(57)【要約】  船舶同士の接舷および船舶の係留荷役を行う際に各船舶の位置関係さらには係留索や防舷材の状態を容易に把握することができる操船および船舶係留支援方法並びにそのシステムを提供する。第１ＧＰＳ受信機によって検出した第１船舶１の基準位置の情報と、第２ＧＰＳ受信機によって検出した第２船舶２の基準位置の情報と、第１船舶１の動揺情報と、第２船舶２の動揺情報と、距離計測装置によって計測した２船舶間の距離情報と、各船舶毎に基準位置に対する船体外形等の座標データと、各防舷材の空気圧データとに基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係を数値データとして算出し、第１船舶１の操船室に装備された第１表示装置及び第２船舶の操船室に装備された第２表示装置に前記数値データに基づく第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係の情報と防舷材の状態をアニメーション画像表示する。
2008053887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１船舶に設けられ、該第１船舶の船体における所定の基準位置を検出する第１ＧＰＳ受信機と、
第２船舶に設けられ、該第２船舶の船体における所定の基準位置を検出する第２ＧＰＳ受信機と、
前記第１船舶に設けられ、前記第１船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、該検出結果を動揺情報として出力する第１動揺検出手段と、
前記第２船舶に設けられ、前記第２船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、該検出結果を動揺情報として出力する第２動揺検出手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶に対して第２船舶が接舷するときに、船首部及び船尾部を含む所定位置における前記第１船舶と第２船舶との間の距離を計測して、該計測結果を距離情報として出力する２つ以上の距離計測装置と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、内部空気圧を検出して該検出結果を電波によって送信する空気圧検出器を有している複数の防舷材と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記各防舷材の空気圧検出器から送信される電波を受信して前記検出結果の空気圧情報を出力する空気圧情報取得手段と、
前記第１船舶の基準位置を基準とした前記第１船舶の外壁位置情報と、前記第２船舶の基準位置を基準とした前記第２船舶の外壁位置情報と、前記距離計測装置の設置位置情報と、各防舷材の装着位置情報と防舷材の大きさおよび空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とが格納されている記憶手段とを備え、
コンピュータ装置が、前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている情報と、前記空気圧情報取得手段によって取得された空気圧情報とを入力して、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係を数値データとして算出すると共に、
前記第１船舶の操船室に装備された第１表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報を表示し、
前記第２船舶の操船室に装備された第２表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する
ことを特徴とする操船および船舶係留支援方法。
【請求項２】
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶と前記第２船舶との間を係留する係留索の張力を検出して該検出結果を出力する張力検出手段を有している複数の係留手段を備えると共に、
前記記憶手段には、前記複数の情報に加えて前記係留手段の設置位置情報が格納されており、
前記コンピュータ装置は、前記複数の情報に加えて前記係留手段の位置情報及び前記係留索の張力の情報とを入力して、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と係留索の状態を数値データとして算出し、
前記第１船舶の操船室に装備された第１表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と係留索の状態に関する情報を表示し、
前記第２船舶の操船室に装備された第２表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と係留索の状態に関する情報を表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の操船および船舶係留支援方法。
【請求項３】
前記コンピュータ装置は、前記入力した情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出すると共に、
前記第１船舶の操船室に装備された第１表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示し、
前記第２船舶の操船室に装備された第２表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の操船および船舶係留支援方法。
【請求項４】
前記コンピュータ装置は、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係に加えて各船舶の３次元姿勢の情報を数値データとして算出し、
前記第１表示装置は、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示し、
前記第２表示装置は、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の操船および船舶係留支援方法。
【請求項５】
電波を介して外部より提供されている前記第１船舶及び第２船舶が位置する海洋域の気象或いは海象情報を受信機を用いて取得し、
前記コンピュータ装置は、前記気象或いは海象情報を入力し、該情報に基づいて現在時刻よりも後の所定時刻における前記第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係を数値解析プログラムを用いて予測し、数値データとして算出し、
前記第１表示装置は、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づいて予測した所定時間後の前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示し、
前記第２表示装置は、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づいて予測した所定時間後の前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の操船および船舶係留支援方法。
【請求項６】
第１船舶に設けられ、該第１船舶の船体における所定の基準位置を検出する第１ＧＰＳ受信機と、
第２船舶に設けられ、該第２船舶の船体における所定の基準位置を検出する第２ＧＰＳ受信機と、
前記第１船舶に設けられ、前記第１船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、該検出結果を動揺情報として出力する第１動揺検出手段と、
前記第２船舶に設けられ、前記第２船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、該検出結果を動揺情報として出力する第２動揺検出手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶に対して第２船舶が接舷するときに、船首部及び船尾部を含む所定位置における前記第１船舶と第２船舶との間の距離を計測して、該計測結果を距離情報として出力する２つ以上の距離計測装置を含む距離計測手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、内部空気圧を検出して該検出結果を電波によって送信する空気圧検出器を有している複数の防舷材と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記各防舷材の空気圧検出器から送信される電波を受信して前記検出結果の空気圧情報を出力する空気圧情報取得手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶の基準位置を基準とした前記第１船舶の外壁位置情報と前記第１船舶に装備されている距離計測装置の設置位置情報と各防舷材の装着位置情報と防舷材の大きさおよび空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とを含む第１船舶情報、或いは、前記第２船舶の基準位置を基準とした前記第２船舶の外壁位置情報と、前記第２船舶に装備されている距離計測装置の設置位置情報と各防舷材の装着位置情報と防舷材の大きさおよび空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とを含む第２船舶情報のうちの少なくとも何れか一方の船舶情報が格納されている記憶手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係を数値データとして算出する演算手段と、
前記第１船舶に装備され、前記演算手段によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する第１表示装置と、
前記第２船舶に装備され、前記演算手段によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する第２表示装置とを備えている
ことを特徴とする操船および船舶係留支援システム。
【請求項７】
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶と前記第２船舶との間を係留する係留索の張力を検出して該検出結果を出力する張力検出手段を有している複数の係留手段を備えると共に、
前記記憶手段には、前記複数の情報に加えて前記係留手段の設置位置情報が格納されており、
前記演算手段は、前記複数の情報に加えて前記係留手段の位置情報及び前記係留索の張力の情報とを入力して、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と係留索の状態を数値データとして算出する手段を有し、
前記第１船舶の操船室に装備された第１表示装置は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と係留索の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記第２船舶の操船室に装備された第２表示装置は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と係留索の状態に関する情報を表示する
ことを特徴とする請求項６に記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項８】
前記演算手段は、前記入力した情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する手段を備えていると共に、
前記第１表示装置は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記第２表示装置は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有する
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項９】
前記第１船舶及び第２船舶が位置する海域の気象或いは海象情報を外部より電波によって取得する気象・海象情報取得手段を備え、
前記演算手段は、前記取得した気象或いは海象情報を入力し、該情報に基づいて現在時刻よりも後の所定時刻における前記第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係を算出する手段を有する
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１０】
前記演算手段は、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係に加えて各船舶の３次元姿勢の情報を数値データとして算出する手段を有し、
前記第１表示手段は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示する手段を有し、
前記第２表示手段は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示する手段を有する
ことを特徴とする請求項６乃至請求項９の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１１】
前記第１船舶に装備され、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との間の最小距離が所定の規定値よりも小さくなったときに警報を発する手段と、
前記第２船舶に装備され、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との間の最小距離が所定の規定値よりも小さくなったときに警報を発する手段とを備えた
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１０の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１２】
前記距離計測手段は前記第１船舶に装備された２つ以上の距離計測装置からなり、
前記記憶手段は、前記第１船舶に設けられ前記第１船舶情報が格納されている第１記憶部と、前記第２船舶に設けられ前記第２船舶情報が格納されている第２記憶部とからなり、
前記演算手段は前記第１船舶に設けられたコンピュータ装置からなる第１演算部からなり、
前記複数の防舷材は前記第１船舶に設けられている
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１３】
前記距離計測手段は前記第１船舶に装備された２つ以上の距離計測装置と前記第２船舶に装備された２つ以上の距離計測装置とからなり、
前記記憶手段は、前記第１船舶に設けられ前記第１船舶情報が格納されている第１記憶部と、前記第２船舶に設けられ前記第２船舶情報が格納されている第２記憶部とからなり、
前記演算手段は前記第１船舶に設けられたコンピュータ装置からなる第１演算部からなり、
前記複数の防舷材は前記第１船舶に設けられている
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１４】
前記距離計測手段は前記第１船舶に装備された２つ以上の距離計測装置からなり、
前記記憶手段は、前記第１船舶に設けられ前記第１船舶情報が格納されている第１記憶部と、前記第２船舶に設けられ前記第２船舶情報が格納されている第２記憶部とからなり、
前記演算手段は、前記第１船舶に設けられたコンピュータ装置からなり且つ前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する第１演算部と、前記第２船舶に設けられたコンピュータ装置からなり且つ前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する第２演算部とからなり、
前記第１表示装置は、前記第１演算部によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記第２表示装置は、前記第２演算部によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記複数の防舷材は前記第１船舶に設けられている
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１５】
前記距離計測手段は前記第１船舶に装備された２つ以上の距離計測装置と前記第２船舶に装備された２つ以上の距離計測装置とからなり、
前記記憶手段は、前記第１船舶に設けられ前記第１船舶情報が格納されている第１記憶部と、前記第２船舶に設けられ前記第２船舶情報が格納されている第２記憶部とからなり、
前記演算手段は、前記第１船舶に設けられたコンピュータ装置からなり且つ前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する第１演算部と、前記第２船舶に設けられたコンピュータ装置からなり且つ前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する第２演算部とからなり、
前記第１表示装置は、前記第１演算部によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報及び防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記第２表示装置は、前記第２演算部によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報及び防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記複数の防舷材は前記第１船舶と前記第２船舶の両方に設けられている
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２隻の船舶が互いに接舷する際および２隻の船舶が互いに係留している際に双方の船舶の位置関係の情報さらには係留索や防舷材の状態の情報を操船者に提供する操船および船舶係留支援方法並びにそのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶が着岸するとき或いは接舷するときは、船体の損傷を防ぐために操船者は多大な注意を払う必要がある。【０００３】
周知のＳＴＳ（Ship-To-Ship）やＦＰＳＯ（Floating Production Storage and Offloading）等において、原油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷して船舶間で荷役を行う際には、船舶同士を近距離に近づけて係留しなければならない。このため、船舶間に配置する防舷材の設計および操船者の操船技術が非常に重要視されている。【０００４】
これに類似した技術として、特開２００５−２１２６９３号公報に開示される操船支援装置、特開２００６−１６２２９２号公報に開示される操船支援システム、特開平５−２３３９９９号公報に開示される船舶安全管理支援装置、特開２００５−２０８０１１号公報に開示される監視システム、特開２００３−２７６６７７号公報に開示される船舶の離着支援装置、特開２００２−１６２４６７号公報に開示される監視方法、特開平９−３５２００号公報に開示される移動体監視システム等が知られている。
【特許文献１】特開２００５−２１２６９３号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２２９２号公報
【特許文献３】特開平５−２３３９９９号公報
【特許文献４】特開２００５−２０８０１１号公報
【特許文献５】特開２００３−２７６６７７号公報
【特許文献６】特開２００２−１６２４６７号公報
【特許文献７】特開平９−３５２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、ＳＴＳ（Ship-To-Ship）やＦＰＳＯ（Floating Production Storage and Offloading）等において、重油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷して船舶間で荷役を行う際には、操船者の技術に頼って船舶同士を近距離に近づけて係留しなければならない。このため、天候が悪化した場合などには、操船者の技術を持ってしても船舶同士が接近しすぎてしまう。これにより、船舶間に配置している防舷材が破壊され、船舶同士が接触して損傷を被ることもあった。【０００６】
また、特に、船舶同士を係留した後、夜間に当該荷役を行う場合には、係留索の状態や海面上に設置される空気式防舷材は視認が困難であった。さらに、当該係留索や防舷材にどの程度の負荷が作用しているか、並びに、当該係留索や防舷材がどのような状態にあるかを把握することが困難であった。【０００７】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、船舶同士の接舷を行う際に各船舶の位置関係さらには係留索や防舷材の状態を容易に把握することができる操船および船舶係留支援方法並びにそのシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、本発明の操船および船舶係留支援方法では、第１船舶の船体における所定の基準位置を検出する第１ＧＰＳ受信機と、第１船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、この検出結果を動揺情報として出力する第１動揺検出手段とを第１船舶に設ける。【０００９】
さらに、第２船舶の船体における所定の基準位置を検出する第２ＧＰＳ受信機と、第２船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、この検出結果を動揺情報として出力する第２動揺検出手段とを第２船舶に設ける。【００１０】
また、第１船舶に対して第２船舶が接舷するときに、船首部及び船尾部を含む所定位置における第１船舶と第２船舶との間の距離を計測して、この計測結果を距離情報として出力する２つ以上の距離計測装置と、内部空気圧を検出してこの検出結果を電波によって送信する空気圧検出器を有している複数の防舷材と、各防舷材の空気圧検出器から送信される電波を受信して検出結果の空気圧情報を出力する空気圧情報取得手段のそれぞれを第１船舶及び第２船舶の少なくとも何れか一方に設ける。【００１１】
さらに、第１船舶の基準位置を基準とした第１船舶の外壁位置情報と、第２船舶の基準位置を基準とした第２船舶の外壁位置情報と、距離計測装置の設置位置情報と、各防舷材の装着位置情報と防舷材の大きさおよび空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とが格納されている記憶手段を備える。【００１２】
さらにまた、コンピュータ装置が、第１ＧＰＳ受信機によって検出した第１船舶の基準位置の情報と、第２ＧＰＳ受信機によって検出した第２船舶の基準位置の情報と、第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、距離計測装置によって計測した距離の情報と、記憶手段に格納されている情報と、空気圧情報取得手段によって取得された空気圧情報とを入力して、これらの情報に基づいて、第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係を数値データとして算出する。さらに、第１船舶の操船室に装備された第１表示装置によって、コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する。また、第２船舶の操船室に装備された第２表示装置によって、コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する。【００１３】
本発明の操船および船舶係留支援方法によれば、コンピュータ装置によって、第１ＧＰＳ受信機によって検出した第１船舶の基準位置の情報と、第２ＧＰＳ受信機によって検出した第２船舶の基準位置の情報と、第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、距離計測装置によって計測した２船舶間の距離情報と、記憶手段に格納されている情報と、各防舷材の空気圧情報とに基づいて、第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係が数値データとして算出される。【００１４】
さらに、第１船舶の操船室に装備された第１表示装置によって、コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報が表示され、第２船舶の操船室に装備された第２表示装置によって、コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報が表示される。【００１５】
従って、操船者は表示装置に表示される第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報を見ることによって、どのように操船すべきか及びどのように船舶係留すべきかを把握することができる。【００１６】
また、本発明は上記の操船および船舶係留支援方法を実現する操船および船舶係留支援システムは、第１船舶の船体における所定の基準位置を検出する第１ＧＰＳ受信機と、第１船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、この検出結果を動揺情報として出力する第１動揺検出手段とを第１船舶に備えている。さらに、第２船舶の船体における所定の基準位置を検出する第２ＧＰＳ受信機と、第２船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、この検出結果を動揺情報として出力する第２動揺検出手段とを第２船舶に備えている。【００１７】
また、本発明のシステムでは、第１船舶に対して第２船舶が接舷するときに、船首部及び船尾部を含む所定位置における第１船舶と第２船舶との間の距離を計測して、この計測結果を距離情報として出力する２つ以上の距離計測装置を含む距離計測手段と、内部空気圧を検出してこの検出結果を電波によって送信する空気圧検出器を有している複数の防舷材と、各防舷材の空気圧検出器から送信される電波を受信して検出結果の空気圧情報を出力する空気圧情報取得手段のそれぞれが第１船舶及び第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられている。【００１８】
さらにまた、本発明のシステムでは、第１船舶の基準位置を基準とした第１船舶の外壁位置情報と第１船舶に装備されている距離計測装置の設置位置情報と各防舷材の装着位置情報と防舷材の大きさおよび空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とを含む第１船舶情報、或いは、第２船舶の基準位置を基準とした第２船舶の外壁位置情報と、第２船舶に装備されている距離計測装置の設置位置情報と各防舷材の装着位置情報と防舷材の大きさおよび空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とを含む第２船舶情報のうちの少なくとも何れか一方の船舶情報が格納されている記憶手段が第１船舶及び第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられている。【００１９】
また、本発明のシステムでは、第１ＧＰＳ受信機によって検出した第１船舶の基準位置の情報と、第２ＧＰＳ受信機によって検出した第２船舶の基準位置の情報と、第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、距離計測装置によって計測した距離の情報と、記憶手段に格納されている船舶情報と、空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係を数値データとして算出する演算手段が第１船舶及び第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられている。【００２０】
さらにまた、本発明のシステムでは、演算手段によって算出された数値データを取得し、この数値データに基づく第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する第１表示装置が第１船舶に装備されている。また、演算手段によって算出された数値データを取得し、この数値データに基づく第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する第２表示装置が第２船舶に装備されている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の操船および船舶係留支援方法並びにそのシステムによれば、操船者は表示装置に表示される第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報を見ることによって、どのように操船すべきかを容易に把握することができるので、ＳＴＳやＦＰＳＯ等において、原油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷する際に、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、船舶間に配置している防舷材の破壊や船舶同士の接触による船体損傷の発生を防止することが可能になる。また、接舷後の船舶を係留して行う原油等の移送荷役中においても操船者は表示装置に表される第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報を見ることによって、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、安全な荷役を維持することに役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態における２船舶の関係を説明する図
【図２】本発明の第１実施形態における２船舶の関係を説明する図
【図３】本発明の第１実施形態における第１船舶の装置配置を説明する図
【図４】本発明の第１実施形態における第２船舶の装置配置を説明する図
【図５】本発明の第１実施形態における第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第１実施形態における第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第１実施形態における演算処理装置の動作を説明する図
【図８】本発明の第１実施形態におけるRolling運動による船体任意座標の変位量算出方法を説明する図
【図９】本発明の第１実施形態におけるYawing運動による船体任意座標の変位量算出方法を説明する図
【図１０】本発明の第１実施形態におけるPitching運動による船体任意座標の変位量算出方法を説明する図
【図１１】本発明の第１実施形態におけるSurging運動による船体任意座標の変位量算出方法を説明する図
【図１２】本発明の第１実施形態におけるSwaying運動による船体任意座標の変位量算出方法を説明する図
【図１３】本発明の第１実施形態におけるHeaving運動による船体任意座標の変位量算出方法を説明する図
【図１４】本発明の第１実施形態における第１船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図１５】本発明の第１実施形態における第２船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図１６】本発明の第１実施形態における船舶の動揺を説明する直交座標図
【図１７】本発明の第１実施形態におけるアニメーション画像の一例を示す図
【図１８】本発明の第１実施形態におけるアニメーション画像の一例を示す図
【図１９】本発明の第１実施形態におけるアニメーション画像の一例を示す図
【図２０】本発明の第１実施形態におけるアニメーション画像の一例を示す図
【図２１】本発明の第１実施形態におけるアニメーション画像の一例を示す図
【図２２】本発明の第２実施形態における第１船舶の装置配置を説明する図
【図２３】本発明の第２実施形態における第２船舶の装置配置を説明する図
【図２４】本発明の第２実施形態における第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図２５】本発明の第２実施形態における第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図２６】本発明の第２実施形態における第１船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図２７】本発明の第２実施形態における第２船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図２８】本発明の第３実施形態における第１船舶の装置配置を説明する図
【図２９】本発明の第３実施形態における第２船舶の装置配置を説明する図
【図３０】本発明の第３実施形態における第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図３１】本発明の第３実施形態における第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図３２】本発明の第３実施形態における第１船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図３３】本発明の第３実施形態における第２船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図３４】本発明の第４実施形態における第１船舶の装置配置を説明する図
【図３５】本発明の第４実施形態における第２船舶の装置配置を説明する図
【図３６】本発明の第４実施形態における第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図３７】本発明の第４実施形態における第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図３８】本発明の第４実施形態における第１船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図３９】本発明の第４実施形態における第２船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図４０】本発明の第５実施形態における第１船舶及び第２船舶の装置配置を説明する図
【図４１】本発明の第５実施形態における第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図４２】本発明の第５実施形態における第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図
【図４３】本発明の第５実施形態における第１船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【図４４】本発明の第５実施形態における第２船舶に設けられている演算処理装置の処理動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００２３】
１…第１船舶、２…第２船舶、11A〜11C…距離計測装置、12A〜12D…防舷材、13A〜13D…空気圧検出器、14A〜14D…係留策、15A〜15D…ウインチ、16A〜16D…フック機構部、21A〜21C…距離計測装置、22A〜22D…防舷材、23A〜23D…空気圧検出器、24A〜24D…係留策、25A〜25D…ウインチ、26A〜26D…フック機構部、100A,100B,100C,100D,100E…第１船舶の主装置、101…ＧＰＳ受信機、102…接舷船データ受信機、103…距離データ受信機、104…空気圧データ受信機、105…動揺検出装置、106…気象・海象情報受信機、107…記憶装置、108A〜108D…演算処理装置、109…操作装置、110…表示装置、111…操船および船舶係留支援データ送信機、112…接舷船データ送信機、113…係留索張力検出装置、200A,200B,200C,200D,200E…第２船舶の主装置、201…ＧＰＳ受信機、202…動揺検出装置、203…操船および船舶係留支援データ受信機、204…記憶装置、205A〜205D…演算処理装置、206…操作装置、207…表示装置、208…接舷船データ送信機、211…距離データ受信機、212…空気圧データ受信機、213…接舷船データ受信機、214…気象・海象情報受信機、215…係留索張力検出装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。【００２５】
図１乃至図６は本発明の第１実施形態における操船および船舶係留支援システムの構成を説明する図で、図１及び図２は２船舶の関係を説明する図、図３は第１船舶の装置配置を説明する図、図４は第２船舶の装置配置を説明する図、図５は第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図、図６は第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図である。【００２６】
図１及び図２に示すように、本実施形態では全長３８０ｍの大型原油タンカーである第１船舶１と全長２６０ｍの中型原油タンカーである第２船舶２が併走しながら徐々に横距離を縮め、互いの係留索で両船体を接舷して係留し、第１船舶１から第２船舶２に原油を移送する際の操船および船舶係留支援方法並びにそのシステムに関して説明する。【００２７】
図３に示すように、第１船舶１は、操船室に主装置100Aを備えている。また、第１船舶１は、第２船舶２の接舷する側である右側縁部に、３つの距離計測装置11A〜11Cと４つの防舷材12A〜12Dを備えている。【００２８】
第１の距離計測装置11Aは船尾部寄りの所定位置に設けられ、第２の距離計測装置11Bは中央部の所定位置に設けられ、第３の距離計測装置11Cは船首部の所定位置に設けられている。これらの距離計測装置11A〜11Cは接舷する第２船舶２との間の距離を計測するもので、例えばレーザ変位計或いは超音波距離計などを用いることができる。また各距離計測装置11A〜11Cのそれぞれは、計測した距離データを個々の距離計測装置固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルを用いて主装置100Aに送信する。尚、距離計測装置11は、船体の船首部と船尾部を含む２つ以上の箇所に設けることが好ましい。【００２９】
防舷材12A〜12Dは、周知の空気式防舷材で、その内部には内部空気圧を検出し、検出した空気圧データを個々の防舷材（空気圧検出器）に固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルによって主装置100Aに送信する空気圧検出器13A〜13Dが設けられている。また、各防舷材12A〜12Dは、周知のように第２船舶２との船体接触を防ぐために所定の間隔をあけて配置されている。尚、防舷材12の数は適宜定めて良い。【００３０】
図４に示すように、第２船舶２は、操船室に主装置200Aを備えている。【００３１】
第１船舶１に設けられている主装置100Aは、図５に示すように、ＧＰＳ受信機101と、接舷船データ受信機102、距離データ受信機103、空気圧データ受信機104、動揺検出装置105、気象・海象情報受信機106、記憶装置107、演算処理装置108A、操作装置109、表示装置110、操船および船舶係留支援データ送信機111を備えている。演算処理装置は周知のコンピュータ装置からなる。【００３２】
ＧＰＳ受信機101は第１船舶１の所定基準点の位置情報を取得して演算処理装置108Aに出力する。【００３３】
接舷船データ受信機102は、第２船舶２から送信される接舷船データを受信して演算処理装置108Aに出力する。【００３４】
距離データ受信機103は、各距離計測装置11A〜11Cから送られてくる距離データと装置識別情報を受信し、距離データを装置識別情報に対応させて演算処理装置108Aに出力する。【００３５】
空気圧データ受信機104は、各空気圧検出器13A〜13Dから送られてくる空気圧データと装置識別情報を受信し、空気圧データを装置識別情報に対応させて演算処理装置108Aに出力する。【００３６】
動揺検出装置105は、図１６に示すように、上記所定基準点を原点とするＸＹＺ直交座標における６自由度方向の船体の動揺を検出し、各自由度方向毎の変位量を取得してそのデータを演算処理装置108Aに出力する。【００３７】
気象・海象情報受信機106は、例えば気象庁等によって送信されている気象・海象情報のうち、自己船舶が航行する海域の気象・海象情報を取得して演算処理装置108Aに出力する。尚、これらの情報と同様の情報を船舶に備えられている風向風速計および超音波波高計を用いて取得しても良い。【００３８】
記憶装置107は、例えばハードディスクドライブ装置や書き換え可能な不揮発性メモリ等からなり、この記憶装置107には、上記所定基準点を基準とした船体の外板形状の座標データが格納されていると共に、上記の距離計測装置11A〜11Cの識別情報とその設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dの識別情報とその設置位置の座標データ、外形状データ、定常時の空気圧データ、空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性等の防舷材データが自己船体情報として格納されている。【００３９】
演算処理装置108Aは、周知のコンピュータ装置からなり、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、接舷船データ受信機102を介して取得した後述する接舷船のデータ（第２船舶２に関するデータ）と、動揺検出装置105によって検出した変位量（動揺情報）と、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、記憶装置107に格納されている情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データとを入力して、これらの情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係と防舷材12A〜12Dの状態を数値データ及びアニメーション画像データとして算出して、これらを表示装置110に出力し、数値データを記憶装置107に格納すると共に操船および船舶係留支援データ送信機111に出力する。この際、操作装置109から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、取得した防舷材12A〜12Dの空気圧データから、防舷材12A〜12Dの圧縮量、反力および吸収エネルギーを換算して表示装置110に出力してモニターすることもできる。【００４０】
操作装置109は、キーボードやマウス或いはトラックボール等からなり、演算処理装置108Aに対して命令やアニメーション画像の視点位置等を入力可能にする。【００４１】
表示装置110は、演算処理装置108Aによって算出された数値データ及びアニメーション画像データに基づいて第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係の情報と防舷材12A〜12Dの状態に関する情報を表示する。尚、本実施形態では数値データとアニメーション画像の双方を表示するようにしているが、これらのうちの何れか一方を表示しても良い。【００４２】
操船および船舶係留支援データ送信機111は、演算処理装置108Aから入力した第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係を表す数値データ及び防舷材12A〜12Dの状態に関する数値データを操船および船舶係留支援データとして第２船舶２に対して所定周波数の電波を用いて送信する。【００４３】
第２船舶２に設けられている主装置200Aは、図６に示すように、ＧＰＳ受信機201、動揺検出装置202、操船および船舶係留支援データ受信機203、記憶装置204、演算処理装置205A、操作装置206、表示装置207、接舷船データ送信機208を備えている。【００４４】
ＧＰＳ受信機201は第２船舶２の所定基準点の位置情報を取得して演算処理装置205Aに出力する。【００４５】
動揺検出装置202は、上記所定基準点を原点とする直交座標における６自由度方向の船体の動揺を検出し、各自由度方向毎の変位量を取得してそのデータを演算処理装置205Aに出力する。【００４６】
操船および船舶係留支援データ受信機203は、第１船舶１から送信される操船および船舶係留支援データを受信して演算処理装置205Aに出力する。【００４７】
記憶装置204は、例えばハードディスクドライブ装置や書き換え可能な不揮発性メモリ等からなり、この記憶装置204には上記所定基準点を基準とした船体の外板形状の座標データが自己船体情報として格納されている。【００４８】
演算処理装置205Aは、周知のコンピュータ装置からなり、ＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと動揺検出装置202によって検出した変位量（動揺情報）データとを記憶装置204に記憶すると共にこれらのデータを接舷船データとして接舷船データ送信機208を介して第１船舶１に所定周波数の電波を用いて送信する。さらに、演算処理装置205Aは、操船および船舶係留支援データ受信機203を介して取得した上記操船および船舶係留支援データを記憶装置204に記憶すると共に、この操船および船舶係留支援データに基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係と防舷材12A〜12Dの状態をカラーのアニメーション画像データとして算出して、数値データとアニメーション画像データを表示装置207に出力する。この際、操作装置206から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。【００４９】
操作装置206は、キーボードやマウス或いはトラックボール等からなり、演算処理装置205Aに対して命令やアニメーション画像の視点位置等を入力可能にする。【００５０】
表示装置207は、演算処理装置205Aから入力した数値データ及びアニメーション画像データに基づいて第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係の情報と防舷材12A〜12Dの状態に関する情報を表示する。尚、本実施形態では数値データとアニメーション画像の双方を表示するようにしているが、これらのうちの何れか一方を表示しても良い。また、第１船舶１からアニメーション画像データを送信し、これを第２船舶２で受信して表示するようにしても良く、いずれの船舶で得られたデータは両船舶で共有化されている。【００５１】
接舷船データ送信機208は、演算処理装置205Aから入力したデータ、すなわちＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと動揺検出装置202によって検出した変位量（動揺情報）のデータを接舷船データとして第１船舶１に対して所定周波数の電波を用いて送信する。【００５２】
次に、第１船舶１の演算処理装置108Aにおける演算処理について説明する。【００５３】
演算処理装置108A内には、図７に示すように、３次元モデル作成処理プログラム401と、数値解析処理プログラム402と、アニメーション作成処理プログラム403がそれぞれ個別に備えられている。【００５４】
３次元モデル作成処理プログラム401は、船舶の条件（ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データ、接舷船データ受信機102を介して取得した後述する接舷船のデータ（第２船舶２に関するデータ）、動揺検出装置105によって検出した変位量（動揺情報）、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報、記憶装置107に格納されている基準点を基準とした船体の外板形状の座標データが格納されていると共に、上記の距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ等の情報）と、防舷材の条件（記憶装置107に格納されている各防舷材12A〜12Dの設置位置の座標データおよび外形状データ並びに定常時の空気圧データ、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データ）に基づいて、第１船舶１および第２船舶２の３次元モデル（３次元形状データ）を作成して、これを数値解析処理プログラム402に送出する。【００５５】
数値解析処理プログラム402は、記憶装置107から逐次必要なデータを読み出しつつ、３次元モデル作成処理プログラム401によって作成された各船舶の３次元モデル（第１船舶モデルおよび第２船舶モデル）、防舷材の条件、および係留索の条件（本実施形態では不要、後述する第５実施形態で用いる）を用い、入力された気象・海象の条件下、接舷経路に沿って行われる接舷・係留動作の数値解析を実施する。これにより、この接舷・係留の数値解析における、各船舶モデルが航行している接舷経路からの変位の時系列データ、複数の防舷材それぞれの圧縮量の時系列データ、係留後の係留索に係る張力の時系列データを導出する。さらに、複数の防舷材それぞれの圧縮量の時系列データから、防舷材それぞれが蓄積する圧縮エネルギー、すなわち防舷材が吸収する２船舶の運動エネルギーを導出する。また、設定された接舷経路からの変位の時系列データと各船舶モデルとに基づいて、各船舶モデルの間の距離（船舶モデル間距離）の時系列データも導出する。【００５６】
なお、設定した接舷経路からの各船舶モデルの変位としては、各船舶モデルそれぞれの６自由度の変位（一般にSurge,Sway,Heave,として表される軸方向変位、およびRoll,Pitch,Yaw,として表される軸周りの回転角変位）を求める。すなわち、数値解析処理プログラム402では、第１船舶モデルの６自由度変位と、第２船舶モデルの６自由度変位と、計１２の自由度の変位をそれぞれ導出する。【００５７】
数値解析処理プログラム402では、下記（１）式を用いて、接舷・係留の数値解析における、各船舶モデルそれぞれの時系列の動揺を数値解析している。（１）式は、不規則な外力項Ｆを取り扱う２回微分方程式である。（１）式において、Ｌij(t)およびｍij(∞)は、（２）式および（３）式で表される。数値解析処理プログラム402では、流体力(hydrodynamic forces)を導出するための高次境界要素法を用いた数値解析を行い、また、２つの船舶間での、流体力成分の強い相互作用を考慮した、メモリ−影響関係マトリクスを用いた時間領域分析を行う。【００５８】
【数１】
2008053887.tif 000003
ただし、ｘj(t);変位、Ｍij;質量を表す係数、、ｍij(∞);不変付加質量を表す係数、Ｌij(t);メモリ−影響関数を表す係数、Ｄij;粘性減衰係数を表す係数、Ｃij;静的復元力係数を表す係数、Ｇi;防舷材反力および係留索張力を表すベクトル、係留張力、Ｆi;気象条件（波、風、潮流）を表す係数、Ｂij;減衰係数、Ａij(σ);付加質量、である。【００５９】
数値解析処理プログラム402ではあるタイミングにおける、各船舶モデルそれぞれの接舷経路からの６自由度の変位、および各防舷材モデルによる反力や、係留索モデルによる係留力を導出し、この６自由度の変位や反力や係留力に基づき、次のタイミングにおける、各船舶モデルそれぞれの接舷経路からの６自由度の変位、および各防舷材モデルによる反力や、係留索モデルによる係留力を導出している。数値解析処理プログラム402では、このような数値解析を繰り返し実施する。【００６０】
数値解析処理プログラム402では、記憶装置107から読み出した気象の条件を、外力項Ｆに反映させている。また、記憶装置107から、防舷材の条件および係留索の条件を読み出して、上記防舷材や係留索の反力や係留力（張力）を、ベクトルＧiに反映させている。また、各船舶モデルのデータ、主に、排水量やメタセンター位置などの条件を係数Ｍijおよびｍijに反映させている。なお、防舷材からの反力は、２つの船舶が接舷したタイミングから、すなわち、防舷材が２つの船舶によって圧縮され始めたタイミングから、ベクトルＧiに反映させ始める。また、係留索による張力は、係留を開始したタイミングからベクトルＧiに反映させ始める。係留を開始するタイミングは任意に設定すればよく、例えば、２つの船舶が接舷して、２つの船舶の船首の方向が充分に平行となってから、所定の時間だけ経過したタイミングから係留を開始するものとすればよい。【００６１】
数値解析処理プログラム402において、各船舶モデルの時系列の変位データ、防舷材それぞれの圧縮量の時系列データ、および係留索の張力の時系列データが導出されると、数値解析処理プログラム402では、この時系列の変位データと各船舶モデルの３次元形状データとを用いて、各船舶モデルの間の距離の時系列データを導出する。上述のように、数値解析処理プログラム402では、各船舶モデルの、あるタイミングでの接舷経路からの変位データが導出される。これらの接舷経路のデータおよび変位データから、あるタイミングでの各船舶モデルそれぞれの位置及び姿勢が求まる。これら各船舶モデルそれぞれの位置及び姿勢のデータと、２つの船舶の３次元形状データとから、船舶モデルの間の距離（船舶モデル間距離）の時系列データを求めることができる。【００６２】
数値解析処理プログラム402において導出された２つの船舶間距離の時系列の値、及び導出した防舷材の圧縮量や圧縮エネルギー（吸収エネルギー）の時系列の値、係留索の張力の時系列の値は、アニメーションに出力される。２船舶間距離の時系列データとしては、例えば、少なくとも一方の船舶の一番前に設けられた防舷材の設置箇所（第１防舷材設置箇所）における２船舶間距離、及び第１防舷材設置箇所から所定距離だけ前方の位置での２船舶間距離を表示すればよい。これは、２つの船舶の接舷・係留動作においては上述のように、船首部分の２船舶間距離が特に重要となるからである。もちろん、一方の船舶に設けられた複数の防舷材それぞれの設置箇所での２船舶間距離を、それぞれ表示しても良い。また、２船舶間距離の時系列データ及び時系列の圧縮エネルギーのみにかかわらず、２つの船舶それぞれの変位の時系列データ等も併せて表示することが好ましい。【００６３】
また、各時系列データを表示すると共に、アニメーション作成処理プログラム403において、接舷経路の条件のデータと、各船舶の変位の時系列データと、各船舶モデルとを用い、接舷・係留動作における、２船舶の挙動の様子を詳細に再現したアニメーションを作成して、表示装置に出力する。【００６４】
演算処理装置108では、３次元モデル作成処理プログラム401と、数値解析処理プログラム402と、アニメーション作成処理プログラム403とが、それぞれ個別に設けられている。例えば、１つのプログラムによって、３次元モデル作成処理、数値解析処理及びアニメーションの作成処理を同時に実行した場合、一般的な家庭用パーソナルコンピュータなどでこれらの処理を行うと、多大な処理時間が必要になる。また、迅速にこれらの処理を実行するには、大容量のメモリや高速度のＣＰＵを備えた高性能のコンピュータ装置が必要になり、コストがかかってしまう。演算処理装置108では、数値解析処理を実施する数値解析処理プログラム402と、アニメーションを作成するアニメーション作成処理プログラム403とがそれぞれ独立して設けられていることで、例えば一般的な家庭用パーソナルコンピュータであっても、数値解析処理およびアニメーション作成処理を、それぞれ迅速に実施することができる。【００６５】
次に、アニメーション画像表示の際の演算処理におけるＸＹＺ座標の変位量の算出方法について説明する。【００６６】
アニメーション画像表示処理を行う際の船体任意座標の変位としては、Rolling運動、Yawing運動、Pitching運動、Surging運動、Swaying運動、Heaving運動による変位が挙げられる。【００６７】
（Ａ）Rolling運動による船体任意座標の変位
Rolling運動による船体任意座標の変位とは、図８に示すように、ＸＹＺ直交座標において、水平面内における船体の横方向にＸ軸を設定し、水平面内における船体の進行方向にＹ軸を設定し、垂直面内における上下方向にＺ軸を設定した場合においては、ＸＺ平面内における船舶Rolling運動の中心座標Ｇ（重心）を原点とするＸＺ平面内の動揺による変位である。例えば、ＸＺ平面内の点Ａ１(ｘn,ｙn,ｚn)がRolling運動によって同一ＸＺ平面内の点Ａ１’(ｘn',ｙn',ｚn')に移動したときの変位量(ΔＸRoll,ΔＹRoll,ΔＺRoll)は次の（４）式によって表される。【００６８】
(ΔＸRoll,ΔＹRoll,ΔＺRoll)＝(ｘn'-ｘn,ｙn'-ｙn,ｚn'-ｚn)
＝[ｒ(sin(θ1+θ2)-sinθ1),0,ｒ(cos(θ1+θ2)-cosθ1)]  …（４）
ここで、ｒはＸＺ平面内における中心座標Ｇと点Ａ１との間の距離並びに中心座標Ｇと点Ａ１’との間の距離、θ1は中心座標Ｇと点Ａ１とを結ぶ直線がＺ軸となす角度、θ2は中心座標Ｇと点Ａ１’とを結ぶ直線がＺ軸となす角度である。【００６９】
（Ｂ）Yawing運動による船体任意座標の変位
Yawing運動による船体任意座標の変位とは、図９に示すように、ＸＹＺ直交座標において、水平面内における船体の横方向にＸ軸を設定し、水平面内における船体の進行方向にＹ軸を設定し、垂直面内における上下方向にＺ軸を設定した場合においては、ＸＹ平面内における船舶Yawing運動の中心座標Ｇを原点とするＸＹ平面内の動揺による変位である。例えば、ＸＹ平面内の点Ｂ１(ｘn,ｙn,ｚn)がYawing運動によって同一ＸＹ平面内の点Ｂ１’(ｘn',ｙn',ｚn')に移動したときの変位量(ΔＸYaw,ΔＹYaw,ΔＺYaw)は次の（５）式によって表される。【００７０】
(ΔＸYaw,ΔＹYaw,ΔＺYaw)＝(ｘn'-ｘn,ｙn'-ｙn,ｚn'-ｚn)
＝[ｒ(sin(φ1+φ2)-sinφ1),ｒ(cos(φ1+φ2)-cosφ1),0]  …（５）
ここで、ｒはＸＹ平面内における中心座標Ｇと点Ｂ１との間の距離並びに中心座標Ｇと点Ｂ１’との間の距離、φ1は中心座標Ｇと点Ｂ１とを結ぶ直線がＹ軸となす角度、φ2は中心座標Ｇと点Ｂ１’とを結ぶ直線がＹ軸となす角度である。【００７１】
（Ｃ）Pitching運動による船体任意座標の変位
Pitching運動による船体任意座標の変位とは、図１０に示すように、ＸＹＺ直交座標において、水平面内における船体の横方向にＸ軸を設定し、水平面内における船体の進行方向にＹ軸を設定し、垂直面内における上下方向にＺ軸を設定した場合においては、ＹＺ平面内における船舶Pitching運動の中心座標Ｇを原点とするＹＺ平面内の動揺による変位である。例えば、ＹＺ平面内の点Ｃ１(ｘn,ｙn,ｚn)がPitching運動によって同一ＹＺ平面内の点Ｃ１’(ｘn',ｙn',ｚn')に移動したときの変位量(ΔＸPitch,ΔＹPitch,ΔＺPitch)は次の（６）式によって表される。【００７２】
(ΔＸPitch,ΔＹPitch,ΔＺPitch)＝(ｘn'-ｘn,ｙn'-ｙn,ｚn'-ｚn)
＝[0,ｒ(sin(ξ1+ξ2)-sinξ1),ｒ(cos(ξ1+ξ2)-cosξ1)]  …（６）
ここで、ｒはＹＺ平面内における中心座標Ｇと点Ｃ１との間の距離並びに中心座標Ｇと点Ｃ１’との間の距離、ξ1は中心座標Ｇと点Ｃ１とを結ぶ直線がＹ軸となす角度、ξ2は中心座標Ｇと点Ｃ１’とを結ぶ直線がＹ軸となす角度である。【００７３】
（Ｄ）Surging運動による船体任意座標の変位
Surging運動による船体任意座標の変位とは、図１１に示すように、ＸＹＺ直交座標において、水平面内における船体の横方向にＸ軸を設定し、水平面内における船体の進行方向にＹ軸を設定し、垂直面内における上下方向にＺ軸を設定した場合においては、ＸＹ平面内における船舶Surging運動の中心座標Ｇを原点とするＸＹ平面内の動揺による変位である。例えば、ＸＹ平面内の点Ｄ１(ｘn,ｙn,ｚn)がSurging運動によって同一ＸＹ平面内の点Ｄ１’(ｘn',ｙn',ｚn')に移動したときの変位量(ΔＸSurge,ΔＹSurge,ΔＺSurge)は次の（７）式によって表される。【００７４】
(ΔＸSurge,ΔＹSurge,ΔＺSurge)＝(ｘn'-ｘn,ｙn'-ｙn,ｚn'-ｚn)
＝(0,Δl,0)  …（７）
ここで、ΔlはＹ軸方向の変位量である。【００７５】
（Ｅ）Swaying運動による船体任意座標の変位
Swaying運動による船体任意座標の変位とは、図１２に示すように、ＸＹＺ直交座標において、水平面内における船体の横方向にＸ軸を設定し、水平面内における船体の進行方向にＹ軸を設定し、垂直面内における上下方向にＺ軸を設定した場合においては、ＸＹ平面内における船舶Swaying運動の中心座標Ｇを原点とするＸＹ平面内の動揺による変位である。例えば、ＸＹ平面内の点Ｅ１(ｘn,ｙn,ｚn)がSwaying運動によって同一ＸＹ平面内の点Ｅ１’(ｘn',ｙn',ｚn')に移動したときの変位量(ΔＸSway,ΔＹSway,ΔＺSway)は次の（８）式によって表される。【００７６】
(ΔＸSway,ΔＹSway,ΔＺSway)＝(ｘn'-ｘn,ｙn'-ｙn,ｚn'-ｚn)
＝(Δm,0,0)  …（８）
ここで、ΔmはＸ軸方向の変位量である。【００７７】
（Ｆ）Heaving運動による船体任意座標の変位
Heaving運動による船体任意座標の変位とは、図１３に示すように、ＸＹＺ直交座標において、水平面内における船体の横方向にＸ軸を設定し、水平面内における船体の進行方向にＹ軸を設定し、垂直面内における上下方向にＺ軸を設定した場合においては、ＸＺ平面内における船舶Heaving運動の中心座標Ｇを原点とするＸＺ平面内の動揺による変位である。例えば、ＸＺ平面内の点Ｆ１(ｘn,ｙn,ｚn)がHeaving運動によって同一ＸＺ平面内の点Ｆ１’(ｘn',ｙn',ｚn')に移動したときの変位量(ΔＸHeave,ΔＹHeave,ΔＺHeave)は次の（９）式によって表される。【００７８】
(ΔＸHeave,ΔＹHeave,ΔＺHeave)＝(ｘn'-ｘn,ｙn'-ｙn,ｚn'-ｚn)
＝(0,0,Δn)  …（９）
ここで、ΔnはＺ軸方向の変位量である。【００７９】
（Ｇ）また、船体上の任意座標(Ｘn,Ｙn,Ｚn)の船体運動による３次元姿勢は、上記（４）〜（９）式から次の（１０）式によって表される。【００８０】
(Ｘn＋ΔＸ，Ｙn＋ΔＹ，Ｚn＋ΔＺ)
＝(ΔＸYaw,+ΔＸYaw+ΔＸPitch+ΔＸSurge+ΔＸSway+ΔＸHeave,
ΔＹYaw,+ΔＹYaw+ΔＹPitch+ΔＹSurge+ΔＹSway+ΔＹHeave,
ΔＺYaw+ΔＺYaw+ΔＺPitch+ΔＺSurge+ΔＺSway+ΔＺHeave)
＝[ｒ(sin(θ1+θ2)-sinθ1)+ｒ(sin(φ1+φ2)-sinφ1)+Δm,
ｒ(cos(φ1+φ2)-cosφ1)+ｒ(sin(ξ1+ξ2)-sinξ1)+Δl,
ｒ(cos(θ1+θ2)-cosθ1)+ｒ(cos(ξ1+ξ2)-cosξ1)+Δn]  …（１０）
次に、上記構成よりなる本実施形態におけるシステムの動作を図１４及び図１５に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図１４は第１船舶１に設けられている演算処理装置108の処理動作を説明するフローチャートであり、図１５は第２船舶２に設けられている演算処理装置205の処理動作を説明するフローチャートである。【００８１】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108は、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機102を介して取得した接舷船データと、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データとを入力する（ＳＡ１〜ＳＡ６）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データを入力する（ＳＡ７）。【００８２】
次に、演算処理装置108は、入力したこれらの情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係すなわち２船体の３次元姿勢と防舷材12A〜12Dの状態を数値データとして算出し（ＳＡ８）、この２船体の姿勢データ及び防舷材12A〜12Dの状態データ（数値データ）を記憶装置107に記憶する（ＳＡ９）と共に、このデータを操船および船舶係留支援データとして操船および船舶係留支援データ送信機111を介して第２船舶２に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＡ１０）。【００８３】
ここで、２船体の３次元姿勢を数値データとして算出する際、第１船舶１の姿勢は、第１船舶１のＧＰＳ受信機101によって取得した所定基準点の位置を原点として第１船舶１の動揺情報に基づいて第１船舶１の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。また、第２船舶２の姿勢は、第２船舶２のＧＰＳ受信機201によって取得した所定基準点の位置を原点として第２船舶２の動揺情報に基づいて第２船舶２の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。さらに、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離データおよび防舷材12A〜12Dの空気圧データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間が近接したときに各船体の外板形状の座標を補正することができる。防舷材12A〜12Dの空気圧データによる補正は、防舷材12A〜12Dの形状データと定常時の空気圧データが既知であるため、２船体が近接して防舷材12A〜12Dが圧縮されると防舷材12A〜12Dの内部空気圧が上昇するので、この空気圧の上昇の割合から換算された圧縮量によってさらに詳細な補正を行うことができる。【００８４】
この後、演算処理装置108は、上記算出した２船体姿勢データ及び防舷材12A〜12Dの状態データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置107に記憶し（ＳＡ１１）、さらに、数値データとアニメーション画像データを表示装置110に出力する。これにより表示装置110には数値データと例えば図１７，１８に示すような接舷時のアニメーション画像が表示される（ＳＡ１２）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置109から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合で両船舶が係留され荷役中においては、図１９乃至図２１に示すようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【００８５】
次いで、演算処理装置108は、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＡ１３）、規定値以下となっていないときは前記ＳＡ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは２船体が近づきすぎであるとして表示装置110に警告を表示し（ＳＡ１４）、前記ＳＡ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【００８６】
上記のように、表示装置110には第１船舶１と第２船舶２の姿勢と防舷材12A〜12Dの状態が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置109からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第１船舶１の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第１船舶１の操船を行うことができる。【００８７】
第２船舶２に設けられている演算処理装置205は、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データとを入力する（ＳＢ１、ＳＢ２）と共に、記憶装置204に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データを入力する（ＳＢ３）。【００８８】
次いで、演算処理装置205は、入力したこれらの情報、すなわちＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データと、記憶装置204に格納されている自船体の外板形状の座標データを接舷船データとして接舷船データ送信機208を介して第１船舶１に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＢ４）。【００８９】
次に、演算処理装置205Aは、操船および船舶係留支援データ受信機203を介して操船および船舶係留支援データ（２船体の姿勢データ及び防舷材12A〜12Dの状態データ（数値データ））を入力し（ＳＢ５）、これを記憶装置204に記憶し（ＳＢ６）、この操船および船舶係留支援データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置204に記憶し（ＳＢ７）、数値データとアニメーション画像データを表示装置207に出力する。これにより表示装置207には数値データと図１７，１８に示したようなアニメーション画像が表示される（ＳＢ８）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置206から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合で両船舶が係留され荷役中においては、図１９乃至図２１に示したようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【００９０】
次いで、演算処理装置205Aは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＢ９）、規定値以下となっていないときは前記ＳＢ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは、２船体が近づきすぎであるとして表示装置207に警告を表示し（ＳＢ１０）、前記ＳＢ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【００９１】
上記のように、表示装置207には第１船舶１と第２船舶２の姿勢と防舷材12A〜12Dの状態が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置206からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第２船舶２の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第２船舶２の操船を行うことができる。【００９２】
さらに、取得した防舷材12A〜12Dの空気圧データから、防舷材12A〜12Dの圧縮量、反力および吸収エネルギーを換算して表示装置110,207に出力し、これらの情報をモニターすることができる。【００９３】
従って、第１船舶１及び第２船舶２の操船者は表示装置110,207に表示される第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係の情報および防舷材12A〜12Dの状態に関する情報を見ることによって、どのように操船すべきかを容易に把握することができるので、ＳＴＳやＦＰＳＯ等において、原油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷して船舶間で荷役を行う際にも、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、船舶間に配置している防舷材12A〜12Dの破壊や船舶同士の接触による船体損傷の発生を防止することが可能になると共に防舷材12A〜12Dの状態を昼夜を問わずに常時監視することができる。【００９４】
尚、アニメーション画像データの算出を行わずに数値データのみを算出して表示することにより操船支援を行えるようにしても良いし、アニメーション画像のみを表示することにより操船支援を行えるようにしても良い。【００９５】
また、本実施形態では、防舷材12A〜12Dの状態に関する情報を表示装置110,207に表示するようにしたが、防舷材12A〜12Dの状態に関する情報を表示せずに第１船舶１と第２船舶２の位置関係に関する情報のみを表示するようにしても良い。【００９６】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。【００９７】
図２２乃至図２５は本発明の第２実施形態における操船および船舶係留支援システムの構成を説明する図で、図２２は第１船舶の装置配置を説明する図、図２３は第２船舶の装置配置を説明する図、図２４は第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図、図２５は第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図である。これらの図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。【００９８】
第１船舶１には、図２２に示すように、操船室に主装置100Bを備えると共に、第２船舶２の接舷側である右側縁部には３つの距離計測装置11A〜11Cと４つの防舷材12A〜12Dが設けられている。【００９９】
第１の距離計測装置11Aは船尾部寄りの所定位置に設けられ、第２の距離計測装置11Bは中央部の所定位置に設けられ、第３の距離計測装置11Cは船首部の所定位置に設けられている。これらの距離計測装置11A〜11Cは接舷する第２船舶２との間の距離を計測するもので、例えばレーザ変位計或いは超音波距離計などを用いることができる。また各距離計測装置11A〜11Cのそれぞれは、計測した距離データを個々の距離計測装置固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルを用いて主装置100Bに送信する。尚、距離計測装置11は、船体の船首部と船尾部を含む２つ以上の箇所に設けることが好ましい。【０１００】
防舷材12A〜12Dは、周知の空気式防舷材で、その内部には内部空気圧を検出し、検出した空気圧データを個々の防舷材（空気圧検出器）に固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルによって主装置100Bに送信する空気圧検出器13A〜13Dが設けられている。また、各防舷材12A〜12Dは、周知のように第２船舶２との船体接触を防ぐために所定の間隔をあけて配置されている。尚、防舷材12の数は適宜定めて良い。【０１０１】
第２船舶２には、図２３に示すように操船室に主装置200Bを備えると共に、第１船舶１の接舷側である左側縁部には３つの距離計測装置21A〜21Cが設けられている。第１の距離計測装置21Aは船尾部寄りの所定位置に設けられ、第２の距離計測装置21Bは中央部の所定位置に設けられ、第３の距離計測装置21Cは船首部の所定位置に設けられている。これらの距離計測装置21A〜21Cは接舷する第１船舶１との間の距離を計測するもので、例えばレーザ変位計或いは超音波距離計などを用いることができる。また各距離計測装置21A〜21Cのそれぞれは、計測した距離データを個々の距離計測装置固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルを用いて主装置200Bに送信する。尚、距離計測装置21は、船体の船首部と船尾部を含む２つ以上の箇所に設けることが好ましい。【０１０２】
第１船舶１に設けられている主装置100Bの構成は、図２４に示すとおり前述した第１実施形態とほぼ同様であり、相違点は演算処理装置108に代えて処理動作の異なる演算処理装置108Bを設けたことである。【０１０３】
また、第２船舶２に設けられている主装置200Bは、図２５に示すように、ＧＰＳ受信機201、動揺検出装置202、操船および船舶係留支援データ受信機203、記憶装置204、演算処理装置205B、操作装置206、表示装置207、接舷船データ送信機208、距離データ受信機211を備えている。【０１０４】
距離データ受信機211は、各距離計測装置21A〜21Cから送られてくる距離データと装置識別情報を受信し、距離データを装置識別情報に対応させて演算処理装置205Bに出力する。【０１０５】
また、記憶装置204には、上記所定基準点を基準とした船体の外板形状の座標データが格納されていると共に、上記の距離計測装置21A〜21Cの識別情報とその設置位置の座標データが自己船体情報として格納されている。【０１０６】
演算処理装置205Bは、周知のコンピュータ装置からなり、第１実施形態における演算処理装置205Aとほぼ同様であるが第１実施形態のものとは処理動作が異なる。すなわち、演算処理装置205Bは、ＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと動揺検出装置202によって検出した変位量（動揺情報）データと、距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離データとを記憶装置204に記憶すると共に記憶装置204に記憶されているデータを接舷船データとして接舷船データ送信機208を介して第１船舶１に所定周波数の電波を用いて送信する。さらに、演算処理装置205Bは、操船および船舶係留支援データ受信機203を介して取得した上記操船および船舶係留支援データを記憶装置204に記憶すると共に、この操船および船舶係留支援データに基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係と防舷材12A〜12Dの状態をカラーのアニメーション画像データとして算出して、数値データとアニメーション画像データを表示装置207に出力する。この際、操作装置206から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。【０１０７】
次に、上記構成よりなる本実施形態におけるシステムの動作を図２６及び図２７に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図２６は第１船舶１に設けられている演算処理装置108Bの処理動作を説明するフローチャートであり、図２７は第２船舶２に設けられている演算処理装置205Bの処理動作を説明するフローチャートである。【０１０８】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108Bは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離データと、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機102を介して取得した接舷船データと、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データとを入力する（ＳＣ１〜ＳＣ６）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データ等の防舷材データを入力する（ＳＣ７）。【０１０９】
次に、演算処理装置108Bは、入力したこれらの情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係すなわち２船体の３次元姿勢及び防舷材12A〜12Dの状態を数値データとして算出し（ＳＣ８）、この２船体の姿勢データ（数値データ）と防舷材12A〜12Dの状態データを記憶装置107に記憶する（ＳＣ９）と共に、このデータを操船および船舶係留支援データとして操船および船舶係留支援データ送信機111を介して第２船舶２に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＣ１０）。【０１１０】
ここで、２船体の３次元姿勢を数値データとして算出する際、第１船舶１の姿勢は、第１船舶１のＧＰＳ受信機101によって取得した所定基準点の位置を原点として第１船舶１の動揺情報に基づいて第１船舶１の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。また、第２船舶２の姿勢は、第２船舶２のＧＰＳ受信機201によって取得した所定基準点の位置を原点として第２船舶２の動揺情報に基づいて第２船舶２の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。さらに、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離データおよび防舷材12A〜12Dの空気圧データ、さらに第２船舶２の距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間が近接したときに各船体の外板形状の座標を補正することができる。防舷材12A〜12Dの空気圧データによる補正は、防舷材12A〜12Dの形状データと定常時の空気圧データが既知であるため、２船体が近接して防舷材12A〜12Dが圧縮されると防舷材12A〜12Dの内部空気圧が上昇するので、この空気圧の上昇の割合から換算された圧縮量によってさらに詳細な補正を行うことができる。【０１１１】
この後、演算処理装置108Bは、上記算出した２船体姿勢データと防舷材12A〜12Dの状態データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置107に記憶し（ＳＣ１１）、さらに、数値データとアニメーション画像データを表示装置110に出力する。これにより表示装置110には数値データと例えば図１７，１８に示すようなアニメーション画像が表示される（ＳＣ１２）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置109から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合で両船舶が係留され荷役中においては、図１９乃至図２１に示すようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【０１１２】
次いで、演算処理装置108Bは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＣ１３）、規定値以下となっていないときは前記ＳＣ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは２船体が近づきすぎであるとして表示装置110に警告を表示し（ＳＣ１４）、前記ＳＣ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【０１１３】
上記のように、表示装置110には第１船舶１と第２船舶２の姿勢と防舷材12A〜12Dの状態が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置109からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第１船舶１の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第１船舶１の操船を行うことができる。【０１１４】
第２船舶２に設けられている演算処理装置205Bは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データとを入力する（ＳＤ１、ＳＤ２，ＳＤ３）と共に、記憶装置204に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ及び距離計測装置21A〜21Cの設置位置の座標データを入力する（ＳＤ４）。【０１１５】
次いで、演算処理装置205Bは、入力したこれらの情報、すなわちＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データと、記憶装置204に格納されている自己船体情報を接舷船データとして接舷船データ送信機208を介して第１船舶１に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＤ５）。【０１１６】
次に、演算処理装置205Bは、操船および船舶係留支援データ受信機203を介して操船および船舶係留支援データ（２船体の姿勢データと防舷材12A〜12Dの状態データ（数値データ））を入力し（ＳＤ６）、これを記憶装置204に記憶し（ＳＤ７）、この操船および船舶係留支援データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置204に記憶し（ＳＤ８）、数値データとアニメーション画像データを表示装置207に出力する。これにより表示装置207には数値データと例えば図１７，１８に示したようなアニメーション画像が表示される（ＳＤ９）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置206から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合で両船舶が係留され荷役中においては、図１９乃至図２１に示したようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【０１１７】
次いで、演算処理装置205Bは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＤ１０）、規定値以下となっていないときは前記ＳＤ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは、２船体が近づきすぎであるとして表示装置207に警告を表示し（ＳＤ１１）、前記ＳＤ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【０１１８】
上記のように、表示装置207には第１船舶１と第２船舶２の姿勢と防舷材12A〜12Dの状態が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置206からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第２船舶２の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第２船舶２の操船を行うことができる。【０１１９】
さらに、取得した防舷材12A〜12Dの空気圧データから、防舷材12A〜12Dの圧縮量、反力および吸収エネルギーを換算して表示装置110,207に出力し、これらの情報をモニターすることができる。【０１２０】
従って、第１船舶１及び第２船舶２の操船者は表示装置110,207に表示される第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係の情報および防舷材12A〜12Dの状態に関する情報を見ることによって、どのように操船すべきかを容易に把握することができるので、ＳＴＳやＦＰＳＯ等において、原油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷して船舶間で荷役を行う際にも、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、船舶間に配置している防舷材12A〜12Dの破壊や船舶同士の接触による船体損傷の発生を防止することが可能になると共に防舷材12A〜12Dの状態を昼夜を問わずに常時監視することができる。【０１２１】
尚、アニメーション画像データの算出を行わずに数値データのみを算出して表示することにより操船支援を行えるようにしても良いし、アニメーション画像のみを表示することにより操船支援を行えるようにしても良い。【０１２２】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。【０１２３】
図２８乃至図３１は本発明の第３実施形態における操船および船舶係留支援システムの構成を説明する図で，図２８は第１船舶における装置配置を説明する図、図２９は第２船舶における装置配置を説明する図、図３０は第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図、図３１は第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図である。これらの図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。【０１２４】
第１船舶１には、図２８に示すように、操船室に主装置100Cを備えると共に、第２船舶２の接舷側である右側縁部には３つの距離計測装置11A〜11Cと４つの防舷材12A〜12Dが設けられている。【０１２５】
第１の距離計測装置11Aは船尾部寄りの所定位置に設けられ、第２の距離計測装置11Bは中央部の所定位置に設けられ、第３の距離計測装置11Cは船首部の所定位置に設けられている。これらの距離計測装置11A〜11Cは接舷する第２船舶２との間の距離を計測するもので、例えばレーザ変位計或いは超音波距離計などを用いることができる。また各距離計測装置11A〜11Cのそれぞれは、計測した距離データを個々の距離計測装置固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルを用いて主装置100Cに送信する。尚、距離計測装置11は、船体の船首部と船尾部を含む２つ以上の箇所に設けることが好ましい。【０１２６】
防舷材12A〜12Dは、周知の空気式防舷材で、その内部には内部空気圧を検出し、検出した空気圧データを個々の防舷材（空気圧検出器）に固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルによって主装置100Cに送信する空気圧検出器13A〜13Dが設けられている。また、各防舷材12A〜12Dは、周知のように第２船舶２との船体接触を防ぐために所定の間隔をあけて配置されている。尚、防舷材12の数は適宜定めて良い。【０１２７】
第２船舶２には、図２９に示すように、操船室に主装置200Cを備えている。【０１２８】
第１船舶１に設けられている主装置100Cの構成は、図３０に示すとおり前述した第１実施形態とほぼ同様であり、相違点は演算処理装置108に代えて処理動作の異なる演算処理装置108Cを設けたこと、及び船舶係留支援データ送信機111に代えて接舷船データ送信機112を設けたことである。【０１２９】
演算処理装置108Cは、周知のコンピュータ装置からなり，第１実施形態における演算処理装置108とほぼ同様であるが第１実施形態のものとは後述するように処理動作が異なる。【０１３０】
また、第２船舶２に設けられている主装置200Cは、図３１に示すように、ＧＰＳ受信機201、動揺検出装置202、記憶装置204、演算処理装置205C、操作装置206、表示装置207、接舷船データ送信機208、接舷船データ受信機213を備えている。【０１３１】
演算処理装置205Cは、周知のコンピュータ装置からなり、第１実施形態における演算処理装置205とほぼ同様であるが第１実施形態のものとは後述するように処理動作が異なる。【０１３２】
次に、上記構成よりなる本実施形態におけるシステムの動作を図３２及び図３３に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図３２は第１船舶１に設けられている演算処理装置108Cの処理動作を説明するフローチャートであり、図３３は第２船舶２に設けられている演算処理装置205Cの処理動作を説明するフローチャートである。【０１３３】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108Cは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機102を介して取得した接舷船データと、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データとを入力する（ＳＥ１〜ＳＥ６）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データを入力する（ＳＥ７）。【０１３４】
次に、演算処理装置108Cは、入力したこれらの情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係すなわち２船体の３次元姿勢と防舷材12A〜12Dの状態を数値データとして算出し（ＳＥ８）、この２船体の姿勢データ及び防舷材12A〜12Dの状態データ（数値データ）を記憶装置107に記憶する（ＳＥ９）。【０１３５】
さらに、演算処理装置108Cは、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データと、記憶装置107に格納されている自船体の情報とを接舷船データとして接舷船データ送信機112を介して第２船舶２に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＥ１０）。【０１３６】
ここで、２船体の３次元姿勢を数値データとして算出する際、第１船舶１の姿勢は、第１船舶１のＧＰＳ受信機101によって取得した所定基準点の位置を原点として第１船舶１の動揺情報に基づいて第１船舶１の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。また、第２船舶２の姿勢は、第２船舶２のＧＰＳ受信機201によって取得した所定基準点の位置を原点として第２船舶２の動揺情報に基づいて第２船舶２の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。さらに、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離データおよび防舷材12A〜12Dの空気圧データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間が近接したときに各船体の外板形状の座標を補正することができる。防舷材12A〜12Dの空気圧データによる補正は、防舷材12A〜12Dの形状データと定常時の空気圧データが既知であるため、２船体が近接して防舷材12A〜12Dが圧縮されると防舷材12A〜12Dの内部空気圧が上昇するので、この空気圧の上昇の割合から換算された圧縮量によってさらに詳細な補正を行うことができる。【０１３７】
この後、演算処理装置108Cは、上記算出した２船体姿勢データと防舷材12A〜12Dの状態データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置107に記憶し（ＳＥ１１）、さらに、数値データとアニメーション画像データを表示装置110に出力する。これにより表示装置110には数値データと例えば図１７，１８に示すような接舷時のアニメーション画像が表示される（ＳＥ１２）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置109から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合で両船舶が係留され荷役中においては、図１９乃至図２１に示すようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【０１３８】
次いで、演算処理装置108Cは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＥ１３）、規定値以下となっていないときは前記ＳＥ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは２船体が近づきすぎであるとして表示装置110に警告を表示し（ＳＥ１４）、前記ＳＥ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【０１３９】
上記のように、表示装置110には第１船舶１と第２船舶２の姿勢が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置109からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第１船舶１の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第１船舶１の操船を行うことができる。【０１４０】
第２船舶２に設けられている演算処理装置205Cは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データとを入力する（ＳＦ１、ＳＦ２）と共に、記憶装置204に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データを入力する（ＳＦ３）。【０１４１】
次いで、演算処理装置205Cは、入力したこれらの情報、すなわちＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データと、記憶装置204に格納されている自船体の外板形状の座標データを接舷船データとして接舷船データ送信機208を介して第１船舶１に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＦ４）。【０１４２】
次に、演算処理装置205Cは、接舷船データ受信機213を介して接舷船データ（第１船舶１の船体情報）を入力し（ＳＦ５）、これを記憶装置204に記憶し（ＳＦ６）、この接舷船データと記憶装置204に記憶されている自己船舶の船体情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係すなわち２船体の３次元姿勢及び防舷材12A〜12Dの状態を数値データとして算出し（ＳＦ７）、この２船体の姿勢データと防舷材12A〜12Dの状態データ（数値データ）を記憶装置204に記憶する（ＳＦ８）。【０１４３】
さらに、演算処理装置205Cは、上記算出した２船体姿勢データと防舷材12A〜12Dの状態データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置204に記憶し（ＳＦ９）、さらに、数値データとアニメーション画像データを表示装置207に出力する。これにより表示装置207には数値データと例えば図１７，１８に示したようなアニメーション画像が表示される（ＳＦ１０）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置206から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合で両船舶が係留され荷役中においては、図１９乃至図２１に示したようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【０１４４】
次いで、演算処理装置205Cは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＦ１１）、規定値以下となっていないときは前記ＳＦ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは、２船体が近づきすぎであるとして表示装置207に警告を表示し（ＳＦ１２）、前記ＳＦ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【０１４５】
上記のように、表示装置207には第１船舶１と第２船舶２の姿勢と防舷材12A〜12Dの状態が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置206からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第２船舶２の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第２船舶２の操船を行うことができる。【０１４６】
さらに、取得した防舷材12A〜12Dの空気圧データから、防舷材12A〜12Dの圧縮量、反力および吸収エネルギーを換算して表示装置110,207に出力し、これらの情報をモニターすることができる。【０１４７】
従って、第１船舶１及び第２船舶２の操船者は表示装置110,207に表示される第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係の情報および防舷材12A〜12Dの状態に関する情報を見ることによって、どのように操船すべきかを容易に把握することができるので、ＳＴＳやＦＰＳＯ等において、原油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷して船舶間で荷役を行う際にも、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、船舶間に配置している防舷材12A〜12Dの破壊や船舶同士の接触による船体損傷の発生を防止することが可能になると共に防舷材12A〜12Dの状態を昼夜を問わずに常時監視することができる。【０１４８】
尚、アニメーション画像データの算出を行わずに数値データのみを算出して表示することにより操船支援を行えるようにしても良いし、アニメーション画像のみを表示することにより操船支援を行えるようにしても良い。【０１４９】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。【０１５０】
図３４乃至図３７は本発明の第４実施形態における操船および船舶係留支援システムの構成を説明する図で、図３４は第１船舶における装置配置を説明する図、図３５は第２船舶における装置配置を説明する図、図３６は第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図、図３７は第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図である。これらの図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。【０１５１】
第１船舶１には、図３４に示すように、操船室に主装置100Dを備えると共に、第２船舶２の接舷側である右側縁部には３つの距離計測装置11A〜11Cと４つの防舷材12A〜12Dが設けられている。【０１５２】
第１の距離計測装置11Aは船尾部寄りの所定位置に設けられ、第２の距離計測装置11Bは中央部の所定位置に設けられ、第３の距離計測装置11Cは船首部の所定位置に設けられている。これらの距離計測装置11A〜11Cは接舷する第２船舶２との間の距離を計測するもので、例えばレーザ変位計或いは超音波距離計などを用いることができる。また各距離計測装置11A〜11Cのそれぞれは、計測した距離データを個々の距離計測装置固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルを用いて主装置100Dに送信する。尚、距離計測装置11は、船体の船首部と船尾部を含む２つ以上の箇所に設けることが好ましい。【０１５３】
防舷材12A〜12Dは、周知の空気式防舷材で、その内部には内部空気圧を検出し、検出した空気圧データを個々の防舷材（空気圧検出器）に固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルによって主装置100Dに送信する空気圧検出器13A〜13Dが設けられている。また、各防舷材12A〜12Dは、周知のように第２船舶２との船体接触を防ぐために所定の間隔をあけて配置されている。尚、防舷材12の数は適宜定めて良い。【０１５４】
第２船舶２には、図３５に示すように、操船室に主装置200Dを備えると共に、第１船舶１の接舷側である左側縁部には３つの距離計測装置21A〜21Cと４つの防舷材22A〜22Dが設けられている。【０１５５】
第１の距離計測装置21Aは船尾部寄りの所定位置に設けられ、第２の距離計測装置21Bは中央部の所定位置に設けられ、第３の距離計測装置21Cは船首部の所定位置に設けられている。これらの距離計測装置21A〜21Cは接舷する第１船舶１との間の距離を計測するもので、例えばレーザ変位計或いは超音波距離計などを用いることができる。また各距離計測装置21A〜21Cのそれぞれは、計測した距離データを個々の距離計測装置固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルを用いて主装置200Dに送信する。尚、距離計測装置21は、船体の船首部と船尾部を含む２つ以上の箇所に設けることが好ましい。【０１５６】
防舷材22A〜22Dは、周知の空気式防舷材で、その内部には内部空気圧を検出し、検出した空気圧データを個々の防舷材（空気圧検出器）に固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波によって主装置200Dに送信する空気圧検出器23A〜23Dが設けられている。また、各防舷材22A〜22Dは、周知のように第１船舶１との船体接触を防ぐために所定の間隔をあけて配置されている。尚、防舷材22の数は適宜定めて良い。【０１５７】
第１船舶１に設けられている主装置100Dの構成は、図３６に示すとおり前述した第１実施形態とほぼ同様であり、相違点は演算処理装置108Aに代えて処理動作の異なる演算処理装置108Dを設けたこと，並びに操船および船舶係留支援データ送信機111に代えて接舷船データ送信機112を設けたことである。【０１５８】
演算処理装置108Dは、周知のコンピュータ装置からなり，第１実施形態における演算処理装置108Aとほぼ同様であるが第１実施形態のものとは後述するように処理動作が異なる。【０１５９】
接舷船データ送信機112は、演算処理装置108Dから入力した接舷船データを第２船舶２に所定周波数の電波を用いて送信する。【０１６０】
また、第２船舶２に設けられている主装置200Dは、図３７に示すように、ＧＰＳ受信機201、動揺検出装置202、記憶装置204、演算処理装置205D、操作装置206、表示装置207、接舷船データ送信機208、距離データ受信機211、空気圧データ受信機212、接舷船データ受信機213、気象・海象情報受信機214を備えている。【０１６１】
記憶装置204には、上記所定基準点を基準とした船体の外板形状の座標データが格納されていると共に、上記の距離計測装置21A〜21Cの識別情報とその設置位置の座標データ、各防舷材22A〜22Dの識別情報とその設置位置の座標データ、外形状データ、定常時の空気圧データ、空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性等の防舷材データが自己船体情報として格納されている。【０１６２】
演算処理装置205Dは、周知のコンピュータ装置からなり，第１実施形態における演算処理装置205Aとほぼ同様であるが第１実施形態のものとは後述するように処理動作が異なる。【０１６３】
距離データ受信機211は、各距離計測装置21A〜21Cから送られてくる距離データと装置識別情報を受信し、距離データを装置識別情報に対応させて演算処理装置205Dに出力する。【０１６４】
空気圧データ受信機212は、各空気圧検出器23A〜23Dから送られてくる空気圧データと装置識別情報を受信し、空気圧データを装置識別情報に対応させて演算処理装置205Dに出力する。【０１６５】
接舷船データ受信機213は、第１船舶１から送信される接舷船データを受信して演算処理装置205Dに出力する。【０１６６】
気象・海象情報受信機214は、例えば気象庁等によって送信されている気象・海象情報のうち、自己船舶が航行する海域の気象・海象情報を取得して演算処理装置205Dに出力する。【０１６７】
次に、上記構成よりなる本実施形態におけるシステムの動作を図３８及び図３９に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図３８は第１船舶１に設けられている演算処理装置108Dの処理動作を説明するフローチャートであり、図３９は第２船舶２に設けられている演算処理装置205Dの処理動作を説明するフローチャートである。【０１６８】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108Dは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機102を介して取得した第２船舶２の接舷船データとを入力する（ＳＧ１〜ＳＧ５）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データを入力する（ＳＧ６）。【０１６９】
次に、演算処理装置108Dは、上記入力したＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データと、各防舷材12A〜12Dの設置位置の座標データおよび外形状データ並びに定常時の空気圧データとを第１船舶１の接舷船データとして接舷船データ送信機112を介して第２船舶２に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＧ７）。【０１７０】
この後、演算処理装置108Dは、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データを入力して記憶装置107に記憶する（ＳＧ８）と共に、操作装置109から入力された表示命令によって指示された表示情報が現在のものであるか未来のものであるかを判定する（ＳＧ９）。【０１７１】
この判定の結果、指示された表示情報が現在のものであるときは、演算処理装置108Dは、上記入力したデータに基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との現在の位置関係すなわち２船体の現在の姿勢と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態を数値データとして算出し（ＳＧ１０）、この２船体の現在の姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データ（数値データ）を記憶装置107に記憶する（ＳＧ１１）。【０１７２】
ここで、２船体の３次元姿勢を数値データとして算出する際、第１船舶１の姿勢は、第１船舶１のＧＰＳ受信機101によって取得した所定基準点の位置を原点として第１船舶１の動揺情報に基づいて第１船舶１の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。また、第２船舶２の姿勢は、第２船舶２のＧＰＳ受信機201によって取得した所定基準点の位置を原点として第２船舶２の動揺情報に基づいて第２船舶２の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。さらに、距離計測装置11A〜11C,21A〜21Cによって計測した距離データおよび防舷材12A〜12D,22A〜22Dの空気圧データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間が近接したときに各船体の外板形状の座標を補正することができる。防舷材12A〜12D,22A〜22Dの空気圧データによる補正は、防舷材12A〜12D,22A〜22Dの形状データと定常時の空気圧データが既知であるので、２船体が近接して防舷材12A〜12D,22A〜22Dが圧縮されると防舷材12A〜12D,22A〜22Dの内部空気圧が上昇するので、この空気圧の上昇の割合から換算された圧縮量によってさらに詳細な補正を行うことができる。【０１７３】
また、上記ＳＧ９の判定の結果、指示された表示情報が未来の所定時刻のものであるときは、演算処理装置108Dは、上記入力したデータおよび気象・海象情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との未来所定時刻の位置関係すなわち２船体の３次元姿勢と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態を数値解析プログラム等を用いて予測して数値データとして算出し（ＳＧ１２）、この２船体の姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データ（数値データ）を記憶装置107に記憶する（ＳＧ１３）。【０１７４】
この後、演算処理装置108Dは、上記算出した２船体姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置107に記憶し（ＳＧ１４）、さらに、数値データとアニメーション画像データを表示装置110に出力する。これにより表示装置110には数値データと例えば図１７，１８に示すようなアニメーション画像が表示される（ＳＧ１５）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置109から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合は、図１９乃至図２１に示すようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【０１７５】
次いで、演算処理装置108Dは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＧ１６）、規定値以下となっていないときは前記ＳＧ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは２船体が近づきすぎであるとして表示装置110に警告を表示し（ＳＧ１７）、前記ＳＧ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【０１７６】
上記のように、表示装置110には第１船舶１と第２船舶２の姿勢が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置109からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第１船舶１の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第１船舶１の操船を行うことができる。【０１７７】
第２船舶２に設けられている演算処理装置205Dは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機212を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機213を介して取得した第１船舶１の接舷船データとを入力する（ＳＨ１〜ＳＨ５）と共に、記憶装置204に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置21A〜21Cの設置位置の座標データ、各防舷材22A〜22Dの設置位置の座標データおよび外形状データ並びに定常時の空気圧データとを入力する（ＳＨ６）。【０１７８】
次に、演算処理装置205Dは、上記入力したＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機212を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データと、自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置21A〜21Cの設置位置の座標データと、各防舷材22A〜22Dの設置位置の座標データおよび外形状データ並びに定常時の空気圧データとを第２船舶２の接舷船データとして接舷船データ送信機208を介して第１船舶１に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＨ７）。【０１７９】
この後、演算処理装置205Dは、気象・海象情報受信機214を介して取得した気象・海象データを入力して記憶装置204に記憶する（ＳＨ８）と共に、操作装置206から入力された表示命令によって指示された表示情報が現在のものであるか未来のものであるかを判定する（ＳＨ９）。【０１８０】
この判定の結果、指示された表示情報が現在のものであるときは、演算処理装置205Dは、上記入力したデータに基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との現在の位置関係すなわち２船体の現在の姿勢と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態を数値データとして算出し（ＳＨ１０）、この２船体の現在の姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データ（数値データ）を記憶装置204に記憶する（ＳＨ１１）。【０１８１】
ここで、２船体の３次元姿勢を数値データとして算出する際、第１船舶１の姿勢は、第１船舶１のＧＰＳ受信機101によって取得した所定基準点の位置を原点として第１船舶１の動揺情報に基づいて第１船舶１の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。また、第２船舶２の姿勢は、第２船舶２のＧＰＳ受信機201によって取得した所定基準点の位置を原点として第２船舶２の動揺情報に基づいて第２船舶２の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。【０１８２】
さらに、距離計測装置11A〜11C,21A〜21Cによって計測した距離データおよび防舷材12A〜12D,22A〜22Dの空気圧データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間が近接したときに各船体の外板形状の座標を補正することができる。防舷材12A〜12D,22A〜22Dの空気圧データによる補正は、防舷材12A〜12D,22A〜22Dの形状データと定常時の空気圧データが既知であるので、２船体が近接して防舷材12A〜12D,22A〜22Dが圧縮されると防舷材12A〜12D,22A〜22Dの内部空気圧が上昇するので、この空気圧の上昇の割合から換算された圧縮量によってさらに詳細な補正を行うことができる。【０１８３】
また、上記ＳＨ９の判定の結果、指示された表示情報が未来の所定時刻のものであるときは、演算処理装置205Dは、上記入力したデータおよび気象・海象情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との未来所定時刻の位置関係すなわち２船体の３次元姿勢と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態を数値解析プログラム等を用いて予測して数値データとして算出し（ＳＨ１２）、この２船体の姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データ（数値データ）を記憶装置204に記憶する（ＳＨ１３）。【０１８４】
この後、演算処理装置205Dは、上記算出した２船体姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置204に記憶し（ＳＨ１４）、さらに、数値データとアニメーション画像データを表示装置207に出力する。これにより表示装置207には数値データと例えば図１７，１８に示すようなアニメーション画像が表示される（ＳＨ１５）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置206から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合は、図１９乃至図２１に示すようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【０１８５】
次いで、演算処理装置205Dは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＨ１６）、規定値以下となっていないときは前記ＳＨ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは２船体が近づきすぎであるとして表示装置207に警告を表示し（ＳＨ１７）、前記ＳＨ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【０１８６】
上記のように、表示装置207には第１船舶１と第２船舶２の姿勢が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置206からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第２船舶２の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第２船舶２の操船を行うことができる。【０１８７】
従って、第１船舶１及び第２船舶２の操船者は表示装置110,207に表示される第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係の情報と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態に関する情報を見ることによって、どのように操船すべきかを容易に把握することができるので、ＳＴＳやＦＰＳＯ等において、原油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷して船舶間で荷役を行う際にも、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、船舶間に配置している防舷材12A〜12D,22A〜22Dの破壊や船舶同士の接触による船体損傷の発生を防止することが可能になると共に防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態を昼夜を問わずに常時監視することができる。【０１８８】
尚、第４実施形態では、各船舶において現在の船体の動揺と未来における船体の動揺を監視できるようにしているが、表示装置におけるモニターを２台設けて一方のモニターに現在の船体の動揺状態を表示し他方のモニターに未来における船体の動揺状態を表示するようにしても良いし、１台のモニターの画面を２分割して２画面とし現在の船体の動揺状態と未来における船体の動揺状態を同時に表示するようにしても良いし、１台のモニターの画面を切り替えて現在の船体の動揺状態を監視しながら未来における船体の動揺状態も監視できるシステムとしても良い。【０１８９】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。【０１９０】
図４０乃至図４２は本発明の第５実施形態における操船および船舶係留支援システムの構成を説明する図で、図４０は第１船舶及び第2船舶における装置配置を説明する図、図４１は第１船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図、図４２は第２船舶に装備される主装置の構成を示すブロック図である。これらの図において、前述した第４実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第５実施形態と前述した第４実施形態との相違点は、第５実施形態においては、第１船舶１と第２船舶２とを係留する際、係留索の張力を検出し、前述した各情報と係留索の張力情報を用いて、第１船舶１と第２船舶２の位置関係および防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態に関する情報並びに係留索の状態に関する情報をアニメーション画像表示するようにしたことである。【０１９１】
第１船舶１には、操船室に主装置100Eを備えると共に、第２船舶２の接舷側である右側縁部には３つの距離計測装置11A〜11Cと４つの防舷材12A〜12Dさらに係留索14A〜14Dを巻取るウインチ15A〜15Dと第２船舶２の係留索24A〜24Dを繋ぎ止めるフック機構部16A〜16Dが設けられている。また、フック機構部16A〜16Dは係留索24A〜24Dの張力を検出する係留索張力検出装置113を備えている。係留索張力検出装置113は、検出した係留索張力データを個々の係留索検出装置固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルを用いて主装置100Eに送信する。また、第１船舶１の記憶装置107には、係留索14A〜14Dに関する情報として、係留索のサイズ（径）、係留索の本数、各係留索の接続位置、各係留索それぞれの伸張−反力特性と、フック機構部16A〜16Dの設置位置に関する情報が記憶されている。【０１９２】
第２船舶２には、操船室に主装置200Eを備えると共に、第１船舶１の接舷側である左側縁部には３つの距離計測装置21A〜21Cと４つの防舷材22A〜22Dさらに係留索24A〜24Dを巻取るウインチ25A〜25Dと第１船舶１の係留索14A〜14Dを繋ぎ止めるフック機構部26A〜26Dが設けられている。また、フック機構部26A〜26Dは係留索14A〜14Dの張力を検出する係留索張力検出装置215を備えている。係留索張力検出装置215は、検出した係留索張力データを個々の係留索検出装置固有の装置識別情報と共に所定周波数の電波或いは通信ケーブルを用いて主装置200Eに送信する。また、第２船舶２の記憶装置204には、係留索24A〜24Dに関する情報として、係留索のサイズ（径）、係留索の本数、各係留索の接続位置、各係留索それぞれの伸張−反力特性と、フック機構部26A〜26Dの設置位置に関する情報が記憶されている。【０１９３】
第１船舶１に設けられている主装置100Eの構成は、図４１に示すとおり前述した第４実施形態とほぼ同様であり、相違点は演算処理装置108Dに代えて処理動作の異なる演算処理装置108Eを設けたこと及び係留索張力検出装置113を設けたことである。演算処理装置108Eは、周知のコンピュータ装置からなり，第４実施形態における演算処理装置108Dとほぼ同様であるが第４実施形態のものとは後述するように処理動作が異なる。【０１９４】
また、第２船舶２に設けられている主装置200Eは、図４２に示すとおり前述した第４実施形態とほぼ同様であり、相違点は演算処理装置205Dに代えて処理動作の異なる演算処理装置205Eを設けたこと及び係留索張力検出装置215を設けたことである。演算処理装置205Eは、周知のコンピュータ装置からなり，第４実施形態における演算処理装置205Dとほぼ同様であるが第４実施形態のものとは後述するように処理動作が異なる。【０１９５】
次に、上記構成よりなる本実施形態におけるシステムの動作を図４３及び図４４に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図４３は第１船舶１に設けられている演算処理装置108Eの処理動作を説明するフローチャートであり、図４４は第２船舶２に設けられている演算処理装置205Eの処理動作を説明するフローチャートである。【０１９６】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108Eは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、係留索張力検出装置113によって検出した係留索張力データと、接舷船データ受信機102を介して受信した第２船舶２の接舷船データとを入力する（ＳＩ１〜ＳＩ６）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データを入力する（ＳＩ７）。【０１９７】
次に、演算処理装置108Eは、上記入力したＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、係留索張力検出装置113によって検出した係留索張力データと、自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データと、各防舷材12A〜12Dの設置位置の座標データおよび外形状データ並びに定常時の空気圧データとを第１船舶１の接舷船データとして接舷船データ送信機112を介して第２船舶２に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＩ８）。【０１９８】
この後、演算処理装置108Eは、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データを入力して記憶装置107に記憶する（ＳＩ９）と共に、操作装置109から入力された表示命令によって指示された表示情報が現在のものであるか未来のものであるかを判定する（ＳＩ１０）。【０１９９】
この判定の結果、指示された表示情報が現在のものであるときは、演算処理装置108Eは、上記入力したデータに基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との現在の位置関係すなわち２船体の現在の姿勢と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態及び係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態を数値データとして算出し（ＳＩ１１）、この２船体の現在の姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データと係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態データ（数値データ）を記憶装置107に記憶する（ＳＩ１２）。【０２００】
ここで、２船体の３次元姿勢を数値データとして算出する際、第１船舶１の姿勢は、第１船舶１のＧＰＳ受信機101によって取得した所定基準点の位置を原点として第１船舶１の動揺情報に基づいて第１船舶１の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。また、第２船舶２の姿勢は、第２船舶２のＧＰＳ受信機201によって取得した所定基準点の位置を原点として第２船舶２の動揺情報に基づいて第２船舶２の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。さらに、距離計測装置11A〜11C,21A〜21Cによって計測した距離データおよび防舷材12A〜12D,22A〜22Dの空気圧データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間が近接したときに各船体の外板形状の座標を補正することができる。防舷材12A〜12D,22A〜22Dの空気圧データによる補正は、防舷材12A〜12D,22A〜22Dの形状データと定常時の空気圧データが既知であるので、２船体が近接して防舷材12A〜12D,22A〜22Dが圧縮されると防舷材12A〜12D,22A〜22Dの内部空気圧が上昇するので、この空気圧の上昇の割合から換算された圧縮量によってさらに詳細な補正を行うことができる。さらに、係留索14A〜14D,24A〜24Dの張力データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間を引き離そうとする力を把握できるので、未来における第１船舶１と第２船舶２の位置関係の予測をさらに適切に行うことができる。【０２０１】
また、上記ＳＩ１０の判定の結果、指示された表示情報が未来の所定時刻のものであるときは、演算処理装置108Eは、上記入力したデータおよび気象・海象情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との未来所定時刻の位置関係すなわち２船体の３次元姿勢と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態と係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態を数値解析プログラム等を用いて予測して数値データとして算出し（ＳＩ１３）、この２船体の姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データと係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態（数値データ）を記憶装置107に記憶する（ＳＩ１４）。【０２０２】
この後、演算処理装置108Eは、上記算出した２船体姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置107に記憶し（ＳＩ１５）、さらに、数値データとアニメーション画像データを表示装置110に出力する。これにより表示装置110には数値データと例えば図１７，１８に示すようなアニメーション画像が表示される（ＳＩ１６）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置109から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合は、図１９乃至図２１に示すようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【０２０３】
次いで、演算処理装置108Eは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＩ１７）、規定値以下となっていないときは前記ＳＩ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは２船体が近づきすぎであるとして表示装置110に警告を表示し（ＳＩ１８）、前記ＳＩ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【０２０４】
上記のように、表示装置110には第１船舶１と第２船舶２の姿勢が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置109からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第１船舶１の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第１船舶１の操船を行うことができる。【０２０５】
第２船舶２に設けられている演算処理装置205Eは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機212を介して取得した空気圧データと、係留索張力検出装置215によって検出した係留索張力データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機213を介して取得した第１船舶１の接舷船データとを入力する（ＳＪ１〜ＳＪ６）と共に、記憶装置204に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置21A〜21Cの設置位置の座標データ、各防舷材22A〜22Dの設置位置の座標データおよび外形状データ並びに定常時の空気圧データとを入力する（ＳＪ７）。【０２０６】
次に、演算処理装置205Eは、上記入力したＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機212を介して取得した空気圧データと、係留索張力検出装置215によって検出した係留索張力データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データと、自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置21A〜21Cの設置位置の座標データと、各防舷材22A〜22Dの設置位置の座標データおよび外形状データ並びに定常時の空気圧データとを第２船舶２の接舷船データとして接舷船データ送信機208を介して第１船舶１に所定周波数の電波を用いて送信する（ＳＪ８）。【０２０７】
この後、演算処理装置205Eは、気象・海象情報受信機214を介して取得した気象・海象データを入力して記憶装置204に記憶する（ＳＪ９）と共に、操作装置206から入力された表示命令によって指示された表示情報が現在のものであるか未来のものであるかを判定する（ＳＪ１０）。【０２０８】
この判定の結果、指示された表示情報が現在のものであるときは、演算処理装置205Eは、上記入力したデータに基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との現在の位置関係すなわち２船体の現在の姿勢と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態並びに係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態を数値データとして算出し（ＳＪ１１）、この２船体の現在の姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データと係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態（数値データ）を記憶装置204に記憶する（ＳＪ１２）。【０２０９】
ここで、２船体の３次元姿勢を数値データとして算出する際、第１船舶１の姿勢は、第１船舶１のＧＰＳ受信機101によって取得した所定基準点の位置を原点として第１船舶１の動揺情報に基づいて第１船舶１の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。また、第２船舶２の姿勢は、第２船舶２のＧＰＳ受信機201によって取得した所定基準点の位置を原点として第２船舶２の動揺情報に基づいて第２船舶２の船体の外板形状の各座標を移動することにより座標データとして算出することができる。【０２１０】
さらに、距離計測装置11A〜11C,21A〜21Cによって計測した距離データおよび防舷材12A〜12D,22A〜22Dの空気圧データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間が近接したときに各船体の外板形状の座標を補正することができる。防舷材12A〜12D,22A〜22Dの空気圧データによる補正は、防舷材12A〜12D,22A〜22Dの形状データと定常時の空気圧データが既知であるので、２船体が近接して防舷材12A〜12D,22A〜22Dが圧縮されると防舷材12A〜12D,22A〜22Dの内部空気圧が上昇するので、この空気圧の上昇の割合から換算された圧縮量によってさらに詳細な補正を行うことができる。さらに、係留索14A〜14D,24A〜24Dの張力データによって第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との間を引き離そうとする力を把握できるので、未来における第１船舶１と第２船舶２の位置関係の予測をさらに適切に行うことができる。【０２１１】
また、上記ＳＪ１０の判定の結果、指示された表示情報が未来の所定時刻のものであるときは、演算処理装置205Eは、上記入力したデータおよび気象・海象情報に基づいて、第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との未来所定時刻の位置関係すなわち２船体の３次元姿勢と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態並びに係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態を数値解析プログラム等を用いて予測して数値データとして算出し（ＳＪ１３）、この２船体の姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データと係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態データ（数値データ）を記憶装置204に記憶する（ＳＪ１４）。【０２１２】
この後、演算処理装置205Eは、上記算出した２船体姿勢データと防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態データと係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態データからカラーのアニメーション画像データを算出して記憶装置204に記憶し（ＳＪ１５）、さらに、数値データとアニメーション画像データを表示装置207に出力する。これにより表示装置207には数値データと例えば図１７，１８に示すようなアニメーション画像が表示される（ＳＪ１６）。尚、アニメーション画像データを算出する際、操作装置206から入力された命令に従ってアニメーション画像の視点を変更する。また、第１船舶１が洋上基地の場合は、図１９乃至図２１に示すようなアニメーション画像が表示される。アニメーション画像表示においてＸＹＺ直交座標軸および気象・海象情報に基づく波の方向等を表示しても良い。【０２１３】
次いで、演算処理装置205Eは、上記算出した数値データに基づいて、第１船舶１と第２船舶２との最小船体間距離が所定の規定値以下となったか否かを判定し（ＳＪ１７）、規定値以下となっていないときは前記ＳＪ１の処理に移行して上記処理を繰り返し、規定値以下となったときは２船体が近づきすぎであるとして表示装置207に警告を表示し（ＳＪ１８）、前記ＳＪ１の処理に移行して上記処理を繰り返す。【０２１４】
上記のように、表示装置207には第１船舶１と第２船舶２の姿勢が数値データとアニメーション画像によって表示され、操作装置206からの命令によってアニメーション画像の視点を任意に変更できるので、第２船舶２の操船者は数値データとアニメーション画像を見ながら第２船舶２の操船を行うことができる。【０２１５】
従って、第１船舶１及び第２船舶２の操船者は表示装置110,207に表示される第１船舶１の船体と第２船舶２の船体との位置関係の情報と防舷材12A〜12D,22A〜22Dの状態に関する情報並びに係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態に関する情報を見ることによって、どのように操船すべきかを容易に把握することができるので、ＳＴＳやＦＰＳＯ等において、原油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷して船舶間で荷役を行う際にも、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、船舶間に配置している防舷材12A〜12D,22A〜22Dの破壊や船舶同士の接触による船体損傷の発生を防止することが可能になると共に防舷材12A〜12D,22A〜22D及び係留索14A〜14D,24A〜24Dの状態を昼夜を問わずに常時監視することができる。【０２１６】
尚、第５実施形態は、例えば、２つの船舶が係留中において係留索の張力を検出すること、未来予測の場合には張力を予測することも含まれる。また、第５実施形態では、第１船舶１と第２船舶２の双方に係留索のウインチを備えている場合について説明したが、第１船舶１或いは第２船舶２の何れか一方にのみ係留索のウインチを備えていても良い。【０２１７】
また、上記各実施形態において、アニメーション画像データの算出を行わずに数値データのみを算出して表示することにより操船および船舶係留支援を行えるようにしても良いし、アニメーション画像のみを表示することにより操船および船舶係留支援を行えるようにしても良い。【０２１８】
また、上記各実施形態におけるシステム構成は本発明の一具体例であって、本発明が上記実施形態の構成のみに限定されないことは言うまでもないことである。例えば、上記各実施形態では、第１船舶１と第２船舶２との位置関係を表す数値データを算出する演算処理を、第１船舶１に設けた演算処理装置或いは第２船舶２に設けた演算処理装置によって行っているが、これに限定されることはなく、第１船舶１及び第２船舶２以外の場所たとえば陸上や上空に演算処理装置を設けて演算処理を行い、この演算処理装置と第１船舶１及び第２船舶２との間でデータ通信を行うようにしても良い。例えば、第１船舶１及び第２船舶２が海岸沖で接舷して係留する場合などは陸上に演算処理装置を設けて演算処理を行い、この演算処理装置と第１船舶１及び第２船舶２との間でデータ通信を行うようにしても良い。また、上記各実施形態の構成を適宜組み合わせたシステムを構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２１９】
ＳＴＳやＦＰＳＯ等において、原油タンカーなどの２つの船舶を洋上で接舷する際に、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、船舶間に配置している防舷材の破壊や船舶同士の接触による船体損傷の発生を防止することが可能になる。また、接舷後の船舶を係留して行う原油等の移送荷役中においても操船者は表示装置に表される第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係の情報を見ることによって、船舶同士が接近しすぎることを回避することが可能となり、安全な荷役を維持することに役立てることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2008053887.tif 000033
【図３１】
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【図３２】
2008053887.tif 000035
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年8月11日(2008.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
さらに、第１船舶の基準位置を基準とした第１船舶の外壁位置情報と、第２船舶の基準位置を基準とした第２船舶の外壁位置情報と、距離計測装置の設置位置情報と、各防舷材の装着位置情報と各防舷材の大きさ、および各防舷材の空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とが格納されている記憶手段を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらにまた、本発明のシステムでは、第１船舶の基準位置を基準とした第１船舶の外壁位置情報と第１船舶に装備されている距離計測装置の設置位置情報と各防舷材の装着位置情報と各防舷材の大きさ、および各防舷材の空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とを含む第１船舶情報、或いは、第２船舶の基準位置を基準とした第２船舶の外壁位置情報と、第２船舶に装備されている距離計測装置の設置位置情報と各防舷材の装着位置情報と各防舷材の大きさ、および各防舷材の空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とを含む第２船舶情報のうちの少なくとも何れか一方の船舶情報が格納されている記憶手段が第１船舶及び第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108は、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機102を介して取得した接舷船データと、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データとを入力する（ＳＡ１〜ＳＡ６）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと、各防舷材12A〜12Dの空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データを入力する（ＳＡ７）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108Bは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離データと、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機102を介して取得した接舷船データと、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データとを入力する（ＳＣ１〜ＳＣ６）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと、各防舷材12A〜12Dの空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データ等の防舷材データを入力する（ＳＣ７）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108Cは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機102を介して取得した接舷船データと、気象・海象情報受信機106を介して取得した気象・海象データとを入力する（ＳＥ１〜ＳＥ６）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと、各防舷材12A〜12Dの空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データを入力する（ＳＥ７）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６８】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108Dは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機102を介して取得した第２船舶２の接舷船データとを入力する（ＳＧ１〜ＳＧ５）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと、各防舷材12A〜12Dの空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データを入力する（ＳＧ６）。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７７】
第２船舶２に設けられている演算処理装置205Dは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機201によって検出した第２船舶２の所定基準点の座標データと、距離計測装置21A〜21Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機212を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置202によって検出した変位量データと、接舷船データ受信機213を介して取得した第１船舶１の接舷船データとを入力する（ＳＨ１〜ＳＨ５）と共に、記憶装置204に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置21A〜21Cの設置位置の座標データ、各防舷材22A〜22Dの設置位置の座標データおよび外形状データ並びに定常時の空気圧データと、各防舷材22A〜22Dの空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性等の防舷材データを入力する（ＳＨ６）。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９６】
第１船舶１に設けられている演算処理装置108Eは、動作を開始すると、ＧＰＳ受信機101によって検出した第１船舶１の所定基準点の座標データと、距離計測装置11A〜11Cによって計測した距離の情報と、空気圧データ受信機104を介して取得した空気圧データと、動揺検出装置105によって検出した変位量データと、係留索張力検出装置113によって検出した係留索張力データと、接舷船データ受信機102を介して受信した第２船舶２の接舷船データとを入力する（ＳＩ１〜ＳＩ６）と共に、記憶装置107に格納されている自船体の情報、すなわち自船体の外板形状の座標データ、距離計測装置11A〜11Cの設置位置の座標データ、各防舷材12A〜12Dのサイズと定常時の空気圧データと、各防舷材12A〜12Dの空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギーの関係データである防舷材特性データおよび設置位置の座標データ並びに外形データを入力する（ＳＩ７）。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１船舶に設けられ、該第１船舶の船体における所定の基準位置を検出する第１ＧＰＳ受信機と、
第２船舶に設けられ、該第２船舶の船体における所定の基準位置を検出する第２ＧＰＳ受信機と、
前記第１船舶に設けられ、前記第１船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、該検出結果を動揺情報として出力する第１動揺検出手段と、
前記第２船舶に設けられ、前記第２船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、該検出結果を動揺情報として出力する第２動揺検出手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶に対して第２船舶が接舷するときに、船首部及び船尾部を含む所定位置における前記第１船舶と第２船舶との間の距離を計測して、該計測結果を距離情報として出力する２つ以上の距離計測装置と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、内部空気圧を検出して該検出結果を電波によって送信する空気圧検出器を有している複数の防舷材と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記各防舷材の空気圧検出器から送信される電波を受信して前記検出結果の空気圧情報を出力する空気圧情報取得手段と、
前記第１船舶の基準位置を基準とした前記第１船舶の外壁位置情報と、前記第２船舶の基準位置を基準とした前記第２船舶の外壁位置情報と、前記距離計測装置の設置位置情報と、各防舷材の装着位置情報と各防舷材の大きさ、および各防舷材の空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とが格納されている記憶手段とを備え、
コンピュータ装置が、前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている情報と、前記空気圧情報取得手段によって取得された空気圧情報とを入力して、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係を数値データとして算出すると共に、
前記第１船舶の操船室に装備された第１表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報を表示し、
前記第２船舶の操船室に装備された第２表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する
ことを特徴とする操船および船舶係留支援方法。
【請求項２】
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶と前記第２船舶との間を係留する係留索の張力を検出して該検出結果を出力する張力検出手段を有している複数の係留手段を備えると共に、
前記記憶手段には、前記複数の情報に加えて前記係留手段の設置位置情報が格納されており、
前記コンピュータ装置は、前記複数の情報に加えて前記係留手段の位置情報及び前記係留索の張力の情報とを入力して、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と係留索の状態を数値データとして算出し、
前記第１船舶の操船室に装備された第１表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と係留索の状態に関する情報を表示し、
前記第２船舶の操船室に装備された第２表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と係留索の状態に関する情報を表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の操船および船舶係留支援方法。
【請求項３】
前記コンピュータ装置は、前記入力した情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出すると共に、
前記第１船舶の操船室に装備された第１表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示し、
前記第２船舶の操船室に装備された第２表示装置によって、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の操船および船舶係留支援方法。
【請求項４】
前記コンピュータ装置は、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係に加えて各船舶の３次元姿勢の情報を数値データとして算出し、
前記第１表示装置は、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示し、
前記第２表示装置は、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の操船および船舶係留支援方法。
【請求項５】
電波を介して外部より提供されている前記第１船舶及び第２船舶が位置する海洋域の気象或いは海象情報を受信機を用いて取得し、
前記コンピュータ装置は、前記気象或いは海象情報を入力し、該情報に基づいて現在時刻よりも後の所定時刻における前記第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係を数値解析プログラムを用いて予測し、数値データとして算出し、
前記第１表示装置は、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づいて予測した所定時間後の前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示し、
前記第２表示装置は、前記コンピュータ装置によって算出された数値データに基づいて予測した所定時間後の前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の操船および船舶係留支援方法。
【請求項６】
第１船舶に設けられ、該第１船舶の船体における所定の基準位置を検出する第１ＧＰＳ受信機と、
第２船舶に設けられ、該第２船舶の船体における所定の基準位置を検出する第２ＧＰＳ受信機と、
前記第１船舶に設けられ、前記第１船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、該検出結果を動揺情報として出力する第１動揺検出手段と、
前記第２船舶に設けられ、前記第２船舶の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸とＹ軸とＺ軸のそれぞれにおける船体の動揺を検出し、該検出結果を動揺情報として出力する第２動揺検出手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶に対して第２船舶が接舷するときに、船首部及び船尾部を含む所定位置における前記第１船舶と第２船舶との間の距離を計測して、該計測結果を距離情報として出力する２つ以上の距離計測装置を含む距離計測手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、内部空気圧を検出して該検出結果を電波によって送信する空気圧検出器を有している複数の防舷材と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記各防舷材の空気圧検出器から送信される電波を受信して前記検出結果の空気圧情報を出力する空気圧情報取得手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶の基準位置を基準とした前記第１船舶の外壁位置情報と前記第１船舶に装備されている距離計測装置の設置位置情報と各防舷材の装着位置情報と各防舷材の大きさ、および各防舷材の空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とを含む第１船舶情報、或いは、前記第２船舶の基準位置を基準とした前記第２船舶の外壁位置情報と、前記第２船舶に装備されている距離計測装置の設置位置情報と各防舷材の装着位置情報と各防舷材の大きさ、および各防舷材の空気圧と圧縮量・反力・吸収エネルギ特性とを含む第２船舶情報のうちの少なくとも何れか一方の船舶情報が格納されている記憶手段と、
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係を数値データとして算出する演算手段と、
前記第１船舶に装備され、前記演算手段によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する第１表示装置と、
前記第２船舶に装備され、前記演算手段によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報を表示する第２表示装置とを備えている
ことを特徴とする操船および船舶係留支援システム。
【請求項７】
前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも何れか一方に設けられ、前記第１船舶と前記第２船舶との間を係留する係留索の張力を検出して該検出結果を出力する張力検出手段を有している複数の係留手段を備えると共に、
前記記憶手段には、前記複数の情報に加えて前記係留手段の設置位置情報が格納されており、
前記演算手段は、前記複数の情報に加えて前記係留手段の位置情報及び前記係留索の張力の情報とを入力して、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と係留索の状態を数値データとして算出する手段を有し、
前記第１船舶の操船室に装備された第１表示装置は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と係留索の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記第２船舶の操船室に装備された第２表示装置は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と係留索の状態に関する情報を表示する
ことを特徴とする請求項６に記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項８】
前記演算手段は、前記入力した情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する手段を備えていると共に、
前記第１表示装置は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記第２表示装置は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有する
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項９】
前記第１船舶及び第２船舶が位置する海域の気象或いは海象情報を外部より電波によって取得する気象・海象情報取得手段を備え、
前記演算手段は、前記取得した気象或いは海象情報を入力し、該情報に基づいて現在時刻よりも後の所定時刻における前記第１船舶の船体と第２船舶の船体との位置関係を算出する手段を有する
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１０】
前記演算手段は、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係に加えて各船舶の３次元姿勢の情報を数値データとして算出する手段を有し、
前記第１表示手段は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示する手段を有し、
前記第２表示手段は、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係及び各防舷材と各船舶の３次元姿勢をアニメーション画像表示する手段を有する
ことを特徴とする請求項６乃至請求項９の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１１】
前記第１船舶に装備され、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との間の最小距離が所定の規定値よりも小さくなったときに警報を発する手段と、
前記第２船舶に装備され、前記演算手段によって算出された数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との間の最小距離が所定の規定値よりも小さくなったときに警報を発する手段とを備えた
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１０の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１２】
前記距離計測手段は前記第１船舶に装備された２つ以上の距離計測装置からなり、
前記記憶手段は、前記第１船舶に設けられ前記第１船舶情報が格納されている第１記憶部と、前記第２船舶に設けられ前記第２船舶情報が格納されている第２記憶部とからなり、
前記演算手段は前記第１船舶に設けられたコンピュータ装置からなる第１演算部からなり、
前記複数の防舷材は前記第１船舶に設けられている
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１３】
前記距離計測手段は前記第１船舶に装備された２つ以上の距離計測装置と前記第２船舶に装備された２つ以上の距離計測装置とからなり、
前記記憶手段は、前記第１船舶に設けられ前記第１船舶情報が格納されている第１記憶部と、前記第２船舶に設けられ前記第２船舶情報が格納されている第２記憶部とからなり、
前記演算手段は前記第１船舶に設けられたコンピュータ装置からなる第１演算部からなり、
前記複数の防舷材は前記第１船舶に設けられている
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１４】
前記距離計測手段は前記第１船舶に装備された２つ以上の距離計測装置からなり、
前記記憶手段は、前記第１船舶に設けられ前記第１船舶情報が格納されている第１記憶部と、前記第２船舶に設けられ前記第２船舶情報が格納されている第２記憶部とからなり、
前記演算手段は、前記第１船舶に設けられたコンピュータ装置からなり且つ前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する第１演算部と、前記第２船舶に設けられたコンピュータ装置からなり且つ前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する第２演算部とからなり、
前記第１表示装置は、前記第１演算部によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記第２表示装置は、前記第２演算部によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報と防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記複数の防舷材は前記第１船舶に設けられている
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【請求項１５】
前記距離計測手段は前記第１船舶に装備された２つ以上の距離計測装置と前記第２船舶に装備された２つ以上の距離計測装置とからなり、
前記記憶手段は、前記第１船舶に設けられ前記第１船舶情報が格納されている第１記憶部と、前記第２船舶に設けられ前記第２船舶情報が格納されている第２記憶部とからなり、
前記演算手段は、前記第１船舶に設けられたコンピュータ装置からなり且つ前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する第１演算部と、前記第２船舶に設けられたコンピュータ装置からなり且つ前記第１ＧＰＳ受信機によって検出した前記第１船舶の基準位置の情報と、前記第２ＧＰＳ受信機によって検出した前記第２船舶の基準位置の情報と、前記第１動揺検出手段によって検出した動揺情報と、第２動揺検出手段によって検出した動揺情報と、前記距離計測装置によって計測した距離の情報と、前記記憶手段に格納されている船舶情報と、前記空気圧情報とを入力し、これらの情報に基づいて、前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係と防舷材の状態を数値データとして算出する第２演算部とからなり、
前記第１表示装置は、前記第１演算部によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報及び防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記第２表示装置は、前記第２演算部によって算出された数値データを取得し、該数値データに基づく前記第１船舶の船体と前記第２船舶の船体との位置関係の情報及び防舷材の状態に関する情報を表示する手段を有し、
前記複数の防舷材は前記第１船舶と前記第２船舶の両方に設けられている
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の操船および船舶係留支援システム。
【国際調査報告】
2008053887.tif 000048
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