次世代水上モビリティ”ssEC”（国）東京海洋大学学術研究院 特任教授 大出剛
技術分野

関連特許出願等

小型電動船、航行制御システム
キーワード

これまでの研究財源

ssEC、水上モビリティ、小型電動船・ゴムボートタイプの ”ssEC”

研究の動機（背景）
陸上とともに水上においても次世代モビリティが注目されている。本研究では、免許不要で運動性能に優れ、多用途に活用できる小型電動ボート”ssEC”（smart smallElectric Craft）の開発を行った。
これまでの研究成果
安全性・快適性・操作性に優れた小型電動船とするために、 船体の前後に推進装置を配置。
 その場での旋回や360°全ての方向へのスライドができ、小回りの利いた自由度の高い航行が可能。
 操船にはスマホまたはジョイスティックを用い、免許が不要なため、誰でも簡単に運転することができまる。遠隔操船も可能。
 安全性・快適性を活かして観光やレジャー用デバイスとして、操作性を活かして災害対応や、インフラの維持管理や漁業等の産業等への活用が可能。

スライド動作

主要要項船長出力
電池容量
船速
位置センサー
カメラ
通信

3m以下
1kW
22Ah 556.6Wh
4 knots
GPS+電子コンパス
IPカメラ 1基
WiFi

操作
充電
資格

スマートフォン、PC
普通充電、ワイヤレス充電
免許不要

ノーマル動作

500W ×2基
最大電流125A以下
GPS:みちびきを使用
無線LANアクセスポイン
ト塔載
PCによる遠隔操船

今後の展望（ロードマップ）

ターン動作

今後は、湖や沿岸部で養殖の水質調査・監視、網やアンカーの点検、放射能汚染地域の調査などの用途を想定し、企業との共同研究を行いたいと考えている。

御問合せ先：（国）東京海洋大学産学・地域連携推進機構 海の技術相談室
電子メール：olcr-soudan@m.kaiyodai.ac.jp

次世代水上交通システム（AWPM）の開発
日本は島国であり離島も多数存在していることや、東京、大阪等の大都市部においても運河が巡っており陸上の交通手段が飽和してきていることから水運の活用が期待されている。
近年、陸上においては、低環境負荷を実現する技術開発や自動運転を実現するための技術開発が積極的に行われている状況でもあり、改めて水運の活用を考えるのであれば、これら科学技術の導入を含めたものとすべきである。そこで東京海洋大学では、次世代の水上交通システム（Autonomous WaterbornePeople Mover, AWPM）の研究開発を行っている。

日常の交通手段としての水上バス＆タクシー
交通渋滞や満員電車など、陸上の交通手段は飽和に近い状態であり、この利用者の一部を水上交通の利用者に誘導することが出来れば混雑緩和が期待できる。

トラックの代替としての物資輸送手段
物流に関しても陸上は飽和してきており、この一部を運河の発達している地域においては水運に切り替えることが出来れば有効である。

観光資源としてのクルーズ
屋形船や遊覧船など昔から運航されているが、世界的にみてもいまだ観光資源としてのクルーズは人気が高い。

災害支援活動時の手段
日本は自然災害の被害を受けることも多く、その際の災害支援物資の輸送路を複数確保しておくことは重要であり、水運の利用も期待される。

Fig.1 AWPMの全体構成イメージ

再生可能エネルギーを船舶にて利用するという観点から考えると、現状では電気エネルギーとして使用することになる。電気を蓄える技術であるLi-ion
電池は、液体燃料と比較すると内燃機関の効率を考慮しても15分の1程度のエネルギーしか貯蔵できない。
このため電池推進船は港湾域や河川域などにおける特定航路での使用が望ましい。一方、電池推進船より長距離の航行が求められるのであれば、何らかの発電機を搭載することの検討も必要である。近年は、燃料電池技術の開発も盛んであり、次々に新しい蓄電・発電技術が開発されている。これら技術の進歩に対応できるようにしておくことも重要である。あ
わせて自動車・鉄道の分野でも自動運転・遠隔監視技術の開発も活発であり、船舶に対しても同様の技術開発は重要である。
東京海洋大学保有の電池推進船らいちょうシリー
ズでは、電源の多様化や自動操船・遠隔監視技術開発に対応できるようシステムが構築されている。

低環境負荷化地球環境保護対策は喫緊の課題であり、船舶においてもEmission Control Area（ECA）が設定されるなど低環境負荷技術の導入は必須である。このためにも再生可能エネルギーを利活用できる船舶とすることが必須である。

自動化ならびに管制機能の整備
海難事故の75%以上は人的要因によるものであるた
め、自動化技術の導入によって安全性の向上が期待できる。災害時の活用を考えても、被災地における人的負担の低減、複数船舶の同時運航実現という観点からも自動化は重要である。一方、すべてを機械任せにするのではなく、鉄道と同様に運航状況の適切な監視を行うことも重要である。

災害時対応
災害時に使用するためには、常日頃、いつでも利用できるように保守・整備を行っておく必要があ
り、同時に地域住民の方々にも利用できることを認知しておいてもらう必要がある。
問合せ先：
国立大学法人東京海洋大学
次世代水上交通システム研究開発プロジェクト
清水 悦郎（shimizu@kaiyodai.ac.jp）
大出 剛 （oode@kaiyodai.ac.jp）

Fig.2 電池推進船らいちょうN

東京海洋大学が所在する隅田川・東京湾岸エリアでの電池推進船の利用を考えた場合、現在、らいちょうN搭載の電池容量でも7knots程度であれば4時間、50km程度、連続航行可能である。運航計画次第ではあるが、現状でも十分、水上バスとして利用可能である。

©2016 Google、ZENRIN

燃料電池船の開発
東京海洋大学 低環境負荷次世代水上交通システ
ム研究開発プロジェクトでは、これまで
・2010年 電池推進船「らいちょうI」
・2011年 電池推進船「らいちょうS」
・2014年 ハイブリッド電池推進船「らいちょうN」の開発を行ってきた。いずれの船舶も基本的には、船舶に搭載した電池に蓄えられた電気エネルギーによって、電動モータを駆動して航行する船舶であり、最大の特徴は、電池からの電気エネルギーのみで航行する際は排気ガスを排出しないことである。2016
年春には「らいちょうS」に太陽電池を搭載し、太陽電池で発生した電力も航行に利用できるように改造を行った。さらなる電源多様化に対応することを目指し、燃料電池を搭載した燃料電池船の開発を行っている。

再生可能エネルギーを、船舶にて利用するという観点から考えると、現状では電気エネルギーとして使用することになる。しかし再生可能エネルギーは、気象状況による発電量の変動が激しく、小型のものでは発電量も十分ではない。このため、再生可能エネルギーを船舶で利用するためには、変動を吸収し発電量不足時には不足を補う蓄電技術だけでなく、状況に応じ電源管理を行う技術開発が必須である。

Fig.2 太陽電池の発電量変動例

再生可能エネルギーの積極的な利用促進も視野に、新たな蓄電方法の一つして燃料電池を使用することの検討を開始した。燃料電池は水素と酸素の化学反応から電気を発生させるものであり、発電後には水を排出するだけで排気ガスを排出しない。水素は水の電気分解によっても得ることが可能である。
これまでの電池推進船開発で蓄積した技術を活かし、2016年夏、らいちょうNに新たに燃料電池を追加搭載する改造を行い、燃料電池船の実用化に向けた研究開発を行っている。

Fig.1 らいちょうS

リチウムイオン電池とガソリンや軽油のエネル
ギー密度を比較すると、内燃機関の効率を考慮してもリチウムイオン電池は15分の1程度のエネルギーしか貯蔵できない。船舶の場合、自動車のように回生エネルギーを期待することは出来ないため、リチウ
ムイオン電池だけだと単純に航続可能距離が15分の1となってしまう。航続可能距離を伸ばすためには、リチウムイオン電池だけに頼るのではなく電源の多様化が必要であり、らいちょうNでは各種電源の追加接続が可能なシステムとなっている。

Fig.3 らいちょうN

Table 1 エネルギー密度の比較

種類

体積エネルギー密度
9610
Wh/L

重量エネルギー
密度
12900
Wh/kg

軽油

10610
Wh/L

12940
Wh/kg

鉛蓄電池

40
Wh/L

10Wh/kg

200
Wh/L

80Wh/kgガソリン

出典︓国⼟交通省
Fig.4 燃料電池船の活用イメージ図

リチウムイオン電池

問合せ先：
国立大学法人東京海洋大学
次世代水上交通システム研究開発プロジェクト
大出 剛 （oode@kaiyodai.ac.jp）
清水 悦郎（shimizu@kaiyodai.ac.jp）

自律型航行体μASVの開発（国）東京海洋大学学術研究院：田原淳一郎，小池雅和／大学院：川村大和，加藤哲（国研）海洋研究開発機構 馬場 尚一郎
技術分野

関連特許出願等

航行制御システム無し

キーワード

これまでの研究財源

ASV、ウェイポイント航行システム、スマート化

・ 造船学術研究推進機構平成30年度交付研究テーマ採択
・ 東京海洋大学学長裁量経費※ バッテリー提供： 古河電池株式会社

研究の動機（背景）ASV（Autonomous Surface Vehicle 洋上自律探査機）の現在の主な用途は• 水中のAUVやROVの水上基地局• 超音波測深器などを搭載し水底地形測量などである。 海域における産業活動のスマート化に対する期待は大きく、海洋観測機器の搭載などによるASVの一層の実用化と機能強化が待たれている。 実用化のためには• 大型で手軽な運用が困難• 従来のメインスラスターとラダーのシステムではその場で旋回を行ってしまい海洋観測機器を垂下するケーブルがキンクして切断してしまう• ウェイポイント航行システムの開発という課題が考えられた。

これまでの研究成果（１）
我々は、汎用調査を目的とした小型ASV「μASV」を開発した。試作機ではサーフボードを用い、従来の船を自律航行させるという考えではなく、水中ロボットのASV化というコンセプトで設計を行うことにより、小型化を実現した。また、旋回によるケーブル類の切断を防止するため、メインスラスタとバウスラスタによる制御方式を採用した。

これまでの研究成果（２）
各種センサー（位置系、回転系）を搭載し、メインスラスタ（並進系）とバウスラスタ（回転系）からなる船体モデルの制御方式を開発し、ウェイポイント制御による自律航行システムの試験に成功した。

制御はスライディングモードを⽤いて、3つのモードの条件分岐で⽬標を⽬指した。
③⽬標位置1m以内→動作終了

⽬標位置1m以内
⽬標位置②⽬標位置1m以外かつΘが10度以下→⾓度保持かつ推進|Θ|<10°ΘμASVの概要①⽬標位置1m以外かつΘが10度以上
→⾓度保持

Θ

|Θ|>10°⽬標⾓Θ：機体位置と⽬標位置から求めた⽅位⾓から機体の⽅位⾓を引いた値

耐圧容器内部設計

今後の展望（ロードマップ）
今後は、湖や沿岸部で養殖の水質調査・監視、網やアンカーの点検、放射能汚染地域の調査などの用途を想定し、企業との共同研究を行いたいと考えている。

御問合せ先：（国）東京海洋大学産学・地域連携推進機構 海の技術相談室
電子メール：olcr-soudan@m.kaiyodai.ac.jp

次世代水産養殖のための「代理親魚技術」
遺伝子導入法を用いない、移植時の生殖細胞可視化技術（国）東京海洋大学 学術研究院 海洋生物資源学部門 吉崎悟朗（教授）､矢澤良輔（准教授）､市田健介
技術分野

関連特許出願等

分子生物学、生殖学、発生学

出願番号：特願2017-110474
発明の名称：生殖細胞追跡用抗体（他12件）

キーワード

これまでの主な研究財源

代理親魚技法、生殖細胞追跡、抗体
研究の動機（背景）代理親魚技法は、対象魚種（ドナー種）の卵や精子の元となる生殖幹細胞を、ドナー種とは異なる魚種（宿主種）の仔魚に移植し、成熟した宿主魚（代理親魚）にドナー種由来の配偶子を生産させる技術である。
本技術により、飼育が困難である大型の回遊魚クロマグロを小型の近縁種サバに生産させ、クロマグロ養殖のコストダウン•省力化を実現することや、ニホンバラタナゴのような絶滅危惧種の生殖細胞を凍結保存しておき、近縁な代理親魚種にいつでも産ませる体制を構築することが可能となる。
代理親魚技法によりニジマスからイワナ、クサフグからトラフグを生産する等の成功事例がある。

文部科学省 国家基幹研究開発推進事業 等
これまでの研究成果（１． 解決したい課題）•本技術の確立には、移植したドナー生殖細胞を宿主内での可視化および、経時的な追跡が必須である。
•ニジマスの先行事例では、遺伝子組み換え魚を用いた緑色蛍光タンパク質による追跡が可能であったが、マグロ等の他魚種では技術的•倫理的な理由から、遺伝子組み換え魚は困難である。
•そこで、本研究では生殖細胞の細胞膜表面を特異的に標識可能な蛍光抗体を作製し、遺伝子導入を必要としない生殖細胞の可視化技術の開発を試みた。

▲ 細胞表面抗原を利用した精原細胞の可視化

これまでの研究成果（２．取り組み概要）
ニジマスおよびクロマグロの生殖細胞の細胞膜表面を特異的に標識可能な蛍光抗体の作製を以下の過程により試みた。
１）対象魚種の生きた生殖細胞を直接マウスへ摂取
２）マウス体内で生産される抗体ライブラリーの作製
３）抗体ライブラリーから対象種の生きた生殖細胞を特異的に認識可能な抗体を選抜
４）選抜した特異抗体の蛍光タンパク質による標識
５）特異抗体により標識された生殖細胞を移植し、追跡可能かを確認

これまでの研究成果（３．試作品）
作製した抗体を蛍光標識し、ニジマスおよびクロマグロ生殖細胞の宿主体内で検出•追跡技術の開発に成功した。

作製した特異抗体により標識された生殖細胞

移植直後の標識生殖細胞今後の展望（ロードマップ）
本研究によりクロマグロ生殖細胞の簡便な標識、追跡法の開発に成功した。今後は本技術を用いて、クロマグロ生殖細胞移植における様々な条件検討や移植細胞の長期追跡などを行う。また生殖細胞のin vitro培養を行う際に培養細胞の性状を評価するマーカーとしての利用も期待される。

移植13-14日後の標識生殖細胞希望する産学官連携体制・技術移転を目的とした、共同研究を希望
・本技術は、哺乳類等の細胞移植の際のドナー細胞の追跡においても、遺伝子導入などの操作を行うことなく実現できる可能性があるため、魚類以外での発展的研究を目的とした共同研究も希望

御問合せ先：（国）東京海洋大学産学・地域連携推進機構 海の技術相談室
電子メール：olcr-soudan@m.kaiyodai.ac.jp

安定的な養殖生産のための雌雄識別方法（ブリ、サバ）
ブリ類：（国）東京海洋大学 学術研究院 海洋生物資源学部門 坂本崇（教授）

技術分野

関連特許出願等

養殖、遺伝子マーカー、性識別研究の動機（背景）•

ブリ類（ブリ、ハマチ、カンパチ）は日本における海面養•殖生産量の過半を占める重要な養殖対象魚。
今後のブリ類養殖は、親魚を飼育し、選抜した優良種•苗を養殖に用いる完全養殖を実現する必要がある。
効率的なブリ類養殖事業を実現させるためには、孵化

国際公開番号： WO2019/160136
発明の名称： ブリ類の性識別方法
研究成果

後、早い段階で利用できる雌雄判別技術が重要。

＜本発明の特徴＞•

性決定遺伝子内に存在する性決定に関与するSNPを用いて性判別→ 確実に性判別が可能•

単一のprimerセットで少なくとも Seriola 属3種で利用可能•

雌雄の識別が可能となれば、養成する親魚の雌雄の尾数の調整や、雌雄によって出荷時期を調整できる等の利点がある。

サバ類：（国）東京海洋大学 学術研究院 海洋生物資源学部門 矢澤良輔（准教授）

技術分野

関連特許出願等

養殖、遺伝子マーカー、性識別研究の動機（背景）•••

出願番号： 2020-053282
発明の名称： サバ類の性識別方法

研究成果

近年、陸上養殖によるブランドサバ生産が注目されている。 • マサバ、ゴマサバにおいて雌雄を判別可能なマーカ
限られた水槽内でメス親魚の割合を調整することで産卵を開発。
数の調整や安定的な生産が可能になる。
そのためには、孵化後、早い段階で利用できる雌雄判別技術が重要。

今後の展望（ロードマップ）• 東京海洋大学から種苗生産会社、養殖生産会社に本発明を実施許諾• 種苗生産会社で生産した種苗を養殖業者へ販売• 養殖生産会社が生産した魚を市場、小売店へ販売
御問合せ先：（国）東京海洋大学産学・地域連携推進機構 海の技術相談室電子メール：olcr-soudan@m.kaiyodai.ac.jp

定置網用ウミガメ脱出装置の開発（国）東京海洋大学 学術研究院 海洋生物資源学部門 塩出大輔（准教授）、塩澤舞香（大学院生）、胡 夫祥（教授）、日東製網株式会社 平井良夫
技術分野

関連特許出願等

漁業

出願番号：特願2017-57599
発明の名称：水生動物脱出装置および定置網

キーワード

これまでの研究財源

ウミガメ、脱出装置、定置網、持続可能性
研究の動機（背景）
ウミガメ類は絶滅危惧種とされ、個体数減少の要因の一つとして、漁業における混獲（意図せず漁獲されること）による死亡が指摘されている。
我が国沿岸の砂浜で産卵が行われる北太平洋のアカウミガメ個体群は、米国が絶滅危惧種に指定するなど、資源状態に対する極めて関心が高い。
そうした中、我が国の主要な沿岸漁業の一つである定置網において、アカウミガメ等の混獲がしばしば報告されている。特に魚捕部である箱網が海中に沈めて敷設される中層・底層定置網では入網個体が死亡する可能性が極めて高いが、これまで具体的な対策手法は無かった。

水産庁 沿岸漁業海亀混獲防止対策事業（平成25年度～平成29年度）
これまでの研究成果（１． 解決したい課題）
本研究では、漁獲物を逃がさずに、ウミガメだけが自発的に網外に脱出できる装置（ウミガメ脱出装置）の開発に取り組んだ。ウミガメを漁網から逃がす装置として、トロール網用ウミガメ排除装置（TED: Turtle Excluder Device）があるが、定置網は海中に固定される漁具であるため、ウミガメを自発的に脱出させる必要がある。
ウミガメ脱出支援システム
ウミガメ脱出装置

天井網の傾斜突き上げ
行動

中層・底層定置網の概要

これまでの研究成果（２．取り組み概要）

これまでの研究成果（３．試作品）

研究代表者らは、呼吸欲求が高まったウミガメが行う天井網への「突き上げ」を利用して、四角錐状とした天井網の頂点部にウミガメを誘導し、ウミガメ脱出装置から脱出させる手法（ウミガメ脱出支援システム）について研究を重ねてきた。
この研究成果を活用し、ウミガメ脱出装置を考案・開発した。本脱出装置を設置した定置網では、普段は脱出部は閉じていて魚類の逃避を防いでいるが、入網してしまったウミガメは突き上げによって脱出部を押し広げて脱出できる。本脱出装置は漁具資材（網地、ロープ、浮子など）のみからなる構造となっており、通常の操業作業への支障は全くない。

2.0m

重ね合わせ(0.1m)
1.5m

浮子(4.0kgf)
2.0m

試作したウミガメ脱出装置の概要とウミガメが脱出する様子

今後の展望（ロードマップ）
今後は、実際の定置網漁場での実証研究を進め，漁獲物の逃避とウミガメの脱出効率を評価したい。自然環境や生物多様性への関心が高まった現代において、持続可能な定置網漁業を推進する上で、本品は必要不可欠なものである。

希望する産学官連携体制
定置網漁業者のみならず「自然にやさしい漁法で漁獲された」漁獲物の付加価値向上等に取り組んでいる事業者との共同研究を希望する。
＜現在の開発体制＞• （国）東京海洋大学：調査研究、技術開発• 日東製網（株）：脱出装置の製造・販売

御問合せ先：（国）東京海洋大学産学・地域連携推進機構 海の技術相談室
電子メール：olcr-soudan@m.kaiyodai.ac.jp