JP3362555B2 - 多視点表示式操船シミュレータ - Google Patents

多視点表示式操船シミュレータ

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JP3362555B2
JP3362555B2 JP14185495A JP14185495A JP3362555B2 JP 3362555 B2 JP3362555 B2 JP 3362555B2 JP 14185495 A JP14185495 A JP 14185495A JP 14185495 A JP14185495 A JP 14185495A JP 3362555 B2 JP3362555 B2 JP 3362555B2
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潤 吉澤
正美 野嶋
毅 中西
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石川島播磨重工業株式会社
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、船の操縦の教育・訓練
のために、実船を用いずに模擬操船する操船シミュレー
タに係り、特に、他船から見て自船がどのようであるか
を模擬操船による教育・訓練中に体験できる多視点表示
式操船シミュレータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】操船シミュレータは、船の操縦の教育・
訓練のために、実船を用いずに模擬操船するものであ
り、ハンドル等を備えた操作コンソールと映像を画面に
表示するモニタとを組み合わせたものである。モニタに
は、自船から見える海上の様子が映し出される。この映
像は、勿論、操作コンソールからの操船によって自船が
移動・回頭すれば、それに応じて変化し、実船を操縦す
る場合と同様の視覚を生じるようになっている。モニタ
に表示される海上には他船も航行しており、これを回避
するなど、他船の動向に対応した操船技術を習得できる
ようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実際の海上
交通では、自船のみが相手(他船)を意識して行動する
のではなく、相手(他船)もまたその相手である自船を
意識して行動する。しかし、実船操縦の経験の少ない人
には相手が自船をどのように意識するかが想像できな
い。例えば、20万トン級のタンカーを操船中に、10
トン程度の漁船のそばを航行するとき、タンカーから見
て十分安全な距離をとっているように思えても、相手の
漁船にとってはとても近くに見え、恐怖感を与える。こ
のような場合、相手の立場を考えずに操船すると相手に
脅威を与え、無用の混乱を招く恐れがあるので、相手の
立場に立った操船をすることが重要であり、こうしたケ
ースを模擬操船による教育・訓練中に体験できることが
望まれる。
【0004】従来技術では、他船から見て自船がどのよ
うであるかは不明であった。仮に、他船から見た映像を
自船から見た映像と比較して見るには、2つ以上のシナ
リオ、即ち少なくとも自船のシナリオとこれに整合する
他船毎のシナリオとを作成し、それぞれをシナリオ通り
に航行させ、そのときの各モニタ映像をビデオ等に収録
し、同時に再生して比較するしかない。しかし、互いに
整合する複数のシナリオを作成するという作業は大変に
煩わしい。また、操船シミュレータは、随時設定した環
境条件や外乱条件に応じて時々刻々と映像が変化するた
め、各種の環境条件や外乱条件下での自他船の映像を得
るにはこうした条件を網羅してビデオ収録することが必
要である。しかし、各種条件を網羅してビデオ収録する
のはとうてい困難である。
【0005】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、他船から見て自船がどのようであるかを模擬操船に
よる教育・訓練中に体験できる多視点表示式操船シミュ
レータを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、操作コンソールからの操船に従い自船から
見える海上の映像を画面に表示させる操船シミュレータ
において、自船操船中に、その海上を航行する他船を選
択し、その他船から見た海上の映像を作成してその映像
を上記画面に切り換え表示させる視点切換え手段を設け
たものである。
【0007】上記視点切換え手段は、視点切換え及び他
船選択のために上記映像に重ねて表示されるアイコン又
はメニューを有してもよい。
【0008】上記視点切換え手段は、自船から見て陰に
隠れる他船を選択可能であってもよい。
【0009】
【作用】上記構成により、自船操船中に他船から見た海
上の映像を作成しているので、これを画面に切り換え表
示させると、自船と全く同じ条件での他船から見た映像
が得られ、同時比較が可能となる。
【0010】アイコン又はメニューを用いて視点切換え
及び他船選択を行うので、操作コンソール上がスイッチ
類で繁雑にならない。
【0011】他船から見て、例えば船首の陰に隠れる自
船またはその他の他船は、海上の映像には現れないが、
非常に近距離にある。従って、この隠れた自船またはそ
の他の他船を見られるような映像を選択して切り換え表
示させることは効果大である。
【0012】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
【0013】本発明の多視点表示式操船シミュレータ
は、図1に示されるように、キャビネット1の正面に操
作コンソール2とモニタ3とを配置し、回路やコンピュ
ータ等からなる演算部はキャビネット1内に収容してい
る。操作コンソール2には、操舵を行う舵4と、推進力
を調節する主機操作レバー5と、条件設定や視線変更に
用いるタッチ式補助操作パネル6と、モニタ表示された
アイコン又はメニューを選択するマウス7(操作コンソ
ール上部に収納されている)とが設けられている。オペ
レータは、キャビネット1に向かい、モニタ画面8に表
示される映像を見ながら舵4と主機操作レバー5とを操
作し、自船を操船することができる。
【0014】タッチ式補助操作パネル6により、昼間、
薄暮、夜間、霧等の環境条件や波高、波向、波周期、潮
流方向、潮流速度、風速、風向等の外乱条件を設定する
ことができると共に、自船船橋を視点とする周囲360
°に視線変更を指示することができる。図2(a)は、
条件設定時のパネル表示である。タッチ式補助操作パネ
ル6に表示された図形を手で触れることにより、昼間、
薄暮、夜間のいずれかの昼夜条件を選択し、霧による8
段階の視程条件を選択し、波周期を選択すると共に、潮
流及び風の方向・速度、波の方向・高さ、水深をタッチ
式補助操作パネル6の数字ボタンより入力するようにな
っている。また、図2(b)は、視線変更時のパネル表
示である。この場合は、タッチ式補助操作パネル6に表
示された図形を手で触れることにより、前方の左右と正
面、後方の左右と正面、左右ウイングの計8方向の視線
と、上視界(自船の上方からの鳥かん図的視界)とを選
択し、ズーム拡大・縮小及びそのパン位置を指定し、視
線を左右に回転させるようになっている。
【0015】モニタ画面8には自船或いは他船から見え
る海上の映像が表示できる。まず、自船からの映像は、
前記視線変更指示に応じ、図3(a)船橋より前方を望
む映像、(b)左前の映像、(c)左の映像、(d)左
後の映像、(e)後の映像、(f)右後の映像、(g)
右の映像、(h)右前の映像、が表示できる。各映像
は、60°の視野角を有している。また、上下角は上2
0°、下20°である。図3(a)のように前方を望む
映像は、船首映像と呼び、画面の大きな部分を自船の船
首31が占める。この船首31の形状は、タンカー、漁
船等の船種に応じ異なる。各図において、32は他船、
33は陸地、34は航跡である。鳥かん図的視界の映像
及びズーム映像は図示を省略する。他船からの映像につ
いては後述する。
【0016】これらの映像は、前記条件設定に応じ、図
4(a)〜(c)のように視程条件により濃淡変化さ
せ、図4(d)〜(f)のように昼夜条件により明暗変
化させることができる。即ち、図4(a)では水平線4
1や遠方の他船42が見えるが、図4(b)では水平線
や遠方の他船が見えなくなり、図4(c)では近くの他
船43や自船の船首44までが霞むようになる。また、
図4(d)では空45、海46がともに明るく他船4
2,43が明瞭に見えるが、図4(e)では空45に比
べて海上が暗く他船等が識別しにくくなり、図4(f)
では図示の関係上白く描いたが映像は真暗となり、他船
・陸地等の灯火47しか見えなくなる。
【0017】モニタ画面8には、こうした映像に重ねて
計器類48が表示できるようになっている。
【0018】キャビネット1内に収容された演算部は、
図5に示されるように、運動計算部51と、データベー
ス52と、映像生成部53と、視点切換え部54とから
なる。運動計算部51は、海上に自船・他船・固定物を
配置し、操作コンソール各部からの操作内容に応じた自
船の移動・回頭及び他船の航行に伴いこれらの位置関係
を変更するものである。データベース52は、自船・他
船・固定物・海面・計器類・アイコン等の表示部品を格
納したものである。映像生成部53は、その表示部品を
加工して上記位置関係に応じたモニタ画面用の映像を生
成するものである。視点切換え部54は、本発明に係る
視点切換え手段を構成するものであり、自船・他船の視
点を切り換えるものである。
【0019】本実施例では、視点切換え手段の一部とし
て、モニタ画面8に視点切換え及び他船選択のためのア
イコン及びカーソルが重ねて表示できる。カーソルはマ
ウス7の摺動操作により移動され、アイコンはカーソル
に一致するものがマウス7のクリック操作により選択さ
れる。
【0020】次に実施例の作用を述べる。
【0021】オペレータが操作コンソール2の舵4及び
主機操作レバー5を用いて操船すると、その操船に従い
モニタ画面8には、図6に示されるように自船の船首6
1を含む船首映像、或いは視線を転じた映像が表示され
る。これらの映像は、タッチ式補助操作パネル6により
設定された視程条件及び昼夜条件により濃淡及び明暗を
変化させたものである。この映像に重ねて計器類62が
表示される。海上には、陸地63、航行する複数の他船
64が見られる。なお、図6の船首映像はタンカーのも
のである。
【0022】オペレータは、自船を操船したり、これを
中断したり、再現したりすることができる。そして、そ
の途中いつでも、任意の他船に視点を切り換えることが
できる。その場合、マウス7のクリック操作により図7
に示されるように、モニタ画面8に、自船から見える海
上の映像に重ねてアイコン81及びカーソル(図示せ
ず)が表示される。ここでは、海上に10隻の他船があ
るため、Target1 からTarget10までが表示され、このア
イコン81で10隻の他船が選択できる。Ownship は自
船に戻るアイコン、Target On はTarget Offと交互に表
示され陰に隠れている自船または他船の選択が可能か不
可能かを決めるアイコンである。
【0023】そこで、例えばTarget7 を選択する。該当
する他船は図7の船首映像において船首82の左下に見
える小型船83である。マウス7の摺動及びクリック操
作によりこのアイコン81を選択すると、モニタ画面8
には図8に示される映像が切り換え表示される。なお、
演算部の映像生成部53において、自船の映像表示時に
は、自船の位置を基準とした他船・固定物の位置の関係
に基づき表示部品を加工して自船から見える海上の映像
が生成され、その映像が表示されているが、これに並行
し、各他船の位置を基準とした自船・他船・固定物の位
置の関係に基づき表示部品を加工して他船から見える海
上の映像が生成される。従って、視点切換えにより、直
ちにその映像が表示される。この映像は、他船から自船
方向を見た映像である。
【0024】図8から分かるように、他船である小型船
83からは自船であるタンカー84がとても近くに見
え、恐怖感がある。本発明の多視点表示式操船シミュレ
ータを用いて模擬操船すると、このような視覚体験がで
きる。
【0025】次に、他船から見て陰に隠れる自船または
他船を選択する例を説明する。図9に示されるように、
他船91の右方直近に自船92が存在する場合、船橋9
3の中央にある視点94から見て自船92は右ウイング
の視野角の中央にあるが、あまりに近くに居るため、通
常、見ることはできない。視界の上下角を下げることが
できても、船橋93等の陰に隠れてしまう。従って、他
船91からの映像には自船92が現れることがない。し
かし、Target Offのアイコンが表示されているときに
は、他船1の船橋93等の映像が消去される。そのた
め、他船91を選択すると、他船91から見た自船92
方向の映像がモニタ画面8に表示されることになる。
【0026】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0027】(1)他船から見た映像が切り換えて見ら
れるので、模擬操船時に視覚体験ができ、相手の立場に
立った操船の技術を習得できる。
【0028】(2)複数のシナリオを作成したり、各種
条件を網羅してビデオ収録する必要がなく、簡便であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す多視点表示式操船シミ
ュレータの斜視図である。
【図2】本発明の多視点表示式操船シミュレータのタッ
チ式補助操作パネルの表示例を示す平面図である。
【図3】本発明の多視点表示式操船シミュレータのモニ
タ画面の表示例を示す正面図である。
【図4】本発明の多視点表示式操船シミュレータのモニ
タ画面の表示例を示す正面図である。
【図5】本発明の多視点表示式操船シミュレータの演算
部の構成ブロック図である。
【図6】本発明の多視点表示式操船シミュレータのモニ
タ画面の表示例を示す正面図である。
【図7】本発明の多視点表示式操船シミュレータのモニ
タ画面の表示例を示す正面図である。
【図8】本発明の多視点表示式操船シミュレータのモニ
タ画面の表示例を示す正面図である。
【図9】自船と他船との位置関係を示す平面図である。
【符号の説明】
2 操作コンソール 8 モニタ画面 81 アイコン
フロントページの続き (72)発明者 中西 毅 東京都江東区豊洲二丁目1番1号 石川 島播磨重工業株式会社 東京第一工場内 (56)参考文献 特開 昭60−227286(JP,A) 特開 平7−121095(JP,A) 特開 平7−121097(JP,A) 特開 平6−332369(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09B 9/00 - 9/56

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操作コンソールからの操船に従い自船か
    ら見える海上の映像を画面に表示させる操船シミュレー
    タにおいて、自船操船中に、その海上を航行する他船を
    選択し、その他船から見た海上の映像を作成してその映
    像を上記画面に切り換え表示させる視点切換え手段を設
    けたことを特徴とする多視点表示式操船シミュレータ。
  2. 【請求項2】 上記視点切換え手段は、視点切換え及び
    他船選択のために上記映像に重ねて表示されるアイコン
    又はメニューを有することを特徴とする請求項1記載の
    多視点表示式操船シミュレータ。
  3. 【請求項3】 上記視点切換え手段は、他船から見て陰
    に隠れる自船またはその他の他船を選択可能であること
    を特徴とする請求項1又は2記載の多視点表示式操船シ
    ミュレータ。
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