JP6770471B2

JP6770471B2 - 小型船舶の操船アシストシステム

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Publication number: JP6770471B2
Application number: JP2017064060A
Authority: JP
Inventors: 昭史藤間; 木全　隆一; 隆一木全; 崇橋爪
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2020-10-14
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: JP2018165143A; US20180286251A1; US10699581B2

Description

この発明はモーターボートなどの小型船舶の操船アシストシステムに関する。

内燃機関が搭載された船外機を備えるモーターボートなどの小型船舶においては、航行に際して目標点を簡易に視認できれば、少ない燃料消費率で目標点に到達できることになり、便宜である、これは特に、ボートタクシーなどの営利目的の組織の場合には顕著となる。

その点で、特許文献１において、自船の位置を検出し、その位置に対応した電子海図を表示部に表示すると共に、その電子回路の水深情報などから座礁の危険性を判断し、自船位置と浅瀬との距離が座礁危険距離に入ると、座礁警報を発する技術が提案されている。

特開平７−４７９９２号公報

特許文献１記載の技術は上記のように構成することで座礁の危険を回避できるように構成しているが、構成が複雑であって操縦者に目標点を簡易に視認させるものではなかった。

また、小型船舶は船体の抵抗によって燃料消費率が変化すると共に、船外機の操作によっても燃料消費率が増減するため、燃料消費率を可能な限り低減させることが望ましい。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、操縦者に目標点を簡易に視認させると共に、燃料消費率を可能な限り低減するにした小型船舶の操船システムを提供することにある。

上記した課題を解決するために、この発明にあっては、エンジンが搭載される船外機を備える小型船舶と、前記船外機に装着されると共に、前記船外機の動作を制御する電子制御ユニットと、前記小型船舶が航行する予定の海域の地図情報と気象情報とを少なくとも含む情報を取得可能なクラウド上のサーバと、前記小型船舶上で操縦者によって操作可能であると共に、ディスプレイと、自己位置を検出して前記ディスプレイ上に表示する自己位置検出機能と、進行方向を撮像して得た進行方向撮像画像を前記ディスプレイ上に表示する撮像機能と、前記電子制御ユニットと前記クラウド上のサーバとに通信可能な通信機能とを備えた情報通信端末とを備えた小型船舶の操船アシストシステムであって、前記サーバが、前記ディスプレイに表示される進行方向撮像画像に前記海域での前記小型船舶の目的地を途中の経由目標点ごとにＡＲ表示させるためのＡＲ表示データを生成して前記情報通信端末に送信するＡＲ表示データ生成部と、前記船外機の操船データを前記情報通信端末から経時的に受信して前記船外機に搭載されるエンジンの燃料消費率が減少する操船データを学習する操船データ学習部と、前記学習された操船データを前記情報通信端末に送信し、前記送信された操船データに従って操縦者の前記船外機の操作をアシストする操作アシスト部とを備えるように構成した。

この発明の実施形態に係る小型船舶の操船アシストシステムを全体的に示す概略図である。図１の小型船舶の斜視図である。図２の小型船舶に搭載される船外機の拡大側面図である。図３の船外機の要部説明図である。図１のサーバの取得可能な地図情報を示す説明図である。図１のサーバの取得可能な風情報、波情報を示す説明図である。図１のサーバの取得可能な潮流情報を示す説明図である。図１のサーバの取得可能な他船航行情報を示す説明図である。図１のサーバの処理を示すブロック図である。図９のＡＲ表示データ生成部の処理を示す説明図である。同様に図９のＡＲ表示データ生成部の処理を示す説明図である。同様に図９のＡＲ表示データ生成部の処理を示す説明図である。同様に図９のＡＲ表示データ生成部の処理を示す説明図である。同様に図９の操船データ学習部の処理を示すフロー・チャートである。図１４フロー・チャートの処理を説明する説明図である。

以下、添付図面に即してこの発明の実施形態に係る小型船舶の操船アシストシステムを実施するための形態について説明する。

図１はこの発明の実施形態に係る小型船舶の操船アシストシステムを全体的に示す概略図、図２は図１の小型船舶の斜視図、図３は図２の小型船舶に搭載される船外機の（部分断面）拡大側面図、図４はその船外機の要部説明図である。

図１において符号１は小型船舶（以下「船舶」という）を示す。以下、説明の便宜上、図２を参照して船舶１を先に説明する。図示の如く、船舶１は具体的にはモーターボートからなり、ボートタクシー会社の所有する業務用のモーターボートからなる場合を例にとる。ボートタクシー会社は沿岸地域で依頼に応じて顧客を船舶で目的地まで運送するサービスを行う会社である。

船舶１は船体１０を備え、船体１０には船外機１２が搭載される。より具体的には、船外機１２はスターンブラケット１４およびチルティングシャフト１６を介して船体１０の船尾１０ａに取り付けられる。

船外機１２はエンジン（内燃機関。後述）と、エンジンで駆動されるプロペラ１８と、エンジンを覆うエンジンカバー２０と、エンジンカバー２０の内部空間であるエンジンルームに配置され、船外機１２の動作を制御する電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）２２とを備える。ＥＣＵ２２はＣＰＵ（マイクロプロセッサ），ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたマイクロ・コンピュータからなる。

船体１０の中央位置には操縦者Ａ（破線で示す）が着座可能な操縦席２４が設けられると共に、その隣と後方には乗客が着座可能な座席２６が設けられる。操縦席２４には操縦者によって回転操作自在なステアリングホイール３０が配置される。

また、操縦席２４付近には操縦者の操作自在にシフト・スロットルレバー３２が配置される。シフト・スロットルレバー３２は初期位置から前後方向に揺動操作自在とされ、操縦者からの前進／後進指示と、エンジンに対する加速／減速指示を含むエンジン回転数ＮＥの調節指示を入力する。

船体１０の適宜位置にはＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ受信機３４が配置される。ＧＰＳ受信機３４はＧＰＳ信号から得られる船舶１の位置情報を示す信号をＥＣＵ２２に対して出力する。

図３は船外機１２の部分断面拡大側面図であり、図４は船外機１２の拡大側面図である。

図３に示すように、船外機１２にはスイベルケース４０の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容されるスイベルシャフト４２と、転舵用電動モータ４４が配置される。転舵用電動モータ４４は、減速ギヤ機構４６とマウントフレーム４８を介してスイベルシャフト４２を駆動し、よってスイベルシャフト４２を回転させる。それによって船外機１２はスイベルシャフト４２を転舵軸として左右（鉛直軸回り）に転舵される。

スイベルケース４０の付近には船外機１２の船体１０に対するチルト角またはトリム角をチルトアップ／ダウンまたはトリムアップ／ダウンによって調整可能なパワーチルトトリムユニット５０が配置される。

パワーチルトトリムユニット５０はチルト角調整用の油圧シリンダ５０ａとトリム角調整用の油圧シリンダ５０ｂを一体的に備え、油圧シリンダ５０ａ，５０ｂを伸縮させることで、スイベルケース４０がチルティングシャフト１６を回転軸として上下させられ、船外機１２はチルトアップ／ダウンまたはトリムアップ／ダウンさせられる。油圧シリンダ５０ａ，５０ｂは船外機１２に配置された図示しない油圧回路に接続され、作動油の供給を受けて伸縮させられる。

船外機１２の上部にはエンジン５２が搭載される。エンジン５２は火花点火式の水冷ガソリンエンジンからなる。エンジン５２は水面上に位置し、エンジンカバー２０によって覆われる。

エンジン５２の吸気管５４にはスロットルボディ５６が接続される。スロットルボディ５６は内部にスロットルバルブ５８を備えると共に、スロットルバルブ５８を開閉駆動するスロットル用電動モータ６０が一体的に取り付けられる。

スロットル用電動モータ６０の出力軸は減速ギヤ機構（図示せず）を介してスロットルバルブ５８に接続され、スロットル用電動モータ６０を動作させることでスロットルバルブ５８が開閉され、エンジン５２の吸気量が調量されてエンジン回転数ＮＥが調節される。

船外機１２は水平軸回りに回転自在に支持され、一端にプロペラ１８が取り付けられてエンジン５２からの動力をプロペラ１８に伝達するプロペラシャフト６４と、エンジン５２とプロペラシャフト６４の間に介挿され、１速、２速等の複数の変速段を有する変速機６６を備える。

プロペラシャフト６４の軸線６４ａはパワーチルトトリムユニット５０の初期状態（トリム角が初期角度の状態）のときに水面に対して略平行となるように配置される。変速機６６は複数の変速段を切り換え自在な変速機構６８と、シフト位置を前進位置（フォワード位置）、後進位置（リバース位置）およびニュートラル位置に切り換え自在なシフト機構７０からなる。

変速機構６８はエンジン５２のクランクシャフト（図示せず）に接続されるインプットシャフト７２と、インプットシャフト７２にギヤを介して接続されるカウンタシャフト７４と、カウンタシャフト７４に複数のギヤを介して接続されるアウトプットシャフト７６とが平行に配置された平行軸式の有段式の変速機構からなる。

カウンタシャフト７４には変速用の油圧クラッチや潤滑部に作動油（潤滑オイル）を圧送する油圧ポンプ７８が接続される。インプットシャフト７２、カウンタシャフト７４、アウトプットシャフト７６および油圧ポンプ７８はケース８０に収容されると共に、ケース８０の下部は作動油を受けるオイルパン８０ａを構成する。

シフト機構７０は変速機構６８のアウトプットシャフト７６に接続されると共に、鉛直軸と平行に配置されて回転自在に支持されるドライブシャフト７０ａと、ドライブシャフト７０ａに接続されて回転させられる前進ベベルギヤ７０ｂおよび後進ベベルギヤ７０ｃと、プロペラシャフト６４を前進ベベルギヤ７０ｂと後進ベベルギヤ７０ｃのいずれかに係合自在とするクラッチ７０ｄとからなる。

エンジンカバー２０の内部にはシフト機構７０を駆動するシフト用電動モータ８２が配置され、その出力軸は減速ギヤ機構８４を介してシフト機構７０のシフトロッド７０ｅの上端に接続自在とされる。従って、シフト用電動モータ８２を駆動することによりシフトロッド７０ｅとシフトスライダ７０ｆが適宜に変位させられ、クラッチ７０ｄが動作してシフト位置が前進位置、後進位置およびニュートラル位置の間で切り換えられる。

シフト位置が前進位置または後進位置のとき、変速機構６８のアウトプットシャフト７６の回転はシフト機構７０を介してプロペラシャフト６４に伝達されるため、プロペラ１８は回転させられ、船体１０を前進または後進させる方向の推力（推進力）を生じる。尚、船外機１２はエンジン５２に取り付けられたバッテリなどの電源（図示せず）を備え、この電源から各電動モータ４４，６０，８２などに動作電源が供給される。

図２に示すように、操縦席２４には航行すべき海域などを表示するディスプレイ８６が配置される。

図４に示すように、スロットルバルブ５８の付近にはスロットル開度センサ９０が配置され、スロットルバルブ５８の開度を示す出力を生じる。また、エンジン５２のクランクシャフトの付近にはクランク角センサ９２が取り付けられ、所定のクランク角度ごとにパルス信号を出力する。

エンジン５２のシリンダ壁面にはエンジン温度センサ９４が配置され、エンジン５２のエンジン温度を示す出力を生じると共に、エンジン５２の吸気管５４の適宜位置には吸気圧センサ９６が配置され、吸気管５４内の絶対圧（エンジン負荷）を示す信号を出力する。

チルティングシャフト１６の付近にはトリム角センサ９８が配置され、船外機１２のトリム角（船体１０に対する船外機１２のピッチ軸回りの回転角）に応じた出力を生じる。

図１の説明に戻ると、この実施形態に係る小型船舶の故障予測システムは、エンジン５２が搭載される船外機１２を備える船舶１と船外機１２に装着されると共に、船外機１２の動作を制御するＥＣＵ２２に加え、船舶が航行する予定の海域の地図情報と気象情報とを少なくとも含む情報を取得可能なクラウド２上のサーバ４と、情報通信端末（以下「端末」と略称する）６とを備える。

サーバ４は例えば、出願人の事業所に設置されるメインフレームコンピュータからなる。船舶１は前記したようにボートタクシー会社の所有す業務用のモーターボートからなる。

端末６は具体的にはスマートフォンからなり、船舶１上で操縦者によって操作可能であると共に、ディスプレイ６ａと、前記したＧＰＳ受信機３４と同様に内蔵するＧＰＳ受信機を介して自己位置を検出してディスプレイ６ａ上に表示する自己位置検出機能と、進行方向を撮像して得た進行方向撮像画像、より望ましくは進行方向動画撮像機能をディスプレイ６ａ上に表示する撮像機能と、ＥＣＵ２２とブルートゥース（登録商標）などの近距離無線を介して通信可能であると共に、クラウド２上のサーバ４とは携帯電話通信網や公衆電話通信網などを通じて通信可能な通信機能とを備える。

図１に示す如く、サーバ４はクラウド２の情報ネットワーク（Ｗｅｂ）上の情報、具体的には少なくとも船舶１が航行する予定の海域の、地図情報と、風情報と、波情報（有義波高）と、潮流情報と、周辺の他船航行状況を含む情報を取得可能である。

図５に取得される地図情報、図６に風情報と波情報、図７に潮流情報、図８に周辺の他船航行状況）を示す。図８の他船は黒点で示す。

図９は、サーバ４で実行される処理を機能的に示す説明図である。図示の如く、サーバ４は、ＡＲ表示データ生成部（生成手段）４ａと、操船データ学習部（学習手段）４ｂと、操作アシスト部（アシスト手段）４ｃからなる処理部を備える。

ＡＲ表示データ生成部４ａは、図１０に示す如く、船舶１の出発地Ｐ１と目的地Ｐ１とを直線で結んで航行ルートｒ１を仮決めすると共に、仮決めされた航行ルートｒ１に回避すべき区域があるか否か判断し、あると判断されるときは回避区域ｒ２を設定し、設定された回避区域ｒ２に基づいて仮決めされた航行ルートｒ１を修正する修正ルートｒ３を設定する。

回避区域ｒ２は、地図情報から読み取られた海ではない領域（半島、島など）、浅瀬領域、波情報（有義波高）から所定以上の航行不適当な波高さの領域、周辺の他船航行情報から大型船舶が停泊する領域あるいは自船が到達する時刻に自船到達位置にいると予想される領域を意味する。尚、自船の到達位置は航行ルートｒ１とスロットル開度ｔｈ（船速ｖ相当値）と時刻で推定すると共に、他船は時刻と船速ベクトルとで推定する。

また、ＡＲ表示データ生成部４ａは、図１の下部と図１１に示す如く、操縦者が船舶１の進行方向を撮像して得てディスプレイ６ａに表示される進行方向撮像画像に船舶１の目的地を途中の経由目標点Ｐ４ごとにＡＲ表示させるためのＡＲ表示データを生成して端末６に送信する。

ＡＲ（Augmented Reality）は拡張現実を意味し、このＡＲによる表示データを生成することにより、操縦者は経由目標点Ｐ４に向けて操舵すれば、船舶１が経由目標点Ｐ４に沿って通過点を通ることになり、航路（と目的地）を容易に視認することができて運転時間を最小にすることが可能となる。

即ち、ＡＲ表示データ生成部４ａは、図１２に示す如く、航行ルートｒ１（あるいは修正航行ルートｒ３）の風と潮流とを少なくとも含む外乱を予想すると共に、図１３に示す如く、船舶１の航行方向と予想される外乱の合力を算出し、算出された合力の方向と一致するように航行ルートｒ１（あるいは修正航行ルートｒ３）を修正する修正ルートｒ３を設定するように構成される。

そのとき、上記したようにディスプレイ６ａの進行方向撮像画像に船舶１の目的地を途中の経由目標点Ｐ４ごとにＡＲ表示させることで、操縦者は経由目標点Ｐ４に向けて操舵すれば船舶１が経由目標点Ｐ４に沿って通過点を通ることになり、航路を容易に視認できて運転時間を最小にすることが可能となる。

図９の説明に戻ると、操船データ学習部４ｂは、船外機１２の操船データを端末６から経時的に受信して船外機１２に登載されるエンジン５２の燃料消費率が減少する操船データを学習する。

図１４はその処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは所定時間（ｎ）、例えば１ｓｅｃごとに実行される。

以下説明すると、Ｓ１０で端末６を介してＥＣＵ２２から操船データを取得し、Ｓ１２に進み、船外機１２のシフト機構７０のシフト位置がニュートラルか否か判断する。Ｓ１２で否定されるときはＳ１４に進み、シフト機構７０が後進位置にあって船舶１が後進航行しているか否か判断する。

Ｓ１２あるいはＳ１４で肯定されるときは船舶１が停船中か後進航行中で前進方向に航行していないと判断されるのでＳ１０に戻る一方、Ｓ１２とＳ１４で共に否定されるときはＳ１６に進み、船速ｖが前回（前回プログラムループ時の）船速ｖと一致（ほぼ一致）しているか否か判断する。船速ｖはクランク角センサ９２で検出されたエンジン回転数の値から適宜な変換特性を使用して検出する。

一方、Ｓ１６で肯定されるときは船舶１が定常航行していると判断されるので、Ｓ１８に進み、船速（エンジン回転数ＮＥに比例）ｖとスロットル開度（操船者のシフト・スロットルレバー３２の倒し量）ｔｈのデータと、燃料消費率のデータと、トリム角のデータとを取得する。スロットル開度ｔｈはスロットル開度センサ９０の検出値を用いると共に、トリム角はトリム角センサ９８の検出値を用いる

即ち、船舶１が前進、定常航行しているときの船速ｖとスロットル開度ｔｈのデータの関係を調べるために組として記憶し、そのときの燃料消費率を求めて記憶する。

同時に、パワーチルトトリムユニット５０によって調整されるトリム角データを読み込み、船速ｖとスロットル開度ｔｈの組をトリム角データ別に学習データベースに蓄積する。

トリム角１０度未満と、１０度以上２０度未満と、２０度以上３０度未満の３グループに分けられる。図１４フロー・チャートは所定時間（ｎ）ごとにループされることから、データは時刻ｎごとに蓄積される。

図１５は、トリム角が１０度未満のときの船速ｖに対するスロットル開度ｔｈの関係を示す特性（同図左側）とそれに基づく燃費（燃料消費率）に対するスロットル開度ｔｈの特性（同図右側）を示す説明図である。

図１５で燃費は単位燃料当たりの移動距離から推定する。移動距離はＧＰＳ受信機３４の検出値（あるいは端末６の自己位置検出値）から算出する。

図１５を参照して燃費とスロットル開度の関係を説明すると、領域（１）は燃費ピークからの減少領域を示す。即ち、船体１０の抵抗は船速ｖが増すと船速ｖの二乗に比例して増加するため、低速領域に燃費ピークが存在する。この領域では船体１０が水没しながら航行している状態であり、船速ｖが上がるほど燃費は悪化する。

領域（２）は燃費悪化が始まる変曲点であり、船速ｖの増加につれて船体１０に浮力が発生し、プレーニング（滑走）が始まる領域である。領域（３）は滑走状態であり、船速ｖが増して船速ｖと燃費を両立させることができる領域である。領域（４）は滑走状態であるが、船速ｖの増加により船体１０の抵抗が増大する領域である。

図１４フロー・チャートの処理においてはＳ１０からＳ１８までの処理が所定時間（ｎ）ごとに実行されることから、何回（何時間）も処理が繰り返されることにより、船体１０の条件（プロペラ１８、操縦者と乗客の体重などの負荷）に合致した燃費効率の良い（燃料消費率が減少する）エンジン５２の回転数、具体的には図１３において領域（３）を実現するエンジン５２の回転数を求めることができる。

このように、操船データ学習部４ｂは、船舶１が定常走行するときの船速ｖに対するスロットル開度ｔｈを端末６から受信すると共に、燃料消費率を受信されたスロットル開度ｔｈに対する燃費（燃料消費率）として学習、より具体的には船舶１が定常走行するときの船速ｖに対するスロットル開度ｔｈを船外機１２のトリム角データと併せて端末６から受信すると共に、燃費（燃料消費率）をトリム角について受信されたスロットル開度ｔｈに対する燃費（燃料消費率）として学習する。

また、ＡＲ表示データ生成部４ａによりディスプレイ６ａの進行方向撮像画像に船舶１の目的地を途中の経由目標点Ｐ４ごとにＡＲ表示させることで、操縦者は航路を容易に視認することができて運転時間を最小にすることが可能となる。

操作アシスト部４ｃは、学習された操船データ（学習データ）を端末６に送信し、送信された操船データを端末６のディスプレイ６ａあるいは船体１０のディスプレイ８６に表示させて操縦者の船外機１２の操作をアシストする、あるいは学習された操船データを端末６からＥＣＵ２２に送信し、ディスプレイ６ａあるいは船体１０のディスプレイ８６に表示させ、ＥＣＵ２２を介して操縦者に燃費最適のスロットル開度ｔｈなどの情報を与えて操縦者の船外機１２の操作をアシストする。

上記した如く、この実施形態にあっては、エンジン５２が搭載される船外機１２を備える小型船舶（船舶）１と、前記船外機１２に装着されると共に、前記船外機１２の動作を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２２と、前記小型船舶１が航行する予定の海域の地図情報と気象情報とを少なくとも含む情報を取得可能なクラウド２上のサーバ４と、前記小型船舶１上で操縦者によって操作可能であると共に、ディスプレイ６ａと、自己位置を検出して前記ディスプレイ６ａ上に表示する自己位置検出機能と、進行方向を撮像して得た進行方向撮像画像を前記ディスプレイ６ａ上に表示する撮像機能と、前記電子制御ユニット２２と前記クラウド２上のサーバ４とに通信可能な通信機能とを備えた情報通信端末（端末）６とを備えた小型船舶の操船アシストシステムであって、前記サーバが、前記ディスプレイに表示される進行方向撮像画像に前記海域での前記小型船舶１の目的地を途中の経由目標点ごとにＡＲ表示させるためのＡＲ表示データを生成して前記情報通信端末に送信するＡＲ表示データ生成部４ａと、前記船外機１２の操船データを前記情報通信端末６から経時的に受信して前記船外機に搭載されるエンジン５２の燃料消費率が減少する操船データを学習する操船データ学習部４ｂ（Ｓ１０からＳ１８）と、前記学習された操船データを前記情報通信端末６に送信し、前記送信された操船データに従って操船者の前記船外機１２の操作をアシストする操作アシスト部４ｃとを備えるように構成した。

即ち、サーバ４は情報ネットワーク（Ｗｅｂ）上の情報の少なくとも船舶１が航行する予定の海域の地図情報と気象情報を含む情報を取得可能なクラウド２から必要な情報を取得すると共に、そのＡＲ表示データ生成部４ａは、端末６のディスプレイ６ａに表示される進行方向撮像画像に海域での船舶１の目的地を途中の経由目標点ごとにＡＲ表示させることで操縦者が目的地までの途中の経由目標点を簡易に視認できるように操船をアシストすることが可能となる。

また、操船データ学習部４ｂは船外機１２の操船データを端末６から経時的に受信してエンジン５２の燃料消費率が減少する操船データを学習すると共に、操作アシスト部４ｃは学習された操船データを端末６に送信し、それに従って操縦者の船外機１２の操作をアシストするように構成したので、例えば学習された操船データを端末６のディスプレイ６ａあるいは船体１０のディスプレイ８６に表示させ、操縦者に燃費最適のスロットル開度ｔｈなどの情報を与えて操作をアシストする、あるいは学習された操船データを端末６からＥＣＵ２２に送信し、ディスプレイ６ａあるいは船体１０のディスプレイ８６に表示させ、ＥＣＵ２２を介して操縦者に燃費最適のスロットル開度ｔｈなどの情報を与えて操作をアシストすることが可能となり、よって船外機１２を搭載した業務用の船舶１を最短距離で運行させて燃料消費率を可能な限り低減できると共に、運転時間を可能な限り短縮することができる。

また、前記操船データ学習部４ｂは、前記小型船舶１が定常走行するときの船速ｖ（エンジン回転数に比例する）に対するスロットル開度ｔｈを前記情報通信端末６から受信すると共に、前記燃料消費率を前記受信された前記スロットル開度ｔｈに対する燃料消費率として学習するように構成したので、エンジン回転数に比例する船速ｖに対するスロットル開度ｔｈから燃料消費率を学習することで、エンジン５２の燃料消費率を一層低減することができる。

前記操船データ学習部４ｂは、前記小型船舶１が定常走行するときの船速ｖに対するスロットル開度ｔｈを前記船外機１２のトリム角データと併せて前記情報通信端末６から受信すると共に、前記燃料消費率を前記トリム角について前記受信された前記スロットル開度ｔｈに対する燃料消費率として学習するように構成したので、エンジン回転数に比例する船速ｖに対するスロットル開度ｔｈから燃料消費率を学習すると共に、船体１０のプレーニングも考慮することができ、エンジン５２の燃料消費率を一層低減することができる。

また、前記ＡＲ表示データ生成部４ａは、前記小型船舶１の出発地Ｐ２と前記目的地Ｐ１とを直線で結んで航行ルートｒ１を仮決めすると共に、前記仮決めされた航行ルートに回避すべき区域があるか否か判断し、あると判断されるときは回避区域ｒ２を設定し、前記設定された回避区域ｒ２に基づいて前記仮決めされた航行ルートを修正する修正ルートｒ３を設定するように構成したので、運転時間を可能な限り短縮できると共に、他船などの障害物との接触を回避することができる。

また。前記ＡＲ表示データ生成部４ａは、前記航行ルートｒ１の風と潮流とを少なくとも含む外乱を予想すると共に、前記小型船舶１の航行方向と前記予想される外乱の合力を算出し、前記算出された合力の方向と一致するように前記航行ルートｒ１を修正する修正ルートｒ３を設定するように構成したので、運転時間を一層短縮することができる。

尚、上記において船舶をボートタクシー会社の業務用のモーターボートを例にとって説明したが、それに限られるものではなく、例えば私用で使用するモーターボートであっても良く、さらには漁船であっても良い。

また、情報通信端末をスマートフォンとしたが、それに限られるものではなく、撮像機能、より望ましくは動画撮像を備えたパーソナルコンピュータ、タブレット端末であっても良く、あるいは撮像機能、より望ましくは動画撮像を有する携帯電話であっても良い。さらにはそれらを船舶１の操縦席２４のディスプレイ８６に接続して併用しても良い。

１（小型）船舶、２クラウド、４サーバ、４ａＡＲ表示データ生成部、４ｂ操船データ学習部、４ｃ操作アシスト部、６情報通信端末（端末）、１０船体、１２船外機、２２ＥＣＵ（電子制御ユニット）、３０ステアリングホイール、３２シフト・スロットルレバー、５０パワーチルトトリムユニット、５２エンジン（内燃機関）、８６ディスプレイ、９０スロットル開度センサ、９２クランク角センサ、９８トリム角センサ

Claims

エンジンが搭載される船外機を備える小型船舶と、前記船外機に装着されると共に、前記船外機の動作を制御する電子制御ユニットと、前記小型船舶が航行する予定の海域の地図情報と気象情報とを少なくとも含む情報を取得可能なクラウド上のサーバと、前記小型船舶上で操縦者によって操作可能であると共に、ディスプレイと、自己位置を検出して前記ディスプレイ上に表示する自己位置検出機能と、進行方向を撮像して得た進行方向撮像画像を前記ディスプレイ上に表示する撮像機能と、前記電子制御ユニットと前記クラウド上のサーバとに通信可能な通信機能とを備えた情報通信端末とを備えた小型船舶の操船アシストシステムであって、前記サーバが、
前記ディスプレイに表示される進行方向撮像画像に前記海域での前記小型船舶の目的地を途中の経由目標点ごとにＡＲ表示させるためのＡＲ表示データを生成して前記情報通信端末に送信するＡＲ表示データ生成部と、
前記船外機の操船データを前記情報通信端末から経時的に受信して前記船外機に搭載されるエンジンの燃料消費率が減少する操船データを学習する操船データ学習部と、
前記学習された操船データを前記情報通信端末に送信し、前記送信された操船データに従って操縦者の前記船外機の操作をアシストする操作アシスト部と、
を備えることを特徴とする小型船舶の操船アシストシステム。
前記操船データ学習部は、前記小型船舶が定常走行するときの船速に対するスロットル開度を前記情報通信端末から受信すると共に、前記燃料消費率を前記受信された前記スロットル開度に対する燃料消費率として学習することを特徴とする請求項１記載の小型船舶の操船アシストシステム。
前記操船データ学習部は、前記小型船舶が定常走行するときの船速に対するスロットル開度を前記船外機のトリム角データと併せて前記情報通信端末から受信すると共に、前記燃料消費率を前記トリム角について前記受信された前記スロットル開度に対する燃料消費率として学習することを特徴とする請求項２記載の小型船舶の操船アシストシステム。
前記ＡＲ表示データ生成部は、前記小型船舶の出発地と前記目的地とを直線で結んで航行ルートを仮決めすると共に、前記仮決めされた航行ルートに回避すべき区域があるか否か判断し、あると判断されるときは回避区域を設定し、前記設定された回避区域に基づいて前記仮決めされた航行ルートを修正する修正ルートを設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の小型船舶の操船アシストシステム。
前記ＡＲ表示データ生成部は、前記航行ルートの風と潮流とを少なくとも含む外乱を予想すると共に、前記小型船舶の航行方向と前記予想される外乱の合力を算出し、前記算出された合力の方向と一致するように前記航行ルートを修正する修正ルートを設定することを特徴とする請求項４記載の小型船舶の操船アシストシステム。