JPH11345397A - コンピュータネットワークによる航行支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自船の周囲状況を把握できる低コストの航行
支援システムを得る。 【解決手段】 航行支援システムは、基地局２に設ける
ホストコンピュータ３と、前記ホストコンピュータ３と
公衆回線１を介してデータ通信可能な携帯電話５および
人工衛星を利用したナビゲーション装置６を接続したパ
ソコン７とで構築するコンピュータネットワークによる
もので、船名等の船舶認識情報を含む船舶データと、前
記ナビゲーション装置６によって得た位置データとを所
定の時間間隔で前記ホストコンピュータ３に送信する一
方、基地局２では、所定海域の他の船舶４の船舶デー
タ、位置データ、船速データ、進路データと海域データ
とを各別に所定の時間間隔で送信する。船速データ、進
路データは、前後に送信した二つの位置データに基づい
て算出する。各船舶４は他の船舶４の各データをパソコ
ン７のディスプレイ７ａ上で見るこによって状況把握が
容易にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基地局に設置する
ホストコンピュータと、このホストコンピュータとネッ
トワークを介してデータ通信するための端末無線機に接
続し、受信データ処理及び送信データ作成を行うための
船舶に設置するパソコンと、このパソコンに接続し、人
工衛星を利用して自船の位置を検出するためのナビゲー
ション装置とによって構築するコンピュータネットワー
クによる航行支援システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の航行支援システムとしては、ＶＴ
Ｓ（Ｖｅｓｓｅｌ ＴｒａｆｆｉｃＳｅｒｖｉｃｅｓ：
船舶通航業務）が知られており、このＶＴＳは、管制セ
ンターの管制官がレーダー画面を監視し、衝突等の危険
がある場合、その船舶に他船の動向を知らせるというも
のである。

【０００３】また、船舶側において自船の周囲海域に存
在する他の船舶に係るデータを把握するためのシステム
としては、ＡＩＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉ
ｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：自動識別システム）
が国際的に提唱されている。このＡＩＳは、放送方式と
も呼ばれるもので、各船舶において、人工衛星を利用し
たナビゲーション装置により得た位置データ、船速デー
タ、進路データ、船名等の船舶認識データ等を所定の時
間間隔で自動放送し、この放送されたデータを他の船舶
４が把握することにより、緊急事態が発生する前に各船
舶側の判断で相手船舶と交信を行って危険を回避する、
というものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、船舶の衝突や
座礁事故の大半は操船者の過信や錯誤等の人為的原因に
起因するものである。そして、上記ＶＴＳだけでは、そ
の表示画面の情報からでは近辺を航行する他の船舶の識
別ができず（他船情報の取得不足）、連絡設定がしにく
く意思の疎通を欠き、思い込みや錯誤に陥りやすい、と
いう問題と、危急な事態下で相手航船の進路・速力デー
タが得られず、冷静、的確な判断を下すことができない
（他船情報の即時性不足）だけでなく、該相手航船の周
囲に存在する遠方の船舶データも把握不能（他船情報把
握範囲の狭さ）で相手航船の動作予想が立たず、衝突を
回避しにくい、という問題とを有していた。さらに、レ
ーダーを用いて船舶を捕捉する方式であるため、島影や
豪雨で起こるシャドウイングによる位置誤認や、物標や
船舶動向を示す情報把握が遅れるため、物標接近時にス
ワップが発生しやすい（他船情報の信頼性不足）という
情報環境面の問題と、地上局の指示で事故が発生した場
合の責任の所在が明確ではない（責任体制の不明瞭）、
という問題と、レーダーの探知範囲に制約があるため、
広い海域では適用が困難であるうえ、レーダー設置にか
かる建設費と維持費が膨大なものになる（経済性の課
題）、という問題があった。加えて、陸上局はレーダー
によって各船舶の位置を認識することは可能でも、陸上
局においてレーダーで捉えた船舶の船舶番号や船名を確
認するには各船舶と交信しなければならないうえ、船舶
側では、自船周囲の他船舶の船舶データを素早く把握す
ることもできない、という問題があった。

【０００５】また、ＡＩＳは、位置データ、船速デー
タ、進路データ、船名等の船舶認識データ等を自動放送
するための設備費が高価なので、所定以上の総トン数の
船舶、例えば３００トン以上の船舶なら設置できてもプ
レジャーボート等の小舟は経費的に設置しにくいもの
で、小舟どうしあるいは小舟と大型船間で発生する事故
を防止するために不向きであるほか、電波法等で定めら
れた使用可能な周波数を分割して各船舶に割り当てると
いう周波数割り当てによる放送方式であるため、輻輳海
域に進入した船舶数が前記割り当て数の限界を越える
と、システムに参加できない船舶が生じる、という問題
があった。

【０００６】本発明は、前記各問題を解消することを課
題とし、この課題を解決した船舶支援システムの提供を
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明の航行支援システムは、基地
局に設置するホストコンピュータと、このホストコンピ
ュータとネットワークを介してデータ通信するための端
末無線機に接続し、受信データ処理及び送信データ作成
を行うための船舶に設置するパソコンと、このパソコン
に接続し、人工衛星を利用して自船の位置を検出するた
めのナビゲーション装置とによって構築するコンピュー
タネットワークによるもので、所定海域に進入した各船
舶では、前記端末無線機を介して、船舶認識情報を含む
船舶データと、前記ナビゲーション装置によって得た位
置データとを所定の時間間隔で前記基地局に送信する一
方、基地局では、各船舶に、各船舶周囲海域に存在する
他の船舶から受信した、位置データ、船舶認識情報を含
む船舶データと、順次変化する前記位置データに基づい
て算出した他の船舶の船速データ及び進路データと、前
記周囲海域の物標等の位置情報を含む海域データとを各
別に所定の時間間隔で送信するものである。

【０００８】また、請求項２記載の本発明の航行支援シ
ステムは、基地局に設置するホストコンピュータと、こ
のホストコンピュータとネットワークを介してデータ通
信するための端末無線機に接続し、受信データ処理及び
送信データ作成を行うための船舶に設置するパソコン
と、このパソコンに接続し、人工衛星を利用して自船の
位置を検出するためのナビゲーション装置とによって構
築するコンピュータネットワークによるもので、所定海
域に進入した各船舶では、前記端末無線機を介して、船
舶認識情報を含む船舶データと、前記ナビゲーション装
置によって得た位置データとを所定の時間間隔で前記基
地局に送信する一方、基地局では、各船舶に、各船舶周
囲海域に存在する他の船舶から受信した、位置データ、
船舶認識情報を含む船舶データと、前記周囲海域の物標
等の位置情報を含む海域データとを各別に所定の時間間
隔で送信し、各船舶では、パソコンによって、受信した
順次変化する他船の位置データに基づいて船速データ及
び進行方向データとを算出するものである。

【０００９】さらに、請求項３に記載の本発明の航行支
援システムは、前記請求項１記載の発明の構成に加え
て、ネットワークとして公衆電話回線を用いるととも
に、データ通信用の端末無線機として携帯電話を用いる
ものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここにおい
て、添付図面の図１は航行支援システムを実行するため
の設備の概略的構成図、図２は船舶と基地局間で行うデ
ータ通信手順を示すフロー図、図３はパソコンのディス
プレイに表示された自船周囲海域図である。

【００１１】図１に示すように、航行支援システムに用
いるコンピュータネットワークは、複数の電話局１ａを
有するネットワークである公衆電話回線１に接続した基
地局２に設けるホストコンピュータ３と、前記公衆電話
回線１を介してホストコンピュータ３との間でデータ通
信するための端末無線機である船舶４側に設ける携帯電
話５と、衛星によるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔ
ｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した、各船舶４に
設けるナビゲーション装置６と、前記携帯電話５、前記
ナビゲーション装置６及びディスプレイ７ａを接続した
パソコン７とにより構築する。

【００１２】そして前記航行支援システムにあっては、
多数の船舶４が輻輳する所定海域である湾内（ｂ）に進
入した各船舶４側において前記携帯電話５で所定の基地
局２を呼び出しホストコンピュータ３に回線を接続した
後、前記ナビゲーション装置６によって得た位置データ
と、船舶番号あるいは船名等の船舶を認識するための船
舶認識情報、船種情報、船体長情報、目的地情報、積荷
情報、乗客数情報等とから成る船舶データをパソコン７
で処理して所定の時間間隔でホストコンピュータ３に送
信し、基地局２は、各船舶４から得た各データを記憶す
るとともに、解析し、各船舶４の周囲半径１０キロ海域
（ｃ）内に存在する他の船舶４の前記位置データと、こ
の位置データにリンクさせた前記船舶データと、前記位
置データ及びその前の位置データに基づいて算出した他
の船舶４の船速データおよび進路データと、を送信する
ように構成する（図３参照）。また、基地局２からは、
魚網８、ブイ９等の物標に関する、別途情報源からの情
報に基づいて入力しておいた保持資料情報や潮情報（図
示せず）からなる海域データを送信するように構成す
る。

【００１３】図１、図３に示すように、船舶４から基地
局２への送信あるいは基地局２から船舶４への送信の時
間間隔は、ホストコンピュータ３が各船舶４の船速に応
じて自動的に決めるもので、例えば、高速船の場合は位
置変化が急激であり、船舶４どうしの衝突回避等がむず
かしいため、前記時間間隔を短く設定する。例えば、１
４ノット以下では１２秒、１４ノット〜２３ノットでは
６秒、２３ノット以上では３秒、というように変更す
る。

【００１４】また、初期接続時に送信するデータは、初
期接続時に前記全データを送信するが、２次送信以降の
定時データ送信は位置データのみを更新送信する。な
お、船舶４がその目的地を変更した場合は、その都度変
更したデータを送信する。

【００１５】図３に示すように、船舶４側のパソコン７
は、そのディスプレイ７ａに自船４ａの周囲半径１０キ
ロ海域（ｃ）以内の他の船舶４の進路および船速を海図
上にベクトル１０の向きおよびベクトル１０の長さでそ
れぞれ表示し、該ベクトル１０が表示されていない船舶
４は停止状態にあることを示す。また、前記ディスプレ
イ７ａに表示された魚網８、ブイ９等の物標は、あらか
じめ決められた記号で表示する。さらに、他の船舶４の
船名、船種、船体長、目的地、積荷、乗客数は、前記各
ベクトル１０の基端部分に、マウス（図示せず）により
誘導したカーソル（図示せず）を合わせてクリックする
ことで他の表示画面（図示せず）を呼び出し、この画面
上に文字や数値で表示するように構成してある。

【００１６】次に、図２に基づいて各船舶４と基地局２
との間のデータ通信手順を説明する。船舶４は湾内
（ｂ）に進入すると、基地局２を呼び出し回線を接続す
るとともに、前記ナビゲーション装置６によって得た位
置データ、船舶認識情報、船種情報、船体長情報、目的
地情報、積荷情報、乗客数情報等からなる船舶データ
を、携帯電話５で公衆電話回線１を介して前記基地局２
のホストコンピュータ３に送信する（ステップ１０
１）。一方、基地局２側では、前記進入船舶４の位置デ
ータ、船舶データを受信し（ステップ１０２）、ホスト
コンピュータ３で処理する。次に、前記進入船舶４に
は、その周囲半径１０キロ海域（ｃ）内に存在する他の
船舶４の船舶データ、船速データ、進路データ、あらか
じめ入力しておいた海域データを抽出し（ステップ１０
３）、送信する（ステップ１０４）。

【００１７】前記進入船舶４では、前記各データを携帯
電話５で受信し（ステップ１０５）、パソコン７で回線
接続の確認を行うとともにデータ処理し、ディスプレイ
７ａ上に自船４ａの周囲半径１０キロ海域（ｃ）内の他
の船舶４の位置をベクトル１０の基端位置の記号で、進
路をベクトル１０の向きで、船速をベクトル１０の長さ
でそれぞれ表示し、魚網８、ブイ９等の物標をあらかじ
め決められた記号で表示する。また、他の船舶４の船
名、船種、船体長、目的地、積荷、乗客数等は、前記各
ベクトル１０の基端部分に、マウス（図示せず）により
カーソル（図示せず）を合わせてクリックすることで他
の表示画面（図示せず）を呼び出し、この画面上に文字
や数値で表示する。

【００１８】次に、所定時間、例えば１２秒が経過する
と、前記進入船舶４側では、２次の位置データをホスト
コンピュータ３に送信し（ステップ１０６）、基地局２
では、ホストコンピュータ３により、前記２次の位置デ
ータを受信し（ステップ１０７）、この位置データ及び
前記初期位置データに基づいて算出した船速データ及び
進路データを算出するとともに、該船舶に、その周囲半
径１０キロ海域（ｃ）内に存在する他の船舶４の船舶デ
ータ、船速データ、進路データ、あらかじめ入力してお
いた海域データを抽出し（ステップ１０８）、各船舶４
に送信する（ステップ１０９）。そして、この基地局２
からの送信は、他の各船舶４にも同様に行われ、各船舶
４で周囲半径１０キロ海域（ｃ）内の他の船舶４の各デ
ータを受信する（ステップ１１０）。

【００１９】各船舶４では、このようにして受信した各
データをパソコン７でデータ処理し、ディスプレイ７ａ
上に自船４ａの周囲半径１０キロ海域（ｃ）内の他の船
舶４の位置をベクトル１０の基端位置の記号で、進路を
ベクトル１０の向きで、船速をベクトル１０の長さでそ
れぞれ表示し、魚網８、ブイ９等の物標をあらかじめ決
められた記号で表示する。また、他の船舶４の船舶デー
タである船名、船種、船体長、目的地、積荷、乗客数等
は、前記各ベクトル１０の基端部分に、マウス（図示せ
ず）によりカーソル（図示せず）を移動しクリックする
ことで他の表示画面（図示せず）を呼び出し、この画面
上に文字や数値で表示するのである。

【００２０】そしてこれ以後も、各船舶４と基地局２と
の間で、前記と同様のデータ通信を、各船舶４が目的地
に到着して回線を切断するまで継続する。

【００２１】このように、上記航行支援システムは、各
船舶４において、半径１０キロ範囲（ｃ）内の他の船舶
４の位置データ、船速データ、進路データ、船舶デー
タ、海域データをディスプレイ７ａ上に明示し、例え危
急事態になっても冷静で的確な判断を下すための状況把
握が容易にできるとともに、相手船舶４を回避するため
の意思決定をする際に、相手船舶４の船舶認識情報を直
ちに視認できるので、無線連絡設定（無線機は従前より
設備してあるものを用いる）が容易で、思い込みや錯誤
に陥りにくいほか、相手航船４の位置データ及び船舶デ
ータだけでなく、相手航船４の周囲に存在する他の船舶
４の動向をも把握でき、船舶４どうしの衝突事故を回避
しやすく、接近時のスワップも発生しにくい。また、従
来のようにレーダーを必要としないから、基地局２のイ
ンフラ整備に多大の設備費がかからない、という利点が
ある。

【００２２】また、上記航行支援システムは、通信ネッ
トワークとして公衆電話回線１を用い、船舶４側では、
データ通信用の端末無線機として安価な携帯電話５を用
いるとともに、現在普及しているＧＰＳを利用したナビ
ゲーション装置６および商用パソコン７を用いるので、
より経済性に優れている、という利点がある。加えて、
参加船舶への費用負担が小さいので、例えば３００トン
以下のプレジャーボート等の小舟でも参加できて参加船
舶の範囲が広がり、より衝突事故を減少しうる、という
利点がある。さらに、上記航行支援システムは、船舶の
積荷情報、目的地情報や乗客数情報を利用することによ
って、物流システムや交通システムに寄与することが可
能である。また、従来のレーダーを用いたＶＴＳと組み
合わせることによって、基地局２のレーダーで捉えた、
本システムに参加していない船舶や舟艇等のデータを各
船舶に送信することによって、航行支援効果をさらに向
上させることも可能である。

【００２３】なお、本発明は、上記実施形態になんら限
定されるものではなく、例えば、船舶４側と基地局２側
とのデータ通信は、公衆電話回線１、携帯電話５を用い
ず、他の無線設備を用いてもよい。また、船速データあ
るいは進路データの算出は、基地局側のホストコンピュ
ータではなく、船舶側のパソコンで行ってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、請求項１あるいは請求項
２に記載した本発明によれば、各船舶からのデータを基
地局で受信および処理し、この処理したデータおよび海
域データを各船舶に各別に送信するように構成したの
で、各船舶において容易に他の船舶の位置、進路、船
速、船舶認識情報と、周辺海域の海域データをディスプ
レイ上に明示し、危急事態下で冷静、的確な判断を下す
ための状況把握が容易にでき、例えば衝突を回避するた
めの意思決定をする際に相手船舶の船舶認識情報をもと
に連絡設定が容易で、思い込みや錯誤に陥りにくいほ
か、相手船舶の位置データ及び船舶データだけでなく、
相手船舶の周囲に存在する他の船舶の動向をも把握で
き、接近時のスワップも発生しにくい、という効果を奏
する。

【００２５】また、請求項３に記載した本発明によれ
ば、前記請求項１あるいは請求項２に記載した発明の効
果に加えて、船舶側では、データ通信用の端末無線機と
して安価かつ加入容易な携帯電話を用いるとともに、現
在普及しているＧＰＳを利用したナビゲーション装置お
よび商用パソコンを用いるので経済性に優れており、小
型船舶でも設置しやすく、例えば３００トン以下のプレ
ジャーボート等の小舟でも参加できるから、より船舶衝
突事故の防止効果を向上しうるほか、ネットワークとし
て公衆電話回線を用いるので、所定海域に進入した船舶
数が多くても回線数を増やせば容易に対処でき、多数の
船舶がシステムに参加できる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】航行支援システムを実行するための設備の概略
的構成図。

【図２】船舶と基地局間で行うデータ通信手順を示すフ
ロー図。

【図３】パソコンのディスプレイに表示された自船周囲
海域図。

【符号の説明】

（ａ） 陸上 （ｂ） 所定海域 （ｃ） 周囲半径１０キロ海域 １ 公衆電話回線 １ａ 電話局 ２ 基地局 ３ ホストコンピュータ ３ａ ディスプレイ ４ 船舶 ４ａ 自船 ５ 携帯電話 ６ ナビゲーション装置 ７ パソコン ７ａ ディスプレイ ８ 魚網 ９ ブイ １０ ベクトル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局に設置するホストコンピュータ
   と、このホストコンピュータとネットワークを介してデ
   ータ通信するための端末無線機に接続し、受信データ処
   理及び送信データ作成を行うための船舶に設置するパソ
   コンと、このパソコンに接続し、人工衛星を利用して自
   船の位置を検出するためのナビゲーション装置とによっ
   て構築するコンピュータネットワークによる航行支援シ
   ステムであって、所定海域に進入した各船舶では、前記
   端末無線機を介して、船舶認識情報を含む船舶データ
   と、前記ナビゲーション装置によって得た位置データと
   を所定の時間間隔で前記基地局に送信する一方、基地局
   では、各船舶に、各船舶周囲海域に存在する他の船舶か
   ら受信した、位置データ、船舶認識情報を含む船舶デー
   タと、順次変化する前記位置データに基づいて算出した
   他の船舶の船速データ及び進路データと、前記周囲海域
   の物標等の位置情報を含む海域データとを各別に所定の
   時間間隔で送信することを特徴とするコンピュータネッ
   トワークによる航行支援システム。
2. 【請求項２】 基地局に設置するホストコンピュータ
   と、このホストコンピュータとネットワークを介してデ
   ータ通信するための端末無線機に接続し、受信データ処
   理及び送信データ作成を行うための船舶に設置するパソ
   コンと、このパソコンに接続し、人工衛星を利用して自
   船の位置を検出するためのナビゲーション装置とによっ
   て構築するコンピュータネットワークによる航行支援シ
   ステムであって、所定海域に進入した各船舶では、前記
   端末無線機を介して、船舶認識情報を含む船舶データ
   と、前記ナビゲーション装置によって得た位置データと
   を所定の時間間隔で前記基地局に送信する一方、基地局
   では、各船舶に、各船舶周囲海域に存在する他の船舶か
   ら受信した、位置データ、船舶認識情報を含む船舶デー
   タと、前記周囲海域の物標等の位置情報を含む海域デー
   タとを各別に所定の時間間隔で送信し、各船舶では、パ
   ソコンによって、受信した順次変化する他船の位置デー
   タに基づいて船速データ及び進行方向データとを算出す
   ることを特徴とするコンピュータネットワークによる航
   行支援システム。
3. 【請求項３】 ネットワークとして公衆電話回線を用
   い、データ通信用の端末無線機として携帯電話を用いる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したコン
   ピュータネットワークによる航行支援システム。