JP2016045738A - Sea visibility monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、海上における視程を計測、監視する海上視程監視システムに関する。 The present invention relates to a marine visibility monitoring system that measures and monitors visibility at sea.
例えば、高速道路の要所には、視程計が設置され、肉眼で見通せる距離(視程)が計測されている。また、このような視程計のなかには、光学系の汚れや計測環境さらには経年変化に影響されることなく、高精度で安定した計測が可能という、光学式の視程計が知られている(例えば、特許文献1)。この視程計は、発光器からビーム光を照射し、このビーム光の照射領域内に発光器の光軸に対して傾斜する方向に受光器を配置する。そして、受光器に隣接して設けた2つの受光部で、異なる方向から集光レンズへ入射したビーム光を個別に受光し、その受光レベルに基づき視程を算出するものである。 For example, a visibility meter is installed at a key point of an expressway, and a distance (visibility) that can be seen with the naked eye is measured. Among such visibility meters, optical visibility meters are known that are capable of highly accurate and stable measurement without being affected by contamination of the optical system, measurement environment, or aging (for example, Patent Document 1). This visibility meter irradiates the light beam from the light emitter, and arranges the light receiver in a direction inclined with respect to the optical axis of the light emitter in the irradiation region of the light beam. The two light receiving portions provided adjacent to the light receiver individually receive the beam light incident on the condenser lens from different directions, and calculate the visibility based on the light reception level.
ところで、海上においては、所定の位置に視程計を固定設置し、霧やもやなどが発生して視程が所定距離以下になった場合に、港湾管制官が航行制限を発動したりしている。しかしながら、所定の位置での視程しか取得できず、例えば、港湾全域での視程を知得することができないため、航行制限の発動などを適正に行うことが困難である。換言すると、広域での最新の視程を常時取得できるようなシステム・装置が求められている。 By the way, at sea, a visibility meter is fixedly installed at a predetermined position, and when a fog or haze occurs and the visibility falls below a predetermined distance, the port controller activates navigation restrictions. . However, only visibility at a predetermined position can be acquired. For example, visibility in the entire port area cannot be obtained, and therefore it is difficult to properly execute navigation restrictions. In other words, there is a need for a system and apparatus that can always acquire the latest visibility in a wide area.
また、海上での視程を計測する手法として、レーダから海霧の発生量を観測し、得られる粒子分布から視程を算出する研究も行われている。しかしながら、レーダの場合、アンテナビームを水平に向けて海面反射を避けるようにする必要があり、このため、降水粒子が存在するような環境下・条件下では、霧の観測つまり視程の計測が困難となる。 In addition, as a method for measuring visibility at sea, researches have been conducted to observe the amount of sea fog generated from radar and calculate visibility from the obtained particle distribution. However, in the case of radar, it is necessary to direct the antenna beam horizontally to avoid sea surface reflection, so it is difficult to observe fog, that is, to measure visibility, in environments and conditions where precipitation particles are present. It becomes.
そこで本発明は、海上における視程を広域で把握することが可能な海上視程監視システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a marine visibility monitoring system capable of grasping visibility at sea in a wide area.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、海上を航行する船舶と、船舶の航行を管制するための管制設備とが、通信自在に接続され、前記船舶は、視程を計測する視程計測手段と、自船位置を測位する測位手段と、を備え、航行に伴って順次、前記視程計測手段で計測された視程と前記測位手段で測位された自船位置とを、前記管制設備に送信する、ことを特徴とする海上視程監視システムである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
この発明によれば、船舶の航行に伴って順次、視程計測手段で視程が計測されるとともに、測位手段で自船位置が測位され、視程と自船位置とが管制設備に送信される。 According to this invention, the visibility is sequentially measured by the visibility measuring means as the ship navigates, and the own ship position is measured by the positioning means, and the visibility and the own ship position are transmitted to the control equipment.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の海上視程監視システムにおいて、前記管制設備は、前記船舶から受信した視程と自船位置とに基づいて、各位置における視程を示す視程情報を作成し、該視程情報を前記船舶に配信する、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the marine visibility monitoring system according to the first aspect, the control facility has visibility information indicating visibility at each position based on the visibility received from the ship and the own ship position. Creating and distributing the visibility information to the ship.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の海上視程監視システムにおいて、前記船舶は、レーダによって対象物を探査するレーダ探査手段を備え、前記レーダ探査手段によって対象物を探査し、前記自船位置から対象物までの距離が所定距離以内であって、かつ、該自船位置における視程が前記所定距離以下の場合に、警報音を発する、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the marine visibility monitoring system according to the first or second aspect, the ship includes radar exploration means for exploring an object by radar, and the radar exploration means explores the object. A warning sound is generated when the distance from the ship position to the object is within a predetermined distance and the visibility at the ship position is less than the predetermined distance.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3に記載の海上視程監視システムにおいて、前記船舶同士が通信自在に接続され、前記船舶は、前記視程計測手段で計測された視程と前記測位手段で測位された自船位置とを、他の船舶に送信する、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the marine visibility monitoring system according to any one of the first to third aspects, the ships are connected to each other so that they can communicate with each other, the visibility measured by the visibility measuring means and the positioning means The ship position measured in step (3) is transmitted to another ship.
請求項1の発明によれば、船舶の航行に伴って、各位置(各自船位置)における視程が管制設備に送信されるため、管制設備等において、多数の地点での視程を取得して、海上における視程を広域で把握することが可能となる。しかも、船舶から順次、視程と自船位置とが送信されるため、最新の視程を把握することが可能となる。この結果、例えば、港湾全域における最新の視程を知得することが可能となり、港湾管制官が航行制限の発動などを適正に行うことが可能となる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、各位置における視程を示す視程情報が船舶に配信されるため、船舶において各位置における視程を把握することができ、より安全かつ適正な航行が可能となる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、船舶と対象物とが所定距離以内まで近づいて、かつ、船舶位置における視程が所定距離以下の場合、つまり、所定距離まで接近しても肉眼で確認できない場合に、警報音が発せられる。このため、視界が悪い状況でも、船舶と対象物との接触を防止することが可能となる。 According to the invention of claim 3, when the ship and the object are close to within a predetermined distance and the visibility at the ship position is not more than the predetermined distance, that is, when it cannot be confirmed with the naked eye even when approaching the predetermined distance. A warning sound is emitted. For this reason, it is possible to prevent contact between the ship and the object even in a situation where visibility is poor.
請求項4の発明によれば、船舶間で視程と自船位置を含む情報が送受信されるため、各船舶において海上における視程を広域で把握することが可能となる。また、船舶間で情報を中継して管制設備と通信することで、通信可能な範囲を広げることができる。さらに、軍事用や漁業用の船団間で通信して情報を共有することで、小規模な限定したネットワークでの運用などが可能となる。 According to the invention of claim 4, since information including visibility and own ship position is transmitted and received between the ships, it is possible to grasp the visibility at sea in each ship in a wide area. Moreover, the range which can be communicated can be expanded by relaying information between ships and communicating with control equipment. Furthermore, by sharing information by communicating between military and fishing fleets, it is possible to operate on a small limited network.
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.
図1〜図4は、この発明の実施の形態を示し、図1は、この実施の形態に係る海上視程監視システム1を示す概略構成図である。この海上視程監視システム1は、海上における視程を計測、監視するシステムであり、海上を航行する船舶2と、船舶2の航行を管制するための管制設備(VTMSコントロールセンタ)3とが、通信自在に接続され、さらに、船舶2同士が通信自在に接続されている。
1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a marine
ここで、この実施の形態では、港湾W内の海上での視程を計測、監視する場合について、主として説明し、複数の船舶2が湾岸W内を航行するものとする。
Here, in this embodiment, the case where the visibility in the sea in the harbor W is measured and monitored will be mainly described, and a plurality of
湾岸W内の海上には、複数の浮標(ブイ)101が配設され、浮標101の一部および湾岸の所定地には、固定視程計102が設置されている。この固定視程計102は、後述する船舶2の視程計測部21と同等の構成であり、定期的に視程を計測し、計測結果(視程値)と位置(あるいは識別情報)とを湾岸の所定地に設置されたVTS(Vessel Traffic System)局103のうちの、最も近いVTS局103に送信する。さらに、各VTS局103は、受信した視程値と固定視程計102の位置とを、管制設備3のVTMS(Vessel Traffic Management System)局31に送信するようになっている。
A plurality of buoys (buoys) 101 are arranged on the sea in the gulf W, and a
船舶2は、図2に示すように、主として、視程計測部(視程計測手段)21と、測位部(測位手段)22と、レーダ探査部(レーダ探査手段)23と、モニタ部24と、警笛部25と、これらを制御などする中央処理部26と、を備えている。ここで、視程計測部21と測位部22は、すべての船舶2に備えていなくてもよく、一部の船舶2のみに備えていてもよい。つまり、航行中の少なくとも一船の船舶2が備えていればよい。また、視程計測部21と測位部22を備える船舶2は、視程計測用の船舶であってもよいし、一般の商船であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
視程計測部21は、現在地における視程を計測する視程計であり、透過率方式や前方散乱方式、後方散乱方式などのどのような方式の視程計であってもよいが、この実施の形態では、前方散乱方式の視程計で構成されている。
The
測位部22は、自船位置つまり現在地を測位するものであり、この実施の形態では、GPS(Global Positioning System)で構成され、GPS衛星からの受信信号に基づいて現在地の緯度、経度を演算する。
The
レーダ探査部23は、レーダによって対象物(物標)を探査する装置である。具体的には、アンテナからパルス状の電波を発信して、周囲に存在する他の船舶2等の対象物からの反射波をアンテナで受信することで、対象物を探査するとともに対象物までの距離を演算するものである。
The
モニタ部24は、レーダ探査部23による探査結果や後述する視程情報などを表示するディスプレイであり、警笛部25は、船舶2の外側に向って警報音を発する装置である。
The
そして、視程計測部21と測位部22とを備えた船舶2は、船舶2の航行に伴って順次、視程計測部21で計測された視程と測位部22で測位された自船位置とを、管制設備3に送信する。すなわち、定期的に視程と自船位置とを計測、測位し、最も近いVTS局103に送信する。これを受けてVTS局103から管制設備3のVTMS局31に、視程と自船位置とが送信される。
And the
また、各船舶2は、後述する管制設備3から配信された視程情報をメモリに記憶し、モニタ部24上で指定された地点・位置における視程をモニタ部24に表示する機能を備えている。すなわち、視程情報には、海上の各位置における視程が含まれ、これを管制設備3から受信する度にメモリに記憶、更新する。そして、モニタ部24に表示された地図(レーダ画像を含む)上で位置Pが指定されると、その位置Pにおける視程Rをメモリから読み出して、モニタ部24に表示する。
In addition, each
例えば、図3に示すように、第1の位置P1が指定されると、この地点P1での視程R1を半径とする円を表示し、同様に、第2の位置P2が指定されると、この地点P2での視程R2を半径とする円を表示するものである。また、視程R1、R2を半径とする円を表示するとともに、視程R1、R2を数値で表示する。ここで、この実施の形態では、表示をクリアする操作が行われない限り、位置Pが指定された視程Rをすべて同一画面上に同時に表示するようになっている。これにより、どの位置Pの視程Rが長いか短いかを容易かつ適正に把握することができ、適正な航行ルートの選定などを行うことが可能となる。 For example, as shown in FIG. 3, when the first position P1 is designated, a circle having a radius of visibility R1 at this point P1 is displayed. Similarly, when the second position P2 is designated, A circle whose radius is the visibility R2 at this point P2 is displayed. In addition, circles having radii of visibility R1 and R2 are displayed, and visibility R1 and R2 are numerically displayed. Here, in this embodiment, as long as an operation for clearing the display is not performed, the visibility R in which the position P is designated is displayed on the same screen at the same time. As a result, it is possible to easily and appropriately grasp which position P has the long or short visibility R, and it is possible to select an appropriate navigation route.
さらに、各船舶2は、レーダ探査部23によって対象物を探査し、自船位置から対象物までの距離が所定距離以内であって、かつ、この自船位置における視程が所定距離以下の場合に、警笛部25から警報音を発する。すなわち、図4に示すように、船舶2と対象物(他の船舶2)とが所定距離L以内まで近づいて、かつ、船舶2からの視程Rが所定距離L以下の場合、つまり、所定距離Lまで接近しても肉眼で相手を確認できない場合に、警報音を発する。これにより、船舶2と他船2等が至近距離Lまで近づいているにもかかわらず、肉眼で確認できない場合でも、相手(他船2)に警報音によって接近を知らせることができるものである。
Further, each
ここで、所定距離は、このまま航行すれば接触のおそれがある距離や、警報音を聞いて接触を回避できる距離などに基づいて設定されている。また、自船位置における視程は、視程計測部21を備える船舶2では、視程計測部21で計測された視程を使用してもよいし、管制設備3から配信された視程情報の視程を使用してもよい。一方、視程計測部21を備えない船舶2では、管制設備3から配信された視程情報の視程を使用する。
Here, the predetermined distance is set based on a distance that may cause a contact if sailing as it is, a distance that can be avoided by hearing an alarm sound, and the like. The visibility at the ship position may be the visibility measured by the
管制設備3は、相互に通信自在なVTMS局31と管制サーバ32とを備え、各固定視程計102から受信した視程や各船舶2から受信した視程と自船位置とに基づいて、各位置における視程を示す視程情報を作成し、この視程情報を船舶2に配信する機能を備えている。すなわち、VTMS局31が、固定視程計102や船舶2から視程と位置とを受信する度に、海上の当該地点における視程を記憶、更新して、海上の各位置における視程を示す視程情報(分布図)を作成する。このようにして、視程情報には、常に各位置における最新の視程が示されている。
The control equipment 3 includes a
そして、各種情報を配信するWebサーバである管制サーバ32によって、視程情報を各船舶2に配信する。この際、管制サーバ32から各船舶2に視程情報を定期的に送信することで配信してもよいし、各船舶2が管制サーバ32にアクセスして視程情報を取得することで配信してもよい。また、配信される船舶2には、視程計測部21を備えるか否かに係わらず、管制設備3と通信自在なすべての船舶2を含む。
And visibility information is distributed to each
次に、このような構成の海上視程監視システム1の作用などについて説明する。
Next, the operation of the marine
まず、各固定視程計102で定期的に視程が計測され、その計測結果が管制設備3に送信されるとともに、視程計測部21と測位部22とを備えた船舶2が、航行しながら定期的に計測、測位した視程と自船位置とが管制設備3に送信される。これを受けて管制設備3のVTMS局31によって、視程情報が作成、更新され、上記のようにして、管制サーバ32によって視程情報が各船舶2に配信される。
First, the visibility is periodically measured by each fixed
そして、各船舶2では、配信された視程情報がメモリに記憶され、モニタ部24に表示された地図上で位置Pを指定すると、図3に示すように、その位置Pにおける視程Rがモニタ部24に表示される。また、図4に示すように、レーダ探査部23によって対象物(他の船舶2等)が探査され、自船位置から対象物までの距離が所定距離L以内であって、かつ、この自船位置における視程Rが所定距離L以下の場合には、警笛部25から警報音が発せられる。
In each
以上のように、この海上視程監視システム1によれば、視程計測部21と測位部22とを備えた船舶2の航行に伴って、各位置における視程が管制設備3に送信されるため、管制設備3等において、多数の地点での視程を取得して、海上における視程を広域で把握することが可能となる。しかも、船舶2から順次、視程と自船位置とが送信されるため、最新の視程を把握することが可能となる。この結果、港湾全域における最新の視程を知得することが可能となり、港湾管制官が航行制限の発動などを適正に行うことが可能となる。
As described above, according to the marine
また、各位置における視程を示す視程情報が各船舶2に配信されるため、各船舶2において各位置における視程を把握することができ、より安全かつ適正な航行が可能となる。しかも、モニタ部24に表示された地図上で位置Pを指定すると、その位置Pにおける視程Rがモニタ部24に表示されるため、各位置Pにおける視程Rを容易かつ適正に把握することができる。
Further, since visibility information indicating visibility at each position is distributed to each
さらに、船舶2と対象物(他の船舶2)とが所定距離以内まで近づいて、かつ、船舶位置における視程が所定距離以下の場合、つまり、所定距離まで接近しても肉眼で確認できない場合に、警報音が発せられるため、視界が悪い状況でも、船舶2と対象物との接触を防止することが可能となる。
Furthermore, when the
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の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設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、船舶2に1つの視程計測部21を備えているが、複数の視程計測部21を備えてもよい。例えば、船舶2の船首と船尾に視程計測部21を配設してもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the above embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, Included in the invention. For example, in the above embodiment, the
また、視程情報つまり各位置の視程に基づいて、視程が所定距離以上確保される航行ルートを選定・策定する装置やプログラムを各船舶2に備えるようにしてもよく、これにより、より安全かつ適正な航行が可能となる。この際、このようなプログラムを、風や波の状況に基づいて低燃費の航行ルートを選定・策定するプログラムに組み込んでもよい。
In addition, each
また、管制設備3がVTMS局31を含む場合について説明したが、管制設備が、船主や船舶管理会社、軍などが所属する船を監視するための設備や、気象会社や教育機関などが気象観測用に情報収集するための設備などであってもよい。
Moreover, although the case where the control equipment 3 includes the
さらに、船舶2間において、計測された視程と測位された自船位置を含む情報を、周辺の船舶2に送信してもよい。これにより、船舶2間で視程と自船位置を含む情報が送受信されるため、各船舶2において海上における視程を広域で把握することが可能となる。また、船舶2間で情報を中継して管制設備3と通信することで、通信可能な範囲を広げることができる。さらに、軍事用や漁業用の船団間で通信して情報を共有することで、小規模な限定したネットワークでの運用などが可能となる。
Furthermore, between the
1 海上視程監視システム
2 船舶
21 視程計測部(視程計測手段)
22 測位部(測位手段)
23 レーダ探査部(レーダ探査手段)
24 モニタ部
25 警笛部
26 中央処理部
3 管制設備
31 VTMS局
32 管制サーバ
101 浮標(ブイ)
102 固定視程計
103 VTS局
W 港湾
P 位置
R 視程
1 Sea
22 Positioning part (Positioning means)
23 Radar exploration part (radar exploration means)
24
102
Claims (4)
前記船舶は、視程を計測する視程計測手段と、自船位置を測位する測位手段と、を備え、航行に伴って順次、前記視程計測手段で計測された視程と前記測位手段で測位された自船位置とを、前記管制設備に送信する、
ことを特徴とする海上視程監視システム。 A ship navigating at sea and a control facility for controlling the navigating of the ship are connected to each other freely.
The ship includes visibility measuring means for measuring visibility and positioning means for measuring the position of the ship, and the visibility measured by the visibility measuring means and the self-measured by the positioning means in order with navigation. Sending the ship position to the control facility;
This is a marine visibility monitoring system.
ことを特徴とする請求項1に記載の海上視程監視システム。 The control equipment creates visibility information indicating visibility at each position based on the visibility received from the ship and the ship position, and distributes the visibility information to the ship.
The marine visibility monitoring system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の海上視程監視システム。 The ship includes radar exploration means for exploring an object using a radar. The radar exploration means explores the object, the distance from the ship position to the object is within a predetermined distance, and the ship When the visibility at the ship position is less than the predetermined distance, a warning sound is emitted.
The marine visibility monitoring system according to any one of claims 1 and 2.
前記船舶は、前記視程計測手段で計測された視程と前記測位手段で測位された自船位置とを、他の船舶に送信する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の海上視程監視システム。
The ships are communicatively connected,
The ship transmits the visibility measured by the visibility measuring means and the own ship position measured by the positioning means to another ship.
The marine visibility monitoring system according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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