JP6646477B2

JP6646477B2 - 小型船舶の接触回避装置

Info

Publication number: JP6646477B2
Application number: JP2016043004A
Authority: JP
Inventors: 崇橋爪; 木全　隆一; 隆一木全
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2036-03-07
Also published as: US20170256170A1; US10049582B2; JP2017161222A

Description

この発明はモーターボートなどの小型船舶の接触回避装置に関する。

モーターボートなどの小型船舶において、同種の電波送受信ユニットを備えたボートを有する者同士で誘い合わせて夜釣りにでかけるときなど、複数の小型船舶が海面上を相互に離れて航行する場合、夜間は視界が不良であることから、僚船の接近に気付かず、接触を招くことがある。この恐れは天候の悪化による降雨や霧の発生が生じたりすると、増加する。

その意図から、特許文献１記載の技術において船舶などから同一出力の微弱の電波信号をランダムに発信し、航行する他の船舶がその電波信号を受信してその強弱から当該船舶との距離を検出し、検出された距離が所定距離以内に入った場合、警報を発することが提案されている。

特開平８−１８９９６６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所定距離内に入った他の船舶との接触を回避するように構成しているが、他の船舶の位置（方位）を検出していないことから、接触を確実に回避し難い不都合があった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、同種の電波送受信ユニットを備えた小型船舶同士の接触を確実に回避するようにした小型船舶の接触回避装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、少なくとも２隻の小型船舶Ａ，Ｂの間で前記船舶Ｂとの接触を回避する前記船舶Ａの接触回避装置において、前記船舶Ａに相互に離間して配置され、前記船舶Ａの周囲に向けて同一の周波数からなる電波をそれぞれ送信すると共に、前記船舶Ｂから送信される前記電波をそれぞれ受信する同種の第１、第２電波送受信ユニットと、前記第１電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離を演算する第１距離演算部と、前記第２電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離を演算する第２距離演算部と、ｘ，ｙ座標平面において前記第１、第２電波送受信ユニットの配置位置をそれぞれ原点とすると共に、前記第１、第２距離演算部で演算された離間距離に相当する値を半径とする第１の円と第２の円からなる２つの円の交点を演算する交点演算部と、前記交点演算部で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点に基づいて前記船舶Ｂの方位と位置を推定する位置推定部と、前記位置推定部で推定された方位と位置に基づいて操船者に前記船舶Ｂとの接触の回避を指示する接触回避指示部とを備える如く構成した。

請求項１にあっては、船舶Ａに相互に離間して配置され、周囲に向けて同一の周波数からなる電波をそれぞれ送信すると共に、船舶Ｂから送信される電波をそれぞれ受信する同種の第１、第２電波送受信ユニットと、第１、第２電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離をそれぞれ演算する第１、第２距離演算部と、ｘ，ｙ座標平面において第１、第２電波送受信ユニットの配置位置をそれぞれ原点とすると共に、演算された離間距離に相当する値を半径とする第１の円と第２の円からなる２つの円の交点を演算する交点演算部と、演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点に基づいて船舶Ｂの方位と位置を推定する位置推定部と、推定された方位と位置に基づいて操船者に船舶Ｂとの接触の回避を指示する接触回避指示部とを備える如く構成したので、船舶Ａに対する船舶Ｂの方位と位置を推定し、それに基づいて接触の回避を指示することで、小型船舶同士の接触を確実に回避することができる。

この発明の第１実施形態に係る小型船舶の接触回避装置における小型船舶（小型船舶Ａ）を全体的に示す概略図である。図１の小型船舶Ａに搭載される船外機の（部分断面）拡大側面図である。図２に示す船外機の要部説明図である。図２の船外機に配置される電波送受信ユニットの構成を示すブロック図である。図１の小型船舶Ａを含む小型船舶Ａ，Ｂを模式的に示す説明図である。図１の接触回避装置のＥＣＵ（電子制御ユニット）の構成を機能的に示すブロック図である。図６のＥＣＵの接触回避動作を示す説明図である。図７の接触回避動作での送信電波の減衰度合いを示す特性の説明図である。この発明の第２実施形態に係る小型船舶の接触回避装置のＥＣＵの構成を機能的に示す、図６と同様のブロック図である。図９のＥＣＵの接触回避動作を示す説明図である。

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接触回避装置を実施するための形態について説明する。

（第１実施形態）

図１はこの発明の第１実施形態に係る小型船舶の接触回避装置における小型船舶（小型船舶Ａ）を全体的に示す概略図、図２は図１の小型船舶Ａに搭載される船外機の（部分断面）拡大側面図、図３はその船外機の要部説明図、図４は図２の船外機に配置される電波送受信ユニットの構成を示すブロック図、図５は図１に示す小型船舶Ａを含む小型船舶Ａ，Ｂを模式的に示す説明図である。

図１において符号１はいわゆるモーターボートと呼ばれる小型船舶を示す。尚、この明細書で「小型船舶」は具体的には総トン数２０トン未満の船舶を意味する。小型船舶（以下「船舶」と略称）１は２基の船外機１０を船体（艇体）１２の船尾１２ａに搭載してなる、いわゆる２基掛けの船舶を示す。以下、進行方向左側（左舷側）の船外機を「第１船外機１０Ａ」と添え字Ａで、進行方向右側（右舷側）の船外機を「第２船外機１０Ｂ」と添え字Ｂを付して示す。尚、第１船外機１０Ａと第２船外機１０Ｂは同一構造の船外機であるため、以下、添え字Ａ，Ｂの付記を省略し、船外機１０として説明する。

船外機１０は、図１と図２に示すように、スイベルケース１４とチルティングシャフト１６によってスターンブラケット１８を介して船体１２の船尾１２ａに取り付けられる。

船外機１０はマウントフレーム２０とスイベルシャフト２２を備え、スイベルシャフト２２がスイベルケース１４の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容されることで、船外機１０は船体１２に対して鉛直軸回りに回転自在に構成される。マウントフレーム２０は、その上端と下端が船外機１０の本体を構成するフレーム（図示せず）に固定される。

スイベルケース１４の付近には、スイベルシャフト２２を駆動する操舵用電動モータ２４と、船外機１０の船体１２に対するチルト角およびトリム角を調節するパワーチルトトリムユニット２６が配置される。操舵用電動モータ２４の出力軸は減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０の上端に接続される。即ち、操舵用電動モータ２４の回転出力が減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０に伝達され、よって船外機１０はスイベルシャフト２２を操舵軸として左右に鉛直軸回りに操舵自在に構成される。

パワーチルトトリムユニット２６はチルト角調整用の油圧シリンダ２６ａとトリム角（船体１２に対する船外機１０の前後方向の水平軸（ピッチ軸）回りの回転角）調整用の油圧シリンダ２６ｂを一体的に備え、油圧シリンダ２６ａ，２６ｂに作動油を供給（あるいはそれから排出）して伸縮させることで、スイベルケース１４がチルティングシャフト１６を回転軸として鉛直軸に直交する水平軸（ピッチ軸）回りに回転させられ、よって船外機１０はチルトアップ・ダウンあるいはトリムアップ・ダウン自在なように構成される。

船外機１０の上部には、エンジン（内燃機関）３０が搭載される。エンジン３０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３０は水面上に位置し、エンジンカバー３２によって覆われる。

エンジン３０の吸気管３４には、スロットルボディ３６が接続される。スロットルボディ３６はその内部にスロットルバルブ３８を備えると共に、スロットルバルブ３８を開閉するスロットル用電動モータ４０が一体的に取り付けられる。

スロットル用電動モータ４０の出力軸はスロットルボディ３６に隣接して配置された減速ギヤ機構（図示せず）を介してスロットルバルブ３８に接続され、スロットル用電動モータ４０を動作させることでスロットルバルブ３８が開閉され、エンジン３０の吸気量が調量されてエンジン回転数が調節される。

船外機１０は、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（バーチカルシャフト）４２と、エンジン３０とドライブシャフト４２の間に介挿されるトルクコンバータ４４と、ドライブシャフト４２に取り付けられて作動油を吐出する油圧ポンプ４６と、作動油を貯留するリザーバ５０を備える。

油圧ポンプ４６はエンジン３０で駆動され、リザーバ５０から作動油を汲み上げ、エンジン３０の潤滑部と、パワーチルトトリムユニット２６の油圧シリンダ２６ａ，２６ｂと、トルクコンバータ４４のロックアップ機構４４ａなどに作動油を供給する。

ドライブシャフト４２の上端にはエンジン３０のクランクシャフト５２がトルクコンバータ４４を介して接続される一方、下端にはシフト機構５４を介して水平軸回りに回転自在に支持されたプロペラシャフト５６が接続される。プロペラシャフト５６は、パワーチルトトリムユニット２６の初期状態において、その軸線５６ａが船体１２の進行方向に対して略平行となるように配置される。プロペラシャフト５６の一端にはプロペラ６０が取り付けられる。

シフト機構５４は、ドライブシャフト４２に接続されて回転させられる前進ベベルギヤ５４ａと後進ベベルギヤ５４ｂ、プロペラシャフト５６を前進ベベルギヤ５４ａと後進ベベルギヤ５４ｂのいずれかに係合自在とするクラッチ５４ｃなどからなる。

エンジンカバー３２の内部にはシフト機構５４を駆動するシフト用電動モータ６２が配置され、その出力軸は、減速ギヤ機構（図示せず）を介してシフト機構５４のシフトロッド５４ｄの上端に接続自在とされる。シフト用電動モータ６２を駆動することにより、シフトロッド５４ｄとシフトスライダ５４ｅが適宜に変位させられ、それによってクラッチ５４ｃを動作させてシフトポジションがフォワード、リバースおよびニュートラルの間で切り替えられる。

シフトポジションがフォワードあるいはリバースのとき、ドライブシャフト４２の回転はシフト機構５４を介してプロペラシャフト５６に伝達され、よってプロペラ６０は回転させられ、船体１２を前進あるいは後進させる方向の推力を生じる。尚、船外機１０はエンジン３０に取り付けられたバッテリなどの電源部（図示せず）を備え、各電動モータ２４，４０，６２などに動作電源が供給される。

ここで、センサ関係について図３を参照して説明すると、図２のスロットルバルブ３８の付近にはスロットル開度センサ６６が配置され、スロットルバルブ３８の開度（スロットル開度）を示す出力を生じる。図２のシフトロッド５４ｄの付近にはシフト位置センサ６８が配置されてシフトポジション（ニュートラル、フォワードおよびリバース）に応じた信号を示す出力すると共に、ニュートラルスイッチ７０も配置されてシフトポジションがニュートラルであるときにオン信号を、フォワードあるいはリバースであるときにオフ信号を出力する。

図２のエンジン３０のクランクシャフト５２の付近にはクランク角センサ７４が取り付けられて所定のクランク角度ごとにエンジン回転数に応じたパルス信号を出力すると共に、ドライブシャフト４２の付近にはドライブシャフト回転数センサ７６が取り付けられ、ドライブシャフト４２の回転数に応じた信号を出力する。スイベルケース１４の付近にはトリム角センサ（回転角センサ）７８が配置され、船外機１０のトリム角に応じた出力を生じる。

また、船外機１０の適宜位置にはＧＰＳ（Global Positioning System）受信器８０が配置されて衛星からの送信される船舶１の位置を示すＧＰＳ信号を受信すると共に、方位センサ８２が配置されて船舶１の方位を示す出力を生じる。

上記した各センサやスイッチの出力は、船外機１０に搭載された電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）８４に入力される。ＥＣＵ８４はＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロ・コンピュータからなり、船外機１０のエンジンカバー３２の内部に配置（搭載）される。ＥＣＵ８４はＧＰＳ受信機８０の受信信号と方位センサ８２の出力に基づき、船舶１の現在位置と、航行速度と、方位とを検出する

図１に示す如く、船体１２の操縦席９０の付近には、操船者によって回転操作自在なステアリングホイール９２が配置される。ステアリングホイール９２のシャフト（図示せず）には操舵角センサ９４が取り付けられ、操船者によって入力されたステアリングホイール９２の操舵角に応じた信号を出力する。

操縦席９０のダッシュボード９６には、操船者の操作自在に配置されるシフト・スロットルレバー９８が設けられる。シフト・スロットルレバー９８は、初期位置から前後方向に揺動操作自在とされ、操船者からのシフトチェンジ指示とエンジン回転数の調節指示を入力する。シフト・スロットルレバー９８の付近にはレバー位置センサ１００が取り付けられ、操船者によって操作されたシフト・スロットルレバー９８の位置に応じた信号を出力する。

操縦席９０付近には操船者に手動操作自在に設けられると共に、船外機１０のチルト角およびトリム角の調整指示を入力するパワーチルトトリムスイッチ１０２が配置され、操船者によって入力された船外機１０のチルトアップ・ダウンおよびトリムアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。

さらに操縦席９０付近のダッシュボード９６には航行速度などを表示する計器類とコンパスなどの航海用機器１０４が配置されると共に、ディスプレイ１０６が配置される。ディスプレイ１０６は、船舶１の左右方向（水平方向）をｘ軸（ピッチ軸）、進行方向をｙ軸（ロール軸）とするｘ，ｙ座標平面を示すスクリーンを備えると共に、そこにＧＰＳ受信機８０と方位センサ８２から得られた船舶１の位置と方位などが示される。

これら操舵角センサ９４、レバー位置センサ１００およびパワーチルトトリムスイッチ１０２の出力もＥＣＵ８４に入力される。ＥＣＵ８４は、上記したセンサやスイッチの出力に基づいて各電動モータの動作を制御し、パワーチルトトリムユニット２６を作動させてトリム角を調整する。

さらに、図１と図３に示す如く、船外機１０のＥＣＵ８４の付近には所定の周波数（例えば２．４ＧＨｚ）からなる電波（電磁波）を送受信可能な電波送受信ユニット１１０が設けられる。電波送受信ユニット１１０の出力もＥＣＵ８４に入力される。

図４に示す如く、電波送受信ユニット１１０は、送信電波を生成する送信モジュール１１０ａと、送信モジュール１１０ａに接続され、生成された電波を船外機１０の全方位に送信する送信アンテナ１１０ｂと、船舶２（船舶Ｂ）から送信された電波を受信する受信アンテナ１１０ｃと、受信アンテナ１１０ｃで受信された電波を処理する受信モジュール１１０ｄと、送信モジュール１１０ａと受信モジュール１１０ｄの動作を制御する送受信ＥＣＵ（電子制御ユニット）１１０ｅからなる。

送受信ＥＣＵ１１０ｅは、送信モジュール１１０ａと受信モジュール１１０ｄを一方が処理する間は他方を休止させるように動作を制御し、自船の識別用のＩＤが付された所定の周波数の電波を送受信する。尚、送受信する電波に船舶１についての情報（航行速度、重量、電波強度など）を含めても良い。また、電波送受信ユニット１１０を船外機１０に配置したが、図１に想像線で示す如く、電波送受信ユニット１１０は船体１２の両舷あるいは船尾１２ａなどに配置しても良い。

上記した船外機１０の説明は第１船外機１０Ａについてのものであるが、第２船外機１０Ｂについても妥当する。以下、第１船外機１０Ａに配置されるＥＣＵ８４を第１ＥＣＵ８４Ａ、第１電波送受信ユニット１１０Ａとし、第２船外機１０Ｂに配置されるＥＣＵ８４を第２ＥＣＵ８４Ｂ、第２電波送受信ユニット１１０Ｂとする。第１ＥＣＵ８４Ａと第２ＥＣＵ８４Ｂは有線（図示せず）で接続され、相互に通信自在に構成される。

尚、この実施形態に係る小型船舶の接触回避装置は、同種の電波送受信ユニットを備えた船舶を有する者同士で誘い合わせて夜釣りにでかけるときなど、同種の電波送受信ユニットを備えた複数の船舶Ａ，Ｂが海面上を相互に離れて航行する場合を前提とする。

より具体的には、同種の第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂを備えた少なくとも２隻の船舶において、図５に示す如く、船舶１（Ａ）の船舶２（Ｂ）との接触を回避するための装置に関する。船舶２も第１、第２船外機１０Ａ，１０Ｂと同様の第１、第２船外機１０Ａ、１０Ｂとを備える場合を例にとるが、これは必須ではなく、船舶２は船舶１の電波送受信ユニット１１０と同種の電波送受信ユニットを有していれば足りる。このようにこの発明は、同一の周波数からなる電波（電磁波）を送受信可能な同種の電波送受信ユニットを共に備えた少なくとも２隻の小型船舶の間の接触を回避する装置に関する。

図６は第１実施形態に係る接触回避装置の第１ＥＣＵ８４Ａと第２ＥＣＵ８４Ｂの構成を機能的に示すブロック図、図７はその第１ＥＣＵ８４Ａと第２ＥＣＵ８４Ｂの接触回避動作を示す説明図である。この接触回避装置は具体的には、第１ＥＣＵ８４Ａと第２ＥＣＵ８４Ｂの協調動作によって実行される。

以下説明すると、この実施形態に係る接触回避装置において第１船外機１０Ａの第１ＥＣＵ８４Ａは、第１電波送受信ユニット１１０Ａで受信された船舶２からの送信電波の減衰度合いに基づいて船舶２との離間距離を演算する第１距離演算部（演算手段）８４Ａａを備え、第２船外機１０ＢのＥＣＵ８４Ｂは、第２電波送受信ユニット１１０Ｂで受信された船舶２からの送信電波の減衰度合いに基づいて船舶２との離間距離を演算する第２距離演算部（演算手段）８４Ｂａを備える。

また、接触回避装置において、第１船外機１０Ａの第１ＥＣＵ８４Ａ（あるいは第２船外機１０Ｂの第２ＥＣＵ８４Ｂ）は、ｘ，ｙ座標平面において第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂの配置位置をそれぞれ原点とすると共に、第１、第２距離演算部８４Ａａ，８４Ｂａで演算された離間距離に相当する値を半径とする第１の円と第２の円からなる２つの円の交点を演算する交点演算部（演算手段）８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）と、交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点に基づいて船舶２の方位と位置を推定する位置推定部（推定手段）８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）と、位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）で推定された方位と位置に基づいて操船者に船舶２との接触の回避を指示する接触回避指示部（指示手段）８４Ａｄ（あるいは８４Ｂｄ）とを備える。

ここで、「第１船外機１０Ａの第１ＥＣＵ８４Ａ（あるいは第２船外機１０Ｂの第２ＥＣＵ８４Ｂ）」としたのは、交点演算部８４Ａｂ、位置推定部８４Ａｃ、接触回避指示部８４Ａｄの全部または一部は、第１船外機１０Ａの第１ＥＣＵ８４Ａにのみ設けても良く、あるいは第２船外機１０Ｂの第２ＥＣＵ８４Ｂにのみ設けても良く、あるいは第１船外機１０Ａの第１ＥＣＵ８４Ａと第２船外機１０Ｂの第２ＥＣＵ８４Ｂの双方に設けても良いことを意味する。尚、双方に設ける場合には、両者の出力の平均値を算出するなどして調整するのが望ましい。

以下、図７以降を参照して上記の接触回避装置の動作について詳細に説明する。

上記の接触回避装置にあっては、先ず、第１、第２距離演算部８４Ａａ，８４Ｂａにおいて、第１電波送受信ユニット１１０Ａと第２電波送受信ユニット１１０Ｂで受信された船舶２からの送信電波の減衰度合いに基づいて船舶２との離間距離をそれぞれ演算する。

図８はその送信電波の減衰度合いを示す特性の説明図である。電波送受信ユニット１１０の仕様に基づき、予め実験を通じて図示の特性を求めておき、ＲＯＭなどに格納しておく。ここで、同図の右端に示される式から減衰度合い（自由空間基本伝搬損失）Ｌを求め、求めた減衰度合いＬから図示の特性を検索して距離ｄを算出する。

上記の接触回避装置にあっては、次いで交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）において、ｘ，ｙ座標平面において第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂの配置位置をそれぞれ原点とすると共に、第１、第２距離演算部８４Ａａ，８４Ｂａで演算された離間距離に相当する値を半径とする第１の円ｃ１と第２の円ｃ２からなる２つの円の交点pを演算する。

具体的には、図７に示す如く、ディスプレイ１０６について先に説明したのと同様の、船舶１の左右方向（水平方向）をｘ軸、進行方向をｙ軸とするｘ，ｙ座標平面において第１の円ｃ１と第２の円ｃ２からなる２つの円を求め、その交点ｐを求める。

このとき、交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）は、ｘ，ｙ座標平面において第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂの配置位置を結ぶ線を延長してなる直線ｌａｂよりも船首１２ｂ側の前進方向にこの２つの円の交点ｐを演算する。即ち、第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂの送信アンテナ１１０ｂは全方位に電波を送信するため、交点は船舶１の後方にも生じるが、船舶１は前方への進行を基本とするため、前進方向の交点のみ演算する。

図６の説明に戻ると、上記の接触回避装置にあっては、次いで位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）において、交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点ｐに基づいて船舶２の方位と位置を推定する。即ち、船舶２との離間距離が求まれば、２個以上の検出地点を原点とし、離間距離を半径とする円を複数個求めれば、平面幾何の公理から、船舶２の方位と位置を検出できるからである。

上記の接触回避装置にあっては、次いで接触回避指示部８４Ａｄ（あるいは８４Ｂｄ）において、位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）で推定された方位と位置に基づいて操船者に船舶２との接触の回避を指示する。これは具体的には、ディスプレイ１０６に接触の可能性を表示すると共に、推定された船舶２の方位と位置に基づいて船舶１の転舵、停止、後進などを指示する。

尚、上記の接触回避装置にあっては、このとき、位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）に速度・移動方向推定部（推定手段）８４Ａｅ（あるいは８４Ｂｅ）を備えると共に、そこにおいて交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点ｐの時間的な変化に基づいて船舶２の航行速度と移動方向を推定すると共に、接触回避指示部８４Ａｄ（あるいは８４Ｂｄ）において、速度・移動方向推定部８４Ａｅ（あるいは８４Ｂｅ）で推定された航行速度と移動方向に基づいて操船者に船舶２との接触の回避を指示するようにすることも可能である。

第１実施形態に係る小型船舶の接触回避装置は上記のように構成したので、船舶１に対する船舶２の方位と位置を推定し、それに基づいて接触の回避を指示することで、船舶１，２同士の接触を確実に回避することができる。

その場合、演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点の時間的な変化に基づいて船舶２の航行速度と移動方向を推定すると共に、推定された航行速度と移動方向に基づいて操船者に船舶２との接触の回避を指示することも可能であり、そうすれば船舶１，２同士の接触を一層確実に回避することができる。

また、ｘ，ｙ座標平面において第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂの配置位置を結ぶ線を延長してなる直線ｌａよりも船首１２ｂ側の航行方向に２つの円の交点を演算するように構成したので、演算を簡略にすることができる。

（第２実施形態）

図９はこの発明の第２実施形態に係る小型船舶の接触回避装置の動作を示す、第１ＥＣＵ８４Ａと第２ＥＣＵ８４Ｂの構成を機能的に示すブロック図、図１０は図９の第１ＥＣＵ８４Ａと第２ＥＣＵ８４Ｂの接触回避動作を示す説明図である。

第１実施形態と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施形態に係る接触回避装置においては、図１に想像線で示す如く、船体１２の船首１２ｂに第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂと離間して配置され、船舶１の周囲に向けて前記した電波を送信すると共に、船舶２から送信される前記した電波を受信する第３電波送受信ユニット１１０Ｃを備えると共に、その出力も加えて交点を演算するようにした。第２実施形態に係る接触回避装置は、第３電波送受信ユニット１１０Ｃが設けられる点を除くと、図１から図５に示す構成は、第１実施形態のそれと異ならない。

第３電波送受信ユニット１１０Ｃの出力は第１船外機１０Ａの第１ＥＣＵ８４Ａと第２船外機１０Ｂの第２ＥＣＵ８４Ｂのうちの少なくともいずれかに送られる。

図９を参照して説明すると、第２実施形態に係る接触回避装置にあっては、第１実施形態の構成に加え、第３電波送受信ユニット１１０Ｃで受信された船舶２からの送信電波の減衰度合いに基づいて船舶２との離間距離を演算する第３距離演算部（演算手段）８４Ａｆ（あるいは８４Ｂｆ）を備える。第３距離演算部８４Ａｆ（あるいは８４Ｂｆ）は、第３電波送受信ユニット１１０Ｃの出力が送出される側の船外機１０のＥＣＵ８４に設けられる。

第２実施形態に係る接触回避装置にあっては、次いで交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）は、図１０に示す如く、前記交点ｐを、ｘ，ｙ座標平面において第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂの配置位置をそれぞれ原点とすると共に、第１、第２距離演算部８４Ａａ，８４Ｂａで演算された離間距離に相当する値を半径とする第１の円ｃ１と第２の円ｃ２からなる２つの円に加え、第３電波送受信ユニット１１０Ｃの配置位置（船首１２ｂ）を原点とすると共に、第３距離演算部８４Ａｆ（あるいは８４Ｂｆ）で演算された離間距離に相当する値を半径とする第３の円ｃ３との交点から演算する。

この場合、離間距離が第３距離演算部８４Ａｆと８４Ｂｆの双方で演算されるときは、その演算値の平均値などを使用して第３の円ｃ３を求める。

図１０から明らかな如く、円が３個に増えると、交点ｐは１個に限定されるので、交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）は、ｘ，ｙ座標平面において第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂの配置位置を結ぶ線を延長してなる直線ｌａｂ（図７）よりも船首１２ｂ側の前進方向において交点ｐを演算することは不要となる。

尚、第２実施形態に係る接触回避装置にあっても、次いで位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）において交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点ｐに基づいて船舶２の方位と位置を推定し、次いで接触回避指示部８４Ａｄ
（あるいは８４Ｂｄ）において位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）で推定された方位と位置に基づいて操船者に船舶２との接触の回避を指示することは第１実施形態の場合と同様である。

さらに、このとき、位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）に速度・移動方向推定部８４Ａｅ（あるいは８４Ｂｅ）において交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点の時間的な変化に基づいて船舶２の航行速度と移動方向を推定すると共に、接触回避指示部８４Ａｄ（あるいは８４Ｂｄ）において速度・移動方向推定部８４Ａｅ（あるいは８４Ｂｅ）で推定された航行速度と移動方向に基づいて操船者に船舶２との接触の回避を指示するようにすることも可能である。

第２実施形態に係る小型船舶の接触回避装置は上記のように構成したので、船舶１に対する船舶２の方位と位置を一層精度良く推定することができ、それに基づいて接触の回避を指示することで、船舶１，２同士の接触を一層確実に回避することができる。

上記した如く、この発明の第１、第２実施形態にあっては、少なくとも２隻の小型船舶Ａ（１），Ｂ（２）の間で前記船舶Ｂとの接触を回避する前記船舶Ａの接触回避装置において、前記船舶Ａに相互に離間して配置され、前記船舶Ａの周囲に向けて同一の周波数からなる電波をそれぞれ送信すると共に、前記船舶Ｂから送信される前記電波をそれぞれ受信する同種の第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂと、前記第１電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離を演算する第１距離演算部８４Ａａと、前記第２電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離を演算する第２距離演算部８４Ｂａと、ｘ，ｙ座標平面において前記第１、第２電波送受信ユニットの配置位置をそれぞれ原点とすると共に、前記第１、第２距離演算部で演算された離間距離に相当する値を半径とする第１の円と第２の円からなる２つの円の交点ｐを演算する交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）と、前記交点演算部で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点に基づいて前記船舶Ｂの方位と位置を推定する位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）と、前記位置推定部で推定された方位と位置に基づいて操船者に前記船舶Ｂとの接触の回避を指示する接触回避指示部８４Ａｄ（あるいは８４Ｂｄ）とを備えるように構成したので、船舶Ａ（１）に対する船舶Ｂ（２）の方位と位置を推定し、それに基づいて接触の回避を指示することで、船舶Ａ（１），Ｂ（２）同士の接触を確実に回避することができる。

また、前記交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）は、前記ｘ，ｙ座標平面において前記第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂの配置位置を結ぶ線を延長してなる直線ｌａｂよりも船首１２ｂ側の航行方向に前記２つの円の交点を演算するように構成したので、上記した効果に加え、演算を簡略にすることができる。

また、第２実施形態にあっては、前記船舶Ａに前記第１、第２電波送受信ユニット１１０Ａ，１１０Ｂに離間して配置され、前記船舶Ａの周囲に向けて前記電波を送信すると共に、前記船舶Ｂから送信される前記電波を受信する前記第１、第２電波送受信ユニットと同種の第３電波送受信ユニット１１０Ｃと、前記第３電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離を演算する第３距離演算部８４Ａｆ（あるいは８４Ｂｆ）とを備え、前記交点演算部８４Ａｂ（あるいは８４Ｂｂ）は、前記交点を、前記ｘ，ｙ座標平面において前記第１の円と第２の円と、前記第３電波送受信ユニットの配置位置を原点とすると共に、前記第３距離演算部で演算された離間距離に相当する値を半径とする第３の円との交点から演算するように構成したので、船舶１に対する船舶２の方位と位置を一層精度良く推定することができ、それに基づいて接触の回避を指示することで、船舶Ａ（１），Ｂ（２）同士の接触を一層確実に回避することができる。

また、前記位置推定部８４Ａｃ（あるいは８４Ｂｃ）は、前記交点演算部で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点の時間的な変化に基づいて前記船舶Ｂの航行速度と移動方向を推定する速度・移動方向推定部８４Ａｅ（あるいは８４Ｂｅ）を備えると共に、前記接触回避指示部８４Ａｄ（あるいは８４Ｂｄ）は、前記速度・移動方向推定部で推定された航行速度と移動方向に基づいて操船者に前記船舶Ｂとの接触の回避を指示するように構成したので、船舶Ａ（１），Ｂ（２）同士の接触を一層確実に回避することができる。

尚、上記において、この発明に係る小型船舶の接触回避装置を同種の電波送受信ユニットを備えた船舶を有する者同士で誘い合わせて夜釣りにでかけるときなど、知人同士の船舶が海面上を相互に離れて航行する場合を例にとって説明したが、この発明はそれに限られるものではなく、要は同種の電波送受信ユニットを備えた船舶同士であれば妥当するものである。

また、上記において「小型船舶」とは、通常、総トン数２０トン未満の船舶を意味するが、この発明に係る接触回避装置は必ずしもその総トン数未満の船舶に限定されるものではない。また、この発明は、図示のような船外機を船尾に取り付けた船外機艇のみならず、１台または複数台のエンジンを船内に搭載した船内機艇にも妥当する。

１（小型）船舶Ａ，２（小型）船舶Ｂ，１０船外機（１０Ａ第１船外機、１０Ｂ第２船外機）、１２船体、１２ａ船尾、１２ｂ船首、２６パワーチルトトリムユニット、３０エンジン（内燃機関）、４２ドライブシャフト、４４トルクコンバータ、６０プロペラ、８０ＧＰＳ受信機、８２方位センサ、８４（８４Ａ，８４Ｂ）ＥＣＵ（電子制御ユニット）、１０６ディスプレイ、１１０電波送受信ユニット（１１０Ａ第１電波送受信ユニット、１１０Ｂ第２電波送受信ユニット、１１０Ｃ第３電波送受信ユニット）

Claims

少なくとも２隻の小型船舶Ａ，Ｂにおいて前記船舶Ｂとの接触を回避する前記船舶Ａの接触回避装置において、前記船舶Ａに相互に離間して配置され、前記船舶Ａの周囲に向けて同一の周波数からなる電波をそれぞれ送信すると共に、前記船舶Ｂから送信される前記電波をそれぞれ受信する同種の第１、第２電波送受信ユニットと、前記第１電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離を演算する第１距離演算部と、前記第２電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離を演算する第２距離演算部と、ｘ，ｙ座標平面において前記第１、第２電波送受信ユニットの配置位置をそれぞれ原点とすると共に、前記第１、第２距離演算部で演算された離間距離に相当する値をそれぞれ半径とする第１の円と第２の円からなる２つの円の交点を演算する交点演算部と、前記交点演算部で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点に基づいて前記船舶Ｂの方位と位置を推定する位置推定部と、前記位置推定部で推定された方位と位置に基づいて操船者に前記船舶Ｂとの接触の回避を指示する接触回避指示部とを備えたことを特徴とする小型船舶の接触回避装置。
前記交点演算部は、前記ｘ，ｙ座標平面において前記第１、第２電波送受信ユニットの配置位置を結ぶ線を延長してなる直線よりも船首側の航行方向に前記２つの円の交点を演算することを特徴とする請求項１記載の小型船舶の接触回避装置。
前記船舶Ａに前記第１、第２電波送受信ユニットに離間して配置され、前記船舶Ａの周囲に向けて前記電波を送信すると共に、前記船舶Ｂから送信される前記電波を受信する前記第１、第２電波送受信ユニットと同種の第３電波送受信ユニットと、前記第３電波送受信ユニットで受信された前記船舶Ｂからの送信電波の減衰度合いに基づいて前記船舶Ｂとの離間距離を演算する第３距離演算部とを備え、前記交点演算部は、前記交点を、前記ｘ，ｙ座標平面において前記第１の円と第２の円と、前記第３電波送受信ユニットの配置位置を原点とすると共に、前記第３距離演算部で演算された離間距離に相当する値を半径とする第３の円との交点から演算することを特徴とする請求項１または２記載の小型船舶の接触回避装置。
前記位置推定部は、前記交点演算部で演算されたｘ，ｙ座標平面上の交点の時間的な変化に基づいて前記船舶Ｂの航行速度と移動方向を推定する速度／移動方向推定部を備えると共に、前記接触回避指示部は、前記速度／移動方向推定部で推定された航行速度と移動方向に基づいて操船者に前記船舶Ｂとの接触の回避を指示することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の小型船舶の接触回避装置。