(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進器を備えた船舶用の速度信号選択装置であって、
複数種類の速度検出装置と、前記船舶の速度情報を含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、を備え、
前記複数種類の速度検出装置は、それぞれ検出速度域の異なる前記船舶の水面に対する速度を検出する２種類以上の対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置と、を含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対水速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする速度信号選択装置。
【請求項２】
前記複数種類の速度検出装置は、検出速度域の異なる前記対地速度検出装置を２種類以上含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対地速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の速度信号選択装置。
【請求項３】
推進器を備えた船舶用の速度信号選択装置であって、
複数種類の速度検出装置と、前記船舶の速度情報を含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、を備え、
前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、それぞれ検出速度域の異なる前記船舶の地表に対する速度を検出する２種類以上の対地速度検出装置と、を含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対地速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする速度信号選択装置。
【請求項４】
前記複数種類の速度検出装置は、それぞれ検出速度域の異なる前記対水速度検出装置を２種類以上含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対水速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする請求項３記載の速度信号選択装置。
【請求項５】
前記対地速度検出装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、又は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の速度信号選択装置。
【請求項６】
前記船舶の位置情報を検出する位置情報検出手段と、指定水域の情報を記憶する水域情報記憶手段と、を更に備え、
前記所定の入力情報は、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の速度信号選択装置。
【請求項７】
前記位置情報検出手段は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、又は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）であることを特徴とする請求項６記載の速度信号選択装置。
【請求項８】
前記速度信号選択手段は、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき前記対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、前記対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の速度信号選択装置。
【請求項９】
推進器を備えた船舶用の速度信号選択装置であって、
複数種類の速度検出装置と、前記船舶の位置情報を検出する位置情報検出手段と、指定水域の情報を記憶する水域情報記憶手段と、前記船舶の速度情報と前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とを含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、を備えることを特徴とする速度信号選択装置。
【請求項１０】
前記位置情報検出手段は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、又は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）であることを特徴とする請求項９記載の速度信号選択装置。
【請求項１１】
前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置と、を含むことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の速度信号選択装置。
【請求項１２】
前記複数種類の速度検出装置は、それぞれ検出速度域の異なる前記対水速度検出装置を２種類以上含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対水速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする請求項１１記載の速度信号選択装置。
【請求項１３】
前記複数種類の速度検出装置は、検出速度域の異なる前記対地速度検出装置を２種類以上含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対地速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の速度信号選択装置。
【請求項１４】
前記対地速度検出装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、又は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の速度信号選択装置。
【請求項１５】
前記速度信号選択手段は、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき前記対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、前記対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の速度信号選択装置。
【請求項１６】
推進器を備えた船舶用の速度信号選択装置であって、
前記船舶の位置情報を検出する位置情報検出手段と、指定水域の情報を記憶する水域情報記憶手段と、複数種類の速度検出装置と、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とを含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、を備えることを特徴とする速度信号選択装置。
【請求項１７】
前記位置情報検出手段は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、又は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）であることを特徴とする請求項１６記載の速度信号選択装置。
【請求項１８】
前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置と、を含むことを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の速度信号選択装置。
【請求項１９】
前記対地速度検出装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、又は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）であることを特徴とする請求項１８記載の速度信号選択装置。
【請求項２０】
前記速度信号選択手段は、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき前記対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、前記対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の速度信号選択装置。
【請求項２１】
前記速度信号選択手段によって選択された速度信号に基づく速度情報を表示部に表示する速度情報表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項２０のいずれか１項に記載の速度信号選択装置。
【請求項２２】
前記所定装置は、前記速度信号入力手段から入力された速度信号に基づき前記船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行う制御装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項２１のいずれか１項に記載の速度信号選択装置。
【請求項２３】
前記速度信号入力手段は、前記速度信号選択手段によって現在入力中の速度信号とは別の速度信号検出装置から出力される速度信号が新たに選択されたときに、前記所定装置に入力する速度信号の切り替えを滑らかに行うようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項２２のいずれか１項に記載の速度信号選択装置。
【請求項２４】
前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置とを含み、且つ前記現在入力中の速度信号が前記対地速度検出装置から出力される速度信号であり、前記新たに選択された速度信号が前記対水速度検出装置から出力される速度信号であったときに、前記速度信号の切り替えを滑らかに行うことを特徴とする請求項２３記載の速度信号選択装置。
【請求項２５】
前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置とを含み、且つ前記現在入力中の速度信号が前記対水速度検出装置から出力される速度信号であり、前記新たに選択された速度信号が前記対地速度検出装置から出力される速度信号であったときに、前記速度信号の切り替えを滑らかに行うことを特徴とする請求項２３又は請求項２４記載の速度信号選択装置。
【請求項２６】
前記請求項２２乃至請求項２５のいずれか１項に記載の速度信号選択装置と、当該速度信号選択装置から入力された前記速度信号を含む所定情報に基づき前記船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行う航走制御装置と、を備えることを特徴とする航走制御システム。
【請求項２７】
複数種類の速度検出装置と、前記船舶の速度情報を含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、当該速度信号入力手段から入力された前記速度信号を含む所定情報に基づき前記船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行う航走制御装置と、を備え、
前記複数種類の速度検出装置は、それぞれ検出速度域の異なる前記船舶の水面に対する速度を検出する２種類以上の対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置と、を含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対水速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴とする航走制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶の速度検出装置に係り、特に、船舶の現在の航走状態に適した速度信号を選択し、これを制御情報として利用するのに好適な速度信号選択装置及びこの装置を利用した航走制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船舶の速度を検出する速度検出装置として次のようなものがある。
・圧力式ログ：船外機や船底に設けられた管に加わる圧力の大きさから速度を求める。
・水車式ログ：船底に設けられた回転子の回転数から速度を求める。
・電磁式ログ：電磁流量計の原理を応用し、磁界を通る水流の速さに比例して生起する誘起電圧から速度を求める。
【０００３】
上記速度検出装置はいずれも船体と水面との相対速度、すなわち対水速度を検出する装置である。また、近年船舶への普及が著しいＧＰＳやＤＧＰＳを用いることにより、船体と地表との相対速度、すなわち対地速度を検出することが可能となっている。
上記速度検出装置にはそれぞれ特徴があるため、これまで使用者は、これらの速度検出装置の中から用途に応じて適したものを選択し個別に設置していた。
【０００４】
ところで、近年では情報技術の発達に伴い、船体と船外機、各種計器類とをＬＡＮで接続し船外機の状態を船体の操縦席に取り付けた各計器に表示するシステムが実現されている。この技術を用いると複数の速度検出装置をＬＡＮに接続し、複数の速度信号を、操舵席に取り付けた表示装置に表示するなど複数の検出情報をまとめて知ることが容易となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようにＬＡＮに接続された各速度検出装置にはそれぞれ特徴があり、使用者はその時の船舶の航走速度や航走している水域の状況などの航走状況に応じて適切な速度信号を出力する装置を判断し、且つ、選択しなければならない。
【０００６】
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着目してなされたものであって、複数種類の速度検出信号のうちから船舶の航走状態に適切なものを選択するのに好適な速度信号検出装置及びこの装置を利用して船舶の航走を制御する航走制御システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の速度信号選択装置は、推進器を備えた船舶用の速度信号選択装置であって、
複数種類の速度検出装置と、前記船舶の速度情報を含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、を備え、
前記複数種類の速度検出装置は、それぞれ検出速度域の異なる前記船舶の水面に対する速度を検出する２種類以上の対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置と、を含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対水速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成であれば、速度信号選択手段によって、船舶の速度情報を含む所定の入力情報に基づき複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうちから前記船舶の航走状態に適した速度信号を選択可能であり、速度信号入力手段によって、選択された速度信号を所定装置に入力することが可能である。
また、船舶の速度を検出する装置として、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置とを含んでいるので、速度信号選択手段は、これらの速度検出装置から出力される速度信号から船舶の航走状態に適した速度信号を選択することが可能である。
また、検出速度域の異なる対水速度検出装置を２種類以上備えているので、速度信号選択手段は、現在の船舶の航走速度に適した速度域に対応した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を、船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
これにより、速度信号選択手段は、船舶の航走している水域の状態（指定水域であるか否かなど）に応じて、２種類以上の対水速度検出装置のうち、現在の船舶の航走速度に適した速度域に対応した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を、船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
従って、船舶の航走状態に適した速度信号を利用して所定装置を駆動することが可能である。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の速度信号選択装置において、前記複数種類の速度検出装置は、検出速度域の異なる前記対地速度検出装置を２種類以上含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対地速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
つまり、検出速度域の異なる対地速度検出装置を２種類以上備えているので、速度信号選択手段は、現在の船舶の航走速度に適した速度域に対応した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を、船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る請求項３記載の速度信号選択装置は、推進器を備えた船舶用の速度信号選択装置であって、
複数種類の速度検出装置と、前記船舶の速度情報を含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、を備え、
前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、それぞれ検出速度域の異なる前記船舶の地表に対する速度を検出する２種類以上の対地速度検出装置と、を含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対地速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
このような構成であれば、速度信号選択手段によって、船舶の速度情報を含む所定の入力情報に基づき複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうちから前記船舶の航走状態に適した速度信号を選択可能であり、速度信号入力手段によって、選択された速度信号を所定装置に入力することが可能である。
また、船舶の速度を検出する装置として、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置とを含んでいるので、速度信号選択手段は、これらの速度検出装置から出力される速度信号から船舶の航走状態に適した速度信号を選択することが可能である。
また、検出速度域の異なる対地速度検出装置を２種類以上備えているので、速度信号選択手段は、現在の船舶の航走速度に適した速度域に対応した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を、船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
これにより、速度信号選択手段は、船舶の航走している水域の状態（指定水域であるか否かなど）に応じて、２種類以上の対地速度検出装置のうち、現在の船舶の航走速度に適した速度域に対応した対地速度検出装置から出力される対水速度信号を、船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
従って、船舶の航走状態に適した速度信号を利用して所定装置を駆動することが可能である。
また、請求項４に係る発明は、請求項３記載の速度信号選択装置において、前記複数種類の速度検出装置は、検出速度域の異なる前記対水速度検出装置を２種類以上含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対水速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
つまり、検出速度域の異なる対水速度検出装置を２種類以上備えているので、速度信号選択手段は、現在の船舶の航走速度に適した速度域に対応した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を、船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の速度信号選択装置において、前記対地速度検出装置は、ＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳであることを特徴としている。
【００１１】
つまり、対地速度検出装置としてＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳを備えたものである。
また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の速度信号選択装置において、前記船舶の位置情報を検出する位置情報検出手段と、指定水域の情報を記憶する水域情報記憶手段と、を更に備え、
前記所定の入力情報は、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とを含むことを特徴としている。
つまり、速度信号選択手段は、船舶の位置情報を検出する位置情報検出手段の検出情報と指定水域の情報を記憶する水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき船舶の速度情報に基づく船舶の航走状態に適した速度信号を選択することが可能である。
従って、速度信号選択手段は、船舶の航走している水域の状態（指定水域であるか否かなど）に応じて、適切な速度信号を選択することが可能となる。
また、請求項７に係る発明は、請求項６に記載の速度信号選択装置において、前記位置情報検出手段は、ＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳであることを特徴としている。
つまり、位置情報検出手段としてＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳを備えたものである。
また、請求項８に係る発明は、請求項６又は請求項７に記載の速度信号選択装置において、前記速度信号選択手段は、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき前記対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、前記対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
つまり、速度信号選択手段は、位置情報検出手段によって検出された位置情報と水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
従って、速度信号選択手段は、例えば、制限速度のある指定水域では対地速度信号を選択し、それ以外の水域では対水速度信号を選択するなど、水域の状態に応じていずれか一方を選択することが可能である。対地速度信号を選択することにより、船舶は潮流や風に影響されることなく、桟橋や航路標識などの目標物に対して正確な速度で航走が可能となり、離着岸時の速度調節や、航路内を制限速度内で航走することが容易となる。
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る請求項９に記載の速度信号選択装置は、推進器を備えた船舶用の速度信号選択装置であって、
複数種類の速度検出装置と、前記船舶の位置情報を検出する位置情報検出手段と、指定水域の情報を記憶する水域情報記憶手段と、前記船舶の速度情報と前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とを含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、を備えることを特徴としている。
このような構成であれば、速度信号選択手段によって、船舶の速度情報と、船舶の位置情報を検出する位置情報検出手段の検出情報と、指定水域の情報を記憶する水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき船舶の航走状態に適した速度信号を選択することが可能であり、速度信号入力手段によって、選択された速度信号を所定装置に入力することが可能である。
これにより、速度信号選択手段は、船舶の航走している水域の状態（指定水域であるか否かなど）に応じて、適切な速度信号を選択することが可能となる。
従って、船舶の航走状態に適した速度信号を利用して所定装置を駆動することが可能である。
また、請求項１０に係る発明は、請求項９記載の速度信号選択装置において、前記位置情報検出手段は、ＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳであることを特徴としている。
また、請求項１１に係る発明は、請求項９又は請求項１０に記載の速度信号選択装置において、前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置と、を含むことを特徴としている。
つまり、船舶の速度を検出する装置として、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置とを含んだもので、速度信号選択手段は、これらの速度検出装置から出力される速度信号から船舶の航走状態に適した速度信号を選択することが可能である。
【００１２】
また、請求項１２に係る発明は、請求項１１記載の速度信号選択装置において、前記複数種類の速度検出装置は、検出速度域の異なる前記対水速度検出装置を２種類以上含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対水速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
つまり、検出速度域の異なる対水速度検出装置を２以上備えているので、速度信号選択手段は、現在の船舶の航走速度に適した速度域に対応した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を、船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
【００１３】
また、請求項１３に係る発明は、請求項１１は請求項１２に記載の速度信号選択装置において、前記複数種類の速度検出装置は、検出速度域の異なる前記対地速度検出装置を２種類以上含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対地速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
【００１４】
つまり、検出速度域の異なる対水速度検出装置を２以上備えているので、速度信号選択手段は、現在の船舶の航走速度に適した速度域に対応した対地速度検出装置から出力される対地速度信号を、船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
【００１６】
また、請求項１４に係る発明は、請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の速度信号選択装置において、前記対地速度検出装置は、ＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳであることを特徴としている。
【００１７】
つまり、対地速度検出装置としてＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳを備えたものである。
【００１８】
また、請求項１５に係る発明は、請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の速度信号選択装置において、前記速度信号選択手段は、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき前記対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、前記対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
【００１９】
つまり、速度信号選択手段は、位置情報検出手段によって検出された位置情報と水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
従って、速度信号選択手段は、例えば、制限速度のある指定水域では対地速度信号を選択し、それ以外の水域では対水速度信号を選択するなど、水域の状態に応じていずれか一方を選択することが可能である。対地速度信号を選択することにより、船舶は潮流や風に影響されることなく、桟橋や航路標識などの目標物に対して正確な速度で航走が可能となり、離着岸時の速度調節や、航路内を制限速度内で航走することが容易となる。
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１６に記載の速度信号選択装置は、推進器を備えた船舶用の速度信号選択装置であって、
前記船舶の位置情報を検出する位置情報検出手段と、指定水域の情報を記憶する水域情報記憶手段と、複数種類の速度検出装置と、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とを含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
このような構成であれば、速度信号選択手段によって、位置情報検出手段によって検出された位置情報と水域情報記憶手段の記憶内容とを含む所定の入力情報に基づき複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうちから前記船舶の航走状態に適した速度信号を選択可能であり、速度信号入力手段によって、選択された速度信号を所定装置に入力することが可能である。
従って、船舶の航走状態に適した速度信号を利用して所定装置を駆動することが可能である。
また、請求項１７に係る発明は、請求項１６記載の速度信号選択装置において、前記位置情報検出手段は、ＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳであることを特徴としている。
【００２１】
つまり、位置情報検出手段としてＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳを備えたものである。
また、請求項１８に係る発明は、請求項１６又は請求項１７記載の速度信号選択装置において、前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置と、を含むことを特徴としている。
つまり、船舶の速度を検出する装置として、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置とを含んだもので、速度信号選択手段は、これらの速度検出装置から出力される速度信号から船舶の航走状態に適した速度信号を選択することが可能である。
また、請求項１９に係る発明は、請求項１８記載の速度信号選択装置において、前記対地速度検出装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、又は、ＤＧＰＳ（Differential GPS）であることを特徴としている。
つまり、対地速度検出装置としてＧＰＳ、又は、ＤＧＰＳを備えたものである。
また、請求項２０に係る発明は、請求項１８又は請求項１９記載の速度信号選択装置において、前記速度信号選択手段は、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報と前記水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき前記対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、前記対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
つまり、速度信号選択手段は、位置情報検出手段によって検出された位置情報と水域情報記憶手段の記憶内容とに基づき対水速度検出装置から出力される対水速度信号、又は、対地速度検出装置から出力される対地速度信号のうちいずれか一方を前記船舶の航走状態に適した速度信号として選択することが可能である。
従って、速度信号選択手段は、例えば、制限速度のある指定水域では対地速度信号を選択し、それ以外の水域では対水速度信号を選択するなど、水域の状態に応じていずれか一方を選択することが可能である。対地速度信号を選択することにより、船舶は潮流や風に影響されることなく、桟橋や航路標識などの目標物に対して正確な速度で航走が可能となり、離着岸時の速度調節や、航路内を制限速度内で航走することが容易となる。
また、請求項２１に係る発明は、請求項１乃至請求項２０のいずれか１項に記載の速度信号選択装置において、前記速度信号選択手段によって選択された速度信号に基づく速度情報を表示部に表示する速度情報表示手段を更に備えることを特徴としている。
つまり、速度情報表示手段によって、速度信号選択装置によって選択された速度信号に基づく速度情報を表示部に表示することが可能である。
従って、船舶の航走状態に適した速度情報を見ながら操船を行うことが可能となる。
また、請求項２２に係る発明は、請求項１乃至請求項２１のいずれか１項に記載の速度信号選択装置において、前記所定装置は、前記速度信号入力手段から入力された速度信号に基づき前記船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行う制御装置であることを特徴としている。
つまり、速度信号入力手段は、前記速度信号入力手段から入力された速度信号に基づき前記船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行う制御装置に、選択された速度信号を入力することが可能となっている。
従って、船舶の航走状態に適した速度信号を入力情報として、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御を行うことが可能となる。
また、請求項２３に係る発明は、請求項１乃至請求項２２のいずれか１項に記載の速度信号選択装置において、前記速度信号入力手段は、前記速度信号選択手段によって現在入力中の速度信号とは別の速度信号検出装置から出力される速度信号が新たに選択されたときに、前記所定装置に入力する速度信号の切り替えを滑らかに行うようになっていることを特徴としている。
【００２２】
つまり、速度信号入力手段は、所定装置に入力する速度信号を現在入力中の速度信号から新たに選択された別の速度信号に切り替えるときに、現在入力中の速度信号の速度が新たに選択された速度信号の速度へと滑らかに変化して切り替わるようにしたものである。これにより、例えば、信号を入力する所定装置が速度制御装置であったときに、この装置に急激に変化する速度信号を入力することを防ぐことが可能となるので、急激な速度変化に対して急制動をかけるなどの制御が行われるようなことを防ぐことが可能となる。
【００２３】
また、請求項２４に係る発明は、請求項２３記載の速度信号選択装置において、前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置とを含み、且つ前記現在入力中の速度信号が前記対地速度検出装置から出力される速度信号であり、前記新たに選択された速度信号が前記対水速度検出装置から出力される速度信号であったときに、前記速度信号の切り替えを滑らかに行うことを特徴としている。
【００２４】
つまり、速度信号入力手段は、対地速度検出装置の速度信号から対水速度検出装置の速度信号へと所定装置に入力する速度信号を切り替えるときに、その切り替えを滑らかに行うようにしたものである。つまり、対地速度検出装置の速度信号から対水速度検出装置の速度信号に切り替わるときは、指定水域からそれ以外の水域に移動した状態であることが多いので、このときには、対地速度と対水速度との速度差が大きくなりやすいので、このときに、その変化が滑らかになるように制御するのである。従って、急激に変化する速度信号を船舶の航走を制御する制御装置などに入力するのを防ぐことが可能となる。
【００２５】
また、請求項２５に係る発明は、請求項２３又は請求項２４記載の速度信号選択装置において、前記複数種類の速度検出装置は、前記船舶の水面に対する速度を検出する対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置とを含み、且つ前記現在入力中の速度信号が前記対水速度検出装置から出力される速度信号であり、前記新たに選択された速度信号が前記対地速度検出装置から出力される速度信号であったときに、前記速度信号の切り替えを滑らかに行うことを特徴としている。
【００２６】
つまり、速度信号入力手段は、対水速度検出装置の速度信号から対地速度検出装置の速度信号へと所定装置に入力する速度信号を切り替えるときに、その切り替えを滑らかに行うようにしたものである。つまり、対水速度検出装置の速度信号から対地速度検出装置の速度信号に切り替わるときは、船舶が指定水域に進入した状態であることが多いので、このときには、対水速度と対地速度との速度差が大きくなりやすいので、このときに、所定装置に入力する速度信号の速度変化が滑らかになるように制御するのである。従って、急激に変化する速度信号を船舶の航走を制御する制御装置などに入力するのを防ぐことが可能となる。
【００２７】
また、本発明に係る請求項２６記載の航走制御システムは、前記請求項２２乃至請求項２５のいずれか１項に記載の速度信号選択装置と、当該速度信号選択装置から入力された前記速度信号を含む所定情報に基づき前記船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行う航走制御装置と、を備えることを特徴としている。
【００２８】
このような構成であれば、速度信号選択装置によって、船舶の航走状態に適した速度信号を選択することが可能であり、航走制御装置によって、選択された速度信号を含む所定情報に基づき船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行うことが可能である。
従って、適切な速度情報に対する各種制御が可能となる。
また、本発明に係る請求項２７記載の航走制御システムは、複数種類の速度検出装置と、前記船舶の速度情報を含む所定の入力情報に基づき前記複数種類の速度検出装置から出力される速度信号のうち前記船舶のその時点の航走状態に適した速度信号を選択する速度信号選択手段と、当該速度信号選択手段によって選択された前記速度信号を所定装置に入力する速度信号入力手段と、当該速度信号入力手段から入力された前記速度信号を含む所定情報に基づき前記船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行う航走制御装置と、を備え、
前記複数種類の速度検出装置は、それぞれ検出速度域の異なる前記船舶の水面に対する速度を検出する２種類以上の対水速度検出装置と、前記船舶の地表に対する速度を検出する対地速度検出装置と、を含み、
前記速度信号選択手段は、前記速度情報に基づき前記検出速度域の異なる対水速度検出装置のうち現在の航走速度に適した対水速度検出装置から出力される対水速度信号を前記航走状態に適した速度信号として選択するようになっていることを特徴としている。
このような構成であれば、速度信号選択装置によって、船舶の航走状態に適した速度信号を選択することが可能であり、航走制御装置によって、選択された速度信号を含む所定情報に基づき船舶の、速度制御、姿勢制御、位置制御及び操舵制御のうち少なくとも一を行うことが可能である。
従って、適切な速度情報に対する各種制御が可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１乃至図７は、小型船舶において本発明に係る速度信号選択装置を適用した航走制御システムの実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係る航走制御システムの概略構成を図１を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る航走制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示すように、航走制御システム１は、速度信号選択装置１０と、航走制御装置１１と、推進器１２と、表示装置１３と、を含んだ構成となっている。
速度信号選択装置１０は、複数種類の対水速度検出装置及び複数種類の対地速度検出装置から成る速度検出装置群１００と、速度信号選択部１０１と、小型船舶の位置情報を検出する位置情報検出装置１０２と、指定水域の情報が記憶された水域情報記憶装置１０３と、を含んだ構成となっている。
【００３１】
速度信号選択部１０１は、複数種類の対水速度検出装置から出力される対水速度信号から適切な対水速度信号を選択する対水速度選択部１０１ａと、複数種類の対地速度検出装置から出力される対地速度信号から適切な対地速度信号を選択する対地速度選択部１０１ｂと、位置情報検出装置１０２によって検出された小型船舶の位置情報及び水域情報記憶装置１０３に記憶された検出位置の水域に基づき指定水域か否かを判定する指定水域判定部１０１ｃと、を含んだ構成となっている。
【００３２】
つまり、複数種類の対水速度検出装置及び複数種類の対地速度検出装置からの速度情報と位置情報検出装置１０２からの位置情報と水域情報記憶装置１０３の記憶内容とに基づき速度信号選択部１０１ａにおいて小型船舶の航走状態に適した速度信号を選択し、この選択された速度信号を航走制御装置１１に入力する。
航走制御装置１１は、速度信号選択装置１０からの速度信号、外部環境情報及び使用者の操作量に基づき小型船舶の航走が最適な状態となる操作量を算出して推進器１２に入力する。
【００３３】
推進器１２は、航走制御装置１１からの操作量に応じてプロペラやジェットポンプ等を駆動して小型船舶を航走させるものである。
一方、表示装置１３は、選択された速度信号に応じた速度情報（数値やグラフ等）を表示部に表示するものである。
更に、図２及び図３に基づき、本発明に係る速度信号選択装置を適用した航走制御システムのより具体的な実施の形態を説明する。図２は、実際に小型船舶に用いられている速度検出装置等の装置を用いた航走制御システム１の各装置の接続構成を示すブロック図であり、図３は、実際に小型船舶に用いられている速度検出装置等の装置を用いた航走制御システム１の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示すように、本実施の形態における航走制御システム１は、表示装置１３と、ステアリング２０と、スロットルレバー２１と、船首方位検出装置２２と、推進器として船外機１２０と、速度検出装置群１００と、水域情報記憶装置１０３と、航走制御装置１１と、がＬＡＮによって接続された構成となっている。従って、各装置間はＬＡＮケーブルを介してデータの送受を行うことが可能である。
【００３５】
更に、図３に示すように、より具体的な構成の航走制御システム１は、速度信号選択装置１０と、航走制御装置１１と、船外機１２０と、表示装置１３と、外部環境情報を検出する手段として船首方位検出装置２２と、を含んだ構成となっている。
速度信号選択装置１０は、速度検出装置群１００と、速度信号選択部１０１と、水域情報記憶装置１０３と、を含んだ構成となっている。
【００３６】
速度検出装置群１００は、対水速度検出装置として圧力式ログ１００ａ及び水車式ログ１００ｂと、対地速度検出装置としてＧＰＳ１００ｃと、を含んだ構成となっている。
圧力式ログ１００ａは、上記したように船外機１２０や船底に設けられた管に加わる圧力の大きさから速度を求めるもので、高速域（４０［ｋｍ／ｈ］以上）の速度を検出するのに適したものである。主に、高速のクルージングなどに用いられる。
【００３７】
水車式ログ１００ｂは、上記したように船底に設けられた回転子の回転数から速度を求めるもので、低速域（約４０［ｋｍ／ｈ］まで）の速度を検出するのに適したものである。主に、トローリング、水上スキー、ウェイクボードのトーイングなどに用いられる。
ＧＰＳ１００ｃは、衛星からの情報を受信して小型船舶の位置情報を検出するもので、更に、本実施の形態においては、衛星からのドップラー周波数を利用して小型船舶の対地速度を検出することが可能なものである。つまり、ＧＰＳ１００ｃは、小型船舶の地表に対する速度である対地速度の検出に加え、小型船舶の水上における位置情報を検出する図１に示す位置情報検出装置１０２の機能も兼ね備えている。
【００３８】
速度信号選択部１０１は、対水速度選択部１０１ａと、指定水域判定部１０１ｃと、を含んだ構成となっている。ここでは、対地速度検出装置を１つだけ備えた例を説明するので図１に示す対地速度選択部１０１ｂが不要となる。
対水速度選択部１０１ａは、圧力式ログ１００ａ及び水車式ログ１００ｂから取得した速度信号に基づき小型船舶の航走状態に適切な対水速度信号を選択するものである。
【００３９】
指定水域判定部１０１ｃは、対水速度選択部１０１ａによって選択された対水速度信号と、ＧＰＳ１００ｃからの対地速度信号と、同じくＧＰＳ１００ｃによって検出された位置情報に基づき水域情報記憶装置１０３から読み出した指定水域情報と、に基づき小型船舶の現在位置が指定水域内であるか否かを判定すると共に、速度信号として対水速度信号か対地速度信号のどちらが適しているかを判定し、この判定結果の速度信号を航走制御装置１１に送信するものである。
【００４０】
航走制御装置１１は、オートパイロット制御部１１ａと、電子スロットル弁制御部１１ｂと、を含んだ構成となっている。
オートパイロット制御部１１ａは、船首方位検出装置２２によって検出された船首方位と操縦者によって設定された設定針路とに基づき最適な操舵角度を算出するものである。
【００４１】
電子スロットル弁制御部１１ｂは、速度信号選択装置１０によって選択された速度信号と使用者によって設定された目標速度とに基づき適切な電子スロットル弁開度を算出するものである。
船外機１２０は、パワーステアリング装置１２０ａと、電子スロットル弁装置１２０ｂと、を含んだ構成となっており、エンジンの駆動によってプロペラを回転させてその推進力で小型船舶を航走させるものである。
【００４２】
パワーステアリング装置１２０ａは、制御信号に応じて自動的に小型船舶の舵を切ってくれるものである。ここで、パワーステアリング装置１２０ａは、一般に電動、若しくは、油圧アクチュエータで駆動する装置である。
電子スロットル弁装置１２０ｂは、制御信号に応じてエンジンへの吸入空気量を調節することが可能なものである。
【００４３】
表示装置１３は、上記説明した通りである。
船首方位検出装置２２は、小型船舶の船首の方位を検出するものである。
図２及び図３に示す航走制御システム１のより具体的な動作を説明する。このシステムにおいては、速度信号選択装置１０によって選択された速度信号と船首方位検出装置２２の出力と操縦者の設定内容とに基づきパワーステアリング装置１２０ａと電子スロットル弁装置１２０ｂとを備えた小型船舶の船外機１２０を制御するようになっており、制御内容としてオートパイロットと速度制御とを実施するようになっている。オートパイロットは、船首方位を検出する船首方位検出装置２２及び操舵角度を変化させるパワーステアリング装置１２０ａによって実現されるものである。一方、速度制御は、速度信号選択装置１０及びエンジン出力を制御する電子スロットル弁装置１２０ｂによって実現されるものである。
【００４４】
動作の流れとしては、小型船舶の航走が開始されると、まず速度検出装置群１００における圧力式ログ１００ａ及び水車式ログ１００ｂによって検出される速度信号が、速度信号選択部１０１における対水速度選択部１０１ａによってＬＡＮを介して取得される。対水速度選択部１０１ａでは、取得された圧力式ログ１００ａからの速度信号の示す速度情報Ｖpre[km/h]及び水車式ログ１００ｂからの速度信号の示す速度情報Ｖpad[km/h]を、予め閾値として設定された速度とそれぞれ比較し、小型船舶の航走状態に適切な速度検出装置からの速度信号を選択する。本実施の形態において、この比較処理は、閾値として設定された４０[km/h]と、前記したＶpre及びＶpadとをそれぞれ比較し、両者に対して閾値以上であるか否かを判定する。ここで、圧力式ログ１００ａは、一般的に４０[km/h]以下では水圧が安定せず精度が低いため上記したように４０[km/h]より速い速度域を計測するのに適しているものであり、水車式ログ１００ｂは、上記したように一般的に約４０[km/h]までの低速度域を計測するのに適したものである。従って、対水速度選択部１０１ａは、Ｖpreが４０[km/h]よりも大きい値のときには、速度信号としてＶpreを示すものを選択し、Ｖpadが４０[km/h]以下の値のときには速度信号としてＶpadを示すものを選択するようになっている。
【００４５】
一方、圧力式ログ１００ａ及び水車式ログ１００ｂと並行して、速度検出装置群１００におけるＧＰＳ１００ｃは、ＧＰＳ衛星から小型船舶の位置情報及び対地速度信号を取得して、これらを指定水域判定部１０１ｃにＬＡＮを介して伝送する。指定水域判定部１０１ｃでは、ＬＡＮを介して取得した小型船舶の位置情報を利用して、水域情報記憶装置１０３からこの位置が指定水域内か否かを判定する。ここで、指定水域とは、図５の指定水域の一例に示すように、港内の徐行区域や航路内などの制限速度が決められており対地速度信号の方が小型船舶の航走を制御するのに適しているような水域のことである。他にも、桟橋や沿岸の離着岸時など周囲に目標物や基準がある水域も指定水域に含まれ、水域情報記憶装置１０３にその位置情報などが記憶されている。このような指定水域では、対水速度に基づく操作や速度制御をしようとすると、潮流や風による影響を受けることによって対地速度が変化する可能性があり、航行中の他の船舶や周囲の目標物に対する正確な操船が困難になる。つまり、本実施の形態において、ＧＰＳ１００ｃから取得した位置情報が水域情報記憶装置１０３に記憶された指定水域の位置情報と重なるようなときには、対水速度選択部１０１ａで選択された対水速度信号ではなく、ＧＰＳ１００ｃによって取得された対地速度信号が最終的に航走制御装置１１及び表示装置１３への入力信号として選択されることになる。また、取得された位置情報により指定水域外であることが判定されたときには、対水速度選択部１０１ａにおいて選択された対水速度信号を航走制御装置１１及び表示装置１３に入力するようになっている。
【００４６】
更に、本実施の形態においては、速度信号選択部１０１において、対水速度を検出するための圧力式ログ１００ａと水車式ログ１００ｂとの速度信号のどちらか一方が航走制御装置１１に既に入力されているときに、新たに速度信号が選択されると、これら入力信号の他方への切り替えを滑らかにする処理が行われる。本実施の形態においては、その一例として、閾値として設定された４０[km/h]に対して±５[km/h]の範囲で滑らかに切り替える処理を説明する。ここで、Ｖpre及びＶpadを足して２で割った平均値をＶaveとすると、切り替え時に航走制御装置１１に入力する対水速度信号の示す速度ＶWは、以下の式（１）〜（３）に従って算出される。
【００４７】
ＶW  ＝  Ｖpad  （Ｖave＜３５[km/h]）・・・・・・・・・（１）
ＶW  ＝  Ｖpad×（１−（Ｖave−３５）／１０）＋Ｖpre×（Ｖave−３５）
／１０  （３５[km/h]≦Ｖave≦４５[km/h]）・・・・・・・・・（２）
ＶW  ＝  Ｖpre  （Ｖave＞４５[km/h]）・・・・・・・・・（３）
つまり、Ｖaveの大きさが３５[km/h]より小さいときには、上記式（１）に従って、この場合は、Ｖpadを示す速度信号をＶWを示す速度信号として航走制御装置１１に入力する。
【００４８】
また、Ｖaveの大きさが３５[km/h]以上、且つ、４５[km/h]以下であったときには、上記式（２）に従って、Ｖaveから３５を減算し更に１０で割ったものを１から減算した値をＶpadに対して乗算した値と、Ｖaveから３５を減算し更に１０で割った値をＶpreに対して乗算した値と、を足し合わせた値をＶWとして算出し、このＶWを示す速度信号を航走制御装置１１に入力する。
【００４９】
また、Ｖaveの大きさが４５[km/h]より大きいときには、上記式（１）に従って、この場合は、Ｖpreを示す速度信号をＶWを示す速度信号として航走制御装置１１に入力する。
このように処理することで、図６に示すように、速度信号の切り替えを滑らかに行うことができる。図６は、水車式ログ１００ｂの速度信号から圧力式ログ１００ａの速度信号に滑らかに切り替えた速度変化の一例を示す図である。
【００５０】
図６に示すように、対水速度が３５[km/h]から４５[km/h]までの間は、速度信号選択部１０１において上記式（１）〜（３）に従って算出された速度ＶWを示す速度信号が航走制御装置１１に入力されることになる。
更に、本実施の形態においては、指定水域に出入りした際に切り替えられる対水速度信号と対地速度信号との切り替え処理においても、これらの切り替えを滑らかにする処理が行われる。ここで、この処理の一例として、対地速度をＶgとし、ＶWからＶg、あるいは、ＶgからＶWに所定時間（例えば、１０秒）をかけて徐々に変化させて切り替える処理を説明する。この方法を用いたときの、航走制御装置１１に入力される最終的な速度Ｖは、それぞれ以下の式（４）、（５）に従って算出される。
【００５１】
Ｖ  ＝  ＶW×ｔ／Ｔmax  ＋  Ｖg×（１−ｔ／Ｔmax）・・・（４）
Ｖ  ＝  ＶW×（１−ｔ／Ｔmax）  ＋  Ｖg×ｔ／Ｔmax・・・（５）
つまり、上記式（４）は、指定水域外から指定水域内に入った場合の切り替え処理を行うためのものであり、経過時間をｔ、切り替えにかける時間をＴmax（ｔ≦Ｔmax）として、経過時間ｔをＴmaxで割った値を現在の対水速度ＶWに対して乗算した値と、経過時間ｔをＴmaxで割ったものを１から減算した値を現在の対地速度Ｖgに対して乗算した値と、を足し合わせた値が航走制御装置１１に入力される速度Ｖとなる。
【００５２】
一方、上記式（５）は、指定水域から指定水域外に出た場合の切り替え処理を行うためのものであり、経過時間ｔをＴmaxで割ったものを１から減算した値を現在の対地速度ＶWに対して乗算した値と、経過時間ｔをＴmaxで割った値を現在の対水速度Ｖgに対して乗算した値と、を足し合わせた値が航走制御装置１１に入力される速度Ｖとなる。
【００５３】
このように処理することで、図７に示すように、速度信号の切り替えを滑らかに行うことができる。図７は、小型船舶が指定水域外から指定水域に入った場合に航走制御装置１１に入力する速度信号を滑らかに切り替えたときの速度変化の一例を示す図である。
図７に示すように、３５[km/h]から４０[km/h]までの間は１０秒間かけて徐々に速度が変化するようになっており、対地速度である４０[km/h]に滑らかに切り替えが行われている。
【００５４】
更に、航走制御装置１１の動作処理を説明する。航走制御装置１１におけるオートパイロット制御部１１ａは、船首方位検出装置２２から取得した小型船舶の船首方位情報及び操縦者の設定した針路情報に基づき、小型船舶が設定針路に向けて航走する適切な方位を向くようにパワーステアリング装置１２０ａの適切な操舵角度を算出し、ＬＡＮを介してパワーステアリング装置１２０ａに伝送する。
【００５５】
従って、船外機１２０におけるパワーステアリング装置１２０ａは、航走制御装置１１からの操舵角度情報に応じて操舵角度を変化させ、小型船舶が適切な針路方向に進むように船首方位を制御する。
一方、電子スロットル弁制御部１１ｂは、速度信号選択部１０からの速度信号と使用者の設定した目標速度と現在のエンジン回転数とに基づき、小型船舶が設定速度で航走するように電子スロットル弁装置１２０ｂの電子スロットル弁開度を算出し、ＬＡＮを介して電子スロットル弁装置１２０ｂに伝送する。
【００５６】
従って、船外機１２０における電子スロットル弁装置１２０ｂは、航走制御装置１１からの電子スロットル弁開度情報に応じて電子スロットル弁の開度を変化させ、小型船舶が適切な速度にで航走する速度を制御する。
なお、航走制御装置１１は、この装置の利用の可否を設定可能であり、利用する設定になっているときに航走制御を行い、利用する設定になっていない場合は、操縦者による手動操作が行われる。ここで、本実施の形態において、航走制御装置１１における動作処理は、装置に搭載されたＣＰＵ（Central Processing Unit）によって制御プログラムを実行することで行われる。
【００５７】
更に、表示装置１３の動作処理を説明する。ここで、本実施の形態において、本装置１３は、操縦席に配設されており、操縦者がいつでも表示内容を見ることができるようになっている。表示装置１３は、速度信号選択部１０からＬＡＮを介して速度信号を取得すると、この速度信号の速度情報を数字やグラフなどによって表示部に表示する処理を行う。つまり、図６及び図７に示すように、速度信号選択装置１０から取得した速度情報を記録し、速度変化のグラフとして表示することなども可能である。なお、表示部に表示する情報は、速度情報だけに限らず、現在小型船舶の航走している水域の情報や、速度信号選択装置１０によって選択されている速度検出装置の種類情報などを表示しても良い。
【００５８】
更に、図４に基づき航走制御システム１における速度信号選択部１０の動作処理の流れを説明する。図４は、速度信号選択部１０の動作処理を示すフローチャートである。ここで、本実施の形態において、上記したフローチャートの動作処理は装置に搭載されたＣＰＵによって制御プログラムを実行することで行われる。
【００５９】
図４に示すように、まずステップＳ４００に移行し、指定水域判定部１０１ｃによってＧＰＳ１００ｃから位置情報を取得しステップＳ４０２に移行する。
ステップＳ４０２では、指定水域判定部１０１ｃによって、ＧＰＳ１００ｃから取得した位置情報と水域情報記憶装置１０３に記憶された指定水域情報に基づき、小型船舶が指定水域内にいるか否かを判定し、指定水域内にいると判定された場合(Yes)はステップＳ４０４に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ４１２に移行する。
【００６０】
ステップＳ４０４に移行した場合は、指定水域判定部１０１ｃは、ＧＰＳ１００ｃによって取得された対地速度信号を選択し航走制御装置１１及び表示装置１３にＬＡＮを介して伝送してステップＳ４０６に移行する。
ステップＳ４０６では、表示装置１３によって、速度信号選択装置１０から取得した速度信号の速度情報などを表示部に表示してステップＳ４０８に移行する。
【００６１】
ステップＳ４０８に移行すると、航走制御装置１１を利用する設定になっているか否かを判定し、利用する設定になっていると判定された場合(Yes)はステップＳ４１０に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ４００に移行する。
ステップＳ４１０に移行した場合は、航走制御装置１１によって、オートパイロット及び速度制御を行いステップＳ４００に移行する。
【００６２】
ステップＳ４０２において、小型船舶が指定水域外にいてステップＳ４１２に移行した場合は、対水速度選択部１０１ａにおいて、速度信号選択装置１０から取得した対水速度が閾値以上か否かを判定し、閾値以上であると判定された場合(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。
【００６３】
ステップＳ４１４に移行した場合は、圧力式ログ１００ａからの速度信号を選択し航走制御装置１１及び表示装置１３にＬＡＮを介して伝送してステップＳ４０６に移行する。
一方、ステップＳ４１６に移行した場合は、水車式ログ１００ｂからの速度信号を選択し航走制御装置１１及び表示装置１３にＬＡＮを介して伝送してステップＳ４０６に移行する。
【００６４】
以上、速度信号選択装置１０によって、対水速度検出装置からの対水速度情報と、ＧＰＳ１００ｃからの位置情報及び対地速度情報と、水域情報記憶装置１０３からの指定水域情報とに基づき、対水速度選択部１０１ａ及び指定水域判定部１０１ｃによって、小型船舶の現在の状況に適した速度検出装置から出力される速度信号を選択するようにし、この速度信号に基づきて小型船舶の速度制御を行うようにしたので、状況に応じた最適な速度制御を行うことが可能である。
【００６５】
また、対水速度検出装置は、検出速度域の異なる圧力式ログ１００ａ及び水車式ログ１００ｂを用い、小型船舶の現在の速度情報に基づき、適した検出速度域を有する速度検出装置からの速度信号を選択できるようにしたので、より正確な速度情報に基づき速度制御を行うことが可能である。
また、指定水域判定部１０１ｃは、位置情報及び対地速度を検出することが可能なＧＰＳ１００ｃからの各情報と、指定水域の位置を含む情報が記憶されている水域情報記憶装置１０３の記憶内容と、に基づき小型船舶が指定水域内にいると判定されたときは、対水速度選択部１０１ａにおいて選択された対水速度信号ではなくＧＰＳ１００ｃからの対地速度信号を選択して航走制御装置１１に入力するようにしたので、他の船舶との接触の恐れのある制限速度が決められた指定水域において、オートパイロットや速度制御を小型船舶の地表に対する速度で行うことが可能となる。
【００６６】
また、航走制御装置１１に入力されている対水速度信号を他の速度検出装置からの対水速度信号に切り替えるときには、その切り替え途中に、上記した式（１）〜（３）に従って算出される速度の信号を条件に応じて入力するようにしたので、速度信号の切り替えを滑らかに行うことが可能である。
また、小型船舶が指定水域外から指定水域内に入り、航走制御装置１１に入力されている対水速度信号を対地速度信号に切り替えるときには、その切り替え途中に、上記式（４）に従って算出される速度の信号を条件に応じて入力するようにしたので、速度信号の切り替えを滑らかに行うことが可能である。
【００６７】
また、小型船舶が指定水域内から指定水域外に出て、航走制御装置１１に入力されている対地速度信号を対水速度信号に切り替えるときには、その切り替え途中に、上記式（５）に従って算出される速度の信号を条件に応じて入力するようにしたので、速度信号の切り替えを滑らかに行うことが可能である。
ここで、図１に示す、速度信号選択部１０１は、請求項１、２、３、４、８、９、１２、１３、１５、１６、２０、２１、２３及び２７のいずれか１項に記載の速度信号選択手段に対応し、位置情報検出装置１０２は、請求項６、７、８、９、１０、１５、１６、１７及び２０のいずれか１項に記載の位置情報検出手段に対応し、水域情報記憶装置１０３は、請求項６，８、９、１５、１６及び２０のいずれか１項に記載の水域情報記憶手段に対応し、表示装置１３は、請求項２１記載の速度情報表示手段に対応している。
【００６８】
なお、上記実施の形態において、速度信号の選択処理を上記した速度信号検出装置からの速度情報とＧＰＳ１００ｃからの位置情報に基づく指定水域情報とに基づいて選択するようにしているが、これに限らず、風や天候といった気象情報など、別の入力情報に基づいて選択するようにしても良い。
また、上記実施の形態において、航走制御装置１１は、船外機１２０を制御対象としてオートパイロット及び速度制御を行うようにしたが、これに限らず、ジェットポンプ式の推進器などの他の推進器を制御対象にしても良いし、姿勢制御等の他の制御を行うようにしても良い。
【００６９】
また、上記実施の形態において、航走制御システム１は、選択された速度信号のみを用いて速度制御を行うようにしているが、これに限らず、選択されなかった速度信号を補助的に用いて制御を行うようにしても良い。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る速度信号選択装置によれば、制限速度がある指定水域などにおいては対地速度を選択し、この情報を表示装置によって表示部に表示したり、所定装置の入力として利用したりするようにしたので、この装置を搭載した小型船舶は、潮流や風に影響されることなく、桟橋や航路標識などの目標物に対して正確な速度で航走が可能である。つまり、離着岸時の速度調節や、航路内を制限速度内で航走することが容易となる。
【００７１】
更に、検出速度域の異なる複数の速度検出装置を用い、小型船舶の速度状態に応じて、そのときの速度域に適した速度検出装置からの速度信号を選択し、この情報を表示装置によって表示部に表示したり、所定装置の入力として利用したりするようにしたので、小型船舶の現在の速度に適した検出速度域の速度検出装置からの速度信号が選択されるので、正確な速度を指標として操縦や制御などを行うことが可能である。
【００７２】
更に、所定装置への速度信号の切り替えを、滑らかに行うようにしたので、例えば、入力先の所定装置が制御装置であった場合に、切り替え前の速度検出装置によって検出される速度と新たに選択された速度検出装置によって検出される速度とに大きな差があるときに、格差のある信号をいきなり制御装置に入力するのを防ぐことができ、誤動作を防ぐことが可能である。
更に、本発明に係る速度信号選択装置と航走制御装置とを含んでなる航走制御システムによれば、小型船舶の状況に応じた最適な速度情報を用いた航走制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る航走制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】実際に小型船舶に用いられている速度検出装置等の装置を用いた航走制御システム１の各装置の接続構成を示すブロック図である。
【図３】実際に小型船舶に用いられている速度検出装置等の装置を用いた航走制御システム１の構成を示すブロック図である。
【図４】速度信号選択部１０の動作処理を示すフローチャートである。
【図５】指定水域の一例を示す図である。
【図６】水車式ログ１００ｂの速度信号から圧力式ログ１００ａの速度信号に滑らかに切り替えた速度変化の一例を示す図である。
【図７】小型船舶が指定水域外から指定水域に入った場合に航走制御装置１１に入力する速度信号を滑らかに切り替えたときの速度変化の一例を示す図である。
【符号の説明】
１                航走制御システム
１０              速度信号選択装置
１１              航走制御装置
１２              推進器
１３              表示装置
１００            速度検出装置群
１００ａ          圧力式ログ
１００ｂ          水車式ログ
１００ｃ          ＧＰＳ
１０１            速度信号選択部
１０１ａ          対水速度選択部
１０１ｂ          対地速度選択部
１０１ｃ          指定水域判定部
１０２            位置情報検出装置
１０３            水域情報記憶装置
１２０            船外機
【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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