(57)【要約】      （修正有）【課題】船体に対し各種不具合を招く原因となる振動を低減できるため、船体の騒音や歪みを低減し、船体内の快適性を向上すると共に、船舶における運航の安全性を確保する。【解決手段】船舶の船体に設けられ、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を検出するための船体状態検出センサ２と、船体状態検出センサの検出結果に基づく船体状態指標が規定範囲を逸脱したか否かを判定するように構成された船体状態判定部３と、船体状態判定部の判定結果に基づいて、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が低減されるように、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を変化させるために船舶の機器を制御するように構成された航行制御部４と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の航行を適正化するための船舶の航行制御システムであって、
前記船舶の船体に設けられ、前記船体の振動若しくは歪み又は前記船体内の騒音を検出するための船体状態検出センサと、
前記船体状態検出センサの検出結果に基づく船体状態指標が規定範囲を逸脱したか否かを判定するように構成された船体状態判定部と、
前記船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む前記船舶の航行状態を調整可能に構成された前記船舶の機器と、
前記船体状態判定部による判定結果に基づいて、前記船体の振動若しくは歪み又は前記船体内の騒音が低減されるよう、前記船舶の機器を制御する航行制御部と、
を備えることを特徴とする船舶の航行制御システム。
【請求項２】
前記船舶の現況の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量と、
前記船舶の過去の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量と、
前記船舶の過去の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量に基づいて設定され、前記航行制御部が前記船体状態指標を前記規定範囲内に収めるように、前記船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む前記船舶の航行状態を調整する前記船舶の機器における操作項目および、その操作量を決定するための決定ロジックと、
が少なくとも記録されるデータレコーダと、
前記データレコーダに記録された前記船体状態指標および前記逸脱量の現況と過去との関係に基づいて、前記船舶の過去の航行における前記決定ロジックを修正するように構成された制御最適化部と、を更に備え、
前記航行制御部は、
前記制御最適化部によって修正された前記決定ロジックに基づいて、前記操作項目および、その操作量を決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶の航行制御システム。
【請求項３】
前記データレコーダには、前記船舶の現況の航行における海象データも記録されており、
前記制御最適化部は、前記決定ロジックを修正する際、前記データレコーダに記録された前記海象データも考慮するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の船舶の航行制御システム。
【請求項４】
前記船体状態指標の前記規定範囲が、第１規定範囲と、該第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲と、を含んだ範囲で設定されており、
前記航行制御部は、
前記船体状態判定部によって前記船体状態指標が前記第１規定範囲を逸脱したと判定されたとき、前記船舶の機器のうち、主機出力を増減操作する主機操作部を操作して、少なくとも、前記船舶の速度が低下するように前記船舶の主機出力を低減させる船速低下制御を実行し、
前記船体状態判定部によって前記船体状態指標が前記第１規定範囲に収まっているものの前記第２規定範囲を逸脱したと判定されたとき、前記船速低下制御は行わず、前記船舶の機器のうち、前記船舶の姿勢又は方位を調節する船体姿勢方位調整機器を制御して、前記船舶の姿勢又は方位の少なくとも一方が変化するように前記船体姿勢方位調整機器を制御する姿勢方位制御を実行する
ように構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の船舶の航行制御システム。
【請求項５】
船舶の航行を適正化するための船舶の航行方法であって、
前記船舶の船体に設けられた船体状態検出センサにより、前記船体の振動若しくは歪み又は前記船体内の騒音を検出する船体状態検出ステップと、
前記船体状態検出センサの検出結果に基づく船体状態指標が規定範囲を逸脱したか否かを判定する船体状態判定ステップと、
前記船体状態判定ステップによる判定結果に基づいて、前記船体の振動若しくは歪み又は前記船体内の騒音が低減されるよう、前記船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む前記船舶の航行状態を調整可能に構成された前記船舶の機器を操作する機器操作ステップと、
を備えることを特徴とする船舶の航行方法。
【請求項６】
前記船舶の現況の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量と、
前記船舶の過去の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量と、
前記船舶の過去の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量に基づいて設定され、前記航行制御部が前記船体状態指標を前記規定範囲内に収めるように、前記船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む前記船舶の航行状態を調整する前記船舶の機器における操作項目および、その操作量を決定するための決定の仕方と、
が少なくとも記録される記録ステップと、
前記記録された前記船体状態指標および前記逸脱量の現況と過去との関係に基づいて、前記船舶の過去の航行における前記決定の仕方を修正する操作最適化ステップと、
を更に備え、
前記機器操作ステップでは、
前記操作最適化ステップにて修正された前記決定の仕方に基づいて、前記操作項目および、その操作量を決定することを特徴とする請求項５に記載の船舶の航行方法。
【請求項７】
前記記録ステップでは、前記船舶の現況の航行における海象データも記録され、
前記操作最適化ステップでは、前記決定の仕方を修正する際、前記記録ステップにて記録された前記海象データも考慮することを特徴とする請求項６に記載の船舶の航行方法。
【請求項８】
前記船体状態指標の前記規定範囲が、第１規定範囲と、該第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲と、を含んだ範囲で設定されており、
前記機器操作ステップでは、
前記船体状態判定ステップにて前記船体状態指標が前記第１規定範囲を逸脱したと判定されたとき、前記船舶の機器のうち、主機出力を増減操作する主機操作部を操作して、少なくとも、前記船舶の速度が低下するように前記船舶の主機出力を低減し、
前記船体状態判定ステップにて前記船体状態指標が前記第１規定範囲に収まっているものの前記第２規定範囲を逸脱したと判定されたとき、前記船舶の主機出力を低減せず、前記船舶の機器のうち、船体姿勢方位調整機器を操作して、前記船舶の姿勢又は方位の少なくとも一方が変化するように当該船舶の姿勢又は方位を調整する
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の船舶の航行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の航行制御システムおよび船舶の航行方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶においては、平常航行時における周期的な波浪外力と船体構造との共振によって船体の全体に生じる定常的な振動や、荒天航行時などの衝撃的波浪外力に誘発されて船体に対し局所的に生じる過渡的な振動を受けることがある。
【０００３】
このような船体に対する振動は、例えば船舶が貨客船などの場合、船体内の騒音の原因となるほか、振動が大きなときには乗員の船酔いを引き起こし、船体内の快適性を損なう原因になる。また、船舶が大型のバウフレアを有するコンテナ船などの場合、船体に対する大きな振動によって船体が歪み、船体および貨物に損傷を招く場合もあり、航行の安全性が損なわれる原因にもなる。さらに、船舶がタンカー船などの場合、船体の振動によってタンクに内部スロッシングが発生することがあり、これに起因してタンクに損傷などを招く原因にもなる。つまり、船体に対する振動は、このような各種不具合の原因となっている。
【０００４】
ところで、近年、運航モニタリングシステムと就航解析システムと最適航路計算システムを統合した総合的な船舶の運航支援システムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。この運航支援システムは、実海域での船体性能を精度よく推定して、実運航にフィードバックすることで燃費を向上し、ＣＯ2排出量を削減し、到着予定時刻の精度を向上し、効果的な修繕計画を立てることを目的とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４９７０３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる特許文献１の運航支援システムでは、上述のような各種不具合の原因となる船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減することで、当該各種不具合を軽減または解消し、船舶の航行における安全性を保障することに関しては、特段、着目していなかった。
【０００７】
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、船体に対し各種不具合を招く原因となる船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減することで、船体内の快適性を向上できると共に、船舶における運航の安全性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の少なくとも一実施形態は、船舶の航行を適正化するための船舶の航行制御システムであって、
前記船舶の船体に設けられ、前記船体の振動若しくは歪み又は前記船体内の騒音を検出するための船体状態検出センサと、
前記船体状態検出センサの検出結果に基づく船体状態指標が規定範囲を逸脱したか否かを判定するように構成された船体状態判定部と、
前記船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む前記船舶の航行状態を調整可能に構成された前記船舶の機器と、
前記船体状態判定部による判定結果に基づいて、前記船体の振動若しくは歪み又は前記船体内の騒音が低減されるよう、前記船舶の機器を制御する航行制御部と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる船舶の航行制御システムでは、船体状態検出センサによって検出された船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の検出結果に基づく船体状態指標が、規定範囲を逸脱したか否かを船体状態判定部によって判定する。そして、この判定結果に基づき、航行制御部によって、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を調整可能に構成された船舶の機器を制御することで、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が低減されるようにした。これにより、船体に対し各種不具合を招く原因となる船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減することで、船体内の快適性を向上できると共に、船舶における運航の安全性を確保できる。
【００１０】
また、本発明の幾つかの実施形態では、
前記船舶の現況の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量と、
前記船舶の過去の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量と、
前記船舶の過去の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量に基づいて設定され、前記航行制御部が前記船体状態指標を前記規定範囲内に収めるように、前記船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む前記船舶の航行状態を調整する前記船舶の機器における操作項目および、その操作量を決定するための決定ロジックと、
が少なくとも記録されるデータレコーダと、
前記データレコーダに記録された前記船体状態指標および前記逸脱量の現況と過去との関係に基づいて、前記船舶の過去の航行における前記決定ロジックを修正するように構成された制御最適化部と、をさらに備え、
前記航行制御部は、
前記制御最適化部によって修正された前記決定ロジックに基づいて、前記操作項目および、その操作量を決定するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、船舶の現況の航行における船体状態指標および逸脱量と、船舶の過去の航行における船体状態指標および逸脱量と、船舶の過去の航行における船体状態指標および逸脱量に基づいて設定され、航行制御部が船体状態指標を規定範囲内に収めるように、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を調整する船舶の機器における操作項目および、その操作量を決定するための決定ロジックと、が少なくとも記録されるデータレコーダと、データレコーダに記録された船体状態指標および逸脱量の現況と過去との関係に基づいて、船舶の過去の航行における決定ロジックを修正するように構成された制御最適化部と、を更に備えているので、航行制御部における逸脱量に対する操作量の決定ロジックを常に、最新の状態に更新することができる。
しかも、現況の逸脱量に基づいて、過去の船体状態指標に基づく決定ロジックを修正（補正）できるので、次回以降の航行時において、提供する情報をブラッシュアップでき、同様な海象・気象の際、当該ブラッシュアップされた決定ロジックに基づいて船舶の航行状態を最適化でき、運航の安全性を格段に向上できる。
【００１２】
さらに、本発明の一実施形態では、
前記データレコーダには、前記船舶の現況の航行における海象データも記録されており、
前記制御最適化部は、前記決定ロジックを修正する際、前記データレコーダに記録された前記海象データも考慮するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
このように、データレコーダには、船舶の現況の航行における海象データも記録されており、制御最適化部は、決定ロジックを修正する際、データレコーダに記録された海象データも考慮するように構成されているので、決定ロジックの修正（補正）における精度を向上できる。よって、航行制御部によって制御する操作項目および、その操作量をより最適なものに決定することができる。
【００１４】
また、本発明の幾つかの実施形態では、
前記船体状態指標の前記規定範囲が、第１規定範囲と、該第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲と、を含んだ範囲で設定されており、
前記航行制御部は、
前記船体状態判定部によって前記船体状態指標が前記第１規定範囲を逸脱したと判定されたとき、前記船舶の機器のうち、主機出力を増減操作する主機操作部を操作して、少なくとも、前記船舶の速度が低下するように前記船舶の主機出力を低減させる船速低下制御を実行し、
前記船体状態判定部によって前記船体状態指標が前記第１規定範囲に収まっているものの前記第２規定範囲を逸脱したと判定されたとき、前記船速低下制御は行わず、前記船舶の機器のうち、前記船舶の姿勢又は方位を調節する船体姿勢方位調整機器を制御して、前記船舶の姿勢又は方位の少なくとも一方が変化するように前記船体姿勢方位調整機器を制御する姿勢方位制御を実行する
ように構成されたことを特徴とする。
【００１５】
このように、航行制御部は、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の検出結果に基づく船体状態指標が、第１規定範囲を逸脱した場合、少なくとも、船舶の速度を低下させることで船体の振動を低減させ、第１規定範囲に収まっているものの該第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲を逸脱した場合、船体の速度は低下させず、船舶の姿勢又は方位の少なくとも一方を変化させるので、船体状態に応じた的確な制御によって、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減できる。
換言すれば、船体の速度を低下させる必要がない場合においては、速度低下を伴わずに船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減できるので、これら船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の低減のために、速度低下に伴った航行時間の延長による燃料消費の増加や、到着時間の遅延など運航面での不具合を招くことを回避できる。
また、荒天時における航行においては、船体の速度を低下させることで、適切な速度での航行が可能となり、船舶における運航の安全性を向上できる。
【００１６】
また、本発明の少なくとも一実施形態は、船舶の航行を適正化するための船舶の航行方法であって、
前記船舶の船体に設けられた船体状態検出センサにより、前記船体の振動若しくは歪み又は前記船体内の騒音を検出する船体状態検出ステップと、
前記船体状態検出センサの検出結果に基づく船体状態指標が規定範囲を逸脱したか否かを判定する船体状態判定ステップと、
前記船体状態判定ステップによる判定結果に基づいて、前記船体の振動若しくは歪み又は前記船体内の騒音が低減されるよう、前記船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む前記船舶の航行状態を調整可能に構成された前記船舶の機器を操作する機器操作ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
かかる船舶の航行方法システムでは、船体状態検出ステップにおいて、船体状態検出センサにより、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を検出し、船体状態判定ステップにおいて、船体状態検出センサの検出結果に基づく船体状態指標が規定範囲を逸脱したか否かを判定する。そして、機器操作ステップにおいて、船体状態判定ステップによる判定結果に基づき、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が低減されるように、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を変化させるよう船舶の機器を操作するようにした。これにより、船体に対し各種不具合を招く原因となる船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減することで、船体内の快適性を向上できると共に、船舶における運航の安全性を確保できる。
【００１８】
また、本発明の幾つかの実施形態では、
前記船舶の現況の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量と、
前記船舶の過去の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量と、
前記船舶の過去の航行における前記船体状態指標および当該船体状態指標が前記規定範囲を逸脱した逸脱量に基づいて設定され、前記航行制御部が前記船体状態指標を前記規定範囲内に収めるように、前記船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む前記船舶の航行状態を調整する前記船舶の機器における操作項目および、その操作量を決定するための決定の仕方と、
が少なくとも記録される記録ステップと、
前記記録された前記船体状態指標および前記逸脱量の現況と過去との関係に基づいて、前記船舶の過去の航行における前記決定の仕方を修正する操作最適化ステップと、
を更に備え、
前記機器操作ステップでは、
前記操作最適化ステップにて修正された前記決定の仕方に基づいて、前記操作項目および、その操作量を決定することを特徴とする。
【００１９】
このように、船舶の現況の航行における船体状態指標および逸脱量と、船舶の過去の航行における船体状態指標および逸脱量と、船舶の過去の航行における船体状態指標および逸脱量に基づいて設定され、航行制御部が船体状態指標を規定範囲内に収めるように、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を調整する船舶の機器における操作項目および、その操作量を決定するための決定の仕方と、が少なくとも記録される記録ステップと、記録ステップにて記録された船体状態指標および逸脱量の現況と過去との関係に基づいて、船舶の過去の航行における決定の仕方を修正する操作最適化ステップと、を更に備え、機器操作ステップでは、操作最適化ステップにて修正された決定の仕方に基づいて、操作項目および、その操作量を決定するので、機器操作ステップにおける逸脱量に対する操作量の決定の仕方を常に、最新の状態に更新することができる。
しかも、現況の逸脱量に基づいて、過去の船体状態指標に基づく決定の仕方を修正（補正）できるので、次回以降の航行時において、提供する情報をブラッシュアップでき、同様な海象・気象の際、当該ブラッシュアップされた決定の仕方に基づいて船舶の航行状態を最適化でき、運航の安全性を格段に向上できる。
【００２０】
さらに、本発明の一実施形態では、
前記記録ステップでは、前記船舶の現況の航行における海象データも記録され、
前記操作最適化ステップでは、前記決定の仕方を修正する際、前記記録ステップにて記録された前記海象データも考慮することを特徴とする。
【００２１】
このように、記録ステップでは、船舶の現況の航行における海象データも記録され、操作最適化ステップでは、決定の仕方を修正する際、記録ステップにて記録された海象データも考慮するので、決定の仕方の修正（補正）における精度を向上できる。よって、機器操作ステップにて制御する操作項目および、その操作量をより最適なものに決定することができる。
【００２２】
さらに、本発明の幾つかの実施形態では、
前記船体状態指標の前記規定範囲が、第１規定範囲と、該第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲と、を含んだ範囲で設定されており、
前記機器操作ステップでは、
前記船体状態判定ステップにて前記船体状態指標が前記第１規定範囲を逸脱したと判定されたとき、前記船舶の機器のうち、主機出力を増減操作する主機操作部を操作して、少なくとも、前記船舶の速度が低下するように前記船舶の主機出力を低減し、
前記船体状態判定ステップにて前記船体状態指標が前記第１規定範囲に収まっているものの前記第２規定範囲を逸脱したと判定されたとき、前記船舶の主機出力を低減せず、前記船舶の機器のうち、船体姿勢方位調整機器を操作して、前記船舶の姿勢又は方位の少なくとも一方が変化するように当該船舶の姿勢又は方位を調整する
ことを特徴とする。
【００２３】
このように、機器操作ステップでは、船体状態判定ステップにて船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の検出結果に基づく船体状態指標が、第１規定範囲を逸脱したと判定されたとき、少なくとも、船舶の速度を低下させることで船体の振動を低減させる。また、第１規定範囲に収まっているものの該第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲を逸脱したと判定されたとき、船体の速度は低下させず、船舶の姿勢又は方位の少なくとも一方を変化させるように当該船舶の姿勢又は方位を調整するので、船体状態に応じた的確な制御によって、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減できる。
換言すれば、船体の速度を低下させる必要がない場合においては、速度低下を伴わずに船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減できるので、これら船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の低減のために、速度低下に伴った航行時間の延長による燃料消費の増加や、到着時間の遅延など運航面での不具合を招くことを回避できる。
また、荒天時における航行においては、船体の速度を低下させることで、適切な速度での航行が可能となり、船舶における運航の安全性を向上できる。
換言すれば、船体の速度を低下させる必要がない場合においては、速度低下を伴わずに船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減できるので、これら船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の低減のために、速度低下に伴った航行時間の延長による燃料消費の増加や、到着時間の遅延など運航面での不具合を招くことを回避できる。
また、荒天時における航行においては、船体の速度を低下させることで、適切な速度での航行が可能となり、船舶における運航の安全性を向上できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、船体に対し各種不具合を招く原因となる船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減することで、船体内の快適性を向上できると共に、船舶における運航の安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る船舶の航行制御システムにおける構成を概略的に示したブロック図である。
【図２】図１の航行制御システムにおける航行制御処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る船舶の航行制御システムにおける航行制御処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る船舶の航行制御システムの幾つかの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２７】
（第１実施形態）
図１に示すように、船舶の航行制御システム１は、船舶の航行を適正化するために船舶の航行を制御するものである。
船舶の航行制御システム１は、不図示の船舶の船体に設けられ、当該船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を検出するための船体状態検出センサ２と、この船体状態検出センサ２の検出結果に基づく船体状態指標が予め設定された規定範囲を逸脱したか否かを判定するように構成された船体状態判定部３と、を備えている。
【００２８】
また、船舶の航行制御システム１は、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を調整可能に構成された船舶の機器（後述する主機操作部４１，船体姿勢方位調整機器４２など）と、船体状態判定部３による判定結果に基づいて、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が低減されるよう、船舶の機器（主機操作部４１，船体姿勢方位調整機器４２など）を制御する航行制御部４と、を備えている。
【００２９】
ここで、船舶の機器のうち、主機操作部４１は、船舶の速度を変化させるために、船体の前後方向の推進力を得る不図示の前後進プロペラを駆動する主機の出力（以下、これを単に主機出力と称す）を増減操作するもので操作パネル等によって構成されている。
また、船体姿勢方位調整機器４２は、船舶の姿勢又は方位を調節するもので、船体の前後方向に直交する左右方向（横方向）の推進力を得る不図示のバウスラスタや舵などによって構成されている。
【００３０】
さらに、航行制御部４は、船体状態判定部３による判定結果に基づいて、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が、予め設定された船体状態指標の規定範囲に収まるように、船舶の機器を操作（制御）するように構成されている。
また、航行制御部４は、船体状態判定部３の判定結果に基づいて、船体状態指標の規定範囲からの逸脱量に基づいて制御する操作項目と、その操作量を決定するように構成されている。すなわち、航行制御部４は、上記判定結果に基づいて、船舶の機器のうち、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が低減されるように調整するために選択する主機操作部４１や、船体姿勢方位調整機器４２などの機器と、その機器を操作する操作量を決定するように構成されている。このとき、決定した操作項目と操作量は、データバス８を介して接続される後述のデータレコーダ１０に記録されるようになっている。
【００３１】
そして、この航行制御システム１では、船舶の船体に設けられた船体状態検出センサ２によって、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を検出する。また、この船体状態検出センサ２による検出結果に基づいて、船体状態指標が規定範囲を逸脱したか否かを船体状態判定部３によって判定する。そして、船体状態判定部３の判定結果に基づいて、航行制御部４が船舶の機器である主機操作部４１や、船体姿勢方位調整機器４２を制御する。
このとき、主機操作部４１や船体姿勢方位調整機器４２は、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が低減されるように調整するようになっている。これにより、船体に対し各種不具合を招く原因となる船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減することが可能となるため、船体内の快適性を向上し得ると共に、船舶における運航の安全性を確保可能としている。
【００３２】
なお、かかる航行制御システム１は、上述した構成に加えて、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５や、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）６、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）７およびこれらが接続されるデータバス８を備えているのは言うまでもない。
【００３３】
また、この航行制御システム１は、操舵室等に設置されるモニタ９を備えており、船体状態検出センサ２による検出結果を、当該モニタ９の図示省略する表示画面上に表示することが可能となっている。なお、このモニタ９の表示画面には、船体状態検出センサ２の検出結果に基づく船体状態指標や、船体の位置、当該位置における気象・海象情報、航路など、当該船舶の航行に関する各種情報を表示することも可能となっている。
また、航行制御システム１は、船体状態指標が規定範囲を逸脱した場合、モニタ９の表示画面に対する警告表示や、不図示のスピーカからの警告アラームによって、注意喚起を促すように警告することも可能となっている。
【００３４】
データレコーダ１０は、データバス８を介して接続されており、当該データバス８を介して伝送された各種情報を記録すると共に、航行制御部４やＣＰＵ５による制御（要求）により、記録した各種情報を適宜、送出し得るように構成されている。かかる各種情報としては、具体的に、航行制御部４によって決定された操作項目およびその操作量や、船舶の航行中における過去の船体状態指標、海象情報、気象情報などが挙げられる。
【００３５】
これに加えて、航行制御システム１は、データレコーダ１０に記録された船舶の航行中における過去の船体状態指標と、現況の船体状態指標および操作量と、の関係に基づいて、航行制御部４における逸脱量に対する操作量の決定ロジックを修正（補正）するように構成された制御最適化部１１を更に備えている。
【００３６】
ここで、船体状態指標の規定範囲とは、船体の構造から算出され、安全上、これ以上の規定を満たさなければならないという値で設定されるもので、この規定範囲を逸脱した船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が生じると、船体が著しくダメージを受ける可能性がある。従って、この船舶の航行制御システム１では、船体の安全面を優先するが故に損なわれてしまいがちな運航における燃費等のコストや、到着時間への影響を最小限に抑えつつ、船体状態指標が上記規定範囲に収まるように、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を調整する操作項目と、その操作量を選択・実行するようになっている。このとき、操作項目とその操作量は、地上の基地局からのデータベースと、船体の情報（駆動系・船体などの経年劣化度合い）、衛星からの海象・気象情報、航行中の船舶において検出された実際の船体状態指標における規定範囲からの逸脱量等に基づき、複数パターンが選出される（例えば、６パターンから３パターンが選出される）。そして、当該選出された複数パターンのうち、船舶の航行状態の評価関数（船舶の速度、姿勢および方位の全て）がミニマムな選択肢が最終的に決定されるようになっている。
【００３７】
次に、このような船舶の航行制御システム１における船舶の航行方法である航行制御処理手順Ｒ１について、図２を用いて説明する。
すなわち、船舶の航行制御システム１は、ＣＰＵ５によって航行制御処理手順Ｒ１が実行されると、船体状態検出ステップＳ１において、船舶の船体に設けられた船体状態検出センサ２により、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を検出する。
【００３８】
次に、船体状態判定ステップＳ２に移行し、船体状態判定部３によって、船体状態検出センサ２により検出された船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の検出結果に基づく船体状態指標が、予め設定された規定範囲を逸脱したか否かを判定する。
【００３９】
このとき、船体状態検出センサ２の検出結果に基づく船体状態指標が規定範囲を逸脱していないと判定されると（Ｓ２：ＹＥＳ）、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音に関する評価関数が最小となるような全ての項目の調整を行う（Ｓ３）。つまり、船体状態判定部３による判定結果が規定範囲内である場合、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音に関する安全面を優先するが故に損なわれてしまいがちな燃費等のコストや、到着時間への影響を最小限に抑えつつ、船体状態指標が当該規定範囲に収まるように、船舶の航行状態の評価関数（船舶の速度、姿勢および方位の全て）がミニマムになるように、主機操作部４１や、船体姿勢方位調整機器４２を操作して、これら船舶の速度、姿勢および方位を調整する。この後、再び船体状態判定ステップＳ２に移行して、船体状態判定部３による判定結果が規定範囲内であるか否かを判定する。
【００４０】
一方、船体状態判定ステップＳ２において、船体状態検出センサ２の検出結果に基づく船体状態指標が規定範囲を逸脱したと判定されると（Ｓ２：ＮＯ）、次のステップＳ４へ移行し、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が規定範囲内に収まるようにするために必要な操作項目（船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を調整する操作）と、その操作量を規定範囲からの逸脱量に基づいて決定する。すなわち、船体状態判定ステップＳ２において、規定範囲を超えてしまう場合は、上記安全面を考慮して規定範囲に収まるような操作量で、且つ、評価関数に与える影響の最も少ない操作項目を選出する。
このとき、航行制御部４は、図示省略する地上のデータベースや衛星から取得した過去の船体状態指標や、海象情報、気象情報などの各種情報に基づき、現況においてベストな操作項目およびその操作量を選出する。
【００４１】
そして、かかる操作項目と、その操作量が決定すると機器操作ステップＳ５へ移行し、当該決定した操作項目と操作量に基づき、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を調整するための主機操作部４１や、船体姿勢方位調整機器４２を操作（制御）して、実際の操作量および、当該操作量と船体状態指標（船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音）との関係をデータレコーダ１０へ記録して今後に活用する（操作最適化ステップＳ６）。すなわち、操作最適化ステップＳ６では、機器操作ステップＳ５において、操作された主機操作部４１による操作船速低下操作、または船体姿勢方位調整機器４２による姿勢方位操作の各々の操作項目と、その操作量を記録し、この航行制御処理手順Ｒ１を終了する。
このように、船体状態指標の規定範囲からの逸脱量に基づいて機器の操作量を決定し、当該操作量と、船舶の航行中における過去の船体状態指標と、の関係に基づいて、機器操作ステップＳ５における逸脱量に対する操作量の決定ロジックを修正する操作最適化ステップをさらに備えることで、機器操作ステップＳ５における逸脱量に対する操作量の決定ロジックを常に、最新の状態に更新することが可能となる。
【００４２】
以上、説明したように、第１実施形態の船舶の航行制御システム１によれば、船舶の船体に設けられた船体状態検出センサ２によって、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を検出する。また、船体状態検出センサ２によって検出された船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の検出結果に基づく船体状態指標が、規定範囲を逸脱したか否かを船体状態判定部３によって判定する。そして、この判定結果に基づき、航行制御部４によって、船舶の速度、姿勢又は方位の少なくとも一つを含む船舶の航行状態を調整可能に構成された船舶の機器（主機操作部４１や、船体姿勢方位調整機器４２）を制御することで、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が低減されるようにした。これにより、船体に対し各種不具合を招く原因となる船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減することで、船体内の快適性を向上できると共に、船舶における運航の安全性を確保できる。
【００４３】
また、航行制御部４は、船体状態指標の規定範囲からの逸脱量に基づいて、航行制御部４による機器の操作量を決定し、当該操作量と、船舶の航行中における過去の船体状態指標と、の関係を記録するデータレコーダ１０と、当該データレコーダ１０に記録された船体状態指標と操作量との関係に基づいて、航行制御部４における逸脱量に対する操作量の決定ロジックを修正するように構成された制御最適化部１１と、をさらに備えているので、航行制御部４における逸脱量に対する操作量の決定ロジックを常に、最新の状態に更新することができる。
しかも、現況の逸脱量に基づいて、過去の船体状態指標を修正（補正）できるので、次回以降の航行時において、提供する情報をブラッシュアップでき、同様な海象・気象の際、当該ブラッシュアップされた船体状態指標に基づいて船舶の航行状態を最適化でき、運航の安全性を格段に向上できる。
【００４４】
（第２実施形態）
なお、本発明の船舶の航行制御システム１における船舶の航行方法（すなわち、航行制御処理手順Ｒ１）は上述の第１実施形態に限られることはない。例えば、図２との対応部分に同一符号を付した図３に示す第２実施形態のように、船体状態指標の規定範囲が段階的に設定されていても良い。
【００４５】
すなわち、船舶の航行制御システム１は、ＣＰＵ５によって航行制御処理手順Ｒ１が実行されると、船体状態検出ステップＳ１において、船体状態検出センサ２によって船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を検出する。
【００４６】
次に、船体状態判定ステップに移行し、船体状態判定部３によって、船体状態検出センサ２により検出された船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の検出結果に基づく船体状態指標が、予め設定された規定範囲のうち、第１規定範囲を逸脱したか否かを判定する（Ｓ２１）。
【００４７】
このとき、船体状態指標が第１規定範囲を逸脱していない（すなわち、船体状態指標が第１規定範囲に収まっている）と判定されると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、船体状態判定部３による船速低下操作は行わず、次のステップＳ２２へ移行し、船体状態指標が第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲内であるか否かを判断する。
【００４８】
ここで、船体状態指標が第２規定範囲内を逸脱していない（すなわち、船体状態指標が第２規定範囲に収まっている）と判定されると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、船体姿勢方位調整機器４２による姿勢方位操作は行わず、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音に関する評価関数が最小となるような全ての項目の調整を行う（Ｓ３）。つまり、船体状態判定部３による判定結果が規定範囲内である場合、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音に関する安全面を優先するが故に損なわれてしまいがちな燃費等のコストや、到着時間への影響を最小限に抑えつつ、船体状態指標が当該規定範囲に収まるように、船舶の航行状態の評価関数（船舶の速度、姿勢および方位の全て）がミニマムになるように、主機操作部４１や、船体姿勢方位調整機器４２を操作して、これら船舶の速度、姿勢および方位を調整する。この後、再び船体状態判定ステップ（Ｓ２１）に移行して、船体状態判定部３による判定結果が規定範囲のうちの第１規定範囲内であるか否かを判定する。
【００４９】
一方、船体状態判定部３により船体状態指標が第１規定範囲を逸脱した（すなわち、船体状態指標が第１規定範囲を逸脱したリスクの高い検出結果である）と判定されると（Ｓ２１：ＮＯ）、少なくとも船舶の速度が低下するように主機操作部４１を操作することと、その操作量を決定する（Ｓ４１）。すなわち、航行制御部４は、船体状態判定ステップにて船体状態指標が第１規定範囲を逸脱したと判定されたとき、少なくとも、船舶の速度が低下するように船舶の主機出力を低減する。
また、船体状態判定部３により船体状態指標が第２規定範囲内を逸脱したと判定されると（Ｓ２２：ＮＯ）、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音が低減されるように、船舶の姿勢又は方位の少なくとも一方を変化させるため船体姿勢方位調整機器４２を制御する姿勢方位操作と、その操作量を決定する（Ｓ４２）。
【００５０】
そして、このようにして決定された操作項目（すなわち、主機操作部４１や、船体姿勢方位調整機器４２）を、同じく決定された操作量に基づき操作し、船舶の主機出力を低減する船速低下操作、または姿勢方位操作を実行する（機器操作ステップＳ５）。
【００５１】
このとき、実行した操作項目と、その操作量および、実際の操作量と船体状態指標（船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音）との関係をデータレコーダ１０へ記録して今後に活用する（操作最適化ステップＳ６）。すなわち、操作最適化ステップＳ６では、機器操作ステップＳ５において、操作された主機操作部４１による操作船速低下操作、または船体姿勢方位調整機器４２による姿勢方位操作の各々の操作項目と、その操作量を記録し、この航行制御処理手順Ｒ１を終了する。
このように、船体状態指標の規定範囲からの逸脱量に基づいて機器の操作量を決定し、当該操作量と、船舶の航行中における過去の船体状態指標と、の関係に基づいて、機器操作ステップＳ５における逸脱量に対する操作量の決定ロジックを修正する操作最適化ステップをさらに備えることで、機器操作ステップＳ５における逸脱量に対する操作量の決定ロジックを常に、最新の状態に更新することが可能となる。
【００５２】
以上、説明したように、第２実施形態の船舶の航行制御システム１によれば、船体状態指標の前記規定範囲が、第１規定範囲と、該第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲と、を含んだ範囲で設定されている。
そして、航行制御部４は、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の検出結果に基づく船体状態指標が、第１規定範囲を逸脱した場合、少なくとも、船舶の速度を低下させることで船体の振動を低減させ、第１規定範囲に収まっているものの該第１規定範囲よりも狭い第２規定範囲を逸脱した場合、船体の速度は低下させず、船舶の姿勢又は方位の少なくとも一方を変化させるので、船体状態に応じた的確な制御によって、船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減できる。
換言すれば、船体の速度を低下させる必要がない場合においては、速度低下を伴わずに船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音を低減できるので、これら船体の振動若しくは歪み又は船体内の騒音の低減のために、速度低下に伴った航行時間の延長による燃料消費の増加や、到着時間の遅延など運航面での不具合を招くことを回避できる。
また、荒天時における航行においては、船体の速度を低下させることで、適切な速度での航行が可能となり、船舶における運航の安全性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、船体に対し各種不具合を招く原因となる振動を低減できるため、船体の騒音や歪みを低減し、船体内の快適性を向上すると共に、船舶における運航の安全性を確保できるので、例えば船舶の航行を適正化するための船舶の航行制御システムおよび船舶の航行方法に好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１  航行制御システム
２  船体状態検出センサ
３  船体状態判定部
４  航行制御部
４１  主機操作部
４２  船体姿勢方位調整機器
９  モニタ
１０  データレコーダ
１１  制御最適化部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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