　琵琶湖で実施した実証実験では、障害物として配置したブイやいかだ、浮桟橋を、接近前にレーダーで大まかな位置を把握して電子海図にマッピングした後、その海域に船を進めた時点で、3D-LiDARを用いてそれまで大まかに把握している障害物の距離を正確に測定して精度の高い位置情報を電子海図にプロットし、そこから入港のための航路を生成して自動で安全に航行し着桟に成功している。

まずレーダーで海上障害物の位置を大まかに把握し、接近したら3D-LiDARで詳細な位置情報をプロット（クリックして拡大）

　これまで小型船舶の航行で障害となる小さな海上浮遊物に対して精度の高い位置情報を取得することができず、それが小型船舶の自動航行を困難なものにしていた。それが、3D-LiDARを採用したことで精度の高い位置情報がプロットできるようになり、そのおかげで小型のブイなどが浮かんでいる海域でも小型船舶の自動航行が可能になったという。現時点で自動離桟、障害物検知、自動航行、遠隔操作、自動着桟は静穏な海域における昼間航海という条件付きながらも、技術は確立している。

周囲状況から安全な航路を求めて自動着桟操船を行う（クリックして拡大）

　なお、自動着桟システムの開発を開始した当初、ヤンマーでは小型船舶で一般的な「一軸推進船」（1基のエンジンで1つのスクリューを回転させて1枚の舵と組み合わせて操船する船）を想定していたが、その後、ここまで説明したような「左右両舷に推進器を搭載」した推進システムに変更している（この方式を採用する小型船舶も市場に存在する）。この理由について、開発担当者は「一軸推進船は制御が難しくその解決に時間がかかる。まずは制御が容易な推進器を2基搭載した船をターゲットにして自動着桟システムの確実な実用化を優先した」と語る。

　ただ、小型船でも比較的普及している船外機2基掛けへの適用はもちろんのこと、既存の一軸推進船でも使えるように、後付けのトローリング推進器やスラスターと組み合わせて現在流通している小型船舶にも搭載できる自動着桟システムを提供することは技術的に可能という。

自動着桟だけでなく、海のモビリティとして何ができるか

　ヤンマーでは、自動着桟システムの製品化を進めているが、現時点で複数の課題が上がっている。その中の1つが、波や風、雨、雪など悪天候への対応だ。悪天候はセンサーの検知方式によっては不利な状況だが、自動着桟システムでは悪天候のときほど使いたいという意見がユーザーから出ている。

　現在、自動着桟システムでは「風速7メートル以下」という使用条件を設けている。これはヤンマーの実証実験が風速7メートルまでしか実施できていないという事情が関係している。その上で、ユーザー調査の結果によっては、ユーザーが求める（より状況の悪い）条件で使えるようにする必要があるという。また、自動着桟システムの推進装置として現在組み合わせているジョイスティック操船システムは風速10メートルまで使用できるので、自動着桟システムも性能としては同等の風速まで使用できる可能性があると述べている。

　また、ユーザーからは、自動着桟という単機能製品だけでなく、「IoT漁業」「スマート養殖業」「海底地形の解明」など、国の「海における次世代モビリティに関する産学官協議会」が提唱するソリューションを提供できることを求められているという。そのため、ヤンマーでも自動着桟システムを組み込んだこれらのソリューションとしての製品化を目指している。なお、自動操船に関連した製品の提供にあたっては、さまざまな環境での実証実験を重ねつつ、自動操船に関するガイドラインの状況を確認しながら検討していく方針だ。

→次の記事を読む

→その他の『船も「CASE」』関連記事はこちら

船はどうやって自動運航するのか、クルマから使える技術も
東京海洋大学が、2019年9月4日と5日に東京都内で水陸連携マルチモーダルMaaS（Mobility-as-a-Service、自動車などの移動手段をサービスとして利用すること）の実証実験を実施。この記事では実証実験と討論会における自動運航に関する内容について主に解説する。
今も昔も安全航行の要！富士通が挑む「見張りの完全自動化」
「IT企業がなぜ自動運航船に？」と不思議に思うかもしれない。しかし、異業種ゆえに海運企業や造船企業にはない観点から可能性に挑んでいる。とはいえ、なにゆえ富士通は、自動車の自動運転よりはるかに困難な分野に“異業種”の立場から取り組んだのか。先に紹介した技術報の公開から2年を過ぎた現時点におけるアップデートを中心に、自動運航船関連技術のプロジェクトに携わる担当者に聞いた。
自動航行時の重大事故を防止せよ、商船三井が衝突回避アルゴリズムを共同研究
商船三井は2020年10月19日、MOLマリン、海上技術安全研究所と東京海洋大学、商船三井テクノトレード、YDKテクノロジーズと共同で「避航操船アルゴリズムと避航自動化」に関する共同研究の実施に合意し、契約を締結したと発表した。針路上にいる船舶を避けて自動航行するアルゴリズム開発に取り組む。研究の一環として、船舶を用いた東京湾での実証実験も実施する。
海運もゼロエミッション、燃料電池で動く「日本初」の船舶が2024年竣工
日本郵船、東芝エネルギーシステムズ、川崎重工業、ENEOS、日本海事協会の5社は、2020年9月1日に「高出力燃料電池搭載船の実用化に向けた実証事業」を開始した。水素で発電する燃料電池を船舶で使用し、温室効果ガスの排出削減に取り組む。同日、5社合同の記者説明会を実施し、燃料電池船の実証実験における意義と概要を説明した。
気象海象のリアルタイム分析で燃料コストが500万円減、船の排出削減の最新事情
東京と伊豆諸島を結ぶ航路に2020年6月から就航した「さるびあ丸」は、タンデムハイブリッド方式推進システムを採用して燃費と静粛性を向上させるなど、数多くの新しい船舶関連技術を導入している。採用された新技術の1つに「気象・海象情報を分析する最新の航海支援システム」がある。