ）に沿って見たときに、前記第１、第２、第３及び第４の推進ユニット（２０，２２，２４，２６）のうち最も外側のものの１つである、請求項１又は請求項２に記載の推進制御システム（３０）。
【請求項４】
前記第１の推進ユニット（２４）及び第４の推進ユニット（２６）が隣接している、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の推進制御システム（３０）。
【請求項５】
前記推進制御システム（３０）は前記第１、第２、第３及び第４の推進ユニット（２０，２２，２４，２６）の各々を個々に制御するように適合されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の推進制御システム（３０）。
【請求項６】
前記左右揺及び船首揺の複合運動から純粋な左右揺運動への切り替えが所望されていることを前記入力命令が示す場合には、前記推進制御システム（３０）は、前記推進ユニットセット（１８）を、
・前記第１の推進ユニット（２４）及び第４の推進ユニット（２６）の各々により生成される前記スラストが低減され、且つ
・前記第２の推進ユニット（２０）及び第３の推進ユニット（２２）の各々により生成される前記スラストが増加される
ように制御するべく適合される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の推進制御システム（３０）。
【請求項７】
前記左右揺及び船首揺運動から純粋な左右揺運動への切り替えが所望されていることを前記入力命令が示す場合には、前記推進制御システム（３０）は、前記推進ユニットセット（１８）を、
・前記第１の推進ユニット（２４）及び第４の推進ユニット（２６）の各々により生成される前記スラストの方向が第１の方向から第２の方向へと変更される
ように制御するべくさらに適合され、前記第１の方向は前記第２の方向よりも前記左右方向線（Ｔ）の延伸方向に近接している、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の推進制御システム（３０）。
【請求項８】
前記左右揺及び船首揺運動から純粋な左右揺運動への切り替えが所望されていることを前記入力命令が示す場合には、前記推進制御システム（３０）は、前記推進ユニットセット（１８）を、
・前記第２の推進ユニット（２０）及び第３の推進ユニット（２２）の各々により生成される前記スラストの方向が第１の方向から第２の方向へと変更される
ように制御するべくさらに適合され、前記第１の方向は前記第２の方向よりも前記左右方向線（Ｔ）の延伸方向に近接している、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の推進制御システム（３０）。
【請求項９】
第１、第２、第３及び第４の推進ユニットを具備する船舶（１０）であって、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の推進制御システム（３０）をさらに備える、船舶（１０）。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３及び第４の推進ユニット（２０，２２，２４，２６）の各々が船外機関を備える、請求項９に記載の船舶（１０）。
【請求項１１】
４つの推進ユニットを順に具備する推進ユニットセット（１８）を備えた船舶（１０）を制御する方法であって、前記船舶（１０）は前後方向中心線（Ｌ）及び左右方向線（Ｔ）を備え、前記左右方向線（Ｔ）は前記前後方向中心線（Ｌ）に垂直な方向に延伸し且つ前記推進ユニットの最後部の操舵軸を通って延伸し、前記船舶は前記前後方向中心線（Ｌ）と前記左右方向線（Ｔ）とによって定義された４つの象限を備え、第１象限（Ｉ）及び第２象限（ＩＩ）が前記前後方向中心線（Ｌ）の同じ側に位置しており、
・左右揺及び船首揺の複合運動が所望されていることを示す指示を受信することと、
・前記推進ユニットセット（１８）を、
・前記推進ユニットセット（１８）の第１、第２、第３及び第４の推進ユニット（２０，２２，２４，２６）の各々が前記前後方向中心線（Ｌ）と角度を成す方向のスラストを生成し、
・前記推進ユニットセット（１８）の前記第１の推進ユニット（２４）、第２の推進ユニット（２０）及び第３の推進ユニット（２２）の各々が前記第１象限（Ｉ）に向かう方向のスラストを生成し、
・前記推進ユニットセット（１８）の前記第４の推進ユニット（２６）が前記第２象限（ＩＩ）に向かう方向のスラストを生成し、且つ
・前記第１の推進ユニット（２４）及び前記第４の推進ユニット（２６）の各々により生成されるスラストの大きさが前記第２の推進ユニット（２０）及び前記第３の推進ユニット（２２）の各々により生成されるスラストの大きさよりも大きくなる
ように制御することと、を特徴とする方法。
【請求項１２】
前記スラストを生成するときに前記第１の推進ユニット（２４）、第２の推進ユニット（２０）及び第３の推進ユニット（２２）の各々が後退ギア選択を有するように、前記第１象限が前記左右方向線（Ｔ）の後部に位置している、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第４の推進ユニット（２６）は、前記左右方向線（Ｔ）に沿って見たときに、前記第１、第２、第３及び第４の推進ユニット（２０，２２，２４，２６）のうち最も外側のものの１つである、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の推進ユニット（２４）及び前記第４の推進ユニット（２６）が隣接している、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法は前記第１、第２、第３及び第４の推進ユニット（２０，２２，２４，２６）の各々を個々に制御することを備える、請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法は、
・前記左右揺及び船首揺の複合運動から純粋な左右揺運動への切り替えが所望されていることを示す指示を受信することと、
・前記推進ユニットセット（１８）を、
・前記第１及び第４の推進ユニット（２４，２６）の各々により生成される前記スラストを低減し、且つ
・前記第２及び第３の推進ユニット（２０，２２）の各々により生成される前記スラストを増加する
ことによって前記純粋な左右揺運動が得られるように制御することと、
を備える、請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記推進ユニットセット（１８）を前記純粋な左右揺運動が得られるように制御する前記ステップが、
・前記第１及び第４の推進ユニット（２４，２６）の各々により生成される前記スラストの方向を第１の方向から第２の方向へと変更すること
をさらに備え、前記第１の方向は前記第２の方向よりも前記左右方向線（Ｔ）の延伸方向に近接している、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記推進ユニットセット（１８）を前記純粋な左右揺運動が得られるように制御する前記ステップが、
・前記第２及び第３の推進ユニット（２０，２２）の各々により生成される前記スラストの方向を第１の方向から第２の方向へと変更すること
をさらに備え、前記第１の方向は前記第２の方向よりも前記左右方向線（Ｔ）の延伸方向に近接している、請求項１６及び１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータ上で実行されるときに請求項１１乃至１８のいずれかのステップを実施するプログラムコード手段を備えたコンピュータプログラム。
【請求項２０】
コンピュータプログラムを担持するコンピュータ可読媒体であって、前記プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに請求項１１乃至１８のいずれかのステップを実施するプログラムコード手段を備えたコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、船舶を制御する推進制御システムに関する。また、本開示は船舶に関する。さらに、本開示は、船舶を制御する方法に関する。
【０００２】
本開示は、大型商船、又はレジャーボート及び他の種類の水上車両もしくは水上船などの小型船といった、任意の種類の船舶に適用され得る。
【０００３】
本開示は、レジャーボートに関して説明されるが、この特定の船に限られるものではなく、大型商船などの他の船においても用いられ得る。
【背景技術】
【０００４】
現代の船舶は、船を運転するための複数の推進ユニットを装備し得る。推進ユニットは推進制御システムによって制御され得る。
【０００５】
国際公開第２０１３／１２２５１６号は船舶の複数の推進ユニットを制御するように適合された船舶推進制御システムを開示している。国際公開第２０１３／１２２５１６号の制御システムは、例えば、船の純粋な左右揺（ｓｗａｙ）運動が得られるように推進ユニットを制御するべく適合され得る。
【０００６】
国際公開第２０１３／１２２５１６号の制御システムは、この制御システムをホストしている船舶の特定の要求された運動を得るのに適しているが、そのような制御システムの汎用性は、さらに向上させるのが望ましいであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示の目的は、汎用的に船舶の推進ユニットセットを制御するために用いられ得る推進制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載の推進制御システムにより達成される。
【０００９】
よって、本開示の一態様は、少なくとも４つの推進ユニットを順に具備する推進ユニットセットを備えた船舶を制御する推進制御システムに関する。船舶は前後方向中心線及び左右方向線を備える。左右方向線は、前後方向中心線に垂直な方向に延伸し、且つ推進ユニットの最後部の操舵軸を通って延伸する。船は、前後方向中心線と左右方向線とによって定義された４つの象限を備え、第１及び第２象限が前後方向中心線の同じ側に位置している。推進制御システムは船舶操舵制御装置から入力命令を受信するように適合されている。
【００１０】
本開示の第１の態様によれば、左右揺及び船首揺（ｙａｗ）の複合運動が所望されていることを入力命令が示す場合には、推進制御システムは、推進ユニットセットを、
・推進ユニットセットの第１、第２、第３及び第４の推進ユニットの各々が前後方向中心線と角度を成す方向のスラストを生成し、
・推進ユニットセットの第１、第２及び第３の推進ユニットの各々が第１象限に向かう方向のスラストを生成し、
・推進ユニットセットの第４の推進ユニットが第２象限に向かう方向のスラストを生成し、且つ
・第１及び第４の推進ユニットの各々により生成されるスラストの大きさが第２及び第３の推進ユニットの各々により生成されるスラストの大きさよりも大きくなる
ように制御するべく適合される。
【００１１】
上記の推進ユニットセットの制御は、船舶の運動制御であって左右揺及び船首揺の複合運動が直接的に得られるものを意味する。また、上述した推進ユニットセットの制御は、純粋な左右揺運動と左右揺及び船首揺の複合運動との間及びその逆の変更が、４つの推進ユニットのうちいずれかのギアをシフトすることを必ずしも要さずに得られ得ることを意味する。これは転じて、純粋な左右揺運動と左右揺及び船首揺の複合運動との間の迅速な変更を得る可能性を意味している。
【００１２】
上記の可能性は、例えば、船舶１０が入渠態勢にあるとき、すなわち船舶１０が入渠運動をしているときに所望され得る。
【００１３】
任意選択的には、第１象限は、第１、第２及び第３の推進ユニットの各々がスラストを生成するときに後退ギア選択を有するように、左右方向線の後部に位置する。
【００１４】
例えば推進ユニットが船外機関である一例においては、推進ユニットが後退ギア選択を有するときに生成可能な最大のスラストは、推進ユニットが前進ギア選択を有するときに生成可能な最大のスラストよりも一般的に低い。したがって、上述したもののような構成によれば、例えばスラストの合計が左右揺及び船首揺の複合運動をもたらすように前進方向と後退方向とで同程度のスラストを得ることが簡単であり得る。
【００１５】
任意選択的には、推進制御システムは、第１、第２、第３及び第４の推進ユニットの各々を個々に制御するように適合される。個々の制御は、例えば左右揺及び船首揺運動から左右揺運動へ又はその逆の移行を得る可能性が高められることを意味する。
【００１６】
本開示の第２の態様は、第１、第２、第３及び第４の推進ユニットを備えた船舶に関する。船舶は、本発明の第１の態様による推進制御システムをさらに備える。
【００１７】
本開示の第３の態様は、４つの推進ユニットを順に具備する推進ユニットセットを備えた船舶を制御する方法に関する。船舶は前後方向中心線及び左右方向線を備え、左右方向線は、前後方向中心線に垂直な方向に延伸し、且つ推進ユニットの最後部の操舵軸を通って延伸する。船舶は、前後方向中心線と左右方向線とによって定義された４つの象限を備え、第１及び第２象限が前後方向中心線の同じ側に位置している。
【００１８】
本開示の第３の態様による方法は、
・左右揺及び船首揺の複合運動が所望されていることを示す指示を受信することと、
・推進ユニットセットを、
・推進ユニットセットの第１、第２、第３及び第４の推進ユニットの各々が前後方向中心線と角度を成す方向のスラストを生成し、
・推進ユニットセットの第１、第２及び第３の推進ユニットの各々が第１象限に向かう方向のスラストを生成し、
・推進ユニットセットの第４の推進ユニットが第２象限に向かう方向のスラストを生成し、且つ
・第１及び第４の推進ユニットの各々により生成されるスラストの大きさが第２及び第３の推進ユニットの各々により生成されるスラストの大きさよりも大きくなる
ように制御することと、を備える。
【００１９】
本開示の第４の態様は、コンピュータプログラムであって、プログラムがコンピュータ上で実行されるときに本開示の第３の態様のステップを実施するプログラムコード手段を備えたコンピュータプログラムに関する。
【００２０】
本開示の第５の態様は、コンピュータプログラムを担持するコンピュータ可読媒体であって、プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに本開示の第３の態様のステップを実施するプログラムコード手段を備えたコンピュータ可読媒体に関する。
【００２１】
本発明のさらなる利点及び有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項において開示される。
【００２２】
添付の図面を参照して、以下に、例として挙げられる本発明の実施形態のより詳細な説明を記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】船舶の概略斜視図である。
【図２】推進制御システムの概略斜視図である。
【図３】船舶の概略上面図である。
【図４】船舶が左右揺及び船首揺の複合運動を付与されるように推進ユニットが配置されたときに船舶の推進ユニットにより生成されるスラストの様式化された図である。
【図５】船舶が純粋な左右揺運動を付与されるように推進ユニットが配置されたときに船舶の推進ユニットにより生成されるスラストの様式化された図である。
【図６】船舶を制御する方法の一実施形態を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、本発明の好適な実施形態を示す添付の図面を参照して、以降においてより十分に説明される。もっとも、本発明の概念は、多くの異なる形態で体現され得るものであり、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が綿密且つ完全となるように提供されているものであって、本発明の範囲を十分に当業者に伝えるであろう。図面中、同一の番号は同一の要素を指す。
【００２５】
また、推進制御システムは、４つの推進ユニットを備えた船舶推進ユニットのセットについて主に議論される。しかしながら、これは決して本願の範囲を限定するべきものではなく、４つよりも多くの推進ユニットを備え得る船舶推進ユニットのセットにも等しく適用可能であることに注意すべきである。
【００２６】
図１は船舶１０の概略斜視図を示す。概して、本発明の一実施例による推進制御システムは、大型商船、レジャーボート及び他の種類の水上車両もしくは水上船などの小型船といった、任意の種類の船において用いられ得る。本発明は、小さなレジャーボートにとって特に有用であるが、それでもそのような種類の水上車両のみに限定されはしない。
【００２７】
図１はさらに、船舶１０が船首１４及び船尾１６を順に具備した船体１２を備えることを図示している。また、船舶１０は、少なくとも４つの推進ユニット２０，２２，２４，２６を順に具備した推進ユニットセット１８を備える。
【００２８】
推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々は、一般的には船尾１６に配置される。しかしながら、推進ユニット２０，２２，２４，２６のうち１つ以上が船尾１６の前方７に位置していてもよいことも予見される。
【００２９】
好適には、推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々は、各々が複数のプロペラのうち１つ以上を備えたプロペラアセンブリ（図示しない）であってもよい。しかしながら、非限定的な一例としては、推進ユニット２０，２２，２４，２６のうち１つ以上は、例えば水噴射装置など、別の種類のスラスト発生手段を備えていてもよい。
【００３０】
推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々は、スラスト軸に沿った推進スラストを提供するように適合されている。例えば、ボート１０は内燃機関などのエンジン２８を備えていてもよく、これは伝達シャフト（図示しない）を介して推進ユニットセット１８に順に機械的に接続される。
【００３１】
もっとも、推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々が船外機関であってもよいことも予見される。したがって、駆動ユニットの各々は、１つの推進ユニットの駆動を専門に行う個別のエンジン（図示しない）を備えていてもよい。また、船舶１０が、内燃機関と少なくとも１つの船外機関とに接続された少なくとも１つの推進ユニットの組み合わせを備えていてもよいことも予見される。
【００３２】
以下の例においては、推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々は船外機関である。
【００３３】
図２は、推進制御システム３０の一実施形態を図示している。図２から突き止められるように、制御システム３０は電子制御ユニットなどの制御ユニット３２を備え得る。制御ユニット３２は、好適には１つ以上の制御装置と通信するように適合されている。図２の実施形態においては、制御ユニット３２はジョイスティック３４に接続されている。しかしながら、図２のジョイスティック３４は単に制御装置の一例としての役割を果たすものに過ぎないことに注意すべきである。したがって、推進制御システム３０の他の実施形態は、ジョイスティック３４の代わりにもしくはこれに加えて、スティック、一組のボタン、タッチスクリーン又は均等物と通信するように適合されてもよいことが予見される。
【００３４】
制御ユニット３２は、推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々によって生成されるスラストの大きさ及び方向を制御するように適合されていてもよい。
【００３５】
純粋に一例として、制御ユニット３２は、推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々を、例えば一緒に又は個々に制御するように適合された、共通の制御ユニット３６を備えていてもよい。別の非限定的な一例としては、制御ユニット３２は、各々が推進ユニット２０，２２，２４，２６のうち１つと関連付けられた、第１のエンジン制御ユニット３８、第２のエンジン制御ユニット４０、第３のエンジン制御ユニット４２及び第４のエンジン制御ユニット４４を備えていてもよい。制御ユニット３２の実装形態が、共通の制御ユニット３６と、複数の、推進ユニットに固有のエンジン制御ユニットとを備え得ることも予見される。そのような実装形態は図２に図示されている。
【００３６】
非限定的な一例として、制御ユニット３２は、コンピュータプログラム及び／又はコンピュータ可読媒体を備えていてもよい。
【００３７】
純粋に一例として、少なくとも、推進ユニットが船外機関である一実装形態においては、各推進ユニット２０，２２，２４，２６は、ギアセレクタ（図示しない）と、操舵アクチュエータ（図示しない）と、操舵角度検出部（図示しない）とを含んでいてもよい。ギアセレクタは、各推進ユニットのギア選択を、前方推進位置と、後方推進位置と、ニュートラル位置との間で変更し得る。
【００３８】
さらに、操舵アクチュエータは、推進ユニット２０，２２，２４，２６を操舵軸を中心として回転させ、それによって操舵角度のスラスト方向を変更するように適合されている。操舵アクチュエータは油圧シリンダ及び／又は電気モータを含んでいてもよい。操舵角度検出部は実際の操舵角度推進ユニットを検出するように適合されている。操舵アクチュエータが油圧シリンダである場合には、操舵角度検出部は油圧シリンダのストロークセンサであってもよい。しかしながら、操舵角度検出部は、操舵角度を測定又は算出する任意の手段であり得る。
【００３９】
また、操舵アクチュエータは、関連する推進ユニットと一体であってもよい。任意選択的には、操舵アクチュエータは推進ユニットの外部に取り付けられてもよい。
【００４０】
さらに、制御ユニット１０は、好適には操舵制御機器のうち１つ以上からの入力信号を各推進ユニット２０，２２，２４，２６の基準値角度にマッピングする手段を含んでいてもよく、操舵アクチュエータは、推進ユニットが要求された操舵角度を想定するように推進ユニットを動かすべく配置される。
【００４１】
マッピングは、操舵角度が操舵制御機器から取得され、操舵アクチュエータがこの入力命令を基準値角度として用いるような、簡単な種類のものであり得る。マッピングは、基準値角度が例えば速度、所望のトリム角、入渠が船の左右揺が望まれるように実行されるかどうかなどを含む駆動状況に依存して算出されるような、より複雑なものであってもよい。
【００４２】
図３は、推進制御システム３０の一実施形態を備える船舶１０の上面図である。また、船舶１０は、少なくとも４つの推進ユニット２０，２２，２４，２６を順に具備した推進ユニットセット１８を備える。
【００４３】
図３に示されるように、船舶１０は、前後方向中心線Ｌと左右方向線Ｔとを備える。左右方向線Ｔは前後方向中心線Ｌに垂直な方向に延伸し、且つ推進ユニット２０，２２，２４，２６の最後部の操舵軸を通って延伸する。本明細書において用いられる場合、「最後部」という表現は、推進ユニットであってその操舵軸が船舶１０の船首１４から前後方向中心線Ｌに沿って最大の距離を置いているものに関する。
【００４４】
４つすべての推進ユニットが船首１４から前後方向Ｌに沿って同じ距離に配置されている図３に示される実装形態におけるように、２つ以上の推進ユニットが船首１４から同じ最大の距離を置いて位置している場合には、左右方向線Ｔは、これらの推進ユニットの各々の操舵軸を通って延伸するであろう。
【００４５】
さらに、図３は、一般的に左右方向線Ｔと平行な方向の運動である左右揺運動の方向を図示している。また、図３は、一般的に船舶１０から延伸する上下方向軸Ｚを中心とした回転である船首揺運動の方向を図示している。概して、上下方向軸Ｚは、船舶１０の浮力の水平中心を通って又はこれに少なくとも近接して延伸する。
【００４６】
加えて、図３は、推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々が非ゼロの駆動ユニット操舵角度を想定することを図示している。操舵角度の定義は、以下においては、以降では最も外側の右舷推進ユニット２０と称される、右舷側の最も外側の推進ユニット２０を参照して提示される。しかしながら、この定義は推進ユニットセット１８の他の推進ユニットの各々にも等しく適用可能であることに注意すべきである。
【００４７】
図３は、非ゼロの駆動ユニット操舵角度β１を想定した状態における最も外側の右舷推進ユニット２０を図示している。したがって、図３の状態における最も外側の右舷推進ユニット２０は、操舵軸２０’を中心として枢動されている。本明細書において用いられる場合、ゼロの操舵角度とは、駆動ユニットが前後方向中心線Ｌと平行な方向のスラストを提供することを表す。また、本明細書において用いられる場合、正の操舵角度β１とは、駆動ユニットがその操舵軸２０’を中心として反時計回りに枢動されることを表す。同様に、負の操舵角度β１とは、駆動ユニットがその操舵軸２０’を中心として時計回りに枢動されることを表す。図３の構成においては、最も外側の右舷推進ユニット２０は、正の駆動ユニット操舵角度β１を想定する。
【００４８】
また、図３に示されるように、船は前後方向中心線Ｌと左右方向線Ｔとによって定義された４つの象限Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶを備え、ここで第１及び第２象限Ｉ，ＩＩは前後方向中心線Ｌの同じ側に位置している。その結果、第３及び第４象限は前後方向中心線Ｌの同じ側に位置している。
【００４９】
したがって、船舶１０が付与される運動の方向に応じて、例えば、第１及び第２象限Ｉ，ＩＩは前後方向中心線Ｌの右舷側に位置していてもよく、それに対して第３及び第４象限は前後方向中心線Ｌの左舷側に位置していてもよい。
【００５０】
上述したように、推進制御システム３０は、船舶操舵制御装置３４、例えばジョイスティックからの入力命令を受信するように適合される。
【００５１】
また、左右揺及び船首揺の複合運動が所望されていることを入力命令が示す場合には、推進制御システム３０は、推進ユニットセット１８を、以下のように制御するべく適合される。
・推進ユニットセット１８の第１、第２、第３及び第４の推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々が前後方向中心線Ｌと角度を成す方向のスラストを生成する。換言すれば、推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々が前後方向中心線Ｌと非平行な方向のスラストを生成する。よって、推進ユニット２０，２２，２４，２６の各々が非ゼロの駆動ユニット操舵角度を想定する。
・推進ユニットセット１８の第１の推進ユニット２４、第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の各々が第１象限Ｉに向かう方向のスラストを生成する。
・推進ユニットセットの第４の推進ユニット２６が第２象限ＩＩに向かう方向のスラストを生成する。
【００５２】
さらに、推進制御システム３０は、第１の推進ユニット２４及び第４の推進ユニット２６の各々により生成されるスラストの大きさが第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の各々により生成されるスラストの大きさよりも大きくなるように推進ユニットセット１８を制御するべく適合される。
【００５３】
非限定的な一例として、第１の推進ユニット２４及び第４の推進ユニット２６の各々により生成されるスラストの大きさは、第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の各々により生成されるスラストの最大の大きさよりも、少なくとも１０％、好適には少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも３０％大きくてもよい。
【００５４】
推進ユニットセット１８の第１の推進ユニット２４、第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の各々が第１象限Ｉに向かう方向のスラストを生成するという上記の特徴は、第１の推進ユニット２４、第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の各々の駆動ユニット操舵角度の標示が同一であることを示す。また、一例として、第１の推進ユニット２４、第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の操舵角度の値は類似であってもよい。非限定的な一例として、左右揺及び船首揺の複合運動を得るために設定されている推進ユニットの上記の構成においては、第１の推進ユニット２４、第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の最大操舵角度と最小操舵角度との間の差の絶対値は、５°の範囲内であってもよい。
【００５５】
上記から認識されるであろう通り、第１、第２及び第３の推進ユニット２０，２２，２４の各々が第１象限Ｉに向かう方向のスラストを生成し、その一方で推進ユニットセットの第４の推進ユニット２６が第２象限ＩＩに向かう方向のスラストを生成し、第１及び第２象限Ｉ，ＩＩが前後方向中心線Ｌの同じ側に位置しているという特徴は、以下の構成オプションａ）乃至ｄ）を備える。
ａ）第１、第２及び第３の推進ユニット２０，２２，２４の各々が後退ギア選択及び正の駆動ユニット操舵角度を有し、その一方で第４の推進ユニット２６が前進ギア選択及び負の駆動ユニット操舵角度を有する。
ｂ）第１、第２及び第３の推進ユニット２０，２２，２４の各々が前進ギア選択及び正の駆動ユニット操舵角度を有し、その一方で第４の推進ユニット２６が後退ギア選択及び負の駆動ユニット操舵角度を有する。
ｃ）第１、第２及び第３の推進ユニット２０，２２，２４の各々が後退ギア選択及び負の駆動ユニット操舵角度を有し、その一方で第４の推進ユニット２６が前進ギア選択及び正の駆動ユニット操舵角度を有する。
ｄ）第１、第２及び第３の推進ユニット２０，２２，２４の各々が前進ギア選択及び負の駆動ユニット操舵角度を有し、その一方で第４の推進ユニット２６が後退ギア選択及び正の駆動ユニット操舵角度を有する。
【００５６】
図３は、スラストを生成するときに第１、第２及び第３の推進ユニット２０，２２，２４の各々が後退ギア選択を有するように、第１象限Ｉが左右方向線Ｔの後部に位置している構成の、推進ユニット２０，２２，２４，２６を図示する。
【００５７】
第１象限Ｉが左右方向線Ｔの後部に位置している構成は、上述されている構成オプションａ）及びｃ）の各々を包含する。特に、図３は構成オプションａ）を図示している。
【００５８】
本明細書において用いられる場合、「第１の」、「第２の」、「第３の」及び「第４の」推進ユニットという表現は、推進ユニットセットが特定の運動のために構成されているときに関係する推進ユニットの構成に関する。よって、左右揺と船首揺との複合運動が所望される場合には、「第１の」、「第２の」、「第３の」及び「第４の」推進ユニットという表現は、以下のことに関する。
・第１の推進ユニットが第２及び第３の推進ユニットと同じ象限に向かうスラストを生成し、
・第１の推進ユニットにより生成されるスラストの大きさが、第２及び第３の推進ユニットの各々により生成されるスラストの大きさよりも大きく、
・第４の推進ユニットが第１、第２及び第３の推進ユニットと比較して、前後方向中心線Ｌの同じ側の別の象限に向かうスラストを生成し、且つ
・第４の推進ユニットにより生成されるスラストの大きさが、第２及び第３の推進ユニットの各々により生成されるスラストの大きさよりも大きい。
【００５９】
したがって、例えば「第１の推進ユニット」という表現は、添付の図面において参照番号２４で示される推進ユニットに必ずしも関連付けられることを要さない。その代わりに、「第１の推進ユニット」という表現は、推進ユニットが想定する構成、すなわち、推進ユニットをホストしている船舶１０が左右揺及び船首揺の複合運動を付与されたときに、第２及び第３の推進ユニットと同じ象限に向かう、第２及び第３の推進ユニットの各々のスラストの大きさを超えるスラストの大きさを有するスラストを生成することに関する。
【００６０】
スラストが第１、第２及び第３の推進ユニットの各々のスラストとは異なる象限に向けて方向付けられている第４の推進ユニットは、例えば、左右方向線Ｔに沿って見たときに、第１、第２、第３及び第４の推進ユニットのうち最も外側のものの１つであってもよい。そのような実装形態は図３の構成において図示されており、ここで第４の推進ユニットは参照番号２６で示される推進ユニットである。上記の構成は、様々な推進ユニットにより生成されるスラストの間の干渉のリスクが低いという利点を有し得る。しかしながら、第４の推進ユニットが推進ユニットセット１８の最も外側の推進ユニットの間に位置していてもよいことも予見される。
【００６１】
図３の構成では、船舶１０は、正の左右揺運動、すなわち船舶１０の右舷側に向かう左右揺運動を付与される。そのような構成においては、第４の推進ユニットは、好適には推進ユニットの最も外側にあってもよく、且つ他の推進ユニットの各々の左舷側に位置していてもよい。しかしながら、船舶１０が負の左右揺運動、すなわち船舶１０の左舷側に向かう左右揺運動を付与される構成においては、第４の推進ユニットは、好適には推進ユニットの最も外側にあってもよく、且つ他の推進ユニットの各々の右舷側に位置していてもよい。
【００６２】
また、図３は、第１及び第４の推進ユニット、すなわち第２及び第３の推進ユニットのスラストの大きさを超えるスラストの大きさを有する推進ユニットが隣接している構成を図示している。換言すれば、図３の構成においては、第１の推進ユニットと第４の推進ユニットとの間には推進ユニットが位置していない。そのような構成は、第１の推進ユニットが参照番号２４で示される推進ユニットであり第４の推進ユニットが参照番号２６で示される推進ユニットである図３の配置によって実現され得る。
【００６３】
図４は、推進ユニットが図３の構成であるときにユニットの各々によって生成されるスラスト２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔ，２６Ｔの大きさ及び方向の様式化された図を示す。推進ユニットにより生成されるスラストの合計が、結果として船舶（図４には図示しない）の左右揺及び船首揺の複合運動をもたらす。
【００６４】
また、図４に図示されるスラスト２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔ，２６Ｔの大きさ及び方向は、最初の３つの推進ユニットに関連するスラスト２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔの各々が第１象限Ｉに向けて方向付けられており、その一方で第４の推進ユニットのスラスト２６Ｔが第２象限ＩＩに向けて方向付けられていることを示す。
【００６５】
さらに、図４は、第１及び第４の推進ユニットの各々により生成されるスラスト２４Ｔ，２６Ｔの大きさが、第２及び第３の推進ユニットの各々により生成されるスラスト２０Ｔ，２２Ｔの大きさよりも大きいことを図示している。
【００６６】
前述したように、第１及び第４の推進ユニットの各々により生成されるスラスト２４Ｔ，２６Ｔの大きさは、上記の構成において最大の大きさのスラストを生成する第２及び第３の推進ユニットのスラスト２０Ｔ，２２Ｔの大きさよりも、１０％、好適には少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも３０％大きくてもよい。
【００６７】
また、推進ユニットが、図４に示される例示的な構成におけるように、左右揺及び船首揺の複合運動を得るための状態を想定するときには、推進ユニットの各々の操舵角度の絶対値は、１５乃至４５°の範囲内であってもよい。したがって、図４の構成においては、第１、第２及び第３の推進ユニットの各々の操舵角度は１５乃至４５°の範囲内であってもよく、その一方で第４の推進ユニットの操舵角度は−４５乃至−１５°の範囲内であってもよい。非限定的な一例として、推進ユニットの各々の操舵角度の絶対値は、図４の構成における空間的な制約や操舵アクチュエータ（図４には図示しない）の制約などの制約に鑑みて、可能な限り大きくてもよい。
【００６８】
図４に図示される構成は、船舶１０の運動が左右揺及び船首揺の複合運動から純粋な左右揺運動へと直接的に変更され得ることを意味している。したがって、左右揺及び船首揺の複合運動から純粋な左右揺運動への切り替えが所望されていることを入力命令が示す場合には、推進制御システムは、推進ユニットセットを、
・第１の推進ユニット２４及び第４の推進ユニット２６の各々により生成されるスラストが低減され、且つ
・第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の各々により生成されるスラストが増加される
ように制御するべく適合される。
【００６９】
上述のもののような構成の一例が図５に図示されている。図４及び図５の構成を比較すると認識されるであろう通り、左右揺及び船首揺の複合運動から純粋な左右揺運動への切り替えは、スラストの主方向、すなわち正のスラストから負のスラストへ又はその逆の変更を要さずに、得られ得る。
【００７０】
推進ユニットが図５の構成を想定したときには、４つの推進ユニットのいずれか１つにより生成されるスラストの最大の大きさは、４つの推進ユニットのいずれか１つにより生成されるスラストの最小の大きさを、好適には１０％未満、より好ましくは５％未満上回る。
【００７１】
さらに、左右揺及び船首揺運動から純粋な左右揺運動への切り替えが所望されていることを入力命令が示す場合には、推進制御システムは、推進ユニットセットを、第１及び第４の推進ユニットの各々により生成されるスラスト２４Ｔ，２６Ｔの方向が第１の方向から第２の方向へと変更されるように制御するべくさらに適合されてもよく、ここで第１の方向は第２の方向よりも左右方向線の延伸方向に近接している。換言すれば、第１の方向に関連する操舵角度の絶対値は、第２の方向に関連する絶対値よりも大きい。
【００７２】
図５に示される例示的な構成におけるように、推進ユニットが純粋な左右揺運動を得るための状態を想定するときには、第１及び第４の推進ユニットの各々の操舵角度の絶対値は、１０乃至３０°の範囲内、好適には１５乃至２５°の範囲内であってもよい。したがって、図５の構成においては、第１の推進ユニットの操舵角度は１０乃至３０°の範囲内、好適には１５乃至２５°の範囲内であってもよく、その一方で第４の推進ユニットの操舵角度は−３０乃至−１０°の範囲内、好適には−２５乃至−１５°の範囲内であってもよい。
【００７３】
非限定的な一例として、推進ユニットが図４に示される状態のような左右揺及び船首揺の複合運動を得るための状態を想定するときの第１及び第４の推進ユニットの各々の操舵角度の絶対値は、推進ユニットが図５に示される状態のような純粋な左右揺運動を得るための状態を想定するときの第１及び第４の推進ユニットの各々の操舵角度の絶対値よりも、５乃至１５°の範囲内で大きくてもよい。したがって、純粋に一例としてではあるが、例えば図５の状態における第１の推進ユニットの操舵角度が２０°である場合には、図４の状態における第１の推進ユニットの操舵角度は２５°乃至３５°の範囲内であり得る。
【００７４】
また、左右揺及び船首揺運動から純粋な左右揺運動への切り替えが所望されていることを入力命令が示す場合には、推進制御システムは、推進ユニットセットを、第１及び第４の推進ユニットの各々により生成されるスラストの方向が第１の方向から第２の方向へと変更されるように制御するべくさらに適合されてもよく、ここで第１の方向は第２の方向よりも左右方向線の延伸方向に近接している。したがって、第２の方向と関連する操舵角度の絶対値は、第１の方向と関連する操舵角度の絶対値よりも小さい。
【００７５】
推進ユニットが、図５に示される例示的な構成におけるように、純粋な左右揺運動を得るための状態を想定するときには、第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の各々の操舵角度の絶対値は、１０乃至３０°の範囲内、好適には１５乃至２５°の範囲内であってもよい。したがって、図５の構成においては、第２の推進ユニット２０及び第３の推進ユニット２２の各々の操舵角度は、１０乃至３０°の範囲内、好適には１５乃至２５°の範囲内であってもよい。非限定的な一例として、推進ユニットが図４に示される状態のような左右揺及び船首揺の複合運動を得るための状態を想定するときの第２及び第３の推進ユニットの各々の操舵角度の絶対値は、推進ユニットが図５に示される状態のような純粋な左右揺運動を得るための状態を想定するときの第２及び第３の推進ユニットの各々の操舵角度の絶対値よりも、５乃至１５°の範囲内で大きくてもよい。
【００７６】
図６は、船舶を制御する方法の一実施形態のステップを説明するフローチャートを示す。図６から突き止められるであろう通り、この方法は、左右揺及び船首揺の複合運動が所望されていることを示す指示を受信するステップＳ１を備えていてもよい。そのような指示は、例えば、ジョイスティック（図６には図示しない）などの１つ以上の制御装置から送信され、制御ユニット（図６には図示しない）の一部によって受信され得る。
【００７７】
また、図６に示される方法の実施形態は、左右揺及び船首揺の複合運動を得るために推進ユニットセットの少なくとも４つの推進ユニットを制御することを備える。そのような制御は、例えば制御ユニット（図６には図示しない）を用いて実行されてもよい。
【００７８】
本発明が上記で説明され図面に図示された実施形態に限定されないことは理解されるべきであり、逆に、当業者は、添付の特許請求の範囲内において多くの変更及び改変がなされ得ることを認識するであろう。
【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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【国際調査報告】
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