(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の推進器の制御装置であって、
前記推進器に含まれるプロペラの回転数、前記推進器の姿勢、及び前記プロペラの回転方向を指示するための操作部から入力される信号に基づいて前記回転数、前記姿勢、及び前記回転方向を制御する手動航行制御部と、
前記推進器が装着された船体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
航行に制限のある特定水域の情報と前記位置情報とに基づいて、前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があるか否かを判定する判定部と、
前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があると判定された場合に、前記回転数、前記姿勢、及び前記回転方向を制御して前記船体を自動操縦する自動航行制御部と、
を備え、
前記自動航行制御部は、前記特定水域として第一の航行速度以下での航行が指定されている速度制限水域内に前記船体があると判定された場合には、航行速度が前記第一の航行速度以下となるように前記回転数を制御する推進器の制御装置。
【請求項２】
船舶の推進器の制御装置であって、
前記推進器に含まれるプロペラの回転数、前記推進器の姿勢、及び前記プロペラの回転方向を指示するための操作部から入力される信号に基づいて前記回転数、前記姿勢、及び前記回転方向を制御する手動航行制御部と、
前記推進器が装着された船体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
航行に制限のある特定水域の情報と前記位置情報とに基づいて、前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があるか否かを判定する判定部と、
前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があると判定された場合に、前記回転数、前記姿勢、及び前記回転方向を制御して前記船体を自動操縦する自動航行制御部と、
を備え、
前記自動航行制御部は、前記特定水域として浅瀬の水域又は暗礁のある水域内に前記船体があると判定された場合には、前記姿勢としての前記推進器のトリム角を前記推進器が前記船体から離れる方向に制御する推進器の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の推進器の制御装置であって、
前記自動航行制御部は、前記特定水域として浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域内に前記船体があると判定された場合には、前記特定水域の外に前記船体が移動するように前記姿勢としての前記推進器の向きを制御する推進器の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の推進器の制御装置であって、
前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があると判定された場合に報知する報知部を備える推進器の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の推進器の制御装置であって、
前記報知部は、前記船体の位置と前記特定水域との位置関係を表示部に表示する推進器の制御装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の推進器の制御装置であって、
前記報知部は、前記自動操縦の内容を表示部に表示する推進器の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の推進器の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶として、手動操作による航行とオートパイロットによる航行とを切り替え可能なものが提案されている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００３−３４１５９２号公報
【特許文献２】日本国特開２０１３−８６６６８号公報
【特許文献３】日本国特開２００６−２９０１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
船舶のオートパイロットは、目的地が設定されると、その目的地に向かって自動で航行を行うものである。しかし、オートパイロットでの航行は、必ずしも効率的な航路を進むとは限らない。また、目的地を明確に決めないで航行を行う場合もあり、このような場合にはオートパイロットを利用するのが難しい。このため、手動による航行をメインとしてオートパイロットを補助的に利用することが好ましいと考えられる。【０００５】
特許文献１〜３には、オートパイロットと手動操縦とを操船者の指示によって切り替え可能な船舶が記載されている。このように、操船者の意思によってオートパイロットと手動操縦とを切り替える構成は知られている。しかし、オートパイロットをどのようにして補助的に利用するかについては検討がなされていない。【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、航行に制限のある特定水域に入った場合又はこの特定水域に近づいた場合における船舶の航行制御を自動で行うことで操船者の負荷を軽減しつつ安全な航行をサポートすることのできる船舶の推進器の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための構成は、以下の（１）〜（６）に示すとおりである。
【０００８】
（１）  船舶の推進器（例えば後述する船外機２０）の制御装置（例えば後述するＥＣＵ２１）であって、前記推進器に含まれるプロペラの回転数、前記推進器の姿勢、及び前記プロペラの回転方向を指示するための操作部（例えば後述するシフト・スロットル操作装置３４、ステアリング装置３５、トリムスイッチ３６）から入力される信号に基づいて前記回転数、前記姿勢、及び前記回転方向を制御する手動航行制御部（例えば後述する手動航行制御部２１Ｅ）と、前記推進器が装着された船体の位置情報を取得する位置情報取得部（例えば後述する位置情報取得部２１Ａ）と、航行に制限のある特定水域の情報と前記位置情報とに基づいて、前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があるか否かを判定する判定部（例えば後述する判定部２１Ｃ，２１ｃ）と、前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があると判定された場合に、前記回転数、前記姿勢、及び前記回転方向を制御して前記船体を自動操縦する自動航行制御部（例えば後述する自動航行制御部２１Ｆ，２１ｆ）と、を備え、前記自動航行制御部は、前記特定水域として第一の航行速度以下での航行が指定されている速度制限水域内に前記船体があると判定された場合には、航行速度が前記第一の航行速度以下となるように前記回転数を制御する推進器の制御装置。
【００１０】
（２）  船舶の推進器（例えば後述する船外機２０）の制御装置（例えば後述するＥＣＵ２１）であって、前記推進器に含まれるプロペラの回転数、前記推進器の姿勢、及び前記プロペラの回転方向を指示するための操作部（例えば後述するシフト・スロットル操作装置３４、ステアリング装置３５、トリムスイッチ３６）から入力される信号に基づいて前記回転数、前記姿勢、及び前記回転方向を制御する手動航行制御部（例えば後述する手動航行制御部２１Ｅ）と、前記推進器が装着された船体の位置情報を取得する位置情報取得部（例えば後述する位置情報取得部２１Ａ）と、航行に制限のある特定水域の情報と前記位置情報とに基づいて、前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があるか否かを判定する判定部（例えば後述する判定部２１Ｃ，２１ｃ）と、前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があると判定された場合に、前記回転数、前記姿勢、及び前記回転方向を制御して前記船体を自動操縦する自動航行制御部（例えば後述する自動航行制御部２１Ｆ，２１ｆ）と、を備え、前記自動航行制御部は、前記特定水域として浅瀬の水域又は暗礁のある水域内に前記船体があると判定された場合には、前記姿勢としての前記推進器のトリム角を前記推進器が前記船体から離れる方向に制御する推進器の制御装置。
【００１１】
（３）  （１）又は（２）に記載の推進器の制御装置であって、前記自動航行制御部は、前記特定水域として浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域内に前記船体があると判定された場合には、前記特定水域の外に前記船体が移動するように前記姿勢としての前記推進器の向きを制御する推進器の制御装置。
【００１３】
（４）  （１）〜（３）のいずれか１つに記載の推進器の制御装置であって、前記船体が前記特定水域内にある又は前記船体が前記特定水域に侵入する可能性があると判定された場合に報知する報知部（例えば後述する報知部２１Ｄ，２１ｄ）を備える推進器の制御装置。
【００１４】
（５）  （４）記載の推進器の制御装置であって、前記報知部は、前記船体の位置と前記特定水域との位置関係を表示部に表示する推進器の制御装置。
【００１５】
（６）  （４）又は（５）記載の推進器の制御装置であって、前記報知部は、前記自動操縦の内容を表示部に表示する推進器の制御装置。
【発明の効果】
【００１６】
（１）の装置によれば、船体が特定水域内にある又は船体が特定水域に侵入する可能性がある場合には、自動航行制御部によって自動操縦が行われる。このため、操船者の負荷を軽減しつつ安全な航行をサポートすることができる。【００１７】
そして、速度制限水域に船体がある場合には、航行速度を守った状態で船体の移動が自動で行われる。このため、操船者の熟練度によらず、ルールを守った安全な航行が可能となる。
【００１８】
（２）の装置によれば、浅瀬の水域又は暗礁のある水域に船体がある場合には、推進器が船体から離れる方向に制御された状態で船体の移動が自動で行われる。このため、操船者の熟練度によらず、推進器が海底と接触するのを防いだ安全な航行が可能となる。
【００１９】
（３）の装置によれば、浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域内に船体がある場合には、これら水域の外に船体を自動で移動させることができる。このため、操船者の熟練度によらず、安全な航行が可能となる。
【００２１】
（４）の装置によれば、事前に操船者に対して、操作部の可動範囲が制限、トリム角度の変更、あるいは、特定水域への侵入抑制されることを確認することができるので、安全な航行をサポートすることができる。
【００２２】
（５）の装置によれば、船体の位置と特定水域との位置関係を操船者が認識することができるため、操船者の心理的負担を軽減することができる。
【００２３】
（６）の装置によれば、自動航行制御部の制御内容を操船者が認識することができるため、操船者の心理的負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の推進器の制御装置の一実施形態であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を含む船舶１００の外観構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す船舶１００のハードウェアの要部構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すＥＣＵ２１の機能ブロックを示す図である。
【図４】図２に示すＥＣＵ２１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】第一の自動航行制御が行われる場合の報知部２１Ｄの報知処理の例を示す模式図である。
【図６】第三の自動航行制御が行われる場合の報知部２１Ｄの報知処理の例を示す模式図である。
【図７】図３に示すＥＣＵ２１の機能ブロックの変形例を示す図である。
【図８】図７に示すＥＣＵ２１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ１５の報知処理の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の推進器の制御装置の一実施形態であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を含む船舶１００の外観構成を示す模式図である。
【００２７】
船舶１００は、船体１０と、船体１０の船尾１０ａに取り付けられた推進器としての船外機２０と、船体１０に設けられた方位センサ３１、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機３２、液晶表示装置等で構成される表示部３３、シフト・スロットル操作装置３４、ステアリング装置３５、及びトリムスイッチ３６と、を備える。
【００２８】
方位センサ３１は、船体１０の船首の向く方位を検出して、その方位を示す信号を出力する。
【００２９】
ＧＰＳ受信機３２は、ＧＰＳ衛星から受信した信号に基づいて船体１０の位置を検出し、この位置を示す信号を出力する。
【００３０】
船外機２０は、ＥＣＵ２１と、図示省略の内燃機関と、この内燃機関からの動力によって回転するプロペラ２７と、スロットル用モータ２３と、転舵用モータ２４と、トリム角調整用モータ２５と、シフト用モータ２６と、を備える。
【００３１】
スロットル用モータ２３は、内燃機関のスロットルバルブを開閉駆動するためのアクチュエータである。
【００３２】
転舵用モータ２４は、船外機２０を鉛直軸周りに回転させて船体１０の船首と船尾１０ａを結ぶ方向に対する船外機２０の向きを変える転舵機構を駆動するためのアクチュエータである。
【００３３】
トリム角調整用モータ２５は、船外機２０の船体１０に対するトリム角を調整するトリム角調整機構を駆動するためのアクチュエータである。
【００３４】
シフト用モータ２６は、プロペラ２７の回転方向を正逆で切り替えるシフト機構を駆動するためのアクチュエータである。
【００３５】
ＥＣＵ２１と、方位センサ３１、ＧＰＳ受信機３２、表示部３３、シフト・スロットル操作装置３４、ステアリング装置３５、及びトリムスイッチ３６とは、有線通信又は無線通信によって通信可能に構成される。
【００３６】
ＥＣＵ２１と、方位センサ３１、ＧＰＳ受信機３２、表示部３３、シフト・スロットル操作装置３４、ステアリング装置３５、及びトリムスイッチ３６とは、例えばＮＭＥＡ（ＮａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ。米国船舶用電子機器協会）で規格された通信方式（例えばＮＭＥＡ２０００。具体的にはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ））で接続される。
【００３７】
シフト・スロットル操作装置３４は、操縦席近傍に配置されたリモートコントロールボックス３４０の内部に回転自在に支持された図示省略の回転軸と、この回転軸に取り付けられ初期位置から前後方向に揺動操作自在なシフト・スロットルレバー３４ａと、リモートコントロールボックス３４０の内部に配置された図示省略のレバー位置センサと、により構成される。
【００３８】
レバー位置センサは、操船者によるシフト・スロットルレバー３４ａの操作位置（シフト・スロットル操作装置３４の回転軸の回転角）を検出し、その操作位置に応じた信号を出力する。レバー位置センサから出力された信号はＥＣＵ２１に送信される。
【００３９】
この回転角は、シフト・スロットルレバー３４ａが初期位置にある状態が例えば０度とされ、シフト・スロットルレバー３４ａが初期位置よりも前方向に倒された状態では例えば９０度まで変化し、シフト・スロットルレバー３４ａが初期位置よりも後方向に倒された状態では例えば−９０度まで変化する。
【００４０】
シフト・スロットル操作装置３４の回転軸の回転角の絶対値と、船外機２０の内燃機関のスロットルバルブ開度とは対応付けて管理されている。
【００４１】
ＥＣＵ２１は、シフト・スロットル操作装置３４の回転軸の回転角に応じた信号を受けると、スロットルバルブ開度がこの回転角の絶対値に対応した値となるようにスロットル用モータ２３を制御する。シフト・スロットル操作装置３４の回転軸の回転角の絶対値が大きいほど、スロットルバルブ開度は大きく制御され、プロペラ２７の回転数は大きくなる。
【００４２】
シフト・スロットル操作装置３４の回転軸の回転角の符号（シフト・スロットルレバー３４ａの回転方向）と、プロペラ２７の回転方向とは対応付けて管理されている。
【００４３】
例えば、符号がプラスの回転角にはプロペラ２７の回転方向として正方向が対応づけられ、符号がマイナスの回転角にはプロペラ２７の回転方向として逆方向が対応づけられている。プロペラ２７が正方向に回転することで船体１０は前進し、プロペラ２７が逆方向に回転することで船体１０は後進する。
【００４４】
ＥＣＵ２１は、シフト・スロットル操作装置３４の回転軸の回転角に応じた信号を受けると、プロペラ２７の回転方向がこの回転軸の回転方向に対応した状態となるようにシフト用モータ２６を制御する。
【００４５】
シフト・スロットル操作装置３４は、船外機２０に含まれるプロペラ２７の回転数と、プロペラ２７の回転方向とをそれぞれ指示するための操作部として機能する。
【００４６】
シフト・スロットル操作装置３４は、プロペラの回転数と回転方向を１つの装置によって指示できるものであるが、プロペラ２７の回転数を指示するための操作部と、プロペラ２７の回転方向を指示するための操作部とが個別に設けられていてもよい。
【００４７】
ステアリング装置３５は、シャフトを回転軸として回転自在に構成されたステアリングホイール３５ａと、このシャフト近傍に設けられステアリングホイール３５ａの操舵角を検出して操舵角に応じた信号を出力する操舵角センサと、により構成されている。操舵角センサから出力される操舵角に応じた信号は、ＥＣＵ２１に送信される。
【００４８】
ステアリングホイール３５ａの操舵角と、船外機２０の鉛直軸周りの回転角度とは対応付けて管理されている。ＥＣＵ２１は、ステアリングホイール３５ａの操舵角に応じた信号を受けると、船外機２０の回転角度がこの操舵角に対応した回転角度となるように転舵用モータ２４を制御する。
【００４９】
ステアリング装置３５は、船外機２０の姿勢（鉛直軸周りの回転角によって決まる船外機２０の向き）を指示するための操作部として機能する。
【００５０】
トリムスイッチ３６は、図１の例ではシフト・スロットルレバー３４ａと一体化されている。
【００５１】
トリムスイッチ３６は、初期位置から前後に移動可能な可動部材と、可動部材の位置を検出してその位置に応じた信号を出力する位置センサと、により構成されている。位置センサから出力される可動部材の位置に応じた信号は、ＥＣＵ２１に送信される。
【００５２】
ＥＣＵ２１は、可動部材の位置が初期位置よりも前にあることを示す信号をトリムスイッチ３６から受信している間は、トリム角調整用モータ２５を制御してトリム角を所定量ずつ大きくする。
【００５３】
ＥＣＵ２１は、可動部材の位置が初期位置よりも後ろにあることを示す信号をトリムスイッチ３６から受信している間は、トリム角調整用モータ２５を制御してトリム角を所定量ずつ小さくする。
【００５４】
トリムスイッチ３６は、船外機２０の姿勢（トリム角）を指示するための操作部として機能する。
【００５５】
図２は、図１に示す船舶１００のハードウェアの要部構成を示すブロック図である。
【００５６】
船外機２０は、ＥＣＵ２１、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２２、スロットル用モータ２３、転舵用モータ２４、トリム角調整用モータ２５、シフト用モータ２６、及び記憶媒体２８を備える。船外機２０は、図２には示されていないが、内燃機関、転舵機構、トリム角調整機構、及びプロペラ２７等を更に備える。
【００５７】
通信Ｉ／Ｆ２２は、携帯電話ネットワークに接続可能なスマートフォン等の電子機器と通信するためのインタフェース、又は、携帯電話ネットワークに直接接続するためのインタフェース等である。
【００５８】
記憶媒体２８は、船舶１００の航行に制限のある特定水域の情報を記憶するためのものであり、例えばフラッシュメモリ等の半導体メモリにより構成される。記憶媒体２８は、船外機２０に着脱可能な可搬型のものであってもよい。
【００５９】
特定水域には、港湾内等の所定の航行速度（第一の航行速度）での航行が指定されている速度制限水域、浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域等が含まれる。
【００６０】
ＥＣＵ２１は、プロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｓｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるマイクロコンピュータによって構成される。
【００６１】
図３は、図２に示すＥＣＵ２１の機能ブロックを示す図である。
【００６２】
ＥＣＵ２１は、内蔵するＲＯＭに格納されたプログラムをプロセッサが実行して船外機２０及び船舶１００の各種ハードウェアと協働することにより、位置情報取得部２１Ａ、特定水域情報取得部２１Ｂ、判定部２１Ｃ、報知部２１Ｄ、手動航行制御部２１Ｅ、及び自動航行制御部２１Ｆとして機能する。
【００６３】
位置情報取得部２１Ａは、ＧＰＳ受信機３２から船体１０の位置を示す位置情報を定期的に取得してＲＡＭに記憶する。
【００６４】
特定水域情報取得部２１Ｂは、通信Ｉ／Ｆ２２を介して外部のサーバ等から特定水域の情報を定期的に取得し、記憶媒体２８に記憶する。通信Ｉ／Ｆ２２の代わりに、ＡＩＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて、特定水域の情報を取得することも可能である。
【００６５】
判定部２１Ｃは、特定水域情報取得部２１Ｂによって取得された特定水域の情報と、位置情報取得部２１Ａによって取得された船体１０の位置情報とに基づいて、船体１０が特定水域内にあるか否かを判定する。
【００６６】
報知部２１Ｄは、判定部２１Ｃによって船体１０が特定水域内にあると判定された場合に、そういった状態にあること及び船体１０の操縦を自動に切り替えることを操船者に報知する処理を行う。
【００６７】
例えば、報知部２１Ｄは、船舶１００が特定水域内にあること及び自動操縦を開始したことを通知するメッセージを表示部３３に表示させることで操船者への報知を行う。または、報知部２１Ｄは、このメッセージを船体１０に設置されたスピーカから音声として出力させることで操船者への報知を行う。
【００６８】
手動航行制御部２１Ｅは、シフト・スロットル操作装置３４から入力されるシフト・スロットルレバー３４ａの位置に応じた信号に基づいて、スロットル用モータ２３を介してプロペラ２７の回転数を制御する手動速度制御と、シフト用モータ２６を介してプロペラ２７の回転方向を制御する手動シフト制御とを行う。
【００６９】
手動航行制御部２１Ｅは、ステアリング装置３５から入力されるステアリングホイール３５ａの操舵角に応じた信号に基づいて、転舵用モータ２４を介して船外機２０の向きを制御する手動転舵制御を行う。
【００７０】
手動航行制御部２１Ｅは、トリムスイッチ３６から入力される可動部材の位置に応じた信号に基づいて、トリム角調整用モータ２５を制御して船外機２０のトリム角を制御する手動トリム角制御を行う。
【００７１】
自動航行制御部２１Ｆは、判定部２１Ｃによって船体１０が特定水域内にあると判定された場合には、スロットル用モータ２３、転舵用モータ２４、トリム角調整用モータ２５、及びシフト用モータ２６を、各種操作部からの操作によらずに制御して船体１０を自動操縦する。
【００７２】
図４は、図２に示すＥＣＵ２１の動作を説明するためのフローチャートである。なお、船外機２０のＥＣＵ２１の記憶媒体２８には、操船者によって予め目的地の情報が記憶されているものとする。
【００７３】
船外機２０が起動すると、手動航行制御部２１Ｅによる手動航行制御が開始される（ステップＳ１）。
【００７４】
つまり、操船者がシフト・スロットル操作装置３４を操作すると、その操作に応じてプロペラ２７の回転数及び回転方向の少なくとも一方が変化する。また、操船者がステアリング装置３５を操作すると、その操作に応じて船外機２０の向きが変化する。また、操船者がトリムスイッチ３６を操作すると、その操作に応じてトリム角が変化する。
【００７５】
次に、特定水域情報取得部２１Ｂによって特定水域情報が取得されて記憶媒体２８に記憶される（ステップＳ２）。なお、特定水域情報は、操船者によって手動で記憶媒体２８に記憶できるようにしておいてもよい。
【００７６】
その後、所定のタイミングになると、位置情報取得部２１Ａによって船体１０の位置情報が取得されてＲＡＭに記憶される（ステップＳ３）。
【００７７】
ステップＳ２及びステップＳ３の後、判定部２１Ｃは、ステップＳ２で記憶された特定水域情報と、ステップＳ３で記憶された位置情報とを比較して、船体１０が特定水域内にあるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００７８】
船体１０が特定水域内にあると判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、報知部２１Ｄによって報知処理が行われる（ステップＳ５）。
【００７９】
その後、手動航行制御部２１Ｅは、手動速度制御、手動シフト制御、手動転舵制御、及び手動トリム角制御を無効化し、自動航行制御部２１Ｆが、操船者の操作とは無関係に、スロットル用モータ２３、転舵用モータ２４、トリム角調整用モータ２５、及びシフト用モータ２６を制御する自動航行制御に移行する（ステップＳ６）。
【００８０】
ステップＳ６において行われる自動航行制御は、船体１０がどのような特定水域にあるかによって例えば以下のパターンがある。
【００８１】
（船体１０が速度制限水域内にある場合の第一の自動航行制御）
自動航行制御部２１Ｆは、ＧＰＳ受信機３２からの情報又は船体１０に設けられる図示されていないスピードメータからの情報等に基づいて船体１０の航行速度の情報を取得する。そして、自動航行制御部２１Ｆは、船体１０の航行速度と、速度制限水域の情報（水域の範囲及び最高航行速度の情報）とに基づいて、船体１０の航行速度がこの最高航行速度を超えないように、スロットル用モータ２３を介してスロットルバルブ開度を制御する。
【００８２】
自動航行制御部２１Ｆは、トリム角については、例えば船体１０の航行速度に合わせて最適な乗り心地となるような角度に制御したり、直前まで手動航行制御部２１Ｅによって制御されていた値に固定したり、予め決められている値に制御したりする。
【００８３】
また、自動航行制御部２１Ｆは、船外機２０の向きについては、直前まで手動航行制御部２１Ｅによって制御されていた向きに固定したり、目的地に合わせた向きに制御したりする。また、自動航行制御部２１Ｆは、プロペラ２７の回転方向については正方向に制御する。
【００８４】
（船体１０が浅瀬の水域又は暗礁のある水域にある場合の第二の自動航行制御）
自動航行制御部２１Ｆは、トリム角調整用モータ２５を制御して、船外機２０が船体１０から離れる方向にトリム角を制御する（トリムアップする）。
【００８５】
自動航行制御部２１Ｆは、スロットルバルブ開度については、例えばトリム角に合わせて最適な航行速度となるような値に制御したり、直前まで手動航行制御部２１Ｅによって制御されていた値に固定したり、予め決められた値に制御したりする。
【００８６】
また、自動航行制御部２１Ｆは、船外機２０の向きについては、直前まで手動航行制御部２１Ｅによって制御されていた向きに固定したり、目的地に合わせた向きに制御したりする。また、自動航行制御部２１Ｆは、プロペラ２７の回転方向については正方向に制御する。
【００８７】
（船体１０が浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域内にある場合の第三の自動航行制御）
自動航行制御部２１Ｆは、特定水域の情報と船体１０の位置情報と方位センサ３１により検出される方位の情報とに基づいて、船体１０が特定水域の外に移動するように、転舵用モータ２４を制御して船体１０の進路を制御する。
【００８８】
自動航行制御部２１Ｆは、スロットルバルブ開度については、例えば直前まで手動航行制御部２１Ｅによって制御されていた値に固定したり、予め決められている速度となるような値に制御したりする。
【００８９】
また、自動航行制御部２１Ｆは、トリム角については、例えば直前まで手動航行制御部２１Ｅによって制御されていた値に固定したり、航行速度に合わせた角度に制御したり、予め決められている角度に制御したりする。また、自動航行制御部２１Ｆは、プロペラ２７の回転方向については正方向に制御する。
【００９０】
なお、第一の自動航行制御、第二の自動航行制御、及び第三の自動航行制御は適宜組み合わせて実施することができる。
【００９１】
例えば、速度制限水域かつ浅瀬の水域に船体１０がある場合には、自動航行制御部２１Ｆは、スロットルバルブ開度については第一の自動航行制御で説明した制御を行い、トリム角、船外機２０の向き、及びプロペラ２７の回転方向については、第二の自動航行制御で説明した制御を行う。
【００９２】
また、浅瀬の水域又は暗礁のある水域に船体１０がある場合には、自動航行制御部２１Ｆは、船外機２０の向きについては第三の自動航行制御で説明した制御を行い、トリム角、スロットルバルブ開度、及びプロペラ２７の回転方向については第二の自動航行制御で説明した制御を行う。
【００９３】
図５は、第一の自動航行制御が行われる場合の報知部２１Ｄの報知処理の例を示す模式図である。
【００９４】
図５に示すように、報知部２１Ｄは、航路上における速度制限水域を示す画像３３０と、航路上における船体１０の位置を示す画像３３１と、“速度制限水域に入りました  制限速度内で自動航行します”といったメッセージ３３２と、を表示部３３に表示させることで報知を行う。画像３３１及び画像３３１は、特定水域と船体１０の位置関係を示す情報となる。メッセージ３３２は、自動操縦の内容を示す情報となる。
【００９５】
図６は、第三の自動航行制御が行われる場合の報知部２１Ｄの報知処理の例を示す模式図である。
【００９６】
図６に示すように、報知部２１Ｄは、航路上における航行禁止水域を示す画像３３３と、航路上における船体１０の位置を示す画像３３１と、“航行禁止水域に入りました  自動操縦に切り替えて航行禁止水域から脱出します”といったメッセージ３３５と、第三の自動航行制御による船体１０の予定進路を示す画像３３４と、を表示部３３に表示させることで報知を行う。画像３３１及び画像３３１は、特定水域と船体１０の位置関係を示す情報となる。メッセージ３３５及び画像３３４は、自動操縦の内容を示す情報となる。
【００９７】
操船者は、図５又は図６に例示されるような画像を見ることで、手動操作が無効となって自動操縦に切り替わったことと、その自動操縦の内容とを認識することができる。
【００９８】
ステップＳ４の判定で、船体１０が特定水域内にないと判定された場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、自動航行制御部２１Ｆによって自動航行制御が行われていれば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、この自動航行制御が終了されて、手動航行制御部２１Ｅによる制御が再開される（ステップＳ８）。
【００９９】
一方、自動航行制御部２１Ｆによって自動航行制御が行われていなければ（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３に処理が戻る。ステップＳ６及びステップＳ８の後も、ステップＳ３に処理が戻る。そして、ステップＳ３で位置情報の更新がなされると、ステップＳ４以降の処理が再び行われる。
【０１００】
なお、ステップＳ８で手動航行制御が再開された場合には、報知部２１Ｄが、自動操縦を終了したことを表示部３３又はスピーカ等によって報知することが好ましい。これにより、操船者がスムーズに操縦を再開することができる。
【０１０１】
以上のように、船外機２０によれば、船体１０が例えば速度制限水域内にある場合には、スロットルバルブ開度がＥＣＵ２１によって自動で制御されて自動航行が行われる。このため、操縦に慣れていない操船者であっても、速度制限を守った安全な航行が可能となる。
【０１０２】
また、船外機２０によれば、船体１０が例えば浅瀬の水域又は暗礁のある水域内にある場合には、トリムアップされた状態で、自動で航行が行われる。このため、操縦に慣れていない操船者であっても、船外機２０が海底と接触するのを防いで、安全な航行を行うことができる。
【０１０３】
また、船外機２０によれば、船体１０が例えば浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域内にある場合には、船体１０がこれらの水域の外に移動するように自動で航行が行われる。このため、操縦に慣れていない操船者であっても、船外機２０が海底と接触するのを防ぐことができる。また、航行禁止水域に気付かないまま侵入してしまった場合でも、早い段階で航行禁止水域外に出ることができ、ルールを守った安全な航行が可能となる。
【０１０４】
また、船外機２０によれば、船体１０が特定水域外にある場合には、操船者の意思によって操縦を行うことができる。このため、操船者の好みに合わせた航行が可能になると共に、目的地を決めずに航行を行うことができる。
【０１０５】
また、船外機２０によれば、図５及び図６に示す画像によって、特定水域と船体１０との位置関係又は自動操縦の内容を知ることができる。このように、ＥＣＵ２１によってどのような制御がなされるのかを操船者が認識できることで、船体１０が自動的に移動することによる操船者の不安を払拭することができる。
【０１０６】
図７は、図３に示すＥＣＵ２１の機能ブロックの変形例を示す図である。図７において図３と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０７】
図７に示すＥＣＵ２１は、判定部２１Ｃが判定部２１ｃに変更され、報知部２１Ｄが報知部２１ｄに変更され、自動航行制御部２１Ｆが自動航行制御部２１ｆに変更された点を除いては図３と同じ構成である。
【０１０８】
判定部２１ｃは、特定水域情報取得部２１Ｂによって取得された特定水域の情報と、位置情報取得部２１Ａによって取得された船体１０の位置情報とに基づいて、船体１０が特定水域としての浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域内に侵入する可能性があるか否かを判定する。
【０１０９】
例えば、判定部２１ｃは、ＧＰＳ受信機３２からの情報又は船体１０に設けられる図示されていないスピードメータからの情報に基づいて船舶１００の航行速度情報を取得し、更に、方位センサ３１から方位の情報を取得する。そして、判定部２１Ｃは、船体１０の位置情報と、方位の情報と、特定水域の情報とに基づいて、船体１０の進路上に特定水域が存在するか否かを判定する。
【０１１０】
判定部２１ｃは、船体１０の進路上に特定水域が存在すると判定した場合には、船体１０の現在の位置から特定水域までの距離を算出し、この距離が予め決められた閾値以下となっている場合に、船体１０が特定水域内に侵入する可能性があると判定する。
【０１１１】
または、判定部２１ｃは、特定水域の情報と船体１０の位置情報とに基づいて、船体１０と特定水域とを結ぶ最短距離を算出し、この最短距離が予め決められた閾値以下となっている場合に、船体１０が特定水域内に侵入する可能性があると判定する。
【０１１２】
報知部２１ｄは、判定部２１ｃによって船体１０が特定水域に侵入する可能性があると判定された場合に、そういった状態にあること及び自動操縦に切り替えることを操船者に報知する処理を行う。報知部２１ｄによる報知の方法は報知部２１Ｄと同様であるため説明を省略する。
【０１１３】
自動航行制御部２１ｆは、判定部２１ｃによって船体１０が特定水域内に侵入する可能性があると判定された場合に、自動航行制御に移行し、船体１０が特定水域に侵入しないように船外機２０の向きを制御する。
【０１１４】
図８は、図７に示すＥＣＵ２１の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１１５】
船外機２０が起動すると、手動航行制御部２１Ｅによる手動航行制御が開始される（ステップＳ１１）。
【０１１６】
また、特定水域情報取得部２１Ｂによって特定水域情報が取得されて記憶媒体２８に記憶される（ステップＳ１２）。なお、特定水域情報は、操船者によって手動で記憶媒体２８に記憶できるようにしておいてもよい。
【０１１７】
その後、所定のタイミングになると、位置情報取得部２１Ａによって船体１０の位置情報が取得されてＲＡＭに記憶される（ステップＳ１３）。
【０１１８】
ステップＳ１２及びステップＳ１３の後、判定部２１ｃは、ステップＳ１２で記憶された特定水域情報と、ステップＳ１３で記憶された位置情報と、方位センサ３１から取得した方位情報とに基づいて、船体１０が浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域に侵入する可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【０１１９】
船体１０が浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域に侵入する可能性があると判定された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、報知部２１ｄによって報知処理が行われる（ステップＳ１５）。
【０１２０】
図９は、図８のステップＳ１５の報知処理の例を示す模式図である。
【０１２１】
図９に示すように、報知部２１ｄは、航路上における航行禁止水域を示す画像３３６と、航路上における船体１０の位置を示す画像３３１と、“航行禁止水域に近いため航行禁止水域に侵入しないように自動操縦に切り替えます”といったメッセージ３３８と、船体１０の予定進路を示す画像３３７と、を表示部３３に表示させることで報知を行う。
【０１２２】
その後、手動航行制御部２１Ｅは、手動速度制御、手動シフト制御、手動転舵制御、及び手動トリム制御を無効化し、自動航行制御部２１ｆが操船者の操作とは無関係に、スロットル用モータ２３、転舵用モータ２４、トリム角調整用モータ２５、及びシフト用モータ２６を制御して自動航行制御を行う（ステップＳ１６）。
【０１２３】
ステップＳ１６において、自動航行制御部２１ｆは、船体１０の位置情報と、方位センサ３１によって検出される船体１０の方位と、に基づいて決まる船体１０の進路が、船体１０の侵入する可能性がある特定水域と重ならないように、転舵用モータ２４を制御して船体１０の進路を制御する。
【０１２４】
また、船体１０と特定水域との距離が短く、航行速度が速い場合には、船体１０が特定水域に侵入してしまう可能性が高い。このため、ステップＳ１６において、自動航行制御部２１ｆは、スロットルバルブ開度を、直前まで手動航行制御部２１Ｅによって制御されていた値よりも小さくする。
【０１２５】
また、ステップＳ１６において、自動航行制御部２１ｆは、トリム角については、例えば航行速度に合わせて最適な乗り心地となるような角度に制御したり、直前まで手動航行制御部２１Ｅによって制御されていた値に固定したり、予め決められている値に制御したりする。また、ステップＳ１６において、自動航行制御部２１ｆは、プロペラ２７の回転方向については正方向に制御する。
【０１２６】
船体１０が浅瀬の水域、暗礁のある水域、又は航行禁止水域に侵入する可能性がないと判定された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、自動航行制御部２１ｆによって自動航行制御が行われていれば（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、この自動航行制御が終了されて、手動航行制御部２１Ｅによる制御が再開される（ステップＳ１８）。ここでも、報知部２１ｄが、手動操縦が可能になったことを報知することが好ましい。
【０１２７】
一方、自動航行制御部２１ｆによって自動航行制御が行われていなければ（ステップＳ１７：ＮＯ）、ステップＳ１３に処理が戻る。ステップＳ１６及びステップＳ１８の後も、ステップＳ１３に処理が戻る。そして、ステップＳ１３で位置情報の更新がなされると、ステップＳ１４以降の処理が再び行われる。
【０１２８】
以上のように、図７に示すＥＣＵ２１によれば、船体１０が特定水域に侵入する可能性がある場合には、手動操縦から自動操縦に切り替わり、この特定水域に侵入しないような航行が自動で行われる。このため、特定水域に船体１０が侵入するのを防ぐことができ、安全な航行をサポートすることが可能となる。
【０１２９】
また、図７に示すＥＣＵ２１によれば、船体１０が特定水域に侵入する可能性がない場合には、操船者の意思によって操縦を行うことができる。このため、操船者の好みに合わせた航行が可能になると共に、目的地を決めず航行を行うことができる。
【０１３０】
また、図７に示すＥＣＵ２１によれば、図９に例示される画像を操船者に提示することができる。このため、船体１０が自動的に移動することによる操船者の不安を払拭することができる。
【０１３１】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【０１３２】
例えば、ここまで説明してきた船舶１００において、方位センサ３１とＧＰＳ受信機３２は船外機２０に内蔵されていてもよい。また、シフト・スロットル操作装置３４、ステアリング装置３５、及びトリムスイッチ３６を船外機２０が有する構成であってもよい。
【０１３３】
また、船舶１００は、推進器として船外機２０を有しているが、推進器は船外内機であってもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
１００  船舶
１０  船体
１０ａ  船尾
２０  船外機
２１  ＥＣＵ
２１Ａ  位置情報取得部
２１Ｂ  特定水域情報取得部
２１Ｃ，２１ｃ  判定部
２１Ｄ，２１ｄ  報知部
２１Ｅ  手動航行制御部
２１Ｆ，２１ｆ  自動航行制御部
２２  通信インタフェース
２３  スロットル用モータ
２４  転舵用モータ
２５  トリム角調整用モータ
２６  シフト用モータ
２７  プロペラ
２８  記憶媒体
３１  方位センサ
３２  ＧＰＳ受信機
３３  表示部
３４  シフト・スロットル操作装置
３４ａ  シフト・スロットルレバー
３４０  リモートコントロールボックス
３５  ステアリング装置
３５ａ  ステアリングホイール
３６  トリムスイッチ
【要約】
航行に制限のある特定水域に入った場合又はこの特定水域に近づいた場合における船舶の航行制御を自動で行うことで操船者の負荷を軽減しつつ安全な航行をサポートすることのできる船舶の推進器の制御装置を提供する。船外機２０のＥＣＵ２１は、操作部（シフト・スロットル操作装置３４、ステアリング装置３５、トリムスイッチ３６）から入力される信号に基づいてプロペラ２７の回転数及び回転方向と船外機２０の姿勢を制御している状態で、船体１０が特定水域にあると判定すると、操作部の操作によらずにプロペラ２７の回転数及び回転方向と船外機２０の姿勢を制御する自動操縦に移行する。【図１】
0006466600.tif 000002
【図２】
0006466600.tif 000003
【図３】
0006466600.tif 000004
【図４】
0006466600.tif 000005
【図５】
0006466600.tif 000006
【図６】
0006466600.tif 000007
【図７】
0006466600.tif 000008
【図８】
0006466600.tif 000009
【図９】
0006466600.tif 000010