特開 2023-141033 船舶の位置情報管理システム、サーバおよび船舶の位置情報管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141033

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】船舶の位置情報管理システム、サーバおよび船舶の位置情報管理方法

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/02 20120101AFI20230928BHJP

   B63B 79/40 20200101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/02

B63B79/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022047152

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100149009

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 稔久

(72)【発明者】

【氏名】井上 宏

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友彰

【テーマコード（参考）】

5L049

【Ｆターム（参考）】

5L049CC01

(57)【要約】

【課題】ＧＰＳ位置情報の改竄を抑制することが可能な船舶の位置情報管理システムを提供すること
【解決手段】船舶の位置情報管理システムは、サーバと、船舶と、を備える。船舶は、サーバと通信を行う通信装置と、推進機とを有する。通信装置は、船舶の位置情報を検出する位置検出部を含む。推進機は、エンジンと、通信装置に接続され、エンジンを制御するコントローラと、を含む。コントローラは、エンジンに関するデータを通信装置に出力する。通信装置は、入力されたエンジンに関するデータと、船舶の位置情報とを、サーバに送信する。サーバは、エンジンに関するデータと、船舶の位置情報とを受信し、エンジンに関するデータに基づいて、船舶の位置情報が正しいか否かを判断する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

サーバと、
前記サーバと通信を行う通信装置と、推進機とを有する船舶と、を備え、
前記通信装置は、前記船舶の位置情報を検出する位置検出部を含み、
前記推進機は、エンジンと、前記通信装置に接続され、前記エンジンを制御するコントローラと、を含み、
前記コントローラは、前記エンジンに関するデータを前記通信装置に出力し、
前記通信装置は、入力された前記エンジンに関するデータと、前記船舶の位置情報とを、前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記エンジンに関するデータと、前記船舶の位置情報とを受信し、前記エンジンに関するデータに基づいて、前記船舶の位置情報が正しいか否かを判断する、
船舶の位置情報管理システム。

【請求項2】

前記コントローラは、前記エンジンに関するデータを暗号化して前記通信装置に出力し、
前記通信装置は、前記船舶の位置情報と、暗号化した前記エンジンに関するデータと、を前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記エンジンに関するデータを複合化できた場合に、前記船舶の位置情報を正しいと判断する、
請求項１に記載の船舶の位置情報管理システム。

【請求項3】

前記コントローラは、前記エンジンに固有の情報に関連する暗号化キーを用いて前記エンジンに関するデータを暗号化し、暗号化した前記エンジンに関するデータと、前記エンジンに固有の情報を前記通信装置に出力し、
前記通信装置は、前記船舶の位置情報と、暗号化した前記エンジンに関するデータと、前記エンジンに固有の情報を前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記船舶の位置情報と、暗号化した前記エンジンに関するデータと、前記エンジンに固有の情報とを受信し、前記エンジンに固有の情報に関連する前記暗号化キーを用いて、前記エンジンに関するデータを複合化する、
請求項１に記載の船舶の位置情報管理システム。

【請求項4】

前記エンジンに固有の情報は、前記エンジンに割り当てられるシリアル番号である、
請求項３に記載の船舶の位置情報管理システム。

【請求項5】

前記エンジンに関するデータは、前記エンジンの運転時間を含み、
前記サーバは、前記運転時間の増加が前記船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、前記船舶の位置情報が正しいか否かを判断する、
請求項１に記載の船舶の位置情報管理システム。

【請求項6】

前記推進機は、
前記エンジンの回転数を検出する回転数検出センサを更に含み、
前記エンジンに関するデータは、前記エンジンの回転数を含み、
前記サーバは、前記回転数の変化が前記船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、前記船舶の位置情報が正しいか否かを判断する、
請求項１に記載の船舶の位置情報管理システム。

【請求項7】

前記推進機は、
スロットルの開度を検出する開度センサを更に含み、
前記エンジンに関するデータは、前記スロットルの開度を含み、
前記サーバは、前記スロットルの開度の変化が前記船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、前記船舶の位置情報が正しいか否かを判断する、
請求項１に記載の船舶の位置情報管理システム。

【請求項8】

前記コントローラは、前記エンジンに固有の情報を前記通信装置に出力し、
前記通信装置は、入力された前記エンジンに関するデータと、前記船舶の位置情報と、前記エンジンに固有の情報に、前記通信装置に固有の情報を加えて、前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記エンジンに固有の情報と前記通信装置に固有の情報を互いに関連付けて記憶しており、
前記サーバは、受信した前記エンジンに固有の情報と前記通信装置に固有の情報の組み合わせが、記憶した前記エンジンに固有の情報と前記通信装置に固有の情報の組み合わせと一致していない場合に、前記船舶の位置情報が正しくないと判断する、
請求項１に記載の船舶の位置情報管理システム。

【請求項9】

船舶の位置情報と前記船舶のエンジンに関するデータを前記船舶から受信し、
前記エンジンに関するデータに基づいて前記船舶の位置情報が正しいか否かを判断する、
サーバ。

【請求項10】

船舶のエンジンを制御するコントローラが前記船舶の通信装置に前記エンジンに関するデータを出力することと、
前記船舶の位置情報を検出することと、
検出した前記船舶の位置情報と、前記エンジンに関するデータとを、前記通信装置からサーバに送信することと、
前記船舶の位置情報と前記エンジンに関するデータを前記サーバが受信することと、
前記エンジンに関するデータに基づいて、前記船舶の位置情報が正しいか否かを前記サーバが判断することと、を含む、
船舶の位置情報管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶の位置情報管理システム、サーバおよび船舶の位置情報管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

漁業市場では魚が取れた場所を明確にすることにより、例えばブランド化を図り売値を上げることができる。魚が取れた位置を明確にするため、船舶にＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を装着することが考えられるが、ＧＰＳ位置情報を改竄されるおそれがある。

【0003】

ＧＰＳ位置情報の真偽を判断する技術として、クライアント側で得たＧＰＳ位置情報をサーバに送信し、サーバ側で得た衛星位置および軌道情報と照合を行って、ＧＰＳ位置情報の真偽を判断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－２２５６１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ＧＰＳ受信機を他の船舶に載せて偽装を図った場合には、ＧＰＳ位置情報の真偽を判断できないため、ＧＰＳ位置情報の改竄が防げない。

【0006】

本発明の目的は、ＧＰＳ位置情報の改竄を抑制することが可能な船舶の位置情報管理システム、サーバおよび船舶の位置情報管理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一態様に係る船舶の位置情報管理システムは、サーバと、船舶と、を備える。船舶は、サーバと通信を行う通信装置と、推進機とを有する。通信装置は、船舶の位置情報を検出する位置検出部を含む。推進機は、エンジンと、通信装置に接続され、エンジンを制御するコントローラと、を含む。コントローラは、エンジンに関するデータを通信装置に出力する。通信装置は、入力されたエンジンに関するデータと、船舶の位置情報とを、サーバに送信する。サーバは、エンジンに関するデータと、船舶の位置情報とを受信し、エンジンに関するデータに基づいて、船舶の位置情報が正しいか否かを判断する。

【0008】

他の態様に係るサーバは、船舶の位置情報と船舶のエンジンに関するデータを船舶から受信し、エンジンに関するデータに基づいて船舶の位置情報が正しいか否かを判断する。

【0009】

他の態様に係る船舶の位置情報管理方法は、船舶のエンジンを制御するコントローラが船舶の通信装置にエンジンに関するデータを出力することと、船舶の位置情報を検出することと、検出した船舶の位置情報と、エンジンに関するデータとを、通信装置からサーバに送信することと、船舶の位置情報とエンジンに関するデータをサーバが受信することと、エンジンに関するデータに基づいて、船舶の位置情報が正しいか否かをサーバが判断することと、を含む。

【発明の効果】

【0010】

船舶の位置情報だけではなくエンジンに関するデータもサーバに送信し、エンジンに関するデータを用いることによって船舶の位置情報の真偽を判断できるため、ＧＰＳ位置情報の改竄を抑制することができる。例えば、位置検出部を含む通信装置自体を他の船舶に載せただけでは、サーバはエンジンに関するデータを取得できないため、ＧＰＳ情報が不正であると判断できる。また、通信装置に偽のデータを出力してサーバに送信したとしても、例えばエンジンの挙動と船舶の位置の挙動を照らし合わせることで、ＧＰＳ情報の真偽を判断できる。このように、船舶の位置情報の真偽を判断でき、ＧＰＳ位置情報の改竄を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る船舶推進機情報の送受信システムを示す模式図。

【図2】船舶推進装置の側面図。

【図3】船舶推進装置の前後進切換部の構成を示す側面図。

【図4】エンジンの内部の構成を示す図。

【図5】カムシャフトの駆動機構の構成を示す図。

【図6】エンジンの制御系の構成を示す模式図。

【図7】実施形態に係る船舶推進機情報の送受信方法を示すフロー図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。

【0013】

（構成）
（船舶の位置情報管理システム１の概要）
図１は、実施形態に係る船舶の位置情報管理システム１を示す図である。船舶の位置情報管理システム１は、船舶２と、クラウドサーバ３（サーバの一例）と、を有する。船舶２は、船舶２の位置情報と、船舶推進装置１１（推進機の一例）のエンジンに関する情報をクラウドサーバ３に送信し、クラウドサーバ３は受信したエンジンに関するデータに基づいて、船舶２の位置情報が正しいか否かを判断する。船舶２は、船体１０と、船舶推進装置１１と、ＤＣＭ（Data Communication Module）１２（通信装置の一例）と、を含む。船舶推進装置１１のエンジンに関するデータはＤＣＭ１２に出力される。ＤＣＭ１２は、クラウドサーバ３と無線通信を行う。

【0014】

（船舶推進装置１１）
船舶推進装置１１は、船体１０の船尾に取り付けられる。船舶推進装置１１は、船舶２を推進させる推進力を発生させる。本実施形態において、船舶推進装置１１は、船外機である。図２は、船舶推進装置１１を示す側面図である。

【0015】

船舶推進装置１１は、上部ケーシング２１、下部ケーシング２２、エキゾーストガイド部２３、エンジン２４を有する。上部ケーシング２１、下部ケーシング２２、エンジン２４はエキゾーストガイド部２３に固定されている。

【0016】

エンジン２４は、上部ケーシング２１内に配置される。エンジン２４は、クランク軸３２を有する。下部ケーシング２２内には、駆動軸３１が配置される。駆動軸３１は、下部ケーシング２２内において上下方向に沿って配置される。駆動軸３１は、エンジン２４のクランク軸３２に連結されている。下部ケーシング２２の下部には、プロペラ３３が配置される。プロペラ３３は、エンジン２４の下方に配置されている。プロペラ３３にはプロペラシャフト３４が連結されている。プロペラシャフト３４は、前後方向に沿って配置されている。プロペラシャフト３４は、前後進切換部３５を介して駆動軸３１の下部に連結される。

【0017】

図３（ａ）および図３（ｂ）は、図２の前後進切換部３５近傍の拡大図である。前後進切換部３５は、ピニオンギア３６と前進用ギア３７と後進用ギア３８とドッグクラッチ３９とを有する。ピニオンギア３６は、クランク軸３２に連結されている。ピニオンギア３６は、前進用ギア３７及び後進用ギア３８と噛み合っている。前進用ギア３７と後進用ギア３８とは、プロペラシャフト３４に対して相対回転可能に設けられている。ドッグクラッチ３９は、プロペラシャフト３４に対して相対回転不能に取り付けられている。また、ドッグクラッチ３９は、プロペラシャフト３４の軸線方向に沿って、前進位置と後進位置と中立位置とに移動可能に設けられている。ドッグクラッチ３９は、後述するシフトアクチュエータ７７によって、前進位置と後進位置と中立位置とに移動する。ドッグクラッチ３９は、図３（ａ）に示す前進位置において、前進用ギア３７とプロペラシャフト３４とを相対回転不能に固定する。この場合、駆動軸３１の回転は、前進用ギア３７を介してプロペラシャフト３４に伝達される。すなわち、前後進切換部３５は、プロペラ３３が前進方向に回転するように駆動軸３１の回転をプロペラ３３に伝達する前進状態となる。これにより、船体を前進させる方向にプロペラ３３が回転する。また、ドッグクラッチ３９は、図３（ｂ）に示す後進位置において、後進用ギア３８とプロペラシャフト３４とを相対回転不能に固定する。この場合、駆動軸３１の回転が後進用ギア３８を介してプロペラシャフト３４に伝達される。すなわち、前後進切換部３５は、プロペラ３３が後進方向に回転するように駆動軸３１の回転をプロペラ３３に伝達する後進状態となる。これにより、船体を後進させる方向にプロペラ３３が回転する。ドッグクラッチ３９が前進位置と後進位置との間の中立位置に位置する場合には、前進用ギア３７と後進用ギア３８とは、それぞれプロペラシャフト３４に対して相対回転可能となる。すなわち、駆動軸３１からの回転は、プロペラシャフト３４には伝達されず、プロペラシャフト３４は空転可能となる。

【0018】

船舶推進装置１１では、エンジン２４により発生される駆動力が、駆動軸３１およびプロペラシャフト３４を介してプロペラ３３に伝達される。それにより、プロペラ３３が前進方向又は後進方向に回転する。その結果、船舶推進装置１１が取り付けられた船舶２を前進または後進させる推進力が発生する。

【0019】

また、図２に示すように、船舶推進装置１１の内部には、排気通路４０が形成されている。排気通路４０は、エンジン２４から下方に延びている。排気通路４０はエンジン２４の排気ポートに接続されており、図３に示すように、プロペラ３３のプロペラボス３３ａの内部空間に連通している。エンジン２４からの排気は、排気通路４０を通り、プロペラボス３３ａの内部空間を通って、水中へ排出される。

【0020】

図４は、エンジン２４の内部の構成を示す模式的上面図である。本実施形態におけるエンジン２４は、クランクケース４２と複数のシリンダ４１とを有するが、シリンダ４１の数や配置はどのようなものであってもよい。以下、図４に基づいて、エンジン２４の１つのシリンダ４１の構成について説明するが、エンジン２４の複数のシリンダ４１は全て、図４に示すシリンダ４１と同様の構成を有する。シリンダ４１は、シリンダヘッド４３とシリンダブロック４４とを有する。シリンダヘッド４３は、シリンダブロック４４に取り付けられている。シリンダブロック４４の内部には、シリンダ室４５が形成されている。シリンダ室４５内には、ピストン４６が、シリンダ室４５の軸線方向に移動可能に配置されている。ピストン４６には、コンロッド４７の一端が連結されている。コンロッド４７の他端は、クランク軸３２に連結されている。

【0021】

シリンダヘッド４３は、吸気ポート５１と排気ポート５２と燃焼室５３とを有する。吸気ポート５１と排気ポート５２とは、それぞれ燃焼室５３に連通している。吸気ポート５１は、吸気弁５４によって開閉される。排気ポート５２は、排気弁５５によって開閉される。吸気ポート５１には、吸気管５６が接続されている。吸気管５６には、燃料噴射装置５７が取り付けられている。燃料噴射装置５７は、燃焼室５３に供給する燃料を噴射する。また、吸気管５６には、スロットル弁５８が配置されている。スロットル弁５８の開度が変更されることにより、燃焼室５３へ送られる混合気の量が調整される。排気ポート５２には、排気管６０が接続されている。また、シリンダヘッド４３には、点火装置５９が取り付けられている。点火装置５９は、燃焼室５３内に挿入されており、燃料に点火する。

【0022】

吸気弁５４は、図示しないコイルスプリングなどの付勢部材により、吸気ポート５１を閉じる方向に付勢されている。吸気弁５４は、吸気用カムシャフト６１が回転駆動されることによって、開閉される。排気弁５５は、図示しないコイルスプリングなどの付勢部材により、排気ポート５２を閉じる方向に付勢されている。排気弁５５は、排気用カムシャフト６２が回転駆動されることによって、開閉される。

【0023】

図５は、吸気用カムシャフト６１と排気用カムシャフト６２とを回転駆動する駆動機構を示す上面図である。この駆動機構は、例えばエンジン２４の上面に配置されている。図５に示すように、吸気用カムプーリ６３が吸気用カムシャフト６１の端部に固定されている。排気用カムプーリ６４が、排気用カムシャフト６２の端部に固定されている。また、クランクプーリ６５がクランク軸３２に固定されている。そして、吸気用カムプーリ６３と、排気用カムプーリ６４と、クランクプーリ６５と、複数の中間プーリ６６ａ，６６ｂ，６６ｃの間にカムベルト６７が掛け渡されている。クランク軸３２の駆動力が、カムベルト６７を介して、吸気用カムシャフト６１と排気用カムシャフト６２とに伝達される。なお、クランク軸３２の端部には、フライホイール６８が固定されている。

【0024】

（エンジン２４の制御系）
図６は、エンジン２４の制御系の構成を示す模式図である。エンジン２４は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）７１（コントローラの一例）によって制御される。ＥＣＵ７１には、操作装置７２と、エンジン２４に関する情報を検出する各種のセンサ８１－８７と、が接続される。

【0025】

（操作装置７２）
操作装置７２は、スロットル操作装置７３と、シフト操作装置７４と、エンジン２４の始動停止操作装置７５とを有する。スロットル操作装置７３は、例えば、スロットルレバーなどのスロットル操作部材７３ａを有する。スロットル操作装置７３は、スロットル操作部材７３ａの操作に応じて、エンジン２４の出力を制御するための操作信号をＥＣＵ７１に入力する。シフト操作装置７４は、例えば、シフトレバーなどのシフト操作部材７４ａを有する。シフト操作装置７４は、シフト操作部材７４ａの操作に応じて、船舶２の前進と後進とを切り換えるための操作信号をＥＣＵ７１に入力する。具体的には、シフト操作部材７４ａは、前進位置と後進位置と中立位置とのいずれかのシフト位置に操作可能であり、各位置に対応した操作信号がＥＣＵ７１に入力される。エンジン２４の始動停止操作装置７５は、例えば、キースイッチであり、エンジン２４を始動または停止するための操作信号をＥＣＵ７１に入力する。

【0026】

（センサ８１－８７）
ＥＣＵ７１に接続されるセンサ８１－８７は、具体的には、クランク角センサ８１（回転数検出センサの一例）、カム角センサ８２、スロットル開度センサ８３、吸気圧センサ８４、排気圧センサ８５、燃料流量センサ８６およびシフト位置センサ８７である。

【0027】

クランク角センサ８１は、クランク軸３２の回転角を検出する。クランク角センサ８１は、磁気センサであり、図５に示すようにクランク軸３２の複数の突起部３２ａの通過を検出する。なお、図５では、複数の突起部３２ａのうちの一部にのみ符号３２ａを付している。クランク軸３２の表面には、複数の突起部３２ａが規則的に配列されている。ただし、クランク軸３２の表面は、欠落部３２ｂを含む。欠落部３２ｂは、突起部３２ａが形成されておらず、隣り合う突起部３２ａの間隔が他の突起部３２ａの間隔と異なる部分である。

【0028】

ここで、クランク角センサ８１に対向する位置を突起部６２ａが通過したときは磁界が強くなるので、検出信号には周期的な起伏が形成される。一方、クランク角センサ８１に対向する位置を欠落部６２ｂが通過したときには、検出信号に起伏は形成されず、同じ信号強度が持続する。このため、クランク角センサ８１の検出信号には、周期的な起伏が形成されるクランク起伏領域と、起伏が形成されず同じ信号強度（平坦な信号）が持続するクランク平坦領域が交互に表れる。これらの領域が検出されることにより、クランク軸３２の回転数と回転角とが検知される。

【0029】

カム角センサ８２は、排気用カムシャフト６２の回転角を検出する。カム角センサ８２は、磁気センサであり、排気用カムシャフト６２に形成された複数の突起部６２ａの通過を検出する。なお、図５では、複数の突起部６２ａのうちの一部にのみ符号６２ａを付している。排気用カムシャフト６２の表面には、複数の突起部６２ａが規則的に配列されている。ただし、排気用カムシャフト６２の表面は、欠落部６２ｂを含む。欠落部６２ｂは、突起部６２ａが形成されておらず、隣り合う突起部６２ａの間隔が他の突起部６２ａの間隔と異なる部分である。エンジン２４が始動すると、クランク軸３２と、吸気用カムシャフト６１と、排気用カムシャフト６２とが駆動される。これにより、クランク角センサ８１は、クランク軸３２の突起部３２ａの通過を検出する。また、カム角センサ８２は、排気用カムシャフト６２の突起部６２ａの通過を検知する。クランク角センサ８１とカム角センサ８２とは、検出信号をＥＣＵ７１に送る。

【0030】

クランク角センサ８１と同様に、カム角センサ８２の検出信号は、突起部６２ａの通過により周期的に起伏した信号が連続するカム起伏領域と、欠落部３２ｂの通過により平坦な信号が持続するカム平坦領域が交互に表れる。これらの領域が検出されることにより、排気用カムシャフト６２の回転数と回転角とが検知される。

【0031】

スロットル開度センサ８３（開度センサの一例）は、スロットル弁５８の開度を検出する。吸気圧センサ８４は、吸気管５６内の圧力を検出する。排気圧センサ８５は、排気管６０内の圧力を検出する。燃料流量センサ８６は、エンジン２４に供給される燃料の流量を検出する。シフト位置センサ８７は、前後進切換部３５が前進状態と後進状態と中立状態とのいずれのシフト状態であるのかを検出する。シフト位置センサ８７は、例えば上述したドッグクラッチ３９の位置を検出することにより、前後進切換部３５のシフト状態を検出する。これらのセンサは、それぞれ検出信号をＥＣＵ７１に入力する。

【0032】

（ＥＣＵ７１）
ＥＣＵ７１は、記録部９１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９２と、外部出力部９３と、を含む。記録部９１は、電子データの書き込み及び読出しが可能な記録装置である。記録部９１は、ＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）或いはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含む。記録部９１は、予め定められた運転状態に対応した制御プログラムを記憶している。

【0033】

記録部９１は、センサ８１－８７からの検出信号を記録する。記録部９１は、エンジン２４のエンジンシリアル番号Ｄ１、エンジン２４のエンジンシリアル番号Ｄ１に関連付いた暗号化キーを記録する。エンジンのシリアル番号およびエンジンのシリアル番号に関連付いた暗号化キーは、エンジンの生産時にＥＣＵ７１に書き込まれる。なお、暗号化キーが関連付けられる情報としては、エンジンのシリアル番号に限らなくてもよく、エンジンに固有の情報であれば、特に限定されるものではない。

【0034】

記録部９１は、エンジンに関するデータＤ２を記録する。エンジンに関するデータＤ２は、エンジンの運転時間、燃料流量、エンジンの回転数およびスロットルの開度を含む。

【0035】

プロセッサであるＣＰＵ９２は、各種のセンサ８１－８７及び操作装置７２から入力された信号に基づいて、現在の運転状態を判別し、制御プログラムにしたがって点火装置５９と、燃料噴射装置５７と、スロットル弁５８との動作を制御する。また、ＥＣＵ７１は、シフト操作装置７４からの操作信号に基づいて、シフトアクチュエータ７７を制御する。シフトアクチュエータ７７は、例えば、モータなどの駆動手段を有している。シフトアクチュエータ７７は、ＥＣＵ７１によって制御されることにより、上述したドッグクラッチ３９を、前進位置、後進位置、または中立位置のいずれかに移動させる。

【0036】

ＣＰＵ９２は、所定間隔ごとに入力されるエンジンの積算運転時間を記録部９１に記憶する。エンジンの運転時間は、エンジンが製造されてからの積算運転時間である。

【0037】

ＣＰＵ９２は、クランク角センサ８１からの検出信号をエンジンの回転数として記録部９１に記録する。

【0038】

ＣＰＵ９２は、スロットル開度センサ８３からの検出信号をスロットルの開度として記録部９１に記録する。

【0039】

ＥＣＵ７１は、エンジンに関するデータＤ２を、エンジンシリアル番号Ｄ１に関連付けられた暗号化キーで暗号化する。ＥＣＵ７１は、エンジンシリアル番号Ｄ１および暗号化したエンジンに関するデータＤ２を、外部出力部９３を介してＤＣＭ１２に出力する。

【0040】

外部出力部９３は、ＤＣＭ１２との間で電子データの通信を行うためのインターフェースである。外部出力部９３は、上記エンジンシリアル番号Ｄ１および暗号化したエンジンに関するデータＤ２をＤＣＭ１２に送信する。ＥＣＵ７１の外部出力部９３はＤＣＭ１２と有線または無線によって電気的に接続されている。

【0041】

（ＤＣＭ１２）
ＤＣＭ１２は、船舶２に配置されており、ＥＣＵ７１に接続されている。図１に示すように、ＤＣＭ１２は、ＧＰＳモジュール１０１（位置検出部の一例）と、記録部１０２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０３と、セルラーモジュール１０４と、を含む。

【0042】

ＧＰＳモジュール１０１は、ＧＰＳ衛星２００からのＧＰＳ信号を受信し、船舶２の位置情報Ｄ３をＣＰＵ１０３に出力する。記録部１０２は、ＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）或いはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含む。記録部１０２は、予め定められた運転状態に対応した制御プログラムを記憶している。記録部１０２は、ＤＣＭシリアル番号Ｄ４を記録している。ＤＣＭシリアル番号は、ＤＣＭ１２を製造した際の製造番号である。なお、ＤＣＭ１２のシリアル番号に限らなくてもよく、ＤＣＭ１２に固有の情報であればよい。

【0043】

プロセッサであるＣＰＵ１０３は、記録部１０２に記憶されている制御プログラムに従って動作する。ＣＰＵ１０３は、ＥＣＵ７１から入力されるエンジンシリアル番号Ｄ１、暗号化したエンジンに関するデータＤ２を記録部１０２に記録する。

【0044】

ＣＰＵ１０３は、ＧＰＳモジュール１０１から受信した位置情報Ｄ３を記録部１０２に記録する。なお、ＤＣＭ１２が、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２を取得する間隔と、位置情報Ｄ３を取得する間隔は、同じであっても異なっていてもよい。また、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２と位置情報Ｄ３の所得した時刻が所定範囲内の場合、ＣＰＵ１０３は、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２と位置情報Ｄ３を関連付けて記録部１０２に記録してもよい。

【0045】

ＣＰＵ１０３は、所定時間ごとに、記録部１０２に記録されたエンジンシリアル番号Ｄ１および暗号化したエンジンに関するデータＤ２、位置情報Ｄ３、ＤＣＭシリアル番号Ｄ４を、セルラーモジュール１０４を介してクラウドサーバ３に送信する。例えば、ＥＣＵ７１からＤＣＭ１２へ数分毎にデータが出力されて記録部１０２に記録され、数分若しくは数時間ごとにＤＣＭ１２からクラウドサーバ３にデータが送信される。ＧＰＳモジュール１０１からの位置情報Ｄ３も数分ごとに記録部１０２に記録されてもよい。

【0046】

セルラーモジュール１０４は、モバイル通信網を介してクラウドサーバ３と通信可能である。モバイル通信網は、例えば３Ｇ，４Ｇ或いは５Ｇなどのモバイル通信システムのネットワークである。

【0047】

（クラウドサーバ３）
クラウドサーバ３は、エンジンシリアル番号Ｄ１、暗号化したエンジンに関するデータＤ２、位置情報Ｄ３およびＤＣＭシリアル番号Ｄ４をＤＣＭ１２から受信する。クラウドサーバ３は、エンジンのシリアル番号と、そのシリアル番号に関連付けられた暗号化キーとの組を、複数の船舶２に対して複数組記憶する。クラウドサーバ３は、受信したエンジンシリアル番号Ｄ１に関連付けられた暗号化キーを用いて、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２を複合化する。

【0048】

クラウドサーバ３は、ＤＣＭ１２から受信したエンジンに関するデータＤ２に基づいて、船舶の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断する。

【0049】

具体的には、クラウドサーバ３は、エンジンシリアル番号Ｄ１に関連付けられた暗号化キーでエンジンに関するデータＤ２を複合化できた場合に、船舶の位置情報Ｄ３を正しいと判断する。エンジンに関するデータＤ２を複合化できたことによって、ＤＣＭ１２が正しいＥＣＵ７１に接続されていることがわかるため、ＤＣＭ１２に設けられているＧＰＳモジュール１０１による位置情報Ｄ３も正しいと判断することができる。

【0050】

エンジンに関するデータＤ２にエンジンの運転時間が含まれている場合、クラウドサーバ３は、運転時間の増加が船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、船舶２の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断することができる。例えば、所定のタイミングにおける位置情報Ｄ３とエンジンの運転時間と、該タイミングよりの後の位置情報Ｄ３とエンジンの運転時間と、を比較し、エンジンの運転時間の増加量に対して船舶２の位置の変化が少ないと判断できる場合に、クラウドサーバ３は、位置情報Ｄ３が正しくないと判断する。

【0051】

エンジンに関するデータＤ２にエンジンの回転数が含まれている場合、クラウドサーバ３は、回転数の変化が船舶２の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、位置情報Ｄ３が正しいか否か判断する。例えば、所定の期間におけるエンジンの回転数の推移、平均値または積算値に対して、該期間における船舶の位置の変化が少ないと判断できる場合に、クラウドサーバ３は、位置情報Ｄ３が正しくないと判断する。

【0052】

エンジンに関するデータＤ２にエンジンのスロットルの開度が含まれている場合、クラウドサーバ３は、スロットルの開度の変化が船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、船舶の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断する。例えば、所定の期間におけるスロットルの開度の推移、平均値または積算値に対して、該期間における船舶の位置の変化が少ないと判断できる場合に、クラウドサーバ３は、位置情報Ｄ３が正しくないと判断する。

【0053】

エンジンに関するデータＤ２に燃料流量が含まれている場合、クラウドサーバ３は、燃料の使用量の変化が船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、船舶の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断する。例えば、所定の期間における燃料の使用量の推移、平均値または積算値に対して、該期間における船舶の位置の変化が少ないと判断できる場合に、クラウドサーバ３は、位置情報Ｄ３が正しくないと判断する。

【0054】

クラウドサーバ３は、受信したエンジンシリアル番号Ｄ１とＤＣＭシリアル番号Ｄ４の組み合わせが、記憶したエンジンシリアル番号とＤＣＭシリアル番号の組み合わせの情報と一致しない場合、位置情報Ｄ３が正しくないと判断する。クラウドサーバ３は、複数の船舶２に対して、船舶２ごとに設置されているエンジン２４とＤＣＭ１２のシリアル番号の組み合わせを記憶している。クラウドサーバ３は、受信したエンジンシリアル番号Ｄ１とＤＣＭシリアル番号Ｄ４の組み合わせが、記憶している組み合わせと異なる場合、例えば他の船舶２にＤＣＭ１２を搭載して位置情報を改竄するような不正を行っていると判断することができる。

【0055】

（船舶の位置情報管理方法）
次に、本実施形態の船舶の位置情報管理方法について説明する。図７は、本実施形態の船舶の位置情報管理方法を示すフロー図である。

【0056】

ステップＳ１では、ＥＣＵ７１のＣＰＵ９２は、エンジン２４のシリアル番号に関連付けられた暗号化キーを用いて、エンジンに関するデータＤ２を暗号化する。暗号化キーは、記録部９１に予め記録されている。

【0057】

ステップＳ２では、ＥＣＵ７１からエンジンシリアル番号Ｄ１と、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２が、ＤＣＭ１２に出力される。

【0058】

ステップＳ３では、エンジンシリアル番号Ｄ１と、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２とがＤＣＭ１２に入力され、ＤＣＭ１２は、これらを記録部１０２に記録する。

【0059】

上記ステップＳ１～Ｓ３と並列して、ステップＳ４では、ＤＣＭ１２のＧＰＳモジュール１０１がＧＰＳ衛星より位置情報Ｄ３を受信する。そして、ステップＳ５では、ＤＣＭ１２の記録部１０２に位置情報Ｄ３が記録される。

【0060】

ステップＳ６では、ＤＣＭ１２は、所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過するまでの間、ステップＳ１～Ｓ３の制御フローとステップＳ４～Ｓ５の制御フローが各々繰り返される。ステップＳ１～Ｓ３を繰り返すことにより、ＤＣＭ１２の記録部１０２に、複数の暗号化されたエンジンに関するデータＤ２が時系列で記録される。また、ステップＳ４、Ｓ５を繰り返すことにより、ＤＣＭ１２の記録部１０２に複数の位置情報Ｄ３が時系列で記録される。暗号化されたエンジンに関するデータＤ２の取得間隔と、位置情報Ｄ３の取得間隔は、同じであっても異なっていてもよい。また、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２と位置情報Ｄ３の所得した時刻が所定範囲内の場合、ＣＰＵ１０３は、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２と位置情報Ｄ３を関連付けて記録部１０２に記録してもよい。

【0061】

ステップＳ７では、ＤＣＭ１２は、記録部１０２に記憶されているＤＣＭシリアル番号Ｄ４と、エンジンシリアル番号Ｄ１と、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２と、位置情報Ｄ３とを、クラウドサーバ３に送信する。

【0062】

ステップＳ８では、クラウドサーバ３は、エンジンシリアル番号Ｄ１と、ＤＣＭシリアル番号Ｄ４と、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２と、位置情報Ｄ３とを受信する。

【0063】

ステップＳ９では、クラウドサーバ３は、エンジンシリアル番号Ｄ１に関連した暗号化キーを用いて、暗号化されたエンジンに関するデータＤ２を複合化する。

【0064】

ステップＳ１０では、クラウドサーバ３は、エンジンに関するデータＤ２に基づいて、位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断し、制御が終了する。なお、上述したように、エンジンに関するデータＤ２が複合化できるか否かも、位置情報Ｄ３が正しいか否かの判断に含めてもよい。

【0065】

なお、位置情報Ｄ３が正しくないと判断した場合、クラウドサーバ３は、該当する船舶２を記録し、船舶２を使用したユーザを特定してもよい。また、位置情報Ｄ３が正しくないと判断した場合、クラウドサーバ３は、ＤＣＭ１２に警告を行う信号を送信し、船舶２に備え付けられているモニタ等に警告を表示してもよい。

【0066】

（特徴等）
本実施形態に係る船舶の位置情報管理システム１は、次の特徴を有する。

【0067】

船舶２の位置情報Ｄ３だけではなくエンジンに関するデータＤ２もクラウドサーバ３に送信し、エンジンに関するデータＤ２を用いることによって船舶の位置情報Ｄ３の真偽を判断できるため、ＧＰＳ位置情報の改竄を抑制することができる。例えば、ＧＰＳモジュールを含むＤＣＭ１２自体を他の船舶２に載せただけでは、クラウドサーバ３はエンジンに関するデータＤ２を取得できないため、位置情報Ｄ３が不正であると判断できる。また、ＤＣＭ１２に偽のデータを出力してクラウドサーバ３に送信したとしても、例えばエンジンの挙動と船舶の位置の挙動を照らし合わせることで、位置情報Ｄ３の真偽を判断できる。このように、船舶の位置情報Ｄ３の真偽を判断でき、ＧＰＳによる位置情報Ｄ３の改竄を抑制することができる。

【0068】

ＥＣＵ７１は、エンジンに関するデータＤ２を暗号化してＤＣＭ１２に出力する。ＤＣＭ１２は、船舶の位置情報Ｄ３と、暗号化したエンジンに関するデータＤ２と、をクラウドサーバ３に送信する。クラウドサーバ３は、エンジンに関するデータＤ２を複合化できた場合に、船舶の位置情報Ｄ３を正しいと判断する。船舶２から送信されたエンジンに関するデータＤ２を複合化できたことによって、ＤＣＭ１２が正規のＥＣＵ７１に接続されていることがわかるため、ＤＣＭ１２に設けられているＧＰＳモジュール１０１による位置情報Ｄ３も正しいと判断することができる。

【0069】

ＥＣＵ７１は、エンジン２４に固有の情報に関連する暗号化キーを用いてエンジンに関するデータＤ２を暗号化し、暗号化したエンジンに関するデータＤ２と、エンジンに固有の情報をＤＣＭ１２に出力する。ＤＣＭ１２は、船舶の位置情報Ｄ３と、暗号化したエンジンに関するデータＤ２と、エンジンに固有の情報をクラウドサーバ３に送信する。クラウドサーバ３は、船舶の位置情報Ｄ３と、暗号化したエンジンに関するデータＤ２と、エンジンに固有の情報とを受信し、エンジンに固有の情報に関連する暗号化キーを用いて、エンジンに関するデータＤ２を複合化する。このように、エンジンに関するデータＤ２を複合化できたことによって、ＤＣＭ１２が正しいＥＣＵ７１に接続されていることがわかるため、ＤＣＭ１２に設けられているＧＰＳモジュール１０１による位置情報Ｄ３も正しいと判断することができる。また、エンジンに固有の情報に関する暗号化キーを用いるため、共通の暗号化キーを用いるよりも改竄を抑制することができる。

【0070】

エンジン２４に固有の情報は、エンジン２４に割り当てられるシリアル番号である。例えば、製造時に設定されるシリアル番号をエンジンに固有の情報として利用することができる。これにより、エンジン２４毎に固有の暗号化キーを設定することができる。

【0071】

エンジンに関するデータＤ２は、エンジンの運転時間を含む。クラウドサーバ３は、運転時間の増加が船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、船舶の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断する。クラウドサーバ３は、例えば、運転時間の増加量と対して船舶の位置の移動が少ない場合に位置情報Ｄ３が正しくないと判断することができる。

【0072】

エンジンに関するデータＤ２は、エンジンの回転数を含む。クラウドサーバ３は、回転数の変化が船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、船舶の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断する。クラウドサーバ３は、例えば、所定期間における回転数の推移、平均値または積算値に対して船舶の移動が少ない場合に位置情報Ｄ３が正しくないと判断することができる。

【0073】

エンジンに関するデータＤ２は、スロットルの開度を含む。クラウドサーバ３は、スロットルの開度の変化が船舶の位置の移動に対応しているか否かに基づいて、船舶の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断する。クラウドサーバ３は、例えば、所定期間におけるスロットルの開度の推移、平均値または積算値に対して船舶の移動が少ない場合に位置情報Ｄ３が正しくないと判断することができる。

【0074】

ＤＣＭ１２は、エンジンシリアル番号Ｄ１、エンジンに関するデータＤ２および位置情報Ｄ３とともに、ＤＣＭシリアル番号Ｄ４もクラウドサーバ３に送信する。クラウドサーバ３は、受信したエンジンシリアル番号Ｄ１とＤＣＭシリアル番号Ｄ４の組み合わせが、記憶したエンジンシリアル番号とＤＣＭシリアル番号の組み合わせの情報と一致しない場合、位置情報Ｄ３が正しくないと判断する。これにより、例えば他の船舶２にＤＣＭ１２を搭載して位置情報を改竄するような不正を行っていると判断することができる。
クラウドサーバ３は、船舶２の位置情報Ｄ３と船舶２のエンジンに関するデータＤ２を船舶２から受信し、エンジンに関するデータＤ２に基づいて船舶２の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断する。これにより、船舶の位置情報Ｄ３の真偽を判断でき、ＧＰＳによる位置情報の改竄を抑制することができる。

【0075】

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0076】

上記実施形態では、エンジンに関するデータＤ２を暗号化してクラウドサーバ３に送信しているが、暗号化しなくてもよい。この場合であっても、エンジンに関するデータＤ２に基づいて、船舶の位置情報Ｄ３が正しいか否かを判断することができる。

【0077】

上記実施形態では、エンジンに固有の情報の一例であるシリアル番号に関連付けた暗号化キーを用いているが、これに限らなくてもよい。例えば、全ての船舶に対して共通の暗号化キーを用いてもよい。また、エンジンの種類毎に設定された暗号化キーが用いられてもよい。

【0078】

上記実施形態では、クランク角センサ８１の検出信号がエンジンの回転数として記録部９１に記録されているが、これに限らなくてもよい。クランク軸３２と排気用カムシャフト６２は連動して回転している。そのため、クランク角センサ８１の検出信号に代えてカム角センサ８２の検出信号をエンジンの回転数として記録部９１に記録してもよい。

【0079】

上記実施形態では、エンジンに関するデータＤ２は、エンジンの運転時間、燃料流量、エンジンの回転数、およびスロットルの開度を含んでいるが、全てを含んでいなくてもよく、少なくとも１つ含まれていればよい。

【0080】

上記実施形態では、ステップＳ２において、ＥＣＵ７は、暗号化したエンジンに関するデータＤ２とともにエンジンシリアル番号Ｄ１をＤＣＭ１２に出力しているが、これに限らなくてもよい。エンジンシリアル番号Ｄ１は、一回ＤＣＭ１２に出力され、ＤＣＭ１２が記録されればよく、暗号化したエンジンに関するデータＤ２とともに毎回出力されなくてもよい。

【0081】

上記実施形態では、ＤＣＭ１２がＤＣＭシリアル番号Ｄ４をクラウドサーバ３に送信しているが、送信しなくてもよい。

【0082】

上記実施形態では、船舶の位置情報管理システム１は、クラウドサーバ３を含んでいるが、クラウドサーバに限らず、物理サーバであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0083】

本発明によれば、ＧＰＳ位置情報の改竄を抑制することが可能な船舶の位置情報管理システム、サーバおよび船舶の位置情報管理方法を提供することができる。

【符号の説明】

【0084】

１：送受信システム、２：船舶、３：クラウドサーバ、１０：船体、１１：船舶推進装置、２１：上部ケーシング、２２：下部ケーシング、２３：エキゾーストガイド部、２４：エンジン、３１：駆動軸、３２：クランク軸、３２ａ：突起部、３２ｂ：欠落部、３３：プロペラ、３３ａ：プロペラボス、３４：プロペラシャフト、３５：前後進切換部、３６：ピニオンギア、３７：前進用ギア、３８：後進用ギア、３９：ドッグクラッチ、４０：排気通路、４１：シリンダ、４２：クランクケース、４３：シリンダヘッド、４４：シリンダブロック、４５：シリンダ室、４６：ピストン、４７：コンロッド、５１：吸気ポート、５２：排気ポート、５３：燃焼室、５４：吸気弁、５５：排気弁、５６：吸気管、５７：燃料噴射装置、５８：スロットル弁、５９：点火装置、６０：排気管、６１：吸気用カムシャフト、６２：排気用カムシャフト、６２ａ：突起部、６２ｂ：欠落部、６３：吸気用カムプーリ、６４：排気用カムプーリ、６５：クランクプーリ、６６ａ：中間プーリ、６６ｂ：中間プーリ、６６ｃ：中間プーリ、６７：カムベルト、６８：フライホイール、７１：ＥＣＵ、７２：操作装置、７３：スロットル操作装置、７３ａ：スロットル操作部材、７４：シフト操作装置、７４ａ：シフト操作部材、７５：始動停止操作装置、７７：シフトアクチュエータ、８１：クランク角センサ、８１－８７：センサ、８２：カム角センサ、８３：スロットル開度センサ、８４：吸気圧センサ、８５：排気圧センサ、８６：燃料流量センサ、８７：シフト位置センサ、９１：記録部、９２：演算部、９３：外部出力部、１０１：ＧＰＳモジュール、１０２：記録部、１０３：ＣＰＵ、１０４：セルラーモジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】