JPS6014400A - 船舶の自動操船情報交換装置 - 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】 本発明は、船舶の航行中にｔ−５いて無線送受信装置に
より自１１１）および他船の情報を自動的に交換する船
舶の自動操船情報交換装置Ｆ１に関する。

１− 海−１−におけるＩｌｆ″ｉ舶の衝突を予防腰安全航行
を行なうために、従来上り最新式の航海計器が船舶に装
備されている。

しかしながら、従来の船舶においては、他船の動向。

操ｇＨ７の意思等を知ることはでとず、結局は、航海士
自身の肉眼、経験および知識を基に判断され操船される
という問題点がある。

また、このような操船手段では、航行の安全性の向」二
をはかるためには、航？ｆＵ士のより高度な熟練および
知識が必要とされ、航行中のすべての船舶において常時
安全な航行を保持することは非常に困難であるという問
題点もある。

本発明は、これらの問題点の解消をはかろうとするもの
で、船舶の航行中に出船および他船の情報交換を自動的
に行なえるようにして、船舶の衝突の予防および航行の
安全性の向」二を可能とした船舶の自動操船情報交換装
置を提供することを目的とする。

このため本発明の船舶の自動操船情報交換装置は、自船
に装備されたレーグ、ジャイロコンパス、船位測定２− 装置、船速計、気象海象装置を含むセンサ群に接続され
て自船の操船情報を入力されるとともに、データ入力装
置を介し制御信号を入力される中央データ処理装置と、
同中央処理装置に付設されたデータ表示装置とをそなえ
、他口（＞からの操船’１ｉ１ｉ報の受信と自船の操船
情報の送信とを行なう送受信装置が設けられるとともに
、この送受信装置を通じ他船の操１＞情報を−に記中央
データ処理装置へ入力する他船操船情報入力回路が設け
られたことを特徴としている。

以下、図面により本発明の一実施例としての船舶の自動
操船情報交換装置を説明すると、第１図はそのブロック
線図、第２図はその詳細部分を示すブロック線図、第３
図はその機能を説明するためのブロック線図、第４図は
その自船情報処理機能を説明するだめのブロック線図、
第５図はその他船監視（幾能を説明するためのブロック
線図、第６図はその他船監視（幾能における他船認識手
順を説明するための流れ図である。

第１図に示すように、中央データ処理装置２には、各種
センサ群から成る外部センサ１および無線送受信３− 装置５が接続されており、外部センサ１から得られる自
船・他船情報および図示しない他船操船情報入力回路を
介して無線送受信装置５から得られる他口１）操船情報
は、常時、定時あるいはランダムに、中央データ処理装
置２に入力される。

このようにして入力される情報を基に、中央データ処理
装置２では、自船情報の処理および他船の動向。

意思の判断を行ない、情報処理結果はデータ表示装置４
を通して航海士に示されるとともに、処理された自船情
報は無線送受信装置を介して他船に送信される。

また、中央データ処理部Ｗ１２においては、自船および
他船の情報処理結果から自船操船の判断が可能であり、
操船装置６を中央データ処理装置２に接続することによ
って、自動操船が行なわれる。

なお、外部センサ１．中央データ処理装置２．データ表
示装置４および無線送受信装置５は、バッチ入力装置と
してのデータ入力装置３からの制御信号によって制御さ
れる。

ところで、外部センサ１の各種センサ群は、第２図４− に示すように、他船の認識および衝突の危険ツ゛す定等
を行なう衝突予防レーグ装置７．同じく他船認識のため
のレーダ装置８．方位信号抽出のためのジャイロコンパ
ス９．船位抽出のための船位測定装置１０．深度抽出の
ための測深装置１１．船速抽出のための船速計１２゜気
象海象抽出のための気象海象検知装置１３．実舵角抽出
のための舵角発信装置１４．主軸回転数抽出のための主
軸回転数発信装置１５．エンジンオーダ抽出のためのエ
ンジンオーダ指令装置１６および設定方位指令舵角抽出
のための操舵装置１７から構成される。

また、中央データ処理装置２は、外部データ入出力イン
ター７エイス１８．データ処理部１つおよびデータ記憶
装置２０から構成され、センサ群７〜１７から得られる
情報およびデータ入力装Ｗ１３から入力される制御信号
は、外部データ入出力インター７エイス１８を介してデ
ータ処理部１９あるいはデータ表示装置４に入力される
。

そして、データ処理部１９による情報処理結果は、デー
タ記憶装置２０に記憶させておくことができると５− ともに、データ記・隨装置２０に記憶される過去の情報
は、必要に応じてデータ処理部１つあるいはデータ表示
装置４に取り出されるようになっている。

なお、無線送受信装置５は、図示しない他船操船情報入
力回路を介して、データ処理部１９に接続される。

次に、本発明の装置の機能は、第３図に示すように、中
央データ処理装置２によるシステム総合監視機能Ａ。

自船情報処理機能Ｂおよび他船監視機能Ｅと、無線送受
信装置５によるデータ送信機能Ｃおよびデータ受信機能
Ｆと、データ記憶装置２０および図示しないプリンタに
よる記憶／記録機能りと、データ入力装置３によるバッ
チデータ入力機能Ｇと、データ表示装置４による表示機
能■４との８機能に分類される。

これらの８機能それぞれについて説明すると、まずシス
テム総合監視機能Ａは、データ入力装置４からの制御信
号に基づ鰺中央データ処理装置２によって行なわれるも
のであり、Ｂ　−Ｈの７機能すべての時間、データ入出
力／変換、記憶等の監視およびシステムの故障診断を司
る。

−６＝ ｒ様ｎ情報処理盟能Ｂは、自船１こ関する情報を他船へ
提供するために、データを処理し、データ送信機能Ｃに
より自船情報を送信するまでの一連の機能を司っており
、第４図に示すＪ：うに、３種類の自船情報ａ　＋　ｌ
）　ｒ　Ｃを取り１及うに こで、自１ｉ１０情ｆ１１ａは、時計２１によって刻ま
れる時刻とともに実時間で入力される情報群であり、外
部センサ１のジャイロコンパス９．船位測定装置１０．
船速計１２．舵角発信装置１４．主軸回転数発信装置１
５゜エンジンオーグ指令装置１６および操舵装置１７か
ら抽出されるそれぞれ設定・船首方位、船位、船速、実
舵角、主軸回転数、エンジンオーグおよび指令舵角から
戒る。

この自船情報ａは、中央データ処理装置２における処理
用のデータフォーマットに変換・処理され、さらに送信
用のデータ７オーマントに変換されて、データ送信機能
Ｃにより他船へ送信される。

自船情報１）は、データ記憶装置２０による記憶／記り
、引代能Ｄ１こあらかじめ記憶されている自船固有の固
定７− データと随時航海士の判断によって更新される被更新デ
ータとから成り、固定データは、コールサインＪｊ＞舶
登録番号１国籍、船名、船体諸元（船長、船幅、船壁、
深さ他）、船種、船体停止性能、船体旋回性能、操縦運
動性能等の情報を含み、被更新データは、行先、航路、
航海士当直／無人等の情報を含んでいる。

これらの情報は、いずれもデータ入力装置３によるバッ
チデータ入力（幾能Ｇから記憶／記録機能りに入力され
、自船情報ａと同様に、中央データ処理装置２における
処理用のデータ７オーマツトに変換・処３！Ｉ！され、
送信用のデータフォーマットに変換された後、データ送
信機能Ｃ１こよ１）他船へ送信される。

また、自船情報Ｃは、外部センサ１の気象海象検知装置
１３および測深装置１１がら実時間で抽出される気象、
海象および海の深度に関する情報であり、これらの情報
は、中央データ処理装置２における処理用のデータ７オ
ーマノトに変換され、出船情報ａから得られるｌｌ１１
′Ｊ位情報ｄと、記憶／記録機能りから得られる過去ｔ
こ通過した海域（過去２〜３日分程度）での気象、海８
− 象および海の深度に関する情報と、時計２１から得られ
る現在の時刻とともに纒集・処理され、送信用のデータ
７オーマツトに変換された後、データ送信機能Ｃにより
他船へ送信される。

なお、自船情報ａ、ｂ、ｃの処理結果は、記録用のデー
タフォーマットに変換され、記憶／記録機能りに出力さ
れるとともに、必要に応じて、表示用のデータフォーマ
ットに変換され、表示機能Ｉ］により表示される。

データ送信機能Ｃおよびデータ受信機能Ｆは無線送受信
装置５によるもので、これらのうちデータ送信機能Ｃは
、自船情報処理機能Ｂにより処理された自船情報ｎ１ｌ
）１（！を、システム総合監視機能Ａの制御のもとで、
他船へ送信することを司る一方、データ受信機能Ｆは、
他船より送信される他船操船情報の受信を司る。

さらに、データ送信機能Ｃおよびデータ受信機能Ｆは、
他船との送４ｆｔ周波数が同一の場合ｌこ自船の信号と
他船から受信した信号との弁別を行なえるように、受信
信号弁別機能を司る。すなわち、すべての海域をブロッ
クに分割し、それぞれのブロックにおいて、この９− ブロック全域をカバーする地」三周あるいはブイによる
ステーションを設置し、ブロックに進入する船舶それぞ
れのデータ送信（幾能Ｃにステーションから送信信号。

送信周波数、送信時間等の割り当を行なう一方、データ
受信機能Ｆは、これらの割り当に応じた受信方式を採る
のである。

記憶／記録機能りは、池の機能により取り扱われるデー
タの記憶あるいは記録を司る。

記憶されるデータは、航路の主な変針点および通過時刻
、気象・海象の定時記憶（船位時刻を含む）、航海中の
行合い船の一般諸元（コールサイン、船舶登録番号。

船名、船種９国籍、船位時刻他）、自船情報１〕（第４
図参照）等の重要なデータであり、これらのデータは中
央データ処理装置２のデータ記憶装置２０によって記憶
される。

また、データの記録は図示しないプリンタにより定時あ
るいはランダムに行なわれ、記録内容は任意に選択でき
る。

他船監視機能Ｅは、中央データ処理装置２において、１
０− データ受信機能Ｆに、１：り受信されるＩＩ！Ｉｎｎ繰
ｒ１（）情報と、外部センサ１の衝突ｒ−防レしグ装置
７およびレーグ装ｊｌｆ　８から４Ｕ＝られる他ＩＪｆ
ｉｌ＃報とがら、他船の動向、意思おＪ：び将来の動す
を−Ｆ測し、危険船の判定を行なう機能を司っており、
第５図に示針ように、５種類の１世船情報ｅ＋ＬＨ＋ｌ
ｌ＋１を取り扱う。

ここで、他船情報（・は衝突予防レーダ装置７おＪ：び
レーダ装置８から入力されるデータであり、他船の位置
（自船との相対位置）および他船の過去の軌跡から推測
した速度、方位、距離に関する情報である。

また、他船情報「、ｌ？＋ｂ＋ｉは、いずれもデータ受
信機能ドにＪ：　ｌ）受信される皿船操船情報であり、
他船情報「は、信号の発信元（発（Ｎｉ船）と白トＩＯ
のレーダ装置８−１−のＩｌ！！船とをｆテ（成約に納
会するためのデータで、他船のｑｆ）位、船速、船首方
位、船体等の諸元に関する情報である。

他船情報ｇは、他船の今後の動向を推定するために有効
なデータであり、設定方位、フ打′１シ角、主軸回１訳
数。

指令舵角、エンノンオーダ、船体運動性能１行先、航路
。

航海士当直の有無に関する情報である。

他船情報１１は、自船の将来ｊ出退する地域に関する気
象、海象、海の深度のデータ群であり、気象および海象
（日時、その時点での船位）、海の深度（「ｌ　ｔ’；
’ｒ　＋そのｎ、＋ｆ点での船位）に関する情報である
。

最後に、他船情報ｉは、行き合い船の確認用データであ
り、コール−１）イン＋　Ｇ！＞舶登録番号９国籍、０
））名船種に関する情報である。

これらの他船情報ｅＪＩｇｌＩ１１ｊを基に、他船監視
機能Ｅでは、他船認識、他船動向（イ１．定、危１１！
ｉ！／安全ＱＥ汁す定および将来の？ＩＩＸ象予測及航
行安全確認が次のように処理される。

他船認識は、他船情報ｅおＪ：びｆに基づき、第６図に
示すような流れ図に従う手順によって行なわれる。

この他船認識手順によれば、まず受信される他船情報ｆ
からその他船の監視の要否、すなわち自船の記憶／記７
％　Ｉ（’Ｊ能ＤＩ：登録されているかを判定する。

そして、未登録である場合には、レーダ装置８による他
船情報ｅと受信される他船情報ｒとのデータが一致する
最も確からしい他ｒ１１１を見い出し、一時的に監視し
、一致する確度が高い１易今のみ、その他船にＴ、Ｄ、
Ｎｏ。

を伺して記憶／記録機能りに登録する。

一方、既登録である場合には、受信される他船情報ｆが
レーダ装置８による１１１！船情報ｅと一致するかどう
か、一時的に監視し、その＋［’船のｒ、Ｄ、Ｎｏ、を
確認する。

また、他船情報「ど他１１１％情報ｅとが一致しない場
合には、その他船の１．Ｄ、Ｎｏ、を抹消し、未登録の
他船と同様の処理を行なう。

なお、第６図中の符号（し）は、レーグ装＠８からの他
船情ｔ１ｅに基づく処理、（受）はｆｌｌ！船情報ｆに
基づく処理を示す。

以−１−のような他船認識処理の出力と受信される他船
情報ビと１こより、皿船すＪ向推定が行なわれる。

この他船動向１イ１定では、まず受信される他船情報Ｂ
から９υられる指令舵ｆｒ＋ｒ実舵角、設定方位、船首
方位、エンノンオーダ、主軸回転数、船体運動性能から
他船認識で確認された他船の近未来の船位運動を推定す
るとともに、行先、航路を考慮することによりその他ｔ
１１）の遠１３− 未来の位置、動すを推定する。

そして、この他船動向推定結果、ＷｒＪ突予防１／−グ
装置７に」：る他船情報ｅおよび１様台情報処理敗能Ｂ
のデータに基づいて、危険／安全船判定が行なわ紅る。

この危険／安全船’＋’ｌｌ定では、１訂１ａ情報処理
（代能Ｉ３から得られる自船情報の船速、船首力位、設
定方位、実舵角、指令舵角、エンジンオーグ、船体運動
性能９行先、航路から近未来、遠未米における自船の存
在し得る位置。

動きを計算・推定し、この自船の推定値と他船動向推定
により得られた他船の推定値との比較を行ない、危険の
有無および危険の存在し得る時間９位置を計算する。ま
た、ｒＩＦＪｉ＞、他船が航海士当直か非当直かにＪ：
り危険範囲は変化する。

これらのデータに基づき、今後自船が最も安全な操船法
を計算し出力する。

最後に、将来の海象予測及航・行安全確認は、他船情報
１１から暦１られる他船が過去に通過した海域における
海象、気象、海の深度により、将来自ｆｈｒ＞が存在す
る可能性かある海域におけるデータのみ抽出し、将来自
船が１４− 航行する海域の海象、気象、海の深度を推定することに
よって行なわれる。

この上５にして、１１１１．船監視代イ１ヒＩ・〕にお
けるデータ処理が行なわれ、これらの処理結果および池
船監視機能ト：に入力される他１ｉ１１ｉ情報Ｃ’＋ｌ
＋［＋＋ｌｌ＋ｉは、任意に選択され、表示機能１−１
１．１より表示されるとともに、記憶／記録機能りによ
り記憶あるいは記録される。

バンチデータ入力（戊能Ｇは、本装置の制御信号として
のコマンド、初期データ等の読み込みを行なうためのマ
ン・マシン・インターフェイス機能を司り、キーボード
、ファンクションスイッチなど′から構Ｉ狡されるデー
タ入力装ｆａ３に、Ｊ：って行なわれる。

表示（茂能Ｈは、バンチデータ人力機能Ｇがらの制御信
号あるいはシステム総合監視機能Ａにより、本装置内で
処理されるデータからＩ′ｒ：意に選択されるものを、
あらかじめ決められた７オーマツトでデータ表示装置４
に表示する機能を司る。

以」二詳述したように、本発明の船舶の自動操船情報交
換装置によれば、自船および他船の操船情報を自動的に
交換することが可能になり、交換された情報から他船の
動向、意思を逸：ｒ−＜珪つ的確に推定することが可能
１こなるので、ｔ＝＋　ｆ、＋：＞の情報から推定され
る自船の動向と合わせて、他船の危険／安全的判定が確
実になされるのであり、船舶の衝突が防止され、航行の
安全性が奢しく向」ニするという利点がある。

また、本装置と操船装置との有機的な結合により、自動
操船が可能になる一力、本装置を陸−にに設備すること
により、陸上局として船舶の監視および指令が可能−二
なるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての「１０舶の自動操船情報
交換装置を示すもので、第１図はそのブロック線図、第
２図はその詳細部分を示すブロック線図、第３図はその
機能を説明するためのブロック線図、第４図はその自船
情報処Ｊ！ｌ！　Ｈ’Ｊ能を説明するための７０ンク線
図、第５図はその他船監視機能を説明するだめのブロッ
ク線図、第６図はその他船監視機能における他船認識手
順を説明するための流れ図である。 １・・外部セン号、２・・中央データ処理装置、３・・
データ入力装置、４・・データ表示装置、５・・無線送
受信装置、６・・操船装置、７・・衝突予防レーダ装置
１ｆｆｉ、８・・レーダ装置！、９・・ジャイロコンパ
ス、１０・・船位測定装置、１１・・測深装置、コ２・
・船速計、１３・・気象海象検知装置、１４・・舵角発
信装置、１５・・主軸回転数発信装置、１６・・エンソ
ンオーグ指令装置、１７・・操舵装置、１８・・外部デ
ータ入出力インター７エイス、１９・・データ処理部、
２０・・データ記憶装置、２１・・時計、Ａ・・システ
ム総合監視機能、Ｂ・・自船情報処理機能、Ｃ・・デー
タ送信機能、Ｄ・・記＋１１．／記録機能、Ｅ・・他船
監視機能、Ｆ・・データ受信機能、Ｇ・・バッチデータ
入力機能、Ｉ−Ｔ・・表示機能、ａ、ｂ、ｃ・・自船情
報、ｄ・・船位情報、ｅ＋Ｉ’＋ｆ？＋ｌ１１！・・他
船情報。 復代理人　弁理士　飯沼義彦 一１７＝ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自船に装（ｉｆｔｌされたレーグ、ジャイロコンパス、
   船位測定装置、船速計、気象梅象検知装置を含むセン→
   り′群に接続されて自船の操船−ＩＭ報を人力されると
   ともに、データ入力装置を介し制御信号を入力される中
   央データ処理装置と、同中央処理装置Ｐｉに１」設され
   たデータ表示装置とをそなえ、他船からの操船情報の受
   信と自船の操船情報の送信とを行なう送受信装置が設け
   られるとともに、この送受信装置を通じ他船の操船情報
   を上記中央データ処理装置へ入力する他船操船情報入力
   回路が設けられたことを特徴とする、口１）舶の自動操
   船情報交換装置。