特開 2024-86268 トレーラリング支援装置および方法、船舶

(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】P2024086268

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】トレーラリング支援装置および方法、船舶

(51)【国際特許分類】

   B63C 3/12 20060101AFI20240620BHJP

   B63B 49/00 20060101ALI20240620BHJP

   B63B 79/40 20200101ALI20240620BHJP

   G05D 1/00 20240101ALI20240620BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

B63C3/12

B63B49/00 Z

B63B79/40

G05D1/00 A

G05D1/02 W

G05D1/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201311

(22)【出願日】2022-12-16

(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】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(74)【代理人】

【識別番号】100118278

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 聡

(72)【発明者】

【氏名】井上 宏

【テーマコード（参考）】

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H301AA04

5H301BB05

5H301CC10

5H301DD06

5H301DD07

5H301DD15

5H301FF11

5H301GG14

5H301GG16

5H301GG19

(57)【要約】

【課題】トレーラリング操作を支援する。
【解決手段】船体１００ａの操舵角と船体１００ａの旋回半径との関係を示す情報として予め決定された特性情報１１１ａが取得され、トレーラ２００と船体１００ａとの相対的位置情報が取得され、操舵角が検出される。特性情報１１１ａと、相対的位置情報と、検出された操舵角と、に基づいて、今後の移動を予測した予測軌跡５００が生成される。表示画面に、船体１００ａとトレーラ２００との位置関係がわかる画像と、予測軌跡５００とが重ねて表示される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船体の操舵角と前記船体の旋回半径との関係を示す情報として予め決定された特性情報を取得する第１の取得部と、
前記船体を積載するためのトレーラと前記船体との相対的位置情報を取得する第２の取得部と、
前記船体の操舵角を検出する検出部と、
前記第１の取得部により取得された特性情報と、前記第２の取得部により取得された相対的位置情報と、前記検出部により検出された操舵角と、に基づいて、前記船体の今後の移動を予測し、予測軌跡を生成する生成部と、
前記船体と前記トレーラとの位置関係を報知すると共に、前記生成部により生成された予測軌跡を報知する制御部と、を有する、トレーラリング支援装置。

【請求項2】

前記制御部は、表示画面に、前記船体と前記トレーラとの位置関係がわかる画像を表示させると共に、前記予測軌跡を前記画像に重ねて表示させる、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項3】

前記特性情報は、操舵角に応じて旋回半径が現在値から定常値へ変化する速さを示す情報を含む、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項4】

前記特性情報は、前記船体を推進する推進機の出力、前記船体の速度または前記船体の加速度、の少なくとも１つのパラメータと操舵角との組み合わせに対する旋回半径を示す情報である、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項5】

前記検出部は、前記少なくとも１つのパラメータをさらに検出し、
前記生成部は、前記特性情報と、前記相対的位置情報と、検出された操舵角と、検出された前記少なくとも１つのパラメータと、に基づいて、前記予測軌跡を生成する、請求項４に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項6】

前記検出部は、外乱情報をさらに検出し、
前記生成部は、前記特性情報と、前記相対的位置情報と、検出された操舵角と、検出された外乱情報と、に基づいて、前記予測軌跡を生成する、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項7】

前記相対的位置情報は、前記船体または前記トレーラの一方を基準とした前記船体または前記トレーラの他方の位置情報を含む、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項8】

前記相対的位置情報は、前記船体から見た前記トレーラの第１方位、および、前記トレーラから見た前記船体の第２方位をさらに含む、請求項７に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記予測軌跡上において前記トレーラに対して前記船体が所定の位置関係となる位置における、前記第１方位および前記第２方位を推定し、推定した前記第１方位または前記第２方位の少なくともいずれかが許容範囲を超える場合は、前記船体の積載が不可であることを報知する、請求項８に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記予測軌跡が前記トレーラを通り且つ、推定した前記第１方位または前記第２方位のいずれも前記許容範囲を超えない場合は、前記船体の積載が可能であることを報知する、請求項９に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項11】

前記許容範囲は、－３０度以上＋３０度以下の範囲である、請求項９に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項12】

前記制御部は、前記予測軌跡が前記トレーラを通らない場合は、前記船体の積載が不可であることを報知する、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項13】

前記制御部は、表示画面に、前記船体と前記トレーラとの位置関係がわかる画像を表示させると共に、前記予測軌跡を前記画像に重ねて表示させ、
前記制御部は、前記画像を表示させる際、前記船体の向きと前記トレーラの向きとの相対的な関係がわかるように表示させる、請求項８に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項14】

前記生成部は、最後に前記予測軌跡を生成してから前記船体が所定距離移動するかまたは所定時間が経過すると、新たに取得された前記特性情報および前記相対的位置情報と新たに検出された前記操舵角とに基づいて前記予測軌跡を再度生成する、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項15】

前記第２の取得部は、前記相対的位置情報を取得するにあたって、前記船体を積載する対象となるトレーラを特定する、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項16】

前記検出部は、前記船体の速度をさらに検出し、
前記相対的位置情報には、前記船体と前記トレーラとの距離が含まれ、
前記生成部は、前記船体の速度または前記距離の少なくとも一方が所定の条件を満たさない場合は、前記予測軌跡を生成しない、請求項１に記載のトレーラリング支援装置。

【請求項17】

請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のトレーラリング支援装置を備える、船舶。

【請求項18】

船体の操舵角と前記船体の旋回半径との関係を示す情報として予め決定された特性情報を取得する第１の取得ステップと、
前記船体を積載するためのトレーラと前記船体との相対的位置情報を取得する第２の取得ステップと、
前記船体の操舵角を検出する検出ステップと、
前記第１の取得ステップにより取得された特性情報と、前記第２の取得ステップにより取得された相対的位置情報と、前記検出ステップにより検出された操舵角と、に基づいて、前記船体の今後の移動を予測し、予測軌跡を生成する生成ステップと、
前記船体と前記トレーラとの位置関係を報知すると共に、前記生成ステップにより生成された予測軌跡を報知する制御ステップと、をコンピュータに実行させる、トレーラリング支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トレーラリング支援装置および方法、船舶に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、主に小型の船体を陸揚げするために船体をトレーラに積載するトレーラリングが行われている。特許文献１は、船体およびトレーラの位置を取得し、推進機等を制御してトレーラへの船体の自動積載（装着）を行う技術を開示している。一方、手動によりトレーラリングを行いたい場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１６／１６３５５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、操舵等の操作に対して船体がどのように反応するかは、船体の仕様によっても異なる。従って、特に経験が浅い操船者には、ある角度で操舵した場合に船体がどのように旋回するのかを正確に予測することは容易でない。そのため手動でのトレーラリングは必ずしも簡単ではない。

【0005】

本発明は、トレーラリング操作を支援することができるトレーラリング支援装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の一態様によるトレーラリング支援装置は、船体の操舵角と前記船体の旋回半径との関係を示す情報として予め決定された特性情報を取得する第１の取得部と、前記船体を積載するためのトレーラと前記船体との相対的位置情報を取得する第２の取得部と、前記船体の操舵角を検出する検出部と、前記第１の取得部により取得された特性情報と、前記第２の取得部により取得された相対的位置情報と、前記検出部により検出された操舵角と、に基づいて、前記船体の今後の移動を予測し、予測軌跡を生成する生成部と、前記船体と前記トレーラとの位置関係を報知すると共に、前記生成部により生成された予測軌跡を報知する制御部と、を有する。

【0007】

この構成によれば、船体の操舵角と旋回半径との関係を示す特性情報が取得され、トレーラと船体との相対的位置情報が取得され、船体の操舵角が検出される。取得された特性情報と、取得された相対的位置情報と、検出された操舵角と、に基づいて、船体の今後の移動が予測され、予測軌跡が生成される。船体とトレーラとの位置関係が報知されると共に、生成された予測軌跡が報知される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、トレーラリング操作を支援することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】トレーラリング支援装置が適用されるトレーラリングシステムの一例を示す側面図である。

【図2】トレーラリングシステムの一例を示す上面図である。

【図3】トレーラリングシステムのブロック図である。

【図4】トレーラリング支援装置を実現するための機能ブロックを示す図である。

【図5】予測軌跡表示画面の遷移図である。

【図6】予測軌跡表示処理を示すフローチャートである。

【図7】予測軌跡表示画面の遷移図である。

【図8】予測軌跡表示処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

【0011】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るトレーラリング支援装置が適用されるトレーラリングシステムの一例を示す側面図である。図２は、トレーラリングシステムの一例を示す上面図である。このトレーラリングシステム１０００は、船舶１００および、船舶１００を積載するトレーラ２００を含む。トレーラ２００は、運転者により操縦される車両９９によりけん引される船舶用トレーラである。船舶１００は、一例として、いわゆるジェットボートである。

【0012】

トレーラリングシステム１０００は、船舶１００をトレーラ２００から離脱させるとともに、トレーラ２００に装着させることが可能なシステムである。水辺には、水底に向かって下方に傾斜する傾斜部（ランプ）Ｒが形成されている。船舶１００を陸上９７にあるトレーラ２００から水面９８に移動（離脱）させる際（離脱時）には、図１に示すように、車両９９の運転者は、車両９９を運転して傾斜部Ｒにトレーラ２００を移動させる。そして、船舶１００の操船者は、トレーラ２００から離脱する方向に船舶１００を移動させる。

【0013】

一方、船舶１００を水面９８から陸上９７のトレーラ２００に移動（装着）させる際（装着時）には、まず、車両９９の運転者は、傾斜部Ｒにトレーラ２００を移動させる。そして、船舶１００の操船者は、船舶１００を手動で操船して傾斜部Ｒまで移動させた後、トレーラ２００に積載する。

【0014】

ここで、船舶１００とトレーラ２００との「相対的位置情報」について説明する。相対的位置情報を定義する上での基準位置は、図２に示すトレーラ２００における基準位置ＰＴ、および、船舶１００における基準位置ＰＢであるとする。なお、基準位置ＰＴ、基準位置ＰＢはどの部位であってもかまわない。「相対的位置情報」は、船体１００ａの絶対位置、トレーラ２００の絶対位置を含むほか、距離Ｌ、船方位φ（第２方位）、トレーラ方位θ（第１方位）を含んでもよい。距離Ｌ、船方位φ、トレーラ方位θは、図２に示すように上方から見た量として定義される。なお、船体１００ａの絶対位置とトレーラ２００の絶対位置とから距離Ｌを特定してもよい。

【0015】

距離Ｌは、トレーラ２００と船舶１００との距離である。すなわち、距離Ｌは、基準位置ＰＴと基準位置ＰＢとの直線距離である。船方位φは、トレーラ２００から見た船舶１００の相対的な方位（方角）である。トレーラ方位θは、船舶１００から見たトレーラ２００の相対的な方位（方角）である。

【0016】

図３は、トレーラリングシステム１０００のブロック図である。船舶１００は、船体１００ａ（図１、図２参照）と、船体１００ａに設けられた推進機１２０とを含んでいる。この船舶１００は、推進機１２０により噴流を噴出することによって推進力を得る。

【0017】

推進機１２０は、駆動力を発生するためのエンジン１２５と、エンジン１２５の駆動力を調整した状態で伝達する前後進切替機構１２４と、噴流を噴出する噴射ノズル１２６とを含んでいる。船舶１００は、前後進切替機構１２４を介してエンジン１２５の駆動力が伝達されるプロペラ（図示せず）を含んでいる。推進機１２０は、駆動力によりプロペラが回転することによって噴射ノズル１２６から噴流を発生させる。また、船舶１００は、プロペラの回転により発生した噴射ノズル１２６からの噴流の噴出方向を変えることによって、船舶１００の進行方向を調整する。

【0018】

船舶１００は、制御部１０１、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１５、シフトＣＵ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１４およびステアリングＣＵ１１６を含んでいる。制御部１０１は、推進機１２０を含む船舶１００全体を制御する。制御部１０１は、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４およびタイマ１０５を備える。ＲＯＭ１０３は制御プログラムを格納している。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムをＲＡＭ１０４に展開して実行することにより、各種の制御処理を実現する。ＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０２が制御プログラムを実行する際のワークエリアを提供する。

【0019】

ＥＣＵ１１５、シフトＣＵ１１４およびステアリングＣＵ１１６はそれぞれ、制御部１０１からの指示に基づき、エンジン１２５、前後進切替機構１２４および噴射ノズル１２６を制御する。

【0020】

船舶１００は、センサ群１０９を備える。このセンサ群１０９には、潮流センサ、風速センサ、風向きセンサ、方位センサ、操舵角センサ、フックセンサ、着水センサ、加速度センサ、速度センサおよび角速度センサが含まれる（いずれも図示せず）。潮流センサは、潮流を検出する。風速センサは風速を検出する。風向きセンサは風向きを検出する。方位センサは船体１００ａの絶対的な方位を検出する。操舵角センサは、ステアリング１１２の回転角を検出することにより船体１００ａの操舵角を検出する。

【0021】

フックセンサは、トレーラ２００のフックが船体１００ａに掛けられていることを検出する。着水センサは、推進機１２０の噴射ノズル１２６が水中に位置することを検出する。加速度センサは、船体１００ａの加速度を検出するのに加えて、船体１００ａの傾斜を検出することによって、船体１００ａの姿勢を検出する。速度センサおよび角速度センサは、それぞれ、船体１００ａの速度および角速度を検出する。なお、センサ群１０９がこれら全てのセンサを備えることは必須でない。

【0022】

船舶１００の船体１００ａには、ステアリング１１２およびシフトレバー１１３が設けられている。制御部１０１は、操作されたステアリング１１２の回転角に基づいて、ステアリングＣＵ１１６を介して、噴射ノズル１２６から噴出される噴流の噴出方向を制御する。また、制御部１０１は、操作されたシフトレバー１１３の位置に基づいて、シフトＣＵ１１４を介して、前後進切替機構１２４におけるシフト位置を変更する制御を行う。

【0023】

船舶１００は、メモリ１１１、表示部１１０、設定操作部１１７、通信Ｉ／Ｆ１０６、波信号受信部１０７およびＧＮＳＳ受信部１０８を備える。メモリ１１１は不揮発性の記憶媒体である。表示部１１０はディスプレイを備え、制御部１０１からの指示に基づき各種情報を表示する。表示部１１０は、音を発生させる機能を有してもよい。設定操作部１１７は、操船に関する操作をするための操作子のほか、各種設定を行うための設定操作子、各種指示を入力するための入力操作子を含む（いずれも図示せず）。

【0024】

通信Ｉ／Ｆ１０６は、外部装置と無線または有線で通信する。ＧＮＳＳ受信部１０８は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems）衛星からのＧＮＳＳ信号を定期的に受信する。波信号受信部１０７およびＧＮＳＳ受信部１０８が受信した信号は制御部１０１に供給される。

【0025】

トレーラ２００は、波信号発生部２０１、通信Ｉ／Ｆ２０２、方位センサ２０３およびＧＮＳＳ受信部２０４を備える。通信Ｉ／Ｆ２０２は、外部装置と無線または有線で通信する。通信Ｉ／Ｆ２０２はさらに、通信Ｉ／Ｆ１０６と近距離無線通信等により通信することができる。なお、船舶１００とトレーラ２００との通信方法は問わない。ＧＮＳＳ受信部２０４は、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を定期的に受信する。方位センサ２０３は、トレーラ２００の絶対的な方位を検出する。

【0026】

ＧＮＳＳ受信部２０４で受信されたＧＮＳＳ信号は、トレーラ２００の現在位置を示す信号として通信Ｉ／Ｆ２０２により送信され、船舶１００の通信Ｉ／Ｆ１０６により受信される。また、方位センサ２０３により検出されたトレーラ２００の方位を示す信号も、通信Ｉ／Ｆ２０２により送信され、船舶１００の通信Ｉ／Ｆ１０６により受信される。波信号発生部２０１および波信号受信部１０７については後述する。

【0027】

予測軌跡表示処理（図６で後述）を実行する場合、制御部１０１は、船体１００ａの積載先となるトレーラ（以下、対象トレーラと称する）を特定する。この手法として公知の手法を採用してもよい。この手法の一例として、例えば、位置情報を発信するトレーラが複数ある場合、制御部１０１は、無線通信を通じて各トレーラの現在位置を取得する。そして制御部１０１は、取得した各トレーラの現在位置を、表示部１１０の画面上に表示させる。制御部１０１は、表示画面上で、各トレーラの位置のうち所望の位置の指定をユーザから受け付けることで、対象トレーラを特定する。

【0028】

あるいは、近距離無線通信が確立したトレーラのうち１つのトレーラを対象トレーラとして特定してもよい。この場合、制御部１０１は、対象トレーラの現在位置の情報を無線通信により受信してもよい。

【0029】

あるいは、特願2021-122618号または特願2021-116970号に開示された手法を採用し、トレーラから発せられたレーザ光や波信号を船体が受信することで、発信元を対象トレーラと特定してもよい。例えば、トレーラ２００に設けられた波信号発生部２０１は、互いの「相対的な位置関係」が既知である少なくとも３つの異なる位置から波信号を発する。一例として、波信号は光信号であり、波信号発生部２０１は３つのＬＥＤであり、波信号受信部１０７はカメラである。

【0030】

なお、船舶１００に設けられた波信号受信部１０７により受信された各位置からの波信号に基づいて、相対的位置情報が特定されてもよい。例えば、制御部１０１は、３つのＬＥＤから発した光信号をカメラが撮像した画像から輝点を抽出し、画像内における輝点の位置と上記相対的な位置関係とに基づいて、相対的位置情報（トレーラ方位θ、船方位φおよび距離Ｌ）を取得することができる。なお、対象トレーラを特定する際にレーザ光や波信号を用いない場合、波信号発生部２０１および波信号受信部１０７を設けることは必須でない。

【0031】

メモリ１１１には後述する特性情報１１１ａが記憶されている。

【0032】

図４は、トレーラリング支援装置を実現するための機能ブロックを示す図である。この機能ブロックは、機能部として、第１の取得部４０１、第２の取得部４０２、検出部４０３、生成部４０４、制御部４０５を含む。

【0033】

これらの各機能部は、主として、通信Ｉ／Ｆ１０６、波信号受信部１０７、ＧＮＳＳ受信部１０８、センサ群１０９、表示部１１０またはメモリ１１１のうち少なくとも１つと、制御部１０１と、の協働により実現される。

【0034】

第１の取得部４０１の機能は、主に制御部１０１により実現される。第１の取得部４０１は、特性情報１１１ａをメモリ１１１から読み出すことで取得する。特性情報１１１ａは、船体１００ａの操舵角と船体１００ａの旋回半径との関係を示す情報として予め決定されている。例えば、船舶１００の製造者は、船体１００ａを用いた実験により、船速および加速度を一定にした状態で、操舵角をある値に設定した場合の旋回半径を測定し、このことを、操舵角を変化させて複数回実施する。その後、製造者は、必要に応じて補間処理等を用い、操舵角に対する旋回半径を示すテーブルまたは関数を求め、メモリ１１１に格納する。

【0035】

第２の取得部４０２の機能は、主に制御部１０１、通信Ｉ／Ｆ１０６、波信号受信部１０７、ＧＮＳＳ受信部１０８およびセンサ群１０９により実現される。第２の取得部４０２は、上述した相対的位置情報を取得する。例えば、第２の取得部４０２は、ＧＮＳＳ受信部１０８、ＧＮＳＳ受信部２０４での各受信情報から、船体１００ａ、トレーラ２００の各絶対位置を取得する。また、第２の取得部４０２は、波信号受信部１０７により受信された波信号に基づいて、距離Ｌ、船方位φ、トレーラ方位θを取得してもよい。

【0036】

検出部４０３の機能は、主に制御部１０１およびセンサ群１０９により実現される。検出部４０３は、センサ群１０９の操舵角センサにより操舵角を検出する。

【0037】

生成部４０４の機能は、主に制御部１０１により実現される。生成部４０４は、第１の取得部４０１により取得された特性情報１１１ａと、第２の取得部４０２により取得された相対的位置情報と、検出部４０３により検出された操舵角と、に基づいて、船体１００ａの今後の移動の経路を予測する。そして生成部４０４は、予測した今後の移動の経路を予測軌跡５００として生成する。予測軌跡５００については図５で説明する。

【0038】

制御部４０５の機能は、主に制御部１０１および表示部１１０により実現される。制御部４０５は、船体１００ａとトレーラ２００との位置関係を報知すると共に、予測軌跡５００を報知する。例えば制御部４０５は、表示部１１０の表示画面に、船体１００ａとトレーラ２００との位置関係がわかる画像を表示させると共に、この画像に、生成部４０４により生成された予測軌跡５００を重ねて表示させる。

【0039】

図５は、予測軌跡表示画面の遷移図である。予測軌跡表示画面は、手動トレーラリングと並行して実行される予測軌跡表示処理（図６で後述）により表示部１１０に表示される。図５では、状態の推移に対応して画面Ａ１～Ａ６が示されている。画面Ａ１～Ａ６は、予測軌跡表示処理の開始が指示され、且つ、対象トレーラが特定された後に表示される。

【0040】

予測軌跡表示画面では、船体１００ａとトレーラ２００との位置関係がわかる画像として、方位が決められた画面に、船体１００ａとトレーラ２００の各々の現在位置が表示される。例えば、船体１００ａの位置を示す船体マーク１００Ｐおよび対象トレーラの位置を示すトレーラマーク２００Ｐが表示されている。予測軌跡表示画面では、表示画面の上方を北方とし、船体マーク１００Ｐの表示位置を基準（固定）とするトレーラ２００の相対的な位置をトレーラマーク２００Ｐで示している。さらに、船体マーク１００Ｐを起点とする予測軌跡５００が重畳して表示されている。

【0041】

なお、この画面を表示することに限れば、相対的位置情報にトレーラ方位θおよび船方位φが含まれることは必須でなく、最低限、船体１００ａまたはトレーラ２００の一方を基準とした船体１００ａまたはトレーラ２００の他方の位置情報が含まれればよい。従って、双方の位置を取得することは必須でなく、例えば、船体１００ａの絶対位置と、船体１００ａに対してトレーラ２００が存在する方向と、船体１００ａからトレーラ２００までの距離と、が判明していればよい。

【0042】

制御部４０５は、画面上の決められた位置に船体マーク１００Ｐを表示させる。また、制御部４０５は、相対的位置情報が示すトレーラ２００の位置と船体１００ａの位置との関係に基づいて、船体マーク１００Ｐに対する相対的な位置にトレーラマーク２００Ｐを表示させる。さらに制御部４０５は、生成部４０４により生成された予測軌跡５００を、船体マーク１００Ｐおよびトレーラマーク２００Ｐの表示に重ねて表示させる。

【0043】

画面Ａ１は、予測軌跡表示処理の開始直後の初期状態を示している。この状態では、予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐから大きく外れている。

【0044】

画面Ａ２は、操船者がステアリング１１２を操作し、トレーラ２００に船体１００ａが向かうように舵を切った状態を示している。この状態では、予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐを通っている。なお、予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐを通る場合であっても、予測軌跡５００は、船体マーク１００Ｐからトレーラマーク２００Ｐまでの範囲に限らず、トレーラマーク２００Ｐの通過した後の範囲まで表示されてもよい。

【0045】

画面Ａ３は、画面Ａ２が表示された状態から船体１００ａを航行させた状態を示している。なお、予測軌跡５００は、時間の経過と共に随時生成され、その表示が更新される。船体マーク１００Ｐの表示位置を固定しているので、画面Ａ３上では、トレーラマーク２００Ｐの位置が変化している。画面Ａ３では、船体１００ａが移動した結果、予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐから外れている。

【0046】

画面Ａ４は、画面Ａ３が表示された状態で操船者がステアリング１１２を操作し直し、トレーラ２００に船体１００ａが向かうように舵を切った状態を示している。この状態では、予測軌跡５００が再びトレーラマーク２００Ｐを通っている。

【0047】

画面Ａ５は、画面Ａ４が表示された状態から船体１００ａを航行させた状態を示している。画面Ａ５では、船体１００ａが移動したが、予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐを通る状態が維持されている。

【0048】

画面Ａ６は、画面Ａ５が表示された状態から船体１００ａを航行させた状態を示している。予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐを通る状態が維持され、且つ、積載直前の状態となっている。通常、このままの操船状態を継続すれば積載が実現される。

【0049】

図６は、予測軌跡表示処理を示すフローチャートである。この処理は、予測軌跡表示処理の開始が指示されたことに応じて開始される。この処理は、ＣＰＵ１０２が、ＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムをＲＡＭ１０４に展開して実行することにより実現される。図５も併せて参照しつつ予測軌跡表示処理を説明する。

【0050】

ステップＳ１０１では、ＣＰＵ１０２は、特性情報１１１ａをメモリ１１１から読み出すことで取得する。ステップＳ１０２では、ＣＰＵ１０２は、上述した手法により、船体１００ａの積載先となる対象トレーラを特定する。ステップＳ１０３では、ＣＰＵ１０２は、その他の処理を実行する。ここではＣＰＵ１０２は、例えば、ユーザからの指示に応じて図６に示す予測軌跡表示処理を終了する等の処理を実行する。

【0051】

ステップＳ１０４では、ＣＰＵ１０２は、相対的位置情報を取得する。ステップＳ１０５では、ＣＰＵ１０２は、現在の操船状況を取得する。ここでは、ＣＰＵ１０２は、センサ群１０９による検出結果から、操舵角および船体１００ａの速度を取得する。

【0052】

ステップＳ１０６では、ＣＰＵ１０２は、「手動トレーラリング条件」が成立するか否かを判別する。ここで、手動トレーラリング条件は、船体１００ａの速度または距離Ｌの双方が所定の条件を満たすことである。従って、船体１００ａの速度または距離Ｌの少なくとも一方が所定の条件を満たさない場合、手動トレーラリング条件は成立しない。

【0053】

具体的には、手動トレーラリング条件は、船体１００ａの速度が所定速度未満で、且つ、相対的位置情報が示す距離Ｌが第１の所定距離未満である場合に成立する。所定速度は、アイドルや定点保持時に相当する低速の値に設定されている。第１の所定距離は、船体１００ａからトレーラ２００を目視できる程度の値（例えば、５０ｍ）に設定されている。手動によるトレーラリングは、船体１００ａが低速となり且つ目視範囲にトレーラ２００がある場合に適切に実施できるからである。また、仮に手動トレーラリング条件が成立しない状態で予測軌跡５００を推定した場合、予測軌跡５００の推定精度が低くなるからである。

【0054】

ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０６において、手動トレーラリング条件が成立しないと判別された場合はステップＳ１０３に戻り、手動トレーラリング条件が成立したと判別された場合はステップＳ１０７に進む。なお、ステップＳ１０６を設けることは必須でない。

【0055】

ステップＳ１０７では、ＣＰＵ１０２は、推定処理を実行する。この推定処理では、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０１で取得した特性情報１１１ａとステップＳ１０４で取得した相対的位置情報と、ステップＳ１０５で取得した操舵角と、に基づいて、予測軌跡５００を生成する。例えばＣＰＵ１０２は、操舵角に対応する旋回半径を特性情報１１１ａから求める。さらにＣＰＵ１０２は、求めた旋回半径に基づいて、相対的位置情報が示す船体１００ａの位置を基点とする予測軌跡５００を生成する。

【0056】

ステップＳ１０８では、ＣＰＵ１０２は、図５に例示する予測軌跡表示画面を表示部１１０に表示させる表示処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ１０２は、相対的位置情報における船体１００ａの位置を示す船体マーク１００Ｐと、相対的位置情報における対象トレーラの位置を示すトレーラマーク２００Ｐとを画面に表示させ、さらに、これらに予測軌跡５００を重ねて表示させる（例えば、画面Ａ１）。これにより、操船者は、船体１００ａとトレーラ２００との位置関係がわかる画像上で予測軌跡５００を視認できるので、この後、どのように舵を切るのが適切かを判断することができる。

【0057】

ステップＳ１０９では、ＣＰＵ１０２は、最後に予測軌跡５００を生成してから船体１００ａが第２の所定距離だけ移動していること、または所定時間が経過していること、の少なくとも一方に該当するか否かを判別する。最後の予測軌跡５００は直前のステップＳ１０７で生成されている。なお、ステップＳ１０７では、所定時間の経過を判定するための計時が開始されている。ＣＰＵ１０２は、最後に予測軌跡５００を生成してから船体１００ａが第２の所定距離だけ移動するかまたは所定時間が経過するまでステップＳ１０９の判別を継続する。

【0058】

ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０９において、上記少なくとも一方に該当する場合はステップＳ１０３に戻る。従って、次回のステップＳ１０３～Ｓ１０８により、新たに取得された特性情報１１１ａおよび相対的位置情報と新たに検出された操舵角とに基づいて予測軌跡５００が再度生成され、予測軌跡表示画面が更新される（例えば、画面Ａ２→画面Ａ３）。

【0059】

従って、第２の所定距離の移動ごと、あるいは所定時間の経過ごとに、予測軌跡表示画面が更新される。なお、ステップＳ１０９では、最後に予測軌跡５００を生成してからの、船体１００ａの移動距離または経過時間のいずれか一方だけを判別要素にしてもよい。なお、ステップＳ１０９を設けることは必須でなく、ステップＳ１０８の後、ステップＳ１０３に進んでもよい。

【0060】

本実施の形態によれば、手動によるトレーラリングの際に、船体１００ａの操舵角と船体１００ａの旋回半径との関係を示す特性情報１１１ａと、トレーラ２００と船体１００ａとの相対的位置情報と、検出された操舵角と、に基づいて、予測軌跡５００が生成される。表示画面に、船体１００ａとトレーラ２００との位置関係がわかる画像と、予測軌跡５００とが重ねて表示される。

【0061】

これにより、操船者は、船体１００ａとトレーラ２００との相対的な位置を視認しつつ予測軌跡５００を視認することで、現在の操舵角にて船体１００ａがどのように移動するか、あるいはどのように舵を修正すれば積載に適するか、を把握することができる。例えば、操船者がステアリング１１２を回転させると、それに連動して予測軌跡５００の表示が変化するので、初心者であっても舵と予測軌跡５００との対応関係を体感できる。よって、トレーラリング操作を支援することができる。

【0062】

また、第２の所定距離の移動ごと、あるいは所定時間の経過ごとに、予測軌跡表示画面が更新されるので、船体１００ａとトレーラ２００との位置関係や予測軌跡５００について最新のものを視認することができる。

【0063】

また、船体１００ａの速度または距離Ｌの少なくとも一方が所定の条件を満たさない場合、予測軌跡５００は生成されない（Ｓ１０６でＮｏ）。従って、精度の低い予測軌跡５００が生成され表示されることを回避することができる。

【0064】

（第１の実施の形態の変形例）
本実施の形態において、次の第１、第２、第３変形例を採用してもよい。

【0065】

第１変形例では、特性情報１１１ａには、操舵角に応じて旋回半径が現在値から定常値へ変化する速さを示す情報（例えば、時定数τ）が含まれてもよい。時定数τは、例えば、旋回半径が定常値の約６３％となるまでの所要時間である。この場合、推定処理（Ｓ１０７）では、特性情報１１１ａから、操舵角に対応する旋回半径が求められ、旋回半径と時定数τとに基づいて予測軌跡５００が生成される。これにより、より正確な予測軌跡５００を得ることができる。

【0066】

第２変形例では、特性情報１１１ａには、「推進機１２０の出力、船体１００ａの速度または船体１００ａの加速度、の少なくとも１つのパラメータと、操舵角と、の組み合わせ」に対する旋回半径を示す情報が含まれてもよい。この場合、ステップＳ１０５では、操舵角だけでなく、上記少なくとも１つのパラメータも取得される。そして、推定処理（Ｓ１０７）では、上記少なくとも１つのパラメータと操舵角との組み合わせに対応する旋回半径に基づいて、予測軌跡５００が生成される。これにより、船体１００ａの挙動に応じた予測軌跡５００を生成できる。

【0067】

第３変形例では、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０５で、外乱情報（例えば、風速、風向または潮流の少なくとも１つ）を検出により取得してもよい。そしてＣＰＵ１０２は、、推定処理（Ｓ１０７）では、特性情報１１１ａと、相対的位置情報と、検出された操舵角と、検出された外乱情報と、に基づいて、予測軌跡５００を生成してもよい。これにより、外乱も考慮してより正確な予測軌跡５００を得ることができる。

【0068】

なお、第１～第３変形例のうち２つ以上を組み合わせて適用してもよい。

【0069】

なお、本実施の形態および各変形例において、ステップＳ１０５で、外乱情報（例えば、風速、風向または潮流の少なくとも１つ）を取得すると共に、外乱が所定の状態であることを、手動トレーラリング条件の成立要件に加えてもよい。

【0070】

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態では、予測軌跡表示処理において、トレーラ２００への船体１００ａの積載可否が判定され、さらに、船体１００ａの向きとトレーラ２００の向きとの相対的な関係がわかるように表示される。これら以外で特に言及しない点は第１の実施の形態と同様である。なお、積載可否を判定すること、船体１００ａとトレーラ２００との互いに向きの相対的な関係を表示すること、のうちいずれか一方だけを採用してもよい。

【0071】

図７は、予測軌跡表示画面の遷移図である。この予測軌跡表示画面は、手動トレーラリングと並行して実行される予測軌跡表示処理（図８で後述）により表示部１１０に表示される。図７では、状態の推移に対応して画面Ｂ１～Ｂ６が示されている。画面Ｂ１～Ｂ６は、予測軌跡表示処理の開始が指示され、且つ、対象トレーラが特定された後に表示される。

【0072】

図５の例と同様に、船体マーク１００Ｐおよびトレーラマーク２００Ｐが表示されている。さらに、船体マーク１００Ｐを起点とする予測軌跡５００が重畳して表示されている。ただし、図７では、トレーラマーク２００Ｐの表示位置を基準（固定）とする相対的な船体１００ａの位置を船体マーク１００Ｐで示している。

【0073】

画面Ｂ１に例示するように、船体マーク１００Ｐには、船体１００ａの向きを示す矢印型のマーク１００Ｆが付加され、さらに、マーク１００Ｆの中心線の延長線Ｌ１００が表示されている。トレーラマーク２００Ｐには、トレーラ２００の向きを示す矢印型のマーク２００Ｆが付加され、さらに、マーク２００Ｆの中心線の延長線Ｌ２００が表示されている。なお、画面Ｂ２～Ｂ６では、マーク１００Ｆ、２００Ｆ、延長線Ｌ１００、Ｌ２００の図示が省略されている。

【0074】

マーク１００Ｆおよびマーク２００Ｆにより、船体１００ａの向きとトレーラ２００の向きとの相対的な関係がわかる。特に延長線Ｌ１００と延長線Ｌ２００とが平行であれば向きが一致することがわかる。しかも、船体１００ａがトレーラ２００に近づいた時点で延長線Ｌ１００と延長線Ｌ２００とがほぼ一致していれば、積載の実現性が高いことがわかる。

【0075】

なお、船体１００ａの向きとトレーラ２００の向きとの相対的な関係をわかるようにする観点からは、マーク１００Ｆ、２００Ｆ、延長線Ｌ１００、Ｌ２００のうち、マーク１００Ｆ、２００Ｆだけ、または延長線Ｌ１００、Ｌ２００だけが表示されてもよい。

【0076】

また、表示領域５０２には、積載可能を意味する「可」または積載不可能を意味する「不可」が表示される。これにより、操船者は、このまま操船を継続した場合に積載が実現するかどうかを把握することができる。

【0077】

所定位置Ｐｘは、予測軌跡５００上においてトレーラ２００に対して船体１００ａが所定の位置関係となる位置である。所定位置Ｐｘは、一例として、トレーラ２００の長手方向における、トレーラ２００の基準位置ＰＴと船舶１００の基準位置ＰＢ（図２参照）との距離が、第３の所定距離Ｄ（画面Ｂ２に例示）となる位置とする。ただし、第３の所定距離Ｄは予め定めた０以上の値（ゼロでもよい）である。なお、所定位置Ｐｘを示すマークや第３の所定距離Ｄが画面に表示されることは必須でない。

【0078】

そして、積載可能であることの条件は、予測軌跡５００がトレーラ２００を通り且つ、所定位置Ｐｘにおいて推定されるトレーラ方位θおよび船方位φθがいずれも許容範囲であることとする。ここでいう許容範囲は、一例として、トレーラ方位θ、船方位φが共に±３０度以内（－３０度以上＋３０度以下の範囲）であることとする。

【0079】

画面Ｂ１は、予測軌跡表示処理の開始直後の初期状態を示している。この状態では、予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐから大きく外れている。予測軌跡５００がトレーラ２００を通らないので、表示領域５０２には「不可」と表示される。

【0080】

画面Ｂ２は、操船者がステアリング１１２を操作し、トレーラ２００に船体１００ａが向かうように舵を切った状態を示している。この状態では、予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐを通っている。しかも、所定位置Ｐｘにおいて推定されるトレーラ方位θ、船方位φが共に許容範囲内であるので、表示領域５０２には「可」と表示される。

【0081】

画面Ｂ３は、画面Ｂ２が表示された状態から船体１００ａを航行させた状態を示している。船体１００ａが移動した結果、予測軌跡５００がトレーラマーク２００Ｐから外れてしまったので、表示領域５０２には「不可」と表示される。

【0082】

画面Ｂ４は、画面Ｂ３が表示された状態で操船者がステアリング１１２を操作し直し、トレーラ２００に船体１００ａが向かうように舵を切った状態を示している。この状態では、予測軌跡５００が再びトレーラマーク２００Ｐを通っている。しかし、ほぼ真っ直ぐ進む予測軌跡５００となっており、所定位置Ｐｘにおいて推定されるトレーラ方位θ、船方位φの少なくともいずれかが±３０度を超えたので、表示領域５０２には「不可」と表示される。

【0083】

画面Ｂ５は、画面Ｂ４が表示された状態で操船者がステアリング１１２を操作し直し、予測軌跡５００の形状が湾曲となるように方位と舵を修正した状態を示している。この状態では、予測軌跡５００が再びトレーラマーク２００Ｐを通っている。予測軌跡５００がトレーラ２００を通り且つ、所定位置Ｐｘにおいて推定されるトレーラ方位θ、船方位φが共に±３０度以内となったので、表示領域５０２には「可」と表示される。

【0084】

画面Ｂ６は、画面Ｂ５が表示された後、船体１００ａが予測軌跡５００通りに移動して所定位置Ｐｘに位置し、積載直前となった状態を示している。依然として表示領域５０２には「可」と表示される。通常、このままの操船状態を継続すれば、積載が実現される。

【0085】

図８は、予測軌跡表示処理を示すフローチャートである。この処理の開始条件や実行主体は予測軌跡表示処理（図６）と同様である。このフローチャートでは、図６のフローチャートに対して、ステップＳ１０７とステップＳ１０９との間にステップＳ２０１～Ｓ２０３が追加された点が異なり、さらにステップＳ１０７、Ｓ１０８での処理の一部が異なる。

【0086】

ステップＳ１０１～Ｓ１０６の処理は第１の実施の形態と同様である。ただし、ステップＳ１０４で取得される相対的位置情報には、現在のトレーラ方位θおよび船方位φが含まれる。

【0087】

ステップＳ１０７の推定処理では、ＣＰＵ１０２は、第１の実施の形態と同様に予測軌跡５００を生成する。さらにＣＰＵ１０２は、所定位置Ｐｘでの予測軌跡５００の接線方向および船体１００ａの予測位置と、トレーラ２００の絶対的な方位とから、所定位置Ｐｘでのトレーラ方位θおよび船方位φを推定する。

【0088】

ステップＳ２０１では、トレーラ２００への船体１００ａの積載が可能か否かを判別する。ＣＰＵ１０２は、上述したように、ＣＰＵ１０２は、予測軌跡５００がトレーラ２００を通らない場合は、積載不可と判別する。またＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０７で推定した、所定位置Ｐｘにおけるトレーラ方位θおよび船方位φの少なくともいずれかが許容範囲を超える場合は、積載不可と判別する。しかしＣＰＵ１０２は、予測軌跡５００がトレーラ２００を通り且つ、推定したトレーラ方位θおよび船方位φのいずれも許容範囲を超えない場合は、積載可能と判別する。

【0089】

ＣＰＵ１０２は、積載可能と判別した場合は、ステップＳ２０２で、表示領域５０２に「可」を表示させることで、積載可能であることを報知する。これにより、現状のトレーラリング操作が適切であることを知らせることができる。

【0090】

一方、ＣＰＵ１０２は、積載不可と判別した場合は、ステップＳ２０３で、表示領域５０２に「不可」を表示させることで、積載不可能であることを報知する。これにより、トレーラリング操作を修正すべきことを知らせることができる。

【0091】

ステップＳ２０２、Ｓ２０３の後、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８での表示処理では、ＣＰＵ１０２は、船体マーク１００Ｐおよびトレーラマーク２００Ｐを画面に表示させ、その際、船体１００ａの向きとトレーラ２００の向きとの相対的な関係がわかるように、マーク１００Ｆ、２００Ｆ、延長線Ｌ１００、Ｌ２００を表示させる。さらにＣＰＵ１０２は、予測軌跡５００を重ねて表示させる。その後、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０９に進む。

【0092】

本実施の形態によれば、トレーラリング操作を支援することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

【0093】

また、予測軌跡表示画面に、船体１００ａの向きとトレーラ２００の向きとの相対的な関係がわかるように、マーク１００Ｆ、２００Ｆ、延長線Ｌ１００、Ｌ２００を表示させるので、現在の操作状態の適否をより判断しやすくなる。

【0094】

また、予測軌跡５００がトレーラ２００を通らない場合、または、予測軌跡５００上の所定位置Ｐｘにおけるトレーラ方位θおよび船方位φの少なくともいずれかが許容範囲を超える場合は、船体１００ａの積載が不可であることが報知される（Ｓ２０３）。これにより、トレーラリング操作を修正すべきことを知らせることができる。

【0095】

また、予測軌跡５００がトレーラ２００を通り且つ、推定したトレーラ方位θおよび船方位φのいずれも許容範囲を超えない場合は、船体１００ａの積載が可能であることが報知されるので、現状のトレーラリング操作が適切であることを知らせることができる。

【0096】

なお、予測軌跡表示画面において、第１の実施の形態では船体マーク１００Ｐの表示位置を基準（固定）とし（図５）、第２の実施の形態ではトレーラマーク２００Ｐの表示位置を基準（固定）とした（図７）。しかし、第１、第２の実施の形態において、船体マーク１００Ｐとトレーラマーク２００Ｐのいずれの表示位置を固定するかは問わない。また、予測軌跡表示画面（図５）を、北方などの方位を固定して表示することは必須でない。また、予測軌跡表示画面（図７）を、北方などの方位を固定して表示してもよい。

【0097】

なお、「可」、「不可」、船体マーク１００Ｐ、トレーラマーク２００Ｐ、予測軌跡５００、マーク１００Ｆ、２００Ｆ、延長線Ｌ１００、Ｌ２００などの表示態様は一例であり、これらに限られない。特に、積載可否は、「可」、「不可」に限らずメッセージなどの表示により報知してもよい。また、これらに代えて、あるいはこれらの表示に加えて、音声によって積載可否を報知してもよい。

【0098】

なお、第１、第２の実施の形態において、船体１００ａとトレーラ２００との位置関係、船体１００ａの向きとトレーラ２００の向きとの相対的な関係、および予測軌跡５００、を報知する方法は画面表示に限られない。例えば、画面表示に加えて、あるいは画面表示に代えて、音声によってこれらを報知してもよい。その場合、例えば、船体１００ａに対するトレーラ２００の相対的な方位と距離とを知らせる音声メッセージを発することで両者の位置関係や両者の向きの相対的な関係を報知してもよい。また、予測軌跡５００については、トレーラ２００を通っているか、あるいはトレーラ２００からずれているか、を知らせる音声メッセージを発してもよい。予測軌跡５００がトレーラ２００からずれている場合、ずれの方向（トレーラ２００に対して左か右か）およびずれ量も音声メッセージで知らせてもよい。

【0099】

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

【0100】

本発明は、上記した実施形態の１以上の機能を実現するプログラムをネットワークや非一過性の記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。以上のプログラムおよび以上のプログラムを記憶する記憶媒体は、本発明を構成する。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0101】

なお、本発明は、ジェットボートに限定されず、船外機、船内機または船内外機によって推進する各種の船舶にも適用可能である。

【符号の説明】

【0102】

１００ａ 船体、 １１１ａ 特性情報、 １０２ ＣＰＵ、 ２００ トレーラ、 ４０１ 第１の取得部、 ４０２ 第２の取得部、 ４０３ 検出部、 ４０４ 生成部、 ４０５ 制御部、 ５００ 予測軌跡

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】