(57)【要約】【課題】  操船シミュレータと機関室シミュレータを連成させた訓練が可能になり、実船における操作や作業により近似した訓練を行うことができる船舶統合シミュレーションシステムを提供する。【解決手段】  船の機関のシミュレーションを行うシステムにおいて、操船の訓練をするための操船シミュレータ２又は模擬機関装置４の一方と、機関の操作の訓練をするための機関室シミュレータ３との間で、データ交換可能に構成し、操船シミュレータ２における操作を機関室シミュレータ３のシミュレーション動作に反映すると共に、機関室シミュレータ３のシミュレーション状態を操船シミュレータ２の表示に反映する。【選択図】  図１
2006201452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船の機関のシミュレーションを行うシステムにおいて、操船の訓練をするための操船シミュレータ又は模擬機関装置の一方と、機関の操作の訓練をするための機関室シミュレータとの間で、データ交換可能に構成したことを特徴とする船舶統合シミュレーションシステム。
【請求項２】
前記操船シミュレータにおける操作を前記機関室シミュレータのシミュレーション動作に反映すると共に、前記機関室シミュレータのシミュレーション状態を前記操船シミュレータの表示に反映することを特徴とする請求項１記載の船舶統合シミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船員を教育するための船舶統合シミュレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
船員を養成するための船員教育においては、操船をシミュレータする操船シミュレータ、機関（エンジン）をシミュレートする機関室シミュレータ、主機関や発電機やボイラ等の補助機関の操作を訓練するための機関室プラント（実機エンジンあるいはモックアップ）等の各種シミュレーションシステムを使用している。
【０００３】
この操船シミュレータは、陸上において実船に近い操船環境を作り出すために、操船用シミュレータ室を設けて、その室内に、模擬船橋を設けると共に、実機相当の操舵や主機の操作を行う操舵機とエンジンテレグラフ等の操船用機器や、レーダ装置及び、各種指示計器類等の監視用機器を備えている。
【０００４】
そして、この模擬船橋の窓に相当する部分に、操船に従って変化する景色を投影し、この投影された景色や、レーダ画像や、方位角、主軸回転計、翼角計、舵角計、風速計、船速計等の指示計器類を見ながら、操船の訓練を行っている（例えば、特許文献１，２，３参照。）。
【０００５】
また、機関室シミュレータは、機関制御用操作卓（エンジンコントロールコンソール）、機関室の各機器、配管、ポンプ等を模擬したミミックパネル、機側エンジンコントロールスタンド、配電盤、集合始動器盤、非常配電盤等から構成される（例えば、特許文献４，５参照。）。
【０００６】
機関室シミュレータにおいて、訓練生が操作するコンソール（操作卓）とは別に、船橋コンソールを備えた教官用コンソール（インストラクターコンソール）が設けられ、これを用いて、教官が各シミュレータにおける訓練用の運転条件の設定、異常事態の設定や、訓練生の操作の評価等を行っている。また、操船シミュレータの教官用コンソールは、海域、海象条件、他の船舶などの設定を行う。なお、この教官用コンソールは、必要に応じてプリンタ等でその操作結果や評価等を出力する出力用機器を備えている。
【０００７】
そして、模擬機関装置は機関室プラントと呼ばれ、実機エンジン又はエンジンのモックアップを有して構成される。この模擬機関装置は、主機の他に、燃料系、潤滑油系、冷却水系、圧縮空気系および主機の模擬負荷と機関制御用コンソール、機関モニター部から構成される。訓練生は実機モデルを通して実船で行う操作やモニタリングを行うことができ、音や振動、実物のエンジンやポンプの動きを体験できる。
【０００８】
これらの各システムは、船員養成学校の学科構成が航海科、機関科と分かれていることもあって、通常は、それぞれが独立したシステムとして作られ、それぞれの科の教育及び訓練のために、操船シミュレータと機関室シミュレータと機関室プラントは別々に独立して使用されてきた。
【０００９】
しかしながら、実船における船員の操作や作業においては、入出港時や緊急時等では、甲板部の船長や航海士と機関部の機関長や機関士は協調して操作や作業を行っている。従って、操船シミュレータと機関室シミュレータと機関室プラントを連成させることなく、それぞれを独立で使用して、船員の訓練をすると、実船の操作や作業と遊離してしまうという問題が生じる。また、従来技術の機関室シミュレータでは、緊急時の操作が実機レベルでできないという問題や、ミミックパネルにより操作の手順は習得できるが、実物によるメンテナンスは学習できないという問題もある。
【特許文献１】特開平０８−３３５０２８号公報
【特許文献２】特開平０９−２３０７７９号公報
【特許文献３】特開２００４−２９４６８６号公報
【特許文献４】特開平０８−２５４９４７号公報
【特許文献５】特開平１０−３９７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、操船シミュレータと機関室シミュレータの間で、データ交換することにより、操船シミュレータと機関室シミュレータを有機的に結合した訓練が可能になり、実船における操作や作業により近似した訓練を行うことができる船舶統合シミュレーション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】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明の船舶統合シミュレーションシステムは、船の機関のシミュレーションを行うシステムにおいて、操船の訓練をするための操船シミュレータ又は模擬機関装置の一方と、機関の操作の訓練をするための機関室シミュレータとの間で、データ交換可能に構成される。
【００１２】
なお、このデータ交換可能の意味は、データ交換しない場合とする場合の両方が可能であるとの意味であり、スイッチ等で配線の結合の変更やコンピュータ間での信号の交換の変更などにより、容易に実施できるものである。
【００１３】
この操船シミュレータと機関室シミュレータとの間でデータ交換可能にする構成により、機関室シミュレータの「船橋コンソール」と操船シミュレータの「船橋コンソール」では共通の信号部分が多いが、これらの一方の操作信号を他方の操作信号として使用して、互いに連成させることができるので、各部単独のほかに、この機関室シミュレータと操船シミュレータが結合したシミュレーションにより、実船で行われているのと同様な、甲板部と機関部が協調して操作する訓練を行うことができる。
【００１４】
そして、実機は主機関と補機類、機関制御コンソールからなるので、模擬機関装置（機関室プラント）を機関室シミュレータの「船橋コンソール」と接続できるようにすると、この構成により、機関室シミュレータと実機エンジンの動作が相互関係した訓練を行うことができる。
【００１５】
また、模擬機関装置と機関室シミュレータとの間でデータ交換可能にする構成により、緊急時の訓練などにおいて、機関室シミュレータの操作訓練と機関室プラントの実機エンジン（又はモックアップ）や補機類との操作訓練とを一体的に行えるようになるので、各部単独のほかに、この機関室シミュレータと機関室プラントが結合したシミュレーションにより、実船で行われているのと同様な、機関部が協調して操作する訓練を行うことができる。
【００１６】
つまり、機関室シミュレータだけではメンテナンスの習得は不可能であるが、このメンテナンスの習得を行う部分である実機プラント（小出力）と組み合わせることにより、機関室シミュレータでの学習を実機メンテナンスに結びつけた学習効果の高い訓練を行うことが可能となる。
【００１７】
従って、従来の機関室シミュレータに比較して、より実船に近い総合的な訓練ができるようになる。
【００１８】
また、上記の船舶統合シミュレーションシステムにおいて、前記操船シミュレータにおける操作を前記機関室シミュレータのシミュレーション動作に反映すると共に、前記機関室シミュレータのシミュレーション状態を前記操船シミュレータの表示に反映するように構成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る船舶統合シミュレーションシステムによれば、機関室シミュレータ単体で訓練する場合と比較して、操船シミュレータからの指令により、機関室の各種操作をし、船橋側の操船シミュレータと機関室側の機関室シミュレータと模擬機関装置（機関室プラント）の間で連絡を取り合いながら、エンジンや必要な補機類の状態を変化させていくというより実船の操作に近い形で訓練を行うことができる。
【００２０】
そして、この船舶統合シミュレーションシステムを通じて、甲板部の船長や航海士と機関部の機関長や機関士が協調して船を操作する訓練ができるので、これまでのシミュレータより高い訓練効果及び体験効果を得ることができる。
【００２１】
また、機関室シミュレータの船橋コンソールと実機エンジンを結合することで、実船における船橋側と機関室側のコミュニケーション、モニタリングの訓練が可能となるので、訓練生は、実機を通じてモニタリングの意味を学習することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面を参照して本発明に係る船舶統合シミュレーションシステムの実施の形態について説明する。
【００２３】
図１に示すように、本発明に係る第１の実施の形態の船舶統合シミュレーションシステム１は、操船の訓練をするための操船シミュレータ２と機関（エンジン）の操作の訓練をするための機関室シミュレータ３と模擬機関装置（機関室プラント）４を備えて構成され、操船シミュレータ２と機関室シミュレータ３の間（図１のＡ）、又は、模擬機関装置４と機関室シミュレータ３の間（図１のＢ）で、データ交換可能に構成される。
【００２４】
そして、操船シミュレータ２における操作を機関室シミュレータ３のシミュレーション動作に反映すると共に、機関室シミュレータ３のシミュレーション状態を操船シミュレータ２の表示に反映するように構成される。
【００２５】
操船シミュレータ２は、入力部と出力部である船橋コンソール、即ち、操船シミュレータ装置２１、演算部である操船模擬制御装置２２、出力部である状況表示装置２３、操船教官用コンソール２４とを備えて構成される。
【００２６】
操船シミュレータ装置２１は、操舵スタンド、エンジンテレグラフ、スラスタダイアル等の操船用機器と、レーダーＡＰＲＡ指示器、舵角計、風向／風速計、船速計、ジャイロ（方位）、回転計、電子海図、旋回角速度計、スラスタ出力計等のメータ類等の監視用機器を備えて構成される。
【００２７】
この操船シミュレータ装置２１は、操船シミュレータ２の入力装置の機能を果たす部分であり、操舵スタンドの舵輪操作により、船の進行方向の変更を、エンジンテレグラフにより、前後進の変更及び主機の回転数の変更を、また、スラスタダイアルにより、バウスラスタ等の推力の変更の指示をそれぞれ行うことができる。
【００２８】
操船模擬制御装置２２は、操船シミュレータ２の各種信号の入出力を司るＩ／Ｏ用コンピュータ（入出力装置）と、このＩ／Ｏ用コンピュータからの各種信号を入力して、これらの制御情報を基に船体の運動を計算し、制御結果を出力するホストコンピュータと、この制御結果に基づいて、模擬レーダー映像を発生する模擬レーダー映像信号発生部等を有している。この模擬レーダー映像発生部からの信号を受けてレーダーＡＲＰＡ指示器（自動レーダープロッティング装置）は、模擬レーダー映像を発生する。
【００２９】
また、ホストコンピュータは、模擬視界を発生する模擬視界信号発生部や模擬音響信号発生部を有し、この模擬視界信号や模擬音響信号を、状況表示装置２３の模擬視界表示装置２３ａや模擬音響発生装置２３ｂに出力する。
【００３０】
模擬視界表示装置２３ａは、画像用コンピュータ（画像ＰＣ）と、投影機とスクリーンとあるいはプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等とからなる画像表示装置であり、船橋から見える景観映像を模擬して映し出す。この景観映像により、有視界による操船を行うことができる。
【００３１】
模擬音響発生装置２３ｂは、アンプとスピーカを有してなり、ホストコンピュータの模擬音響信号発生部で作成された音響用信号により、模擬のエンジン音、風、霧笛等を発生する。
【００３２】
操船教官用コンソール２４は、キーボードやマウス等の入力部とコンピュータ等の演算部とディスプレイ等の表示部と、操舵コンソールとの間のデータ交換を行うデータ入出力部と、訓練の評価等を出力するためのプリンタ等の出力部とからなり、船種、海象、主訓練用のシナリオを選択したり、訓練生の機関制御の経過を示す計器類を表示したり、訓練生の操作の評価を行うことができる。
【００３３】
この操船用教官コンソール２４では、教官がＣＲＴ（Cathode Ray Tube：ブラウン管タイプのディスプレイ装置）を見ながら、操船用シミュレータの条件設定、及び、他船の操作を行う部分であり、訓練の開始と終了、監視、評価をＣＲＴ上で行うことができる。また、モードを切り替えることにより、教官が講習、授業に従ったシナリオを作成することができ、画像モニターやレーダーモニタ等の操船用機器等のモニター２４ａにより、各自船のレーダー映像や視界再現装置の映像も監視することができる。
【００３４】
また、操作用表示・入力装置として液晶表示装置をタッチパネルにより構成した操作パネルを有する環境切替用装置を備え、シミュレーションの一時停止設定／解除、自船のホーン吹鳴、揚・投錨指令、視野切替え操作、双眼鏡モード操作等ができる。
【００３５】
機関室シミュレータ３は、機関制御室コンソール３１、機関模擬制御装置３２、状況表示装置３３、機関教官用コンソール３４を有して構成される。
【００３６】
機関制御コンソール３１は、主機関、発電機、補助ボイラ等の補機を遠隔操作する機関制御盤を模擬したものであり、操作用レバーや各種スイッチ及び監視用の計器類を備えて形成される。更に、パネルに描いた配管系統図の機器にＯＮ／ＯＦＦスイッチを設けて、機関室の各機器、配管、ポンプなどを模擬した模擬表示板（ミミックパネル）３５ａと、機側機関制御スタンド、配電盤、集合始動器盤、非常配電盤などの模擬機器類も備えて構成される。
【００３７】
機関模擬制御装置３２は、機関制御コンソール３１や模擬機関装置４からの各種信号の入出力を司るＩ／Ｏ用コンピュータ（入出力装置）と、このＩ／Ｏ用コンピュータからの各種信号を入力して、これらの制御情報を基に各機器の状態を計算し、制御結果を出力するホストコンピュータと、この制御結果に基づいて、計器類の指示値を与える模擬指示信号発生部や模擬音響信号発生部を有し、この模擬指示信号や模擬音響信号を、状況表示装置３３に出力する。この状況表示装置３３は、計器類のデータを表示するパネル表示装置３３ａや主機関や補機等の運転音を模擬する模擬音響発生装置３３ｂを備えている。
【００３８】
機関教官用コンソール３４は、キーボードやマウス等の入力部とコンピュータ等の演算部とディスプレイ等の表示部と、機関制御コンソール３１や模擬機関装置３５との間のデータ交換を行うデータ入出力部と、訓練の評価等を出力するためのプリンタ等の出力部とからなり、海象、訓練用のシナリオを選択したり、訓練生の機関制御の経過を示す計器類を表示したり、訓練生の操作の評価を行うことができる。また、この機関教官用コンソール３４は、機関や各補機や配管の弁類などの状態を表示する機関室用機器等のモニター３４ａにより、機関室の各機器の状態を監視することができる。
【００３９】
模擬機関装置（機関室プラント）４は、機関制御室コンソール４１と実機エンジンやエンジンのモックアップ等で構成される模擬主機関４２ａと潤滑油ポンプなどの補助機器を模擬する模擬補助機器類４２ｂを備えた模擬装置類４２とで構成される。この模擬機関装置４を機関室シミュレータ３の機関教官用コンソール（船橋コンソール）３４と接続できるようにする。この構成により、機関室シミュレータ３と主機関や補機等の動作が相互に関係した訓練を行うことができる。
【００４０】
そして、訓練生は、機関室の制御の操作訓練においては、機関制御コンソール３１の計器類により、主機関、発電機等の補助機器の状況を把握して、機関制御コンソール３１のレバーやスイッチ類を操作し、一方、機関室内における機器類の操作訓練において、模擬主機関４２ａや模擬補助機器類４２ｂに設けられたスイッチ類や弁類を操作して、主機関や補助機器の発停操作や弁操作等の訓練を行う。
【００４１】
教官は、この機関教官用コンソール３４で、運転条件の設定、異常の設定、訓練記録のプリンタ出力等を行う。一方、訓練生は、機関制御コンソール３１により機関制御訓練を行い、また、模擬機関装置４により、機器類や弁操作の操作訓練を行う。
【００４２】
第１の実施の形態では、この構成において、操船の訓練をするための操船シミュレータ２と機関の操作の訓練をするための機関室シミュレータ３との間で、図１のＡのように、データ交換可能に構成する。
【００４３】
操船シミュレータ２から機関室シミュレータ３への信号としては、コントロール位置、エンジンテレグラフ、サブエンジンテレグラフ、ブリッジコントロール、ステアリングギア（操舵装置）のスタート／ストップ、緊急停止、電話等がある。
【００４４】
また、機関室シミュレータ３から操船シミュレータ２への信号としては、コントロール位置、エンジンテレグラフ、サブエンジンテレグラフ、メインエンジン（主機関）のＲＰＭ（毎分回転数）、メインエンジンスタート用空気圧、警報（アラーム）、電話等がある。この警報には、メインエンジンのシャットダウン（停止）、メインエンジンのスローダウン（低速化）、ステアリングギア（操舵装置）の状態、スタート用空気圧の低圧、それぞれの機器類に対応する機関室用の警報等がある。
【００４５】
そして、この操船シミュレータ２と機関室シミュレータ３との間でデータ交換可能にする構成により、機関室シミュレータ３の「船橋コンソール」と操船シミュレータ２の「船橋コンソール」では共通の信号部分が多いが、これらの一方の操作信号を他方の操作信号として使用して、互いに連成させることができるので、各部単独のほかに、この機関室シミュレータ３と操船シミュレータ２が結合したシミュレーションにより、実船で行われているのと同様な、甲板部と機関部が協調して操作する訓練を行うことができる。
【００４６】
また、第２の実施の形態では、上記の構成において、模擬機関装置４と、機関の操作の訓練をするための機関室シミュレータ３との間で、図１のＢのように、データ交換可能に構成する。
【００４７】
この機関室シミュレータ３から模擬機関装置４への信号としては、コントロール位置、エンジンテレグラフ、サブエンジンテレグラフ、ブリッジコントロール、電話などが、逆方向の模擬機関装置４から機関室シミュレータ３への信号としては、コントロール位置、エンジンテレグラフ、サブエンジンテレグラフ、メインエンジン（主機関）のＲＰＭ（毎分回転数）、電話、モニタリングデータ等がある。
【００４８】
そして、模擬機関装置（機関室プラント）４と機関室シミュレータ３の「船橋コンソール」とを接続する構成により、緊急時の訓練などにおいて、機関室シミュレータ３と模擬主機関４２ａや模擬補助機器類４２ｂ等の動作が相互関係した一体的な訓練を行うことができる。従って、各部単独のほかに、この機関室シミュレータ３と模擬機関装置４が結合したシミュレーションにより、実船で行われているのと同様な、機関部が協調して操作する訓練を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る実施の形態の船舶統合シミュレーションシステムの構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    船舶統合シミュレーションシステム
２    操船シミュレータ
３    機関室シミュレータ
４    模擬機関装置
５    統合教官用コンソール
５ａ  モニター
２１    操船シミュレータ装置
２２    操船用制御装置
２３    状況表示装置
２３ａ  模擬視界表示装置
２３ｂ  模擬音響発生装置
２４    操船教官用コンソール
３１    機関制御コンソール
３２    機関制御装置
３３    状況表示装置
３３ａ  パネル表示装置
３３ｂ  模擬音響発生装置
３４    機関教官用コンソール
４１    機関制御室コンソール
４２    模擬装置類
４２ａ  模擬主機関
４２ｂ  模擬補助機器類
【図１】
2006201452.tif 000003