(57)【要約】本発明は、スタッフ間の情報共有化を促進する操船支援システムを提供する。操船者及び支援者に携帯される複数の端末装置（１）が通信を行うことによって、操船を支援するための操船支援情報及び操船者により決定された操船指令情報を交換し合い、各端末装置（１）が共通の情報を保有するように構成した。各々の端末装置（１）からの情報が全ての端末装置（１）に行き渡るので、スタッフ間の情報共有化が促進される。
2004019302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操船者及び支援者に携帯される複数の端末装置が通信を行うことによって、操船を支援するための操船支援情報及び操船者により決定された操船指令情報を交換し合い、各端末装置が共通の情報を保有するように構成したことを特徴とする操船支援システム。
【請求項２】
前記端末装置が接続される通信網内に、前記操船支援情報及び操船指令情報を各端末装置より収集するホスト装置が存在しており、このホスト装置より各端末装置へ前記操船支援情報及び操船指令情報を配信することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
【請求項３】
前記端末装置は、他の端末装置宛に自端末装置の操船支援情報又は操船指令情報を通知することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
【請求項４】
前記端末装置は、船同士間でＡＩＳ情報を交換する自動船舶認識システム（ＡＩＳ）を経由して前記操船支援情報及び操船指令情報を送信することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の操船支援システム。
【請求項５】
前記端末装置は、過去から現在までの操船状況を記録するＶＤＲ装置にその記録情報として操船支援情報及び操船指令情報を提供することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の操船支援システム。
【請求項６】
操船者用の端末装置のみに操船指令情報の入力権が設定されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の操船支援システム。
【請求項７】
前記端末装置は、前記操船支援情報及び操船指令情報を海図画像上に表示することを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の操船支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、操船者に対して支援者やセンサからの支援情報を供給する操船支援システムに係り、特に、スタッフ間の情報共有化を促進する操船支援システムに関する。
【背景技術】  船舶の操船作業は、操船者（水先人、船長、当直航海士などのうち１人が担当する）と支援者（航海士、タグボート乗員など）とを含めた操船に従事するスタッフの連携により運用されている。特に大型船舶については、各スタッフの連携が不可欠であり、この際にスタッフ相互間で連絡が密になされ情報が共有されていることが重要である。この傾向は、出入港の場合など操船支援の必要性が高い場合ほど顕著になる。
従来より、この目的で考案された操船支援装置があるが、その装置は、操船者１人で使用することを前提に作られており、船内の各スタッフからの操船支援情報が操船者に集中的に提供されるものである。
図９に示されるように、ブリッジ６１の室内には、水先人６２、船長６３、航海士６４、操舵コンソールにおいて実際に舵や推進ハンドルを操作している操舵手６５などがおり、上記従来の操船支援装置を導入する以前は、水先人６２や航海士６４（支援者）が口頭で船長６３（操船者）に支援情報を伝え、船長６３が口頭で操舵手６５に指令を出していたので、支援者が出した支援情報が操舵手６５にも伝わっており、操舵手６５は船長６３からの指令の意図が理解しやすかった。ところが、上記従来の操船支援装置では、支援情報が船長６３の前に置かれている表示画面（図示せず）に表示されるので、船長６３は支援情報を確実に把握することができるが、操舵手６５からは表示画面に表示された支援情報は見られない。このため、操舵手６５は、操船者から指令を受けたときに、情報不足のため指令の意図が理解しづらいという不都合がある。
また、図１０に示されるように、大型船舶７１にはタグボート７３が着桟支援に来ている。水先人６２とタグボート乗員７２或いは桟橋７４上の補助員７５との間は、トランシーバで連絡を取り合っているのが現状であり、船内ほど連携が強くない。船外にいるタグボート乗員７２や補助員７５も重要なスタッフであるから、支援情報や指令が伝わっていることが好ましい。
本発明の目的は、上記課題を解決し、スタッフ間の情報共有化を促進する操船支援システムを提供することにある。
【発明の開示】
本発明は、操船者及び支援者に携帯される複数の端末装置が通信を行うことによって、操船を支援するための操船支援情報及び操船者により決定された操船指令情報を交換し合い、各端末装置が共通の情報を保有するように構成したものである。
前記端末装置が接続される通信網内に、前記操船支援情報及び操船指令情報を各端末装置より収集するホスト装置が存在しており、このホスト装置より各端末装置へ前記操船支援情報及び操船指令情報を配信してもよい。
前記端末装置は、他の端末装置宛に自端末装置の操船支援情報又は操船指令情報を通知してもよい。
前記端末装置は、船同士間でＡＩＳ情報を交換する自動船舶認識システム（ＡＩＳ）を経由して前記操船支援情報及び操船指令情報を送信してもよい。
前記端末装置は、過去から現在までの操船状況を記録するＶＤＲ装置にその記録情報として操船支援情報及び操船指令情報を提供してもよい。
操船者用の端末装置のみに操船指令情報の入力権が設定されていてもよい。
前記端末装置は、操船支援情報及び操船指令情報を海図画像上に表示してもよい。
本発明の他の目的、構成及び作用効果は、後述の発明の詳細な説明が読まれ、理解された後に当業者にとって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】  図１ａは、本発明の一実施形態による操船支援システムの構成図である。
図１ｂは、本発明の一実施形態による操船支援システムの構成図である。
図１ｃは、本発明の一実施形態による操船支援システムの構成図である。
図２は、本発明の一実施形態を示す操船支援システムの構成図である。
図３は、本発明において端末装置に接続されるＶＤＲ装置の構成図である。
図４は、本発明において端末装置に表示される海図画像の図である。
図５は、本発明において端末装置に表示される海図画像の図である。
図６は、本発明において端末装置に表示される海図画像の図である。
図７ａは、本発明のホスト装置における処理手順の流れ図である。
図７ｂは、本発明の端末装置における処理手順の流れ図である。
図８は、本発明において端末装置に組み込まれるプログラムの構造図である。
図９は、ブリッジの構造及び人員配置を示す平面図である。
図１０は、着桟時における桟橋近傍の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
本発明に係る操船支援システムは、操船者及び支援者のそれぞれに端末装置１を携帯させ、その複数の端末装置１が通信を行うことによって、操船支援情報や操船指令情報などの情報を交換し合い、各端末装置１が共通の情報を保有するように構成したものである。端末装置１が行う通信の形態として、３つの例を示してある。即ち、図１ａの形態は、複数の端末装置１が接続される通信網２内に、操船支援情報及び操船指令情報を各端末装置より収集するホスト装置３が存在しており、このホスト装置３より各端末装置１へ操船支援情報及び操船指令情報を配信するものである。図１ｂの形態は、複数の端末装置１が各々、他の端末装置１に自端末装置の操船支援情報又は操船指令情報を通知するものである。図１ａの形態と比較すると、図１ａの通信網２がホスト装置３を中心としたスター型ネットワークであるのに対して、図１ｂの形態は、ホスト装置３を置かないで各々の端末装置１が１対多数で通信するか、或いはループ型ネットワークを形成する。図１ｃの形態は、端末装置１がＡＩＳを利用して情報を送信するものである。ＡＩＳについての詳細は後述するが、図１ａ或いは図１ｂの形態において、ＡＩＳ装置４が使用するＡＩＳの通信系統と端末装置１の通信系統とが全く別系統であるのに対し、図１ｃの形態では、端末装置１はＡＩＳに準拠した通信装置４´によりＡＩＳの通信系統を利用して操船支援情報及び操船指令情報を送信する。
以下、図１ａの形態の詳細を説明する。
図２に示されるように、この操船支援システムは、操船者及び支援者に携帯される複数の端末装置１と、各端末装置１が接続される通信網２と、操船を支援するための操船支援情報及び操船者により決定された操船指令情報を各端末装置１より収集するホスト装置３とから構成されている。
端末装置１は、海図画像を表示する画面部１１と、操船支援情報や操船指令情報を入力する入力部１２と、通信網へのインタフェースである通信部１３と、入力及び配信された操船支援情報、操船指令情報、海図画像情報を記憶するメモリ１４とを備える。画面部１１は、ホスト装置３から配信された海図画像情報を海図画像に復元して表示すると共に、操船支援情報及び操船指令情報を画像化して海図画像上に重ねることができる。なお、各々の端末装置１のメモリ１４に予め海図画像情報がデータベース化されている場合には、ホスト装置３から海図画像情報を配信する必要はなく、表示するべきページ情報を配信すればよい。
端末装置１は、携帯型パソコンで構成するとよい。携帯型パソコンは、液晶表示器、スタイラスペン等のポインティングデバイス、通信ポート、半導体メモリやハードディスク等の記憶装置、ＬＡＮ（無線ＬＡＮ）アダプタを備えており、これらの部材を画面部１１、入力部１２、通信部１３、メモリ１４に割り当てることができる。
端末装置１は、各スタッフがそれぞれ携帯することになる。ここでは、船長、水先人、航海士、タグボート乗員がそれぞれ端末装置１を携帯しているものとする。各スタッフが持つ端末装置１は、ハードウェアもソフトウェアも全く同じとする。ただし、操船者である船長が持つ端末装置（操船者用の端末装置）１ａには、操船指令情報の入力権が設定されている。なお、一般に水先人乗船時は水先人が操船者、船長が支援者となることが多いので、その場合、水先人の端末装置１を操船者用端末装置１ａに設定する。操船指令情報の入力権が設定された操船者用の端末装置１ａは、操船支援情報、操船指令情報のどちらも入力することができる。支援者である水先人、航海士、タグボート乗員が持つ他の端末装置１ｂは、操船支援情報のみ入力することができる。これは、他の端末装置１ｂから操船指令情報が入力できてしまうと、操船者がオーソライズしていない操船指令情報が各スタッフに届いてしまうからである。入力権の設定は、例えば、ホスト装置３において、端末装置１ａのＩＤ番号或いは通信網２における端末装置１ａのアドレスに対応付けて入力権を登録することで実施できる。
通信網２は、船内のみなら有線のＬＡＮでよいが、タグボート、バース、陸上の管理所など船外で使用される端末装置１とも通信をするために無線ＬＡＮを使用するとよい。ホスト装置３は、無線ＬＡＮにおいてサーバの役割をする。各端末装置１は、アクセスポイントとの間で電波を送受信することになる。また、出入港の場合など携帯電話サービスエリア内での運用には、通信網２として携帯電話回線を利用することもできる。
ホスト装置３は、コンピュータで構成されており、船内に設けられている。ホスト装置３には、海図データを記憶する海図データベース３１、操船支援情報を記憶する第一のメモリ３２、操船指令情報を記憶する第二のメモリ３３などが付随している。海図データベース３１は、海岸線、等深線の地形的なデータ及び浮標、物標、灯台等の標識配置に関するデータを記憶したものである。ホスト装置３は、海図データベース３１から自船位置によって検索した航行予定海域の海図データを読み取り、海図画像に復元することが容易かつ情報容量を節約できる情報形態に加工して端末装置１に配信することになる。第一のメモリ３２には、各種センサから提供された操船支援情報と、端末装置から収集された操船支援情報とが記憶される。第二のメモリ３３には、操船者用の端末装置１ａから収集された予定コース、指令針路、指令速度等の操船指令情報が記憶される。
また、ホスト装置３には、測位システム、ジャイロ、速度計、レーダ等の各種センサ３４が接続されている。これらのセンサ３４からホスト装置３に提供される操船支援情報は、自船位置、自船針路、自船速力、他船位置、他船針路、他船速力、行先などである。ホスト装置３では、センサ３４から提供された操船支援情報や海図データを総合することにより、対岸距離等の相対的位置、自他船の航跡を算出して操船支援情報に加えることができる。
図２には示さなかったが、図１ａに示したように、船にはＡＩＳ装置４が搭載されている。ＡＩＳ装置４は、測位器（例えば、ＧＰＳ）・ジャイロ等の船用各種測器に接続されているセンサ入力部、船固有の情報を格納している固有情報格納部、国際条約により規定されている自動船舶認識システム（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＡＩＳ、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ−ＡＩＳとも言う）に加入しているＡＩＳ通信部などからなり、常時、測位器により自船の現在位置を認識し、ジャイロにより船首方位を認識し、測位結果の時間的変化から対地針路及び対地速力（対地速度と同義）を算出し、固有情報部からは自船の船名、船の長さ、船種、船識別符号等を呼び出してこれらのＡＩＳ情報を通信文に書き込むことにより、ＡＩＳ装置４を具備する船同士間でＡＩＳ情報を交換することができる。なお、ＡＩＳは、時分割方式等の多重通信方式により、各船がスロット又は帯域を確保して通信を行うものである。ＡＩＳの通信は、定期的に、例えば、少なくとも１２秒に１回の割合で行われる。自船のデータについては１秒に１回の割合で通信を行うこともできる。
ホスト装置３にＡＴＳ装置４が接続されていることにより、ホスト装置３は、他船からのＡＩＳ情報を取り込むことができる。ホスト装置３は、得られたＡＩＳ情報を操船支援情報として端末装置１に配信することができる。
図３に示されるように、船には、過去から現在までの操船状況を記録するＶＤＲ装置（Ｖｏｙａｇｅ  Ｄａｔａ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ；航海データ記録装置）５が搭載されている。ＶＤＲ装置５は、日付、時刻、船位、船首方位、船橋音声、通信音声、レーダ映像、音響測深、主警報、舵角、エンジンテレグラフ、船倉扉開閉、防火水密扉、船体荷重、風向、風速等のデータをそれぞれのセンサ或いは機器から取り込む装置本体と、これらのデータを過去から現在まで所定時間分記録する記録媒体を水密堅牢に収納したカプセルとからなり、海難事故の際にカプセルから事故当時のデータを読み出せるようにしたものである。本発明では、操船支援情報及び操船指令情報がホスト装置３に収集されているので、ホスト装置３にＶＤＲ装置５を接続し、操船支援情報及び操船指令情報をカプセルへの記録情報として提供するとよい。
以下、操船支援システムの動作を説明する。
ここでは、入港の場合を例にとる。各端末装置１は、ホスト装置３から配信された自船周囲の海図画像情報をもとに、画面部１１に海図画像を表示する。即ち、図４に示されるように、海岸線（突堤も含む）４１、等深線（図示せず）、バース４２、物標４３、灯台４４、浮標４５などが画面に表示される。また、各端末装置１は、操船支援情報である自船位置、自船針路にもとづいて、自船の画像を作成して海図画像に重畳させる。自船４６は、海図画像上の自船位置に先端を自船針路に向けたシンボルで示される。航跡情報からは航跡４７の画像が作成される。他船位置、他船針路からは、他船４８の画像が作成される。また、他船針路、他船速力からはベクトルが計算され、ベクトル４９の画像が他船の画像に付け加えられる。さらに、浮標４５や物標４３にもとづいて航路線５０の画像が表示される。
支援者は、他船の接近や新たな他船の出現、標識通過などの実際の視界で見た目視情報やセンサパネルのレーダスコープ、計測器指針などから視認された情報を端末装置１ｂに操船支援情報として入力することができる。この操船支援情報が通信網２を介してホスト装置３に収集される。
各スタッフが持つ端末装置１やセンサ３４からホスト装置３に収集された操船支援情報、およびホスト装置３で加工された操船支援情報がホスト装置３から全ての端末装置１に配信される。
一方、操船者である船長は、端末装置１ａに予定コース、指令針路、指令速度等の操船指令情報を入力する。例えば、予定コースは、ポインティングデバイスを用いて海図画像上に描線することで入力ができる。端末装置１ａで決定された操船指令情報が通信網２を介してホスト装置３に収集され、ホスト装置３は、この操船指令情報を各端末装置１に配信する。
各端末装置１は、操船指令情報に基づいて予定コースの画像を作成して海図画像に重畳させる。これにより、船長が決定した予定コース５１が全ての端末装置１に表示されることになる。指令針路や指令速度（図示せず）は、画像化して海図画像上に表示してもよいし、数値や目盛りとして海図画像外或いはウインドゥに表示してもよい。
なお、本実施形態では、操船支援情報や操船指令情報に関する画像を各端末装置１で形成するようにしたが、この画像をホスト装置３で作成して海図画像に合成したものを配信するようにしてもよい。
このようにして、全体の操船支援情報及び操船指令情報が全ての端末装置１に共通に表示されることになる。操船支援情報及び操船指令情報がもれなく端末装置１に表示されるので、指令の意図が支援者にもよく理解できる。
また、端末装置１が携帯可能に構成されているため、スタッフは移動が自由になる。例えば、船長がウイング（ブリッジ６１の室外）に出て実際の視界を見ることがあるが、このときにも端末装置１ａを携帯して出るので、船室内に居るときと同様に操船指令を出すことが可能である。
また、通信網２として無線ＬＡＮを使用しているので、船外のスタッフにも船内と全く共通の情報が配信されると共に、船外のスタッフからの操船支援情報を収集することができる。従って、より多くのスタッフの連携をより緊密に図ることが可能となる。
また、時々刻々に各端末装置１から送受信される操船支援情報及び操船指令情報は、ＶＤＲ装置５に記録される。従って、海難事故の際にはカプセルから事故当時のデータとして操船支援情報及び操船指令情報が読み出されるので、事故原因解明に役立てることができる。
入港開始時に浮標４５の外域にあった自船４６が、その後、物標４３側の浮標４５を通過するようになると、ホスト装置３は、縮尺を大きくした海図画像情報を配信する。各端末装置１は、図５に示されるように、自船４６とその行く先であるバース４２とを含めた海域がズーム拡大された海図画像を表示することになる。船長が決定した予定コースは、アプローチルート５２として表示される。５３は、停船予定位置を示すシンボルである。
自船４６が停船予定位置５３にほぼ到着する頃、ホスト装置３は、縮尺をさらに大きくした海図画像情報を配信する。各端末装置１は、図６に示されるように、バース４２近傍がズーム拡大された海図画像を表示することになる。自船位置、自船針路に基づいて、停船した自船４６が表示される。自船４６は、バース４２とほぼ平行した姿勢であることがわかる。自船４６は、タグボート（図示せず）によって、ほぼ平行移動してバース４２に接近することになる。船長が決定した予定コースは、自船４６の船腹の複数のポイント５４からバース４２の複数のポイント５５に向かう接近ルート５６として表示される。各接近ルート５６における自船４６からバース４２までの対岸距離ｄ１，ｄ２と接近速度ｖ１，ｖ２とが数値で表示される。タグボートの乗員は、この指令に従って作業をすすめることになる。
図７ａ、図７ｂにはそれぞれ、ホスト装置３及び端末装置１における処理手順の一例を示す。
図７ａに示されるように、ホスト装置３は、各種センサ３４及び端末装置１ａ，１ｂから操船支援情報を収集し、計算の必要な操船支援情報を計算する。その一方で、ホスト装置３は、端末装置１ａから操船指令情報を収集し、これらの操船支援情報及び操船指令情報を第一のメモリ３２、第二のメモリ３３に記憶する（情報の更新）。
図示しないが、通信処理において、ホスト装置３及び端末装置１は、通信網２を介して定期的に通信を行い、各端末装置１からは個別に入力された操船支援情報又は操船指令情報をホスト装置３へ収集し、ホスト装置３からは総合された操船支援情報及び操船指令情報を現在地の海図画像情報と共に各端末装置１へ配信する。
図７ｂに示されるように、端末装置１は、入力部１２より操船支援情報又は操船指令情報を入力してメモリ１４に記憶し、通信部１３で受けてメモリ１４に記憶されている操船支援情報、操船指令情報、海図画像情報を画像化して画面部１１に表示する。
次に、図１ｂの形態の詳細を説明する。
図８に示されるように、端末装置１に組み込まれているプログラムは、処理中の諸データを格納・管理するデータ格納部８１、データ格納部８１から表示用のデータを取り出して画面に表示すると共に画面上で入力されたデータをデータ格納部８１に格納させる表示部８２、画面上に表示した押しボタン等の要素がポイントされたときに対応する文字・文字列やコマンドを表示部８２に入力する入力部８３、ＡＩＳ装置４等の外部接続機器とのデータ入出力及びデータ解析を行うＩ／Ｏ部８４、データ格納部８１の諸データに対して各種の計算を行う計算部８５、通信プロトコルを実行して無線ＬＡＮ２で同様の端末装置１との通信を行う通信部８６、予め格納されている地理的に広範囲な海図画像情報から任意の部分を取り出してデータ格納部８１に提供する海図情報部８７などからなる。これらのプログラムをタブレット型パソコンに読み込ませることにより、このタブレット型パソコンを本発明の端末装置１として動作させることができる。
この端末装置１を図２の実施形態と同様に操船者及び各支援者にそれぞれ携帯させる。ホスト装置がないので、通信方式は異なるが、各端末装置１が各々無線ＬＡＮ２を介して自端末装置１の操船支援情報又は操船指令情報を通知することにより、全端末装置１が共通の情報を保有することは同じである。従って、操船支援システムの動作は図２の実施形態で説明した動作と同じである。
計算部８５において、自船及び他船の状態チェックを実行することができる。即ち、操船者の端末装置１では操船者が入力部８３を操作して予定コースを入力しており、一方、ＡＩＳ装置４が保持している自船及び他船のＡＩＳ情報をＩ／Ｏ部８４から参照できるので、実際に自船が予定コース上にいるかどうかのチェックができる。また、自船の予定コースと他船のＡＩＳ情報から、他船との衝突の可能性をチェックすることができる。これらの状態チェックの結果が表示部８２によって操船支援情報として表示されることにより、操船者は操船が容易になる。
図１ｃの形態では、端末装置１は、ＡＩＳの通信系統を利用して操船支援情報及び操船指令情報を送信する。即ち、ＡＩＳでは、各船がそれぞれチャンネル（スロット又は帯域）を確保して各船間でＡＩＳ情報の交換に使用している。そこで、端末装置１は、ＡＩＳに規定されている通信手順を図８の通信部８６に実行させ、通信部８６をＡＩＳに準拠した通信装置４´とする。通信装置４´は、ＡＩＳ装置４と同様にして空きチャンネルを確保する。これにより、複数の端末装置１が無線ＬＡＮ２を使用することなく、操船支援情報及び操船指令情報を互いに交換することができる。１つの端末装置１、例えば、操船者用の端末装置１ａをＡＩＳ装置４に接続している場合は、その端末装置１はＡＩＳ装置４を介して他の端末装置１の通信装置４´と通信することになる。また、図１ａのようにＡＩＳ装置４を接続したホスト装置３が存在する場合でも、端末装置１が通信装置４´を使用すれば、ＡＩＳの通信系統を利用して操船支援情報及び操船指令情報の収集・配信を実現することができる。
本願は特願２００２−２４５３５９号（２００２年８月２６日出願）を優先権主張の基礎としており、上記日本出願の内容は本願明細書に記載されたものとする。
2004019302.tif 000003
【図２】
2004019302.tif 000004
【図３】
2004019302.tif 000005
【図４】
2004019302.tif 000006
【図５】
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【図６】
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2004019302.tif 000009
【図８】
2004019302.tif 000010
【図９】
2004019302.tif 000011
【図１０】
2004019302.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月14日(2005.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
船舶を操船する操船者と当該船舶の操船を船内で支援する支援者と当該船舶の操船を船外から支援するタグボート乗員のそれぞれに端末装置を携帯させ、これら複数の端末装置が通信を行うことによって、操船を支援するための操船支援情報及び操船者により決定された操船指令情報を交換し合い、各端末装置が共通の情報を保有するように構成したことを特徴とする操船支援システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操船者に対して支援者やセンサからの支援情報を供給する操船支援システムに係り、特に、スタッフ間の情報共有化を促進する操船支援システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶の操船作業は、操船者（水先人、船長、当直航海士などのうち１人が担当する）と支援者（航海士、タグボート乗員など）とを含めた操船に従事するスタッフの連携により運用されている。特に大型船舶については、各スタッフの連携が不可欠であり、この際にスタッフ相互間で連絡が密になされ情報が共有されていることが重要である。この傾向は、出入港の場合など操船支援の必要性が高い場合ほど顕著になる。
【０００３】
従来より、この目的で考案された操船支援装置があるが、その装置は、操船者１人で使用することを前提に作られており、船内の各スタッフからの操船支援情報が操船者に集中的に提供されるものである。
【０００４】
図９に示されるように、ブリッジ６１の室内には、水先人６２、船長６３、航海士６４、操舵コンソールにおいて実際に舵や推進ハンドルを操作している操舵手６５などがおり、上記従来の操船支援装置を導入する以前は、水先人６２や航海士６４（支援者）が口頭で船長６３（操船者）に支援情報を伝え、船長６３が口頭で操舵手６５に指令を出していたので、支援者が出した支援情報が操舵手６５にも伝わっており、操舵手６５は船長６３からの指令の意図が理解しやすかった。ところが、上記従来の操船支援装置では、支援情報が船長６３の前に置かれている表示画面（図示せず）に表示されるので、船長６３は支援情報を確実に把握することができるが、操舵手６５からは表示画面に表示された支援情報は見られない。このため、操舵手６５は、操船者から指令を受けたときに、情報不足のため指令の意図が理解しづらいという不都合がある。
【０００５】
また、図１０に示されるように、大型船舶７１にはタグボート７３が着桟支援に来ている。水先人６２とタグボート乗員７２或いは桟橋７４上の補助員７５との間は、トランシーバで連絡を取り合っているのが現状であり、船内ほど連携が強くない。船外にいるタグボート乗員７２や補助員７５も重要なスタッフであるから、支援情報や指令が伝わっていることが好ましい。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、スタッフ間の情報共有化を促進する操船支援システムを提供することにある。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、船舶を操船する操船者と当該船舶の操船を船内で支援する支援者と当該船舶の操船を船外から支援するタグボート乗員のそれぞれに端末装置を携帯させ、これら複数の端末装置が通信を行うことによって、操船を支援するための操船支援情報及び操船者により決定された操船指令情報を交換し合い、各端末装置が共通の情報を保有するように構成したものである。
【０００８】
前記端末装置が接続される通信網内に、前記操船支援情報及び操船指令情報を各端末装置より収集するホスト装置が存在しており、このホスト装置より各端末装置へ前記操船支援情報及び操船指令情報を配信してもよい。
【０００９】
前記端末装置は、他の端末装置宛に自端末装置の操船支援情報又は操船指令情報を通知してもよい。
【００１０】
前記端末装置は、船同士間でＡＩＳ情報を交換する自動船舶認識システム（ＡＩＳ）を経由して前記操船支援情報及び操船指令情報を送信してもよい。
【００１１】
前記端末装置は、過去から現在までの操船状況を記録するＶＤＲ装置にその記録情報として操船支援情報及び操船指令情報を提供してもよい。
【００１２】
操船者用の端末装置のみに操船指令情報の入力権が設定されていてもよい。
【００１３】
前記端末装置は、操船支援情報及び操船指令情報を海図画像上に表示してもよい。
【００１４】
本発明の他の目的、構成及び作用効果は、後述の発明の詳細な説明が読まれ、理解された後に当業者にとって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
本発明に係る操船支援システムは、操船者及び支援者のそれぞれに端末装置１を携帯させ、その複数の端末装置１が通信を行うことによって、操船支援情報や操船指令情報などの情報を交換し合い、各端末装置１が共通の情報を保有するように構成したものである。端末装置１が行う通信の形態として、３つの例を示してある。即ち、図１ａの形態は、複数の端末装置１が接続される通信網２内に、操船支援情報及び操船指令情報を各端末装置より収集するホスト装置３が存在しており、このホスト装置３より各端末装置１へ操船支援情報及び操船指令情報を配信するものである。図１ｂの形態は、複数の端末装置１が各々、他の端末装置１に自端末装置の操船支援情報又は操船指令情報を通知するものである。図１ａの形態と比較すると、図１ａの通信網２がホスト装置３を中心としたスター型ネットワークであるのに対して、図１ｂの形態は、ホスト装置３を置かないで各々の端末装置１が１対多数で通信するか、或いはループ型ネットワークを形成する。図１ｃの形態は、端末装置１がＡＩＳを利用して情報を送信するものである。ＡＩＳについての詳細は後述するが、図１ａ或いは図１ｂの形態において、ＡＩＳ装置４が使用するＡＩＳの通信系統と端末装置１の通信系統とが全く別系統であるのに対し、図１ｃの形態では、端末装置１はＡＩＳに準拠した通信装置４´によりＡＩＳの通信系統を利用して操船支援情報及び操船指令情報を送信する。
【００１７】
以下、図１ａの形態の詳細を説明する。
【００１８】
図２に示されるように、この操船支援システムは、操船者及び支援者に携帯される複数の端末装置１と、各端末装置１が接続される通信網２と、操船を支援するための操船支援情報及び操船者により決定された操船指令情報を各端末装置１より収集するホスト装置３とから構成されている。
【００１９】
端末装置１は、海図画像を表示する画面部１１と、操船支援情報や操船指令情報を入力する入力部１２と、通信網へのインタフェースである通信部１３と、入力及び配信された操船支援情報、操船指令情報、海図画像情報を記憶するメモリ１４とを備える。画面部１１は、ホスト装置３から配信された海図画像情報を海図画像に復元して表示すると共に、操船支援情報及び操船指令情報を画像化して海図画像上に重ねることができる。なお、各々の端末装置１のメモリ１４に予め海図画像情報がデータベース化されている場合には、ホスト装置３から海図画像情報を配信する必要はなく、表示するべきページ情報を配信すればよい。
【００２０】
端末装置１は、携帯型パソコンで構成するとよい。携帯型パソコンは、液晶表示器、スタイラスペン等のポインティングデバイス、通信ポート、半導体メモリやハードディスク等の記憶装置、ＬＡＮ（無線ＬＡＮ）アダプタを備えており、これらの部材を画面部１１、入力部１２、通信部１３、メモリ１４に割り当てることができる。
【００２１】
端末装置１は、各スタッフがそれぞれ携帯することになる。ここでは、船長、水先人、航海士、タグボート乗員がそれぞれ端末装置１を携帯しているものとする。各スタッフが持つ端末装置１は、ハードウェアもソフトウェアも全く同じとする。ただし、操船者である船長が持つ端末装置（操船者用の端末装置）１ａには、操船指令情報の入力権が設定されている。なお、一般に水先人乗船時は水先人が操船者、船長が支援者となることが多いので、その場合、水先人の端末装置１を操船者用端末装置１ａに設定する。操船指令情報の入力権が設定された操船者用の端末装置１ａは、操船支援情報、操船指令情報のどちらも入力することができる。支援者である水先人、航海士、タグボート乗員が持つ他の端末装置１ｂは、操船支援情報のみ入力することができる。これは、他の端末装置１ｂから操船指令情報が入力できてしまうと、操船者がオーソライズしていない操船指令情報が各スタッフに届いてしまうからである。入力権の設定は、例えば、ホスト装置３において、端末装置１ａのＩＤ番号或いは通信網２における端末装置１ａのアドレスに対応付けて入力権を登録することで実施できる。
【００２２】
通信網２は、船内のみなら有線のＬＡＮでよいが、タグボート、バース、陸上の管理所など船外で使用される端末装置１とも通信をするために無線ＬＡＮを使用するとよい。ホスト装置３は、無線ＬＡＮにおいてサーバの役割をする。各端末装置１は、アクセスポイントとの間で電波を送受信することになる。また、出入港の場合など携帯電話サービスエリア内での運用には、通信網２として携帯電話回線を利用することもできる。
【００２３】
ホスト装置３は、コンピュータで構成されており、船内に設けられている。ホスト装置３には、海図データを記憶する海図データベース３１、操船支援情報を記憶する第一のメモリ３２、操船指令情報を記憶する第二のメモリ３３などが付随している。海図データベース３１は、海岸線、等深線の地形的なデータ及び浮標、物標、灯台等の標識配置に関するデータを記憶したものである。ホスト装置３は、海図データベース３１から自船位置によって検索した航行予定海域の海図データを読み取り、海図画像に復元することが容易かつ情報容量を節約できる情報形態に加工して端末装置１に配信することになる。第一のメモリ３２には、各種センサから提供された操船支援情報と、端末装置から収集された操船支援情報とが記憶される。第二のメモリ３３には、操船者用の端末装置１ａから収集された予定コース、指令針路、指令速度等の操船指令情報が記憶される。
【００２４】
また、ホスト装置３には、測位システム、ジャイロ、速度計、レーダ等の各種センサ３４が接続されている。これらのセンサ３４からホスト装置３に提供される操船支援情報は、自船位置、自船針路、自船速力、他船位置、他船針路、他船速力、行先などである。ホスト装置３では、センサ３４から提供された操船支援情報や海図データを総合することにより、対岸距離等の相対的位置、自他船の航跡を算出して操船支援情報に加えることができる。
【００２５】
図２には示さなかったが、図１ａに示したように、船にはＡＩＳ装置４が搭載されている。ＡＩＳ装置４は、測位器（例えば、ＧＰＳ）・ジャイロ等の船用各種測器に接続されているセンサ入力部、船固有の情報を格納している固有情報格納部、国際条約により規定されている自動船舶認識システム（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＡＩＳ、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ−ＡＩＳとも言う）に加入しているＡＩＳ通信部などからなり、常時、測位器により自船の現在位置を認識し、ジャイロにより船首方位を認識し、測位結果の時間的変化から対地針路及び対地速力（対地速度と同義）を算出し、固有情報部からは自船の船名、船の長さ、船種、船識別符号等を呼び出してこれらのＡＩＳ情報を通信文に書き込むことにより、ＡＩＳ装置４を具備する船同士間でＡＩＳ情報を交換することができる。なお、ＡＩＳは、時分割方式等の多重通信方式により、各船がスロット又は帯域を確保して通信を行うものである。ＡＩＳの通信は、定期的に、例えば、少なくとも１２秒に１回の割合で行われる。自船のデータについては１秒に１回の割合で通信を行うこともできる。
【００２６】
ホスト装置３にＡＩＳ装置４が接続されていることにより、ホスト装置３は、他船からのＡＩＳ情報を取り込むことができる。ホスト装置３は、得られたＡＩＳ情報を操船支援情報として端末装置１に配信することができる。
【００２７】
図３に示されるように、船には、過去から現在までの操船状況を記録するＶＤＲ装置（Ｖｏｙａｇｅ  Ｄａｔａ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ；航海データ記録装置）５が搭載されている。ＶＤＲ装置５は、日付、時刻、船位、船首方位、船橋音声、通信音声、レーダ映像、音響測深、主警報、舵角、エンジンテレグラフ、船倉扉開閉、防火水密扉、船体荷重、風向、風速等のデータをそれぞれのセンサ或いは機器から取り込む装置本体と、これらのデータを過去から現在まで所定時間分記録する記録媒体を水密堅牢に収納したカプセルとからなり、海難事故の際にカプセルから事故当時のデータを読み出せるようにしたものである。本発明では、操船支援情報及び操船指令情報がホスト装置３に収集されているので、ホスト装置３にＶＤＲ装置５を接続し、操船支援情報及び操船指令情報をカプセルへの記録情報として提供するとよい。
【００２８】
以下、操船支援システムの動作を説明する。
【００２９】
ここでは、入港の場合を例にとる。各端末装置１は、ホスト装置３から配信された自船周囲の海図画像情報をもとに、画面部１１に海図画像を表示する。即ち、図４に示されるように、海岸線（突堤も含む）４１、等深線（図示せず）、バース４２、物標４３、灯台４４、浮標４５などが画面に表示される。また、各端末装置１は、操船支援情報である自船位置、自船針路にもとづいて、自船の画像を作成して海図画像に重畳させる。自船４６は、海図画像上の自船位置に先端を自船針路に向けたシンボルで示される。航跡情報からは航跡４７の画像が作成される。他船位置、他船針路からは、他船４８の画像が作成される。また、他船針路、他船速力からはベクトルが計算され、ベクトル４９の画像が他船の画像に付け加えられる。さらに、浮標４５や物標４３にもとづいて航路線５０の画像が表示される。
【００３０】
支援者は、他船の接近や新たな他船の出現、標識通過などの実際の視界で見た目視情報やセンサパネルのレーダスコープ、計測器指針などから視認された情報を端末装置１ｂに操船支援情報として入力することができる。この操船支援情報が通信網２を介してホスト装置３に収集される。
【００３１】
各スタッフが持つ端末装置１やセンサ３４からホスト装置３に収集された操船支援情報、およびホスト装置３で加工された操船支援情報がホスト装置３から全ての端末装置１に配信される。
【００３２】
一方、操船者である船長は、端末装置１ａに予定コース、指令針路、指令速度等の操船指令情報を入力する。例えば、予定コースは、ポインティングデバイスを用いて海図画像上に描線することで入力ができる。端末装置１ａで決定された操船指令情報が通信網２を介してホスト装置３に収集され、ホスト装置３は、この操船指令情報を各端末装置１に配信する。
【００３３】
各端末装置１は、操船指令情報に基づいて予定コースの画像を作成して海図画像に重畳させる。これにより、船長が決定した予定コース５１が全ての端末装置１に表示されることになる。指令針路や指令速度（図示せず）は、画像化して海図画像上に表示してもよいし、数値や目盛りとして海図画像外或いはウインドゥに表示してもよい。
【００３４】
なお、本実施形態では、操船支援情報や操船指令情報に関する画像を各端末装置１で形成するようにしたが、この画像をホスト装置３で作成して海図画像に合成したものを配信するようにしてもよい。
【００３５】
このようにして、全体の操船支援情報及び操船指令情報が全ての端末装置１に共通に表示されることになる。操船支援情報及び操船指令情報がもれなく端末装置１に表示されるので、指令の意図が支援者にもよく理解できる。
【００３６】
また、端末装置１が携帯可能に構成されているため、スタッフは移動が自由になる。例えば、船長がウイング（ブリッジ６１の室外）に出て実際の視界を見ることがあるが、このときにも端末装置１ａを携帯して出るので、船室内に居るときと同様に操船指令を出すことが可能である。
【００３７】
また、通信網２として無線ＬＡＮを使用しているので、船外のスタッフにも船内と全く共通の情報が配信されると共に、船外のスタッフからの操船支援情報を収集することができる。従って、より多くのスタッフの連携をより緊密に図ることが可能となる。
【００３８】
また、時々刻々に各端末装置１から送受信される操船支援情報及び操船指令情報は、ＶＤＲ装置５に記録される。従って、海難事故の際にはカプセルから事故当時のデータとして操船支援情報及び操船指令情報が読み出されるので、事故原因解明に役立てることができる。
【００３９】
入港開始時に浮標４５の外域にあった自船４６が、その後、物標４３側の浮標４５を通過するようになると、ホスト装置３は、縮尺を大きくした海図画像情報を配信する。各端末装置１は、図５に示されるように、自船４６とその行く先であるバース４２とを含めた海域がズーム拡大された海図画像を表示することになる。船長が決定した予定コースは、アプローチルート５２として表示される。５３は、停船予定位置を示すシンボルである。
【００４０】
自船４６が停船予定位置５３にほぼ到着する頃、ホスト装置３は、縮尺をさらに大きくした海図画像情報を配信する。各端末装置１は、図６に示されるように、バース４２近傍がズーム拡大された海図画像を表示することになる。自船位置、自船針路に基づいて、停船した自船４６が表示される。自船４６は、バース４２とほぼ平行した姿勢であることがわかる。自船４６は、タグボート（図示せず）によって、ほぼ平行移動してバース４２に接近することになる。船長が決定した予定コースは、自船４６の船腹の複数のポイント５４からバース４２の複数のポイント５５に向かう接近ルート５６として表示される。各接近ルート５６における自船４６からバース４２までの対岸距離ｄ１，ｄ２と接近速度ｖ１，ｖ２とが数値で表示される。タグボートの乗員は、この指令に従って作業をすすめることになる。
【００４１】
図７ａ、図７ｂにはそれぞれ、ホスト装置３及び端末装置１における処理手順の一例を示す。
【００４２】
図７ａに示されるように、ホスト装置３は、各種センサ３４及び端末装置１ａ，１ｂから操船支援情報を収集し、計算の必要な操船支援情報を計算する。その一方で、ホスト装置３は、端末装置１ａから操船指令情報を収集し、これらの操船支援情報及び操船指令情報を第一のメモリ３２、第二のメモリ３３に記憶する（情報の更新）。
【００４３】
図示しないが、通信処理において、ホスト装置３及び端末装置１は、通信網２を介して定期的に通信を行い、各端末装置１からは個別に入力された操船支援情報又は操船指令情報をホスト装置３へ収集し、ホスト装置３からは総合された操船支援情報及び操船指令情報を現在地の海図画像情報と共に各端末装置１へ配信する。
【００４４】
図７ｂに示されるように、端末装置１は、入力部１２より操船支援情報又は操船指令情報を入力してメモリ１４に記憶し、通信部１３で受けてメモリ１４に記憶されている操船支援情報、操船指令情報、海図画像情報を画像化して画面部１１に表示する。
【００４５】
次に、図１ｂの形態の詳細を説明する。
【００４６】
図８に示されるように、端末装置１に組み込まれているプログラムは、処理中の諸データを格納・管理するデータ格納部８１、データ格納部８１から表示用のデータを取り出して画面に表示すると共に画面上で入力されたデータをデータ格納部８１に格納させる表示部８２、画面上に表示した押しボタン等の要素がポイントされたときに対応する文字・文字列やコマンドを表示部８２に入力する入力部８３、ＡＩＳ装置４等の外部接続機器とのデータ入出力及びデータ解析を行うＩ／Ｏ部８４、データ格納部８１の諸データに対して各種の計算を行う計算部８５、通信プロトコルを実行して無線ＬＡＮ２で同様の端末装置１との通信を行う通信部８６、予め格納されている地理的に広範囲な海図画像情報から任意の部分を取り出してデータ格納部８１に提供する海図情報部８７などからなる。これらのプログラムをタブレット型パソコンに読み込ませることにより、このタブレット型パソコンを本発明の端末装置１として動作させることができる。
【００４７】
この端末装置１を図２の実施形態と同様に操船者及び各支援者にそれぞれ携帯させる。ホスト装置がないので、通信方式は異なるが、各端末装置１が各々無線ＬＡＮ２を介して自端末装置１の操船支援情報又は操船指令情報を通知することにより、全端末装置１が共通の情報を保有することは同じである。従って、操船支援システムの動作は図２の実施形態で説明した動作と同じである。
【００４８】
計算部８５において、自船及び他船の状態チェックを実行することができる。即ち、操船者の端末装置１では操船者が入力部８３を操作して予定コースを入力しており、一方、ＡＩＳ装置４が保持している自船及び他船のＡＩＳ情報をＩ／Ｏ部８４から参照できるので、実際に自船が予定コース上にいるかどうかのチェックができる。また、自船の予定コースと他船のＡＩＳ情報から、他船との衝突の可能性をチェックすることができる。これらの状態チェックの結果が表示部８２によって操船支援情報として表示されることにより、操船者は操船が容易になる。
【００４９】
図１ｃの形態では、端末装置１は、ＡＩＳの通信系統を利用して操船支援情報及び操船指令情報を送信する。即ち、ＡＩＳでは、各船がそれぞれチャンネル（スロット又は帯域）を確保して各船間でＡＩＳ情報の交換に使用している。そこで、端末装置１は、ＡＩＳに規定されている通信手順を図８の通信部８６に実行させ、通信部８６をＡＩＳに準拠した通信装置４´とする。通信装置４´は、ＡＩＳ装置４と同様にして空きチャンネルを確保する。これにより、複数の端末装置１が無線ＬＡＮ２を使用することなく、操船支援情報及び操船指令情報を互いに交換することができる。１つの端末装置１、例えば、操船者用の端末装置１ａをＡＩＳ装置４に接続している場合は、その端末装置１はＡＩＳ装置４を介して他の端末装置１の通信装置４´と通信することになる。また、図１ａのようにＡＩＳ装置４を接続したホスト装置３が存在する場合でも、端末装置１が通信装置４´を使用すれば、ＡＩＳの通信系統を利用して操船支援情報及び操船指令情報の収集・配信を実現することができる。
【００５０】
本願は特願2002-245359（２００２年８月２６日出願）を優先権主張の基礎としており、上記日本出願の内容は本願明細書に記載されたものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１ａは、本発明の一実施形態による操船支援システムの構成図である。図１ｂは、本発明の一実施形態による操船支援システムの構成図である。図１ｃは、本発明の一実施形態による操船支援システムの構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態を示す操船支援システムの構成図である。
【図３】図３は、本発明において端末装置に接続されるＶＤＲ装置の構成図である。
【図４】図４は、本発明において端末装置に表示される海図画像の図である。
【図５】図５は、本発明において端末装置に表示される海図画像の図である。
【図６】図６は、本発明において端末装置に表示される海図画像の図である。
【図７】図７ａは、本発明のホスト装置における処理手順の流れ図である。図７ｂは、本発明の端末装置における処理手順の流れ図である。
【図８】図８は、本発明において端末装置に組み込まれるプログラムの構造図である。
【図９】図９は、ブリッジの構造及び人員配置を示す平面図である。
【図１０】図１０は、着桟時における桟橋近傍の平面図である。
【国際調査報告】
2004019302.tif 000013
2004019302.tif 000014
2004019302.tif 000015
2004019302.tif 000016