JP2008184050A - 船舶のブイへのアプローチシステム及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】海上に投下された複数のブイの中の選択ブイを容易に回収することができる船舶のブイへのアプローチシステムを提供する。
【解決手段】船舶２と選択ブイ１との間で通信衛星４を介してデータの送受信を行なう。選択ブイ１は、位置データ（緯度、経度等）を、設定された送信間隔で船舶２へ送信する。船舶２は、受信したデータに基づいて選択ブイ１間の距離、ブイの位置、速度、進路等を算出し、船舶２の位置、選択ブイ１の移動軌跡、及び予測進路をＰＣ上に表示する。船舶２は、船舶２−選択ブイ１間の距離に応じて、選択ブイ１から送信される位置データの送信間隔を変更させるコマンドを送信する。これにより距離が近くなるにしたがって短い送信間隔で選択ブイ１から位置データが送信され、より正確なブイの位置、予測進路を特定でき、容易に選択ブイ１を回収することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、漁業に使用されるブイに関し、特にブイが海上に投下された後、時間をおいて当該ブイを効率的に追跡するシステム及びその方法に関する。

従来、海上において使用される漁業用のブイは、魚群探知のために使用されている。例えば、まき網漁法では、大型あるいは中型のまき網を使用してカツオ、マグロ等の魚類が捕獲されるが、魚群を網で囲む前に、発見しなければならない。一般に、魚は浮遊物（浮き漁礁）の周囲を回遊する習性がある。まき網漁法では、その習性を利用して、魚群を集めることが行われている。そのため、上記浮遊物として、人工的に作られた浮き漁礁（パヤオ）が、漁船には数個から数十個、搭載されている。パヤオには各種あるが、例えば竹材を５ｍ前後に井桁状に組立てたものに網をかぶせて作られ、これを数個から数十個、海上に浮遊させ、周囲に集まる魚の習性を利用して魚を集めるものである。

ところでこれらパヤオは、広い海上に浮遊させるものであるが、カツオ、マグロ等の魚類を捕獲する為に、後からパヤオの位置を確認できるようにする必要があり、そのために、パヤオにはロープによりブイが係留されている。このブイの一例として、ラジオブイを挙げることができる。この場合、投下されたブイの探索は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用するものであり、ＧＰＳ衛星によってブイの位置を検出するものである。
以下に示す特許文献１、特許文献２には、このようなブイを使用した発明が開示されている。

また、ブイの探索にあたっては、ＧＰＳ衛星から発信されたブイの位置情報（緯度、経度等）をブイで受信し、そのブイから発信される位置情報を、ブイを投下した漁船にて受信し、受信信号に基づいて探索することになるが、逐次、漂流するブイの位置を自船にわかりやすくするため、ブイの漂流軌跡と自船の航跡とを同一表示装置上に表示するものがある（特許文献３、特許文献４参照）。

特開平５−１８８１３０号公報 特開平１１−１８６４５号公報 特公平２−３１８３１号公報 特公平７−４６１３６号公報

しかしながらラジオブイは、ラジオブイから発信する電波を船舶の方向探知器で受信して、その位置を探知するものであり、中短波周波数の電波を利用しているため、その通信距離はせいぜい２００キロメートル程度であるという欠点があった。

また、漁船には、通常、複数個のブイが積みこまれ、それらが順次投下されるとともに、投下されたブイは、魚群の集まり具合を見ながら回収しなければならない。そのために、ブイと自船との間で通信が行われるが、ブイと通信衛星との通信間隔が随時、行われることではなく、通信費用や、ブイの使用寿命等の理由から、所定時間置き（例えば、２４時間毎、１２時間毎）となることもある。したがってそのような場合には、現在、得られている情報が２４時間あるいは１２時間前の位置情報となっていることもある。ブイは、その間に海上を漂流しているため、受信時の情報に基づくブイの位置と、現在の実際のブイの位置とずれがあり、ブイを回収しようとする場合、その回収位置を正確に把握することは困難であった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ブイの位置を正確に把握し、特に選択されたブイを追跡するに際し、ブイに近づくにしたがってブイと漁船との送信間隔を短くして、より正確なブイの位置を得て、早くブイに到達できるようにした。

上記課題を解決するために、請求項１に係る船舶のブイへのアプローチシステムの発明は、位置測定手段から送信された位置データを受信し、該位置データを通信衛星を介して送信し、通信衛星を介して送信される指示データを受信する手段を有したブイと、前記ブイから送信された位置データを受信し、前記指示データをブイへ送信する船舶上の送受信手段と、前記ブイから受信した位置データに基づき、ブイの移動速度データ、進路データ、及び船舶とブイ間の距離データを算出する船舶上の算出手段と、前記位置データ、移動速度データ、及び進路データに基づき、前記船舶及びブイの位置の履歴並びにブイの予想進路を含むデータを表示する表示手段とを備え、前記船舶と前記ブイとの距離に応じて、前記指示データを前記送受信手段からブイへ送信することを特徴とするものである。

ブイの位置データ等をより詳細に認識するためには、ブイから送信されてくるデータの送信間隔は短い方が望ましい。また、船舶側等でブイの位置データが必要なときは、船舶側から要求コマンドを送信することによって常時、位置データ等を得ることができる通信方式（以下、セルコール方式ともいう）であると利便性がよい。しかしながら、送信間隔が短い場合には、高い通信費用が必要になり、また、セルコール方式の場合には、要求する度に呼出操作、例えば、ＰＣ上における入力操作が必要になる。そこで、この実施の形態では、これらのデメリットを考慮して、予め設定された間隔でブイが位置データ等を送信するプリセット方式を採用している。さらに、ブイからの送信間隔を船舶側からのコマンドによって設定変更することができる方式を採用している。

また、請求項２に係る発明は、請求項１の船舶のブイへのアプローチシステムにおいて、前記船舶と前記ブイとの距離に応じて送信される前記指示データは、前記ブイから前記送受信手段へ送信される位置データの送信間隔を指示するデータであることを特徴とするものである。

また、請求項３に係る発明は、請求項１または２の船舶のブイへのアプローチシステムにおいて、前記送信間隔を指示するデータは、前記船舶が前記ブイに近づくにしたがって送信間隔を徐々に短くする旨の指示データであることを特徴とするものである。

また、請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかの船舶のブイへのアプローチシステムにおいて、前記移動速度は、ブイの送信直前の所定時間内における位置データの差分に基づき求められ、前記予想進路は、前記位置、移動速度及び進路のデータに基づき求められることを特徴とするものである。

また、請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかの船舶のブイへのアプローチシステムにおいて、前記表示手段は、選択されたブイへの方位、選択されたブイまでの距離、船舶のブイへの到着時刻及び到着までの所要時間、並びに航路偏差を表示することを特徴とするものである。

また、請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれかの船舶のブイへのアプローチシステムにおいて、前記ブイが受信する位置データは、ＧＰＳ衛星又はＧＰＳを備えた通信衛星から送信されることを特徴とするものである。

また、請求項７に係る発明は、請求項１から６のいずれかの船舶のブイへのアプローチシステムにおいて、前記送受信手段及び算出手段は、陸上の通信局にも設けられており、前記ブイが送信する位置データは、陸上の送受信手段によっても受信され、前記ブイが受信する指示データは、陸上の送受信手段からも送信されることを特徴とするものである。

また、請求項８に係る船舶のブイへのアプローチ方法の発明は、位置測定手段から送信された位置データを受信し、該位置データを通信衛星を介して送信し、通信衛星を介して送信される指示データを受信する手段を有したブイと、前記ブイから送信された位置データを受信し、前記指示データをブイへ送信する船舶上の送受信手段との間で、通信衛星を介して前記位置データ及び指示データを含む情報を通信し、前記ブイと前記送受信手段との間の通信により得られたブイと船舶間の距離に基づき、前記船舶が前記ブイに接近するにしたがって、前記ブイから前記送受信手段へ送信される前記位置データの送信間隔を自動的に徐々に短くし、これら通信によって得られたデータに基づき、前記船舶及びブイの位置の履歴並びにブイの予想進路を表示することを特徴とするものである。

本発明によれば、船舶−ブイ間の距離に応じて、船舶からのコマンドによってブイの送信間隔を自動的に変更設定することができる。そして、距離が短くなるしたがって、つまり、船舶がブイに近づくにしたがってその送信間隔が短くなるように変更設定されるため、現在のブイの位置、及びブイの現在からの予測進路を正確に特定することができ、より迅速にブイの回収作業を行なうことができる。

以下、本発明に係る船舶のブイへのアプローチシステム及びその方法の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明係るシステム構成図である。このシステムは、概略、海上に投下されたブイ１と、海上の船舶上に配置された船舶局２と、陸側に配設された海岸局３と、これらと情報の通信が可能な通信衛星４とから構成される。

ブイ１は、送受信機能を有したブイである。ブイ１は、ブイの状態を表わすデータを、通信衛星４及び陸上局３を経由して船舶局２に送信（ブイ→通信衛星→海岸局→通信衛星→船舶局）することが可能である。また、船舶局２から送信されたコマンドデータを、通信衛星４及び海岸局３を経由して受信（船舶局→通信衛星→海岸局→通信衛星→ブイ）することが可能である。但し、この通信手順は一形態を示すものであり、ブイ１のデータを船舶局２へ送信できれば良く、例えば、通信衛星４を経由して船舶局２に送信（ブイ→通信衛星→船舶局）する手順であっても良い。また、ブイ１は、船舶局２からのデータを受信できれば良く、通信衛星４を経由して受信（船舶局→通信衛星→ブイ）する手順であっても良い。

ブイ１から送信されるブイの状態を表わすデータには、ブイの位置（ＧＰＳから受信した緯度、経度等）データ、海上で移動するブイの速度を計算するためのデータ、ブイの移動する進路方向を計算するためのデータ、海水の水温に関するデータ等が含まれている。また、ブイの移動速度と移動進路を計算するためのデータとは、例えば、ＧＰＳから受信したブイの最新の位置データ、及び最新よりも一つ前の位置データのことを言い、これらのデータに基づいてデータを受信した船舶局２あるいは海岸局３の算出手段によって速度と進路が算出される。したがって、実際にブイ１から送信されるデータとしては、上記のような前後複数回の位置データ（緯度、経度）と温水データが含まれていれば足りる。また、ブイの位置データを知らせる衛星としては、通信衛星４とは別個のＧＰＳ衛星５を使用する。なお、通信衛星４がＧＰＳ機能をも有している場合には、そのＧＰＳによって計測された位置データを使用すれば良い。

船舶局２は、船舶上に配設されたブイへのアプローチデータ等を送受信する為の局であり、概略、図２に示されるような、パーソナルコンピュータ６（ブイ１を制御する為にインストールされた制御ソフトウエアを含む）と、インマルサットデータ通信用及びＧＰＳ用のユニット７と、インマルサットデータ通信用及びＧＰＳ用のアンテナ８から構成され、ブイ１から送信されたデータの受信、ブイ１へのデータの送信を行なうことができる。ここで、インマルサットデータ通信用及びＧＰＳ用のユニット７のことを送受信手段という。あるいは、パーソナルコンピュータ６とインマルサットデータ通信用及びＧＰＳ用のユニット７とアンテナ８とを合わせて送受信手段ともいう。詳細は後述するが、ブイから受信したデータは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６の表示手段（ディスプレイモニター）に表示され、また、ブイへの送信データは、モニター上に表示された画像を、ＰＣの入力手段（マウス、キーボード）の操作により選択入力して送信することができる。

船舶局２は、ブイ１から送信されたブイの状態を表わすデータを、通信衛星４及び海岸局３を経由して受信（ブイ→通信衛星→海岸局→通信衛星→船舶局）することができる。また、ブイ１へのコマンドデータを、通信衛星４及び陸上局３を経由して送信（船舶局→通信衛星→海岸局→通信衛星→ブイ）することができる。但し、この通信手順は一形態を示すものであり、ブイ１からのデータを受信できれば良く、例えば、通信衛星４を経由して受信（ブイ→通信衛星→船舶局）する手順であっても良い。また、船舶局２のデータをブイ１へ送信できれば良く、例えば、通信衛星４を経由してブイ１に送信（船舶局→通信衛星→ブイ）する手順であっても良い。

船舶局２から送信されるコマンドデータには、ブイ１からのデータ送信間隔を設定・変更する旨の指示データと、ブイに設けられているライトを点滅表示する旨の指示データが含まれる。データ送信間隔は、複数種類、例えば、Ｔ１時間（デフォルト）間隔、Ｔ２時間間隔、Ｔ３時間間隔、Ｔ４分間隔（Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４）のように４種類、設けられている。原則として、通常時はデフォルトに設定されており、ユーザによるＰＣ入力手段の操作（指定）により、いずれかの送信間隔に変更設定することができる。Ｔ２時間間隔が指定された場合には、送信間隔をＴ２時間にすべき旨の指示データが船舶局２からブイ１へ送信され、ブイの受信後に、ブイ１からの位置データ等が、Ｔ２時間置きに送信されることになる。また、ユーザによりライト点滅が指定された場合には、その旨の指示データが船舶局２からブイ１へ送信され、ブイの受信後に、ブイのライト点滅表示が行なわれる。

海岸局３は、通信衛星４としてインマルサット衛星通信を使用する場合に必要となる中継局である。ブイ１及び船舶局２から送信されたデータは、必ず海岸局３を中継してから船舶局２及びブイ１で受信される（ブイ→通信衛星→海岸局→通信衛星→船舶局、船舶局→通信衛星→海岸局→通信衛星→ブイ）。なお、海岸局３に受信されたデータは、インターネットを経由した陸上のサーバーに送信されている。したがって、陸上のＰＣによっても、インターネット接続してブイ１の送信データを受信することができる。また、陸上のＰＣからブイ１へコマンドデータを送信することもできる。

通信衛星４は、蓄積型双方向データ通信可能な衛星が使用される。具体的には、例えば、インマルサット衛星が使用される。

図３に、ブイ１の外観、及びブイを構成する各部材を示す。ブイ１の内部には、ブイの動作を制御する制御基板１０、衛星通信（インマルサットデータ通信）用及びＧＰＳ用のユニット１１、衛星通信及びＧＰＳ通信用のアンテナ１２、太陽電池パネル１３、太陽電池パネルによる電力を充電可能な電池１４、船舶側からのコマンドによって点滅表示を行なうライトを備えたＬＥＤ基板１５等の構成部材が設けられている。

図４に、ブイ１のブロック図を示す。太陽電池パネル１３で作られた電力は、過充電を防止するプロテクタ１６を介して電池１４に充電される。太陽電池パネル１３は、ブイ１の上部（図３参照）に配置されているため、海上に投下された状態において太陽光を十分に利用することが可能である。電池１４には、制御基板１０と水温ユニット１７が接続されている。制御基板１０は、制御手段としてのＣＰＵを備えており、ブイ１の動作を制御している。制御基板１０には、ＬＥＤ基板１５（図３参照）に設けられたＬＥＤ１５'、衛星通信用及びＧＰＳ用のユニット１１、水温検出ユニット１７が接続されている。また、衛星通信用及びＧＰＳ用のユニット１１には通信用のアンテナ１２が接続されている。

ブイ１の位置検出手段である、例えば、ＧＰＳ衛星５から送信されたＧＰＳ情報（緯度、経度等の位置データ）は、アンテナ１２を介してＧＰＳ通信用ユニット（受信手段）１１で受信される。受信された位置データはＣＰＵ１０に入力される。ＣＰＵ１０は、これらのデータをＣＰＵ内のメモリ、あるいは制御基板に設けられたメモリに記憶する。また、ＣＰＵ１０には、水温検出ユニット１７に接続された水温検出手段（図示省略）によって計測された海水の水温データが入力される。水温データも上記メモリに記憶される。これらメモリに記憶されたデータは、衛星通信用ユニット（送信手段）１１に出力され、アンテナ１２を介して通信衛星４に送信される。

また、通信衛星４を経由して船舶局２から送信されたコマンドデータは、アンテナ１２を介して衛星通信用ユニット１１で受信される。受信されたコマンドデータはＣＰＵ１０に入力される。受信されたコマンドがブイからの位置データの送信間隔を変更するものである場合には、その変更送信間隔時間がＣＰＵのメモリに設定され、その後、ＣＰＵは設定された送信間隔で位置データを船舶局側へ送信するように制御する。受信されたコマンドがライトの点滅に関するものである場合には、その点滅する旨が上記メモリに設定されると共に、ＣＰＵからＬＥＤ基板１５に送信され、その後、ＬＥＤ１５'の点滅表示が開始される。

ブイ１の外形は、例えば、海上に浮いた状態の上面（図３において上側から見たとき上面）が直径約４００ｍｍの略円形であり、全高（図３において上下方向の高さ）が約３００ｍｍである。従来のラジオブイと対比して、アンテナ部がブイの上面から突出して設けられていないため喫水高が低く、ステルス性が高い利点を有する。

次に、図５から図７に基づいて、ブイ１と船舶局（以下、船舶ともいう）２間の通信内容について詳しく説明する。

（１）レポートメッセージ
レポートメッセージの送受信内容を図５に示す。レポートメッセージとは、ブイ１から船舶２へ送信されるブイの状態を表わす情報のことをいう。ブイの情報には、ＧＰＳから受信した位置データと、ブイで測定した海水の温度データが含まれている。このうち位置データとしては、最新の測定位置データ（緯度、経度データ）と、その測定よりも所定時間（Ｔ５）前に測定した位置データとの差分緯度、経度データが送信されている。ブイ１から船舶２へ送信されるレポートメッセージのデータ送信間隔は、船舶２から送信されるコマンドによって設定変更することができる。送信間隔の未設定時には、デフォルト（Ｔ１時間間隔）が設定されている。また、レポートメッセージの送信開始時間は、ブイ毎に予め決められており、この時間を基準として、設定された送信間隔毎にメッセージが送信される。

ブイ１から送信された上記位置データは、船舶（船舶上に設けられている送受信手段（図２参照））２によって受信される。船舶はブイからレポートメッセージが送信されるのを常時監視し、常時受信することができる。船舶では、これらの受信されたデータ、及びこれらのデータの送信時刻等（ブイの最新データはそのデータを船舶が受信した時点からどれ位前のデータであるか等）に基づいて、ブイの移動速度、移動方位、及び現在の位置、更にこれからのブイの移動経路、船舶がブイに到達するであろう位置等が、船舶上の算出手段としてのＰＣ（ＣＰＵ）によって算出される。算出された各データは、船舶上の表示手段としてのＰＣ（ディスプレイ）に表示される。

最新データとの差分緯度、経度データが算出される時間（上記所定時間：Ｔ５）は、海上でのブイの平均的な移動速度、及びブイの位置データが送信される最短送信間隔であるＴ４時間を考慮して設定されており、例えば、１〜３０分の範囲に設定することができる。尚、ここではブイの移動速度を約２ｋｍ／ｈと想定した。この速度はＧＰＳの測定対象物速度としては遅い移動速度であり、算定される時間があまり短いと測定誤差が生じてしまう虞がある。

（２）コマンドメッセージ
コマンドメッセージの送受信内容を図６に示す。コマンドメッセージとは、船舶２からブイ１へ送信される指示情報のことをいう。指示情報には、ブイから送信される情報の送信間隔を変更するコマンド（［送信間隔変更］コマンド）と、ブイのライトを点滅表示させるコマンド（［ライト点滅］コマンド）が含まれている。これらのコマンドは、別個独立してそれぞれ送信することも、同時に送信することも可能である。レポートメッセージの送信間隔は、複数種類設けられており、船舶上のユーザが任意に選択・設定することができる。例えば、送信間隔は、Ｔ１時間間隔、Ｔ２時間間隔、Ｔ３時間間隔、Ｔ４時間間隔の４種類に設定されている。さらに具体的には、例えば、Ｔ１：１２〜４８時間、Ｔ２：１〜１２時間、Ｔ３：３０分〜３時間、Ｔ４：１〜３０分の範囲で設定することができる。

船舶２から送信された上記コマンドメッセージは、ブイ（ブイの受信手段）１によって受信される。ブイは［送信間隔変更］コマンドを受信すると、レポートメッセージの送信間隔を指定された送信間隔に設定変更する。また、ブイは、［ライト点滅］コマンドを受信すると、ライト（図４のＬＥＤ１５'）を点滅表示させる。ブイの点滅表示は、ブイの海上での位置を船舶２上の乗組員に報知する為の手段であり、夜間あるいは明け方の暗い時間帯にブイの漂流位置まで達し、回収作業するときに有効な誘導手段である。

（３）アプローチモードのコマンドメッセージ
アプローチモードのコマンドメッセージの送受信内容を図７に示す。アプローチモードとは、船舶２が、船舶−ブイ間の距離に応じてブイにコマンドメッセージを送信することにより、ブイの動作モード、すなわちブイのデータ送信間隔を自動的にコントロールするモードをいう。アプローチモードは、ＰＣ６の操作により、ユーザが任意に選択することができる。また、コマンドメッセージとは、船舶２からブイ１へ送信される指示情報であり、前記（２）で説明した内容と同様である。したがって、指示情報には、ブイから送信される情報の送信間隔を変更するコマンド（［送信間隔変更］コマンド）と、ブイのライトを点滅表示させるコマンド（［ライト点滅］コマンド）が含まれる。これらのコマンドが、船舶−ブイ間の距離の変化に応じて船舶２からブイ１へ送信される。ブイ１は、これらのコマンドに基づいて、レポートメッセージの送信間隔を変更する。

図８に、アプローチモード時の制御内容のフローチャートを示す。
船舶２上でＰＣ６の操作、例えば、ディスプレイ上に表示されたアプローチモードオンボタンを選択すると、ステップ２０に進み、船舶−ブイ間の距離に応じた送信間隔の変更処理が行なわれる。船舶−ブイ間の距離は、ブイから受信したレポートメッセージ（緯度、経度データ）に基づき船舶の算出手段（ＰＣのＣＰＵ）によって算出される。

先ず、ステップ２１において、船舶とブイとの距離がＤ１ＮＭ以上であるか否かの判別が行なわれる（以下、船舶−ブイ間の距離を示すＤ１、Ｄ２、Ｄ３の関係は、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３とする）。距離がＤ１ＮＭ以上であると判別された場合には、ステップ２２に進み、ブイからレポートメッセージを送信する間隔をデフォルト（Ｔ１時間間隔）に変更する旨の［送信間隔変更］コマンドが船舶２から送信される。但し、それまでの送信間隔がデフォルトに設定されている場合には、その状態を維持すればよいので、［送信間隔変更］コマンドを送信しないようにしてもよい。一方、距離がＤ１ＮＭ以上ではないと判別された場合には、ステップ２３に進み、船舶とブイとの距離がＤ２〜Ｄ１ＮＭであるか否かの判別が行なわれる。

ステップ２３において、距離がＤ２〜Ｄ１ＮＭであると判別された場合には、ステップ２４に進み、ブイからレポートメッセージを送信する間隔をＴ２時間に変更する旨の［送信間隔変更］コマンドが船舶２から送信される。一方、距離がＤ２〜Ｄ１ＮＭではないと判別された場合には、ステップ２５に進み、船舶とブイとの距離がＤ３〜Ｄ２ＮＭであるか否かの判別が行なわれる。

ステップ２５において、距離がＤ３〜Ｄ２ＮＭであると判別された場合には、ステップ２６に進み、ブイからレポートメッセージを送信する間隔をＴ３時間に変更する旨の［送信間隔変更］コマンドが船舶２から送信される。一方、距離がＤ３〜Ｄ２ＮＭではないと判別された場合、すなわちＤ３ＮＭ内に近づいたと判別されたには、ステップ２７に進み、ブイからレポートメッセージを送信する間隔をＴ４時間に変更する旨の［送信間隔変更］コマンドが船舶２から送信されると共に、ブイのライトを点滅表示する旨の［ライト点滅］コマンドも船舶２から送信される。ライトの点滅表示（ステップ２８）によりブイの位置を容易に発見することができる。ここで、船舶−ブイ間の距離を示すＤ１、Ｄ２、Ｄ３の値としては、例えば、Ｄ１：１００〜３００ＮＭ、Ｄ２：１０〜１５０ＮＭ、Ｄ３：１〜５０ＮＭの範囲で設定することができる。

船舶−ブイ間の距離は、ブイからのレポートメッセージに基づいて算出されるので、アプローチモードの制御、すなわち船舶−ブイ間の距離の判別は、通常、船舶２がブイ１からレポートメッセージを受信する毎、すなわち設定されているブイの送信間隔毎に１回行われれば足りる。例えば、送信間隔がＴ２時間に設定されている（船舶−ブイ間の距離がＤ２〜Ｄ１ＮＭ）場合、Ｔ２時間毎に送信されてくるレポートメッセージからそれぞれ船舶−ブイ間の距離を算出し、その距離がＤ３〜Ｄ２ＮＭになったときに、送信間隔をＴ３時間に変更する旨の［送信間隔変更］コマンドが船舶２から送信される。

上記のように船舶−ブイ間の距離に応じて、船舶は、ブイの送信間隔を制御している。そして、距離が短くなるしたがって、すなわち船舶がブイに近づくにしたがってその送信間隔も短くなるように制御される。これにより、距離が近くなるほどブイから送られてくるレポートメッセージは、現在のブイの位置データに近い可能性が高く、現在及び将来のブイの進路予測位置も正確なものとなり信頼性も高い。

アプローチモードは、ＰＣ６の操作、例えば、ディスプレイ上に表示されたアプローチモード解除（オフ）ボタンを選択することにより解除することができる。アプローチモードが解除された場合には、現在の送信間隔がデフォルトであれば、そのままその送信間隔を維持し、デフォルト以外の送信間隔であるときは、次のコマンドメッセージ送信時に、送信間隔をデフォルトに変更する旨の［送信間隔変更］コマンドが送信される。

図９から図１１に、ブイの通信動作タイミングチャートを示す。
図９は、ブイ１からのレポートメッセージ送信間隔がデフォルト（Ｔ１時間）のときのタイミングチャートである。船舶側でＰＣに電源が投入された後、ユーザが操作（送信間隔の変更操作、アプローチモードの選択操作等）しない状態では、ブイ１は、送信間隔デフォルトの状態で動作している。図の送信タイミング３０に示すように、レポートメッセージをＴ１時間の間隔で送信している。送信開始時間はブイ毎に予め決められている。

図１０は、ブイ１からのレポートメッセージ送信間隔がＴ２時間のときのタイミングチャートである。送信タイミング３２に示すように、レポートメッセージをＴ２時間の間隔で送信している。

図１１は、ブイ１からのレポートメッセージ送信間隔がＴ３時間のときのタイミングチャートである。送信タイミング４０に示すように、レポートメッセージをＴ３時間の間隔で送信している。

図１２は、ブイ１からのレポートメッセージ送信間隔がＴ４時間のときのタイミングチャートである。送信タイミング５０に示すように、レポートメッセージをＴ４時間の間隔で送信している。

図１３は、アプローチモードが選択された場合の、船舶２上のＰＣ６の表示画面６０に表示される画像の一形態を示す。以下、表示画面に表示される画像に基づいて、船舶２−ブイ１間の通信内容を説明する。

海上に投下された複数のブイの中の回収しようとする特定のブイを選択し、アプローチモードを選択すると、図１３に示すような画面６０が表示される。ブイの選択は、表示画面６０上のブイ（Ｂｕｏｙｓ）ボタン６１を選択することにより行なうことができる。ブイボタン６１を選択すると、表示画面６０上には、海上に投下したブイのリストを表示するブイリスト表示画面６２が表示される。各ブイにはＩＤ番号（００１、００２、００３、…）が登録されており、また名前（ａｌｐｈａ−１等）を任意に設定することができる。ユーザは画面６２に表示されたブイリストの中から回収するブイを選択する。図１３はＩＤ番号：００２のブイを選択した場合を示す。

特定のブイ（例えば、上記のようにＩＤ番号：００２のブイ）を選択すると、表示画面６０上には、選択されたブイに関する詳細な情報が表示される選択ブイ情報表示画面６４が表示される。表示される情報内容の一覧表を図１４に示す。表示される情報は、ブイから送信されてくる最新のレポートメッセージに基づいて算出されたものである。

アプローチモードの選択は、表示画面６０上のアプローチモードボタン（Ａ）６３を選択することにより行なわれる。なお、ボタン６３は、アプローチモードを解除するときにも使用される。アプローチモードボタン６３を選択すると、海上に位置する船舶２と、選択された回収の対象ブイ１との過去、現在、及び将来に関する情報が表示画面６０上の軌跡表示画面６５に表示される。また、アプローチモードが選択されていることを報知する報知文字７５等が表示される。

◎（２重丸）６６は、最新のレポートメッセージがブイから送信された時点のブイ１の漂流位置を示す。レポートメッセージの送信間隔は複数種類、例えば、上述したように、４種類（Ｔ１時間、Ｔ２時間、Ｔ３時間、Ｔ４時間）設けられている。したがって、例えば、送信間隔Ｔ２時間が設定されている場合、最新のレポートメッセージ、すなわちＴ２時間間隔で送信されたレポートメッセージの内の最後に送信されてきたメッセージは、現在から見て必ずしも直前のメッセージとは限らず、最長Ｔ２時間前のメッセージである可能性もある。なお、◎６６の位置は、次のレポートメッセージが船舶に送信されたとき、すなわちブイからの送信間隔毎に新たな位置へ更新されて行く。

複数個表示された・（黒点）６７は、過去にレポートメッセージがブイから送信された時点のそれぞれのブイ１の漂流位置を示す。上記のように送信間隔は複数種類設けらているため、それぞれの・６７は、メッセージ送信時に設定されていた送信間隔で送信されたデータに基づくブイの位置である。したがって、隣り合う２つの・６７と・６７の間隔は、例えば、送信間隔がＴ２時間に設定されていた場合には、Ｔ２時間の間にブイが漂流した距離と方向を表わす。そして、◎６６と・６７とを結ぶ実線６８は、ブイ１が漂流してきた軌跡を示す。

アイコン表示の対象ブイ１は、現在、漂流していると予測されるブイの海図上の位置を示す。また、◎６６と対象ブイ１とを結ぶ破線６９は、最新のレポートメッセージがブイから送信された時点から、現在、漂流していると予測される対象ブイ１までを漂流したと予測される軌跡を示す。上記のように最新のレポートメッセージとはいえ現在から見て直前のメッセージとは限らないため、最新のレポートメッセージ（◎６６の時点のメッセージ）の送信直前の所定時間、即ち、送信時の過去Ｔ５分間の差分データに基づいて現在のブイの位置が算出される（上述と同様の算出）。対象ブイ１の現在予測位置は、上記算出結果のデータに基づいてリアルタイムで移動して行く。

対象ブイ１から伸びる目盛７０は、これから先、対象ブイ１が漂流すると予測されるベクトルを示す。１目盛が、例えば、１時間を示し、最長１２時間後までの予測漂流位置を表示する。この予測位置も、上記同様に最新のレポートメッセージから算出される。

また、アイコン表示の船舶２は、現在、航行している船舶の位置を示す。船舶２から伸びる破線７１は、船舶２が航行してきた軌跡を示す。船舶２から伸びる実線７２は、対象ブイ１を回収するために船舶２が航行すべき航路を示す。船舶２の現在位置は、ＧＰＳから受信した船舶位置データに基づいてリアルタイムで移動して行く。☆（星印）７３は、船舶の予想到着点、すなわち船舶２が対象ブイ１を回収すると予測される海図上の位置を示す。予想到着点は、上記と同様に算出したブイの予測位置と、実線７２上を航行する船舶の速度等から算出される。

また、アプローチモードが選択されると、表示画面６０上に、対象ブイ１までの各種情報７６が表示される。表示される情報内容の一覧表を図１５に示す。表示される情報は、ブイから送信されてくる最新のレポートメッセージに基づいて算出されたものである。［Ｂｒｇ：］は、予想到着点における対象ブイまでの方位を表わし、図１３では実線７２で示される方位をいう。［Ｄｓｔ：］は、現在の船舶の位置から予想到着点までの距離、すなわち対象ブイを回収するであろう位置までの距離を表わし、図１３の実線７２の長さをいう。この値は、船舶の進行と共にリアルタイムで変更更新されて行く。［ＥＴＡ］は、予想到着点における対象ブイに到着する時間、［ＴＴＧ］は、予想到着点における対象ブイへ到着するまでに要する時間を表わす。また、［ＸＴＥ］は、現在、船舶２の航行している位置が、航行すべき航路（実線７２）からどれくらいずれているか、すなわち航路偏差を表わす。また、アプローチモードが選択されると、表示画面６０上に、船舶２の現在位置（緯度、経度）情報７７と、船舶２の方位及び速度情報７８が表示される。

アプローチモードでは、ブイ１からのレポートメッセージの送信間隔が船舶２−ブイ１間の距離に応じて自動的に変更される。図１３に示す船舶とブイとの位置関係の場合、船舶−ブイ間の距離は、３０７.４４ＮＭであるため（各種情報７６の［Ｄｓｔ：］参照）、送信間隔はデフォルトに設定されている。船舶の進行に伴い船舶−ブイ間の距離が短くなると［Ｄｓｔ：］の値は小さくなって行き、その値がＤ１ＮＭ未満になると、船舶２からブイ１へ、レポートメッセージの送信間隔をＴ２時間に変更する旨の［送信間隔変更］コマンドが送信される。対象ブイ１はコマンドを受信して、指定された送信間隔に変更し、以降Ｔ２時間間隔でレポートメッセージを送信する。船舶は、受信したこれらのメッセージ、すなわち最新のレポートメッセージに基づいて対象ブイ１及び船舶２に関する新たな情報を算出する。算出された情報は、表示画面６０上の各位置に表示される。

更に［Ｄｓｔ：］の値が小さくなり、その値がＤ２ＮＭ未満になると、船舶２からブイ１へ、レポートメッセージの送信間隔をＴ３時間に変更する旨の［送信間隔変更］コマンドが、上記同様に、送信される。対象ブイ１は、上記同様、コマンドを受信して、指定された送信間隔に変更し、以降Ｔ３時間間隔でレポートメッセージを送信する。船舶は、受信したこれらのメッセージ、すなわち最新のレポートメッセージに基づいて対象ブイ１及び船舶２に関する新たな情報を算出し、表示画面６０上の表示する。

更に［Ｄｓｔ：］の値が小さくなり、その値がＤ３ＮＭ未満になると、船舶２からブイ１へ、レポートメッセージの送信間隔をＴ４時間に変更する旨の［送信間隔変更］コマンドと、ライトを点滅表示すべき旨の［ライト点滅］コマンドが、上記同様に、送信される。対象ブイ１は、コマンドを受信して、指定された送信間隔に変更し、ライトを点滅表示する。また、上記同様、以降Ｔ４時間間隔でレポートメッセージを送信する。船舶は、受信したこれらのメッセージ、すなわち最新のレポートメッセージに基づいて対象ブイ１及び船舶２に関する新たな情報を算出し、表示画面６０上の表示する。

次に、表示画面６０には、コマンド（Ｃｏｍｍａｎｄ）ボタン８０が設けられている。コマンドボタン８０は、対象ブイの動作状態を示す画面８１、対象ブイの動作設定状態を示す画面８２、対象ブイの設定を変更するための画面８３を表示させるためのボタンである。これらの画面８１、８２、８３は、例えば、選択ブイ情報表示画面６４が表示されている位置に表示される。図１６に、画面８１、８２、８３の一形態を示す。画面８１に示されるバー８５は、現在の時間を表している。○（丸印）は、ブイのレポートメッセージ送信タイミングを表わしている。ブイはメッセージをＴ１時間の間に１度だけ送信している。したがって、画面８１に示されるタイミングテイブルは、対象ブイの送信間隔がデフォルトに設定されている状態を表わしている。

画面８２に示されるインターバル（Ｉｎｔｅｒｖａｌ）８８は、現在設定されているブイの送信間隔を表わしている。フラッシュ（Ｆｌａｓｈ）８９は、ライトの点滅表示状態に設定されているか否かを表わしている。

画面８３に示されるインターバル（Ｉｎｔｅｒｖａｌ）９２は、ブイの送信間隔を設定する画面である。▼（黒三角）ボタン９３を選択することにより、選択リスト画面９４が表示され、いずれかの送信間隔（Ｔ１Ｈｏｕｒｓ、Ｔ２Ｈｏｕｒｓ、Ｔ３Ｈｏｕｒｓ、Ｔ４Ｈｏｕｒｓ）を選択することができる。フラッシュ（Ｆｌａｓｈ）９５は、ライトの点滅表示を設定する画面である。▼ボタンを選択することにより点滅表示のオン／オフを設定することができる。
よって、アプローチモードに設定されているか否かに拘わらず、画面８１、８２、８３に表示される情報により、対象ブイの送受信タイミング、及び設定されている状態等を確認すると共に、船舶からブイの送信するコマンドメッセージ内容を変更設定することができる。

本発明に係る船舶のブイへのアプローチシステムの、システム構成図である。 本発明に係る船舶のブイへのアプローチシステムの、船舶局の構成を示す図である。 本発明に係る船舶のブイへのアプローチシステムの、ブイの外観図、及びブイを構成する各部材を示す図である。 ブイの電気的接続を示すブロック図である。 ブイと船舶間の通信内容のうち、レポートメッセージの送受信内容を示す図である。 ブイと船舶間の通信内容のうち、コマンドメッセージの送受信内容を示す図である。 ブイと船舶間の通信内容のうち、アプローチモードのコマンドメッセージの送受信内容を示す図である。 アプローチモード時の制御内容を示すフローチャートである。 ブイからのレポートメッセージ送信間隔がデフォルト（Ｔ１時間）に設定されたときのブイの送受信タイミングチャートである。 ブイからのレポートメッセージ送信間隔がＴ１よりも短いＴ２時間に設定されたときのブイの送受信タイミングチャートである。 ブイからのレポートメッセージ送信間隔がＴ２よりも短いＴ３時間に設定されたときのブイの送受信タイミングチャートである。 ブイからのレポートメッセージ送信間隔がＴ３よりも短いＴ４時間に設定されたときのブイの送受信タイミングチャートである。 アプローチモードが選択されたときの、船舶上のＰＣ（表示画面）に表示される画像の一形態を示す図である。 選択ブイ情報表示画面に表示される詳細な情報の一覧を示す図である。 アプローチモードの選択時に、画面上に表示される対象ブイの各種情報内容を示す図である。 コマンドボタンの選択により、画面上に表示される対象ブイの各種情報内容を示す図である。

符号の説明

１ ブイ（対象ブイ）
２ 船舶局（船舶）
３ 海岸局
４ 通信衛星
５ ＧＰＳ衛星
６ パーソナルコンピュータ、算出手段、表示手段
７、１１ 送受信手段（インマルサットデータ通信用及びＧＰＳ用のユニット）
１０ 制御基板（ＣＰＵ）

Claims (8)

1. 位置測定手段から送信された位置データを受信し、該位置データを通信衛星を介して送信し、通信衛星を介して送信される指示データを受信する手段を有したブイと、
   前記ブイから送信された位置データを受信し、前記指示データをブイへ送信する船舶上の送受信手段と、
   前記ブイから受信した位置データに基づき、ブイの移動速度データ、進路データ、及び船舶とブイ間の距離データを算出する船舶上の算出手段と、
   前記位置データ、移動速度データ、及び進路データに基づき、前記船舶及びブイの位置の履歴並びにブイの予想進路を含むデータを表示する表示手段とを備え、
   前記船舶と前記ブイとの距離に応じて、前記指示データを前記送受信手段からブイへ送信することを特徴とする船舶のブイへのアプローチシステム。
2. 前記船舶と前記ブイとの距離に応じて送信される前記指示データは、前記ブイから前記送受信手段へ送信される位置データの送信間隔を指示するデータであることを特徴とする請求項１記載の船舶のブイへのアプローチシステム。
3. 前記送信間隔を指示するデータは、前記船舶が前記ブイに近づくにしたがって送信間隔を徐々に短くする旨の指示データであることを特徴とする請求項１または２記載の船舶のブイへのアプローチシステム。
4. 前記移動速度は、ブイの送信直前の所定時間内における位置データの差分に基づき求められ、前記予想進路は、前記位置、移動速度及び進路のデータに基づき求められ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船舶のブイへのアプローチシステム。
5. 前記表示手段は、選択されたブイへの方位、選択されたブイまでの距離、船舶のブイへの到着時刻及び到着までの所要時間、並びに航路偏差を表示することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の船舶のブイへのアプローチシステム。
6. 前記ブイが受信する位置データは、ＧＰＳ衛星又はＧＰＳを備えた通信衛星から送信されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の船舶のブイへのアプローチシステム。
7. 前記送受信手段及び算出手段は、陸上の通信局にも設けられており、前記ブイが送信する位置データは、陸上の送受信手段によっても受信され、前記ブイが受信する指示データは、陸上の送受信手段からも送信されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の船舶のブイへのアプローチシステム。
8. 位置測定手段から送信された位置データを受信し、該位置データを通信衛星を介して送信し、通信衛星を介して送信される指示データを受信する手段を有したブイと、前記ブイから送信された位置データを受信し、前記指示データをブイへ送信する船舶上の送受信手段との間で、通信衛星を介して前記位置データ及び指示データを含む情報を通信し、
   前記ブイと前記送受信手段との間の通信により得られたブイと船舶間の距離に基づき、前記船舶が前記ブイに接近するにしたがって、前記ブイから前記送受信手段へ送信される前記位置データの送信間隔を自動的に徐々に短くし、
   これら通信によって得られたデータに基づき、前記船舶及びブイの位置の履歴並びにブイの予想進路を表示することを特徴とする船舶のブイへのアプローチ方法。