JP2006163765A - 船舶運航監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＡＩＳ機器で一度に運航監視できる船舶数を大幅に増やすことができ、ＡＩＳ搭載船及びＡＩＳ非搭載船で、安価な機器でＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船を一元的に監視でき、運航安全性を高めることができ、海岸から遠隔の場所で、遠隔かつ広域の地域の船舶を、リアルタイムにモニタリングすることができる船舶運航監視システムを提供する。
【解決手段】 ＧＰＳ受信機能、インターネット接続機能、及び画像表示機能を有し、ＡＩＳ非搭載船２に搭載され、インターネットを介してＡＩＳ非搭載船２の船舶情報５を発信しＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の総合情報６を受信する複数の船舶情報通信手段１０と、インターネット接続機能を有しＡＩＳ非搭載船の船舶情報５を受信し総合情報６を発信する複数の船舶情報基地局１２と、インターネット接続機能を有しＡＩＳ搭載船１からＡＩＳ情報４を受信し総合情報６を発信する複数のＡＩＳ基地局１４とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＡＩＳ非搭載船でも、安価な機器でＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船を一元的に監視でき、かつ遠隔かつ広域の地域の船舶を、遠隔地からリアルタイムにモニタリングするための船舶運航監視システムに関する。

船舶自動識別システム（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：ＡＩＳ）とは、船舶の位置情報や針路、船速などの航海情報、船名や積荷等の固有情報をＶＨＦ帯で定期的に放送するとともに、他船から放送されたこれらの船舶情報を常時受信し表示するシステムである。以下、かかるシステムを単に「ＡＩＳ」と呼び、その通信機器を「ＡＩＳ機器」、通信情報を「ＡＩＳ情報」、通信基地局を「ＡＩＳ基地局」と呼ぶ。

かかるＡＩＳを用いた操船支援システムとして、特許文献１，２が既に開示されている。
また、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた航行支援システムとして、特許文献３，４，５，６が開示され、ジャイロを用いた自動情報提供装置として特許文献７が開示されている。

特許文献１の「操船支援システム」は、自船の操船者が他船の行動予定を把握することができるようにすることを目的とし、各船から通信手段を用いて自船の予定航路の情報を他船に通知することにより、各船にて他船の予定航路を海図画面上に表示できるようにしたものである。各船は、船同士間でＡＩＳ機器によりＡＩＳ情報を交換する。

特許文献２の「操船支援システム」は、船舶の操船作業中に、スタッフ間の情報共通化を促進することを目的とし、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。端末装置は、船同士でＡＩＳ機器を経由して操船支援情報及び操船指令情報を送信する。

特許文献３の「船舶の航行支援システム」は、複数の船舶が安全に航行できるように最適な避航行動を決定できることを目的とし、図５に示すように、地上局に設けられた海域情報処理装置５１と、航行中の船舶の各々に設けられた海域情報表示装置５２と、移動体通信衛星５３とＧＰＳ衛星５４とを含む海域情報通信ネットワークとを有し、各船舶の海域情報表示装置５２に表示された自船の周囲の他船状況及び海域情報に基づいて各船舶が航行するように構成されたものである。

特許文献４の「ＧＰＳ船舶航行システム」は、ＧＰＳ衛星を利用して複数の船舶の位置を測定し、各船舶の位置を表示させることで、高精度の海上交通監視を可能にすることを目的とし、図６に示すように、複数の船舶６１とＧＰＳ衛星６２と、制御局６３とで構成され、各船舶にはＧＰＳ衛星を利用して自船の位置を測定する手段と、測定した位置データを制御局によって制御されたタイミングで送信する手段と、他船から送信された信号を受信しかつその信号から他船の位置データを抽出する手段と、自船及び他船の位置データに基づいて自船及び他船の位置を表示する手段とを備えたものである。

特許文献５の「沿岸海域における船舶個別情報管理システムとその管理方法及び装置」は、海上を運行する多数の船舶の個別情報のデータを、音声通信に供される共通の無線チャンネルを利用して一括して収集し、センターにて管理するとともに、端末を搭載した船舶に緊急時の位置通報機能を目的とし、図７に示すように、センター装置７１は、制御部７２で個別情報の送信要求を出す第１のメッセージデータを作成し、モデム部７３でアナログ音声周波数信号に変換し、無線部で船舶側に対し無線送信する。船舶側の端末装置７４は、制御部７５が無線部、モデム部を介して第１のメッセージデータを受信すると、ＧＰＳ部７６で検出した現在位置情報を含む個別情報の送信応答を示す第２のメッセージデータを作成し、モデム部、無線部を介して無線送信する。センター装置７１は、制御部が、無線部、モデム部を介して第２のメッセージデータを受信すると、該当船舶の個別情報を表示器７７の画面上の海図の対応する位置に表示するものである。

特許文献６の「船舶の運航管理方法とシステム」は、通信衛星を使用し、船内データを陸上側の委託管理会社にて一括して収録管理して、クライアント登録した各船社がそれぞれ、インターネットを介してそのデータを用いて解析して主機関等のトラブルの予防保全を行えることを目的とし、図８に示すように、運行されている船舶の少なくとも機関部の諸元データを船舶諸情報として船内パソコン８１に自動的に取り込んで収録し、その収録データを通信衛星８６を経由して陸側に設置したシステム管理会社８７のデータサーバ８８に入力して保管し、このデータサーバ８８に陸側の認証されたクライアントパソコン８２からインターネット経由でアクセスして船舶諸情報を閲覧できるようにしたものである。

特許文献７の「自動情報提供装置」は、航路上の任意の位置で任意の情報を音声や画像で提供し、安全運行や定時運行に寄与することを目的とし、図９に示すように、目セージ等を入力する入力装置９１と、入力されたメッセージ情報を記憶するメッセージ情報記憶装置と、自船の位置を自動的に計算する自動位置計算装置９３と、計算された自船の位置が航路上のどこに位置するかを判定する自動位置判定装置９４と、判定結果に基づいてメッセージ情報を少なくとも音声又は画像のいずれかで出力するメッセージ出力装置９５とを備えたものである。

特表２００４−５３０５１８号公報、「操船支援システム」 特表２００４−５３０５１９号公報、「操船支援システム」 特開平６−３２５３００号公報、「船舶の航行支援システム」 特開平６−３４２０５７号公報、「ＧＰＳ船舶航行システム」 特開２００１−４３５００号公報、「沿岸海域における船舶個別情報管理システムとその管理方法及び装置」 特開２００２−１５７３０９号公報、「船舶の運航管理方法とシステム」 特開平１１−３０５２８号公報、「自動情報提供装置」

上述した船舶自動識別システム（ＡＩＳ）は、船舶が安全に航行するためのシステムであり、ＡＩＳ機器を使用することで、海上で船舶同士がお互いのいる場所や進む方向や速さの他、従来のマリンデータやＡＲＰＡ（衝突予防援助装置）などでは得ることができなかった船名などの他船の情報を随時把握することができる特徴を有する。
しかし、ＡＩＳ機器は非常に高価であり（例えば、一式で約２〜３百円）、そのためＡＩＳ機器の搭載が義務付けられた大型船舶（条約適用船舶）には搭載されているが、漁船をはじめとする小型船には通常搭載されていない。以下、ＡＩＳ機器を搭載した船舶を「ＡＩＳ搭載船」、搭載していない船舶を「ＡＩＳ非搭載船」と呼ぶ。

上述したＡＩＳは、ＡＩＳ搭載船同士、すなわち大型船舶同士の安全航行を目的としており、この目的達成のためにきわめて有効ではあるが、それにもかかわらず以下の問題点があった。

（１）ＡＩＳ機器で一度に運航監視できる船舶数に制限がある。
船舶の運航支援用途であれば自船周囲の数隻が把握できれば良いため、ＡＩＳでは一定時間内に補足できる船舶数に制限がある（例えば１００隻分程度）。そのため、例えば東京湾のように輻輳した海域では、運航監視を必要とする船舶が多数ある場合に、制限数を超えた船舶の監視ができない問題が発生する。

（２）ＡＩＳ搭載船であっても、ＡＩＳ機器ではＡＩＳ非搭載船の監視はできない。そのため、ＡＩＳ搭載船の表示装置（ＣＲＴ等）には、ＡＩＳ搭載船のみが表示され、ＡＩＳ非搭載船は近接していても表示されない。従って安全運行のために近くを航行するＡＩＳ非搭載船を他の手段（レーダーや目視）で監視する必要があり、大型船舶（ＡＩＳ搭載船）と一元的に監視ができない。

（３）ＡＩＳ非搭載船は、大型船舶（ＡＩＳ搭載船）と小型船舶（ＡＩＳ非搭載船）を常に目視で監視する必要があり、例えば東京湾のように輻輳した海域では、航行の安全性を確保するのが難しい。

（４）遠隔地で運航監視ができない。
ＡＩＳは１６２ＭＨｚ付近のＶＨＦを用いており、その送受信距離は１００ｋｍ前後である。そのため、例えば東京湾内の船舶を運航監視（モニタリング）する場合、海岸に隣接したＡＩＳ基地局でも湾内の一部しか監視できない。
そのため、東京湾内やその他の地域の船舶を、海岸から遠隔の場所（例えば、海上保安庁の本局）でリアルタイムにモニタリングすることはできなかった。

また、特許文献３のシステムでは、各船舶に移動体通信機器、ＧＰＳ受信器、及びＶＨＦ放送受信部を設けるため、ＡＩＳ機器と同様に高価となり、上記（１）〜（４）の問題を同様に有する。
特許文献４のシステムでは、ＧＰＳ衛星を利用して複数の船舶の位置を測定し各船舶の位置を表示させるので、搭載する機器（ＧＰＳ受信器、送信器）は安価にできるが、得られる情報が位置等に限られるため少なく、運航監視には利用できない。また、上記（１）〜（４）の問題を同様に有する。

特許文献５のシステムでは、音声通信に供される共通の無線チャンネルを利用する各船舶側の端末装置が、自船舶の船名、現在位置、速度、進行方向等をアナログ信号に変換して送信する機能を必要とし、ＡＩＳ機器と同様に高価となり、上記（１）〜（４）の問題を同様に有する。
特許文献６のシステムは、通信衛星とインターネットを利用するが、主機関等のトラブル等を対象とするため、船舶の運航監視への利用は困難である。
特許文献７の装置は、自船の安全運行や定時運行を目的としており、他船との通信手段をもたず、船舶の運航監視への利用はできない。

本発明は上述した種々の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、（１）ＡＩＳ機器で一度に運航監視できる船舶数を大幅に増やすことができ、（２）ＡＩＳ搭載船及びＡＩＳ非搭載船で、安価な機器でＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船を一元的に監視でき、運航安全性を高めることができ、（３）海岸から遠隔の場所（例えば、海上保安庁の本局）で、遠隔かつ広域の地域（例えば東京湾内、大阪湾内全体）の船舶を、リアルタイムにモニタリングすることができる船舶運航監視システムを提供することにある。

本発明によれば、ＧＰＳ受信機能、インターネット接続機能、及び画像表示機能を有し、ＡＩＳ非搭載船に搭載され、インターネットを介して、ＡＩＳ非搭載船の船舶情報を発信しＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の総合情報を受信する複数の船舶情報通信手段と、
インターネット接続機能を有し、前記ＡＩＳ非搭載船の船舶情報を受信し前記総合情報を発信する複数の船舶情報基地局と、
インターネット接続機能を有し、ＡＩＳ搭載船からＡＩＳ情報を受信し前記総合情報を発信する複数のＡＩＳ基地局と、を備えたことを特徴とする船舶運航監視システムが提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記船舶情報通信手段は、インターネットを介して受信した総合情報を画像表示する機能を有する。

前記船舶情報通信手段で使用する通信媒体は、移動体通信機能を有する携帯電話、ＰＨＳ、特小無線、または無線ＬＡＮである。

また、前記インターネットに接続され、ＡＩＳ非搭載船の船舶情報とＡＩＳ情報をリアルタイムに集約するメインサーバーを備える。

前記メインサーバーは、集約されたＡＩＳ非搭載船の船舶情報とＡＩＳ情報の重複と時刻差を検出し、時刻歴データとして一元化してデータベースに記憶する。

上述した本発明の構成によれば、複数のＡＩＳ基地局がインターネット接続機能を有し、インターネットを介して情報を交換できるので、指定した海域内の船舶の輻輳度に応じて、ＡＩＳ基地局を複数設置し、ＡＩＳ搭載船の動静に関するデータを漏れなく収集して、各基地局で収集したデータを一元化することができる。従って、例えば東京湾のように輻輳した海域において、運航監視を必要とする船舶が多数ある場合でも、各ＡＩＳ機器の制限数を超えた船舶の監視ができる。

またＡＩＳ搭載船は、船舶情報通信手段を搭載することなく、インターネットを介して、ＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の総合情報を受信できるので、表示装置に、ＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の両方を表示でき、小型船舶を大型船舶と一元的に監視ができる。

また、ＡＩＳ非搭載船であっても、船舶情報通信手段を搭載することにより、インターネットを介して、ＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の総合情報を受信できるので、表示装置に、ＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の両方を表示でき、小型船舶を大型船舶と一元的に監視ができる。

更に、船舶情報通信手段、船舶情報基地局、及ぶＡＩＳ基地局が、インターネットを介して接続され、メインサーバーを備えるので、東京湾内やその他の地域の船舶を、海岸から遠隔の場所（例えば、海上保安庁の本局）でリアルタイムにモニタリングすることができる。

従って、本発明の船舶運航監視システムは、（１）ＡＩＳ機器で一度に運航監視できる船舶数を大幅に増やすことができ、（２）ＡＩＳ搭載船及びＡＩＳ非搭載船で、安価な機器でＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船を一元的に監視でき、運航安全性を高めることができ、（３）海岸から遠隔の場所（例えば、海上保安庁の本局）で、遠隔かつ広域の地域（例えば東京湾内全体）の船舶を、リアルタイムにモニタリングすることができる、等の優れた効果を有する。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、ＡＩＳ非搭載船の問題点を模式的に示す図である。この図において、１はＡＩＳ機器を搭載したＡＩＳ搭載船、２はＡＩＳを搭載していないＡＩＳ非搭載船である。またこの図の左側は実際の船舶運行状態、右側はＡＩＳ搭載船の表示装置に表示された船舶運行状態を示している。
この図に示すように、従来はＡＩＳ搭載船１であっても、ＡＩＳ非搭載船２の監視はできない問題点があった。

図２は、本発明の船舶運航監視システムの全体構成図であり、図３はその模式図である。
これらの図に示すように、本発明の船舶運航監視システムは、船舶情報通信手段１０、船舶情報基地局１２、ＡＩＳ基地局１４をそれぞれ複数備える。

船舶情報通信手段１０は、ＧＰＳ受信機能、インターネット接続機能、及び画像表示機能を有し、複数の船舶に搭載され、インターネット７を介して、ＡＩＳ非搭載船１の船舶情報５を発信しＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の総合情報６を受信する。
船舶情報通信手段１０は、インターネット７を介してメインサーバー１６から受信した総合情報６（船舶情報とＡＩＳ情報）を画像表示する機能を有する。このため、インターネット７を介して送受信する総合情報６は、データ量を小さくするため、テキストデータであるのが好ましいが、画像を直接送受信してもよい。この船舶情報通信手段１０は、移動体通信機能を有する携帯電話、ＰＨＳ、特小無線、または無線ＬＡＮであるのがよい。
これらの船舶情報通信手段１０は、従来のＡＩＳ機器に比較して非常に安価である（例えば１０万円前後）ので、ＡＩＳ機器３を搭載しないＡＩＳ非搭載船２のできるだけ多くに搭載するのが好ましい。

船舶情報基地局１２は、インターネット接続機能を有し、ＡＩＳ非搭載船２の船舶情報５を受信し、インターネット７を介してメインサーバー１６から受信した総合情報６（船舶情報とＡＩＳ情報）を発信する。船舶情報基地局１２は移動体通信の基地局であるのがよい。

ＡＩＳ基地局１４は、インターネット接続機能を有し、ＡＩＳ搭載船１からＡＩＳ情報４を受信し、インターネット７を介してメインサーバー１６から受信した総合情報６を発信する。

本発明の船舶運航監視システムは、インターネット７に接続されたメインサーバー１６を備え、ＡＩＳ非搭載船２の船舶情報５と、ＡＩＳ搭載船１のＡＩＳ情報４をリアルタイムに集約する。またこのメインサーバー１６は、集約されたＡＩＳ非搭載船２の船舶情報５とＡＩＳ情報４の重複と時刻差を検出し、時刻歴データとして一元化してデータベースに記憶する。
なお、メインサーバー１６は、ＡＩＳ基地局１４の１つに直接接続してもよい。

図４は、複数の基地局をリンクしてＡＩＳ情報を収集する説明図である。この図に示すように、本発明の構成によれば、複数のＡＩＳ基地局１４がインターネット接続機能を有し、インターネット７を介して情報を交換できるので、指定した海域内の船舶の輻輳度に応じて、ＡＩＳ基地局１４を複数設置し、ＡＩＳ搭載船１の動静に関するデータを漏れなく収集して、各基地局１４で収集したデータを一元化することができる。従って、例えば東京湾のように輻輳した海域において、運航監視を必要とする船舶が多数ある場合でも、各ＡＩＳ機器の制限数を超えた船舶の監視ができる。

以下、本発明のシステムの運用方法を説明する。
・ ＡＩＳ搭載船
船舶数が多過ぎる場合、ＡＩＳ機器はＡＩＳ基地局に近い船舶（ＡＩＳ搭載船）を優先してデータを収集する。このため、指定した海域内の船舶の輻輳度に応じて、ＡＩＳ基地局１４を複数設置し、ＡＩＳ搭載船１の動静に関するデータを漏れなく収集して、各基地局で収集したデータを一元化する。
上記を実現するために、本発明ではＡＩＳ情報４を一元的に管理するメインサーバー１６を設け、各ＡＩＳ基地局１４との間にネットワーク７を構築して、各々のＡＩＳ基地局１４のデータをリアルタイムにメインサーバー１６に集約する。

・ ネットワーク型海上船舶の動静データ収集システム
メインサーバー１６へのデータ通信として、ＡＩＳ情報４を直接インターネット７により通信する。特に、ＡＩＳ基地局１４の端末サーバーにおいてデータ配信のコントロール、ＡＩＳ情報以外の情報の追加等により、メインサーバー１６以外の遠隔地においてもＡＩＳ基地局１４で収集した情報以上の情報をリアルタイムでのモニタリングが専用回線を用いることなく可能になる。さらにメインサーバー１６の情報も同様にインターネット７により遠隔地でのモニタリングが可能となる。

・ ＡＩＳ非搭載船
ＡＩＳ非搭載船２に搭載したポータブルコンピュータと何らかの通信手段（携帯電話、ＰＨＳ、特小無線、無線ＬＡＮなど）および必要に応じてＧＰＳなどを用いることによって、前述のメインサーバー１６にＬＡＮ接続されたＷＥＢサーバーに対して、インターネット経由で自動的に航行データを送受信することで、擬似的なＡＩＳ機能を実現する。この方法を使用すれば、ＡＩＳ機器のコスト負担が問題になる小型船舶についても、比較的低コストで動静情報を収集することができる。

・ 収集したデータの活用
メインサーバー１６上に集約されたＡＩＳ情報４は、データの重複や、収集した時刻に差がある。これらの問題を処理し、時刻歴データとして一元化してデータベースに登録する。また、データベースを効率的に取り扱うため、指定した船舶の動静を過去に遡って把握する機能を備える。

上述した本発明により、以下の効果が期待できる。
（１）指定された海域内でのＡＩＳ搭載船の動静を、漏れなく把握できる。
（２）ネットワーク経由でメインサーバーやデータベースにアクセスすることによって、ＡＩＳ装置を設置していない船舶（又は場所）でもＡＩＳ情報を有効に活用することが可能である。
（３）通信手段をインターネットとしたことにより、任意の場所で、遠隔地に設置された基地局の情報のリアルタイムでの把握が可能となる。
（４）ＡＩＳ搭載船に、このシステムを導入することでＡＩＳ基地局とすることが可能となる。このため、船舶を多く保有する組織、例えば海上保安庁他では、全国各地に基地局を保有することが可能となり、国内全域（広域）のモニタリングシステムの構築が容易に可能となる。
（５）ＡＩＳ非搭載船の動静把握が可能になるだけでなく、より詳細なデータの収集ができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

ＡＩＳ非搭載船の問題点を模式的に示す図である。 本発明の船舶運航監視システムの全体構成図である。 本発明の船舶運航監視システムの全体構成図である。 複数の基地局をリンクしてＡＩＳ情報を収集する説明図である。 特許文献３の「船舶の航行支援システム」の模式図である。 特許文献４の「ＧＰＳ船舶航行システム」の模式図である。 特許文献５のシステムの模式図である。 特許文献６の「船舶の運航管理方法とシステム」の模式図である。 特許文献７の「自動情報提供装置」の模式図である。

符号の説明

１ ＡＩＳ搭載船、２ ＡＩＳ非搭載船、３ ＡＩＳ機器、
４ ＡＩＳ情報、５ 船舶情報、６ 総合情報、７ インターネット、
１０ 船舶情報通信手段、１２ 船舶情報基地局、
１４ ＡＩＳ基地局、１６ メインサーバー

Claims (5)

1. ＧＰＳ受信機能、インターネット接続機能、及び画像表示機能を有し、ＡＩＳ非搭載船に搭載され、インターネットを介して、ＡＩＳ非搭載船の船舶情報を発信しＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の総合情報を受信する複数の船舶情報通信手段と、
   インターネット接続機能を有し、前記ＡＩＳ非搭載船の船舶情報を受信し前記総合情報を発信する複数の船舶情報基地局と、
   インターネット接続機能を有し、ＡＩＳ搭載船からＡＩＳ情報を受信し前記総合情報を発信する複数のＡＩＳ基地局と、を備えたことを特徴とする船舶運航監視システム。
2. 前記船舶情報通信手段は、インターネットを介して受信した総合情報を画像表示する機能を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の船舶運航監視システム。
3. 前記船舶情報通信手段で使用する通信媒体は、移動体通信機能を有する携帯電話、ＰＨＳ、特小無線、または無線ＬＡＮである、ことを特徴とする請求項１に記載の船舶運航監視システム。
4. 前記インターネットに接続され、ＡＩＳ非搭載船の船舶情報とＡＩＳ情報をリアルタイムに集約するメインサーバーを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の船舶運航監視システム。
5. 前記メインサーバーは、集約されたＡＩＳ非搭載船の船舶情報とＡＩＳ情報の重複と時刻差を検出し、時刻歴データとして一元化してデータベースに記憶する、ことを特徴とする請求項４に記載の船舶運航監視システム。
   

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