(57)【要約】【課題】海上における視程を広域で把握可能にする。【解決手段】海上を航行する船舶２と、船舶２の航行を管制するための管制設備３とが、通信自在に接続され、船舶２は、視程を計測する視程計測部２１と、自船位置を測位する測位部２２と、を備え、航行に伴って順次、視程計測部２１で計測された視程と測位部２２で測位された自船位置とを、管制設備３に送信する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海上を航行する船舶と、船舶の航行を管制するための管制設備とが、通信自在に接続され、
前記船舶は、視程を計測する視程計測手段と、自船位置を測位する測位手段と、を備え、航行に伴って順次、前記視程計測手段で計測された視程と前記測位手段で測位された自船位置とを、前記管制設備に送信する、
ことを特徴とする海上視程監視システム。
【請求項２】
前記管制設備は、前記船舶から受信した視程と自船位置とに基づいて、各位置における視程を示す視程情報を作成し、該視程情報を前記船舶に配信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の海上視程監視システム。
【請求項３】
前記船舶は、レーダによって対象物を探査するレーダ探査手段を備え、前記レーダ探査手段によって対象物を探査し、前記自船位置から対象物までの距離が所定距離以内であって、かつ、該自船位置における視程が前記所定距離以下の場合に、警報音を発する、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の海上視程監視システム。
【請求項４】
前記船舶同士が通信自在に接続され、
前記船舶は、前記視程計測手段で計測された視程と前記測位手段で測位された自船位置とを、他の船舶に送信する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の海上視程監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海上における視程を計測、監視する海上視程監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、高速道路の要所には、視程計が設置され、肉眼で見通せる距離（視程）が計測されている。また、このような視程計のなかには、光学系の汚れや計測環境さらには経年変化に影響されることなく、高精度で安定した計測が可能という、光学式の視程計が知られている（例えば、特許文献１）。この視程計は、発光器からビーム光を照射し、このビーム光の照射領域内に発光器の光軸に対して傾斜する方向に受光器を配置する。そして、受光器に隣接して設けた２つの受光部で、異なる方向から集光レンズへ入射したビーム光を個別に受光し、その受光レベルに基づき視程を算出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１６６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、海上においては、所定の位置に視程計を固定設置し、霧やもやなどが発生して視程が所定距離以下になった場合に、港湾管制官が航行制限を発動したりしている。しかしながら、所定の位置での視程しか取得できず、例えば、港湾全域での視程を知得することができないため、航行制限の発動などを適正に行うことが困難である。換言すると、広域での最新の視程を常時取得できるようなシステム・装置が求められている。
【０００５】
また、海上での視程を計測する手法として、レーダから海霧の発生量を観測し、得られる粒子分布から視程を算出する研究も行われている。しかしながら、レーダの場合、アンテナビームを水平に向けて海面反射を避けるようにする必要があり、このため、降水粒子が存在するような環境下・条件下では、霧の観測つまり視程の計測が困難となる。
【０００６】
そこで本発明は、海上における視程を広域で把握することが可能な海上視程監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、海上を航行する船舶と、船舶の航行を管制するための管制設備とが、通信自在に接続され、前記船舶は、視程を計測する視程計測手段と、自船位置を測位する測位手段と、を備え、航行に伴って順次、前記視程計測手段で計測された視程と前記測位手段で測位された自船位置とを、前記管制設備に送信する、ことを特徴とする海上視程監視システムである。
【０００８】
この発明によれば、船舶の航行に伴って順次、視程計測手段で視程が計測されるとともに、測位手段で自船位置が測位され、視程と自船位置とが管制設備に送信される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の海上視程監視システムにおいて、前記管制設備は、前記船舶から受信した視程と自船位置とに基づいて、各位置における視程を示す視程情報を作成し、該視程情報を前記船舶に配信する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の海上視程監視システムにおいて、前記船舶は、レーダによって対象物を探査するレーダ探査手段を備え、前記レーダ探査手段によって対象物を探査し、前記自船位置から対象物までの距離が所定距離以内であって、かつ、該自船位置における視程が前記所定距離以下の場合に、警報音を発する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の海上視程監視システムにおいて、前記船舶同士が通信自在に接続され、前記船舶は、前記視程計測手段で計測された視程と前記測位手段で測位された自船位置とを、他の船舶に送信する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、船舶の航行に伴って、各位置（各自船位置）における視程が管制設備に送信されるため、管制設備等において、多数の地点での視程を取得して、海上における視程を広域で把握することが可能となる。しかも、船舶から順次、視程と自船位置とが送信されるため、最新の視程を把握することが可能となる。この結果、例えば、港湾全域における最新の視程を知得することが可能となり、港湾管制官が航行制限の発動などを適正に行うことが可能となる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、各位置における視程を示す視程情報が船舶に配信されるため、船舶において各位置における視程を把握することができ、より安全かつ適正な航行が可能となる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、船舶と対象物とが所定距離以内まで近づいて、かつ、船舶位置における視程が所定距離以下の場合、つまり、所定距離まで接近しても肉眼で確認できない場合に、警報音が発せられる。このため、視界が悪い状況でも、船舶と対象物との接触を防止することが可能となる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、船舶間で視程と自船位置を含む情報が送受信されるため、各船舶において海上における視程を広域で把握することが可能となる。また、船舶間で情報を中継して管制設備と通信することで、通信可能な範囲を広げることができる。さらに、軍事用や漁業用の船団間で通信して情報を共有することで、小規模な限定したネットワークでの運用などが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態に係る海上視程監視システムを示す概略構成図である。
【図２】図１の海上視程監視システムにおける船舶の概略構成ブロックである。
【図３】図２の船舶のモニタでの視程の表示状態を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態における船舶同士の距離と視程との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図４は、この発明の実施の形態を示し、図１は、この実施の形態に係る海上視程監視システム１を示す概略構成図である。この海上視程監視システム１は、海上における視程を計測、監視するシステムであり、海上を航行する船舶２と、船舶２の航行を管制するための管制設備（ＶＴＭＳコントロールセンタ）３とが、通信自在に接続され、さらに、船舶２同士が通信自在に接続されている。
【００１９】
ここで、この実施の形態では、港湾Ｗ内の海上での視程を計測、監視する場合について、主として説明し、複数の船舶２が湾岸Ｗ内を航行するものとする。
【００２０】
湾岸Ｗ内の海上には、複数の浮標（ブイ）１０１が配設され、浮標１０１の一部および湾岸の所定地には、固定視程計１０２が設置されている。この固定視程計１０２は、後述する船舶２の視程計測部２１と同等の構成であり、定期的に視程を計測し、計測結果（視程値）と位置（あるいは識別情報）とを湾岸の所定地に設置されたＶＴＳ（Ｖｅｓｓｅｌ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ）局１０３のうちの、最も近いＶＴＳ局１０３に送信する。さらに、各ＶＴＳ局１０３は、受信した視程値と固定視程計１０２の位置とを、管制設備３のＶＴＭＳ（Ｖｅｓｓｅｌ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）局３１に送信するようになっている。
【００２１】
船舶２は、図２に示すように、主として、視程計測部（視程計測手段）２１と、測位部（測位手段）２２と、レーダ探査部（レーダ探査手段）２３と、モニタ部２４と、警笛部２５と、これらを制御などする中央処理部２６と、を備えている。ここで、視程計測部２１と測位部２２は、すべての船舶２に備えていなくてもよく、一部の船舶２のみに備えていてもよい。つまり、航行中の少なくとも一船の船舶２が備えていればよい。また、視程計測部２１と測位部２２を備える船舶２は、視程計測用の船舶であってもよいし、一般の商船であってもよい。
【００２２】
視程計測部２１は、現在地における視程を計測する視程計であり、透過率方式や前方散乱方式、後方散乱方式などのどのような方式の視程計であってもよいが、この実施の形態では、前方散乱方式の視程計で構成されている。
【００２３】
測位部２２は、自船位置つまり現在地を測位するものであり、この実施の形態では、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）で構成され、ＧＰＳ衛星からの受信信号に基づいて現在地の緯度、経度を演算する。
【００２４】
レーダ探査部２３は、レーダによって対象物（物標）を探査する装置である。具体的には、アンテナからパルス状の電波を発信して、周囲に存在する他の船舶２等の対象物からの反射波をアンテナで受信することで、対象物を探査するとともに対象物までの距離を演算するものである。
【００２５】
モニタ部２４は、レーダ探査部２３による探査結果や後述する視程情報などを表示するディスプレイであり、警笛部２５は、船舶２の外側に向って警報音を発する装置である。
【００２６】
そして、視程計測部２１と測位部２２とを備えた船舶２は、船舶２の航行に伴って順次、視程計測部２１で計測された視程と測位部２２で測位された自船位置とを、管制設備３に送信する。すなわち、定期的に視程と自船位置とを計測、測位し、最も近いＶＴＳ局１０３に送信する。これを受けてＶＴＳ局１０３から管制設備３のＶＴＭＳ局３１に、視程と自船位置とが送信される。
【００２７】
また、各船舶２は、後述する管制設備３から配信された視程情報をメモリに記憶し、モニタ部２４上で指定された地点・位置における視程をモニタ部２４に表示する機能を備えている。すなわち、視程情報には、海上の各位置における視程が含まれ、これを管制設備３から受信する度にメモリに記憶、更新する。そして、モニタ部２４に表示された地図（レーダ画像を含む）上で位置Ｐが指定されると、その位置Ｐにおける視程Ｒをメモリから読み出して、モニタ部２４に表示する。
【００２８】
例えば、図３に示すように、第１の位置Ｐ１が指定されると、この地点Ｐ１での視程Ｒ１を半径とする円を表示し、同様に、第２の位置Ｐ２が指定されると、この地点Ｐ２での視程Ｒ２を半径とする円を表示するものである。また、視程Ｒ１、Ｒ２を半径とする円を表示するとともに、視程Ｒ１、Ｒ２を数値で表示する。ここで、この実施の形態では、表示をクリアする操作が行われない限り、位置Ｐが指定された視程Ｒをすべて同一画面上に同時に表示するようになっている。これにより、どの位置Ｐの視程Ｒが長いか短いかを容易かつ適正に把握することができ、適正な航行ルートの選定などを行うことが可能となる。
【００２９】
さらに、各船舶２は、レーダ探査部２３によって対象物を探査し、自船位置から対象物までの距離が所定距離以内であって、かつ、この自船位置における視程が所定距離以下の場合に、警笛部２５から警報音を発する。すなわち、図４に示すように、船舶２と対象物（他の船舶２）とが所定距離Ｌ以内まで近づいて、かつ、船舶２からの視程Ｒが所定距離Ｌ以下の場合、つまり、所定距離Ｌまで接近しても肉眼で相手を確認できない場合に、警報音を発する。これにより、船舶２と他船２等が至近距離Ｌまで近づいているにもかかわらず、肉眼で確認できない場合でも、相手（他船２）に警報音によって接近を知らせることができるものである。
【００３０】
ここで、所定距離は、このまま航行すれば接触のおそれがある距離や、警報音を聞いて接触を回避できる距離などに基づいて設定されている。また、自船位置における視程は、視程計測部２１を備える船舶２では、視程計測部２１で計測された視程を使用してもよいし、管制設備３から配信された視程情報の視程を使用してもよい。一方、視程計測部２１を備えない船舶２では、管制設備３から配信された視程情報の視程を使用する。
【００３１】
管制設備３は、相互に通信自在なＶＴＭＳ局３１と管制サーバ３２とを備え、各固定視程計１０２から受信した視程や各船舶２から受信した視程と自船位置とに基づいて、各位置における視程を示す視程情報を作成し、この視程情報を船舶２に配信する機能を備えている。すなわち、ＶＴＭＳ局３１が、固定視程計１０２や船舶２から視程と位置とを受信する度に、海上の当該地点における視程を記憶、更新して、海上の各位置における視程を示す視程情報（分布図）を作成する。このようにして、視程情報には、常に各位置における最新の視程が示されている。
【００３２】
そして、各種情報を配信するＷｅｂサーバである管制サーバ３２によって、視程情報を各船舶２に配信する。この際、管制サーバ３２から各船舶２に視程情報を定期的に送信することで配信してもよいし、各船舶２が管制サーバ３２にアクセスして視程情報を取得することで配信してもよい。また、配信される船舶２には、視程計測部２１を備えるか否かに係わらず、管制設備３と通信自在なすべての船舶２を含む。
【００３３】
次に、このような構成の海上視程監視システム１の作用などについて説明する。
【００３４】
まず、各固定視程計１０２で定期的に視程が計測され、その計測結果が管制設備３に送信されるとともに、視程計測部２１と測位部２２とを備えた船舶２が、航行しながら定期的に計測、測位した視程と自船位置とが管制設備３に送信される。これを受けて管制設備３のＶＴＭＳ局３１によって、視程情報が作成、更新され、上記のようにして、管制サーバ３２によって視程情報が各船舶２に配信される。
【００３５】
そして、各船舶２では、配信された視程情報がメモリに記憶され、モニタ部２４に表示された地図上で位置Ｐを指定すると、図３に示すように、その位置Ｐにおける視程Ｒがモニタ部２４に表示される。また、図４に示すように、レーダ探査部２３によって対象物（他の船舶２等）が探査され、自船位置から対象物までの距離が所定距離Ｌ以内であって、かつ、この自船位置における視程Ｒが所定距離Ｌ以下の場合には、警笛部２５から警報音が発せられる。
【００３６】
以上のように、この海上視程監視システム１によれば、視程計測部２１と測位部２２とを備えた船舶２の航行に伴って、各位置における視程が管制設備３に送信されるため、管制設備３等において、多数の地点での視程を取得して、海上における視程を広域で把握することが可能となる。しかも、船舶２から順次、視程と自船位置とが送信されるため、最新の視程を把握することが可能となる。この結果、港湾全域における最新の視程を知得することが可能となり、港湾管制官が航行制限の発動などを適正に行うことが可能となる。
【００３７】
また、各位置における視程を示す視程情報が各船舶２に配信されるため、各船舶２において各位置における視程を把握することができ、より安全かつ適正な航行が可能となる。しかも、モニタ部２４に表示された地図上で位置Ｐを指定すると、その位置Ｐにおける視程Ｒがモニタ部２４に表示されるため、各位置Ｐにおける視程Ｒを容易かつ適正に把握することができる。
【００３８】
さらに、船舶２と対象物（他の船舶２）とが所定距離以内まで近づいて、かつ、船舶位置における視程が所定距離以下の場合、つまり、所定距離まで接近しても肉眼で確認できない場合に、警報音が発せられるため、視界が悪い状況でも、船舶２と対象物との接触を防止することが可能となる。
【００３９】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、船舶２に１つの視程計測部２１を備えているが、複数の視程計測部２１を備えてもよい。例えば、船舶２の船首と船尾に視程計測部２１を配設してもよい。
【００４０】
また、視程情報つまり各位置の視程に基づいて、視程が所定距離以上確保される航行ルートを選定・策定する装置やプログラムを各船舶２に備えるようにしてもよく、これにより、より安全かつ適正な航行が可能となる。この際、このようなプログラムを、風や波の状況に基づいて低燃費の航行ルートを選定・策定するプログラムに組み込んでもよい。
【００４１】
また、管制設備３がＶＴＭＳ局３１を含む場合について説明したが、管制設備が、船主や船舶管理会社、軍などが所属する船を監視するための設備や、気象会社や教育機関などが気象観測用に情報収集するための設備などであってもよい。
【００４２】
さらに、船舶２間において、計測された視程と測位された自船位置を含む情報を、周辺の船舶２に送信してもよい。これにより、船舶２間で視程と自船位置を含む情報が送受信されるため、各船舶２において海上における視程を広域で把握することが可能となる。また、船舶２間で情報を中継して管制設備３と通信することで、通信可能な範囲を広げることができる。さらに、軍事用や漁業用の船団間で通信して情報を共有することで、小規模な限定したネットワークでの運用などが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１        海上視程監視システム
２        船舶
２１      視程計測部（視程計測手段）
２２      測位部（測位手段）
２３      レーダ探査部（レーダ探査手段）
２４      モニタ部
２５      警笛部
２６      中央処理部
３        管制設備
３１      ＶＴＭＳ局
３２      管制サーバ
１０１    浮標（ブイ）
１０２    固定視程計
１０３    ＶＴＳ局
Ｗ        港湾
Ｐ        位置
Ｒ        視程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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