荒天避航支援システム
【課題】 荒天避航のための指標をより詳細に推定、表示等を行うことで、乗船員の荒天避航判断及び避航準備をより正確に行うことができるような支援を行う荒天避航支援システムを提供する。
【解決手段】 海気象データに基づいて船舶の挙動を予測演算し、荒天避航に関する指標をパラメータとして算出するパラメータ演算装置２０と、パラメータ演算装置２０が算出したパラメータに基づいた表示を行う表示装置４０とを備えるものである。
【解決手段】 海気象データに基づいて船舶の挙動を予測演算し、荒天避航に関する指標をパラメータとして算出するパラメータ演算装置２０と、パラメータ演算装置２０が算出したパラメータに基づいた表示を行う表示装置４０とを備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の航行を支援するシステムに関するものである。特に運航者の荒天避航計画、判断、荒天に対する準備等を支援するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶が航行する際には、外部の機関等から、現在、将来に関する様々な海気象に関するデータ（以下、海気象データという）が提供される（例えば特許文献１参照）。そして、海気象データに基づいて、船舶の運航等の計画、管理等を行う。また、気象条件等に基づいた最適航路の航路計画（ウェザールーティング）等も行われている。
【特許文献１】特開昭６１−２４７９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のように、様々なデータ（情報）が乗船員に提供されているが、この中には、例えば、荒天避航のための情報が含まれていなかった。
【０００４】
そこで、本発明は上記のような問題点を解決し、荒天避航のための指標をより詳細に推定、表示等を行うことで、乗船員の荒天避航判断及び避航準備をより正確に行うことができるような支援を行う荒天避航支援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】
【０００５】
本発明に係る荒天避航支援システムは、海気象の予測データに基づいて船舶の挙動を予測演算し、荒天避航に関する指標をパラメータとして算出するパラメータ演算手段と、パラメータ演算手段が算出したパラメータに基づいた表示を行う表示手段とを備えるものである。
【０００６】
また、本発明に係る荒天避航支援システムの演算手段は、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントのうち、少なくとも１の船舶の挙動を予測演算する。
【０００７】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、海気象の予測データを含む信号を受信する受信手段をさらに備える。
【０００８】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、船舶挙動を表す数値、あらかじめ定めた閾値を越える確率、閾値に対する割合、指数のうち、少なくとも１つがパラメータとして表示手段に表示される。
【０００９】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、パラメータを記録する記録手段をさらに備える。
【００１０】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、記録したパラメータを含む信号を送信する送信手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、海気象の予測データに基づいて船舶の挙動を予測演算し、荒天避航に関する指標を算出し、表示手段に表示させるようにしたので、例えば、運航者の荒天避航航路の計画立案を支援することができる。また、貨物等を備えている場合には、パラメータに基づいて、動揺等による荷崩れを起こさないように事前の貨物の固縛判断、計画等を行うことができ、より経済的で安全な航海の実現を支援することが可能となる。
【００１２】
また、本発明によれば、荒天避航支援システムの演算手段は、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントのうち、少なくとも１の船舶の挙動を予測演算するようにしたので、実際の運航者が荒天避航時に本当に求め、指標としたいパラメータに基づいて、計画、対策を行うことができる。
【００１３】
また、本発明によれば、受信手段により海気象の予測データを含む信号を受信するようにしたので、例えば陸上の外部機関等、船舶外からのデータに基づく演算を行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、船舶挙動を表す数値、あらかじめ定めた閾値を越える確率、閾値に対する割合、指数のうち、少なくとも１つがパラメータとして表示手段に表示される。
【００１５】
また、本発明によれば、記録手段をさらに備えるようにしたので、送信先において記録をすることにより、パラメータ演算手段の演算結果を、後の航海計画、航海後のメンテナンス等のデータとして役立てることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、送信手段をさらに備えるようにしたので、記録をすることにより、後の航海計画、航海後のメンテナンス等のデータとして役立てることができる。また、船舶以外の場所にデータを記憶させておくことができ、データ消失等に対する安全性を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る荒天避航支援システムの構成を表す図である。本実施の形態の荒天避航支援システムは船舶に設けられているものとする。図１において、通信装置１０は、外部機関との間でデータを含む信号の送受信を行うための装置である。本実施の形態において、通信装置１０は、通信衛星１００を介し、例えば陸上にある外部機関の装置２００から送信される、例えば現在〜１週間先の、例えば航路周辺における海気象データを含む信号を受信する。一方、海気象データに基づいてパラメータ演算装置２０が演算した船舶の挙動推定に関するデータを含む信号を送信する。
【００１８】
パラメータ演算装置２０は、通信装置１０を介して得られた海気象データに基づいて、船体の挙動（以下、船体挙動という）に関する予測推定演算を行う。さらに、予測推定演算した船体挙動に基づいて荒天避航支援パラメータの演算を行う。荒天避航支援パラメータとは、荒天による船舶航行の危険度をパラメータとして表したものである。本実施の形態では、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントの船体挙動に基づいて、荒天避航支援パラメータを算出する。これらの船体挙動は、荒天避航時に運航者が経験的に指標としているものである。例えば、これらの船体挙動は、実際に目視等することもでき、体感によりわかるものであるが、どのレベルになれば、船体損傷等を伴うか、乗員に危険であるかを判断することは困難である。そこで、荒天避航の場合に、運航者が本当に必要としている船体挙動の危険の程度をパラメータとして表す。ここで、それぞれのパラメータを算出するため、本実施の形態のパラメータ演算装置２０は、少なくとも船首海水打ち込み演算手段２０Ａ、船首スラミング演算手段２０Ｂ、プロペラレーシング演算手段２０Ｃ、加速度演算手段２０Ｄ、横揺れ演算手段２０Ｅ、曲げモーメント演算手段２０Ｆ及び表示処理手段２０Ｇで構成されているものとする。パラメータ演算装置２０の演算手段は、想定される船舶の航路上の位置、その日時における波浪、風、潮流等の予測値に基づいて船舶の速度、方位角等を予測し、波浪に基づいてストリップ法、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics：数値流体力学）等の手法に基づいてそれぞれのパラメータを算出する。
【００１９】
また、記憶装置３０は海気象データをはじめとして、パラメータ演算装置２０の各手段が演算を行うために必要となるデータを記憶する。また、パラメータ演算装置２０により算出したパラメータのデータを記憶する。また、プリンタ等、紙面にデータを記録する装置等も備えられている場合もある。
【００２０】
図２は表示装置４０に表示された荒天避航支援パラメータを表す図である。表示装置４０は、パラメータ演算装置２０から送信される表示信号に基づいて、荒天避航支援パラメータを表示する。本実施の形態では、例えば、各荒天避航支援パラメータを棒グラフ形式で表示するものとする。
【００２１】
以上のように、実施の形態１によれば、通信装置１０を介して送信される信号に含まれる海気象データに基づいて、パラメータ演算装置２０が荒天避航支援パラメータを算出し、表示装置４０に表示するようにしたので、例えば荒天時の船体挙動を事前に予測し、運航者にその情報を提示することができる。そして、表示された荒天避航支援パラメータを元にして、運航者が、荒天避航時の航路計画や、貨物の固縛計画を事前に考え、対策を行うための支援を行うことができる。そして、これらの作業を事前に実施することができるので、より経済的で安全な航海を実現することが可能となる。また、各荒天避航支援パラメータを棒グラフ形式で表示装置４０に表示するようにしたので、パラメータを簡単に把握でき、運航者の判断を支援することができる。
【００２２】
実施の形態２．
上述の実施の形態では、荒天避航支援パラメータを算出するために、推定値のあらかじめ定めた閾値の割合（百分率）としたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、各船体挙動の推定値について、あらかじめ定めた閾値を越える又は越えない確率を荒天避航支援パラメータとすることもできる。また、例えば演算により推定幅で与えられている場合に、その推定最大値を荒天避航支援パラメータとすることもできる。
【００２３】
実施の形態３．
上述の実施の形態において、パラメータ演算装置２０は、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントの船体挙動に基づいて、荒天避航支援パラメータを算出するようにしたが、これに限定されるものではなく、他の船体挙動に基づいて、荒天避航支援パラメータを算出するようにしてもよい。
【００２４】
実施の形態４．
上述の実施の形態においては、荒天避航支援パラメータを棒グラフ形式で表示装置５０に表示するようにしたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、円グラフで表示することもできるし、推定値のままで表示させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る荒天避航支援システムの構成を表す図である。
【図２】表示装置４０に表示された荒天避航支援パラメータを表す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０ 通信装置
２０ パラメータ演算装置
２０Ａ 船首海水打ち込み演算手段
２０Ｂ 船首スラミング演算手段
２０Ｃ プロペラレーシング演算手段
２０Ｄ 加速度演算手段
２０Ｆ 曲げモーメント演算手段
２０Ｇ 表示処理手段
３０ 記憶装置
４０ 表示装置
１００ 通信衛星
２００ 外部機関の装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の航行を支援するシステムに関するものである。特に運航者の荒天避航計画、判断、荒天に対する準備等を支援するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶が航行する際には、外部の機関等から、現在、将来に関する様々な海気象に関するデータ（以下、海気象データという）が提供される（例えば特許文献１参照）。そして、海気象データに基づいて、船舶の運航等の計画、管理等を行う。また、気象条件等に基づいた最適航路の航路計画（ウェザールーティング）等も行われている。
【特許文献１】特開昭６１−２４７９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のように、様々なデータ（情報）が乗船員に提供されているが、この中には、例えば、荒天避航のための情報が含まれていなかった。
【０００４】
そこで、本発明は上記のような問題点を解決し、荒天避航のための指標をより詳細に推定、表示等を行うことで、乗船員の荒天避航判断及び避航準備をより正確に行うことができるような支援を行う荒天避航支援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】
【０００５】
本発明に係る荒天避航支援システムは、海気象の予測データに基づいて船舶の挙動を予測演算し、荒天避航に関する指標をパラメータとして算出するパラメータ演算手段と、パラメータ演算手段が算出したパラメータに基づいた表示を行う表示手段とを備えるものである。
【０００６】
また、本発明に係る荒天避航支援システムの演算手段は、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントのうち、少なくとも１の船舶の挙動を予測演算する。
【０００７】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、海気象の予測データを含む信号を受信する受信手段をさらに備える。
【０００８】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、船舶挙動を表す数値、あらかじめ定めた閾値を越える確率、閾値に対する割合、指数のうち、少なくとも１つがパラメータとして表示手段に表示される。
【０００９】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、パラメータを記録する記録手段をさらに備える。
【００１０】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、記録したパラメータを含む信号を送信する送信手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、海気象の予測データに基づいて船舶の挙動を予測演算し、荒天避航に関する指標を算出し、表示手段に表示させるようにしたので、例えば、運航者の荒天避航航路の計画立案を支援することができる。また、貨物等を備えている場合には、パラメータに基づいて、動揺等による荷崩れを起こさないように事前の貨物の固縛判断、計画等を行うことができ、より経済的で安全な航海の実現を支援することが可能となる。
【００１２】
また、本発明によれば、荒天避航支援システムの演算手段は、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントのうち、少なくとも１の船舶の挙動を予測演算するようにしたので、実際の運航者が荒天避航時に本当に求め、指標としたいパラメータに基づいて、計画、対策を行うことができる。
【００１３】
また、本発明によれば、受信手段により海気象の予測データを含む信号を受信するようにしたので、例えば陸上の外部機関等、船舶外からのデータに基づく演算を行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る荒天避航支援システムは、船舶挙動を表す数値、あらかじめ定めた閾値を越える確率、閾値に対する割合、指数のうち、少なくとも１つがパラメータとして表示手段に表示される。
【００１５】
また、本発明によれば、記録手段をさらに備えるようにしたので、送信先において記録をすることにより、パラメータ演算手段の演算結果を、後の航海計画、航海後のメンテナンス等のデータとして役立てることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、送信手段をさらに備えるようにしたので、記録をすることにより、後の航海計画、航海後のメンテナンス等のデータとして役立てることができる。また、船舶以外の場所にデータを記憶させておくことができ、データ消失等に対する安全性を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る荒天避航支援システムの構成を表す図である。本実施の形態の荒天避航支援システムは船舶に設けられているものとする。図１において、通信装置１０は、外部機関との間でデータを含む信号の送受信を行うための装置である。本実施の形態において、通信装置１０は、通信衛星１００を介し、例えば陸上にある外部機関の装置２００から送信される、例えば現在〜１週間先の、例えば航路周辺における海気象データを含む信号を受信する。一方、海気象データに基づいてパラメータ演算装置２０が演算した船舶の挙動推定に関するデータを含む信号を送信する。
【００１８】
パラメータ演算装置２０は、通信装置１０を介して得られた海気象データに基づいて、船体の挙動（以下、船体挙動という）に関する予測推定演算を行う。さらに、予測推定演算した船体挙動に基づいて荒天避航支援パラメータの演算を行う。荒天避航支援パラメータとは、荒天による船舶航行の危険度をパラメータとして表したものである。本実施の形態では、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントの船体挙動に基づいて、荒天避航支援パラメータを算出する。これらの船体挙動は、荒天避航時に運航者が経験的に指標としているものである。例えば、これらの船体挙動は、実際に目視等することもでき、体感によりわかるものであるが、どのレベルになれば、船体損傷等を伴うか、乗員に危険であるかを判断することは困難である。そこで、荒天避航の場合に、運航者が本当に必要としている船体挙動の危険の程度をパラメータとして表す。ここで、それぞれのパラメータを算出するため、本実施の形態のパラメータ演算装置２０は、少なくとも船首海水打ち込み演算手段２０Ａ、船首スラミング演算手段２０Ｂ、プロペラレーシング演算手段２０Ｃ、加速度演算手段２０Ｄ、横揺れ演算手段２０Ｅ、曲げモーメント演算手段２０Ｆ及び表示処理手段２０Ｇで構成されているものとする。パラメータ演算装置２０の演算手段は、想定される船舶の航路上の位置、その日時における波浪、風、潮流等の予測値に基づいて船舶の速度、方位角等を予測し、波浪に基づいてストリップ法、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics：数値流体力学）等の手法に基づいてそれぞれのパラメータを算出する。
【００１９】
また、記憶装置３０は海気象データをはじめとして、パラメータ演算装置２０の各手段が演算を行うために必要となるデータを記憶する。また、パラメータ演算装置２０により算出したパラメータのデータを記憶する。また、プリンタ等、紙面にデータを記録する装置等も備えられている場合もある。
【００２０】
図２は表示装置４０に表示された荒天避航支援パラメータを表す図である。表示装置４０は、パラメータ演算装置２０から送信される表示信号に基づいて、荒天避航支援パラメータを表示する。本実施の形態では、例えば、各荒天避航支援パラメータを棒グラフ形式で表示するものとする。
【００２１】
以上のように、実施の形態１によれば、通信装置１０を介して送信される信号に含まれる海気象データに基づいて、パラメータ演算装置２０が荒天避航支援パラメータを算出し、表示装置４０に表示するようにしたので、例えば荒天時の船体挙動を事前に予測し、運航者にその情報を提示することができる。そして、表示された荒天避航支援パラメータを元にして、運航者が、荒天避航時の航路計画や、貨物の固縛計画を事前に考え、対策を行うための支援を行うことができる。そして、これらの作業を事前に実施することができるので、より経済的で安全な航海を実現することが可能となる。また、各荒天避航支援パラメータを棒グラフ形式で表示装置４０に表示するようにしたので、パラメータを簡単に把握でき、運航者の判断を支援することができる。
【００２２】
実施の形態２．
上述の実施の形態では、荒天避航支援パラメータを算出するために、推定値のあらかじめ定めた閾値の割合（百分率）としたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、各船体挙動の推定値について、あらかじめ定めた閾値を越える又は越えない確率を荒天避航支援パラメータとすることもできる。また、例えば演算により推定幅で与えられている場合に、その推定最大値を荒天避航支援パラメータとすることもできる。
【００２３】
実施の形態３．
上述の実施の形態において、パラメータ演算装置２０は、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントの船体挙動に基づいて、荒天避航支援パラメータを算出するようにしたが、これに限定されるものではなく、他の船体挙動に基づいて、荒天避航支援パラメータを算出するようにしてもよい。
【００２４】
実施の形態４．
上述の実施の形態においては、荒天避航支援パラメータを棒グラフ形式で表示装置５０に表示するようにしたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、円グラフで表示することもできるし、推定値のままで表示させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る荒天避航支援システムの構成を表す図である。
【図２】表示装置４０に表示された荒天避航支援パラメータを表す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０ 通信装置
２０ パラメータ演算装置
２０Ａ 船首海水打ち込み演算手段
２０Ｂ 船首スラミング演算手段
２０Ｃ プロペラレーシング演算手段
２０Ｄ 加速度演算手段
２０Ｆ 曲げモーメント演算手段
２０Ｇ 表示処理手段
３０ 記憶装置
４０ 表示装置
１００ 通信衛星
２００ 外部機関の装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海気象の予測データに基づいて船舶の挙動を予測演算し、荒天避航に関する指標となるパラメータを算出するパラメータ演算手段と、
該パラメータ演算手段が算出したパラメータに基づいた表示を行う表示手段と
を備えることを特徴とする荒天避航支援システム。
【請求項２】
前記演算手段は、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラトレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントのうち、少なくとも１の前記船舶の挙動を予測演算することを特徴とする請求項１記載の荒天避航支援システム。
【請求項３】
前記海気象の予測データを含む信号を受信する受信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の荒天避航支援システム。
【請求項４】
前記船舶挙動を表す数値、あらかじめ定めた閾値を越える確率、閾値に対する割合、指数のうち、少なくとも１つが前記パラメータとして前記表示手段に表示されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の荒天避航支援システム。
【請求項５】
前記パラメータを記録する記録手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の荒天避航支援システム。
【請求項６】
前記パラメータを含む信号を送信する送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の荒天避航支援システム。
【請求項１】
海気象の予測データに基づいて船舶の挙動を予測演算し、荒天避航に関する指標となるパラメータを算出するパラメータ演算手段と、
該パラメータ演算手段が算出したパラメータに基づいた表示を行う表示手段と
を備えることを特徴とする荒天避航支援システム。
【請求項２】
前記演算手段は、船首海水打ち込み、船首スラミング、プロペラトレーシング、加速度、横揺れ及び曲げモーメントのうち、少なくとも１の前記船舶の挙動を予測演算することを特徴とする請求項１記載の荒天避航支援システム。
【請求項３】
前記海気象の予測データを含む信号を受信する受信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の荒天避航支援システム。
【請求項４】
前記船舶挙動を表す数値、あらかじめ定めた閾値を越える確率、閾値に対する割合、指数のうち、少なくとも１つが前記パラメータとして前記表示手段に表示されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の荒天避航支援システム。
【請求項５】
前記パラメータを記録する記録手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の荒天避航支援システム。
【請求項６】
前記パラメータを含む信号を送信する送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の荒天避航支援システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−４７０３６（Ｐ２００７−４７０３６Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３２２４２（Ｐ２００５−２３２２４２）
【出願日】平成１７年８月１０日（２００５．８．１０）
【出願人】（５０２１１６９２２）ユニバーサル造船株式会社 (172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１０日（２００５．８．１０）
【出願人】（５０２１１６９２２）ユニバーサル造船株式会社 (172)
【Ｆターム（参考）】
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