特開 2024-62933 船舶監視システム、船舶監視システムの制御方法、船舶監視システムの制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062933

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】船舶監視システム、船舶監視システムの制御方法、船舶監視システムの制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 3/00 20060101AFI20240501BHJP

   B63B 79/40 20200101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

G08G3/00 A

B63B79/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023121459

(22)【出願日】2023-07-26

(31)【優先権主張番号】P 2022170896

(32)【優先日】2022-10-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003388

【氏名又は名称】東京計器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】川谷 聖

(72)【発明者】

【氏名】田中 広樹

(72)【発明者】

【氏名】榊原 隆嗣

(72)【発明者】

【氏名】川崎 直行

(72)【発明者】

【氏名】山口 涼

(72)【発明者】

【氏名】植竹 啓延

(72)【発明者】

【氏名】島田 直毅

(72)【発明者】

【氏名】阿部 健太

【テーマコード（参考）】

5H181

【Ｆターム（参考）】

5H181AA25

5H181BB04

5H181BB20

5H181FF04

5H181FF13

5H181FF33

5H181FF35

5H181LL09

5H181MA48

(57)【要約】

【課題】通信のタイムラグの影響を減らすことが可能な船舶監視システムの技術を提供することを目的とする。
【解決手段】船舶監視システム１００は、船舶１に設けられ、船上通信部２８と、船舶１の船体運動に関する船体運動情報を取得する情報取得部２１と、を有する船上情報処理装置１０と、船舶１外に設けられ、船上通信部２８と通信可能な支援側通信部５２と、タイムラグ特定部５３と、状態予測部５５と、を有する支援情報処理装置５０と、を備える。タイムラグ特定部５３は、船上通信部２８から船体運動情報が送信されてから支援側通信部５２にて当該船体運動情報が受信されるまでの時間を受信タイムラグとして特定し、状態予測部５５は、船体運動情報と受信タイムラグとを船舶１の船体運動に関する船体運動モデルに入力して、船体運動情報により示される船舶１の第１運動状態から受信タイムラグに基づく期間だけ進んだ船舶１の第２運動状態を予測する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶に設けられ、船上通信部と、前記船舶の船体運動に関する船体運動情報を取得する情報取得部と、を有する船上情報処理装置と、
前記船舶外に設けられ、前記船上通信部と通信可能な支援側通信部と、タイムラグ特定部と、状態予測部と、を有する支援情報処理装置と、
を備え、
前記タイムラグ特定部は、前記船上通信部から前記船体運動情報が送信されてから前記支援側通信部にて当該船体運動情報が受信されるまでの時間を受信タイムラグとして特定し、
前記状態予測部は、前記船体運動情報と前記受信タイムラグとを前記船舶の船体運動に関する船体運動モデルに入力して、前記船体運動情報により示される前記船舶の第１運動状態から前記受信タイムラグに基づく期間だけ進んだ前記船舶の第２運動状態を予測する、船舶監視システム。

【請求項2】

前記船上情報処理装置は、前記船上通信部を介して受信した操船指令に基づいて前記船舶が有する推進機又は舵機を制御する機関制御部を有し、
前記支援情報処理装置は、前記支援側通信部を介して前記操船指令を前記船上通信部に送信し、
前記タイムラグ特定部は、前記支援側通信部から前記操船指令が送信されてから前記船上通信部にて当該操船指令が受信されるまでの時間を送信タイムラグとして特定し、
前記状態予測部は、前記送信タイムラグを用いて、前記第１運動状態から前記受信タイムラグと前記送信タイムラグとの合計時間だけ進んだ前記船舶の第３運動状態を予測する、請求項１に記載の船舶監視システム。

【請求項3】

前記タイムラグ特定部は、前記支援側通信部から前記操船指令が送信されてから前記支援側通信部にて受信された当該操船指令に基づく前記機関制御部による制御が行われるまでの時間を前記送信タイムラグとして特定する、請求項２に記載の船舶監視システム。

【請求項4】

前記支援情報処理装置は、前記第２運動状態を表示する情報表示部を更に有する、
請求項１に記載の船舶監視システム。

【請求項5】

前記状態予測部は、前記船体運動モデルが更新された場合、更新された船体運動モデルを用いて、前記第２運動状態を予測する、請求項１に記載の船舶監視システム。

【請求項6】

操船指令を用いて前記船体運動モデルを更新する、請求項１に記載の船舶監視システム。

【請求項7】

船舶に設けられ、船上通信部と、前記船舶の船体運動に関する船体運動情報を取得する情報取得部と、を有する船上情報処理装置と、前記船舶外に設けられ、前記船上通信部と通信可能な支援側通信部と、タイムラグ特定部と、状態予測部と、を有する支援情報処理装置と、を備える船舶監視システムに関し、
前記船上通信部から前記船体運動情報が送信されてから前記支援側通信部にて当該船体運動情報が受信されるまでの時間を受信タイムラグとして特定するステップと、
前記船体運動情報と前記受信タイムラグとを前記船舶の船体運動に関する船体運動モデルに入力して、前記船体運動情報により示される前記船舶の第１運動状態から前記受信タイムラグに基づく期間だけ進んだ前記船舶の第２運動状態を予測するステップと、
を含む船舶監視システムの制御方法。

【請求項8】

船舶に設けられ、船上通信部と、前記船舶の船体運動に関する船体運動情報を取得する情報取得部と、を有する船上情報処理装置と、前記船舶外に設けられ、前記船上通信部と通信可能な支援側通信部と、タイムラグ特定部と、状態予測部と、を有する支援情報処理装置と、を備える船舶監視システムに関し、
前記船上通信部から前記船体運動情報が送信されてから前記支援側通信部にて当該船体運動情報が受信されるまでの時間を受信タイムラグとして特定するステップと、
前記船体運動情報と前記受信タイムラグとを前記船舶の船体運動に関する船体運動モデルに入力して、前記船体運動情報により示される前記船舶の第１運動状態から前記受信タイムラグに基づく期間だけ進んだ前記船舶の第２運動状態を予測するステップと、
をコンピュータに実行させる船舶監視システムの制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶監視システム、船舶監視システムの制御方法および船舶監視システムの制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、船舶上に設けられ、地図と自船位置とを表示する表示部を有する航行情報表示装置が記載されている。この装置は、自船位置検出装置と、方位検出装置と、これらの検出結果に応じた画像を表示する画像表示器とを備える。この画像表示器には、仮想水面上に、現在の自船位置と、目標マークと、複数の等距離線とからなる目標到達支援画像が表示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－０１８０６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

船員不足を補うための対策として、陸上の操船センターから、陸船通信により海上・水上の船舶をコントロールする遠隔操船の実現が期待されている。しかし、通信容量が低い海域では、陸上と船舶との間の通信速度の制約から、船舶の状態の検知および操船指示から船上で実行されるまでにタイムラグがある。このように、従来の技術では、通信のタイムラグが大きいと遠隔操船が難しくなるという課題がある。

【0005】

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、通信のタイムラグの影響を減らすことが可能な船舶監視システムの技術を提供することを目的の一つとしている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の船舶監視システムは、船舶に設けられ、船上通信部と、船舶の船体運動に関する船体運動情報を取得する情報取得部と、を有する船上情報処理装置と、船舶外に設けられ、船上通信部と通信可能な支援側通信部と、タイムラグ特定部と、状態予測部と、を有する支援情報処理装置と、を備える。タイムラグ特定部は、船上通信部から船体運動情報が送信されてから支援側通信部にて当該船体運動情報が受信されるまでの時間を受信タイムラグとして特定し、状態予測部は、船体運動情報と受信タイムラグとを船舶の船体運動に関する船体運動モデルに入力して、船体運動情報により示される船舶の第１運動状態から受信タイムラグに基づく期間だけ進んだ船舶の第２運動状態を予測する。

【0007】

なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、通信のタイムラグの影響を減らすことが可能な操船支援情報処理装置の技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る船舶監視システムが適用された船舶を概略的に示す図である。

【図2】図１の船舶監視システムを概略的に示すブロック図である。

【図3】図１の船舶監視システムのタイムラグを模式的に示す図である。

【図4】図１の船舶監視システムの第２運動状態を予測する動作の一例を示すタイミングチャートである。

【図5】図１の第２状態予測部の動作を模式的に示す説明図である。

【図6】図１の船上情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】図１の支援情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図8】第１変形例の船舶監視システムを概略的に示すブロック図である。

【図9】第１変形例の第３状態予測部の動作を模式的に示す説明図である。

【図10】第１変形例の船舶監視システムの第３運動状態を予測する動作の一例を示すタイミングチャートである。

【図11】第１変形例の船上情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図12】第１変形例の支援情報処理装置の動作の一例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】

【0010】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【0011】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部または全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部または全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【0012】

また、共通点のある別々の構成要素には、名称の冒頭に「第１、第２」等と付して区別し、総称するときはこれらを省略する。また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

【0013】

ある態様の船舶監視システムは、船舶に設けられ、船上通信部と、前記船舶の船体運動に関する船体運動情報を取得する情報取得部と、を有する船上情報処理装置と、前記船舶外に設けられ、前記船上通信部と通信可能な支援側通信部と、タイムラグ特定部と、状態予測部と、を有する支援情報処理装置と、を備える。前記タイムラグ特定部は、前記船上通信部から前記船体運動情報が送信されてから前記支援側通信部にて当該船体運動情報が受信されるまでの時間を受信タイムラグとして特定し、前記状態予測部は、前記船体運動情報と前記受信タイムラグとを前記船舶の船体運動に関する船体運動モデルに入力して、前記船体運動情報により示される前記船舶の第１運動状態から前記受信タイムラグに基づく期間だけ進んだ前記船舶の第２運動状態を予測する。

【0014】

この構成によれば、船体運動情報を受信したときに船舶の第２運動状態（ほぼ現在状態）を把握できるため、受信タイムラグの影響を減らせる。

【0015】

一例として、前記船上情報処理装置は、前記船上通信部を介して受信した操船指令に基づいて前記船舶が有する推進機又は舵機を制御する機関制御部を有し、前記支援情報処理装置は、前記支援側通信部を介して前記操船指令を前記船上通信部に送信し、前記タイムラグ特定部は、前記支援側通信部から前記操船指令が送信されてから前記船上通信部にて当該操船指令が受信されるまでの時間を送信タイムラグとして特定し、前記状態予測部は、前記送信タイムラグを用いて、前記第１運動状態から前記受信タイムラグと前記送信タイムラグとの合計時間だけ進んだ前記船舶の第３運動状態を予測する。この場合、送信された操船指令が船舶側で受信されたときに船舶の第３運動状態を把握できるため、送信タイムラグの影響を減らせる。

【0016】

一例として、前記タイムラグ特定部は、前記支援側通信部から前記操船指令が送信されてから前記支援側通信部にて受信された当該操船指令に基づく前記機関制御部による制御が行われるまでの時間を前記送信タイムラグとして特定する。この場合、受信タイムラグおよび送信タイムラグを支援情報処理装置側で特定できる。

【0017】

一例として、前記支援情報処理装置は、前記第２運動状態を表示する情報表示部を更に有する。この場合、支援情報処理装置の操船員は、第２運動状態を見ながら操船できる。

【0018】

一例として、前記状態予測部は、前記船体運動モデルが更新された場合、更新された船体運動モデルを用いて、前記第２運動状態を予測する。この場合、更新された船体運動モデルを用いて予測するので、船体運動モデルの変化に起因する予測精度の低下を抑制できる。

【0019】

一例として、前記船舶監視システムは、操船指令を用いて前記船体運動モデルを更新する。この場合、船体運動モデルは、操船指令に応じて変化するところ、操船指令を用いて船体運動モデルを更新するから、船体運動モデルの予測誤差を抑制できる。

【0020】

［第１実施形態］
以下、図１～図７を参照して、本発明の第１実施形態に係る船舶監視システム１００を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る船舶監視システム１００が適用された船舶１を概略的に示す図である。図２は、船舶監視システム１００を概略的に示すブロック図である。

【0021】

図１、図２に示すように、実施形態の船舶監視システム１００は、船上情報処理装置１０と、支援情報処理装置５０と、を備える。船上情報処理装置１０は、船舶１に設けられ、船上通信部２８と、船舶１の船体運動に関する船体運動情報を取得する情報取得部２１と、を有する。支援情報処理装置５０は、船舶１外に設けられ、船上通信部２８と通信可能な支援側通信部５２と、タイムラグ特定部５３と、状態予測部５５と、を有する。この例の支援情報処理装置５０は、陸上に設けられる。支援情報処理装置５０は、例えば、船舶１以外の他の船舶、飛行体等、陸上以外に設けられてもよい。

【0022】

タイムラグ特定部５３は、船上通信部２８から船体運動情報が送信されてから支援側通信部５２にて当該船体運動情報が受信されるまでの時間を受信タイムラグとして特定する。状態予測部５５は、船体運動情報と受信タイムラグとを船舶１の船体運動に関する船体運動モデルに入力して、船体運動情報により示される船舶１の第１運動状態から受信タイムラグに基づく期間だけ進んだ船舶１の第２運動状態を予測する。受信タイムラグに基づく期間は、受信タイムラグの期間であってもよいし、受信タイムラグの期間に所定の演算を行って得た期間であってもよい。以下の説明では、受信タイムラグに基づく期間が受信タイムラグの期間である例を示す。

【0023】

船舶１は、船体９０と、船上情報処理装置１０と、推進機７４と、舵機７６とを主に備え、支援情報処理装置５０を介して陸上の操船員によって遠隔操船可能に構成される。

【0024】

船上情報処理装置１０は、船上通信部２８を介して受信した操船指令Ｎに基づいて船舶１が有する推進機７４又は舵機７６を制御する機関制御部１７を備える。機関制御部１７は、支援情報処理装置５０から送信された操船指令Ｎを用いて船舶１の推進機７４の回転数と舵７７の舵角の少なくとも一方を制御する。操船指令Ｎは、推進機７４の指令回転数Ｎｅ_ｔと、指令舵角Ａｅ_ｔとを含んでいる。機関制御部１７は、推進機７４の実回転数Ｎｅを指令回転数Ｎｅ_ｔに近づける推進機制御を行う推進機制御部１８と、舵機７６の実舵角Ａｅ_ｔを指令舵角Ａｅ_ｔに近づける操舵制御を行う舵機制御部１９とを有する。

【0025】

船舶監視システム１００は、船舶１側の船上情報処理装置１０（以下、単に「船舶側」ということがある）から陸上側の支援情報処理装置５０（以下、単に「陸上側」ということがある）にデータを送信する「船陸送信」と、陸上側から船舶側にデータを送信する「陸船送信」とを用いる。

【0026】

図２および後述する図８のブロック図に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのプロセッサ、ＣＰＵ、メモリをはじめとする素子や電子回路、機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

【0027】

さらに、船上情報処理装置１０は、情報取得部２１と、標準時刻検知部２６と、船体運動モデルＭを生成するモデル生成部２７と、船陸送信を行い、陸船送信されたデータを受信する船上通信部２８と、送信データ、受信データを記憶する船上記憶部２９とを有する。標準時刻検知部２６は、船舶１の船舶側標準時刻を取得する。

【0028】

情報取得部２１は、船速、回頭速度、推進機回転数、舵角の少なくとも１つを含む船体運動情報Ｊを取得する。情報取得部２１は、船体運動情報Ｊに加えて、潮流速度、潮流の向き、波の向き、風速、風向の少なくとも１つを含む環境情報を更に取得してもよい。情報取得部２１は、船速、回頭速度、推進機回転数、舵角の少なくとも１つに加えて、船体の揺動角度を含む船体運動情報Ｊを取得してもよい。船体運動情報は、船舶１の船体運動に影響を与える影響因子である。

【0029】

支援情報処理装置５０は、標準時刻検知部５１と、支援側通信部５２と、タイムラグ特定部５３と、船舶情報処理部５４と、第２状態予測部５５と、情報表示部５８と、操船指令生成部６１と、送信データ生成部６２と、操船指令記憶部６３と、記憶部６４とを含む。支援側通信部５２は、陸船送信を行い、船陸送信された船体運動情報Ｊを受信する。

【0030】

船舶情報処理部５４は、船体運動情報Ｊを時系列的に記憶する。また、船舶情報処理部５４は、船体運動情報Ｊで示される船舶１の過去の状態（以下、「第１運動状態Ｐ」という）を取得する状態取得部として機能する。第２状態予測部５５は、船舶１の船体運動に関する船体運動モデルと、船体運動情報Ｊと、受信タイムラグΔｔ２とを用いて、船体運動情報Ｊで示される船舶１の第１運動状態Ｐから受信タイムラグΔｔ２に基づく期間だけ進んだ船舶１の状態（以下、「第２運動状態Ｑ」という）を予測する。

【0031】

ここでタイムラグは、送信側と受信側との間に生じる時間的なずれである。送信タイムラグは、陸上側から送信指令データの送信を開始してから、船舶側で受信を完了し、操船に反映されるまでの遅延時間である。受信タイムラグは、船舶側から船体運動情報Ｊの送信を開始してから、陸上側で受信を完了し、情報表示に反映されるまでの遅延時間である。したがって、タイムラグは、データの送信開始から受信完了までの時間差である。

【0032】

支援情報処理装置５０は、船体運動情報Ｊまたは第２運動状態Ｑを情報表示部５８に表示する。操船指令生成部６１は、陸上側の操船員の操船操作に基づいて操船指令Ｎを生成する。送信データ生成部６２は、操船指令Ｎ、標準時刻およびその他のデータを含む送信データを生成する。操船指令記憶部６３は、操船指令Ｎを時系列的に記憶する。記憶部６４は、船体運動モデルＭを記憶する。

【0033】

支援情報処理装置５０は、船上情報処理装置１０から取得した船体運動情報と受信タイムラグとを用い、船舶１を操船している時点の船舶１の状態（以下、「第２運動状態Ｑ」という）を予測し、この第２運動状態Ｑを情報表示部５８に表示する。この結果、陸上側の操船員は、第２運動状態Ｑを見ながら操船できる。なお、第２運動状態Ｑの「現在」は、操船時点（＝現時点Ｋ）という意味であり、厳密な意味の現在に対して誤差を含むことがある。

【0034】

タイムラグを説明する。陸上側から船舶１を操船する操船指令Ｎを送信し、船舶１を遠隔操船する場合、船舶側と陸上側の間でデータを送る通信にはタイムラグが存在する。危急操船が必要な場合、このタイムラグに起因して操船が乱れるリスクがある。特に、船舶１が、陸から離れた外海等を航海する場合、近海等を航海する場合と比較して、良好な通信状態を得られず通信速度が低下する場合がある。通信速度が低い場合には、タイムラグが大きくなり、タイムラグに起因する操船乱れのリスクが増大する。安定的な遠隔操船を実現するためには、タイムラグの影響を小さくすることが望ましい。

【0035】

図３を参照する。図３は、船舶監視システム１００のタイムラグを説明する図である。図３は、経過時間ｔに沿って、陸上側と船舶側のイベントを時系列で示している。図３に示すように、タイムラグは、陸船送信におけるタイムラグ（以下、「送信タイムラグΔｔ１」という）と、船陸送信におけるタイムラグ（以下、「受信タイムラグΔｔ２」という）とを含む。

【0036】

送信タイムラグΔｔ１は、支援情報処理装置５０から送信されたデータを船上情報処理装置１０が受信するときにおける、データ通信の送信開始から受信完了までの間の時間である。特に、送信タイムラグΔｔ１は、タイムラグ特定部５３は、支援側通信部５２から操船指令Ｎが送信されてから船上通信部２８にて当該操船指令Ｎが受信されるまでの時間である。図３の例では、陸上側から操船指令Ｎを送信した場合、船舶側で受信した操船指令Ｎによる船舶１の操船動作Ｓは、操船指令Ｎが送信されてから送信タイムラグΔｔ１分だけ遅れて実行される。なお、船舶１の操船動作Ｓは、操船指令Ｎに基づいて、船舶１の推進機７４の回転数と舵機７６の舵角の少なくとも一方を操作する動作である。

【0037】

受信タイムラグΔｔ２は、船舶側の船上情報処理装置１０から送信されたデータを陸上側の支援情報処理装置５０が受信するときにおける、データ通信の送信開始から受信完了までの間の時間である。船舶側は、船舶１の船位、船速、船首方向など船舶１の状態を示す船体運動情報Ｊを随時送信する。図３の例では、船舶側から船体運動情報Ｊを送信し、陸上側で受信した場合、情報表示部５８には、受信タイムラグΔｔ２分だけ遅れた過去の船体運動情報Ｊが表示される。

【0038】

タイムラグの考慮がなされない場合には、陸上側の情報表示部５８に、船舶１の過去状態であるの第１運動状態が表示されるため、陸上側の操船者は、船舶１について、表示された第１運動状態から受信タイムラグΔｔ２進んだ現在の状態を想像しながら操船することになる。そこで、支援情報処理装置５０は、タイムラグを考慮し、操船時点における船舶１の第２運動状態Ｑを予測する第２状態予測部５５を備える。

【0039】

図４を参照して第２状態予測部５５の動作を説明する。図４は、船舶監視システム１００の第２状態予測部５５の動作の一例を示すタイミングチャートである。図４は、経過時間ｔに沿って、陸上側と船舶側の各イベントのタイミングを波形図で示している。この図では、各波形のエッジの位置がタイミングずれを示しており、波形のハイ／ローのレベルには意味はない。

【0040】

タイミングチャートにしたがって説明する。まず、陸上側は、陸船送信により、図４（Ａ）のタイミングで操船指令Ｎを送信する。次に、船舶側は、送信タイムラグΔｔ１分だけ遅れた図４（Ｂ）のタイミングで、操船指令Ｎを受信し、この操船指令Ｎに基づいて操船動作Ｓを実行する。この操船動作Ｓの結果、船舶１の船位、船速、船首方向などの船体運動情報Ｊが図４（Ｃ）のように変化する。船体運動情報Ｊは、急激には変化せず徐々に変化するので図４（Ｃ）ではエッジを曲線で示している。この船体運動情報Ｊは船陸送信により陸上側に送信される。

【0041】

陸上側は、受信タイムラグΔｔ２分だけ遅れた船体運動情報Ｊを受信する。受信後の船体運動情報Ｊは、受信した時点（＝現時点Ｋ）で、船舶側で送信してから遅れた情報であり、以下、受信後の船体運動情報Ｊで表される状態を第１運動状態Ｐという。つまり、図４（Ｄ）に示される第１運動状態Ｐは、受信タイムラグΔｔ２分前の船舶１の過去の状態である。この結果、情報表示部５８には、第１運動状態Ｐが表示される。

【0042】

また、第２状態予測部５５は、図４（Ｄ）に示す第１運動状態Ｐと、受信タイムラグΔｔ２を用いて、受信タイムラグΔｔ２後の状態である第２運動状態Ｑを予測する。情報表示部５８は、予測された第２運動状態Ｑを表示する。図４（Ｅ）は第２運動状態Ｑを示す。

【0043】

第２運動状態Ｑを予測する動作を説明する。第２運動状態Ｑは、船体運動モデルＭと、船舶１の船体運動に影響を与える影響因子（＝船体運動情報）とを用いて予測できる。船上情報処理装置１０のモデル生成部２７は、船舶１の船体運動に影響を与える影響因子を含む船体運動モデルＭを生成する。影響因子としては、船舶１に関する、船速、回頭速度、推進機回転数、舵角の少なくとも１つを含む基礎情報と、船舶１に関する、潮流速度、潮流の向き、波の向き、風速、風向の少なくとも１つを含む環境情報と、船体の揺動角度とが挙げられる。

【0044】

船上情報処理装置１０は、これらの影響因子のデータを収集し、時系列的に船上記憶部２９に記憶する。モデル生成部２７は、船上記憶部２９に記憶されている影響因子を用いて船体運動モデルＭを生成する。船体運動モデルＭの生成は、影響因子のデータから求められる影響パラメータを船体運動の物理モデルを表す数式にあてはめて各影響項の係数を求めるようにしてもよいし、影響因子のデータから機械学習により船体運動の物理モデルを表す数式を生成してもよい。

【0045】

船体運動モデルＭは、設計時点の情報や陸上・海上試験時の試験結果を用いて生成される。しかし、船舶１の船体運動はその時々の積荷の量、船舶１のプロペラの汚損状態、船舶１のトリム等の船体姿勢などの変化要因により変化するため、実施形態では、船体運動モデルＭは、モデル生成部２７により随時更新される。

【0046】

船体運動モデルＭは、操船指令Ｎに応じて変化するため、操船指令Ｎの変化に応じて更新されることが望ましい。そこで、モデル生成部２７は、操船指令Ｎを用いて船体運動モデルＭを更新する。第２状態予測部５５は、船体運動モデルＭが更新された場合、更新された船体運動モデルＭを用いて、第２運動状態Ｑを予測する。

【0047】

また、船体運動モデルＭには、推進機７４の回転数応答性を表現する推進機モデルを内蔵してもよい。また、プロペラが可変ピッチプロペラ（ＣＰＰ）である場合、船体運動モデルＭにＣＰＰモデルを内蔵してもよい。また、船舶１の推進手段が推進機だけでなく、電気モータ（不図示）による電気推進機、推進機と電気推進機を組合せたハイブリッド推進機である場合、船体運動モデルＭに各推進機のモデルを内蔵してもよい。船体運動モデルＭの一例については後述する。

【0048】

モデル生成部２７で生成された船体運動モデルＭは、支援情報処理装置５０に随時送信され、船舶側と陸上側とで共有される。船上情報処理装置１０は、船体運動モデルＭが更新されたときに更新された船体運動モデルＭを支援情報処理装置５０に送信する。

【0049】

タイムラグ特定部５３は、船上情報処理装置１０が船体運動情報Ｊを送信してから支援情報処理装置５０が当該船体運動情報Ｊを受信するまでの時間差を受信タイムラグΔｔ２として特定する。この例のタイムラグ特定部５３は、船上通信部２８から船体運動情報Ｊが送信されてから支援側通信部５２にて当該船体運動情報Ｊが受信されるまでの時間を受信タイムラグΔｔ２として特定する。

【0050】

具体的には、タイムラグ特定部５３は、船上情報処理装置１０から船体運動情報Ｊを送信したときの船舶１における標準時刻（以下、「船舶側標準時刻Ｔｂ」という）と、船体運動情報Ｊを受信したときの支援情報処理装置５０における標準時刻（以下、「支援側標準時刻Ｔａ」という）と、を用いて受信タイムラグΔｔ２を特定する。例えば、船舶側で船陸送信データに送信時の船舶側標準時刻Ｔｂを付加し、陸上側で、船陸送信データから送信時刻を読み出し、読み出した船舶側標準時刻Ｔｂと、受信時の支援側標準時刻Ｔａとの時間差から受信タイムラグΔｔ２を特定できる。

【0051】

ここで、船舶側と陸上側は共通の標準時刻を用いることが望ましい。そこで、実施形態では、標準時刻を取得するために、船上情報処理装置１０は、標準時刻検知部２６を有し、支援情報処理装置５０は、標準時刻検知部５１を有する。標準時刻検知部２６および標準時刻検知部５１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の一種であるＧＰＳ受信機で受信した衛星電波を用いて標準時刻を取得する。別の例として、標準時刻を取得するために、互いに時刻合わせされた高精度の時計を船舶側と陸上側それぞれに備え、これらの時刻を利用することができる。

【0052】

次に、送信タイムラグΔｔ１は、例えば、陸上側で支援側標準時刻Ｔａを付加した陸船送信データを送信し、船舶側で陸船送信データから支援側標準時刻Ｔａを読み出し、この支援側標準時刻Ｔａと船舶側標準時刻Ｔｂの時間差から特定できる。しかし、この方法では、陸上側が送信タイムラグΔｔ１を使用できるのは、送信タイムラグΔｔ１を特定したタイミングからさらに受信タイムラグ分遅れたタイミングになるという問題がある。

【0053】

そこで、実施形態では、第１の支援側標準時刻Ｔａ１を付加したデータを陸船送信により船舶側に送信し、当該データに船舶側標準時刻Ｔｂを付加ししたデータを船陸送信により陸上側に送信する。タイムラグ特定部５３は、受信したときの第２の支援側標準時刻Ｔａ２と第１の支援側標準時刻Ｔａ１の時間差から陸船送信と船陸送信のトータルのタイムラグ（以下、「往復タイムラグΔｔ３」という）を特定する。

【0054】

さらに、タイムラグ特定部５３は、船舶側標準時刻Ｔｂと第２の支援側標準時刻Ｔａ２の時間差から受信タイムラグΔｔ２を特定し、往復タイムラグΔｔ３と受信タイムラグΔｔ２の時間差から送信タイムラグΔｔ１を特定する。

【0055】

図４、図５を参照して、船体運動モデルＭを説明する。図５は、第２状態予測部５５の動作を模式的に示す説明図である。支援情報処理装置５０は、過去の時点から現在までの操船指令Ｎを時系列的に記憶する操船指令記憶部５９と、船体運動モデルＭを用いて第１運動状態Ｐから第２運動状態Ｑを予測する第２状態予測部５５とを含む。操船指令記憶部５９は、往復タイムラグΔｔ３（＝Δｔ１＋Δｔ２）だけ過去から現時点Ｋまでの範囲Ｌ（図４を参照）の操船指令Ｎの時系列データを記憶している。

【0056】

図５に示すように、第２状態予測部５５は、船体運動モデルＭに、第１運動状態Ｐと、受信タイムラグΔｔ２と、記憶範囲Ｌのうち記憶範囲（－Δｔ２～０）の操船指令Ｎの時系列データとを入力することにより、第１運動状態Ｐから受信タイムラグΔｔ２分経過後の現時点Ｋにおける第２運動状態Ｑを予測する。

【0057】

船体運動モデルＭの一例を説明する。船体運動モデルＭは、船舶１の状態の変化を表す複数の多項式から構成されるマトリックス（行列式）ｆで表現される。モデル生成部２７は、船舶１の状態変化を示すモデルマトリックス式ｆを生成する。船舶１の状態とは、例えば、船速、船位、回頭速度、船首方位である。

【0058】

式１～式５を参照して、船舶１の状態のうち船速に関する多項式を説明する。
Ａ）船速Ｖｓの変化（ｄＶｓ／ｄｔ）は、最も単純に表すとプロペラ７５で発生する推力Ｔｐと船体抵抗Ｒの差分によって発生するため、式１で示される。
ｄＶｓ／ｄｔ＝ｆ１（Ｔｐ、Ｒ） ・・（式１）
Ｂ）推力Ｔｐはプロペラ回転数Ｎｐやプロペラ７５のスリップ率Ｓｐなどで表されるため、式２で示される。
Ｔｐ＝ｆ２（Ｎｐ、Ｓｐ） ・・（式２）

【0059】

Ｃ）また、プロペラ回転数Ｎｐの変化はプロペラ７５の駆動トルクＱｐと推進機７４からの駆動トルクＱｅの差分により発生するため、Ｔｐは式３で示される。
Ｔｐ＝ｆ２（ｆ３（Ｑｐ、Ｑｅ）、Ｓｐ） ・・（式３）
Ｄ）また、推進機７４トルクＱｅは現状の推進機回転数Ｎｅと指令回転数Ｎｅ_ｔの偏差により求められるため、Ｔｐは式４で示される。
Ｔｐ＝ｆ２（ｆ３（Ｑｐ、ｆ４（Ｎｅ、Ｎｅ_ｔ））、Ｓｐ） ・・（式４）

【0060】

Ｅ）以上から、船速Ｖｓの変化（ｄＶｓ／ｄｔ）は、式５の多項式で表される。
ｄＶｓ／ｄｔ＝ｆ（Ｑｐ、Ｎｅ、Ｎｅ_ｔ、Ｓｐ、Ｒ） ・・（式５）
同様に、船舶１の状態のうち、船速以外の「船位、回頭速度、船首方位」の変化も多項式で表現可能であり、船体運動モデルＭは、これらの多項式からマトリックス（行列式）ｆで表現される。

【0061】

第１運動状態Ｐに、マトリックスｆをΔｔ２から０（＝現時点Ｋ）まで積分した結果を補正量として補正することにより、第２運動状態Ｑを推定できる。

【0062】

船舶側のモデル生成部２７で生成された船体運動モデルＭは支援情報処理装置５０に送信され、船舶１の状態の予測値の計算に使用できる。ここで、例えば操船指令Ｎの一つである指令回転数Ｎｅ_ｔについては、支援情報処理装置５０の操船指令記憶部５９に保存されており、現時点Ｋから遡って本予測計算に使用することができる。回頭速度に対する指令舵角Ａｅ_ｔも同様である。

【0063】

また、船舶の周囲の環境条件等の操船指令Ｎ以外の情報については、過去データからの予測値を用いて計算できる。この予測値は、所定期間の過去データの平均値であってもよい。

【0064】

第２状態予測部５５で予測した第２運動状態Ｑは、情報表示部５８に表示され、陸上の操船者は本表示に基づき操船することで、あたかも現時点での船舶を見ながら操船することができる。

【0065】

図６、図７を参照して船舶監視システム１００の動作の一例を説明する。船舶監視システム１００の動作は、船上情報処理装置１０の動作Ｓ１１０と、支援情報処理装置５０の動作Ｓ２１０の連係動作である。図６は、船上情報処理装置１０の動作Ｓ１１０を示すフローチャートである。図７は、支援情報処理装置５０の動作Ｓ２１０を示すフローチャートである。

【0066】

船上情報処理装置１０の動作Ｓ１１０を説明する。動作Ｓ１１０が開始されると、船上情報処理装置１０は、船体運動情報Ｊを取得する（ステップＳ１１１）。

【0067】

次に、船上情報処理装置１０は、船体運動モデルＭを生成する（ステップＳ１１２）。このステップで、モデル生成部２７は収集された影響因子のデータを用いて船体運動モデルＭを生成する。

【0068】

次に、船上情報処理装置１０は、船舶側標準時刻Ｔｂを取得する（ステップＳ１１３）。このステップで、標準時刻検知部２６は、ＧＰＳ受信機で受信した衛星電波を用いて標準時刻を取得する。次に、船上情報処理装置１０は、船陸送信データを生成する（ステップＳ１１４）。船陸送信データは、船体運動情報Ｊを含む船舶関連情報と、船体運動モデルＭと、船舶側標準時刻Ｔｂを含む。

【0069】

次に、船上情報処理装置１０は、船陸送信データを送信する（ステップＳ１１５）。このステップで、船上通信部２８は、生成された船陸送信データを船陸送信により、支援情報処理装置５０に送信する。ステップＳ１１５を実行したら、プロセスはステップＳ１１１に戻り、ステップＳ１１１－Ｓ１１５を繰り返す。

【0070】

支援情報処理装置５０の動作Ｓ２１０を説明する。動作Ｓ２１０が開始されると、支援情報処理装置５０は、船陸送信データを受信する（ステップＳ２１１）。このプロセスで、支援側通信部５２は、船陸送信された船陸送信データを受信する。次に、支援情報処理装置５０は、船陸送信データから船体運動モデルＭを分離し、記憶部６４は、分離された船体運動モデルＭを記憶する（ステップＳ２１２）。

【0071】

次に、支援情報処理装置５０は、支援側標準時刻Ｔａを取得する（ステップＳ２１３）。このステップで、標準時刻検知部５１は、ＧＰＳ受信機で受信した衛星電波を用いて支援側標準時刻Ｔａを取得する。このステップの支援側標準時刻Ｔａは第２の支援側標準時刻Ｔａ２として保持される。

【0072】

次に、支援情報処理装置５０は、タイムラグを特定する（ステップＳ２１４）。このステップで、タイムラグ特定部５３は、船舶側標準時刻Ｔｂと第２の支援側標準時刻Ｔａ２の時間差から受信タイムラグΔｔ２を特定する。次に、支援情報処理装置５０は、船舶の第１運動状態を取得する（ステップＳ２１５）。このステップで、第１運動状態取得部５６は、受信された船体運動情報Ｊで示される船舶１の過去の状態を第１運動状態Ｐとして取得し保持する。

【0073】

次に、支援情報処理装置５０は、船舶１の第２運動状態を予測する（ステップＳ２１６）。このステップで、第２状態予測部５５は、船体運動モデルＭに、第１運動状態Ｐと、受信タイムラグΔｔ２と、操船指令Ｎの時系列データを入力して、第２運動状態Ｑを予測する。次に、支援情報処理装置５０は、第２運動状態を表示する（ステップＳ２１７）。このステップで、支援情報処理装置５０は、第２運動状態Ｑを情報表示部５８に表示する。情報表示部５８には、第２運動状態Ｑと同時に第１運動状態Ｐが表示されてもよい。

【0074】

次に、支援情報処理装置５０は、操船指令を生成する（ステップＳ２１８）。このステップで、操船指令生成部６１は、陸上側の操船員の操船操作に基づいて操船指令Ｎを生成する。操船指令記憶部６３は、操船指令Ｎを時系列的に記憶する。次に、支援情報処理装置５０は、支援側標準時刻Ｔａを取得する（ステップＳ２１９）。このステップの支援側標準時刻Ｔａは、第１の支援側標準時刻Ｔａ１として保持される。

【0075】

次に、支援情報処理装置５０は、陸船送信データを生成する（ステップＳ２２０）。このステップで、送信データ生成部６２は、操船指令Ｎ、標準時刻およびその他のデータを含む陸船送信データを生成する。次に、支援情報処理装置５０は、陸船送信データを送信する（ステップＳ２２１）。このステップで、支援側通信部５２は、生成された陸船送信データを陸船送信により、船上情報処理装置１０に送信する。ステップＳ２２１を実行したら、プロセスはステップＳ２１１に戻り、ステップＳ２１１－Ｓ２２１を繰り返す。

【0076】

上記の各ステップは例示であり、各種の変更が可能である。以上が第１実施形態の説明である。

【0077】

以下、本発明の第２、第３実施形態を説明する。第２、第３実施形態の図面及び説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0078】

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、船舶監視システム１００の制御方法である。この方法は、船舶１に設けられ、船上通信部２８と、船舶１の船体運動に関する船体運動情報Ｊを取得する情報取得部２１と、を有する船上情報処理装置１０と、船舶１外に設けられ、船上通信部２８と通信可能な支援側通信部５２と、タイムラグ特定部５３と、状態予測部５５と、を有する支援情報処理装置５０と、を備える船舶監視システム１００に関し、船上通信部２８から船体運動情報Ｊが送信されてから支援側通信部５２にて当該船体運動情報Ｊが受信されるまでの時間を受信タイムラグΔｔ２として特定するステップ（Ｓ２１４）と、船体運動情報Ｊと受信タイムラグΔｔ２とを船舶１の船体運動に関する船体運動モデルＭに入力して、船体運動情報Ｊにより示される船舶１の第１運動状態から受信タイムラグΔｔ２に基づく期間だけ進んだ船舶１の第２運動状態を予測するステップ（Ｓ２１６）と、を含む。

【0079】

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

【0080】

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態は、船舶監視システム１００の制御プログラムＰ１００（コンピュータプログラム）である。このプログラムＰ１００は、船舶１に設けられ、船上通信部２８と、船舶１の船体運動に関する船体運動情報Ｊを取得する情報取得部２１と、を有する船上情報処理装置１０と、船舶１外に設けられ、船上通信部２８と通信可能な支援側通信部５２と、タイムラグ特定部５３と、状態予測部５５と、を有する支援情報処理装置５０と、を備える船舶監視システム１００に関し、船上通信部２８から船体運動情報Ｊが送信されてから支援側通信部５２にて当該船体運動情報Ｊが受信されるまでの時間を受信タイムラグΔｔ２として特定するステップ（Ｓ２１４）と、船体運動情報Ｊと受信タイムラグΔｔ２とを船舶１の船体運動に関する船体運動モデルＭに入力して、船体運動情報Ｊにより示される船舶１の第１運動状態から受信タイムラグΔｔ２に基づく期間だけ進んだ船舶１の第２運動状態を予測するステップ（Ｓ２１６）と、をコンピュータに実行させる。

【0081】

プログラムＰ１００のこれらの機能は、支援情報処理装置５０の機能ブロックに対応する複数のモジュールが実装されたアプリケーションプログラムとして支援情報処理装置５０のストレージ（例えば記憶部６４）にインストールされてもよい。プログラムＰ１００は支援情報処理装置５０に組み込まれたコンピュータのプロセッサ（例えばＣＰＵ）のメインメモリに読み出しされて実行されてもよい。

【0082】

第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

【0083】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。上述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除などの多くの設計変更が可能である。上述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容にも設計変更が許容される。

【0084】

［変形例］
以下、変形例を説明する。変形例の図面及び説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0085】

［第１変形例］
以下、図８～図１２を参照して、本発明の第１変形例に係る船舶監視システム１００を説明する。図８は、第１変形例の船舶監視システム１００を概略的に示すブロック図である。図９は、第３状態予測部６５の動作を模式的に示す説明図である。図１０は、第１変形例の船舶監視システム１００の第３運動状態を予測する動作の一例を示すタイミングチャートである。図１１は、第１変形例の船上情報処理装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。図１２は、第１変形例の支援情報処理装置５０の動作の一例を示すフローチャートである。図８、図９、図１０、図１１、図１２は、図２、図４、図５、図６、図７にそれぞれ対応しており、図２、図４、図５、図６、図７についてした説明は、矛盾しない範囲で図８、図９、図１０、図１１、図１２に適用される。

【0086】

第１の相違点を説明する。実施形態の説明では、船体運動モデルＭを船上情報処理装置１０で生成する例を示したが、これに限定されない。船体運動モデルＭは、船舶１の外部で生成されてもよい。第１変形例では、図８に示すように、陸上側の支援情報処理装置５０は、モデル生成部６６を有し、船上情報処理装置１０は、モデル生成部２７を有しない。したがって、変形例では、船体運動モデルＭは、モデル生成部６６で生成され、記憶部６４に記憶される。

【0087】

モデル生成部６６は、船体運動モデルＭの生成に用いる影響因子のデータを、船陸送信により船上情報処理装置１０から取得することにより、取得された影響因子のデータを用いて船体運動モデルＭを生成できる。また、モデル生成部６６は、新たに取得されたデータを用いて船体運動モデルＭを更新できる。支援情報処理装置５０で船体運動モデルＭを生成、更新することにより、船上情報処理装置１０が備える計算能力が小さくて済むので、船上情報処理装置１０のコストを抑えることができる。

【0088】

第２の相違点を説明する。実施形態の説明では、支援情報処理装置５０が、受信タイムラグΔｔ２を用いて予測された第２運動状態Ｑを表示する例を示したが、これに限定されない。変形例では、第３状態予測部６５を有する。第３状態予測部６５は、送信タイムラグΔｔ１を用いて、第１運動状態Ｐから受信タイムラグΔｔ２と送信タイムラグΔｔ１との合計時間（往復タイムラグΔｔ３）だけ進んだ船舶１の将来状態（以下、「第３運動状態Ｒ」という）を予測する。

【0089】

第１変形例のタイムラグ特定部５３は、支援側通信部５２から操船指令Ｎが送信されてから支援側通信部５２にて受信された当該操船指令Ｎに基づく機関制御部１７による制御が行われるまでの時間を送信タイムラグΔｔ１として特定する。第３状態予測部６５は、船体運動情報Ｊ、送信タイムラグΔｔ１、および船体運動モデルＭを用いて、第１運動状態Ｐから受信タイムラグΔｔ２と送信タイムラグΔｔ１の和の期間だけ進んだ船舶１の第３運動状態Ｒを予測する。

【0090】

タイムラグ特定部５３は、所定の情報を、支援情報処理装置５０から船上情報処理装置１０に送信して船上情報処理装置１０から支援情報処理装置５０に返信したとき、所定の情報を支援情報処理装置５０から送信した時刻と、所定の情報を支援情報処理装置５０が受信した時刻の時間差から受信タイムラグΔｔ２を減算した結果を用いて送信タイムラグΔｔ１を特定する。

【0091】

別の例として、タイムラグ特定部５３は、所定の情報を、支援情報処理装置５０から送信したときの支援情報処理装置５０における時刻と、所定の情報を受信したときの船上情報処理装置１０における時刻との時間差を用いて送信タイムラグΔｔ１を特定してもよい。

【0092】

図１０の例では、タイムラグ特定部５３は、受信したときの第２の支援側標準時刻Ｔａ２と第１の支援側標準時刻Ｔａ１の時間差から往復タイムラグΔｔ３を特定する。第２状態予測部５５は、図１０（Ｄ）に示す第１運動状態Ｐと、受信タイムラグΔｔ２を用いて図１０（Ｅ）に示す第２運動状態Ｑを予測する。また、第３状態予測部６５は、図１０（Ｄ）に示す第１運動状態Ｐと、往復タイムラグΔｔ３を用いて図１０（Ｆ）に示す第３運動状態Ｒを予測する。なお、第３運動状態Ｒは、図１０（Ｅ）に示す第２運動状態Ｑと、送信タイムラグΔｔ１を用いて予測してもよい。

【0093】

また、第３運動状態Ｒの「将来」は、操船時点（＝現時点Ｋ）から見て将来という意味であり、船舶側の受信時点には、送信タイムラグΔｔ１により遅延して、船舶側の受信時点を予測した状態である。つまり、支援情報処理装置５０は、操船指令Ｎが船舶側に届く時点での第３運動状態Ｒを情報表示部５８に表示できる。操船者は、船舶側に操船指令Ｎが受信された時点を想定しながら操船することが可能となる。

【0094】

図９に示すように、第３状態予測部６５は、船体運動モデルＭに、第１運動状態Ｐと、往復タイムラグΔｔ３と、記憶範囲（－Δｔ３～０）の操船指令Ｎの時系列データとを入力することにより、第１運動状態Ｐから往復タイムラグΔｔ３分経過後の第３運動状態Ｒを予測する。

【0095】

図１１に示す船上情報処理装置１０の動作Ｓ３１０は、図６の動作Ｓ１１０に対応する。動作Ｓ３１０のステップＳ３１１、Ｓ３１２、Ｓ３１３、Ｓ３１４は、動作Ｓ１１０のステップＳ１１１、Ｓ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１１５にそれぞれ対応する。動作Ｓ３１０は、船体運動モデルＭを生成するステップを有しない点で動作Ｓ１１０と相違する。動作Ｓ１１０についてした説明は、矛盾しない範囲で動作Ｓ３１０に適用される。

【0096】

図１２に示す支援情報処理装置５０の動作Ｓ４１０は、図７の動作Ｓ２１０に対応する。動作Ｓ４１０のステップＳ４１１、Ｓ４１２、Ｓ４１３、Ｓ４１５、Ｓ４１６、Ｓ４１８、Ｓ４２０、Ｓ４２１、Ｓ４２２、Ｓ４２３は、動作Ｓ２１０のステップＳ２１１、Ｓ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６、Ｓ２１７、Ｓ２１８、Ｓ２１９、Ｓ２２０、Ｓ２２１にそれぞれ対応する。動作Ｓ４１０は、ステップＳ４１４、Ｓ４１７、およびＳ４１９を有する点で動作Ｓ２１０と相違する。動作Ｓ２１０についてした説明は、矛盾しない範囲で動作Ｓ４１０に適用される。

【0097】

支援情報処理装置５０は、ステップＳ４１４において、船体運動モデルＭを生成する。このステップで、モデル生成部６６は収集された影響因子のデータを用いて船体運動モデルＭを生成する。記憶部６４は、生成された船体運動モデルＭを記憶する。

【0098】

支援情報処理装置５０は、ステップＳ４１７において、船舶の第３運動状態を予測する。このステップで、第３状態予測部６５は、船体運動モデルＭに、第１運動状態Ｐと、往復タイムラグΔｔ３と、操船指令Ｎの時系列データを入力して、第３運動状態Ｒを予測する。

【0099】

支援情報処理装置５０は、ステップＳ４１９において、第３運動状態を表示する。このステップで、支援情報処理装置５０は、第３運動状態Ｒを情報表示部５８に表示する。情報表示部５８には、第３運動状態Ｒと同時に、第２運動状態Ｑと第１運動状態Ｐが表示されてもよい。

【0100】

［その他の変形例］
実施形態の説明では、支援情報処理装置５０が、操船指令生成部６１と、操船指令記憶部６３を備え、操船指令Ｎを含むデータを船上情報処理装置１０に送信する例を示したが、これに限定されない。例えば、支援情報処理装置は、操船指令生成部および操船指令記憶部を備えず、操船指令を送信しない構成であってもよい。

【0101】

実施形態の説明では、情報表示部５８には船舶１の第１運動状態Ｐと第２運動状態Ｑとが表示される例を示したが、これに限定されない。例えば、情報表示部５８の表示は、第１運動状態を表示し第２運動状態Ｑを表示しない形態、第２運動状態Ｑを表示し第１運動状態を表示しない形態、これらを両方表示する形態などに、手動で切り替え可能に構成されてもよい。また例えば、予測した第２運動状態Ｑが、受信タイムラグΔｔ２後の実際の船舶状態に対して乖離が大きい場合に、情報表示部５８にアラートを表示してもよいし、第１運動状態を表示し第２運動状態Ｑを表示しない形態に自動で切り替わる構成であってもよい。

【0102】

また例えば、送信タイムラグΔｔ１と受信タイムラグΔｔ２を適時に比較し、差異が基準の差異よりも大きくなった場合には何らかの通信トラブル発生の可能性があるため、情報表示部５８にアラートを表示してもよい。また例えば、タイムラグが長すぎる場合や通信が途切れたと判断できる場合にも情報表示部５８にアラートを表示してもよい。

【0103】

実施形態の説明では、往復タイムラグΔｔ３と受信タイムラグΔｔ２の差分を送信タイムラグΔｔ１とする例を示したが、これに限定されない。送信タイムラグΔｔ１は、船舶側において、直接的に計測されてもよい。

【0104】

実施形態の説明では、船舶１の第２運動状態Ｑが陸側の支援情報処理装置５０で予測される例を示したが、これに限定されない。第２運動状態Ｑは、船舶側の船上情報処理装置で予測されてもよい。この場合、船上情報処理装置では現時点での操船指令Ｎに対し受信タイムラグ分将来の操船指令Ｎを推定することによって、第２運動状態Ｑを予測できる。そこで、船上情報処理装置は、過去の操船指令Ｎのパターンを用いて将来の操船指令Ｎを予測する機能を備える。例えば、現在までの直近の操船指令Ｎの時系列データを基に、その時系列データの範囲の外側を推定する外挿推定により将来の操船指令Ｎを予測できる。また例えば、過去の操船指令Ｎのパターンを分類して記憶し、現在までの直近の操船指令Ｎのパターンと比較し、過去の操船指令Ｎのパターンに当てはめることにより将来の操船指令Ｎを予測できる。

【0105】

実施形態の説明では、推進機７４がプロペラ７５を回転させて推進力を得る例を示したが、これに限定されない。推進力を得るための機構は、船舶を推進させ得るものであればよく、例えば、推進機７４の回転出力に基づいて気体等を吐き出し、その気体等の反力で推進力を得る構成であってもよい。

【0106】

実施形態の説明では、推進機７４がディーゼルエンジンである例を示したが、これに限定されない。例えば、推進機は、ディーゼルエンジン以外の内燃機関、外燃機関であってもよい。

【0107】

上述の変形例は、各実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

【0108】

上述した各実施形態及び変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態及び変形例それぞれの効果をあわせもつ。

【符号の説明】

【0109】

１ 船舶、 １０ 船上情報処理装置、 ５０ 支援情報処理装置、 ５３ タイムラグ特定部、 ５５ 第２状態予測部、 ５８ 情報表示部、 ６４ 記憶部、 ６５ 第３状態予測部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】