JP2023118321A - 自動位置通報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】船舶が指定海域に入域しようとする際に必要となる、各地の海上交通センターに対するVHF無線電話などによる入域通報の、通報忘れを未然に防ぐこと。
【解決手段】自動位置通報装置は、海図上に定められた位置通報ラインを通過する船舶において、船舶の位置を取得する位置取得部と、前記位置が位置通報ラインに到達したかどうかを判定する位置判定部と、前記位置通報ラインに到達した場合に通話が可能であるかどうかを判定する通話開始判定部と、前記通話が可能である場合に合成音声を送信する合成音声送信部と、から成る。
【選択図】図１

Description

指定海域に入域しようとする船舶は、各地の海上交通センターに対し、VHF無線電話などによる入域通報が必要になる。本発明は当該通報を自動化することで、通報忘れや通報忘れによる安全への懸念を払拭することを目的とする装置に関する。

近年、船舶の大型化が進んでおり、また、危険物を搭載している船舶も増加している。こういった船舶が複雑に航行している海域においては、例えば津波などによる非常災害が発生した場合に、危険を防止するため、これら船舶を迅速に安全な海域に避難させる必要がある。

また、平常時においても船舶の増加に伴い海上の混雑が発生していることから、これら混雑を緩和し、安全に船舶を運航させることが求められている。

このような要求に対し、海上交通安全法が定められ、その中で入域通報について定義されている。これは、指定された条件に合致する船舶は指定された地点を通過する際に、各地の海上交通センターに対し、VHF無線電話などによって規定の情報を伝えるよう規定されたものである。

指定された条件とは、例えば長さ50メートル以上でAISを搭載せず簡易型AISを搭載している船舶や、同じく簡易型AISにとどまっている総トン数100トン以上で最大搭載人員30人以上の船舶を指している。

前記入域通報で伝えるべき情報は、船舶の名称、呼出符号、通報地点の位置、仕向港、船舶の長さ、船舶の喫水である。本発明の背景技術は、このような通報をすることによって安全の確保を図るものである。また、通報項目は条件や法改正等によって変化するため、これに限定するものではない。

特許文献１は地上局に船位情報等を送出する技術について述べられているものであるが、本特許文献では音声通信が確立した後にデータ信号として当該情報を送信するものである。この技術により船員の負担は大きく減少するが、指定された地域を船が通過する際には海上交通センターとの通信を確立するために船員が通信装置付近で待機せねばならず、改善の余地があった。

特開平４－３１５９８３ 特開平７－８４０２７

船舶から地上局への情報伝達によって安全に寄与する先行文献として特許文献１がある。これは音声通信により通信を確立した後に自船の各状況を電子化した情報を自動的に伝送し、地上局においては当該電子化され、受信した情報を海図等に表示された船舶のシンボルに反映させるものである。

しかるに本特許文献１では自船の各情報の送信に人手がかからないものの、通信の確立にあたっては音声通信を確立させるという手動によるものであり、通報ラインなどの送信義務を課された海域が近づいた際には通信装置を操作するなどの搭乗者の手が必要とされるといったことは改善されないし、そもそも入域通報自体を忘れてしまうことには対応出来ない。本発明は、当該搭乗者が前記入域通報を忘れてしまうことを防ぐことを目的とするものである。

通報忘れにより洋上の安全が脅かされるため、海上交通センターは当該未通報船舶に対し厳しく入港制限などを取る場合がある。また、例えば大津波などの非常災害時には港内の全船舶に対し、船舶交通の安全のために海上交通センターが通報を行う必要が生じる。あるいは船舶を非難領域に退避させるような通知も行われる。通報を忘れることによりこういった通知の対象船にならない事態もありえる。

本発明はこのような問題が発生しないよう、入域通報忘れを未然に防ぐことを目的とするものである。

また、特許文献２は、送信する移動局と受信する地上局で時刻を決めることで通信を確立させ、移動局から自動取得した電子データを送信する方法である。

本特許文献２においてはデータ収集が自動化されるために船舶の搭乗者の負荷は軽減されるが、予め時刻を設定出来ない場合には対応出来ないという欠点がある。

本発明はこのような問題が発生しないよう、船員もしくは運航に携わる者の代わりに自動音声で入域通報をすることを目的とし、さらに、自動収集された情報を伝送することをも可能にするものである。

海図上に定められた位置通報ラインを通過する船舶において、
船舶の位置を取得する位置取得部と、
前記位置が位置通報ラインに到達したかどうかを判定する位置通報判定部と、
前記位置通報ラインに到達した場合に通話が可能であるかどうかを判定する通話開始判定部と、
前記通話が可能である場合に合成音声を送信する合成音声送信部と、
から成る自動位置通報装置とする。

前記合成音声送信部が合成音声を送信した後、
相手音声を音声認識する音声認識部を有し、
当該音声認識部により通報が成功したかどうかを判定する通報成否判定部を有することを特徴とする、自動位置通報装置とする。

前記位置通報判定部は、
予め記憶装置に格納された位置通報ラインの座標データベースを有していることを特徴とする、自動位置通報装置とする。

前記通話開始判定部は、
自船から船名を含んだ合成音声を送信し、通信相手が発する音声を音声認識し、自船の船名が含まれていれば通話チャンネルが解除されていると判断し、合成音声送信部を起動することを特徴とする、自動位置通報装置とする。なお、通信相手の音声に自船名が含まれていない場合の処理として、当該自船名が含まれる応答を通信相手が為すまで合成音声の送信を繰り返す、といった方法が考えられるが本発明ではこれを限定するものではない。

前記合成音声送信部は、
船名と呼出符号と船舶位置と船舶長と船舶の喫水などを含むことが出来、管轄により定義された内容の合成音声を生成出来ることを特徴とする、自動位置通報装置とする。

前記通話成否判定部は、
前記音声認識部により、
受信音声に予め設定された通報が成功したことを示す音声列が含まれることをもって成功と判定することを特徴とする、自動位置通報装置とする。

海図上に定められた位置通報ラインを通過する船舶において、
船舶の位置を取得する位置取得部と、
前記位置が位置通報ラインに到達したかどうかを判定する位置判定部と、
から成り、船舶が位置通報ラインに対し予め設定した距離に到達した場合に、船員に対し通知を発し、通報を促すことを特徴とする、自動位置通報装置とする。

前記通話開始判定部は、人の手により通報が為された際には動作しないことを特徴とする、自動位置通報装置とする。

海図上に定められた位置通報ラインを通過する船舶において、
船舶の位置を取得する位置取得部と、
前記位置が位置通報ラインに初めて到達したかどうかを判定する位置通報判定部と、
必要な情報を合成音声にて全て送信する合成音声送信部と、
から成る自動位置通報装置とする。

前記位置通報判定部は、
予め記憶装置に格納された位置通報ラインの座標データベースを有していることを特徴とする、自動位置通報装置とする。

前記合成音声送信部は、
船名と呼出符号と船舶位置と船舶長と船舶の喫水などを含むことが出来、管轄により定義された内容の合成音声を生成できることを特徴とする、自動位置通報装置とする。

請求項１によれば、船舶が義務付けられている洋上の位置通報ラインを通過する際の、例えば海上交通センター等の地上局への通報に関して、これを自動化し、合成音声をもって通報することにより船員の通報忘れを未然に防ぎ、洋上の安全航行に貢献できる。

請求項２によれば、前記地上局への通報が成功したかどうかの検知をも自動化させることが可能になる。

請求項３によれば、位置通報ラインデータベースを保有することにより、当該船舶が任意の港湾を通過する際に、前記通報を行うことが可能になる。

請求項４によれば、位置通報を行う場合に前記地上局との回線が非解除状態になっている場合に、これが解除されるのを待って発話することが可能になる。なお、VHF無線は常にCH16を聴取するよう義務づけられており、受話器を上げ、前記非解除状態が解除され次第通話が可能とされている。

請求項５によれば前記通報を合成音声により自動化するにあたって、必要十分な音声情報にすることが可能になる。

請求項６によれば、通報を地上局の通話相手が聞き取った際の終話の定型文を音声認識により識別することで、本アイデアに掛かる通報が成功したかどうかを識別することが可能になり、通話をオフフックし終話することが可能になる。

請求項７によれば、入域通報が必要なエリアが近いことを船員に通知することが可能になるため、通報忘れを未然に防ぐことが可能になる。

請求項８によれば、本発明にかかる自動通知機能が不要な場面であっても対応が可能となる。

請求項９によれば、入域通報が必要なエリアに入った場合に全ての情報を自動的に一気に送信することが可能になる。地上局との通信の確立を意識せずともよい場合は、前記のような手順が不要になり、短時間で通報が可能になる。

請求項１０によれば、位置通報ラインデータベースを保有することにより、当該船舶が任意の港湾を通過する際に、前記通報を行うことが可能になる。

請求項１１によれば、前記通報を合成音声により自動化するにあたって、必要十分な音声情報にすることが可能になる。

また、本発明の効果として、実施の容易さがある。つまり、陸上局の設備置き換えが必要になるような大がかりな変更を強いられる手段によらず、移動局において完結する変更が望ましい。移動局のみの変更で対策できれば、陸上局は通信相手が自動音声か否かに関わらず、これまで通りの対応をすればよいし、移動局においても、効率化を図りたい場合にのみ本発明にかかる装置を導入すればよい。

全体構成概略図 入域通報ラインを横切ったかどうかの判定部 自船と地上局が交信可能状態にあるかどうかの判定部 自動送信が地上局に受信されたかどうかの判定部 入域通報の要否を示した表 一度に全ての音声を送信する場合の全体構成概略図 位置通報を実施する領域の作成方法を示した図

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の概略は、海上移動無線において船舶側の船員の負担を軽減するために、一般に装備が必須となっているVHF無線通信装置(以下、国際VHFと略す)を改良するものであり、音声合成装置と音声認識装置を用いることにより、当該船舶と海上交通センターとの間で交わされる入域通報を自動化するものである。なお、本実施例では、便宜上、船舶通信において一般的に使われるVHF無線を想定して説明するが、無線方式はこれに限定するものではない。

図１は本発明の一実施例を示す海上移動局の入域通報システムの全体構成概略図である。

まずGPS装置が航海中の船舶の位置を位置取得部１０１にて取得する。当該船舶には位置通報ラインとその任意の幅を持たせた周辺を含めた位置情報をデータベースとして所有している。幅をもたせる理由は位置通報ラインから予め定めた距離だけ離れた位置において通報を開始するためである。この幅をもった通報を要する位置情報に船舶が侵入し、通報をせねばならない状態かどうかを位置通報判定部１０３にて図５示すフラグ処理により判定するが、これは後述する。

なお、前記のように、幅をもった通報を要する位置情報について、これの作成方法としては、図７に示すように、位置通報ラインから見て通報を実施したい距離をRとし、これを半径とする円を位置通報ライン上の複数点で作成し、当該円の最遠点を結んだ線を外周とする幾何学的模様とする方法が考えられるが、特にこの方法に限定するものではない。

船舶の位置が前記幾何学的模様の外であり、また後述するフラグ処理により位置通報が不要であると判断された場合は位置取得部１０１に戻る。位置通報が必要であれば通話開始音声送信部１０５に移る。ここでは合成音声にて一例として「(地上局名)、こちらは〇〇丸、入域通報します」といった、相手地上局名と、自船名〇〇を送出する。

通話可能状態判定部１０７においては相手地上局からの返答を待ち、一例として「〇〇丸、こちらは(地上局名)」といった返答を受け、これを受信音声認識１部１０６において認識し、自船名〇〇が含まれていなければ通話不可状態であると判断し、通話開始音声送信部１０５の処理を繰り返す。

もし自船名〇〇が含まれていれば通話可能状態であると判断し、地上局との通信が確立されたのであるから、必要事項を船舶情報音声送信部１０９から合成音声にて送信する。

前記必要事項とは一般に、「船舶の名称」「呼出符号」「通報地点の位置」「仕向港が定まっていれば仕向港」「船舶の長さ」「船舶の喫水」などであり、これらは事前に合成音声データとして作成されている。なお、当該必要事項とは相手地上局や法改正などにより変動するものであり、本発明において、項目は前記のものに限定しない。

船舶情報音声送信部１０９が合成音声を送信すると、受信音声認識２部１１１は地上局からの返答音声を識別する。地上局は通報を受け付けた旨の、例えば一例として「貴船の位置を確認しましたので、これで入域通報を受け付けました」といった内容で返答する。

通報成否判定部１１３ではこういった通話の特徴を利用し、例えば「確認」や「入域通報」という語句を地上局からの返答音声から検索し、これが含まれていなければ引き続き受信音声認識部１１１で相手音声を待つ状態になる。

また、返答音声にこれが含まれていれば自動通信を終了する終話部１１５にて通信を切る。

なお、本発明にかかる自動送信の手段を用いず、船員が手動による送信を希望する場合もあるが、手動送信判定部１１７にて、手動で入域通報をしたと判定した場合には、冒頭から終話部１１５に遷移し、自動通信に掛かる部分は実行されない。手動による入域通報の場合は、通信装置の送話ボタンを押下するなど明示的な動作が加わるため、その動作が為されたかどうかにより手動送信判定部１１７は判定を行うことになる。あるいは通信装置のマイクに音声が入力された場合にその内容により判定することも可能である。ただしこれら手動送信に関する手段は本発明では限定しない。

本発明は前記のように、通話開始と通話終了のタイミングを自動で決定するため、各種送信情報を自動収集すれば、自動航行する無人船であっても入域通報を行うことが可能になることが特徴である。

また、地上局に接続するまでを自動で行い、以降の通話に合成音声を用いず、実際に船員が口頭で情報を伝える場合には、位置取得部１０１と位置通報判定部１０３のみが動作すればよく、当該手段も本発明の一つの形態として含めるものとする。

またさらに、通話開始音声送信部１０５によって船舶情報をも一度に送信するケースも本発明に含める。この場合、船舶情報音声送信部１０９が送信する情報は通話開始音声送信部１０５が送信する情報に含まれ、通話可能状態判定部１０７により可能状態と判定された際に終話部１１５にジャンプすることになる。この件については図６を参照しながら後述する。

次に各処理を個別に説明する。

図５は位置通報判定部１０３の判定方法に関して記したものである。入域通報をせねばならないエリアをAとし、判断をする要素としてフラグの概念を用いる。

一つ目の条件として、船舶がAの外であればフラグのいかんに関わらず入域通報をしない。また、この場合はフラグには０をセットする。

二つ目の条件として、船舶がAの内に侵入し、かつ、フラグが０であれば位置通報を要すると判定する。この場合はフラグには１をセットする。

三つ目の条件として、船舶がAの内であっても既にフラグが１になっていれば位置通報を行わない。これは、位置通報ラインに幅を持たせたため、当該幅を持ったラインを超えるまで何度も位置通報を実施してしまうことを防ぐための処置である。この場合はフラグの１を継続する。以上3種のフラグ処理により、位置通報判定部１０３は通報の必要性を判定する。

図２は位置通報判定部１０３が図５で示したフラグの値により動作することを示したものである。通報エリアデータベース２０５には定められた位置通報ラインに対し、その周辺に一定の幅を持たせた領域の位置情報が格納されている。これは前述のように、位置通報ラインから一定の距離前の段階で通報を実施するためである。

位置取得部２０１はGPS等を用いて船舶の位置を取得する。図５で用いたフラグはフラグ格納部２１１に格納されている情報である。当該フラグ、及び位置情報、及び位置通報をする領域が保存された通報エリアデータベースの各情報を用いて、位置通報判定部２０３にて通報を行うかどうかの判定をする。そのルールは図５に示すとおりである。

位置通報判定部２０３にて位置通報が必要と判定されたらに入域通報処理を行い、フラグ格納部２１１におけるフラグを１に設定する。また、位置通報判定部２０３にて位置通報が不要と判定されたら再び位置取得部２０１に戻る。その際フラグ格納部２１１にはフラグ設定部２０９にて図５に示したルールでフラグを設定する。

図３は地上局との間で通信が成立しているかどうかを判定する部分であり、図１の通話可能判定部１０７をより詳細にあらわしたものである。

まず、通話開始音声送信部３０１が、船名・地上局名データベース３０９に保存されている自船名と地上局名を、予め決められているチャンネルを用いて合成音声で通報する。海上においては一般に、「(地上局名)、こちら〇〇丸、入域通報します」といった文面になるが、本発明においてはこの文面を特定するものではない。また前記チャンネルは海上交通における取り決めの中で、使用するチャンネルが決められている場合もあるため、その決定方法は本発明では特定しない。

前記通報を受信した地上局は応答を返信し、自船において受信音声認識１部３０３にて当該応答文を識別する。ここで地上局が発した応答文とは一般に、「〇〇丸、こちら(地上局名)」といった文面になるが、本発明においてはこの文面を特定するものではない。

例えば前記応答文を想定する場合には、受信音声認識１部３０３の認識結果と船名・地上局名データベース３０９の格納データにより、当該応答文に自船名が含まれていることがわかった場合は、自船名判定部３０５において、地上局と交信できる状態にあり(通話可能状態という)、通話可能判定部３０７から次の処理に移る。自船名が含まれていない場合は、自船名判定部３０５は地上局との交信が成立していないと判断し、通話開始音声送信部３０１に戻る。

図４は自船から地上局への入域通報が正常に伝わったかどうかを判定する通報成否判定部１１３を、より詳しく記したものである。

終話文データベース４０７には実際にやり取りされる終話音声の音声データが格納されている。一般に船舶からの入域通報を受信完了した地上局は「〇〇丸、こちらは、これで入域通報を受け付けました」といった返答をするため、例えば終話文データベース４０７には「入域通報」や「受け付けました」という音声データが格納されている。なお、当該終話文データベース４０７の格納文章については、これを限定するものではない。

受信音声認識２部４０１にて通信相手の地上局から送信された音声を認識し、その結果が終話文データベース４０７に格納されているものであれば通報成否判定部４０３にて終話であると判断し、通話を終了する。終話であると判定されない場合は、受信音声認識２部を繰り返す。なお、予め設定された回数以上、当該繰り返しが為された場合は通話異常判定部４０９にて正常にやり取りが為されなかったと見做し、前処理であるところの船舶情報音声送信１０９からやり直すか、あるいは装置から船員に対して通信がうまくいっていない旨の通知をする。

次に、地上局に接続する最初の音声送信のタイミングで、船舶情報も一度に伝送する場合について、図６を参照して説明する。

位置取得部６０１の情報を元に、前記フラグ情報を利用して、位置通報判定部６０３が入域通報を必要と判定した場合に、音声送信部６０５は自船の船名や仕向港など、入域通報で必要となる情報を全て音声合成により送信する。

これを受けて地上局からは前述のような定型語を含んだ返信があり、これを受信音声認識部６０７にて音声認識し、終話してよいかどうかを通報成否判定部６０９にて判定し、可であれば終話部６１１により終話する。

なお、本自動送信機能を用いず手動で必要事項を送信する場合もあるため、手動送信判定部６１３は、例えば船員が手動で情報送信することを目的として制御つまみを操作したかどうかといった情報を元に判定し、手動で操作が為されていたなら終話部６１１に遷移し終話する。前述のように手動送信の手段については本発明では限定しない。

また、この場合、位置通報判定を自動的に行った後、船員が手動で必要事項の音声送信をすることも可能であり、本発明にはこの場合も含む。

以上述べたように、本発明によれば、入域通報ラインの手前で船舶と地上局との通信が成立し、必要な情報を伝達し、これが正常に伝わったかどうかをも自動で識別し、入域通報を終話することが可能になる。ただし前記のように、手動で入域通報をした場合に当該処理を実施しないこと、また、通報をするための通信の確立のみ自動化して情報は口頭で伝えること、また、正常に送受信出来なかった場合に船員にその旨通知すること、といった処理も本発明の実施の形態に含めるものである。

１０１…位置取得部、 １０３…位置通報判定部、 １０５…通話開始音声送信部、
１０６…受信音声認識１部、 １０７…通話可能状態判定部、１０９…船舶情報音声送信部、
１１１…受信音声認識２部、 １１３…通報成否判定部、１１５…終話部、
１１７…手動送信判定部、
２０１…位置取得部、 ２０３…位置通報判定部、 ２０５…通報エリアデータベース部、
２０７…フラグ1設定部、 ２０９…フラグ設定部、 ２１１…フラグ格納部、
３０１…通話開始音声送信部、３０３…受信音声認識１部、 ３０５…自船名判定部、
３０７…通話可能状態判定部、３０９…船名・地上局名データベース部、
４０１…受信音声認識２部、 ４０３…通報成否判定部、 ４０５…自動通信終了部、
４０７…終話文データベース部 ４０９…通話異常判定部、
６０１…位置取得部、 ６０３…位置通報判定部、 ６０５…音声送信部、
６０７…受信音声認識部、 ６０９…通報成否判定部、 ６１１…終話部、
６１３…手動送信判定部

Claims (11)

1. 海図上に定められた位置通報ラインを通過する船舶において、
   船舶の位置を取得する位置取得部と、
   前記位置が位置通報ラインに初めて到達したかどうかを判定する位置通報判定部と、
   前記位置通報ラインに到達した場合に通話が可能であるかどうかを判定する通話可能状態判定部と、
   前記通話が可能である場合に合成音声を送信する合成音声送信部と、
   から成る自動位置通報装置
2. 前記合成音声送信部が合成音声を送信した後、
   相手音声を音声認識する音声認識部を有し、
   当該音声認識部により通報が成功したかどうかを判定する通報成否判定部を有することを特徴とする、請求項１に記載の自動位置通報装置
3. 前記位置通報判定部は、
   予め記憶装置に格納された位置通報ラインの座標データベースを有していることを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の自動位置通報装置
4. 前記通話開始判定部は、
   自船から船名を含んだ合成音声を繰り返し送信し、通信相手が発する音声を音声認識し、自船の船名が含まれていれば通話チャンネルが解除されていると判断し、合成音声送信部を起動することを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載の自動位置通報装置
5. 前記合成音声送信部は、
   船名と呼出符号と船舶位置と船舶長と船舶の喫水などを含むことが出来、管轄により定義された内容の合成音声を生成できることを特徴とする、請求項１乃至請求項４に記載の自動位置通報装置
6. 前記通話成否判定部は、
   前記音声認識部により、
   受信音声に予め設定された通報が成功したことを示す音声列が含まれることをもって成功と判定することを特徴とする、請求項２に記載の自動位置通報装置
7. 海図上に定められた位置通報ラインを通過する船舶において、
   船舶の位置を取得する位置取得部と、
   前記位置が位置通報ラインに到達したかどうかを判定する位置判定部と、
   から成り、船舶が位置通報ラインに対し予め設定した距離に到達した場合に、船員に対し警報を発し、通報を促すことを特徴とする、自動位置通報装置
8. 前記通話開始判定部は、人の手により通報が為された際には動作しないことを特徴とする、請求項１に記載の自動位置通報装置
9. 海図上に定められた位置通報ラインを通過する船舶において、
   船舶の位置を取得する位置取得部と、
   前記位置が位置通報ラインに初めて到達したかどうかを判定する位置通報判定部と、
   必要な情報を合成音声にて全て送信する合成音声送信部と、
   から成る自動位置通報装置
10. 前記位置通報判定部は、
    予め記憶装置に格納された位置通報ラインの座標データベースを有していることを特徴とする、請求項９に記載の自動位置通報装置
11. 前記合成音声送信部は、
    船名と呼出符号と船舶位置と船舶長と船舶の喫水などを含むことが出来、管轄により定義された内容の合成音声を生成できることを特徴とする、請求項９乃至請求項１０に記載の自動位置通報装置