JP3134974U - 他船進路予測治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 旧来型のレーダー装置を利用しつつ、低コストで運航要員の手作業による操船を支援することができる治具を提供する。
【解決手段】 他船位置がモニタに表示されるのみの簡易型の船舶用レーダー装置のモニタ表示結果をもとに他船の進路を予測し、衝突を回避することができる他船進路予測治具である。透明板１１０を船舶用レーダー装置のモニタ上に載せ置く。透明板１１０には自船位置のマークと利用者が想定する最接近航過距離の円弧が記載されている。マーカー１２０により透明板１１０を通して見える船舶用レーダー装置のモニタ上に表示されている他船位置を透明板に塗料を塗る。マーカーにより示された他船位置から進路予測の結果、衝突のおそれの有無の判定を容易としている。マーカー１２０で示した他船位置のうち、衝突危険性がなくなった塗料をリムーバー１３０により除去する。
【選択図】 図１

Description

本考案は、相対運動方向の他船位置がモニタに輝点として表示されるのみの簡易型の船舶用レーダー装置が搭載された船舶内において、他船の進路を簡単に予測し、衝突を回避することができる他船進路予測治具に関する。

海難事故統計を分析すると、船舶の衝突事故の主たる原因は、危険な船舶の発見の遅れや判断の誤りにあり、避航動作の開始時期が遅れて避航開始時の時間的・距離的余裕がなかった場合に発生している。最近発刊の海難審判庁調査研究資料等によれば、例えば、平成１７年７月１５日の熊野灘沖合における鋼製油タンカー兼液体化学薬品撒積船霧中衝突事件、平成１７年７月２２日の犬吠埼南方沖合における貨物船霧中衝突事件など、霧中海難事件発生は平成１３年から平成１７年の５年間だけで１５３件（２６４隻）も発生しており、事態は一向に改善されていない状況にある。
この５年間の霧中海難事件において霧中での衝突事件に遭遇した船は１５７隻あり、そのうち「レーダー見張り不十分」が原因とされるものが多く、２割のケースにおいて衝突直前までレーダーモニタにおいて相手船の映像に気付かないまま衝突しており、８割が余裕のある時期に一旦はレーダーモニタにおいて相手船の映像を察知していながら、その後の動静監視が不十分であったり避航措置が不適切であったりしたために衝突に至っている。

このような要因を考慮すると、避航動作の原点となる見合状況の的確な把握および避航動作の最適化が図られるように見張りや警報等の航行環境情報を操船者に正確かつ迅速に伝達し、早期に危険状態を回避できるように操船者を支援することが重要な課題となる。

船舶用レーダー装置は、自船の周囲に存在する船舶等を探知する手段として重宝されている。船舶用レーダー装置は周囲に向けて無線信号を送信し、周囲から帰ってくる反射波を受信する。船舶用レーダー装置は、通常、ＣＲＴや液晶モニタ等の表示器を伴っており、その画面上に受信信号に基づく映像表示を行う機能を有している。表示の形態としては、自船周囲における物標の存否、位置等を二次元的に表示するＰＰＩ(Plan Position Indicator)表示等が採用されており、表示器を見ることにより、自船周囲における他船や陸地の位置、他船の大きさや速力等の情報を得ることができる。近年、船舶用レーダー装置は高性能化しつつあり、レーダーの自動追尾装置やエコートレース装置等の高性能機器を搭載した高機能船舶用レーダー装置が市場に出回り始めている。レーダーの自動追尾装置は、例えばARPA（automatic radar plotting aid：自動レーダープロッテイング援助装置）等に組み込まれている自動追尾装置に代表されるように、レーダー装置で観測された物標について、等時間間隔の観測データからその速度・進行方向を予測計算して当該物標を自動追尾するものであり、物標の方位、距離、船の進路、速力、時刻等に関するデータをＣＰＵで演算処理して追尾を行っている。従って、自動追尾装置で追尾している相手船が衝突するおそれがあると判定された場合に警報を出すように設定することは可能である。

しかし、このような高性能の自動追尾装置は高価であり、すべての船舶のレーダー装置において搭載されている訳ではない。日本は周囲が海で囲まれ多数の船舶が存在し、その中には自動追尾装置が搭載されていない船舶も多い。海難事故に遭遇する船舶の中には自動追尾装置がなく運航要員の目視による見張り作業に頼っていた船舶も多い。近年、経済活動の発展に伴なって運航要員の省人化が進み、船舶において運航業務に従事する操船者は、見張り作業の合間にも海図による航路の確認、船位確認および他船との航行状態のプロッティング等の煩雑な作業を行なっている。このため、見張り以外の作業を行なっている場合でも、航行環境状態や警報指示の内容（他船の位置、状態等）を容易に確実に把握することのできる改善された支援方式の実現が強く望まれていた。

例えば、特開２０００−１８２１９９号公報に記載の技術は、レーダー情報等の電子機器により得た自船位置情報および他船位置情報から単位時間ごとの変化分を割り出し、進路方向と速度情報を得て、さらにこの進路情報および速度情報を用い、時間積分による将来時刻における自船と他船の航路予測を行い、これにもとづき近接予測を行い、モニタの海図表示上に重ねて表示する。

また、例えば、特開２００１−２７２２４８号公報に記載の技術は、多数の電子機器を搭載・利用する船舶用総合監視装置である。電波航法測位装置と、航跡記録装置と、レーダー装置と、魚群探知装置または測深装置と、無線ファクシミリ受信装置と、放送電波を受信する無線放送受信装置と、電子コンパス装置、ジャイロコンパス装置、無線方位測定装置などの針路計測装置と、予め地図を記憶した地図記憶カードを差込交換可能にした地図装置と、船舶周囲の海中を光学的に撮影するための撮影装置などが利用されるものである。

特開２０００−１８２１９９号公報 特開２００１−２７２２４８号公報

しかし、従来の特開２０００−１８２１９９号公報記載の技術、特開２００１−２７２２４８号公報は、いわば高機能な船舶用監視装置であり、今まで運航管理者が手作業で行ってきた解析をソフトウェア処理により自動化し、省力化するものである。

特開２０００−１８２１９９号公報記載の技術は、いわゆるレーダー装置から得た一次情報である自船位置情報および他船位置情報を基に進路情報および速度情報さらには進路予測まで高機能の計算能力を用いて演算するものである。

特開２００１−２７２２４８号公報はさらに高性能で多様な電子機器を用いて船舶運航に必要な情報を獲得し、高機能の計算能力を用いて演算するものである。

いずれの技術であっても、実際に船舶管理者が導入すれば海難事故防止に向けて役立つものである。しかし、いずれの技術も高価な専用装置を購入しなければならず、コスト負担が大変である。旧来から運航している船舶にとって既設のレーダー装置に代えて高価な船舶用監視装置を新たに導入することは容易ではない。そのため、いまだ多くの船舶において旧来型のレーダー装置のみに頼って運航要員の手作業により操船しているものは多数に上る。
このような事情から、本考案は、旧来型のレーダー装置を利用しつつ、低コストで運航要員の手作業による操船を支援することができる治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案にかかる第１の他船進路予測治具は、
他船位置がモニタに表示されるのみの簡易型の船舶用レーダー装置のモニタ表示結果をもとに他船の進路を予測し、衝突を回避することができる他船進路予測治具であって、
前記船舶用レーダー装置のモニタ上に載せ置く透明板と、
前記透明板を通して見える前記船舶用レーダー装置のモニタ上に表示されている他船位置を前記透明板に示す塗料を塗るマーカーと、
前記マーカーで示した他船位置のうち、衝突危険性がなくなった塗料を除去するリムーバーを備え、
前記透明板において、自船位置のマークと、利用者が想定する最接近航過距離の円弧が記載され、前記マーカーにより示された他船位置から進路の予測と衝突のおそれの有無の判定を容易としたものである。

上記構成において、船舶用レーダー装置自体を取り替えることなく、旧式の船舶レーダー装置により他船位置しか表示されない環境において、モニタ画面上に他船の進行具合を可視化することができ、利用者が他船の進行を容易に予測できるよう支援することができる。

上記構成において、前記透明板が、周辺部分であって前記船舶用レーダー装置のモニタに対して動かない不動部分と、中央部分であって前記船舶用レーダー装置のモニタに対して回転運動をする回転部分とを備え、前記不動部分と前記回転部分の双方またはいずれかに、前記不動部分に対する前記回転部分の相対的な回転角が把握できる目盛を備えたものであることが好ましい。

上記構成により、自船が舵を切った後、他船の相対位置や相対運動方向が変わるが、ある程度操舵後の他船位置や他船航行方向が把握することができる。複数の船舶が航行する過密航路である場合、操舵により特定の他船に対する回避ができたとしても他の他船との衝突が起こらないように配慮しなければならない。本考案は回転部分を操舵の角度に相当するだけ回転させることができるので、操舵前に行っていたマーカーによる他船位置とその進路予測の結果をそのまま使用することができる。

本考案の第１の他船進路予測治具によれば、旧式の船舶レーダー装置により他船位置しか表示されない環境において、モニタ画面上に他船の進行具合を可視化することができ、利用者が他船の進行を容易に予測できるよう支援することができる。

以下、図面を参照しつつ、本考案の他船進路予測治具の実施例を説明する。ただし、本考案の範囲は以下の実施例に示した具体的な用途、形状、個数などには限定されないことは言うまでもない。

実施例１にかかる本考案の他船進路予測治具の例を示す。
図１は実施例１にかかる本考案の他船進路予測治具１００を模式的に示す図である。
図１に示すように、実施例１にかかる本考案の他船進路予測治具１００は、透明板１１０と、マーカー１２０と、リムーバー１３０を備えている。

透明板１１０は、透明素材でできている板状体であって、大きさは船舶用レーダー装置のモニタ画面と略同一程度であれば船舶用レーダー装置のモニタ画面上に載せ置くのに好都合である。また、透明度は高い方が好都合である。なぜならば、後述するように船舶用レーダー装置のモニタ画面上に表示される他船位置が確認しやすいからである。
透明板１１０の裏面はシリコンゴムのような粘着力がある方が好ましい。船舶用レーダー装置のモニタ画面上に載せ置いた後、しっかりとモニタ画面上に固定できるからである。
透明板１１０の表面は滑らかさを備えていることが好ましい。表面を滑らかなものとする理由は後述するようにマーカーにより塗った塗料を除去する際にリムーバーにより削り取りやすくなるからである。
透明板１１０において、自船位置のマークと、利用者が想定する最接近航過距離の円弧が記載されている。後述するようにマーカー１２０により示された他船位置から進路予測の結果、衝突のおそれの有無の判定を容易とするためである。

次に、マーカー１２０とリムーバー１３０を説明する。
マーカー１２０は、透明板１１０を通して見える船舶用レーダー装置のモニタ上に表示されている他船位置を手掛かりに透明板１１０上に塗料を塗るペン状のものである。
リムーバー１３０は、マーカー１２０でしるした他船位置のうち、衝突危険性がなくなった塗料を除去するものである。
マーカー１２０とリムーバー１３０と透明板１１０には組み合わせがあり得る。

第１の組み合わせ例を挙げる。
マーカー１２０としていわゆるホワイトボードマーカーのような揮発性の高い速乾性の溶媒を持つ塗料が挙げられる。リムーバー１３０はいわゆるホワイトボードリムーバー（白板消し）のような布製または繊維塊の除去面を持つ構造体で良い。この場合、透明板１１０はいわゆるホワイトボードのような硬い表面と滑らかな平滑性を持っている板状素材を選択すれば良い。

第２の組み合わせ例を挙げる。
マーカー１２０としてダーマットグラフ（Dermatograph）が挙げられる。ダーマットグラフ（Dermatograph）はプラスチックやポリ塩化ビニルなどある程度硬い板体には何にでも書ける筆記具と言われているものである。透明板１１０は表面が硬いものが好ましい。例えば硬質のポリ塩化ビニル（Polyvinyl chloride）などである。マーカー１２０がダーマットグラフの場合、リムーバー１３０はいわゆるアルコールを染み込ませた布製または綿製の構造体で良い。ダーマットグラフの塗料はアルコールに溶けやすく、アルコールを染み込ませた布などで軽く擦るとマーカー塗料を除去することができる。
上記の２つの組み合わせ例に限定されず、塗料と塗料を除去するリムーバーの組み合わせであれば本考案に適用することは可能である。

次に、本考案の実施例１にかかる他船進路予測治具を用いて、簡易型の船舶用レーダー装置のモニタ表示結果をもとに他船の進路を予測する手法について説明する。
図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）は、１分おきに船舶用レーダー装置のモニタ上に表示された他船位置情報を示した図である。３隻の船が船舶用レーダー装置により捉えられ、モニタ上に表示されている。しかし、図４の状態のみを見てもどの船が接近船となるのかは一目瞭然と言えるまでには分かりやすくはない。図５の状態に至るとＢ５の他船位置情報が接近船となっていることが分かるもののこの時点で回避行動を採っていたのでは危険である。

本考案では以下のように他船の進路を予測する。
まず、図２（ａ）の状態において、モニタの上に載せ置いている透明板１１０を通して見える他船位置情報を手掛かりに透明板１１０の上からマーカー１２０により図２（ｂ）のように印を付す。印の表現は例えば丸印や×印で良い。この例では丸印を付している。

次に、図３（ａ）の状態においても同様に、モニタの上に載せ置いている透明板１１０を通して見える他船位置情報を手掛かりに透明板１１０の上からマーカー１２０により図３（ｂ）のように印を付す。

図３（ｂ）に見るように、図２（ｂ）の状態で示した印は依然透明板１１０上に残存しているので、図２（ａ）での他船位置情報および図３（ａ）での他船位置情報を同時に見ることができる。ここで、モニタ画面上で補足されている他船の時系列の動きを特定し、同じ船の軌跡を線分などで結んでおく。例えば図３（ｃ）のように結ぶことができる。船の速度および進行からほぼ他船の時系列の動きを特定することは容易である。

次に、図４（ａ）の状態においても同様に、モニタの上に載せ置いている透明板１１０を通して見える他船位置情報を手掛かりに透明板１１０の上からマーカー１２０により図４（ｂ）のように印を付す。さらに、図３（ｃ）と同様、モニタ画面上で補足されている他船の時系列の動きを特定し、同じ船の軌跡を線分などで結んでおく。ここでは図４（ｃ）のように結ぶことができる。

図４（ｃ）のように他船の軌跡をトレースした時点において、その線分をそのまま伸ばして見ることで他船の進路方向を予測することができる。例えば、図４（ｄ）では他船の進路が変更なくそのまま操船されると仮定して伸ばした線分を点線で表示している。
線分を伸ばして予測した結果、自船に対して所定距離以内に接近する他船があれば、接近船として検知することができる。この例では図４（ｄ）の段階において船Ｂが危険な接近船であると事前に検知できる。
操船の決まりによれば（海上衝突予防法第１９条第５項）、前方から接近船があった場合に相互に右に舵を切ることとなっているので、ここでは自船を右に舵を切ることとなる。自船を右に舵を切ったために、図５の状態には至らず、図６のような状態になったとする。この例では、無事に衝突を回避する操船ができた。

以上、実施例１の本考案の第１の他船進路予測治具によれば、旧式の船舶レーダー装置により他船位置しか表示されない環境において、他船の進行具合を可視化することができ、利用者が他船の進行を容易に予測できるよう支援することができる。

実施例２にかかる本考案の他船進路予測治具は、実施例１に説明した構成に加え、透明板が、船舶用レーダー装置のモニタに対して接する固定部分と、船舶用レーダー装置のモニタに対して回転運動ができる回転部分とを備え、固定部分と回転部分の双方またはいずれかに固定部分の回転部分に対する相対的な回転角が把握できる目盛を備えた構成のものである。

図７は実施例２にかかる本考案の他船進路予測治具１００ａの構成例を示す図である。
実施例２にかかる本考案の他船進路予測治具１００ａは、船舶用レーダー装置のモニタに対して回転運動ができる円盤状の回転部分１１０ａと、船舶用レーダー装置のモニタに対して接する固定部分１１１とを備えている。回転部分１１０ａも固定部分１１１のいずれも透明素材で構成されている。固定部分１１１は船舶用レーダー装置のモニタに対して直接載せ置いて接する部分でモニタに対して回転運動はしない。この構成例では回転部分１１０ａは円形であり、固定部分１１１に対して相対的に回転運動できるようになっている。例えば、固定部分が四角の透明な板であり、その上に円盤状の回転部分１１０ａが取り付けられ、円盤の中心を回転中心として回転する構造となっている。結局、回転部分１１０ａは船舶用レーダー装置のモニタに対して回転運動ができる構造となっている。

実施例２にかかる本考案の他船進路予測治具１００ａの使用方法を説明する。
マーカー１２０を用いて他船位置情報のマーキングを行う作業は実施例１と同様の手順で良い。図８は実施例１の図４（ｃ）に相当する状態のマーキングが終了した状態となっている。この段階で図４（ｄ）と同様、他船進路予測を行えば、自船の最接近航過距離（ＣＰＡ）に他船Ｂが入ることが予想できる。実施例１と同様、航海上の規則に従い、右に舵を切ったとする。

ここで、操舵後の他船の他船位置や他船航行方向をある程度把握できることが好ましい。なぜなら操舵後も他船の他船位置や他船航行方向に気を配らなければ航行に危険が及ぶからである。本来ならば、操舵後はあらためてレーダーにより１分ごと等所定の間隔で他船位置情報および進行方向情報が収集されて行くが、操舵直後の他船位置情報および進行方向情報を如何に把握するかが問題である。実施例１の他船進路予測治具１００の場合は、簡易的に単純に透明板１００全体を左に移動させた。これは、正しくは船が直角に右に折れ曲がった場合を指しており、現実の航行では有り得ない進路変更である。実際には斜め方向に緩やかなカーブを描きながら進路が変わってゆく。そこで、実施例２にかかる他船進路予測治具１００ａでは、円盤状の回転部分１１０ａに残されている操舵前の他船に関するマーキング結果を利用して、概ねの他船位置、他船進行方向、進行速度を把握する。

まず、実施例２にかかる他船進路予測治具１００ａでは、自船が切った舵の進路方向が分かりやすいように当該方向に向けて矢印を引くことができる。図８の中央に引いた矢印がそれである。自船はその矢印の方向に進むこととなる。実施例２にかかる他船進路予測治具１００ａでは回転部分１１０ａを回転させ、図９に示すように操舵後の方向を示す矢印が正面に向くようにすることができる。図９の状態において概ね、操舵後の他船位置や他船航行方向が把握できる。ただし、自船も操舵により操舵前の進行方向に対して相対移動をしているためその補正が必要である。そこで、図１０のように他船進路予測治具１００ａ全体を自船の進行距離分だけ移動させれば（この例では手前に引けば）他船ＡＢＣＤに対する自船の相対運動が補正できる。図１０において自船位置は中央やや上のプラス印であり、最接近航過距離（ＣＰＡ）の中心点ではないことに注意が必要である。図１０に示すように、他船Ｂの進行予測方向に対してプラス印は脱しており、右への操舵により他船Ｂとの衝突は避けられるよう操船できたことが確認できる。また、他船Ａ，Ｃ，Ｄに対しても操舵後の航行において衝突の危険性がないことが確認できる。

以上、本考案の好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本考案は、簡易型の船舶用レーダー装置に対して広く適用することができる。
本考案の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。従って本考案の技術的範囲は添付された特許請求の範囲の記載によってのみ限定されるものである。

実施例１にかかる本考案の他船進路予測治具１００を模式的に示す図 船舶用レーダー装置のモニタ上に表示された他船位置情報を示した図（その１） 船舶用レーダー装置のモニタ上に表示された他船位置情報を示した図（その２） 船舶用レーダー装置のモニタ上に表示された他船位置情報を示した図（その３） 船舶用レーダー装置のモニタ上に表示された他船位置情報を示した図（その４） 無事に衝突を回避する操船した場合の例を示した図 実施例２にかかる本考案の他船進路予測治具１００ａの構成例を示す図 船舶用レーダー装置のモニタ上に表示された他船位置情報を示した図 回転部分１１０ａを回転させて操舵後の方向を示す矢印が正面に向くようにした図 透明板１００ａ全体を自船の進行距離分だけ移動させ、他船に対する自船の相対運動を補正した様子を示す図

符号の説明

１００，１００ａ 他船進路予測治具
１１０ 透明板
１１０ａ 回転部分
１１１ 固定部分
１２０ マーカー
１３０ リムーバー

Claims (2)

1. 他船位置がモニタに表示されるのみの簡易型の船舶用レーダー装置のモニタ表示結果をもとに相対運動方向を示す他船の進路を予測し、衝突を回避することができる他船進路予測治具であって、
   前記船舶用レーダー装置のモニタ上に載せ置く透明板と、
   前記透明板を通して見える前記船舶用レーダー装置のモニタ上に表示されている他船位置を前記透明板に示す塗料を塗るマーカーと、
   前記マーカーで示した他船位置のうち、衝突危険性がなくなった塗料を除去するリムーバーを備え、
   前記透明板において、自船位置のマークと、利用者が想定する最接近航過距離の円弧が記載され、前記マーカーにより示された他船位置から進路の予測と衝突のおそれの有無の判定を容易とした他船進路予測治具。
2. 前記透明板が、前記船舶用レーダー装置のモニタに対して接する固定部分と、前記船舶用レーダー装置のモニタに対して回転運動ができる回転部分とを備え、
   前記固定部分と前記回転部分の双方またはいずれかに前記固定部分の前記回転部分に対する相対的な回転角が把握できる目盛を備えた請求項１に記載の他船進路予測治具。

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