(57)【要約】【課題】電動スロットルを有するエンジンを駆動源とする推進力発生手段を船舶に備え、操作手段の操作量とスロットル開度との関係を適切に設定することによって、操船特性を改善できる航走制御装置を提供する。【解決手段】航走制御装置２０では、電動スロットル５５の開度データおよびエンジン回転速度データの実データから異常データを除去することで正常データが取得され、この正常データに基づいて、エンジン回転速度−スロットル開度特性（Ｎ−Ｔ特性）が算出される。さらに、スロットル操作部８が出力するリモコン開度とエンジン回転速度との目標特性（目標Ｒ−Ｎ特性）と、前記算出されたＮ−Ｔ特性とに基づき、目標Ｒ−Ｎ特性を実現するためのリモコン開度−目標スロットル開度特性（Ｒ−Ｔ特性）が求められる。このＲ−Ｔ特性に従って、電動スロットル５５の目標スロットル開度が設定される。【選択図】図３
2009008072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動スロットルを有するエンジンを駆動源として推進力を発生する推進力発生手段によって船体に推進力を与える船舶の航走制御装置であって、
操船者が推進力を制御するための操作手段と、
航走時に取得される実データから異常データを除去して正常データを取得し、前記正常データに基づいて、前記操作手段の操作量に対応する前記電動スロットルの開度に関する制御情報を更新する制御手段とを含む、航走制御装置。
【請求項２】
前記エンジンの運転状態が異常であるか否かを判定する異常運転判定手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記異常運転判定手段によって前記エンジンの運転状態が異常であると判定されているときの前記実データを排除する実データ排除手段を含む、請求項１記載の航走制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記実データのメディアンを演算するメディアン演算手段を含み、前記メディアン演算手段によって演算されたメディアンに基づいて前記操作手段の操作量に対応する前記電動スロットルの開度に関する制御情報を更新するものである、請求項１または２記載の航走制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記実データのトリム平均値を演算するトリム平均値演算手段を含み、前記トリム平均値演算手段によって演算されたトリム平均値に基づいて前記操作手段の操作量に対応する前記電動スロットルの開度に関する制御情報を更新するものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の航走制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
処理対象実データの平均値を演算する平均値演算手段と、
前記処理対象実データの標準偏差を演算する標準偏差演算手段と、
前記処理対象実データのうち、前記平均値から前記標準偏差の所定の正数倍以上外れた値を除去して、前記処理対象実データを更新する処理対象実データ更新手段とを含み、
前記処理対象実データ更新手段によって更新された処理対象実データに基づいて前記操作手段の操作量に対応する前記電動スロットルの開度に関する制御情報を更新するものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の航走制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記処理対象実データ更新手段による処理対象実データの更新に応じて前記平均値を更新する平均値更新手段と、前記処理対象実データ更新手段による処理対象実データの更新に応じて前記標準偏差を更新する標準偏差更新手段とをさらに含み、
前記処理対象実データ更新手段は、前記平均値更新手段および前記標準偏差更新手段によって更新された前記平均値および前記標準偏差に基づいて、前記処理対象実データをさらに更新するものである、請求項５記載の航走制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記平均値更新手段による前記平均値の更新、前記標準偏差更新手段による前記標準偏差の更新、および前記処理対象実データ更新手段による処理対象実データの更新を、更新された前記処理対象実データのうち、更新された前記平均値から、更新された前記標準偏差の所定の正数倍以上外れた値がなくなるまで繰り返すものである、請求項６記載の航走制御装置。
【請求項８】
船体と、
この船体に取り付けられ、電動スロットルを有するエンジンを駆動源として推進力を発生する推進力発生手段と、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の航走制御装置とを含む、船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動スロットルを有するエンジンを駆動源とした推進力発生手段を備えた船舶、およびこのような船舶のための航走制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クルーザやボートのようなレジャー用船舶に備えられる推進機の一例は、船尾（トランサム）に取り付けられる船外機である。船外機は、船外に設けられる推進ユニットを備えている。この推進ユニットに舵取り機構が付設される。推進ユニットは、駆動源としてのエンジンおよび推進力発生部材としてのプロペラを含む。舵取り機構は、推進ユニット全体を船体に対して水平方向に回動させる。
【０００３】
船内には、操船のための操作卓が設けられている。この操作卓には、たとえば、舵取り操作のためのステアリング操作部と、船外機の出力を操作するためのスロットル操作部とが備えられている。スロットル操作部は、たとえば、操船者によって前後に操作されるスロットルレバー（リモコンレバー）を備えている。このスロットルレバーは、ワイヤーを介して、船外機のエンジンのスロットルに機械的に結合されている。したがって、スロットルレバーの操作によりエンジンの出力を調整することができるが、スロットルレバーの操作量（操作位置）とスロットル開度との関係は一定である。
【０００４】
一般的なエンジンでは、エンジン回転速度とスロットル開度との関係は非線形である。典型的なエンジンでは、図３３に示すように、スロットル開度の小さい低開度域ではスロットル開度の増加に対してエンジン回転速度が急激に上昇し、スロットル開度の大きな高開度域では、スロットル開度の増加に対してエンジン回転速度はなだらかな変化を示す。このような傾向は、バタフライバルブを用いたスロットルの場合にとくに顕著である。ＩＳＣ(Idle Speed Control)を適用したスロットルの場合にも、程度の差はあるが、同様の傾向が認められる。
【特許文献１】特開２０００−１０８９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような非線形特性は、変速機を持たない船外機を備えた小型船舶の操船に、とくに大きな影響を与える。具体的には、図３４に示すように、低速度域においては、水面から船艇の受ける抵抗は、比較的小さく、摩擦抵抗および造波抵抗などにより複雑に変化する。そのうえ、わずかなスロットル操作でエンジン回転速度が急変するため、船外機が発生する推進力も変動しやすい。そのため、たとえば離着岸や釣りポイント移動などの場合のように、推進力の微調整が必要な状況において、高い操船技術が要求されることになる。したがって、必ずしも操船に熟練していないレジャーボート等の操船者にとっては、離着岸時などのスロットルレバー操作が容易ではないという問題がある。
【０００６】
一方、ハンプ域（造波抵抗が最大となる速度域。２０００ｒｐｍ前後のエンジン回転速度に対応）以上の中高速域では、エンジンの高レスポンスが要求される。理由は、ハンプ域を速やかに超えて滑走状態（プレーニング状態）に移行すべきであること、および外洋でうねりを越えるために高レスポンスが必要であることである。したがって、中高速域では、スロットルレバーの操作に対して、エンジン回転速度が速やかに変化することが好ましい。しかし、図３３に示すスロットル開度−エンジン回転速度特性では、このような要求を満足することができない。
【０００７】
近年では、自動車の分野において、電動スロットルが用いられるようになってきている電動スロットルとは、アクセル操作量をポテーショメーターなどで検出し、検出された操作量に応じて、アクチュエータによってスロットルを駆動する装置である。このような電動スロットルを船外機等の推進機のエンジン出力制御に用いることが考えられる。それにより、スロットルレバーとスロットルとを機械的に結合していた従来の構成では固定的な関係（一定の線形関係）であった操作量−スロットル開度特性を、自由に変更することができる。すなわち、操作量−スロットル開度特性を、たとえば、非線形特性に設定することができる。したがって、操作量−スロットル開度特性を適切に設定することによって、たとえば、低速走行時（低開度域）における操船特性を改善できると考えられる。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、電動スロットルを有するエンジンを駆動源とする推進力発生手段を船舶に備え、操作手段の操作量とスロットル開度との関係を適切に設定することによって、操船特性を改善できる航走制御装置を提供することである。
また、この発明の他の目的は、このような航走制御装置を備えた船舶を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明は、電動スロットルを有するエンジンを駆動源として推進力を発生する推進力発生手段によって船体に推進力を与える船舶の航走制御装置であって、操船者が推進力を制御するための操作手段と、航走時に取得される実データから異常データを除去して正常データを取得し、前記正常データに基づいて、前記操作手段の操作量に対応する前記電動スロットルの開度に関する制御情報を更新する制御手段とを含む、航走制御装置を提供する。
【００１０】
この構成によれば、操作手段の操作量とスロットル開度との関係（操作量−スロットル開度特性）を、推進力発生手段を船体に組み付けて実際に走行したときに得られた実データに基づいて設定することができる。こうして設定される操作量−スロットル開度特性に基づいて電動スロットルが制御されることにより、操作手段の操作量とエンジン出力との関係（操作量−エンジン出力特性）を操船者のフィーリングに適合させることができる。これにより、たとえば、低出力状態で微妙なスロットル操作が必要となる離着岸時およびトローリング時等の操船を容易にすることができる。また、高出力状態では、操作手段の操作に対するエンジン出力変化の応答性を上げることができる。
【００１１】
そして、操作量−スロットル開度特性の設定は、実データから異常データを除去して取得された正常データに基づいて実施される。これにより、操作量−スロットル開度特性を、異常データの影響を抑制しつつ、適切に設定することができる。そのため、不適切な操作量−エンジン出力特性が設定されることを抑制または防止できる。
これらの結果、操船性能を改善することができる。
【００１２】
前記航走制御装置は、前記エンジンの運転状態が異常であるか否かを判定する異常運転判定手段をさらに含むものであってもよい。この場合に、前記制御手段は、前記異常運転判定手段によって前記エンジンの運転状態が異常であると判定されているときの前記実データを排除する実データ排除手段を含むことが好ましい。
この構成によれば、異常運転判定手段によってエンジンの運転状態が異常であると判定されているときの実データが排除されるので、異常データが含まれている可能性の高い実データを排除し、残りの正常データに基づいて操作量−スロットル開度特性を設定できる。これにより、異常データが操作量−スロットル開度特性に反映されることを抑制または防止できる。そのため、正常データに基づいた操作量−スロットル開度特性の設定を実施することができる。
【００１３】
前記実データ排除手段は、異常運転判定手段によって前記エンジンの運転状態が異常であると判定されているときに前記実データの取得を禁止する実データ取得禁止手段を含むものであってもよい。これにより、異常データである可能性の高い実データを事前に排除できる。また、実データ排除手段は、一旦取得された実データから、エンジンの運転状態が異常であると判定されていた期間の実データを除外するものであってもよい。これにより、異常データである可能性の高い実データを事後的に排除できる。
【００１４】
前記制御手段は、異常運転時の実データを排除した残りの実データの代表値を用いて操作量−スロットル開度特性を設定するものであってもよい。この場合の代表値としては、平均値、メディアン（中央値）などを例示できる。
エンジンの運転が異常になる原因として、たとえば、プロペラの空回り（負荷の急減）によるエンジンの過回転（オーバーレブ）やノッキングなどが挙げられる。プロペラの空回りの原因としては、船体の浮き上がりによりプロペラが空中に露出されることや、キャビテーションなどによってプロペラに対する負荷が突然無くなることが挙げられる。
【００１５】
前記制御手段は、前記実データのメディアンを演算するメディアン演算手段を含み、前記メディアン演算手段によって演算されたメディアンに基づいて前記操作手段の操作量に対応する前記電動スロットルの開度に関する制御情報を更新するものであってもよい。実データのメディアン（中央値）とは、処理対象の実データを大きさの順に並べたとき真ん中にくる実データである。
【００１６】
この構成によれば、実データのメディアンを求めることによって、正常データの分布から外れた異常データを排除することができる。すなわち、メディアンは正常データであるので、航走時に取得される実データ中に異常データが含まれていても、そのような異常データを事後的に除去できる。こうして、正常データであるメディアンを基礎として、操作量−スロットル開度特性を設定できる。
【００１７】
前記制御手段は、前記実データのトリム平均値を演算するトリム平均値演算手段を含み、前記トリム平均値演算手段によって演算されたトリム平均値に基づいて前記操作手段の操作量に対応する前記電動スロットルの開度に関する制御情報を更新するものであってもよい。トリム平均（調整平均）値とは、実データの分布の両端から一定数または一定範囲の実データを除いた残りの実データの平均値である。
【００１８】
この構成によれば、トリム平均値を求めることにより、実データにおいて正常データの分布から外れた異常データを排除することができる。すなわち、トリム平均値は正常な実データの平均値となるので、航走時に取得される実データ中に異常データが含まれていても、そのような異常データを事後的に除去できる。こうして、正常実データの平均値であるトリム平均値に基づいて、操作量−スロットル開度特性を適切に設定できる。
【００１９】
前記制御手段は、処理対象実データの平均値を演算する平均値演算手段と、前記処理対象実データの標準偏差を演算する標準偏差演算手段と、前記処理対象実データのうち、前記平均値から前記標準偏差の所定の正数倍以上（たとえば、１倍以上）外れた値を除去して、前記処理対象実データを更新する処理対象実データ更新手段とを含み、前記処理対象実データ更新手段によって更新された処理対象実データに基づいて前記操作手段の操作量に対応する前記電動スロットルの開度に関する制御情報を更新するものであってもよい。この場合、前記制御装置は、前記処理対象実データ更新手段によって更新された処理対象実データの代表値を用いて、操作量−スロットル開度特性を設定するものであってもよい。代表値として処理対象実データの平均値を用いる場合には、前記制御手段は、前記処理対象実データ更新手段による処理対象実データの更新に応じて前記平均値を更新する平均値更新手段をさらに含むものであってもよい。
【００２０】
この構成によれば、処理対象実データ更新手段が、処理対象実データのうち、平均値から標準偏差の所定の正数倍以上外れた値を除去して処理対象実データを更新する。これにより、処理対象実データから異常データを除去することができるから、異常データが操作量−スロットル開度特性に反映されることを抑制または防止できる。
たとえば、処理対象実データの更新に応じて処理対象実データの平均値を更新すれば、この更新された平均値は正常データの平均値となる。したがって、実データに異常データが含まれていても、異常データを事後的に除去し、正常データに基づいた操作量−スロットル開度特性を設定できる。
【００２１】
前記制御手段は、前記処理対象実データ更新手段による処理対象実データの更新に応じて前記平均値を更新する平均値更新手段と、前記処理対象実データ更新手段による処理対象実データの更新に応じて前記標準偏差を更新する標準偏差更新手段とをさらに含み、前記処理対象実データ更新手段は、前記平均値更新手段および前記標準偏差更新手段によって更新された前記平均値および前記標準偏差に基づいて、前記処理対象実データをさらに更新するものであってもよい。
【００２２】
この構成によれば、処理対象実データが更新され、それに応じて処理対象実データの平均値が更新されると、この更新された平均値は、更新前よりも正常データの分布の中心に近付く。また、処理対象実データが更新され、それに応じて処理対象実データの標準偏差が更新されると、その更新された標準偏差は更新前よりも小さくなる。これらの更新された平均値および標準偏差に基づいて処理対象実データがさらに更新されることで、処理対象実データから異常データを確実に除去することができ、さらには、正常データについても、正常データの分布の中心から遠いデータ（以下、「外れデータ」という。）を除去することができる。これにより、正常データの分布の中心に近い（信頼性が高い）正常データを抽出することができるので、信頼性の高い正常データに基づいて、操作量−スロットル開度特性をより適切に設定することができる。
【００２３】
前記制御手段は、前記平均値更新手段による前記平均値の更新、前記標準偏差更新手段による前記標準偏差の更新、および前記処理対象実データ更新手段による処理対象実データの更新を、更新された前記処理対象実データのうち、更新された前記平均値から、更新された前記標準偏差の所定の正数倍以上外れた値がなくなるまで繰り返すものであってもよい。
【００２４】
この構成によれば、処理対象実データから異常データおよび外れデータをより確実に除去することができるので、最終的に更新された処理対象実データの平均値を、正常データの分布の中心により近付けることができる。これにより、信頼性が一層高い正常データを限定して抽出することができるので、より一層適切な操作量−スロットル開度特性を設定することができる。
【００２５】
また、前記航走制御装置は、更新の前後における制御情報の差分が閾値未満かどうかを判断する差分判断手段と、この差分判断手段によって、前記差分が閾値以上であると判断されたときに、制御情報の更新を保留する更新保留手段とをさらに含むことが好ましい。この構成により、更新の前後における制御情報の差分が大きいときに、制御情報の更新を保留できるので、操船特性が大きく変化することによる違和感を抑制できる。たとえば、制御情報の差分が大きいときには、操船者に対する問い合わせを行い、更新後の制御情報の採否を操船者に委ねる構成とすることもできる。
【００２６】
前記航走制御装置は、正常データの個数が予め定める個数条件を満たすかどうかを判断するデータ個数判断手段をさらに含んでいてもよい。この場合に、前記制御手段は、前記データ個数判断手段によって前記個数条件が満たされると判断されることを条件に、制御情報を更新するものであることが好ましい。この構成によれば、正常データが充分に収集されるまで制御情報が更新されないので、更新後の制御情報は高い信頼性を有することができる。
【００２７】
また、前記航走制御装置は、制御情報が更新されたことを通知する更新通知手段をさらに含むことが好ましい。これにより、制御情報の更新によって船舶の特性が変化するときには、そのことを操船者に通知できる。これにより、特性変化に起因する違和感を緩和できる。
この発明は、また、船体と、この船体に取り付けられ、電動スロットルを有するエンジンを駆動源として推進力を発生する推進力発生手段と、前述の航走制御装置とを含む、船舶を提供する。この構成により、操船特性が改善された船舶を実現できる。
【００２８】
なお、船舶は、クルーザ、釣り船、ウォータージェット、水上滑走艇（watercraft）のような比較的小型のものであってもよい。
また、前記推進力発生手段は、船外機（アウトボードモータ）、船内外機（スターンドライブ。インボードモータ・アウトボードドライブ）、船内機（インボードモータ）、ウォータージェットドライブのいずれの形態であってもよい。船外機は、原動機（エンジン）および推進力発生部材（プロペラ）を含む推進ユニットを船外に有し、さらに、推進ユニット全体を船体に対して水平方向に回動させる舵取り機構が付設されたものである。船内外機は、原動機が船内に配置され、推進力発生部材および舵切り機構を含むドライブユニットが船外に配置されたものである。船内機は、原動機およびドライブユニットがいずれも船体に内蔵され、ドライブユニットからプロペラシャフトが船外に延び出た形態を有する。この場合、舵取り機構は別途設けられる。ウォータージェットドライブは、船底から吸い込んだ水をポンプで加速し、船尾の噴射ノズルから噴射することで推進力を得るものである。この場合、舵取り機構は、噴射ノズルと、この噴射ノズルを水平面に沿って回動させる機構とで構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る船舶１の構成を説明するための概念図である。この船舶１は、クルーザやボートのような比較的小型の船舶である。この船舶１は、船体２と、この船体２の船尾（トランサム）３に取り付けられた推進力発生手段としての船外機１０とを備えている。この船外機１０は、船体２の船尾３および船首４を通る中心線５上に取り付けられている。船外機１０には、電子制御ユニット１１（以下、「船外機ＥＣＵ１１」という。）が内蔵されている。
【００３０】
船体２には、操船のための操作卓６が設けられている。操作卓６には、たとえば、舵取り操作のためのステアリング操作部７と、船外機１０の出力を操作するためのスロットル操作部８と、目標特性入力部９（目標特性入力手段、目標特性変更入力手段）とが備えられている。ステアリング操作部７は、舵取り操作部材としてのステアリングホイール７ａを備えている。また、スロットル操作部８は、スロットル操作部材（操作手段）としてのリモコンレバー（スロットルレバー）８ａと、このリモコンレバー８ａの位置を検出するポテンショメータ等のレバー位置検出部８ｂとを備えている。目標特性入力部９は、リモコンレバー８ａの操作量（リモコン開度）と船外機１０のエンジン回転速度との関係（リモコン開度−エンジン回転速度特性）に関する目標特性の設定入力を行うためのものである。
【００３１】
操作卓６に備えられた上記の操作部７，８の操作量を表す入力信号および目標特性入力部９からの入力信号は、電気信号として航走制御装置２０に入力されるようになっている。これらの電気信号は、たとえば、船体２内に配置されたＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク。以下「船内ＬＡＮ」という。）を介して、操作卓６から航走制御装置２０へと伝送されるようになっている。航走制御装置２０は、マイクロコンピュータを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、推進力を制御する推進力制御装置としての機能と、舵取り制御のための操舵制御装置としての機能とを有している。
【００３２】
航走制御装置２０は、さらに、船外機ＥＣＵ１１との間で前記船内ＬＡＮを介して通信を行う。より具体的には、航走制御装置２０は、船外機ＥＣＵ１１から、船外機１０に備えられたエンジンの回転速度（回転数）と、船外機１０の向きである操舵角と、エンジンのスロットル開度と、船外機１０のシフト位置（前進、ニュートラル、後進）とを取得する。また、航走制御装置２０は、船外機ＥＣＵ１１に対して、目標操舵角、目標スロットル開度、目標シフト位置（前進、ニュートラル、後進）、目標トリム角などを表すデータを与えるようになっている。
【００３３】
航走制御装置２０は、ステアリングホイール７ａの操作に応じて、船外機１０の操舵角を制御する。また、航走制御装置２０は、リモコンレバー８ａの操作量および操作方向（すなわち、レバー位置）に応じて、船外機１０に対する目標スロットル開度および目標シフト位置を定める。リモコンレバー８ａは、前方および後方へと傾倒させることができるようになっている。操船者がリモコンレバー８ａを中立位置から前方へ一定量だけ倒すと、航走制御装置２０は、船外機１０の目標シフト位置を前進位置とする。操船者がリモコンレバー８ａをさらに前方に倒していくと、航走制御装置２０は、その操作量に応じて、船外機１０の目標スロットル開度を設定する。一方、操船者がリモコンレバー８ａを後方に一定量だけ倒すと、航走制御装置２０は、船外機１０の目標シフト位置を後進位置とする。操船者がリモコンレバー８ａをさらに後方に倒していくと、航走制御装置２０は、その操作量に応じて、船外機１０の目標スロットル開度を設定する。
【００３４】
図２は、船外機１０の構成を説明するための図解的な断面図である。船外機１０は、推進機としての推進ユニット３０と、この推進ユニット３０を船体２に取り付ける取り付け機構３１とを有している。取り付け機構３１は、船体２の後尾板に着脱自在に固定されるクランプブラケット３２と、このクランプブラケット３２に水平回動軸としてのチルト軸３３を中心に回動自在に結合されたスイベルブラケット３４とを備えている。推進ユニット３０は、スイベルブラケット３４に、操舵軸３５まわりに回動自在に取り付けられている。これにより、推進ユニット３０を操舵軸３５まわりに回動させることによって、操舵角（船体２の中心線５に対して推進力の方向がなす方位角）を変化させることができる。また、スイベルブラケット３４をチルト軸３３まわりに回動させることによって、推進ユニット３０のトリム角（水平面に対して推進力の方向がなす角）を変化させることができる。
【００３５】
推進ユニット３０のハウジングは、トップカウリング３６とアッパケース３７とロアケース３８とで構成されている。トップカウリング３６内には、駆動源となるエンジン３９がそのクランク軸の軸線が上下方向となるように設置されている。エンジン３９のクランク軸下端に連結される動力伝達用のドライブシャフト４１は、上下方向にアッパケース３７内を通ってロアケース３８内にまで延びている。
【００３６】
ロアケース３８の下部後側には、推進力発生部材となるプロペラ４０が回転自在に装着されている。ロアケース３８内には、プロペラ４０の回転軸であるプロペラシャフト４２が水平方向に通されている。このプロペラシャフト４２には、ドライブシャフト４１の回転が、クラッチ機構としてのシフト機構４３を介して伝達されるようになっている。
シフト機構４３は、ドライブシャフト４１の下端に固定されたベベルギヤからなる駆動ギヤ４３ａと、プロペラシャフト４２上に回動自在に配置されたベベルギヤからなる前進ギヤ４３ｂと、同じくプロペラシャフト４２上に回動自在に配置されたベベルギヤからなる後進ギヤ４３ｃと、前進ギヤ４３ｂおよび後進ギヤ４３ｃの間に配置されたドッグクラッチ４３ｄとを有している。
【００３７】
前進ギヤ４３ｂは前方側から駆動ギヤ４３ａに噛合しており、後進ギヤ４３ｃは後方側から駆動ギヤ４３ａに噛合している。そのため、前進ギヤ４３ｂおよび後進ギヤ４３ｃは互いに反対方向に回転されることになる。
一方、ドッグクラッチ４３ｄは、プロペラシャフト４２にスプライン結合されている。すなわち、ドッグクラッチ４３ｄは、プロペラシャフト４２に対してその軸方向に摺動自在であるが、プロペラシャフト４２に対する相対回動はできず、このプロペラシャフト４２とともに回転する。
【００３８】
ドッグクラッチ４３ｄは、ドライブシャフト４１と平行に上下方向に延びるシフトロッド４４の軸周りの回動によって、プロペラシャフト４２上で摺動される。これにより、ドッグクラッチ４３ｄは、前進ギヤ４３ｂと結合した前進位置と、後進ギヤ４３ｃと結合した後進位置と、前進ギヤ４３ｂおよび後進ギヤ４３ｃのいずれとも結合されないニュートラル位置とのいずれかのシフト位置に制御される。
【００３９】
ドッグクラッチ４３ｄが前進位置にあるとき、前進ギヤ４３ｂの回転がドッグクラッチ４３ｄを介して実質的に滑りのない状態でプロペラシャフト４２に伝達される。これにより、プロペラ４０は、一方向（前進方向）に回転し、船体２を前進させる方向の推進力を発生する。一方、ドッグクラッチ４３ｄが後進位置にあるとき、後進ギヤ４３ｃの回転がドッグクラッチ４３ｄを介して実質的に滑りのない状態でプロペラシャフト４２に伝達される。後進ギヤ４３ｃは、前進ギヤ４３ｂとは反対方向に回転するため、プロペラ４０は、反対方向（後進方向）に回転し、船体２を後進させる方向の推進力を発生する。ドッグクラッチ４３ｄがニュートラル位置にあるとき、ドライブシャフト４１の回転はプロペラシャフト４２に伝達されない。すなわち、エンジン３９とプロペラ４０との間の駆動力伝達経路が遮断されるので、いずれの方向の推進力も生じない。
【００４０】
船外機１０に変速機は備えられておらず、ドッグクラッチ４３ｄが前進位置または後進位置にあるときに、エンジン３９の回転速度に応じてプロペラ４０が回転する。
エンジン３９に関連して、このエンジン３９を始動させるためのスタータモータ４５が配置されている。スタータモータ４５は、船外機ＥＣＵ１１によって制御される。また、エンジン３９のスロットルバルブ４６を作動させてスロットル開度を変化させ、エンジン３９の吸入空気量を変化させるためのスロットルアクチュエータ５１が備えられている。このスロットルアクチュエータ５１は、電動モータからなっていてもよい。このスロットルアクチュエータ５１は、スロットルバルブ４６とともに電動スロットル５５を構成している。
【００４１】
スロットルアクチュエータ５１の動作は、船外機ＥＣＵ１１によって制御される。また、スロットルバルブ４６の開度（スロットル開度）は、スロットル開度センサ５７によって検出されるようになっており、その出力は、船外機ＥＣＵ１１に与えられるようになっている。エンジン３９には、さらに、クランク軸の回転を検出することによってエンジン３９の回転速度Ｎを検出するためのエンジン回転検出部４８が備えられている。
【００４２】
また、シフトロッド４４に関連して、ドッグクラッチ４３ｄのシフト位置を変化させるためのシフトアクチュエータ５２（クラッチ作動装置）が設けられている。このシフトアクチュエータ５２は、たとえば、電動モータからなり、船外機ＥＣＵ１１によって動作制御される。
さらに、推進ユニット３０に固定された操舵ロッド４７には、たとえば、液圧シリンダを含み、船外機ＥＣＵ１１によって制御される操舵アクチュエータ５３が結合されている。この操舵アクチュエータ５３を駆動することによって、推進ユニット３０を操舵軸３５まわりに回動させることができ、舵取り操作を行うことができる。このように、操舵アクチュエータ５３、操舵ロッド４７および操舵軸３５を含む舵取り機構５０が形成されている。この舵取り機構５０には、操舵角を検出するための操舵角センサ４９が備えられている。
【００４３】
また、クランプブラケット３２とスイベルブラケット３４との間には、たとえば液圧シリンダを含み、船外機ＥＣＵ１１によって制御されるトリムアクチュエータ（チルトトリムアクチュエータ）５４が設けられている。このトリムアクチュエータ５４は、チルト軸３３まわりにスイベルブラケット３４を回動させることにより、推進ユニット３０をチルト軸３３まわりに回動させる。これにより、推進ユニット３０のトリム角が変化する。
【００４４】
図３は、電動スロットル５５の制御に関連する構成を説明するためのブロック図である。航走制御装置２０は、ＣＰＵ（中央処理装置）およびメモリを含むマイクロコンピュータを備えていて、このマイクロコンピュータが所定のソフトウェア処理を実行することにより、実質的に複数の機能処理部（制御手段）として動作する。より具体的には、航走制御装置２０は、複数の機能処理部として、目標スロットル開度算出モジュール６１（目標スロットル開度設定手段）と、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２（スロットル開度特性設定手段）と、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３と、データ収集処理部６４（実データ排除手段、実データ取得禁止手段）と、直進航行判定部６５（直進航行判定手段）と、過回転判定部６９（異常運転判定手段）とを有している。
【００４５】
目標スロットル開度算出モジュール６１は、スロットル操作部８のレバー位置検出部８ｂによって検出されるリモコンレバー８ａの操作量（以下「リモコン開度」という。）に応じて、スロットルバルブ４６の開度（スロットル開度）の目標値である目標スロットル開度を算出する。Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、リモコン開度に対する目標スロットル開度の特性であるリモコン開度−目標スロットル開度特性（以下、「Ｒ−Ｔ特性」という。）を算出する。Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、エンジン回転速度とスロットル開度との実際の特性であるエンジン回転速度−スロットル開度特性（以下、「Ｎ−Ｔ特性」という。）を算出する。データ収集処理部６４は、Ｎ−Ｔ特性の算出のために、船外機ＥＣＵ１１から航走時のエンジン回転速度およびスロットル開度の実データを収集する。直進航行判定部６５は、船外機ＥＣＵ１１から操舵角およびシフト位置のデータを得て、船舶１が直進航行状態であるかどうかを判定する。過回転判定部６９は、エンジン回転速度のデータを得て、エンジン３９が過回転状態にあるか否かを判定する。
【００４６】
過回転判定部６９は、たとえばプロペラ４０の空回りなどによってエンジン回転速度が急上昇して所定のしきい値（たとえば、約６５００rpm）に達したときに、エンジン３９が過回転状態になったと判定する。過回転判定部６９は、エンジン３９の過回転を判定する機能に加えて、エンジン３９での混合気の点火またはエンジン３９への燃料供給を一時的に停止する機能を有していてもよい。これにより、エンジン３９の過回転を速やかに鎮めることができ、エンジン３９の過回転に伴ってバルブスプリングのジャンプなどの不具合が発生することを防止できる。また、過回転判定部６９は、エンジン回転速度が前記しきい値未満に低下し、その状態が所定時間（たとえば、約１０秒）継続すると、エンジン３９の過回転状態が解消された（エンジン３９が過回転状態にない）と判定する。
【００４７】
航走制御装置２０に備えられたメモリ内には、データ収集処理部６４によって収集されたエンジン回転速度およびスロットル開度の実データを学習データとして記憶する記憶部６０が確保されている。航走制御装置２０は、上記複数の機能処理部として、さらに、リセット処理モジュール６６と、目標特性設定モジュール６７（目標特性設定手段、目標特性曲線更新手段）と、１次遅れフィルタ６８とを備えている。リセット処理モジュール６６は、記憶部６０に記憶された学習データをリセットする。目標特性設定モジュール６７は、リモコン開度に対するエンジン回転速度の特性（リモコン開度−エンジン回転速度特性。以下、「Ｒ−Ｎ特性」という。）の目標値である目標特性を設定するためものである。１次遅れフィルタ６８は、Ｒ−Ｔ特性が変更されたときにスロットル開度の急変に伴うエンジン出力の急変を抑制する。この実施形態では、前記データ収集処理部６４およびＮ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３などにより、エンジン特性測定手段が構成されている。
【００４８】
また、航走制御装置２０に備えられたメモリには、上記の記憶部６０の他に、Ｒ−Ｔ特性テーブル（電動スロットルの開度に関する制御情報）を記憶するＲ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍ（スロットル開度特性記憶手段）と、Ｎ−Ｔ特性テーブルを記憶するＮ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍ（エンジン特性記憶手段）と、目標Ｒ−Ｎ特性テーブルを記憶するＲ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍ（目標特性記憶手段）とが確保されている。Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、算出したＮ−Ｔ特性テーブルをＮ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに格納する。また、目標特性設定モジュール６７は、目標Ｒ−Ｎ特性をＲ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに格納する。Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、Ｎ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに格納されたＮ−Ｔ特性テーブルと、目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに格納された目標Ｒ−Ｎ特性テーブルとに基づき、Ｒ−Ｔ特性テーブルを算出して、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに格納する。また、目標スロットル開度算出モジュール６１は、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに格納されたＲ−Ｔ特性テーブルに基づいて、リモコン開度に応じた目標スロットル開度を算出する。
【００４９】
たとえば、少なくとも、記憶部６０、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２ＭおよびＲ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍは、不揮発性の記憶媒体によって構成しておくことが好ましい。また、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍには、たとえば、リモコン開度に対して目標スロットル開度を線形に設定するＲ−Ｔ特性テーブルを初期値として格納しておいてもよい。さらに、Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍには、たとえば、リモコン開度に対して目標エンジン回転速度を線形に対応付ける目標Ｒ−Ｎ特性を初期値として格納しておいてもよい。
【００５０】
図１では図示を省略してあるが、操作卓６には、リセット処理モジュール６６に対してリセット信号を与えるためのリセットスイッチ１３が設けられており、さらに、操船特性が変更されたときにそのことを通知するための通知ユニット１８（更新通知手段）が設けられている。通知ユニット１８は、ＬＥＤ等のランプであってもよく、また、通知音または通知メッセージを発生する音声発生装置（たとえば、ブザーまたはスピーカ）であってもよい。また、操作卓６に備えられた目標特性入力部９は、目標特性設定モジュール６７に対するマンマシンインタフェースを提供するものであり、入力装置１４および表示装置１５を備えている。表示装置１５は、液晶表示パネルやＣＲＴのような２次元表示装置であることが好ましい。この表示装置１５は、通知ユニット１８として兼用されてもよい。また、入力装置１４は、たとえば、表示装置１５に表示された目標特性曲線に対して操作入力を行うためのポインティングデバイス（マウス、トラックボールおよびタッチパネルなど）や、キー入力部等を有するものであってもよい。
【００５１】
船外機１０を運転して船舶１を航行させている期間中において、直進航行判定部６５は、船舶１が直進航行状態であるかどうかを判定する。具体的には、船外機１０のシフト位置が前進位置または後進位置であり、かつ、操舵角が所定の中立範囲内（たとえば中立位置から左右５度ずつの範囲内）の値である場合に、直進航行判定部６５は、船舶１が直進航行状態であると判定する。
【００５２】
この直進航行判定部６５が船舶１の直進航行状態を判定している期間において、データ収集処理部６４は、船外機ＥＣＵ１１からエンジン回転速度およびスロットル開度の実データを収集する。より具体的には、エンジン回転検出部４８によって検出されるエンジン回転速度およびスロットル開度センサ５７によって検出されるスロットル開度の実データの対が所定の周期ごとに船外機ＥＣＵ１１から収集される。このエンジン回転速度およびスロットル開度の実データの対が、学習データとして、記憶部６０に格納される。
【００５３】
過回転判定部６９がエンジン３９の過回転を判定すると、データ収集処理部６４は、その判定に応じて、実データの収集を中止する。そして、過回転判定部６９が、エンジン３９の過回転状態が解消されたと判定すると、データ収集処理部６４は、実データの収集を再開する。したがって、データ収集処理部６４は、エンジン３９が過回転状態のときの実データを排除し、エンジン３９が過回転状態でないときの実データだけを収集して記憶部６０に格納する。
【００５４】
Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、記憶部６０に格納された学習データを用いて、Ｎ−Ｔ特性テーブルを算出する。Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３によって算出されたＮ−Ｔ特性テーブルと、目標特性設定モジュール６７によって設定される目標Ｒ−Ｎ特性とに基づき、Ｒ−Ｔ特性テーブルを算出する。このＲ−Ｔ特性テーブルに従って、目標スロットル開度算出モジュール６１が目標スロットル開度を算出する。この目標スロットル開度で船外機１０の電動スロットル５５が動作することによって、リモコン開度に対するエンジン回転速度の関係は、目標Ｒ−Ｎ特性に従うことになる。
【００５５】
たとえば、データ収集処理部６４によって収集されて記憶部６０に格納される学習データから得られるＮ−Ｔ特性が非線形特性である場合に、目標特性設定モジュール６７により、線形な目標Ｒ−Ｎ特性が設定されるとする。この場合、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、Ｒ−Ｔ特性を非線形に定める。すなわち、リモコン開度に対して目標スロットル開度は非線形に変化することになる。そして、スロットル開度に対してエンジン回転速度が非線形に変動することにより、結果的に、リモコン開度に対してエンジン回転速度を線形に変化させることができる。
【００５６】
このようにして、Ｒ−Ｔ特性が、実際の航走で得られた実データによるＮ−Ｔ特性に基づいて設定される。したがって、このＲ−Ｔ特性は、実データを反映した特性となる。このようなＲ−Ｔ特性に従って目標スロットル開度が設定され、この目標スロットル開度に従って電動スロットル５５が駆動されることにより、Ｒ−Ｎ特性を操船者のフィーリングに適合させることができる。たとえば、リモコンレバー８ａの操作量とエンジン出力との関係をリニアに設定することができる。これにより、リモコンレバー８ａの直感的な操作によってエンジン出力を容易に所望の値とすることができる。これにより、熟練していない操船者であっても、操船状況に応じてエンジン出力を適切に調整することができる。たとえば、低出力状態で微妙なスロットル操作が必要となる離着岸時およびトローリング時等の操船を容易にすることができる。また、高出力状態では、リモコンレバー８ａの操作に対するエンジン出力変化の応答性を上げることができる。
【００５７】
リセット処理モジュール６６は、標準のＲ−Ｔ特性テーブルを記憶した不揮発性メモリ６６ｍを備えている。この標準のＲ−Ｔ特性テーブルは、たとえば、Ｒ−Ｔ特性を線形に定めるものである。リセット処理モジュール６６は、リセットスイッチ１３が操作されると、記憶部６０の学習データをリセット（消去）するとともに、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに対して、不揮発性メモリ６６ｍに記憶されている標準のＲ−Ｔ特性テーブルを書き込む。これにより、Ｒ−Ｔ特性が前記標準のＲ−Ｔ特性にリセットされる。
【００５８】
リセット処理モジュール６６には、たとえば、船外機ＥＣＵ１１から、エンジン３９が運転中か否かに関するデータが与えられている。そして、リセット処理モジュール６６は、エンジン３９が停止状態である場合にのみ、リセットスイッチ１３からのリセット入力を受け付けて、前述のリセット処理を行う。エンジン３９が停止状態でなければ、リセットスイッチ１３からの入力を無効化し、前記リセット処理を行わない。
【００５９】
以下の説明では、リモコン開度の代替指標として、リモコンレバー８ａの位置検出結果をＡ／Ｄ変換した値をさらに０〜１００％に変換した値を用いる。また、スロットル開度についても同様に、０〜１００％に変換した値を用いる。各数値の表し方が、これらに限られないことは言うまでもない。
図４は、航走制御装置２０の動作を説明するためのフローチャートである。データ収集処理部６４は、スロットル開度φの取り得る値の範囲をｍ（ｍは２以上の自然数）個の区間Ｍ1，Ｍ2，……，Ｍmに分割する。そして、データ収集処理部６４は、個々の区間Ｍi（ｉ＝１,……，ｍ）ごとに学習データの個数をカウントするカウンタｃiと、学習データ（φ，Ｎ）を保存する領域とを記憶部６０内に確保し、これらを初期化する（ステップＳ１）。学習データ（φ，Ｎ）は、スロットル開度φおよびエンジン回転速度Ｎの組からなる。
【００６０】
前記区間Ｍiおよびカウンタｃiについて図５を用いて説明する。スロットル開度φは、この例では、０％（全閉）ないし１００％（全開）で表されている。このスロットル開度φの取り得る値の全範囲０〜１００％は、この例では７つの区間Ｍ1〜Ｍ7に分割されている。第１の区間Ｍ1はφ≦０、第２の区間Ｍ2は０＜φ≦２０、第３の区間Ｍ3は２０＜φ≦４０、第４の区間Ｍ4は４０＜φ≦６０、第５の区間Ｍ5は６０＜φ≦８０、第６の区間Ｍ6は８０＜φ＜１００、第７の区間Ｍ7はφ≧１００である。これらの第１〜第７の区間Ｍ1〜Ｍ7にそれぞれ対応して、カウンタｃ1〜ｃ7が設けられる。
【００６１】
図４に戻り、データ収集処理部６４は、過回転判定部６９によってエンジン３９が過回転状態であると判定されているかどうかを判断する（ステップＳ２）。過回転状態であると判定されていない場合（ステップＳ２のＮＯ）には、データ収集処理部６４は、さらに、過回転フラグがＯＮであるかどうかを判断する（ステップＳ３）。過回転フラグがＯＮであることは、直前のエンジン３９の状態が過回転状態であったことを意味する。逆に、過回転フラグがＯＦＦであることは、直前のエンジン３９の状態が過回転状態でなかった（正常運転状態にあった）ことを意味する。
【００６２】
過回転フラグがＯＦＦの場合（ステップＳ３のＮＯ）、データ収集処理部６４は、直進航行判定部６５によって船舶１が直進航行状態であると判定されているかどうかを判断する（ステップＳ４）。そして、データ収集処理部６４は、直進航行状態であることを条件に（ステップＳ４のＹＥＳ）、船外機ＥＣＵ１１からスロットル開度φおよびエンジン回転速度Ｎの実データの組を取得する（ステップＳ５）。データ収集処理部６４は、スロットル開度データに基づいて、取得した実データの組をいずれの区間Ｍiに分類すべきかを判定する（ステップＳ６）。そして、データ収集処理部６４は、その判断された区間Ｍiに対応するカウンタｃiをインクリメントするとともに（ステップＳ７）、当該実データを記憶部６０に格納する（ステップＳ８）。
【００６３】
図５では、記憶部６０に格納された実データの組（学習データ）のうち、エンジン３９が正常運転状態にあるときのデータ（以下、「正常データ」という。）が黒色のドットで示されている。なお、図５では、参考のため、エンジン３９が過回転状態にあるときのデータ（異常データ）が白抜きのドットで示されている。各正常データは、一つの近似曲線（図示１点鎖線参照）にほぼ沿う。一方、エンジン３９の過回転に伴ってエンジン回転速度が過大となる異常データは、この近似曲線から上方（高速側）へ極端に外れている。
【００６４】
図４に戻り、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、すべての区間のカウンタｃ1〜ｃ7の値が所定の下限値（この実施形態では「１」）以上かどうか（個数条件の一例）を判断する（ステップＳ９。データ個数判断手段としての機能）。全区間のカウンタｃ1〜ｃ7の値が前記下限値以上であれば、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、Ｎ−Ｔ特性テーブルの算出を行う（ステップＳ１０）。もしも、いずれかの区間のカウンタｃiの値が前記下限値に達していないときには、学習データが不足しているものと判断して、Ｎ−Ｔ特性テーブルの算出は行わない。この場合、ステップＳ２からの処理が繰り返される。
【００６５】
より具体的には、カウンタｃiの値が全区間で下限値「１」以上になっているとき、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、個々の区間Ｍiに分類された複数の学習データに対して、代表値データを求める。たとえば、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、次式(1)による計算を行う。これにより、個々の区間毎のエンジン回転速度の平均値Ｎiおよびスロットル開度の平均値φiを代表値データとして求めることができる。なお、次式(1)において、φおよびＮに付したオーバーラインは、それぞれの平均値を表すものとする。
【００６６】
【数１】
2009008072.tif 000003
【００６７】
これにより、ｍ次元の平均エンジン回転速度ベクトルＮ＝［Ｎ1，Ｎ2，……，Ｎm］（エンジン回転速度代表値ベクトルの一例）と、同じくｍ次元の平均スロットル開度ベクトルφ＝［φ1，φ2，……，φm］（スロットル開度代表値ベクトルの一例）との組［Ｎ，φ］が得られる。このようなエンジン回転速度代表値ベクトルと、スロットル開度代表値ベクトルとの組がＮ−Ｔ特性テーブルである。
【００６８】
このＮ−Ｔ特性テーブルは、図６に例示するように、エンジン回転速度とスロットル開度との関係を表す。この図６では、一般的なエンジンに見られる特性の例が示されている。すなわち、エンジン回転速度が、低スロットル開度域においてはスロットル開度の増加に対して比較的急激に増加し、高スロットル開度域においてはスロットル開度の増加に対して比較的緩慢に増加している。Ｎ−Ｔ特性テーブルは、エンジン回転速度代表値とそれに対応するスロットル開度代表値との組で表される離散的な有限個のデータ（図６において黒色のドットで示す。）からなる。このような離散的なデータの間の特性は、必要に応じて、線形補間によって補われる。
【００６９】
一方、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、リモコン開度が０％（全閉）〜１００％（全開）の範囲の値を取り得るものとしてｌ（ｌ（エル）は２以上の自然数）次元のリモコン開度ベクトルθを次式(2)で算出する（ステップＳ１１）。このリモコン開度ベクトルθのｌ（エル）個の要素θjは、０〜１００の範囲（リモコン開度が取り得る全範囲）をｌ（エル）−１個に等分する値を有する。たとえば、ｌ（エル）＝１０１のとき、θj＝０，１，２，……，１００となる。
【００７０】
【数２】
2009008072.tif 000004
【００７１】
一方、目標特性設定モジュール６７によって、線形な目標Ｒ−Ｎ特性が設定される場合、リモコン開度θに対して線形に変化するｌ（エル）次元の目標エンジン回転速度ベクトルＮは、たとえば、次式(3)で与えられる。この式(3)は、エンジン回転速度代表値（たとえば平均エンジン回転速度）の最小値Ｎ1と最大値Ｎmとの間をｌ（エル）−１個に等分するｌ（エル）個の目標エンジン回転速度Ｎjを与える。なお、次式(3)において、Ｎおよびθに付した記号「＾」は、それらの目標値を表す。以下同じ。
【００７２】
【数３】
2009008072.tif 000005
【００７３】
Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、式(3)により得られる目標エンジン回転速度Ｎjに対応するスロットル開度φjを、前記Ｎ−Ｔ特性テーブルに当てはめて求める。Ｎ−Ｔ特性テーブル中に該当するデータがない場合には、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、近傍のデータを用いた線形補間演算を行って、対応するスロットル開度を求める。これにより、ｌ（エル）次元の目標スロットル開度ベクトルφが得られる（ステップＳ１２）。目標エンジン回転速度Ｎjに対する目標スロットル開度φjの関係は、図７に示されている。
【００７４】
こうして、ｌ（エル）次元のリモコン開度ベクトルθおよびｌ（エル）次元の目標スロットル開度ベクトルφが得られ、これらの組（θ，φ）がＲ−Ｔ特性テーブルとして、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに格納される（ステップＳ１３）。こうして、Ｒ−Ｔ特性テーブルが更新される。Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに新しいＲ−Ｔ特性マップが格納されることによって操船特性が変化する。そこで、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、操船特性が更新されたこと（Ｒ−Ｔ特性テーブルが更新されたこと）を、通知ユニット１８を介して操船者に通知する（ステップＳ２０。更新通知手段としての機能）。
【００７５】
Ｒ−Ｔ特性テーブルの一例は、図８に示されている。この例では、リモコン開度の変化に対してスロットル開度が非線形変化を示すようになっており、低開度域ではスロットル開度の急激な変化が抑制され、高開度域ではリモコン開度に対するスロットル開度の応答が上がるようになっている。このように、リモコン開度に対して目標スロットル開度を非線形に設定することによって、図６に示すような非線形特性を有するエンジン３９において、リモコン開度の変化に対してエンジン回転速度を線形に変化させることができる。
【００７６】
Ｒ−Ｔ特性テーブルを求めた後は、データ収集処理部６４は、学習を終えるべきか否か、すなわち、収集済みの学習データが十分かどうかを判断する（ステップＳ１４）。そして、さらに学習を行うべきであると判断されたときは、ステップＳ２からの処理が繰り返される。十分な学習データに基づいてＲ−Ｔ特性テーブルが求められた場合には、処理を終了する。
【００７７】
ステップＳ２において、過回転判定部６９によってエンジン３９が過回転状態であると判定されたときには（ステップＳ２のＹＥＳ）、データ収集処理部６４は、過回転フラグをＯＮにする（ステップＳ１５）。そして、データ収集処理部６４は、ステップＳ３〜Ｓ８の処理を省略して、ステップＳ９の処理を実施する。すなわち、学習データの収集が禁止されるので、前述した異常データ（図５参照）が記憶部６０に格納されることはない。したがって、異常データに基づいてＮ−Ｔ特性テーブルの算出が行われることはない。これにより、Ｒ−Ｔ特性テーブルの設定は、正常データによるＮ−Ｔ特性テーブルに基づいて実施されることとなる。そのため、Ｒ−Ｔ特性テーブルを、異常データの影響を受けることなく、適切に設定することができ、結果として、Ｒ−Ｎ特性が操船者にとって不本意な特性になることを防止できる。よって、操船性能を改善することができる。
【００７８】
ステップＳ３において、過回転フラグがＯＮである場合（ステップＳ３のＹＥＳ）とは、直前まで過回転状態にあったエンジン３９が正常回転状態に復帰した場合である。この場合、データ収集処理部６４は、過回転フラグをＯＦＦにし（ステップＳ１６）、所定期間待機する（ステップＳ１７）。この所定期間は、直前まで過回転状態にあったエンジン３９を安定させるための安定期間であり、たとえば、約１０秒に設定されている。この所定時間が経過すると（ステップＳ１７のＹＥＳ）、データ収集処理部６４は、ステップＳ４以降の処理を実施する。
【００７９】
ステップＳ４において、船舶１が直進航行状態でないと判断されたときには、ステップＳ５〜Ｓ８の処理が省かれる。すなわち、学習データの収集が行われない。
図９は、スロットル開度の所定の区間における複数の学習データおよび代表値データの標本空間を図解している。前述のとおり、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、スロットル開度φの個々の区間Ｍiに分類された複数の学習データに対して、たとえば、個々の区間毎のエンジン回転速度の平均値Ｎiおよびスロットル開度の平均値φiを代表値データとして求める（ステップＳ１０）。
【００８０】
図９において、（１）の標本空間に示すように、取得された複数の学習データのうち、ほぼ固まって分布する学習データ（正常データ）がある一方で、固まりから極端に外れた学習データ（異常データ）が存在する場合がある。なお、図５での場合と同様に、正常データは、黒色のドットで示されており、異常データは、白抜きのドットで示されている。また、（２）〜（６）の標本空間において、代表値データは、星マークで示されている。
【００８１】
エンジン３９の過回転による異常データは、前述したように、取得が禁止される（図４のステップＳ２）。換言すれば、エンジン３９の過回転による異常データは、過回転判定部６９によって検出され、学習データに含まれないように、データ収集処理部６４に取得される前に除去される。これにより、代表値データは、過回転に起因する異常データ以外のデータのみから求められる。したがって、Ｎ−Ｔ特性テーブルも、過回転に起因する異常データ以外のデータのみに基づいて算出される。そのため、Ｎ−Ｔ特性テーブルに基づいて設定されるＲ−Ｔ特性テーブルの信頼性が向上し、結果として、Ｒ−Ｎ特性を、操船者のフィーリングに適合させることができる。
【００８２】
しかし、異常データは、エンジン３９の過回転だけでなく、エンジン３９の急激な負荷変動によっても発生すると考えられる。このような負荷変動の一つの原因例は、ノッキングである。また、別の原因例は、突風を受けたとき、または、強い潮流に乗ったときに生じる船体２の姿勢変化である。エンジン３９の過回転以外の原因による異常データは、データ収集処理部６４に取得される前に検出して除去することが困難であり、学習データとして取得されてしまう虞がある。
【００８３】
以下では、データ収集処理部６４に取得された異常データとして、エンジン回転速度が過小となることで正常データの分布を下回った異常データを例に挙げて説明する。
図９（２）は、学習データに異常データが含まれた状態で、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３が全学習データを平均することで代表値データを求める場合を示す図である。このとき、エンジン回転速度の平均値Ｎiが正常データの分布範囲内に入らずに、その分布よりも低回転側に外れる虞がある。これにより、Ｎ−Ｔ特性テーブルおよびＲ−Ｔ特性テーブルの信頼性に悪影響を与える虞がある。
【００８４】
そこで、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、メディアン、トリム平均値および／または標準偏差を用いた統計処理によって、データ収集処理部６４に取得された異常データを事後的に除去し、代表値データに対する異常データの影響を排除するとよい。
メディアンとは、学習データをエンジン回転速度において降順または昇順に並べたときの中央値である。たとえば、図９（３）の標本空間に示すように、学習データ（異常データも含む。）が全部で７個（奇数個）ある場合における、降順または昇順で４番目の学習データがメディアンである。なお、学習データがたとえば６個（偶数個）ある場合には、降順または昇順における３番目の学習データと４番目の学習データとの平均値がメディアンとされる。また、学習データが１つしかない場合には、その学習データがメディアンとされる。学習データにおいて正常データの分布から外れた異常データがメディアンとなることはない。この場合、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、メディアン演算手段として機能し、学習データのメディアンを演算してこのメディアンを代表値データとする。これにより、学習データに異常データが含まれていても、異常データを事後的に除去し、正常データのみに基づいたＮ−Ｔ特性テーブルおよびＲ−Ｔ特性テーブルの設定を確実に実施することができる。
【００８５】
トリム平均値とは、エンジン回転速度において降順または昇順に並べたときに上位および下位にある学習データを除去（トリム）した後の、残った学習データの平均値である。なお、除去の対象となる学習データは、たとえば、最上位および最下位の学習データと、最上位および最下位の学習データから所定の範囲内にある学習データとが含まれる。所定の範囲としては、学習データの個数やエンジン回転速度の範囲が挙げられる。たとえば、図９（４）の標本空間に示すように、エンジン回転速度が最も高い学習データとエンジン回転速度が最も低い学習データ（異常データ）とを含めずに算出された学習データの平均値がトリム平均値である。トリム平均値には、学習データにおいて正常データの分布から外れた異常データが含まれることはない。この場合、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、トリム平均値演算手段として機能し、学習データのトリム平均値を演算してこのトリム平均値を代表値データとする。これにより、学習データに異常データが含まれていても、異常データを事後的に除去し、正常データのみに基づいたＮ−Ｔ特性テーブルおよびＲ−Ｔ特性テーブルの設定を確実に実施することができる。
【００８６】
図１０は、標準偏差を用いた代表値データの算出例を説明するためのフローチャートである。ここでは、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、平均値演算手段、標準偏差演算手段、処理対象実データ更新手段、平均値更新手段および標準偏差更新手段として機能する。
まず、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、スロットル開度の所定の区間において、全学習データ（エンジン３９の過回転以外の原因による異常データも含む。）に対してエンジン回転速度の平均値Ｎiおよび標準偏差σiを求める演算を行う（ステップＳ８０）。そして、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、エンジン回転速度が平均値Ｎiから標準偏差σiの所定の正数倍（ここでは２倍としているが１倍以上であればよい。）以上外れた学習データ（以下、「外れデータ」という。）があるか否かを調べる（ステップＳ８１）。そして、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、外れデータ以外の学習データのエンジン回転速度を平均し（ステップＳ８２）、ここで得られた平均値ＮXをエンジン回転速度の代表値データとする。スロットル開度の平均値も、外れデータ以外の学習データから求められる。
【００８７】
図９（５）および図９（６）の標本空間に示すように、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３によって異常データが外れデータとして除去されることで、学習データ（処理対象実データ）は、正常データだけで構成されるように更新される。換言すれば、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、当初の学習データ（当初の処理対象実データ）の平均値および標準偏差を演算し、これらの平均値および標準偏差に基づいて異常データを除去して学習データを更新する。そして、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、更新された学習データの平均値を再演算（更新）する。これにより、更新された平均値は必ず正常データの分布範囲内の値となる。Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、更新された平均値を代表値データとする。これにより、当初の学習データに異常データが含まれていても、異常データを事後的に除去できる。その結果、正常データのみに基づいたＮ−Ｔ特性テーブルおよびＲ−Ｔ特性テーブルの設定を確実に実施することができる。
【００８８】
図１１は、標準偏差を用いた代表値データの別の算出例を説明するためのフローチャートである。この図１１において、図１０の各ステップに対応するステップには同一参照符号を付して示す。
Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、エンジン回転速度の平均値Ｎiおよび標準偏差σiを演算して外れデータがあるか否かを調べて外れデータを除去する処理（ステップＳ８０〜ステップＳ８３）を所定回数繰り返してもよい（ステップＳ８４）。すなわち、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３によって、学習データの更新（外れデータの除去）が繰り返され、学習データの数が少なくなっていく。学習データの更新に応じて、平均値Ｎiおよび標準偏差σiも更新される。標準偏差σiは、更新されるごとに小さくなり、平均値Ｎiは、更新されるごとに正常データの分布の中心に近付いていく。そのため、更新されたこれらの平均値Ｎiおよび標準偏差σiに基づいてＮ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３が学習データをさらに更新することにより、残った学習データは正常データの分布の中心付近のものに限られてくる。学習データの更新が所定回数繰り返されると（ステップＳ８４のＹＥＳ）、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、学習データの最終的な平均値ＮXを代表値データとする（ステップＳ８５）。
【００８９】
このように学習データの更新を繰り返すことで、学習データから異常データを確実に除去するのはもちろんのこと、正常データについても、正常データの分布の中心から遠い外れデータを除去することができる。これにより、正常データの分布の中心に近い（信頼性が高い）正常データに基づいて、信頼性の高い代表値データを得ることができる。その結果、より信頼性が高いＮ−Ｔ特性テーブルおよびＲ−Ｔ特性テーブルを確実に設定できる。
【００９０】
図１２は、標準偏差を用いた代表値データのさらに別の算出例を説明するためのフローチャートである。この図１２において、図１１の各ステップに対応するステップには同一参照符号を付して示す。
前述したように、学習データの更新が所定回数繰り返されることで、代表値データの信頼性が向上する。そこで、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、外れデータがなくなるまで学習データの更新を繰り返してもよい（ステップＳ８６）。これにより、学習データから異常データおよび外れデータを確実に除去することができるので、最終的に更新された学習データの平均値ＮXは、正常データの分布の中心に限りなく近付く。これにより、信頼性が一層高い正常データを限定して取得することができるので、代表値データの信頼性を一層向上させることができる。その結果、さらに信頼性が高いＮ−Ｔ特性テーブルおよびＲ−Ｔ特性テーブルを設定することができる。
【００９１】
なお、このように標準偏差を用いた処理においても、代表値データに、前述したメディアンを用いてもよい。
全区間Ｍ1〜Ｍ7にて学習データを獲得してＲ−Ｔ特性テーブルを算出可能な状態になった場合であっても、航走中にＲ−Ｔ特性を変更すると、エンジン回転速度が突然に変動するので、乗員に不快感を与えるおそれがある。この問題は、たとえば、図１３に示すように、シフト位置が中立位置、すなわちスロットル開度が全閉のときに限定して、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３およびＲ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２による処理を行うことによって回避できる（ステップＳ１８）。また、図１４に示すように、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３およびＲ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２による処理はスロットル開度が全閉か否かに関係なく行うこととして、目標スロットル開度算出モジュール６１が参照するＲ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍの書き換えを、スロットル開度が全閉のときに限定して行うようにしてもよい（ステップＳ１９）。
【００９２】
目標Ｒ−Ｎ特性を表す式(3)は、関数ｆ（θ）を用いて、次式(4)のように一般化することができる。
【００９３】
【数４】
2009008072.tif 000006
【００９４】
つまり、目標Ｒ−Ｎ特性は、線形特性に限らず、多様な特性に設定することができ、そのような目標Ｒ−Ｎ特性を適用して前述のステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を行うことによって、当該目標Ｒ−Ｎ特性を実現するためのＲ−Ｔ特性テーブルが得られる。
よって、Ｎ−Ｔ特性テーブルが学習済み（測定済み）であれば、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理のみで、多様なＲ−Ｎ特性を実現可能である。
【００９５】
図１５は、リモコン開度に対する目標エンジン回転速度の特性（目標Ｒ−Ｎ特性）を非線形に設定した例を示す。この例では、低開度域において目標エンジン回転速度が低く抑えられている。また、中開度域においてリモコン開度に対する目標エンジン回転速度の変化が急激になっている。さらに、高開度域においてリモコン開度に対する目標エンジン回転速度の変化が緩慢になっている。
【００９６】
この目標Ｒ−Ｔ特性において、リモコン開度の全区間を前記式(2)に従って等間隔に区分して、リモコン開度ベクトルθを求める。そして、個々のθjに対応する目標エンジン回転速度Ｎjを求め、目標エンジン回転速度ベクトルＮとする。この目標エンジン回転速度ベクトルＮの個々の要素Ｎjを、図１６に示すように、Ｎ−Ｔ特性テーブルに当てはめて、対応する目標スロットル開度φjを求める。これにより、リモコン開度ベクトルθに対応する目標スロットル開度ベクトルφが得られ、こうして、Ｒ−Ｔ特性テーブルが求められる。
【００９７】
このＲ−Ｔ特性テーブルの一例が、図１７に示されている。目標Ｒ−Ｔ特性が非線形であるため、図１６において、目標エンジン回転速度ベクトルＮの要素Ｎjは、目標エンジン回転速度の座標軸上で不均等な間隔で並んでいる。
次に、目標特性設定モジュール６７の働きについて説明する。
図１８は、入力装置１４および表示装置１５を一体化した目標特性入力部９の一例を示す図である。表示装置１５の画面には、リモコン開度に対する目標エンジン回転速度の特性（目標Ｒ−Ｎ特性）がグラフ表示される。目標Ｒ−Ｎ特性を表す曲線において、変曲点７１が示されている。この変曲点７１よりも高開度域（リモコン開度上限（全開）まで）の特性が高速特性であり、変曲点７１よりも低開度域（リモコン開度下限（全閉）まで）の特性が低速特性である。操作者は、目標特性を設定するために、変曲点７１の位置を変化させ、さらに、低速特性カーブ（低速特性曲線部分）および／または高速特性カーブ（高速特性曲線部分）の形状を変更する。ただし、この実施形態では、変曲点７１は、線形特性を表す直線上でのみ位置を変更できるようになっている。目標Ｒ−Ｎ特性曲線が直線である場合や、上または下に凸の部分のみを含む場合には、実質的に変曲点が存在しない。このような場合には、変曲点７１の初期位置は、たとえば、リモコン開度の中央値（５０％）に対応する目標Ｒ−Ｎ特性曲線上に定めればよい。
【００９８】
入力装置１４は、タッチパネル７５と、タッチペン８３と、十字ボタン７６と、特性変更ボタン８４と、高速特性ボタン８５（変更対象指定手段）とを含む。タッチパネル７５は、表示装置１５の画面に配置されている。タッチペン８３は、タッチパネルの操作のために用いられる。十字ボタン７６は、表示装置１５の画面の側方に設けられている。特性変更ボタン８４は、目標Ｒ−Ｎ特性の変更操作を確定するためのボタンである。高速特性ボタン８５は、高速特性を変化させるときに操作されるボタンである。十字ボタン７６、特性変更ボタン８４および高速特性ボタン８５は、キー入力手段を構成している。
【００９９】
十字ボタン７６は、上下ボタン７７，７８（曲線形状変更入力手段）と、左右ボタン７９，８０（変曲点位置変更入力手段）とを備えている。この実施形態では、たとえば、十字ボタン７６の左右ボタン７９，８０を操作することにより、図１９に示すように、目標Ｒ−Ｎ特性曲線における変曲点７１を左右に移動させることができる。この実施形態では、左右ボタン７９，８０の操作により、変曲点７１は、リモコン開度に対するエンジン回転速度の線形特性を表す直線に沿って移動するようになっている。
【０１００】
また、十字ボタン７６の上下ボタン７７，７８の操作により、目標Ｒ−Ｎ特性曲線の形状を変化させることができるようになっている。これにより、Ｒ−Ｎ特性曲線を所望の形状に変更することができ、たとえば、Ｒ−Ｎ特性曲線を、線形特性（図２０中央図）を基準として、上に凸（図２０左図）または下に凸の曲線形状とすることができる（図２０右図）。このとき、高速特性ボタン８５を操作している状態で上下ボタン７７，７８を操作すれば、高速特性カーブの形状を変化させることができる。また、高速特性ボタン８５操作せずに、上下ボタン７７，７８を操作することにより、低速特性カーブの曲線形状を変化させることができる。
【０１０１】
タッチパネル７５およびタッチペン８３を用いても、同様の操作を行うことができる。すなわち、タッチペン８３で変曲点７１をポイントし、タッチペン８３に設けられたクリックボタン８３Ａを押しながら変曲点７１を左右にドラッグする操作によって、線形特性を表す直線上で変曲点７１の位置を変更することができる。また、高速特性領域側におけるドラッグ操作により高速特性カーブを変更することができ、低速特性領域側におけるドラッグ操作により低速特性カーブの形状を変更することができる。このように、タッチパネル７５およびタッチペン８３は、変曲点位置変更入力手段および曲線形状変更入力手段としての機能を有する。
【０１０２】
線形特性は、図２１に示すように、リモコン全閉（θ＝０）のときアイドリング回転速度（Ｎ1）、リモコン全開（θ＝１００）のとき最大回転速度（Ｎm）となる直線で与えられる。変曲点７１のリモコン開度θpが定まると、このリモコン開度θpに対応するエンジン回転速度Ｎpは、次式(5)で与えられる。
【０１０３】
【数５】
2009008072.tif 000007
【０１０４】
変曲点（θp，Ｎp）が決まると、低速特性は（０，Ｎ1）および（θp，Ｎp）を両端とする曲線で表され、高速特性は（θp，Ｎp）および（１００，Ｎm）を両端とする曲線で表される。値Ｎ1，Ｎmには、上記式(1)式で求まる平均値Ｎ1，Ｎmを用いればよいが、予め定めた別の値を用いてもかまわない。
高速特性および低速特性の曲線は、たとえば、次式(6)のような関数で表される。
【０１０５】
【数６】
2009008072.tif 000008
【０１０６】
ここでｋl，ｋhは設定パラメータであり、たとえば、０．１≦ｋl，ｋh≦１０の範囲を取るものとする。ｋl＝ｋh＝１のとき線形特性となる。
変曲点は一般にハンプ域（造波抵抗が最大となる速度域）を越えるときに用いるエンジン回転速度よりもやや低いエンジン回転速度付近（たとえば、２０００rpm前後）に設定しておくとよい。このように設定しておくことで、ハンプ域よりも低速の操船（たとえば離着岸やトローリングなどに）適した低速特性と、ハンプ域から高速にかけての操船（たとえば長距離移動など）に適した高速特性とを両立させることが可能となる。
【０１０７】
低速特性は離着岸やトローリングなどに多用されるエンジン回転速度領域の特性であり、操作性を重視して設定されるべきである。一般には、線形特性、または大きくリモコンレバー８ａを操作してもエンジン回転速度が上昇しにくい特性に設定しておくとよい。このように設定しておくことにより、エンジン回転速度の急激な増加を回避でき、エンジン出力の微調整が容易になる。
【０１０８】
高速特性は、高速で移動する場面や、波の高い状態での航行時のようにエンジンの高レスポンスが要求されるような場面で多用されるエンジン回転速度領域の特性である。一般には、線形特性、または僅かなリモコンレバー操作でエンジン回転速度が上昇しやすい高レスポンス特性に設定しておくとよい。このように設定しておくことで、リモコンレバー８ａを奥まで倒し込むことなく、良好なレスポンスで必要な出力が得られる。したがって、たとえば、荒れている海面で波を乗り越えるときに有効である。また、変曲点がハンプ域よりも低エンジン回転速度側に設定してあるので、容易にプレーニング状態（造波抵抗が小さくなり摩擦抵抗が支配的になる状態）に達することができる。
【０１０９】
すでに述べたように、目標特性曲線は、線形特性を中心に上に凸または下に凸のカーブとすることができるが、この実施形態では、変曲点の前後で次のような制約１〜３を与えている。
制約１  低速特性および高速特性のうちの一方の特性が上に凸に設定されているとき、他方の特性は線形または下に凸の特性しか設定できない。
【０１１０】
制約２  低速特性および高速特性のうちの一方の特性が下に凸に設定されているとき、他方の特性は線形または上に凸の特性しか設定できない。
制約３  低速特性および高速特性のうちの一方の特性が線形に設定されているとき、他方の特性は上に凸、線形、下に凸の特性に設定できる。
これらは、変曲点の前後で、低速特性および高速特性の両方が上に凸または下に凸となり、特性の連続性が損なわれることを防ぐための制約である。全リモコン開度範囲で上に凸または下に凸の特性に設定したい場合は、変曲点をアイドリング回転速度、すなわちリモコン開度が０％の位置に設定し、高速特性のカーブを調整すればよい。むろん、逆に、変曲点を最大回転速度、すなわちリモコン開度が１００％の位置に設定して、低速特性のカーブを調整してもよい。
【０１１１】
目標Ｒ−Ｎ特性曲線の設定は、停船中に行うこともできるし、航行中に行うこともできる。
図２２は、停船中（シフト位置が中立位置のとき）に目標Ｒ−Ｎ特性曲線の設定を行う際の処理を説明するためのフローチャートである。操作者は、表示装置１５に表示された目標Ｒ−Ｎ特性曲線を確認し、タッチパネル７５または十字ボタン７６を用いて特性曲線の設定操作を行う。たとえば、タッチパネル７５で変曲点７１を指定して左右に動かすと、線形特性に拘束された状態で変曲点が移動する（図２１参照）。さらに、高速特性または低速特性をタッチパネル７５で指定し、上下に動かすと、上に凸または下に凸の特性カーブが得られる（ステップＳ２１）。
【０１１２】
操作者は、大まかな特性カーブを設定した後に、特性変更ボタン８４を押す（ステップＳ２２）。これに応答して、目標特性設定モジュール６７は、設定された目標特性テーブルを生成し、目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに格納する。Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、設定された目標特性テーブルに対してリモコン開度ベクトルθを入力し、目標エンジン回転速度ベクトルＮを算出する（ステップＳ２３）。さらに、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、Ｎ−Ｔ特性テーブルに対して目標エンジン回転速度ベクトルＮを入力し、目標スロットル開度ベクトルφを算出する（ステップＳ２４）。こうして得られたベクトルの組（θ,φ）は、更新されたＲ−Ｔ特性テーブルとして、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに格納される（ステップＳ２５）。さらに、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、操船特性が更新されたこと（Ｒ−Ｔ特性テーブルが更新されたこと）を、通知ユニット１８を介して操船者に通知する（ステップＳ２６）。
【０１１３】
目標スロットル開度算出モジュール６１は、その後にリモコンレバー８ａが操作されてシフト位置が前進位置または後進位置とされたときに、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに格納された新たなＲ−Ｔ特性テーブルに従って目標スロットル開度を設定する。これにより、操作者によって設定された目標Ｒ−Ｎ特性に従ってエンジン３９の出力（エンジン回転速度）が制御されることになる。
【０１１４】
図２３は、航行中（シフト位置が中立位置以外のとき。より具体的にはシフト位置が前進位置または後進位置のとき）に目標Ｒ−Ｎ特性の設定を行う場合の処理を説明するためのフローチャートである。目標特性設定モジュール６７は、スロットル操作部８からの出力と現在設定されている目標Ｒ−Ｎ特性（目標Ｒ−Ｎ特性テーブル）とに基づいて、現在のリモコン開度が高速特性側の開度領域にあるか低速特性側の開度領域にあるかを判定する（ステップＳ３１）。
【０１１５】
操作者は、目標特性を上に凸方向に微調整したい場合は、図２４に示すように、リモコンレバー８ａを動かさずに、十字ボタン７６の上ボタン７７を押す（図２４では、高速特性を変更する例を示す）。上ボタン７７を一回押すごとに、ステップＳ３１での判定結果に応じて低速特性または高速特性の新たな目標特性が設定されて、上に凸の度合いを強めた目標特性が目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに格納される（ステップＳ３２）。それに応じて、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２により、Ｒ−Ｔ特性テーブルが再計算されて、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに格納される（ステップＳ３３）。
【０１１６】
目標特性を下に凸方向に微調整したい場合は、リモコンレバー８ａを動かさずに、十字ボタン７６の下ボタン７８を押す。下ボタン７８を一回押すごとに、ステップＳ３１での判定結果に応じて低速特性または高速特性の新たな目標特性が設定され、下に凸の度合いを強めた目標特性が目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに格納される（ステップＳ３２）。それに応じて、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２によりＲ−Ｔ特性テーブルが再計算されて、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍに格納される（ステップＳ３３）。
【０１１７】
このように、航行中には、スロットル操作部８は、低速特性カーブまたは高速特性カーブのいずれかを形状変更対象の曲線部分として指定する変更対象指定手段として兼用される。
再計算されたＲ−Ｔ特性テーブルが記憶部６２Ｍに格納されると、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、操船特性が更新されたこと（Ｒ−Ｔ特性テーブルが更新されたこと）を、通知ユニット１８を介して操船者に通知する（ステップＳ３４）。
【０１１８】
目標スロットル開度算出モジュール６１は、微調整後のＲ−Ｔ特性テーブルに従って目標スロットル開度を算出する。この目標スロットル開度は、１次遅れフィルタ６８を通して、船外機ＥＣＵ１１に与えられる（ステップＳ３５）。
このようにして、操船者は、船舶１を航行させている状態で、リモコンレバー８ａの操作に対するエンジン３９の挙動を確認しながら、目標特性を微調整できる。
【０１１９】
Ｒ−Ｔ特性テーブルが航行中に変化することによってスロットル開度が急変すると、エンジン出力が急変して、乗員に違和感を与えるおそれがある。そこで、この実施形態では、スロットル開度の急激な変化を防ぐために，目標スロットル開度のステップ状の変化を鈍らせる1次遅れフィルタ６８を設け、この１次遅れフィルタ６８を通過した目標スロットル開度を最終的な目標スロットル開度として船外機ＥＣＵ１１に向けて出力するようにしている。１次遅れフィルタ６８は、航走中の再計算により目標特性のステップ状の変化が発生してから、その影響が十分小さくなるまでの一定時間（たとえば、５秒間）だけ働くようになっている。
【０１２０】
なお、この実施形態では１次遅れフィルタ６８を用いているが、目標スロットル開度のステップ状変化を抑制する手段は他にも考えられる。たとえば、現在のスロットル開度と再計算後の目標スロットル開度とを線形補間して、スロットル開度を現在値から目標値まで漸次的に変化させることも可能である。
図２５は、十字ボタン７６を用いて目標Ｒ−Ｎ特性テーブルを変更する際に目標特性設定モジュール６７が実行する処理の一例を説明するためのフローチャートである。目標特性設定モジュール６７は、ボタン入力の有無を監視する（ステップＳ４１）。いずれかのボタン入力が検出されると、さらに、目標特性設定モジュール６７は、十字ボタン７６の左右ボタン７９，８０が押されているか否かを判定する（ステップＳ４２）。左右ボタン７９，８０が押されている場合は、変曲点のリモコン開度θpを次式(7)により更新して（ステップＳ４３）、新たなリモコン開度θpNEWを求める。次式(7)において、Δθは左右ボタン７９，８０を一回押したときの変化量（この実施形態では一定値）である。たとえば、右ボタン８０が押されたときのΔθの値を＋５％とし、左ボタン７９が押されたときのΔθの値を−５％に設定してもよい。
【０１２１】
θpNEW = θp +Δθ            …… (7)
目標特性設定モジュール６７は、さらに、更新された変曲点リモコン開度θpに対応するエンジン回転数Ｎpを前記式(5)によって求める（ステップＳ４４）。これにより、更新後の変曲点が定まる。
一方、ステップＳ４２において、左右ボタン７９，８０が押されていないときには、上下ボタン７７，７８が押されたことになる。この場合、目標特性設定モジュール６７は、さらに、高速特性ボタン８５が押されているかどうかを判断する（ステップＳ４５）。
【０１２２】
高速特性ボタン８５が押されている場合には、前記式(6)の設定パラメータｋhを次式(8)によって得られる新たなパラメータｋhNEWに更新する。これによって、高速特性のカーブが更新される（ステップＳ４６）。
ｋhNEW＝ｋh+Δｋh              …… (8)
ここでΔｋhは、上下ボタン７７，７８を一回押したときの変化量（この実施形態では、一定値）である。たとえば、ｋh≦1の場合には、上ボタン７７が押されたときのΔｋhを−０．１に定め、下ボタン７８が押されたときのΔｋhを＋０．１に定めてもよい。また、ｋh＞１の場合には、上ボタン７７が押されたときのΔｋhを−１に定め、下ボタン７８が押されたときのΔｋhを＋１に定めてもよい。
【０１２３】
高速特性ボタン８５が押されていない場合は、前記式(6)の設定パラメータｋlを次式(9)によって得られる新たなパラメータｋlNEWに更新する。これによって、低速特性のカーブが更新される（ステップＳ４７）。
ｋlNEW＝ｋl+Δｋl            …… (9)
ここでΔｋlは上下ボタン７７，７８を一回押したときの変化量（この実施形態では、一定値）である。たとえば、ｋl≦１の場合には、上ボタン７７が押されたときのΔｋlを−０．１に定め、下ボタン７８が押されたときのΔｋlを＋０．１に定めてもよい。また、ｋl＞１の場合には、上ボタン７７が押されたときのΔｋlを−１に定め、下ボタン７８が押されたときのΔｋlを＋１に定めてもよい。
【０１２４】
さらに、目標特性設定モジュール６７は、特性変更ボタン８４が押されているかどうかを判断する（ステップＳ４８）。特性変更ボタン８４が押されていなければ、ステップＳ４１からの処理を繰り返し、引き続き操作者の入力を受け付け、変曲点の位置変更および／または高速・低速特性のカーブの更新を行う。
特性変更ボタン８４が押されると、目標特性設定モジュール６７は、設定された特性を目標Ｒ−Ｎ特性テーブルとして確定し（ステップＳ４９）、確定された目標Ｒ−Ｎ特性テーブルを目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに格納して、目標特性設定処理を終了する。
【０１２５】
次に、タッチパネル７５からの入力に対する目標特性設定モジュール６７の処理を説明する。タッチパネル７５への入力は、タッチペン８３で表示装置１５の画面に直接触れることで行えるが、同様の操作は、マウスなどのポインティングデバイスを用いても行うことができる。
表示装置１５の表示画面は、図２６に示すように、３つの領域（１）（２）（３）に分割できる。すなわち、変曲点のリモコン開度θp を中心とした所定の範囲である変曲点操作領域（２）、その左側の低速特性操作領域（１）、および変曲点操作領域の右側の高速特性操作領域（３）である。より具体的には、各領域は、次のように定められる。
【０１２６】
低速特性操作領域（１）            ０≦θ＜θp−５
変曲点操作領域（２）        θp−５≦θ≦θp＋５
高速特性操作領域（３）      θp＋５＜θ≦１００
図２７は、目標特性設定モジュール６７によるタッチパネル７５からの入力に対する処理の一例を説明するためのフローチャートである。目標特性設定モジュール６７は、まず、表示装置１５の画面上に表示されたカーソル９０（図２６参照）の位置（タッチペン８３で押さえている位置、または最後に押さえた位置）を検出する（ステップＳ５１）。さらに、目標特性設定モジュール６７は、タッチペン８３に備えられたクリックボタン８３Ａが、ドラッグ操作のために押されているか否かを判定する（ステップＳ５２）。ドラッグ操作とは、クリックボタン８３Ａを押したままタッチペン８３の位置を画面上で変更する操作である。クリックボタン８３Ａが押されていなければ、ステップＳ５１に戻り、クリックボタン８３Ａが押されている場合には、カーソル９０の画面上での現在位置をメモリ（図示せず）に記憶する（ステップＳ５３）。
【０１２７】
カーソル９０の現在位置が記憶されると、目標特性設定モジュール６７は、その位置が、上記３つの領域（１）（２）（３）、すなわち、低速特性操作領域（１）、変曲点操作領域（２）および高速特性操作領域（３）の何れの領域にあるかを判断する（ステップＳ５４）。カーソル位置が変曲点操作領域（２）にある場合は、目標特性設定モジュール６７は、変曲点位置更新処理（ステップＳ５５）を行う。カーソル位置が低速特性操作領域（１）にある場合には、目標特性設定モジュール６７は、低速特性カーブ更新処理（ステップＳ５６）を行う。カーソル位置が高速特性操作領域（３）にある場合には、目標特性設定モジュール６７は、高速特性カーブ更新処理（ステップＳ５７）を行う。
【０１２８】
変曲点位置更新処理（ステップＳ５５）では、目標特性設定モジュール６７は、前記メモリに記憶されたカーソル位置からタッチペン８３によるドラッグ操作によってカーソル９０の移動がされた場合に、カーソル位置の左右方向の変位量のみを検出する。つまり、目標特性設定モジュール６７は、カーソル位置の上下方向の変位量を無視する。そして、目標特性設定モジュール６７は、検出された変位量に応じて前記変曲点７１のリモコン開度θpを更新し、対応するエンジン回転数Ｎpを(5)式により求める。こうして変曲点７１が変更される。
【０１２９】
低速特性カーブ更新処理（ステップＳ５６）では、目標特性設定モジュール６７は、前記メモリに記憶されたカーソル位置からタッチペン８３によるドラッグ操作によってカーソル９０の移動がされた場合に、カーソル位置の上下方向の変位量のみを検出する。つまり、目標特性設定モジュール６７は、カーソル位置の左右方向の変位量を無視する。そして、目標特性設定モジュール６７は、検出された変位量に応じて前記パラメータｋlを更新する。こうして、低速特性カーブが変更される。
【０１３０】
高速特性カーブ更新処理（ステップＳ５７）でも同様に、目標特性設定モジュール６７は、前記メモリに記憶されたカーソル位置からタッチペン８３によるドラッグ操作によってカーソル９０の移動がされた場合に、カーソル位置の上下方向の変位量のみを検出する。つまり、目標特性設定モジュール６７は、カーソル位置の左右方向の変位量を無視する。そして、目標特性設定モジュール６７は、検出された変位量に応じて前記パラメータｋhを更新する。こうして、高速特性カーブが変更される。
【０１３１】
目標特性設定モジュール６７は、変曲点位置更新処理（ステップＳ５５）、低速特性カーブ更新処理（ステップＳ５６）または高速特性カーブ更新処理（ステップＳ５７）の後、特性変更ボタン８４が押されているかどうかを判定する（ステップＳ５８）。特性変更ボタン８４が押されていなければ、ステップＳ５１からの処理を繰り返す。これにより、操作者は、引き続き目標Ｒ−Ｎ特性テーブルの変更を行うことができる。一方、特性変更ボタン８４が押されると、目標特性設定モジュール６７は、目標特性テーブルを確定し、これを目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに保存する（ステップＳ５９）。これに応じて、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２によって、更新後の目標Ｒ−Ｎテーブルに応じたＲ−Ｔ特性テーブルが算出される。
【０１３２】
このように、この実施形態によれば、タッチパネル７５および／または十字ボタン７６などを用いた直感的な操作によって、操作者が、リモコン開度に対するエンジン回転速度の目標特性を容易に設定することできる。また、同様の操作により、設定済みの目標特性の変更も容易に行うことができる。これにより、リモコンレバー８ａの操作と、エンジン回転速度の変化とを個々の操船者のフィーリングに適合させることができる。その結果、船舶１の操船が容易になり、操船者の習熟度によらずに、適切な操船を行うことができる。
【０１３３】
なお、目標特性設定モジュール６７によって設定された目標Ｒ−Ｎ特性を目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに複数個登録可能としておいてもよい。そして、船舶１が置かれた状況に応じて、または操船者の好みに応じて、予め登録された複数の目標特性からいずれか１つを選択して読み出し、この選択された目標特性を適用できるようにしてもよい。
すなわち、図２８に示すように、入力装置１４から所定の操作を行うことによって、目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに記憶されている複数の目標Ｒ−Ｎ特性が目標特性設定モジュール６７によって読み出されて、表示装置１５に表示される（ステップＳ９１）。操船者は、選択手段としての入力装置１４を操作することによって、いずれか一つの目標Ｒ−Ｎ特性を選択する（ステップＳ９２）。この選択された目標Ｒ−Ｎ特性が、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２における演算に適用される（ステップＳ９３）。
【０１３４】
Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍには、目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部６７Ｍに記憶されている複数の目標Ｒ−Ｎ特性にそれぞれ対応して過去に算出されたＲ−Ｔ特性を格納しておくことが好ましい。この場合には、入力装置１４の操作によっていずれか一つの目標Ｒ−Ｎ特性が選択されると、Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６２は、当該目標Ｒ−Ｎ特性に対応するＲ−Ｔ特性テーブルを選択する。この選択されたＲ−Ｔ特性テーブルに基づいて、目標スロットル開度算出モジュール６１による演算が行われる。
【０１３５】
図２９は、この発明の第２の実施形態に係る構成を説明するためのブロック図である。データ収集処理部６４によって必要量のデータが記憶部６０に蓄積されると、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、新たなＮ−Ｔ特性テーブルを算出する。この新たなＮ−Ｔ特性テーブルは、前述の実施形態では、そのままＮ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに格納され、Ｒ−Ｔ特性テーブルの算出に適用されている。これに対して、この実施形態では、Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００の働きによって、一定条件下で、Ｒ−Ｔ特性テーブルの算出に適用すべきＮ−Ｔ特性テーブルの更新が行われるようになっている。
【０１３６】
図３０は、Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００の働きを説明するためのフローチャートである。Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００は、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３によって新たなＮ−Ｔ特性が算出されると（ステップＳ６０のＹＥＳ）、Ｎ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに格納されている従前のＮ−Ｔ特性を読み出す（ステップＳ６１）。Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００は、さらに、従前のＮ−Ｔ特性に対する新たなＮ−Ｔ特性の差分を算出する（ステップＳ６２。差分算出手段）。差分の算出は、たとえば、新旧のＮ−Ｔ特性に対応するエンジン回転速度ベクトルＮの間の距離計算を行うことによって得られる。また、新旧のＮ−Ｔ特性に対応するエンジン回転速度ベクトルＮ間で、対応する要素間の差を求め、そのうち最大のものを差分として算出してもよい。
【０１３７】
Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００は、算出された差分が所定のしきい値未満かどうかを判断する（ステップＳ６３。差分判断手段としての機能）。差分がしきい値未満なら、Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００は、その新たなＮ−Ｔ特性を、Ｎ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに無条件に書き込む（ステップＳ６７）。これにより、Ｒ−Ｔ特性テーブルの算出のために適用されるＮ−Ｔ特性テーブルが最新のものに更新される。
【０１３８】
一方、前記算出された差分がしきい値以上である場合には、Ｎ−Ｔ特性テーブルの更新が保留され（ステップＳ６３のＮＯ。更新保留手段としての働き）、このことが操船者に通知される（ステップＳ６４。通知手段）。この通知は、たとえば、表示装置１５に所定のメッセージを表示することによって行われてもよい。メッセージは、たとえば、「エンジンの運転状態が変わりました。最新の運転状態を反映させますか？」といったものでもよい。メッセージ表示の他にも、たとえば、スピーカーから警報音やメッセージ音声を発生させることによって、操船者に対する通知が行われてもよい。
【０１３９】
通知が行われると、操船者は、特性更新指示手段として用いられる入力装置１４を操作することによって、新たなＮ−Ｔ特性を適用するかどうかを選択する（ステップＳ６５）。すなわち、たとえば、表示装置１５に、新たなＮ−Ｔ特性に更新するか、従前のＮ−Ｔ特性を継続使用するかを選択するためのボタンが表示される。操船者は、これらのうちのいずれかを選択して操作することで、Ｎ−Ｔ特性を選択できる
新たなＮ−Ｔ特性を適用すべきことが選択された場合には（ステップＳ６６のＹＥＳ）、Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００は当該新たなＮ−Ｔ特性をＮ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに書き込む（ステップＳ６７。更新手段）。これにより、Ｒ−Ｔ特性の算出に適用されるＮ−Ｔ特性が更新される。
【０１４０】
従前のＮ−Ｔ特性の継続使用が選択されたときには（ステップＳ６６のＮＯ）、Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００は、当該新たなＮ−Ｔ特性を破棄する（ステップＳ６８）。
たとえば、一時的に乗員数や積荷が増減したときのように、船舶が通常とは異なる状況で航走する場合がある。このような場合には、リモコン開度に対するエンジン回転速度の特性が従前の特性に比較して大きく変動するおそれがある。このような状況のときにまでＮ−Ｔ特性を自動更新すると、通常の航走状態に戻ったときに、所望の航走制御がなされなくなり、操船者に違和感を与えるおそれがある。
【０１４１】
そこで、この実施形態では、新たに算出されたＮ−Ｔ特性が従前の特性から大きく変動した場合に、操船者の承認を待って、Ｎ−Ｔ特性を更新するようにしている。
Ｎ−Ｔ特性は、前述のように、エンジン３９の過回転その他の原因による異常データを排除して求めた代表値で構成される。そのため、新旧のＮ−Ｔ特性間の差分もまた正確に求まる。これにより、Ｎ−Ｔ特性の更新に関する処理を適切に行うことができる。
【０１４２】
図３１は、Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００の別の処理例を説明するためのフローチャートである。この図３１において、図３０の各ステップに対応するステップには同一参照符号を付して示す。この処理例は、Ｎ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに複数のＮ−Ｔ特性を格納することができる場合に適用可能である。
Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００は、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３によって新たなＮ−Ｔ特性が算出されると（ステップＳ６０のＹＥＳ）、その新たなＮ−Ｔ特性をＮ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに格納する（ステップＳ７０）。ただし、この時点では、その新たなＮ−Ｔ特性がＲ−Ｔ特性の算出に適用されるわけではない。
【０１４３】
従前のＮ−Ｔ特性に対する新たなＮ−Ｔ特性の差分が少ないとき（ステップＳ６３のＹＥＳ）、または操船者によって新たなＮ−Ｔ特性の適用が選択されたときには（ステップＳ６６のＹＥＳ）、その新たなＮ−Ｔ特性が適用される（ステップＳ６７のＹＥＳ）。この処理は、Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール１００が、Ｎ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに格納されている複数のＮ−Ｔ特性のなかから、当該新たなＮ−Ｔ特性を、Ｒ−Ｔ特性の算出に適用すべき特性として選択して設定することによって達成される。
【０１４４】
新たなＮ−Ｔ特性が不適用とされる場合（ステップＳ６６のＮＯ）でも、その新たなＮ−Ｔ特性を破棄する必要はない。
図３２は、この発明の第３の実施形態に係る航走制御装置の構成を説明するためのブロック図である。この図３２において、前述の図３に示された各部に対応する部分には、図３の場合と同一の参照符号を付して示す。この実施形態では、データ収集処理部６４は、直進航行判定部６５によって直進航行状態であると判定されているときに、船外機ＥＣＵ１１からエンジン回転速度Ｎのデータを収集するとともに、スロットル操作部８の出力であるリモコン開度θのデータを収集し、これを学習データとして記憶部６０に格納する。この記憶部６０に格納されたエンジン回転速度Ｎおよびリモコン開度θのデータは、Ｎ−Ｒ特性テーブル算出モジュール９５によって対応付けられ、エンジン回転速度−リモコン開度特性（Ｎ−Ｒ特性）テーブルが算出される。このＮ−Ｒ特性テーブルは、Ｎ−Ｒ特性の実測値を表すものであり、Ｎ−Ｒ特性テーブル記憶部９６に格納される。
【０１４５】
Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３は、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２Ｍから現在のＲ−Ｔ特性テーブルを読み出し、これと前記実測されたＮ−Ｒ特性テーブルとに基づいてＮ−Ｔ特性テーブルを算出し、Ｎ−Ｔ特性テーブル記憶部６３Ｍに格納する。
この他の構成および処理は前述の第１の実施形態の場合と同様である。
このように、この実施形態では、エンジン回転速度Ｎおよびリモコン開度θを学習データとして測定し、これに基づいて、所望の目標Ｒ−Ｎ特性を実現できる。この実施形態では、データ収集処理部６４およびＮ−Ｒ特性テーブル算出モジュール９５などにより、エンジン特性測定手段が構成されている。
【０１４６】
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、船舶１に一つの船外機１０が備えられた構成を例にとって説明したが、船舶１の船尾３に複数個（たとえば２個）の船外機を搭載した構成の船舶に対しても、この発明を同様に適用することができる。
また、前述の第１および第２の実施形態では、スロットル開度が取りうる全範囲を区分した複数の区間の全てについて測定値が得られることを条件に（図４のステップＳ９）Ｒ−Ｔ特性テーブルを求めるようにしている。しかし、たとえば、スロットル全閉（０％）およびスロットル全開（１００％）の区間Ｍ1，Ｍ7についての測定値が得られることを条件にＲ−Ｔ特性テーブルの算出を許容することとしてもよい。これにより、目標Ｒ−Ｎ特性に近似したＲ−Ｔ特性テーブルを速やかに得ることができる。そして、その後に他の区間についての測定データを加味してＲ−Ｔ特性が修正されていくことによって、操作量−エンジン回転速度特性を、目標Ｒ−Ｎ特性へと高精度に収束させていくことができる。
【０１４７】
さらに、前述の第３の実施形態に関して、図２８〜図３１を参照して説明したのと同様な変形を施すことが可能である。ただし、第３の実施形態に対して前述の第２の実施形態と同様な変形を施す際に、Ｎ−Ｔ特性の更新を条件付きで行う代わりに、Ｎ−Ｒ特性の更新を条件付きで行うようにしてもよい。
また、前述の実施形態では、エンジンの回転速度特性をエンジン出力特性として測定しているが、エンジン出力特性の測定には、別の技術を適用することもできる。たとえば、船舶１の速度を測定する速度センサを用いてエンジンの出力特性を間接的に測定できる。より具体的には、速度センサによって測定される速度から船舶１の加速度を求め、この加速度の特性をエンジン出力特性とみなしてもよい。
【０１４８】
また、統計処理（メディアン、トリム平均値および／または標準偏差）を用いて異常データを事後的に除去する場合には、エンジン３９の過回転による異常データも除去できるので、過回転判定部６９を省くことができる。
そして、メディアン、トリム平均値および／または標準偏差を用いる以外にも、たとえば、幾何平均値（Ｎ個の学習データの積をＮ乗根した値）や、調和平均値（各学習データの逆数の平均値の逆数）を代表値データとしてもよい。
【０１４９】
また、前述の実施形態では、船舶の航走時に学習データが収集され、それに基づいて、Ｒ−Ｔ特性テーブルが作成されるようになっているが、様々な航走状態で収集された複数組の学習データを予め記憶部６０に蓄積しておいてもよい。様々な航走状態とは、たとえば、種々の乗員数での航走状態、種々の量の積荷での航走状態、その他、船舶の挙動に影響のある要因を種々に異ならせた状況での航走状態をいう。この場合、操作卓６からの操作（たとえば、入力装置１４の操作）によって、航走状態を選択できるようになっているとよい。この航走状態の選択操作に応じて、Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール６３（図３参照）またはＮ−Ｒ特性テーブル算出モジュール９５（図３２参照）は、当該選択された航走状態に対応する学習データを記憶部６０から読み出す。これにより、当該選択された航走状態に対応するＲ−Ｔ特性マップが作成されることになる。したがって、学習データの収集を待たずに、航走状態に応じた適切な操船特性が得られる。
【０１５０】
また、前述の図３０および図３１の処理では、新たなＮ−Ｔ特性テーブルが作成されたときに、これと従前のＮ−Ｔ特性テーブルとの差分が求められ、この差分がしきい値以上のときに、Ｎ−Ｔ特性テーブルの更新が保留されるようになっている。この考え方は、他の制御情報にも拡張することができる。具体的には、たとえば、Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部６２ＭのＲ−Ｔ特性テーブルを更新すべきときに、新たに求められたＲ−Ｔ特性テーブルと従前のＲ−Ｔ特性テーブルとの間の差分を求める。そして、この差分が所定のしきい値未満のときには直ちにＲ−Ｔ特性テーブルを更新する一方で、その差分がしきい値以上のときには、その更新を保留するようにしてもよい。さらに、その更新を行うかどうかを、操船者が選択できるようにしてもよい。
【０１５１】
なお、データの更新は、従前のデータを新しいデータで上書きすることによって行われてもよいし、従前のデータを記憶媒体の或る記憶領域に保持しておいて、新しいデータを別の記憶領域に格納することによって行われてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】この発明の一実施形態に係る船舶の構成を説明するための概念図である。
【図２】船外機の構成を説明するための図解的な断面図である。
【図３】電動スロットルの制御に関連する構成を説明するためのブロック図である。
【図４】航走制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】エンジン回転速度−スロットル開度特性の測定を説明するための図である。
【図６】エンジン回転速度−スロットル開度特性の算出例を示す図である。
【図７】リモコン開度−エンジン回転速度特性の目標特性に対応したエンジン回転速度を、測定したエンジン回転速度−スロットル開度特性に当てはめて、目標スロットル開度を求める処理を説明するための図である。
【図８】リモコン開度−目標スロットル開度特性の一例を示す図である。
【図９】スロットル開度の所定の区間における複数の学習データおよび代表値データの標本空間を示す図である。
【図１０】標準偏差を用いた代表値データの算出例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】標準偏差を用いた代表値データの別の算出例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】標準偏差を用いた代表値データのさらに別の算出例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】リモコン開度−目標スロットル開度の変更に伴う乗員の不快感を抑制するための処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】リモコン開度−目標スロットル開度の変更に伴う乗員の不快感を抑制するための処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】リモコン開度に対する目標エンジン回転速度特性を非線形に設定した例を示す図である。
【図１６】図１５の目標エンジン回転速度を、測定したエンジン回転速度−スロットル開度特性に当てはめて、目標スロットル開度を求める処理を説明するための図である。
【図１７】図１６の処理によって求められたリモコン開度−目標スロットル開度特性の一例を示す図である。
【図１８】入力装置および表示装置を一体化した目標特性入力部の一例を示す図である。
【図１９】目標特性曲線における変曲点の操作を説明するための図である。
【図２０】目標特性曲線における曲線形状の変形操作を説明するための図である。
【図２１】線形特性を表す直線およびその上での変曲点の移動を説明するための図である。
【図２２】停船中に目標特性曲線の設定を行う際の処理を説明するためのフローチャートである。
【図２３】航行中に目標特性曲線の設定を行う場合の処理を説明するためのフローチャートである。
【図２４】リモコンレバーおよび十字ボタンを用いた目標特性曲線微調整操作を説明するための図である。
【図２５】十字ボタンを用いて目標特性テーブルを変更する際の処理例を説明するためのフローチャートである。
【図２６】タッチパネルを用いて目標特性テーブルを変更する際における操作領域の分類を説明するための図である。
【図２７】タッチパネルを用いて目標特性テーブルを変更する際の処理例を説明するためのフローチャートである。
【図２８】目標特性の設定の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２９】この発明の第２の実施形態に係る構成を説明するためのブロック図である。
【図３０】Ｎ−Ｔ特性テーブルの更新処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３１】Ｎ−Ｔ特性テーブルの更新処理の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図３２】この発明の第３の実施形態に係る航走制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図３３】エンジン回転速度とスロットル開度との非線形関係を説明するための特性図である。
【図３４】船舶の速度と船艇の受ける抵抗との関係を説明するための特性図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１    船舶
２    船体
３    船尾
４    船首
５    中心線
６    操作卓
７    ステアリング操作部
７ａ    ステアリングホイール
８    スロットル操作部
８ａ  リモコンレバー
８ｂ    レバー位置検出部
９    目標特性入力部
１０    船外機
１１    船外機ＥＣＵ
１３    リセットスイッチ
１４    入力装置
１５    表示装置
２０    航走制御装置
３０    推進ユニット
３１    取り付け機構
３２    クランプブラケット
３３    チルト軸
３４    スイベルブラケット
３５    操舵軸
３６    トップカウリング
３７    アッパケース
３８    ロアケース
３９    エンジン
４０    プロペラ
４１    ドライブシャフト
４２    プロペラシャフト
４３    シフト機構
４３ａ  駆動ギヤ
４３ｂ  前進ギヤ
４３ｃ  後進ギヤ
４３ｄ  ドッグクラッチ
４４    シフトロッド
４５    スタータモータ
４６    スロットルバルブ
４７    操舵ロッド
４８    エンジン回転検出部
４９    操舵角センサ
５０    舵取り機構
５１    スロットルアクチュエータ
５２    シフトアクチュエータ
５３    操舵アクチュエータ
５４    トリムアクチュエータ
５５    電動スロットル
５７    スロットル開度センサ
６０    記憶部
６１    目標スロットル開度算出モジュール
６２    Ｒ−Ｔ特性テーブル算出モジュール
６２Ｍ  Ｒ−Ｔ特性テーブル記憶部
６３    Ｎ−Ｔ特性テーブル算出モジュール
６３Ｍ  Ｎ−Ｔ特性テーブル記憶部
６４    データ収集処理部
６５    直進航行判定部
６６    リセット処理モジュール
６６ｍ  不揮発性メモリ
６７    目標特性設定モジュール
６７Ｍ  目標Ｒ−Ｎ特性テーブル記憶部
６８    １次フィルタ
６９    過回転判定部
７１    変曲点
７５    タッチパネル
７６    十字ボタン
７７    上ボタン
７８    下ボタン
７９    左ボタン
８０    右ボタン
８３    タッチペン
８３Ａ  クリックボタン
８４    特性変更ボタン
８５    高速特性ボタン
９０    カーソル
９５    Ｎ−Ｒ特性テーブル算出モジュール
９６    Ｎ−Ｒ特性テーブル記憶部
１００  Ｎ−Ｔ特性テーブル更新モジュール
【図１】
2009008072.tif 000009
【図２】
2009008072.tif 000010
【図３】
2009008072.tif 000011
【図４】
2009008072.tif 000012
【図５】
2009008072.tif 000013
【図６】
2009008072.tif 000014
【図７】
2009008072.tif 000015
【図８】
2009008072.tif 000016
【図９】
2009008072.tif 000017
【図１０】
2009008072.tif 000018
【図１１】
2009008072.tif 000019
【図１２】
2009008072.tif 000020
【図１３】
2009008072.tif 000021
【図１４】
2009008072.tif 000022
【図１５】
2009008072.tif 000023
【図１６】
2009008072.tif 000024
【図１７】
2009008072.tif 000025
【図１８】
2009008072.tif 000026
【図１９】
2009008072.tif 000027
【図２０】
2009008072.tif 000028
【図２１】
2009008072.tif 000029
【図２２】
2009008072.tif 000030
【図２３】
2009008072.tif 000031
【図２４】
2009008072.tif 000032
【図２５】
2009008072.tif 000033
【図２６】
2009008072.tif 000034
【図２７】
2009008072.tif 000035
【図２８】
2009008072.tif 000036
【図２９】
2009008072.tif 000037
【図３０】
2009008072.tif 000038
【図３１】
2009008072.tif 000039
【図３２】
2009008072.tif 000040
【図３３】
2009008072.tif 000041
【図３４】
2009008072.tif 000042