JP2013028296A

JP2013028296A - 船舶用航行支援装置

Info

Publication number: JP2013028296A
Application number: JP2011166426A
Authority: JP
Inventors: Katsuzo Mori; 勝三森; Shinichi Hirota; 新一廣田
Original assignee: Sena & Vans Kk; Ship and Ocean Foundation
Current assignee: Sena & Vans Kk; Ship and Ocean Foundation
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-02-07

Abstract

【課題】衝突の危険性があるとの認識を共有することにより、衝突の危険を回避する行動を適切に行えるようになる船舶用航行支援装置を提供する。
【解決手段】ＡＩＳ装置４が、ＧＰＳ情報から自船の位置、針路、速度を測定し、測定された自船の位置、針路、速度を含むＡＩＳ情報をＡＩＳアンテナ２から送信させる。また、μＣＯＭ５は、自船のＡＩＳ情報とＡＩＳアンテナ２が受信した他船のＡＩＳ情報から自船及び他船の衝突確率を算出し、閾値以上のときにその旨を警報すると共に、その旨を示す警報信号をＡＩＳアンテナ２から他船に送信させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶用航行支援装置に係り、特に、船舶に搭載されて航行支援を行う船舶用航行支援装置に関するものである。

近年、自船の位置、針路、速度などを含むＡＩＳ情報を送信すると共に他船から送信される他船の位置、針路、速度などを含むＡＩＳ情報を受信して、他船を識別する船舶自動識別装置（Automatic Identification System）（以下ＡＩＳ装置という）の搭載が大型船に義務付けられている。

また、ＡＩＳ装置を利用して得た自船の位置、針路、速度と他船の位置、針路、速度とから自船と他船との衝突確率を算出して、算出された衝突確率が閾値以上のときにその旨を報知する船舶用航行支援装置も提案されている（特許文献１）。

上記船舶用航行支援装置において、上述した閾値は船舶毎に自由に設定することができる。このため、例えば船Ａの閾値が高めに設定され、船Ｂの閾値が低めに設定されていると、船Ｂでは衝突確率が閾値を超えていて、衝突の危険性があると認識しているが、船Ａでは衝突確率が閾値を超えておらず、衝突の危険性を認識していないという事態が発生する。このため、船Ａ、Ｂともに衝突の危険を回避する行動が適切に行えない、という問題があった。

特開２００５−２８９２６４号公報

そこで、本発明は、衝突の危険性があるとの認識を共有することにより、衝突の危険を回避する行動を適切に行えるようになる船舶用航行支援装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、船舶に搭載されて航行支援を行う船舶用航行支援装置であって、他船と無線通信を行うための無線アンテナと、自船の位置、針路、速度を測定する測定手段と、前記測定された自船の位置、針路、速度を前記無線アンテナから送信させる情報送信手段と、前記測定された自船の位置、針路、速度と前記無線アンテナが受信した他船の位置、針路、速度から前記自船及び前記他船の衝突確率を算出する衝突確率算出手段と、前記算出された衝突確率が閾値以上のときにその旨を警報する警報手段と、を備えた船舶用航行支援装置において、前記算出された衝突確率が閾値以上のとき、その旨を示す警報信号を前記無線アンテナから前記他船に送信させる警報送信手段をさらに備えたことを特徴とする船舶用航行支援装置に存する。

請求項２記載の発明は、前記無線アンテナが前記警報信号を受信すると、警報信号を受信した旨を示す回答を前記無線アンテナから送信させる回答送信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の船舶用航行支援装置に存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、警報送信手段が、算出された衝突確率が閾値以上のとき、その旨を示す警報信号を無線アンテナから他船に送信するので、互いに衝突する危険性がある自船と他船との間でその危険性があるとの認識を共有することができ、衝突の危険を回避する行動を適切に行えるようになる。

請求項２記載の発明によれば、回答送信手段が、警報信号を受信すると、警報信号を受信した旨を示す回答を無線アンテナから送信させるので、他船と危険性があるとの認識を共有できたことがわかり、より一層、衝突の危険を回避する行動を適切に行えるようになる。

本発明の船舶用航行支援装置の一実施形態を示すブロック図である。図１に示す船舶用航行支援装置を構成するμＣＯＭの衝突確率算出処理手順を示すフローチャートである。図１に示す船舶用航行支援装置を構成するμＣＯＭの警報信号受信処理手順を示すフローチャートである。通常時に図１に示す表示装置に表示される表示画面の一例を示す。衝突確率が閾値を超えたときに図１に示す表示装置に表示される表示画面の一例を示す。ＯＺＴ表示を行ったときに図１に示す表示装置に表示される表示画面の一例を示す。ＯＺＴ法を説明すための説明図である。

以下、本発明の船舶用航行支援装置について図１を参照して説明する。図１は、本発明の船舶用航行支援装置の一実施形態を示すブロック図である。同図に示す船舶用航行支援装置１は、船舶に搭載されて航行支援を行う。

同図に示すように、船舶航行支援装置１は、他船と無線通信を行うための無線アンテナとしてのＡＩＳアンテナ２と、衛星から自船の現在位置を示すＧＰＳ情報を受信して、受信したＧＰＳ情報を後述するＡＩＳ装置４に供給するＧＰＳ受信機３と、これらＡＩＳアンテナ２及びＧＰＳ受信機３に接続されたＡＩＳ装置４と、を備えている。

上記ＡＩＳ装置４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などから構成され、ＡＩＳアンテナ２に他船からのＡＩＳ情報を受信させる。他船からのＡＩＳ情報は、他船のＭＭＳＩやＩＭＯ番号などの識別番号、位置、針路、速度などが含まれている。そして、上記ＡＩＳ装置４は、ＡＩＳアンテナ２が他船のＡＩＳ情報を受信すると、受信したＡＩＳ情報を後述するμＣＯＭ５に対して供給する。

また、ＡＩＳ装置４は、測定手段として働き、ＧＰＳ受信機３からのＧＰＳ情報を定期的に取り込んで自船の位置、針路、速度を測定すると共に、自船の識別番号、測定した位置、針路、速度などを含んだＡＩＳ情報を定期的に作成する。そして、ＡＩＳ装置４は、自船のＡＩＳ情報を作成する毎に、情報送信手段として働き、作成した自船のＡＩＳ情報をＡＩＳアンテナ２から送信させると共に後述するμＣＯＭ５に対して供給する。なお、ＡＩＳ情報の送信は、原則６分毎に行われ、船の速度が速くなるに従って送信間隔が短くなる。

また、船舶航行支援装置１は、パーソナルコンピュータなどのμＣＯＭ５と、表示装置６と、をさらに備えている。上記μＣＯＭ５は、衝突確率算出手段として働き、ＡＩＳ装置４から供給された自船のＡＩＳ情報と他船のＡＩＳ情報とから自船及び他船の衝突確率を算出する。また、μＣＯＭ５は、警報手段として働き、算出された衝突確率が閾値以上のときにその旨を警報すると共に、警報送信手段として働き、ＡＩＳ装置４を制御して衝突の危険のある他船宛に警報信号をＡＩＳアンテナ２から送信させる。警報信号には、自船の識別番号、衝突確率、衝突までの予測時間などが含まれている。

ＡＩＳ装置４は、警報信号を受信すると、それをμＣＯＭ５に対して供給する。警報信号を受信すると、μＣＯＭ５は、警報信号を受信した旨を表示装置６に表示すると共に、回答送信手段として働き、ＡＩＳ装置４を制御して警報信号を受信した旨を示す回答をＡＩＳアンテナ２から送信させる。

次に、上記概略で説明した船舶航行支援装置１の詳細な動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。まず、電源にオンに応じてμＣＯＭ５は、ＡＩＳ装置４から供給された自船のＡＩＳ情報から自船の現在位置を求め、図４に示すように、自船周辺の海図を表示装置６に表示させる（ステップＳ１）。また、μＣＯＭ５は、ＡＩＳ装置４から自船のＡＩＳ情報、他船のＡＩＳ情報が供給される毎にそれらを解析し、識別番号で識別されたＡＩＳ情報のデータベースを作成する（ステップＳ２）。

その後、μＣＯＭ５は、データベースを参照にして、図４に示すように、自船、他船の現在位置及び過去の位置を結んだ航跡を表示装置６に表示させる（ステップＳ３）。図４中、黒塗りの三角マークが自船を示し、白塗りの三角マークが他船を示し、三角マークから伸びる線が航跡を示す。なお、自船と他船とを識別できるように色を変えても良い。

次に、μＣＯＭ５は、データベースに記録された自船の位置、針路、速度と他船の位置、針路、速度とから自船及び他船の衝突確率を算出する（ステップＳ４）。この衝突確率の算出方法としては、例えば、ＴＣＰＡ／ＤＣＰＡ法、ＯＺＴ法などの公知の方法を用いて行われる。

ＴＣＰＡ／ＤＣＰＡ法は、自船の位置、針路、速度から自船の将来の予測航跡を求めると共に、他船の位置、針路、速度から他船の将来の予測航跡を求め、これら自船、他船の予測航跡から最接近時間（ＴＣＰＡ）と最接近距離（ＤＣＰＡ）とを求め、この求めたＴＣＰＡ、ＤＣＰＡから衝突確率を算出する方法である。衝突確率は、ＴＣＰＡが短く、ＤＣＰＡが小さいほど大きくなるように算出される。

一方、ＯＺＴ法は、図７に示すように、まず他船Ｂ上に安全航過距離を半径とする評価円Ｒを配置し、自船Ａ、他船Ｂが矢印ＹＡ、ＹＢに示すように現在の針路、速度を維持した場合に、上記評価円Ｒ内に同時に自船Ａ、他船Ｂの両者が存在する確率を衝突確率として算出する方法である。

次に、μＣＯＭ５は、算出した衝突確率が閾値を超えていない場合（ステップＳ５でＮ）、再びステップＳ１に戻る。一方、μＣＯＭ５は、算出した衝突確率が閾値を超えていた場合（ステップＳ５でＹ）、図５に示すように、表示装置６に表示された海図上において衝突確率が閾値を超えている他船を丸で囲むと共にその他船の識別番号、他船との距離、他船の方位、衝突までの時間を表示した衝突警報ウインドウＷ１を重畳する（ステップＳ６）。さらに、μＣＯＭ５は、図示しないスピーカを制御して衝突確率が閾値を越えた旨の警報音を発生させる（ステップＳ７）。

その後、μＣＯＭ５は、図６に示すように表示装置６に表示された海図上にＯＺＴ表示ウインドウＷ２を表示して衝突を回避するための針路を提示する（ステップＳ８）。図６に示すように、ＯＺＴ表示ウインドウＷ２は、横軸を自船の針路、縦軸をその針路で自船が進んだときの他船の予測航路である矢印ＹＢ（図７参照）までの距離を示すグラフである。さらに、上述したＯＺＴ法を用いて、自船Ａが現在の速度を維持して例えば針路−３０°〜３０°の範囲でそれぞれ進み、他船Ｂが現在の針路、速度を維持した場合に、評価円Ｒ内に同時に自船Ａ、他船Ｂの両者が存在する確率を求めて、上記グラフ上にプロットしている。このＯＺＴ表示ウインドウＷ２を見ると、図６に示すように針路を−１０°〜１０°にすると衝突確率が６０％となり、針路を−２０°〜−１０°、１５°あたりにすると衝突確率が３０％となり、針路を−２０°以下又は１５°以上にすると衝突確率が下がることが分かる。

その後、μＣＯＭ５は、ＡＩＳ装置４を制御して、衝突確率が閾値を越えた他船宛に警報信号を送信する（ステップＳ９）。その後、μＣＯＭ５は、他船から警報信号を受け取った旨を示す回答が受信されるのを待って（ステップＳ１０でＹ）、ステップＳ１に戻る。一方、所定時間を過ぎても回答が受信されなかった場合（ステップＳ１０でＮ、かつ、ステップＳ１１でＹ）、μＣＯＭ５は再びステップＳ９に戻り警報信号を再送する。

次に、警報信号受信処理について説明する。電源がオンするとμＣＯＭ５は、上記衝突確率算出処理と並列に衝突確率受信処理を開始する。衝突確率受信処理においてμＣＯＭ５は、まずＡＩＳ装置４が他船から警報信号を受信すると（ステップＳ１２でＹ）、図５に示すように表示装置６に表示された海図上において警報信号を送信してきた他船を丸で囲むと共にその他船の識別番号、他船との距離、他船の方位、衝突までの時間を表示した衝突警報ウインドウＷ１を重畳する（ステップＳ１３）。

さらに、μＣＯＭ５は、図示しないスピーカを制御して警報信号を受け取った旨の警報音を発生させる（ステップＳ１４）。その後、μＣＯＭ５は、ＡＩＳ装置４を制御して警報信号を受け取った旨の回答を送信してきた船宛に送信して（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る。

上述した船舶航行支援装置１によれば、μＣＯＭ５が、算出された衝突確率が閾値以上のとき、その旨を示す警報信号をＡＩＳアンテナ２から他船に送信するので、互いに衝突する危険性がある自船と他船との間でその危険性があるとの認識を共有することができ、衝突の危険を回避する行動を適切に行えるようになる。

また、上述した船舶航行支援装置１によれば、μＣＯＭ５が、他船から警報信号を受信すると、ＡＩＳ装置４を制御してこれを受け取った旨の回答をＡＩＳアンテナ２から他船に送信するので、他船と危険性があるとの認識を共有できたことがわかり、より一層、衝突の危険を回避する行動を適切に行えるようになる。

なお、上述した実施形態によれば、警報信号を受信するとその旨を示す回答をＡＩＳアンテナ２から送信していたが、本発明はこれに限ったものではない。回答の送信は必須ではなく、送信しなくてもよい。

まあ、上述した実施形態によれば、図５及び図６に示すように、海図上に衝突警報ウインドウＷ１、ＯＺＴ表示ウインドウＷ２を重畳していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、表示装置６の画面を２分割して、海図と衝突警報ウインドウＷ１やＯＺＴ表示ウインドウＷ２を並べて表示してもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１船舶用航行支援装置
２ＡＩＳアンテナ（無線アンテナ）
４ＡＩＳ装置（測定手段、情報送信手段）
５ μＣＯＭ（衝突確率算出手段、警報手段、警報送信手段、回答送信手段）

Claims

船舶に搭載されて航行支援を行う船舶用航行支援装置であって、他船と無線通信を行うための無線アンテナと、自船の位置、針路、速度を測定する測定手段と、前記測定された自船の位置、針路、速度を前記無線アンテナから送信させる情報送信手段と、前記測定された自船の位置、針路、速度と前記無線アンテナが受信した他船の位置、針路、速度から前記自船及び前記他船の衝突確率を算出する衝突確率算出手段と、前記算出された衝突確率が閾値以上のときにその旨を警報する警報手段と、を備えた船舶用航行支援装置において、
前記算出された衝突確率が閾値以上のとき、その旨を示す警報信号を前記無線アンテナから前記他船に送信させる警報送信手段をさらに備えたことを特徴とする船舶用航行支援装置。
前記無線アンテナが前記警報信号を受信すると、警報信号を受信した旨を示す回答を前記無線アンテナから送信させる回答送信手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の船舶用航行支援装置。