JP3208625B2 - 走錨監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーダを用いた走錨監
視装置に関し、特に走錨監視サークルの中心及び半径の
設定が気象条件を入力することにより自動的に設定でき
る走錨監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種装置として特開昭６１−４
５４００号公報に開示された走錨監視装置がある。以
下、この装置について説明する。図７は上記公報に開示
された従来の走錨監視装置の構成を示すブロック図であ
り、同図中１はレーダ、２は信号入力変換器であり、レ
ーダ１に接続され、そのレーダ信号を信号処理してデジ
タル信号として出力するものである。すなわち信号入力
変換器２は錨泊中の船舶のレーダエコー信号を信号処理
し、被走錨監視船舶の位置（以下、観測船位と称す。）
等をデジタル信号に変換すると共に、各々の船舶に対応
した識別番号（以下ＩＤと称す。）の付与を行うもので
ある。３は環境状態入力手段であり、信号入力変換器２
で変換されたデジタル信号を環境状態として入力し、各
々の船舶のＩＤに対応した観測船位を記憶し、設定して
おくものである。４は操作器であり、各船舶の処理条件
を入力するものである。即ち、この操作器４は、該船舶
から通信等で得られる錨泊地点の中心位置及びその半径
を入力するものである。５は処理条件設定手段であり、
操作器４から入力された処理条件、例えば各船舶のＩＤ
に対応した錨泊地点の中心位置と錨泊地点の半径とを記
憶し、設定しておく手段である。６は警報状態判定手段
であり、環境状態入力手段３及び処理条件設定手段５に
よって設定された処理条件を基に、同一ＩＤについて各
船舶の観測船位とその錨泊地点の中心位置との距離差を
算出し、その値があらかじめ設定された距離、すなわち
前述の錨泊地点の半径以上になった時に走錨と見なして
警報状態を例えば出力レジスタ等に設定する。７は動作
警報出力手段であり、前記警報状態を検出し、表示器８
に警報を出力する手段である。なお、これらの手段はい
ずれも周知のディジタル回路及びマイクロプロセッサ等
を用いて構成されている。

【０００３】従来の走錨監視装置は上記のように構成さ
れ、あらかじめ与えられた錨泊地点の中心位置を位置不
変の定点、つまり走錨監視サークルの中心と仮定し、そ
の中心の位置とレーダにより観測される現在の観測船位
との距離差を算出し、その距離差と該中心にあらかじめ
与えらたれ半径、つまり走錨監視サークルの半径とを比
較し、観測船位が前記サークル内であれば安全であると
判定する。また、前記サークル外に出た時危険と判定
し、警報を発生するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の走
錨監視装置では、走錨監視サークルの中心及び半径を手
動で設定しなければならないという問題があった。ま
た、風速、風向き等の気象条件を加味して設定するため
には運用の経験及びその知識を必要とし、簡単ではない
という問題があった。本発明はかかる問題点を解決する
ためになされたもので、被監視船舶から錨までの距離及
び走錨監視サークルの半径を推定する演算式を用い、こ
の演算式に気象条件及び船体長さを代入することにより
走錨監視サークルの中心及び半径を自動的に求めるよう
にして、運用の経験やその知識がなくても走錨監視がで
きるようにした走錨監視装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る走錨監視装
置は、錨泊中の船舶を観測するレーダと、走錨が監視さ
れる船舶の位置をレーダの信号から求めるとともに該船
舶を識別する識別番号を設定する船位観測手段と、被監
視船舶から錨までの距離及び走錨監視サークルの半径を
推定する演算式を用い、この演算式に被監視船舶の船体
長及び風速を代入して走錨監視サークルの半径及び被監
視船舶から錨までの距離を求めると共に、錨までの距離
と風向きとから走錨監視サークルの中心位置を定める走
錨監視サークル設定手段と、船位観測手段から得られる
被監視船舶の現在の位置と、走錨監視サークル設定手段
により設定された走錨監視サークルの中心位置との距離
差を算出し、その値が該走錨監視サークルの半径以上に
なった時に警報指示を出力する警報指示出力手段とを備
えたものである。

【０００６】

【作用】本発明においては、被監視船舶から錨までの距
離及び走錨監視サークルの半径を推定する演算式を用
い、この演算式に被監視船舶の船体長及び風速を代入し
て走錨監視サークルの半径及び被監視船舶から錨までの
距離を求めると共に、錨までの距離と風向きとから走錨
監視サークルの中心位置を定める走錨監視サークル設定
手段を有するから、走錨監視サークルの中心位置とその
半径が、船体長と気象条件を入力することにより自動的
に設定できる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図、図２は走錨監視サークルを説明する説明図、図３
は後述する式（１ａ）を説明する説明図である。図１に
おいて、図７と同一符号を付した部分は同一部分を示し
ている。９はデータ入力装置で、気象条件である風速Ｗ
と風向きＤ、船名及び識別番号ＩＤを入力する装置であ
る。このデータ入力装置９は、例えばキーボードとヴラ
ウン管表示装置とからなる文字図形入出力装置を使うこ
とができる。気象条件は、気象観測装置等から情報を得
て入力する。識別番号ＩＤは、信号入力変換器２により
レーダエコー信号にＩＤが付与されると、レーダ１の表
示画面上の船の映像の近傍にＩＤが表示されるので、こ
の表示を見て入力する。船名については、走行中の船舶
は、レーダで監視されている外に、無線通信や無線電話
による交信が行なわれており、どんな船舶が航行してい
るかがわかっている。また、定期的に航行しているもの
であれば航行計画により、停舶する船があらかじめわか
っている。従って、これらの情報に基づいてレーダの表
示画面上の映像夫々について、その船の船名、及びその
他の情報がわかっているから、レーダの表示画面上の映
像の動きから、どの船舶が投錨したかを判断して、船名
を入力する。なお、以上のようにして船名はわかるが確
認を要するときは船に問い合わせて入力する。或は、船
舶側から投錨したので監視して欲しい旨の連絡があった
場合は、これを受けて船名を入力する。

【０００８】１０は船体長データファイルで、船名とそ
の船体の長さを一覧表にして、予め記憶させた磁気ディ
スクや光ディスクなどによるファイルである。１１は走
錨監視サークル設定手段である。この走錨監視サークル
設定手段１１は、過去の経験値や統計に基づいて得られ
た下記式（１）と式（２）に、風速Ｗと船体長Ｌを代入
して、被走錨監視船舶の中心から錨迄の距離Ｌ_A 及び走
錨監視サークルの半径Ｒを算出する。また、算出された
距離Ｌ_A 、投錨し終った時の船位Ｐ_a 及び風向きＤを用
いて走錨監視サークルの中心位置Ｐ₀ を定める。この中
心位置Ｐ₀ は、図２に示すように船位Ｐ_a から風上に距
離Ｌ_A の地点を錨の位置と推定することにより定める。
なお、図２においてＥはレーダ表示画面上の船舶の映像
を示している。以上の演算において、風速Ｗと風向きＤ
はデータ入力装置９により入力されたデータを用いる。
投錨し終った時の船位Ｐ_a は、例えば前述のようにレー
ダ表示画面上の映像の動きから投錨したことを判断して
船名を入力した時に、信号入力変換器２で変換されたデ
ィジタル信号を取り込む。船体長Ｌは、船体長データフ
ァイル１０を参照して船名に対応した船体長を読み出し
て取り込む。そして、求められた中心位置Ｐ₀ と半径Ｒ
とを、夫々識別番号ＩＤと対応させて記憶しておく。

【０００９】 Ｌ_A ＝ａ・ｆ（Ｌ）＋ｂ・ｆ（Ｗ） …… 式（１） Ｒ＝ａ・ｆ（Ｌ）＋ｃ・ｆ（Ｌ_A ） …… 式（２） ここで、Ｌ_A ：被走錨監視船舶から錨迄の距離［ｍ］ Ｌ：船体長［ｍ］ Ｒ：走錨監視サークルの半径［ｍ］ ａ・ｆ（Ｌ）：Ｌの関数，ａは定数 Ｗ：風速［ｍ／ｓ］ ｂ・ｆ（Ｗ）：Ｗの関数，ｂは定数 ｃ・ｆ（Ｌ_A ）：Ｌ_A の関数，ｃは定数

【００１０】次に、具体的な演算例を説明する。先ず、
式（１）は下記式（１ａ）を演算する。 Ｌ_A ［ｍ］＝０．５Ｌ＋２５｛［Ｌ／５０］＋４｝−４（２０−Ｗ） ……式（１ａ） 式（１ａ）において、２５｛［Ｌ／５０］＋４｝の項の
｛［Ｌ／５０］＋４｝は錨１５の鎖１６の節数を求める
項である。この項は例えば、Ｌ＝１５０ｍの船であれ
ば、通常鎖は７節繰り出すという経験に基づいている。
１節は２５ｍであるから、２５｛［Ｌ／５０］＋４｝に
より繰り出した鎖の長さ、つまり図３に示すＬ_B が求ま
る。なお、［Ｌ／５０］は整数化して演算する。例えば
Ｌ＝１０１〜１４９［ｍ］では１０１〜１４９／５０＝
２．…＝２と整数化するものである。０．５Ｌの項は船
舶の位置は船体の長さ方向の中心位置を基準にするた
め、図３に示すように０．５Ｌを加えている。なお、以
上は風速を考慮していない長さである。−４（２０−
Ｗ）の項は、風速によって鎖の長さが変化することを示
す項で、風速が大きい程鎖は長く出すから、Ｌ_A は大と
なる。次に、式（２）は下記式（２ａ）を演算する。 Ｒ＝０．５Ｌ＋２５｛［Ｌ／５０］＋４｝＋０．４Ｌ_A ……式（２ａ）

【００１１】なお、図１のブロック図に示す各手段はい
ずれも周知のディジタル回路及びマイクロプロセッサ等
を用いて実現可能であり、以下一実施例の動作を図４の
フローチャートに従って説明する。図４は本発明の一実
施例を構成する手段の制御動作を実行させるソフトウエ
アのフローチャートである。先ず、ステップＳ１〜Ｓ４
の処理において、レーダ１からレーダ信号を入力して
（ステップＳ１）、その中から監視すべき船舶エコーを
指定し（ステップＳ２）、そのエコーにＩＤを付与する
（ステップＳ３）とともにその位置をデジタル信号に変
換し、観測船位として記憶する（ステップＳ４）処理を
行なう。

【００１２】ステップＳ５〜Ｓ９は船舶の投錨が終った
時からスタートするステップであり、レーダ１の表示画
面上で船舶が投錨し終ったと判断したら、データ入力装
置９から気象条件として風速Ｗ、風向きＤ、船名及び識
別番号ＩＤを入力する（ステップＳ６）。走錨監視サー
クル設定手段１１は、風速Ｗ、風向きＤ、船名及び識別
番号の各データを入力して（ステップＳ７）、式（１
ａ）及び式（２ａ）を演算し、走錨監視船舶から錨迄の
距離Ｌ_A 及び走錨監視サークルの半径Ｒを算出する。ま
た、算出されたＬ_A と投錨が終った時の船位Ｐ_a と風向
きＤとにより、船位Ｐ_a から風上に距離Ｌ_A の地点を錨
の位置と推定することにより走錨監視サークルの中心位
置Ｐ₀ を求める（ステップＳ８）。次に、ステップＳ３
で付与されたＩＤと対応させて、ステップＳ８で算出し
た中心位置Ｐ₀ と半径Ｒとを該船舶の走錨監視サークル
データとして記憶する（ステップＳ９）。

【００１３】ステップＳ１０〜Ｓ１３は警報状態判定手
段６が行なうものであり、図５に示す状態を想定して、
あるＩＤを有する船舶についてその現在の観測船位Ｐ_i
と、そのＩＤに対応した走錨監視サークルの中心位置Ｐ
₀ との距離差ｒを算出し、そのＩＤに対応した走錨監視
サークルの半径Ｒと比較して、比較の結果を例えばレジ
スタＡに、ＩＤに対応した警報指示として出力する。こ
のステップがＳ１４又はＳ１５である。ステップＳ１６
では前述の動作警報出力手段７がレジスタＡの内容を、
出力レジスタへ出力し、それに接続された表示器に、各
ＩＤに対応して、「危険」又は「安全」を表示する。

【００１４】図６は本発明の他の実施例の構成を示すブ
ロック図であり、図６において、１２は気象観測装置で
ある。前記の実施例では、気象条件は手動で入力してい
たが、この他の実施例は、気象観測装置１２から直接デ
ータを取り込むようにしたものである。この他の実施例
は、データ入力装置９から船名と識別番号ＩＤを入力す
ることにより、走錨の監視がスタートする。その他の動
作は上記実施例と同様である。

【００１５】

【発明の効果】本発明は以上説明した通り、被監視船舶
から錨までの距離及び走錨監視サークルの半径を推定す
る演算式を用い、この演算式に被監視船舶の船体長及び
風速を代入して走錨監視サークルの半径を求めると共に
錨までの距離と風向きとから走錨監視サークルの中心位
置を定める走錨監視サークル設定手段を有するから、走
錨監視サークルの中心位置とその半径が、船体長と気象
条件を入力することにより自動的に設定できる。従っ
て、運用の経験やその知識がなくても、気象条件を加味
した前記中心位置及び半径の設定が簡単にできる。ま
た、前記中心位置や半径を通信等で船舶に問合せるわず
らわしさが解消され、その設定の信頼度も高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】走錨監視サークルの説明図である。

【図３】式（１ａ）を説明する説明図である。

【図４】本発明の一実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図５】走錨監視方法の説明図である。

【図６】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】従来の走錨監視装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ レーダ ２ 信号入力変換器 ３ 環境状態入力手段 ６ 警報状態判定手段 ７ 動作警報出力手段 ８ 表示器 ９ データ入力装置 １０ 船体長データファイル １１ 走錨監視サークル設定手段 １２ 気象観測装置 Ｅ 船舶の映像 Ｗ 風速 Ｄ 風向き Ｌ 船体長 Ｌ_A 被走錨監視船舶から錨迄の距離 Ｒ 走錨監視サークルの半径 Ｐ_a 投錨し終った時の船位 Ｐ₀ 走錨監視サークルの中心位置 Ｐ_i 観測船位 ｒ Ｐ₀ とＰ_i との距離差

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−112982（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−54193（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−45400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−190413（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−41984（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 錨泊中の船舶を観測するレーダと、 走錨が監視される船舶の位置を前記レーダの信号から求
   めるとともに該船舶を識別する識別番号を設定する船位
   観測手段と、 被監視船舶から錨までの距離及び走錨監視サークルの半
   径を推定する演算式を用い、この演算式に被監視船舶の
   船体長及び風速を代入して前記走錨監視サークルの半径
   及び前記被監視船舶から錨までの距離を求めると共に、
   前記錨までの距離と風向きとから前記走錨監視サークル
   の中心位置を定める走錨監視サークル設定手段と、 前記船位観測手段から得られる被監視船舶の現在の位置
   と、前記走錨監視サークル設定手段により設定された走
   錨監視サークルの中心位置との距離差を算出し、その値
   が該走錨監視サークルの半径以上になった時に警報指示
   を出力する警報指示出力手段とを備えた走錨監視装置。