JPH01501177A - 航海用衝突回避方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 航海用衝突回避方式 発明の背景 １、発明の分野 本発明の目的は航海用衝突回避方式に関する。

２、従来技術の説明 航海用の衝突回避のための補助の唯一の形は現在のところ主としてレーダである 。このレーダを備えたすべての船舶はその現在の周囲条件についてのデータすな わち他の船舶およびブイ、海岸線等のようなレーダで検出しつるに充分な大きさ をもつ障害物に対するその相対位置を得ることができる。しかしながら、その種 のレーダは検出された目標物の性質（例えば船型についてのデータ）、それらの 速度および、あるとすれば、その操舵の意図するところについては全くあるいは 殆んどデータを与えない。同一の領域内の船舶による意図する操船情報は今日で は非常に混雑するチャンネルを用いてのラジオ放送によってのみ与えられる。呼 び出されている船舶を特定できないから呼び出しは行うことができず、そしてそ のような呼び出しは無効である。

発明の要約 本発明の目的は同一の海域内における船舷の衝突を防止しそしてその海域に多数 の船舶があるときの操船をより容易にするために、その海域内にある船舶が夫々 の動きにつき自動的且つ定常的に情報を受けることができる方法である。

本発明の他の目的は上記方法を実施するための、使用が簡単であり且つ最も明解 な方法で最大量のデータを与えることのできる装ばである。

本発明の方法によれば、各船舶ができるだけ短い期間中、関連するすべての船舶 に共通な１つのチャンネルを用いつつその海域内の位置、速度、コースおよび識 別についてのコード化されたデータをくり返し送信しそして周囲の船舶から同様 のデータを受け、そのデータをパノラマ形スクリーン上にシンボルを用いて表示 する。

本発明の方式は、それを備えた夫々の船舶につき、変調器を通じてこの方式に共 通の一つの周波数に固定された送信器に接続した無線航法装置に接続されたパノ ラマ形表示装置を含んでいる。本発明のこの方式は更に復調器を介して表示装置 に接続した、同じくこの周波数に固定された受信器を含んでいる。

図面の簡単な説明 本発明は限定的ではない例として用いられて図面に示す実施例の以降の詳細な説 明により、より良く理解しうるちのである。

第１図は船舶が備える、本発明による方式の部分をなす装置のブロック図であり 、そして第２図は第１図の装置の表示装置のスクリーンの一例の正面図である。

好適な実施例の説明 本発明の衝突回避方式に参加する各船舶は第１図に概略的に示すような装置を備 える。そのような船舶をここでは装備船と呼ぶ。

第１図に示す装置は非常に短い時間（約１０−４から１０’）の平均負荷比（休 止時間に対する送信時間の比）で間欠的にメツセージを送信する送信器１を有す る。送信出力と周波数は送信器１のレンジを２〜３ｋｍに制限するように選ぶ。

この制限は伝播が直線的に生じるものとしてそれが実用上天候に影響されないよ うに送信周波数が例えばＵＨＦ帯域（数百ＭＨｚ）以上でＸ帯域を越えないよう に選ばれたとき、地球の曲率により生じるものである。送信器の周波数Ｆｏはこ の方式内のすべての送信器および受信器に共通のものである。

送信器１はスイッチ２を介して水平面内で全方向性送信を行うようにされアンテ ナ３に接続する。

送信器１は更に変調器４に接続する。この変調器４は送信されるべきデータのす べてを１バイトに合成し、そしてそれを送信器１の変調信号に変換する。変調形 式はメツセージを送信する時以外に送信が生じないようなインパルス形である。

しかしながら、データ変調形式自体は本発明の方法には無関係である。各ビット を例えばバルス位置符号化または移相子−のような他の符号化技術により符号化 してもよい。

送信されるメツセージは次のデータを含む。

−例えば２２ビツトで夫々符号化された、好適には緯度と経度による船舶の座標 。これら座標は船舶無線航法により与えられる。船舶は一般にその絶対位置を永 久的に正確にそして高い信頼性をもって与える航法無線装置を備えている。本発 明の衝突回避方法が要求する精度は約１００ｍである。例えばナブスタ（ＮＡＶ ＳＴＡＲ）として知られる航法無線方法がこれらの条件に適合する。

−船の識別。これには約２０ビツトが割当てられる。

このデータは例えば予め配線された回路・読取専用メモリ、キーボード等により データを与えられるランダムアクセスメモリのような適当な回路により永久的に 与えられる。この船の識別データは無線電話リンクを容易にしあるいは船の種類 （例えば油槽船、フェリーボート、貨物船）を概略的につかむために使用でき、 そしてこの場合は２〜３ビツトの識別ワードを船の種類の固定のために割当てて もよい。

一船舶の速度とコース。このデータは少くともアナログ形式ですべての船舶で一 般に得られるものであり、これをディジタル形式に変換するだけでよい。速度と コースのデータは夫々６ビツトおよび８ビツトで適正な精度をもって符号化でき る。

一必要であれば（規則がそれを定めていれば）２ビツトにより符号化されるコー ス変更（左舷または右舷旋回）。この形式のデータは操舵の開始で作動される旋 回方向を示す任意の周知の装置により自動的に与えられる。

この規則がまた単なるコース変更の表示より、より長く且つより予測的な情報、 すなわち将来のコース値を要求することがある。しかしながらこれにはオペレー タによる見過ごしの危険を伴う手動的なエントリ（キーボードによる）が必要で ある。

好適にも、この情報は受信器内の成る回路を始動するプリアンプルにより、メツ セージ送信用の標準的な技術に従って優先される。更にこの情報は「エンド・オ フ・メツセージ」記号を形成するビットにより補完され、そしてそのメツセージ の持続的くり返しではすべてのエラーの除去には不充分であるならばエラー修正 ビット（例えばパリティビット）が付加される。

上記のように船舶がナブスタ形の航法無線受信器を有するものであれば、その受 信器は本発明の方式に必要なところよりも著しく高い精度をもって上記のデータ のほとんどを与える。その場合、各データについて余分の最小桁ビットが見過ご されることがあり、そして上記のように本発明の方法を実施するに必要且つ適正 な精度をもって意味があると考えられる桁のみが保持される。このように、送信 されるメツセージの長さは約１００ビツトである。この方式に割当てられた通過 帯域が２〜３ＭＨｚの範囲であればこのメツセージは２０〜３０マイクロ秒内に 送信される。

各装備船が約１秒の周期をもってこの形のメツセージを送信する場合、この方式 内の一つの船舶により導入されるトラフィックロードは１０−４と１０−５の間 の範囲となる。例えば同一の海域（例えば港）に約１００隻の船舶が同時に存在 する場合には、この方式のトラフィックロードはわずか１Ｏ−２〜１０−３であ り、メツセージが互いに干渉しない確率が高いものとなる。更に衝突を避けるよ うに操船する時間は１秒よりかなり長くまたメツセージのくり返し率を大幅に増 加することができ、それによりメツセージの相互干渉の可能性を低下させること ができるため、ここでは比較的望ましくない例を選んでいることに注意されたい 。

本発明の一つの特長によれば、異った船からの非同期的な送信により相互干渉の 可能性がまだあるために、各メツセージの送信時点はランダムに行われる。この ように１秒をくり返し期間とする上記の例は、平均的な定常値を表すにすぎず、 実際のくり返し期間は広い範囲をもつ。この結果、一つの与えられた船舶が受信 するエラーを含むメツセージは常にエラーを含むことはなくなる。

更に送信されるメツセージでの高い冗長度（約１秒の周期についてそのメツセー ジはコース、速度そしてまた位置の大きい変化の前に数回くり返される）がエラ ーを含む形で受信されたメツセージの見過ごしを可能にする。

送信器１の短い送信期間外ではインバータ２がアンテナ３を、この方式に共通の 周波数に固定された受信器５に接続する。受信器５はデータ復調器６に接続し、 この復調器は変調器４で行われる動作を逆に行って受信信号からデータを抽出す る。

復調器６はスクリーン制御要素７を介してディスプレイスクリーン８に接続する 。要素７と８は例えばマイクロコンピュータとその表示スクリーンでもよい。

スクリーン８の目的は周囲の装備船からのデータおよび自船の装置からのデータ を使用して自船の全周囲をオペレータに示すことである。第２図はスクリーン８ に表示しうるデータの非限定的例を示す。このデータはパノラマレーダスクリー ンと同様の形で表示できる。

第２図の例によれば、スクリーン８は大きい輝度で種々の船舶（例えば１０．１ １．１２）を表示し、一方自船（１３）は他の船舶とは異る色、形、そしてまた は輝度を有している。更に、種々の形そしてまたは色のドツトを異った船の種類 に対応させてもよい。一つの船舶を示す各ドツトはその船の速度ベクトルを表す 直線をセグメントに伸長される。このベクトルの長さは船の速度に比例し、その 方向は船のコースに対応する。例えば異る色をもつドツトまたはラインのような 特殊な記号をコ−ス変更についてのデータを表わすために使用できる。このデー タは変更方向により、速度ベクトルデータの右または左に、接近して表示しつる 。一般にスクリーン８はその頂部を北とするが、船首をそれに当ててもよい。そ の場合にはその船のコンパス基線は固定されている。各船舶の速度ベクトルは絶 対速度に対応させてもよく、他の実施例では船舶１３（それ自体の速度ベクトル は０）に対する速度に対応させている。他の船舶の種々の相対速度ベクトルがそ れらの固有の速度と船舶１３のそれとのベクトル合成により決定される。船舶１ ３を表わすドツトはスクリーンの中心または「船橋から見て」都合のよいように その速度ベクトルは反対の方向に中心からずらして与えてもよい。

各船舶（１０Ａ、ＩＩＡ、１２Ａ）の識別は他の夫々の船舶を表すドツトに接近 して表示されることが有利である。

また、各装備船は隣接する非装備船、または誤動作をしている装備船、そして例 えば岩礁、海岸線のような固定した障害物を検出することのできるレーダを有す ることが有利である。第２図は非装備船と海岸船１６を表わす２個のエコー１４ ．１５を示す。エコー１４．１５は、それらが非装備船またはその装置が故障し ている装備船であることおよび、速度ベクトルがないときにもそれが速度のない ことを意味しないことをオペレータが直ちに分かるようにドツト１０〜１３とは 異る形そしてまたは色で表示するようにするとよい。

ベクトルの座標変換そして場合によっては搭載レーダからのデータの変換は制御 要素７によりそれ自体周知のごとくに行われるものであり、その実行は本発明の 説明から当業者には明らかである。

更にマス記憶メモリに記憶された固定データも制御要素７に与えることができる 。かくして海岸、ブイ、灯台等の静止的データを表示することができる。

本発明の他の実施例によれば、船の装備品には更に復調器６の出力および、オペ レータが接触しようとする船の呼出信号を合成するためのデータ入力キーボード （図示せず）に接続する無線呼出認識回路９を含んでおり、上記の呼出信号も変 調器４に送られて送信器１により周期的に送信されるメツセージに組込まれる。

この回路は、呼出された船舶において呼出している船からの呼出信号とそれ自体 の呼出信号とを比較し、（等しいとき）音響そしてまたは可視アラームを作動さ せるようになった単なる比較器でよい。勿論、呼び出された船に入るメツセージ は呼び出し船の呼出信号を含み、この呼出信号は呼び出された船のスクリーン８ に表示できる。この表示は例えばスクリーンの隅に非符号化形（文字、数字呼出 信号）として行うことができる。他の実施例によればこの表示の代りに、あるい はこの表示に加えてｌの記号を呼出し船を表わす点（例えばドツト１０〜１２の 内の１個）に接近して表わしてもよく、あるいはこのドツト自体を変更してもよ い。この記号は例えば呼出し船を表すドツトを囲む円または点減点または輝度の 高い点としてもよい。

本発明の他の実施例によれば、スクリー°ン制御要素７はマイクロコンピュータ に通常用いられる「マウス」形装置と関連づけてい゛る。この装置はスクリーン ８上に例えばクロス形の可動マーカ１７を発生する。オペレータが無線で呼び出 そうとする船を表わす記号にこのマーカーが重畳されると、オペレータはこの「 マウス」のトリガーボタンすなわち「クリック」を操作する。このコマンドは要 素７により処理され、この要素が対応する呼出信号（破１１１８で示す）を発生 してそれを変調器４に送る。この呼出信号を発生するために、要素７は周囲のす べての船（スクリーン８に表示されたもの）からの番号を記憶し、マーカー１７ が停止した点と対応する呼出信号間の関係をつくりそしてこの信号を送出する。

要素１７により行われるこれら機能の発生は当業者には明らかであるから詳述し ない。勿論、呼出された船においてこの「マウス」をその呼出しを確認するため 、そして必要であれば無線リンクをトリガーするために使用できる。

「マウス」の使用は両船（すなわち呼出しを行う船と呼出される船）におけるキ ーボードでの呼出信号の誤った入力により生じるエラーを防止する。

浄簀（内容に変Ｅなし） 煕醇りチ本　７−９４Ｔｔ７ 手続補正書彷式） １、事件の表示 ＰＣＴ／ＦＲ８７１００２６３ ２、発明の名称 航海用衝突回避方に ３ｏ補正をする者 事件との関係　特許出願人 工ルエムテ、ラジオ、プロフエシオネル４、代　理　人　（郵便番号１００） 昭和　６３年　１１月　１７日 （１）　別紙の通り。

（２）　図面翻訳文の浄書　（内免に奎火ｌ；り国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．関連する船舶すべてに共通な１つのチャンネルをできるだけ短時間占有する 各船舶がその位置、コースおよび速度についての符号化されたデータをくり返し 送信し、そして周囲の船舶からの同様なデータを受けるようになっており、上記 データがパノラマ形スクリーン上の記号により表示されるごとくなった航海用衝 突回避方法。
2. ２．前記各船舶はその識別に関するデータを送信し周囲の船舶から同様のデータ を受信し、それが前記対応する記号に接近して表示されるようになっ請求の範囲 第１項記載の方法。
3. ３．各船舶はそのコース変更に関するデータを送信し、周囲の船舶から同様のデ ータを受信し、それが上記周囲船舶に対応する記号に接近して表示されるごとく なった請求の範囲第１項記載の方法。
4. ４．前記方法を装備した少くとも成る船舶がレーダーを有し、これらレーダーが 上記方法を用いる船舶以外の周囲の障害物の、上記スクリーン上での表示を発生 し、これら他の障害物の部分を形成する船舶が上記方法を用いる船舶を表わす記 号とは異る記号で表示されるごとくなった請求の範囲第１項記載の方法。
5. ５．必要であればディジタル化される各船舶により送信される前記データは１バ イトに組込まれるごとくなった請求の範囲第１項記載の方法。
6. ６．各船舶につき、ビットくり返し期間がランダムに変化するごとくなった請求 の範囲第５項記載の方法。
7. ７．船舶が周囲の船舶の速度を、自船の速度ベクトルに対する速度ベクトルの形 で表示するごとくなった請求の範囲第１項記載の方法。
8. ８．他の船舶のオペレータと無線による接触を行おうとする船舶のオペレータが 上記他の船舶の呼出信号を、そのオペレータがくり返し送信するデータに組込み 、そして呼出されるべき船舶が受信したデータ内の送信された呼出信号を検出し 、それらを自体の呼出信号と比較し、そして等しい場合にアラームを出すごとく なった請求の範囲第２項記載の方法。
9. ９．各装備船につきパノラマ形表示装置を有し、このパノラマ形表示装置は無線 航法装置に接続し、この無線航法装置は変調器を介入して、共通の周波数に固定 された送信器と、同じくこの共通の周波数に固定され、そして復調器を介して上 記表示装置に接続する受信器に後続するごとくなった航海用衝突回避方式。
10. １０．自船の識別を受けそして復調器に接続する比較器を含む請求の範囲第９項 記載の装置。
11. １１．前記表示装置の制御要素はそのスクリーン上に可動のマーカを発生する「 マウス」形装置と共に動作するごとくなった請求の範囲第９項記載の装置。
12. １２．前記制御要素は前記変調器に接続して前記マーカーが一致する記号を有す る船舶に対応する呼出信号を発生するごとくなった請求の範囲第１１項記載の装 置。