JP7090664B2 - 自動操船システム、船舶制御装置、船舶制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、自動操船システム、船舶制御装置、船舶制御方法およびプログラムに関する。

従来から、パーソナルウォータークラフト（ＰＷＣ）オートリターンシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載されたＰＷＣオートリターンシステムは、ユーザデバイスと、ＰＷＣ内に配置されたオートパイロットユニットとを備えている。ユーザデバイスは、乗船者位置決定ユニットと、ユーザインタフェースと、通信ユニットとを備えている。特許文献１に記載された技術では、ユーザデバイスを携帯する乗船者がＰＷＣから離れる（落水する）と、ＰＷＣが、ユーザインタフェースからの要求を受信し、自動操船によってユーザデバイスの位置まで進む。
ところで、特許文献１には、ＰＷＣの自動操船が行われる場合の具体的な制御について記載されていない。そのため、特許文献１に記載された技術によっては、ＰＷＣから離れた位置の乗船者に向かってＰＷＣを自動操船で戻す制御を適切に行うことができない。

米国特許出願公開第２０１８／０３３５７８０号明細書 特開２０２０－０１９４２４号公報

上述した問題点に鑑み、本発明は、船舶から離れた位置の乗船者に向かって船舶を自動操船で戻す制御を適切に行うことができる自動操船システム、船舶制御装置、船舶制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、船舶と通信装置とを備える自動操船システムであって、前記船舶は、前記船舶の推進力を発生する機能と前記船舶に回頭モーメントを発生させる機能とを有するアクチュエータと、前記アクチュエータを作動させる入力操作を受け付ける操作部と、少なくとも前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる船舶制御装置とを備え、前記船舶制御装置は、前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる手動操船モードと、前記操作部が入力操作を受け付ける必要なく、前記船舶と前記通信装置との距離と前記船舶の船首方位とに基づいて前記アクチュエータを作動させる自動操船モードとを有し、前記船舶制御装置は、前記自動操船モードにおいて、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御と、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第１閾値より大きい第２制御とを実行可能である、自動操船システムである。

本発明の一態様は、船舶の推進力を発生する機能と前記船舶に回頭モーメントを発生させる機能とを有するアクチュエータと、前記アクチュエータを作動させる入力操作を受け付ける操作部とを備える前記船舶に備えられる船舶制御装置であって、前記船舶制御装置は、少なくとも前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させ、前記船舶制御装置は、前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる手動操船モードと、前記操作部が入力操作を受け付ける必要なく、前記船舶と通信装置との距離と前記船舶の船首方位とに基づいて前記アクチュエータを作動させる自動操船モードとを有し、前記船舶制御装置は、前記自動操船モードにおいて、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御と、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第１閾値より大きい第２制御とを実行可能である、船舶制御装置である。

本発明の一態様は、船舶の推進力を発生する機能と前記船舶に回頭モーメントを発生させる機能とを有するアクチュエータと、前記アクチュエータを作動させる入力操作を受け付ける操作部とを備える前記船舶を制御する船舶制御方法であって、少なくとも前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる船舶制御ステップを備え、前記船舶制御ステップには、前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる手動操船ステップと、前記操作部が入力操作を受け付ける必要なく、前記船舶と通信装置との距離と前記船舶の船首方位とに基づいて前記アクチュエータを作動させる自動操船ステップとが含まれ、前記自動操船ステップでは、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御と、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第１閾値より大きい第２制御とが実行され得る、船舶制御方法である。

本発明の一態様は、船舶の推進力を発生する機能と前記船舶に回頭モーメントを発生させる機能とを有するアクチュエータと、前記アクチュエータを作動させる入力操作を受け付ける操作部と、トリガーを発生するトリガー発生部とを備える前記船舶に搭載されたコンピュータに、少なくとも前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる船舶制御ステップを実行させるためのプログラムであって、前記船舶制御ステップには、前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる手動操船ステップと、前記操作部が入力操作を受け付ける必要なく、前記船舶と通信装置との距離と前記船舶の船首方位とに基づいて前記アクチュエータを作動させる自動操船ステップとが含まれ、前記自動操船ステップでは、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御と、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第１閾値より大きい第２制御とが実行され得る、プログラムである。

本発明によれば、船舶から離れた位置の乗船者に向かって船舶を自動操船で戻す制御を適切に行うことができる自動操船システム、船舶制御装置、船舶制御方法およびプログラムを提供することができる。

第１実施形態の船舶制御装置が適用された自動操船システムの一例を概略的に示す図である。 落水検知部によって船舶の乗船者の落水が検知された時に生じ得る状況の一例を説明するための図である。 第１実施形態の船舶制御装置によって実行される自動操船モードの制御の一例を説明するための図である。 第１実施形態の船舶制御装置によって実行される自動操船モードの制御の他の例を説明するための図である。 第１実施形態の自動操船システムにおいて実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図５のステップＳ１０３において実行される処理を詳細に説明するためのフローチャートである。 第４実施形態の船舶制御装置が適用された自動操船システムの一例を概略的に示す図である。 第４実施形態の自動操船システムにおいて実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の自動操船システム、船舶制御装置、船舶制御方法およびプログラムの第１実施形態について説明する。

図１は第１実施形態の船舶制御装置１１Ｃが適用された自動操船システム１の一例を概略的に示す図である。
図１に示す例では、自動操船システム１が、船舶１１と、通信装置１２とを備えている。
第１実施形態の船舶１１は、例えば特許第５１９６６４９号公報の図１に記載されたパーソナルウォータークラフト（ＰＷＣ、水上オートバイ）が有する機能と同様の機能を有するＰＷＣである。船舶１１は、アクチュエータ１１Ａと、操作部１１Ｂと、船舶制御装置１１Ｃと、トリガー発生部１１Ｄと、船舶位置検出部１１Ｅと、船首方位検出部１１Ｆと、通信部１１Ｇとを備えている。
アクチュエータ１１Ａは、船舶１１の推進力を発生する機能と船舶１１に回頭モーメントを発生させる機能とを有する。アクチュエータ１１Ａには、例えば特開２０１９－１７１９２５号公報の図１に記載されたエンジン、ノズル、デフレクタ、トリムアクチュエータ、バケット、バケットアクチュエータなどが含まれる。
操作部１１Ｂは、アクチュエータ１１Ａを作動させる操船者の入力操作を受け付ける。操作部１１Ｂは、例えば特許第５１９６６４９号公報の図１に記載されたステアリングハンドル装置、特開２０１９－１７１９２５号公報の図１に記載されたステアリングユニットなどと同様に構成されている。
船舶制御装置１１Ｃは、操作部１１Ｂが受け付けた操船者の入力操作に基づいてアクチュエータ１１Ａを作動させる制御などを行う。船舶制御装置１１Ｃは、操作部１１Ｂが受け付けた操船者の入力操作に基づいてアクチュエータ１１Ａを作動させる手動操船モードと、操作部１１Ｂが入力操作を受け付ける必要なく、船舶１１と通信装置１２との距離と船舶１１の船首方位とに基づいてアクチュエータ１１Ａを作動させる自動操船モードとを有する。

トリガー発生部１１Ｄは、船舶制御装置１１Ｃを手動操船モードから自動操船モードに切り替えるためのトリガーを発生する。トリガー発生部１１Ｄは、落水検知部１１Ｄ１、自動操船開始指示部１１Ｄ２と、入力部１１Ｄ３とを備えている。
落水検知部１１Ｄ１は、船舶１１の乗船者（例えば操船者、操船者以外の乗船者など）の落水を検知する。第１実施形態の落水検知部１１Ｄ１は、例えば特許第４２０５２６１号公報の段落０００２に記載されたランヤードコードおよびスイッチと同様に構成されている。具体的には、ランヤードコードの一端が、落水の検知対象者（例えば操船者、操船者以外の乗船者など）に接続される。ランヤードコードの他端は、船舶１１内に配置されたスイッチ（図示せず）に接続される。
検知対象者が船舶１１から落水すると、ランヤードコードの他端がスイッチから外れ、スイッチが検知対象者の落水を検知する。その結果、トリガー発生部１１Ｄがトリガーを発生し、船舶制御装置１１Ｃが、手動操船モードから自動操船モードに切り替わる。
自動操船開始指示部１１Ｄ２は、通信装置１２から送信された自動操船開始要求（「自動操船開始要求」については後述する。）に基づいて自動操船開始指示を出力する。
自動操船開始指示部１１Ｄ２が自動操船開始指示を出力すると、船舶制御装置１１Ｃは、操作部１１Ｂが入力操作を受け付ける必要なくアクチュエータ１１Ａを作動させる制御（自動操船モードの制御）を開始する。船舶制御装置１１Ｃは、自動操船モードにおいて、船舶１１と通信装置１２との距離と、船舶１１の船首方位とに基づいて、アクチュエータ１１Ａを制御する。
他の例では、トリガー発生部１１Ｄが、自動操船開始指示部１１Ｄ２を備えていなくてもよい。この例では、落水検知部１１Ｄ１が船舶１１の乗船者の落水を検知すると、トリガー発生部１１Ｄがトリガーを発生し、船舶制御装置１１Ｃが、手動操船モードから自動操船モードに切り替わると共に、自動操船モードの制御も開始する。
図１に示す例では、入力部１１Ｄ３が、例えば船舶１１の操船者による自動操船開始要求（例えば、通信装置１２を携帯して船舶１１から下船しようとしている操船者による自動操船開始要求）を受け付ける。
自動操船開始指示部１１Ｄ２は、入力部１１Ｄ３が自動操船開始要求を受け付けた場合にも、自動操船開始指示を出力する。自動操船開始指示部１１Ｄ２が自動操船開始指示を出力すると、船舶制御装置１１Ｃは、操作部１１Ｂが入力操作を受け付ける必要なくアクチュエータ１１Ａを作動させる制御（自動操船モードの制御）を開始する。船舶制御装置１１Ｃは、自動操船モードにおいて、船舶１１と通信装置１２（詳細には、船舶１１から下船した操船者によって携帯されている通信装置１２）との距離と、船舶１１の船首方位とに基づいて、アクチュエータ１１Ａを制御する。
他の例では、トリガー発生部１１Ｄが、入力部１１Ｄ３を備えていなくてもよい。

図１に示す例では、船舶位置検出部１１Ｅは船舶１１の位置を検出する。船舶位置検出部１１Ｅは、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）装置を備えている。ＧＰＳ装置は、複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって、船舶１１の位置座標を算出する。船舶位置検出部１１Ｅによって検出された船舶１１の位置は、上述した船舶制御装置１１Ｃの自動操船モードの制御に用いられる。
船首方位検出部１１Ｆは船舶１１の船首方位を検出する。船首方位検出部１１Ｆは、例えば方位センサを備えている。方位センサは、例えば地磁気を利用することによって、船舶１１の船首方位を算出する。船首方位検出部１１Ｆによって検出された船舶１１の船首方位は、船舶制御装置１１Ｃの自動操船モードの制御に用いられる。
他の例では、方位センサが、高速回転するジャイロスコープに指北装置と制振装置とを付加し、常に北を示すようにした装置（ジャイロコンパス）であってもよい。
更に他の例では、方位センサが、複数のＧＰＳアンテナを備え、複数のＧＰＳアンテナの相対的な位置関係から船首方位を算出するＧＰＳコンパスであってもよい。

図１に示す例では、通信部１１Ｇが通信装置１２との通信を行う。
通信装置１２は、上述した落水の検知対象者（乗船者）によって携帯される。通信装置１２は、通信装置位置検出部１２Ａと、通信部１２Ｂと、入力部１２Ｃとを備えている。
通信装置位置検出部１２Ａは通信装置１２の位置を検出する。通信装置位置検出部１２Ａは、例えばＧＰＳ装置を備えている。ＧＰＳ装置は、複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって、通信装置１２の位置座標を算出する。
入力部１２Ｃは、例えば船舶１１の操船者による自動操船開始要求（例えば、通信装置１２を携帯して船舶１１から落水した操船者による自動操船開始要求）を受け付ける。
通信部１２Ｂは、通信装置位置検出部１２Ａによって検出された通信装置１２の位置を示す情報を船舶１１に送信する。船舶１１の通信部１１Ｇは、通信部１２Ｂによって送信された通信装置１２の位置を示す情報を受信する。通信装置位置検出部１２Ａによって検出された通信装置１２の位置は、船舶制御装置１１Ｃの自動操船モードの制御に用いられる。
また、通信部１２Ｂは、入力部１２Ｃが受け付けた自動操船開始要求を船舶１１に送信する。船舶１１の通信部１１Ｇは、通信部１２Ｂによって送信された自動操船開始要求を受信する。上述したように、船舶１１の自動操船開始指示部１１Ｄ２は、通信装置１２から送信された自動操船開始要求に基づいて自動操船開始指示を出力する。
他の例では、通信装置１２が、入力部１２Ｃを備えていなくてもよい。この例では、通信部１２Ｂが自動操船開始要求を船舶１１に送信せず、船舶制御装置１１Ｃは、トリガー発生部１１Ｄが発生したトリガーに基づいて、自動操船モードの制御を開始する。
図１に示す例では、船舶１１のトリガー発生部１１Ｄが、船舶制御装置１１Ｃを手動操船モードから自動操船モードに切り替えるためのトリガーを発生するが、他の例では、船舶制御装置１１Ｃを手動操船モードから自動操船モードに切り替えるためのトリガーを発生する機能が通信装置１２に備えられていてもよい。
図１に示す例では、上述したように、船舶位置検出部１１Ｅによって検出された船舶１１の位置と、通信装置位置検出部１２Ａによって検出された通信装置１２の位置とに基づいて、船舶１１と通信装置１２との距離が算出され、船舶制御装置１１Ｃの自動操船モードの制御に用いられる。他の例では、船舶１１が、例えばカメラ、レーダーなどの距離検出部を備え、その距離検出部によって船舶１１と通信装置１２との距離が検出され、船舶制御装置１１Ｃの自動操船モードの制御に用いられてもよい。

図２は落水検知部１１Ｄ１によって船舶１１の乗船者の落水が検知された時に生じ得る状況の一例を説明するための図である。
落水検知部１１Ｄ１によって船舶１１の乗船者（落水者）の落水が検知された時には、図２に示すように、船舶１１の船首が落水者に向いていない場合、つまり、船舶１１の船首方位角（図２の上向きに対して時計回りの約５０°）と船舶１１における通信装置１２の方位角（図２の上向きに対して時計回りの約１７０°）との角度差（約１２０°（＝１７０°－５０°））が大きい場合もある。
このような場合に、船舶１１から離れた位置の乗船者（落水者）に向かって船舶１１を自動操船で戻す制御が適切に行われないと、船舶１１のオートリターンに長い時間を要してしまう、リターンルートの安全を確保できない（つまり、安全が確保されていない位置（例えば障害物が存在する位置）を船舶１１が通ってしまう）、自分から離れる向きに船舶１１が進むことを見た落水者が不安を感じてしまう等の問題が生じるおそれがある。
そこで、第１実施形態の自動操船システム１では、船舶制御装置１１Ｃが、後述するような自動操船モードの制御を実行する。

図３は第１実施形態の船舶制御装置１１Ｃによって実行される自動操船モードの制御の一例を説明するための図である。
図３に示す例では、図２に示す例と同様に、落水検知部１１Ｄ１によって船舶１１の乗船者（落水者）の落水が検知された時に、船舶１１の船首が落水者に向いていない。
詳細には、落水検知部１１Ｄ１によって船舶１１の乗船者（落水者）の落水が検知された時に、図３（Ａ）に示すように、船舶１１の船首方位角（図３（Ａ）の上向きに対して時計回りの約５０°）と船舶１１における通信装置１２の方位角（図３（Ａ）の上向きに対して時計回りの約１７０°）との角度差（約１２０°（＝１７０°－５０°））が、所定の閾値（第２閾値）より大きい。
そのため、船舶制御装置１１Ｃは、最初に、その角度差を減少させる第１制御を実行する。詳細には、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御を実行する。例えば船舶制御装置１１Ｃは、第１制御として、船舶１１をその場回頭させる制御を実行する。その結果、図３（Ｂ）に示すように、船舶１１の船首が落水者に向いた状態になる。
次いで、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離を減少させる第２制御を実行する。詳細には、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第１閾値より大きい第２制御を実行する。例えば船舶制御装置１１Ｃは、第２制御として、船舶１１を略直進させる制御を実行する。
その結果、図３に示す例では、船舶１１のオートリターンを短時間で完了させることができる。また、落水者は、船舶１１の位置と通信装置１２の位置をと結ぶ直線上の障害物の有無を確認すれば済むため、リターンルートの安全確認を容易に行うことができる。更に、船舶１１が落水者に向かって略直進するため、落水者に安心感を与えることができる。
つまり、図３に示す例では、船舶制御装置１１Ｃが、第１制御、第２制御の順で自動操船モードの制御を開始する。

詳細には、図３（Ｂ）に示す例では、船舶制御装置１１Ｃが、第１制御の実行時に、船舶１１の船首方位角と船舶１１における通信装置１２の方位角との角度差に基づく制御（例えば、その角度差をゼロにするフィードバック制御）を実行する。また、船舶制御装置１１Ｃが、第２制御の実行時に、船舶１１の船首方位角と船舶１１における通信装置１２の方位角との角度差に基づく制御（例えば、その角度差をゼロにするフィードバック制御）を実行する。
そのため、図３（Ｂ）に示す例では、潮流や風が強い場合などであっても、船舶１１の船首を落水者に向け続けることができる。

上述したように、図３（Ａ）に示す例では、船舶制御装置１１Ｃが、第１制御として、船舶１１をその場回頭させる制御を実行する。
他の例では、船舶制御装置１１Ｃが、第１制御として、船舶１１をその場回頭させない制御を実行してもよい。この例では、上述した第１制御の実行中（つまり、船舶１１の船首を落水者に向ける制御の実行中）に、船舶１１と通信装置１２との距離も減少する。つまり、船舶制御装置１１Ｃが、第１制御として、船舶１１を小さく旋回させる制御を実行する。
この例においても、船舶１１のオートリターンを短時間で完了させることができる。また、落水者は、船舶１１の位置と通信装置１２の位置をと結ぶルート上の障害物の有無を確認すれば済むため、リターンルートの安全確認を容易に行うことができる。更に、船舶１１が落水者に近づきながら前進するため、落水者に安心感を与えることができる。

図３に示す例とは異なり、落水検知部１１Ｄ１によって船舶１１の乗船者（落水者）の落水が検知された時に、船舶１１の船首が落水者に向いている場合もある。

図４は第１実施形態の船舶制御装置１１Ｃによって実行される自動操船モードの制御の他の例を説明するための図である。
図４に示す例では、落水検知部１１Ｄ１によって船舶１１の乗船者（落水者）の落水が検知された時に、船舶１１の船首が落水者に向いている。
詳細には、落水検知部１１Ｄ１によって船舶１１の乗船者（落水者）の落水が検知された時に、船舶１１の船首方位角（図４の上向きに対して時計回りの約１７０°）と船舶１１における通信装置１２の方位角（図４の上向きに対して時計回りの約１７０°）との角度差（約０°（＝１７０°－１７０°））が、第２閾値以下になる。
図４に示す例では、船舶制御装置１１Ｃが、第１制御を実行することなく、第２制御によって自動操船モードの制御を開始する。つまり、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離を減少させる第２制御を実行することによって、自動操船モードの制御を開始する。
詳細には、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第１閾値より大きい第２制御を実行する。例えば船舶制御装置１１Ｃは、第２制御として、船舶１１を略直進させる制御を実行する。
その結果、図４に示す例では、船舶１１のオートリターンを短時間で完了させることができる。また、落水者は、船舶１１の位置と通信装置１２の位置をと結ぶ直線上の障害物の有無を確認すれば済むため、リターンルートの安全確認を容易に行うことができる。更に、船舶１１が落水者に向かって略直進するため、落水者に安心感を与えることができる。

詳細には、図４に示す例では、船舶制御装置１１Ｃが、第２制御の実行時に、船舶１１の船首方位角と船舶１１における通信装置１２の方位角との角度差に基づく制御（例えば、その角度差をゼロにするフィードバック制御）を実行する。
そのため、図４に示す例では、落水検知部１１Ｄ１によって船舶１１の乗船者（落水者）の落水が検知された時に、上述した角度差がゼロではない場合であっても、船舶１１の船首を落水者に向けて、船舶１１を落水者に近づけることができる。

すなわち、第１実施形態の自動操船システム１では、船舶制御装置１１Ｃは、自動操船モードにおいて、船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第１閾値以下である（つまり、船舶１１が通信装置１２に近づく前進速度が小さいか、あるいは、ゼロである）第１制御と、船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第１閾値より大きい（つまり、船舶１１が通信装置１２に近づく前進速度が大きい）第２制御とを実行可能である。

詳細には、図３（Ｂ）に示す例では、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離が所定の閾値（第３閾値）以下になったときに、船舶１１の前進速度を例えばゼロまで減少させる第３制御を実行する。
つまり、図３（Ｂ）に示す例では、船舶制御装置１１Ｃは、自動操船モードにおいて、船舶１１と通信装置１２との距離が第３閾値より大きい場合に、第２制御を実行し、船舶１１と通信装置１２との距離が第３閾値以下の場合に、上述した船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第２制御の実行時よりも小さい第３制御（例えば船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度をゼロにする制御）を実行する。

同様に、図４に示す例においても、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離が第３閾値以下になったときに、船舶１１の前進速度を例えばゼロまで減少させる第３制御を実行する。

図５は第１実施形態の自動操船システム１において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
図５に示す例では、ステップＳ１０１において、船舶１１の例えば船舶制御装置１１Ｃは、落水検知部１１Ｄ１が船舶１１の乗船者の落水を検知したか否かを判定する。落水検知部１１Ｄ１が船舶１１の乗船者の落水を検知していない場合には、ステップＳ１０２に進む。一方、落水検知部１１Ｄ１が船舶１１の乗船者の落水を検知した場合には、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０２では、船舶制御装置１１Ｃが、手動操船モードの制御を実行する。
ステップＳ１０３では、船舶制御装置１１Ｃが、自動操船モードの制御を実行する。

図６は図５のステップＳ１０３において実行される処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
図６に示す例では、ステップＳ１１において、例えば船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離が第３閾値以下であるか否かを判定する。船舶１１と通信装置１２との距離が第３閾値より大きい場合には、ステップＳ１２に進む。一方、船舶１１と通信装置１２との距離が第３閾値以下の場合には、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１２において、例えば船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１の船首方位角と船舶１１における通信装置１２の方位角との角度差が第２閾値より大きいか否かを判定する。船舶１１の船首方位角と船舶１１における通信装置１２の方位角との角度差が第２閾値より大きい場合には、ステップＳ１３に進む。一方、船舶１１の船首方位角と船舶１１における通信装置１２の方位角との角度差が第２閾値以下の場合には、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１３において、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御を実行し、次いで、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１４において、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第１閾値より大きい第２制御を実行し、次いで、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１５において、船舶制御装置１１Ｃは、船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度が第２制御の実行時よりも小さい第３制御（例えば船舶１１と通信装置１２との距離の減少速度をゼロにする制御）を実行し、次いで、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、例えば船舶制御装置１１Ｃが自動操船モードの制御を継続するか否かを判定する。自動操船モードの制御を継続する場合には、ステップＳ１１に戻る。一方、自動操船モードの制御を継続しない場合には、図６に示すルーチンを終了する。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の自動操船システム、船舶制御装置、船舶制御方法およびプログラムの第２実施形態について説明する。
第２実施形態の自動操船システム１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の自動操船システム１と同様に構成されている。従って、第２実施形態の自動操船システム１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の自動操船システム１と同様の効果を奏することができる。

上述したように、第１実施形態の自動操船システム１では、船舶１１の落水検知部１１Ｄ１が、例えば特許第４２０５２６１号公報の段落０００２に記載されたランヤードコードおよびスイッチと同様に構成され、ランヤードコードの他端がスイッチから外れた場合に、船舶１１の乗船者（例えば操船者、操船者以外の乗船者など）の落水を検知する。
一方、第２実施形態の自動操船システム１では、落水検知部１１Ｄ１が、船舶位置検出部１１Ｅによって検出された船舶１１の位置と、通信装置１２の通信装置位置検出部１２Ａによって検出された通信装置１２の位置との距離に基づいて、船舶１１の乗船者の落水を検知する。詳細には、落水検知部１１Ｄ１は、船舶１１の位置と通信装置１２の位置との距離が所定の閾値より大きくなった場合に、船舶１１の乗船者が落水したと推定する。その結果、トリガー発生部１１Ｄがトリガーを発生し、船舶制御装置１１Ｃが、手動操船モードから自動操船モードに切り替わり、更に、通信装置１２の入力部１２Ｃが自動操船開始要求を受け付けた場合に、船舶制御装置１１Ｃが、船舶１１と通信装置１２との距離と船舶１１の船首方位とに基づいてアクチュエータ１１Ａを作動させる。つまり、船舶制御装置１１Ｃが、自動操船モードの制御を開始する。

＜第３実施形態＞
以下、本発明の自動操船システム、船舶制御装置、船舶制御方法およびプログラムの第３実施形態について説明する。
第３実施形態の自動操船システム１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の自動操船システム１と同様に構成されている。従って、第３実施形態の自動操船システム１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の自動操船システム１と同様の効果を奏することができる。

上述したように、第１実施形態の船舶１１は、例えば特許第５１９６６４９号公報の図１に記載されたパーソナルウォータークラフト（ＰＷＣ、水上オートバイ）が有する機能と同様の機能を有するＰＷＣである。
一方、第３実施形態の船舶１１は、例えば特許第６１９８１９２号公報の図１に記載された船舶が有する機能と同様の機能を有する船舶である。
第３実施形態の船舶１１のアクチュエータ１１Ａは、船舶１１の推進力を発生する機能と船舶１１に回頭モーメントを発生させる機能とを有する。アクチュエータ１１Ａには、例えば特許第６１９８１９２号公報の図１に記載された船外機、エンジン、アクチュエータ、シフト機構などが含まれる。
第３実施形態の船舶１１の操作部１１Ｂは、アクチュエータ１１Ａを作動させる操船者の入力操作を受け付ける。操作部１１Ｂは、例えば特許第６１９８１９２号公報の図１に記載された操舵輪、リモートコントロール装置、操作レバーなどと同様に構成されている。第３実施形態の船舶１１の操作部１１Ｂに、例えばジョイスティックなどが含まれていてもよい。

＜第４実施形態＞
以下、本発明の自動操船システム、船舶制御装置、船舶制御方法およびプログラムの第４実施形態について説明する。
第４実施形態の自動操船システム１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の自動操船システム１と同様に構成されている。従って、第４実施形態の自動操船システム１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の自動操船システム１と同様の効果を奏することができる。

図７は第４実施形態の船舶制御装置１１Ｃが適用された自動操船システム１の一例を概略的に示す図である。
図７に示す例では、自動操船システム１が、船舶１１と、通信装置１２とを備えている。
第４実施形態の船舶１１は、例えば特許第５１９６６４９号公報の図１に記載されたＰＷＣが有する機能と同様の機能を有するＰＷＣである。船舶１１は、第１実施形態のアクチュエータ１１Ａと同様に構成されたアクチュエータ１１Ａと、第１実施形態の操作部１１Ｂと同様に構成された操作部１１Ｂと、船舶制御装置１１Ｃと、トリガー発生部１１Ｄと、第１実施形態の船舶位置検出部１１Ｅと同様に構成された船舶位置検出部１１Ｅと、第１実施形態の船首方位検出部１１Ｆと同様に構成された船首方位検出部１１Ｆと、第１実施形態の通信部１１Ｇと同様に構成された通信部１１Ｇとを備えている。

トリガー発生部１１Ｄは、船舶制御装置１１Ｃを手動操船モードから自動操船モードに切り替えるためのトリガーを発生する。トリガー発生部１１Ｄは自動操船開始指示部１１Ｄ２と入力部１１Ｄ３とを備えている。
入力部１１Ｄ３は、例えば船舶１１の操船者による自動操船開始要求（例えば、通信装置１２を携帯して船舶１１から下船しようとしている操船者による自動操船開始要求）を受け付ける。
自動操船開始指示部１１Ｄ２は、入力部１１Ｄ３が自動操船開始要求を受け付けた場合、あるいは、通信装置１２の入力部１２Ｃが自動操船開始要求を受け付けた場合に、自動操船開始指示を出力する。自動操船開始指示部１１Ｄ２が自動操船開始指示を出力すると、船舶制御装置１１Ｃは、操作部１１Ｂが入力操作を受け付ける必要なくアクチュエータ１１Ａを作動させる制御（自動操船モードの制御）を開始する。船舶制御装置１１Ｃは、自動操船モードにおいて、船舶１１と通信装置１２（詳細には、船舶１１から下船した操船者によって携帯されている通信装置１２）との距離と、船舶１１の船首方位とに基づいて、アクチュエータ１１Ａを制御する。
第４実施形態の船舶制御装置１１Ｃは、第１実施形態の船舶制御装置１１Ｃと同様に、操作部１１Ｂが受け付けた操船者の入力操作に基づいてアクチュエータ１１Ａを作動させる手動操船モードと、操作部１１Ｂが入力操作を受け付ける必要なく、船舶１１と通信装置１２との距離と船舶１１の船首方位とに基づいてアクチュエータ１１Ａを作動させる自動操船モードとを有する。

図７に示す例では、通信装置１２が、例えば船舶１１の操船者によって携帯される。通信装置１２は、第１実施形態の通信装置位置検出部１２Ａと同様に構成された通信装置位置検出部１２Ａと、第１実施形態の通信部１２Ｂと同様に構成された通信部１２Ｂと、入力部１２Ｃとを備えている。
入力部１２Ｃは、例えば船舶１１の操船者による自動操船開始要求（例えば、通信装置１２を携帯して船舶１１から下船した操船者による自動操船開始要求、つまり、陸上の操船者からの自動操船開始要求）を受け付ける。
通信部１２Ｂは、通信装置位置検出部１２Ａによって検出された通信装置１２の位置を示す情報を船舶１１に送信する。通信装置位置検出部１２Ａによって検出された通信装置１２の位置は、船舶制御装置１１Ｃの自動操船モードの制御に用いられる。
また、通信部１２Ｂは、入力部１２Ｃが受け付けた自動操船開始要求を船舶１１に送信する。上述したように、船舶１１の自動操船開始指示部１１Ｄ２は、通信装置１２から送信された自動操船開始要求に基づいて自動操船開始指示を出力する。

図８は第４実施形態の自動操船システム１において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
図８に示す例では、ステップＳ２０１において、船舶１１の例えば船舶制御装置１１Ｃは、自動操船開始指示部１１Ｄ２が自動操船開始指示を出力したか否か（つまり、例えば下船しようとしている操船者、または、下船した操船者による自動操船開始要求があったか否か）を判定する。自動操船開始指示部１１Ｄ２が自動操船開始指示を出力していない（つまり、例えば操船者による自動操船開始要求がない）場合には、ステップＳ２０２に進む。一方、自動操船開始指示部１１Ｄ２が自動操船開始指示を出力した（つまり、例えば操船者による自動操船開始要求があった）場合には、ステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０２では、船舶制御装置１１Ｃが、手動操船モードの制御を実行する。
ステップＳ２０３では、船舶制御装置１１Ｃが、自動操船モードの制御を実行する。詳細には、ステップＳ２０３では、船舶１１から離れた位置の操船者に向かって船舶が自動操船で移動させられる。

第４実施形態の自動操船システム１では、自動操船開始指示部１１Ｄ２が自動操船開始指示を出力した時の船舶１１の船首方位角と船舶１１における通信装置１２の方位角との角度差が第２閾値より大きい場合に、船舶制御装置１１Ｃは、図３に示す例と同様に、第１制御、第２制御の順で自動操船モードの制御を開始する。
また、第４実施形態の自動操船システム１では、自動操船開始指示部１１Ｄ２が自動操船開始指示を出力した時の船舶１１の船首方位角と船舶１１における通信装置１２の方位角との角度差が第２閾値以下の場合に、船舶制御装置１１Ｃは、図４に示す例と同様に、第１制御を実行することなく、第２制御によって自動操船モードの制御を開始する。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。上述した各実施形態および各例に記載の構成を組み合わせてもよい。

なお、上述した実施形態における自動操船システム１が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

１…自動操船システム、１１…船舶、１１Ａ…アクチュエータ、１１Ｂ…操作部、１１Ｃ…船舶制御装置、１１Ｄ…トリガー発生部、１１Ｄ１…落水検知部、１１Ｄ２…自動操船開始指示部、１１Ｄ３…入力部、１１Ｅ…船舶位置検出部、１１Ｆ…船首方位検出部、１１Ｇ…通信部、１２…通信装置、１２Ａ…通信装置位置検出部、１２Ｂ…通信部、１２Ｃ…入力部

Claims (13)

1. 船舶と通信装置とを備える自動操船システムであって、
   前記船舶は、
   前記船舶の推進力を発生する機能と前記船舶に回頭モーメントを発生させる機能とを有するアクチュエータと、
   前記アクチュエータを作動させる入力操作を受け付ける操作部と、
   少なくとも前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる船舶制御装置とを備え、
   前記船舶制御装置は、
   前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる手動操船モードと、
   前記操作部が入力操作を受け付ける必要なく、前記船舶と前記通信装置との距離と前記船舶の船首方位とに基づいて前記アクチュエータを作動させる自動操船モードとを有し、 前記船舶制御装置は、前記自動操船モードにおいて、
   前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御と、
   前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第１閾値より大きい第２制御とを実行可能であり、
   前記船舶制御装置を前記手動操船モードから前記自動操船モードに切り替えるトリガーを発生するトリガー発生部を備え、
   前記トリガー発生部は、前記船舶または前記通信装置が受け付けた自動操船開始要求に基づいて自動操船開始指示を出力する自動操船開始指示部を備え、
   前記自動操船開始指示部が前記自動操船開始指示を出力した場合に、前記船舶制御装置が、前記自動操船モードの制御を開始する、
   自動操船システム。
2. 前記トリガー発生部は、前記船舶の乗船者の落水を検知する落水検知部を備え、
   前記落水検知部が前記船舶の乗船者の落水を検知した場合に、前記船舶制御装置が、前記自動操船モードになる、
   請求項１に記載の自動操船システム。
3. 前記通信装置は、前記自動操船開始要求を受け付ける入力部を備え、
   前記落水検知部が前記船舶の乗船者の落水を検知した後、前記入力部が前記自動操船開始要求を受け付けた場合に、
   前記自動操船開始指示部が前記自動操船開始指示を出力し、前記船舶制御装置が、前記自動操船モードの制御を開始する、
   請求項２に記載の自動操船システム。
4. 前記落水検知部が前記船舶の乗船者の落水を検知すると、前記入力部は、前記自動操船開始要求の受付を待機する、
   請求項３に記載の自動操船システム。
5. 前記落水検知部が前記船舶の乗船者の落水を検知した時に前記船舶の船首方位角と前記船舶における前記通信装置の方位角との角度差が第２閾値より大きい場合に、
   前記船舶制御装置は、前記第１制御、前記第２制御の順で前記自動操船モードの制御を開始し、
   前記落水検知部が前記船舶の乗船者の落水を検知した時に前記角度差が前記第２閾値以下の場合に、
   前記船舶制御装置は、前記第１制御を実行することなく、前記第２制御によって前記自動操船モードの制御を開始する、
   請求項２に記載の自動操船システム。
6. 前記第１制御は、前記船舶をその場回頭させる制御であり、
   前記第２制御は、前記船舶を略直進させる制御である、
   請求項１に記載の自動操船システム。
7. 前記船舶制御装置は、前記自動操船モードにおいて、
   前記船舶と前記通信装置との距離が第３閾値より大きい場合に、前記第２制御を実行し、
   前記船舶と前記通信装置との距離が前記第３閾値以下の場合に、前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第２制御の実行時よりも小さい第３制御を実行する、
   請求項１に記載の自動操船システム。
8. 前記船舶制御装置は、前記第１制御の実行時に、
   前記船舶の船首方位角と前記船舶における前記通信装置の方位角との角度差に基づく制御を実行する、
   請求項１に記載の自動操船システム。
9. 前記船舶制御装置は、前記第２制御の実行時に、
   前記船舶の船首方位角と前記船舶における前記通信装置の方位角との角度差に基づく制御を実行する、
   請求項１に記載の自動操船システム。
10. 前記自動操船開始指示部が前記自動操船開始指示を出力した時に前記船舶の船首方位角と前記船舶における前記通信装置の方位角との角度差が第２閾値より大きい場合に、
    前記船舶制御装置は、前記第１制御、前記第２制御の順で前記自動操船モードの制御を開始し、
    前記自動操船開始指示部が前記自動操船開始指示を出力した時に前記角度差が前記第２閾値以下の場合に、
    前記船舶制御装置は、前記第１制御を実行することなく、前記第２制御によって前記自動操船モードの制御を開始する、
    請求項１に記載の自動操船システム。
11. 船舶の推進力を発生する機能と前記船舶に回頭モーメントを発生させる機能とを有するアクチュエータと、
    前記アクチュエータを作動させる入力操作を受け付ける操作部とを備える前記船舶に備えられる船舶制御装置であって、
    前記船舶制御装置は、少なくとも前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させ、
    前記船舶制御装置は、
    前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる手動操船モードと、
    前記操作部が入力操作を受け付ける必要なく、前記船舶と通信装置との距離と前記船舶の船首方位とに基づいて前記アクチュエータを作動させる自動操船モードとを有し、
    前記船舶制御装置は、前記自動操船モードにおいて、
    前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御と、
    前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第１閾値より大きい第２制御とを実行可能であり、
    前記船舶は、前記船舶制御装置を前記手動操船モードから前記自動操船モードに切り替えるトリガーを発生するトリガー発生部を備え、
    前記トリガー発生部は、前記船舶または前記通信装置が受け付けた自動操船開始要求に基づいて自動操船開始指示を出力する自動操船開始指示部を備え、
    前記自動操船開始指示部が前記自動操船開始指示を出力した場合に、前記船舶制御装置が、前記自動操船モードの制御を開始する、
    船舶制御装置。
12. 船舶の推進力を発生する機能と前記船舶に回頭モーメントを発生させる機能とを有するアクチュエータと、
    前記アクチュエータを作動させる入力操作を受け付ける操作部とを備える前記船舶を制御する船舶制御方法であって、
    少なくとも前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる船舶制御ステップを備え、
    前記船舶制御ステップには、
    前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる手動操船ステップと、
    前記操作部が入力操作を受け付ける必要なく、前記船舶と通信装置との距離と前記船舶の船首方位とに基づいて前記アクチュエータを作動させる自動操船ステップとが含まれ、
    前記自動操船ステップでは、
    前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御と、
    前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第１閾値より大きい第２制御とが実行され得、
    前記船舶は、前記手動操船ステップの実行から前記自動操船ステップの実行に切り替えるトリガーを発生するトリガー発生部を備え、
    前記トリガー発生部は、前記船舶または前記通信装置が受け付けた自動操船開始要求に基づいて自動操船開始指示を出力する自動操船開始指示部を備え、
    前記自動操船開始指示部が前記自動操船開始指示を出力した場合に、前記自動操船ステップにおける制御が開始される、
    船舶制御方法。
13. 船舶の推進力を発生する機能と前記船舶に回頭モーメントを発生させる機能とを有するアクチュエータと、
    前記アクチュエータを作動させる入力操作を受け付ける操作部と、
    トリガーを発生するトリガー発生部とを備える前記船舶に搭載されたコンピュータに、
    少なくとも前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる船舶制御ステップを実行させるためのプログラムであって、
    前記船舶制御ステップには、
    前記操作部が受け付けた入力操作に基づいて前記アクチュエータを作動させる手動操船ステップと、
    前記操作部が入力操作を受け付ける必要なく、前記船舶と通信装置との距離と前記船舶の船首方位とに基づいて前記アクチュエータを作動させる自動操船ステップとが含まれ、
    前記自動操船ステップでは、
    前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が第１閾値以下である第１制御と、
    前記船舶と前記通信装置との距離の減少速度が前記第１閾値より大きい第２制御とが実行され得、
    前記トリガー発生部は、前記手動操船ステップの実行から前記自動操船ステップの実行に切り替えるトリガーを発生し、
    前記トリガー発生部は、前記船舶または前記通信装置が受け付けた自動操船開始要求に基づいて自動操船開始指示を出力する自動操船開始指示部を備え、
    前記自動操船開始指示部が前記自動操船開始指示を出力した場合に、前記自動操船ステップにおける制御が開始される、
    プログラム。

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