(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-15
(45)【発行日】2023-11-24
(54)【発明の名称】操船支援システム及び方法
(51)【国際特許分類】
B63B 79/40 20200101AFI20231116BHJP
B63B 35/68 20060101ALI20231116BHJP
B63B 35/70 20060101ALI20231116BHJP
【ＦＩ】
B63B79/40
B63B35/68
B63B35/70
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019190606
(22)【出願日】2019-10-17
(65)【公開番号】P2021066225
(43)【公開日】2021-04-30
【審査請求日】2022-08-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】檜野 武憲
(72)【発明者】
【氏名】原田 芳輝
(72)【発明者】
【氏名】坂田 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】八木 貴之
(72)【発明者】
【氏名】西東 貴士
【審査官】結城 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００５９２０６（ＫＲ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２２５３０７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００２－２４４５４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－３２４４９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１３００８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６１－１０５２９８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特表２０１９－５１２４２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０９３４１６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０９１５３４３３（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００３１３００（ＵＳ，Ａ１）
【文献】SafePilot SmartPort System，スウェーデン，Trelleborg Marine and Infrastructure，2018年，pp.1-18
【文献】岡村世紀一，第六章 作業実務，ハーバータグボート ―性能・操船・実務―，初版，日本，海文堂出版株式会社，2011年10月11日，pp.45-86，ISBN 978-4-303-22260-4
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｂ ７９／４０，３５／６６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
本船が少なくとも１隻のタグボートで支援されながら岸壁に離岸又は着岸する際の操船支援システムであって、前記岸壁を含む海図画像、本船図形、及びタグボート図形を格納した記憶装置と、
前記本船の位置及び方位、並びに、前記タグボートの位置及び方位を検出する少なくとも１つの検出装置と、
少なくとも１つのディスプレイと、
前記ディスプレイに操船支援画面を表示させるプロセッサとを備え、
前記操船支援画面は、前記海図画像、前記検出装置で検出された前記本船の位置及び方位に基づいて前記海図画像上に配置された前記本船図形、前記検出装置で検出された前記タグボートの位置及び方位に基づいて前記海図画像上に配置された前記タグボート図形、並びに、前記タグボート図形上に配置されて、前記タグボートに搭載された複数のタグボート推進機の各々について当該タグボート推進機によって生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報を含む、
操船支援システム。
【請求項2】
前記タグボート推進機情報は、前記タグボートに対する前記タグボート推進機の相対的位置と、前記タグボート図形に対する前記タグボート推進機情報の相対的位置とが対応するように、前記画面上に配置されている、請求項１に記載の操船支援システム。
【請求項3】
前記操船支援画面は、前記本船図形上に配置され、前記本船に搭載された舵の舵角を表した本船舵図形を含む、請求項１又は２に記載の操船支援システム。
【請求項4】
前記操船支援画面は、前記海図画像上に配置され、前記本船の進行方向及び速度を表した速度ベクトルを更に含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の操船支援システム。
【請求項5】
前記操船支援画面は、前記本船に働く推力の向き及び大きさを表した本船推力ベクトルと、前記タグボートに働く推力の向き及び大きさを表したタグボート推力ベクトルとを更に含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の操船支援システム。
【請求項6】
前記操船支援画面は、前記岸壁の種類を表した岸壁種別図形を更に含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の操船支援システム。
【請求項7】
前記操船支援画面は、前記本船と前記タグボートが所定の接続位置となると現れ、前記タグボートと前記本船とをタグラインで接続するように指示する接続指示テキストを更に含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の操船支援システム。
【請求項8】
前記操船支援画面は、前記本船と前記タグボートが所定の接続解除位置となると現れ、前記タグラインの接続を解除するように指示する接続解除指示テキストを更に含む、請求項７に記載の操船支援システム。
【請求項9】
前記操船支援画面は、トランシーバで利用するＶＨＦチャンネルを表すチャンネル指示テキストを更に含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の操船支援システム。
【請求項10】
前記操船支援画面は、前記海図画像上に重ねられた前記タグボートが前記本船へアプローチする際の前記タグボートの計画航路を更に含む、請求項１に記載の操船支援システム。
【請求項11】
前記操船支援画面は、前記計画航路に重畳して表示された前記タグボートの実航路を更に含む、請求項１０に記載の操船支援システム。
【請求項12】
前記タグボートの各々に搭載され、前記タグボートの前方を撮影するカメラを更に備え、前記操船支援画面は、前記カメラで撮影された少なくとも１つの撮影画像を含む、
請求項１に記載の操船支援システム。
【請求項13】
本船が少なくとも１隻のタグボートで支援されながら岸壁に離岸又は着岸する際に、前記本船及び前記タグボートの操船を支援する情報端末のプロセッサが少なくとも１つのディスプレイに操船支援画面を表示させるステップを含み、前記操船支援画面が、前記岸壁を含む海図画像、前記本船の位置及び方位と対応して前記海図画像上に配置された本船図形、前記タグボートの位置及び方位と対応して前記海図画像上に配置されたタグボート図形、並びに、前記タグボート図形上に配置されて、前記タグボートに搭載された複数のタグボート推進機の各々について当該タグボート推進機によって生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報を含む、
操船支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも１隻のタグボートを利用して船舶（本船）の離着岸を支援する際に、離着岸操船の当事者（即ち、水先人、本船船長、タグオペレータ、及び、地上作業員など）を支援するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、貨物船や客船などの大型の船舶（本船）が港湾で岸壁に着岸／離岸する際に、少なくとも１隻のタグボートが本船の航行を支援することがある。タグボートは、本船との間に渡されたタグラインで本船を牽引・曳航する。また、タグボートは、防舷物（タイヤなど）を介して自身を本船に直に接触させて本船を押す。このようなタグボートによる本船の押し曳きを受けながら、本船船長が本船を操船する。水先人は、多くの場合は本船へ乗船し、ＧＰＳ測位装置などの航海計器を適宜使用して、国際ＶＨＦ無線でタグオペレータや地上作業員と連絡を取りながら本船船長を補助し、本船を目的の場所まで安全に誘導する。
【0003】
上記のようなタグボート支援による離着岸操船において、当事者のコミュニケーションは、現状では、互いの目視情報に基づいて無線トランシーバを介して行われている。そのため、離着岸操船の当事者が、必要な情報を十分に共有できず、また、双方の連絡内容が正確に伝わらないこと（ミスコミュニケーション）が生じることがあり、これらが効率的な離着岸を実現する上で課題となっている。そこで、特許文献１～４では、このような離着岸操船における課題を解決しようとするコミュニケーションツールが提案されている。
【0004】
特許文献１には、タグボートに配置されて、タグボートが本船に対し行うべき作業をタグオペレータに指示する装置が開示されている。この装置は、従来の無線機と同様に連絡し合うためのマイクロフォン及びスピーカと、本船からタグボートへの指示をテキストで表した小画面と、本船に対するタグボートの位置及び進行方向、並びに、本船に対して行うべきタグボートの押し作業／引き作業の区別を図形で表した大画面とを有する。
【0005】
特許文献２には、操船者及び支援者のそれぞれに端末装置を携帯させ、その複数の端末装置が通信を行うことによって、操船支援情報や操船指令情報などの情報を交換し合い、各端末装置に共通の情報を保有させることが開示されている。
【0006】
特許文献３には、船舶が離着岸する港湾施設の鳥瞰図に、船舶の鳥瞰図を重ねて表示するとともに、船舶の位置、岸橋と船舶との距離、船舶の対地速度、船首方位、避険線情報、標準航路情報、及び、港湾の風や海象に関する情報を表示する表示部を備える支援システムが開示されている。
【0007】
特許文献４では、船体及びその周囲の撮像画像から船体及びその周囲を含む一帯の俯瞰画像が、船舶に設けられた第１表示ユニットと、タグボートや関連設備に設けられた第２表示ユニットとに表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】実開昭６１－１０５２９８号広報
【文献】国際公開ＷＯ２００４／０１９３０２Ａ１パンフレット
【文献】特表２０１９－５１２４２８号広報
【文献】国際公開ＷＯ２０１９／０９３４１６Ａ１パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献１～４には、本船及びタグボートの位置及び向きと併せてタグボートの推進機の推力の有無やその方向（以下、「推進機の現況」と称する）を一目でわかりやすいように表示するものは開示されていない。タグボートの推進機の現況は、タグボートに働く推力及びタグボートの動きを推し量るうえで重要な情報といえる。よって、この情報を当事者が把握し、当事者間で共有できれば、より円滑で安全且つ効率的な離着岸操船が可能となる。
【0010】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、本船の離着岸操船に携わる当事者に対して本船及びタグボートの位置及び向きと併せてタグボートに搭載された各推進機の状況を直感的に理解可能な態様で提示することにより、当事者による状況の把握を助け、離着岸操船を支援することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様に係る操船支援システムは、本船が少なくとも１隻のタグボートで支援されながら岸壁に離岸又は着岸する際の操船支援システムであって、
前記岸壁を含む海図画像、本船図形、及びタグボート図形を格納した記憶装置と、前記本船の位置及び方位、並びに、前記タグボートの位置及び方位を検出する少なくとも１つの検出装置と、少なくとも１つのディスプレイと、前記ディスプレイに操船支援画面を表示させるプロセッサとを備える。
前記操船支援画面は、前記海図画像、前記検出装置で検出された前記本船の位置及び方位に基づいて前記海図画像上に配置された前記本船図形、前記検出装置で検出された前記タグボートの位置及び方位に基づいて前記海図画像上に配置された前記タグボート図形、並びに、前記タグボート図形上に配置されて、前記タグボートに搭載された複数のタグボート推進機の各々について当該タグボート推進機によって生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報を含むことを特徴としている。
前記岸壁を含む海図画像、本船図形、及びタグボート図形を格納した記憶装置と、前記本船の位置及び方位、並びに、前記タグボートの位置及び方位を検出する少なくとも１つの検出装置と、少なくとも１つのディスプレイと、前記ディスプレイに操船支援画面を表示させるプロセッサとを備える。
前記操船支援画面は、前記海図画像、前記検出装置で検出された前記本船の位置及び方位に基づいて前記海図画像上に配置された前記本船図形、前記検出装置で検出された前記タグボートの位置及び方位に基づいて前記海図画像上に配置された前記タグボート図形、並びに、前記タグボート図形上に配置されて、前記タグボートに搭載された複数のタグボート推進機の各々について当該タグボート推進機によって生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報を含むことを特徴としている。
【0012】
また、本発明の一態様に係る操船支援方法は、本船が少なくとも１隻のタグボートで支援されながら岸壁に離岸又は着岸する際に前記本船及び前記タグボートの操船を支援する情報端末のプロセッサが少なくとも１つのディスプレイに操船支援画面を表示させるステップを含み、
前記操船支援画面が、前記岸壁を含む海図画像、前記本船の位置及び方位と対応して前記海図画像上に配置された本船図形、前記タグボートの位置及び方位と対応して前記海図画像上に配置されたタグボート図形、並びに、前記タグボート図形上に配置されて、前記タグボートに搭載された複数のタグボート推進機の各々について当該タグボート推進機によって生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報を含むことを特徴としている。
前記操船支援画面が、前記岸壁を含む海図画像、前記本船の位置及び方位と対応して前記海図画像上に配置された本船図形、前記タグボートの位置及び方位と対応して前記海図画像上に配置されたタグボート図形、並びに、前記タグボート図形上に配置されて、前記タグボートに搭載された複数のタグボート推進機の各々について当該タグボート推進機によって生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報を含むことを特徴としている。
【0013】
上記操船支援システム及び方法において、「タグボート図形上に配置されたタグボート推進機情報」には、画面上でタグボート図形と視覚的に重畳するように配置されたタグボート推進機情報に加えて、タグボートに搭載されたタグボート推進機との対応が視覚的に明らかとなるように海図画像上においてタグボート図形に近接して配置されたタグボート推進機情報が含まれ得る。
【0014】
上記操船支援システム及び方法によれば、ディスプレイに表示された海図画像上に示された本船図形とタグボート図形によって本船及びタグボートの位置関係が示されたうえ、タグボート推進機情報によって各タグボート推進機について当該タグボート推進機によって生じる推進力の方向が示される。このように、ディスプレイに表示された一つの画面に、本船とタグボートの位置関係を示す情報と、タグボート推進機の状況を示す情報とが併せて図示されているので、この画面を見た当事者はこれらの相互関係を直感的に把握することができる。タグボート推進機の状況は、タグボートに働く推力やその方向を推し量るうえで重要な情報であり、この情報を当事者が直感的に容易に把握することにより、より円滑で効率的な離着岸操船が可能となる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、本船の離着岸操船に携わる当事者に対して本船及びタグボートの位置及び方向と、タグボートに搭載された各推進機の状況が直感的に理解可能な態様で提示されるので、当事者による状況の把握を助け、離着岸操船を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、操船支援システム１の概略構成を示す図である。図１に示す操船支援システム１は、少なくとも１隻のタグボート３で支援される大型の船舶（以下、「本船２」と称する）の離着岸操船に利用され得る。
【0018】
図２はタグボート３の概略構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態に係るタグボート３は、左右一対の推進機６８を有する船体３８を備える。船体３８の内部には、船員室区域や機関室などが形成されている（いずれも図示略）。船体３８にはマスト３９が立設されており、マスト３９には遠隔カメラ３４が設置されている。遠隔カメラ３４では、タグボート３の前方を撮像することができる。各推進機６８は、例えば、３６０度旋回可能な可変ピッチプロペラを備えるアジマススラスタである。可変ピッチプロペラの旋回角度により推進方向の調整を調節することができ、また、可変ピッチプロペラのピッチ角度の調節によって推進力を調節することができる。但し、上記構成は例示に過ぎず、本発明は一般的なアジマススラスタやシュナイダープロペラなどの推進機を備えるタグボート３を用いた操船支援に適用することができる。
【0019】
図１に戻って、本実施形態に係る操船支援システム１は、複数の情報端末２０と、複数の情報収集装置３０と、情報処理装置４０と、これらを相互に情報の送受信を可能に接続する無線通信網５とを備える。
【0020】
情報処理装置４０は、本船２に配置されている。情報処理装置４０は、陸上に配置されてもよいし、タグボート３に配置されてもよい。情報処理装置４０は、水先人又は本船船長によって操作され得る。また、情報端末２０は、本船２及び各タグボート３に搭載されるか、水先人、本船船長、タグオペレータ及び地上作業員を含む当事者に携帯されてよい。情報収集装置３０は、本船２、各タグボート３、及び、港湾内の他の船舶のそれぞれに搭載されている。以下では、本船２、各タグボート３、及び、港湾内の他の船舶を区別せずに説明する際に「船舶」と示すことがある。無線通信網５による通信は、陸上又は船上の無線基地局５０を介した通信であってもよいし、船上の携帯基地局を介した通信であってもよい。
【0021】
〔情報収集装置３０〕
図３は、情報収集装置３０の構成を示すブロック図である。図３に示す情報収集装置３０は、コンピュータ３１と無線の通信装置３５とを備える。コンピュータ３１には、各種の航海計器３２、各種の機関情報検出器３３、及び、遠隔カメラ３４が通信可能に接続されている。コンピュータ３１は、航海計器３２、機関情報検出器３３、及び遠隔カメラ３４から取得した情報やデータを船舶の識別情報と供に通信装置３５及び無線通信網５を介して情報処理装置４０へ送信する。
図３は、情報収集装置３０の構成を示すブロック図である。図３に示す情報収集装置３０は、コンピュータ３１と無線の通信装置３５とを備える。コンピュータ３１には、各種の航海計器３２、各種の機関情報検出器３３、及び、遠隔カメラ３４が通信可能に接続されている。コンピュータ３１は、航海計器３２、機関情報検出器３３、及び遠隔カメラ３４から取得した情報やデータを船舶の識別情報と供に通信装置３５及び無線通信網５を介して情報処理装置４０へ送信する。
【0022】
航海計器３２は、例えば、船舶の所定の位置に設置された測位アンテナを含むＧＰＳ測位装置、ジャイロコンパス（方位計）、水深計、風向／風速計、船速計、及び、喫水計を含む。ＧＰＳ測位装置は、時刻（協定世界時）及び位置（緯度・経度）を受信し、これらの情報から対地速度及び対地針路を求めることができる。ジャイロコンパスは、船首方位を検出し、この情報から得られる船舶の旋回角度から回頭角速度を求めることができる。
本船２の機関情報検出器３３は、舵角、推進軸の回転数、サイドスラスタ（スタンスラスタ／バウスラスタ）の回転数などの検出器を含む。タグボート３の機関情報検出器３３は、アジマススラスタのプロペラの回転数、プロペラ軸方向などの検出器を含む。
本船２の機関情報検出器３３は、舵角、推進軸の回転数、サイドスラスタ（スタンスラスタ／バウスラスタ）の回転数などの検出器を含む。タグボート３の機関情報検出器３３は、アジマススラスタのプロペラの回転数、プロペラ軸方向などの検出器を含む。
【0023】
遠隔カメラ３４は、船舶の適宜位置に設置されている（図１、参照）。本船２に搭載される遠隔カメラ３４は、本船２の側部から岸壁を撮像できるように設置されていてよい。また、遠隔カメラ３４は、前述のとおりタグボート３にも搭載されている。
【0024】
情報収集装置３０は、従来船舶に搭載されているＡＩＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用したものであってもよい。この場合、通信装置３５としてＡＩＳが備えるＶＨＳ通信装置（図示略）が利用されてよい。ＡＩＳは、船舶のデータを自動的にＶＨＦ電波で送受信し、周辺の船舶の動静を把握するための装置である。ＡＩＳが送受信する情報は、一般的に、搭載された船舶の動的情報、静的情報、及び、航海関連情報を含む。動的情報には、一般的に、時刻（協定世界時）、位置（緯度・経度）、対地速度、対地針路、位置精度に関する情報、船首方位、回頭角速度、及び、航海ステータスが含まれる。静的情報には、一般的に、ＭＭＳＩ番号（海上移動業務識別番号）、呼出符号と船名、船舶の種類、ＩＭＯ番号、測位アンテナの位置、及び、船体長と船幅が含まれる。航海関連情報には、一般的に、船舶の喫水、目的地と目的地到着予測日・予測時刻、及び、積載危険物の種類が含まれる。ＡＩＳは公知であるので、ＡＩＳについてこれ以上の詳細な説明は省略する。
【0025】
〔情報端末２０〕
図４は、情報端末２０の構成を示すブロック図である。図４に示す情報端末２０は、コンピュータ２１と、入力装置２３と、出力装置２４と、記憶装置２５と、通信装置２６とを備える。コンピュータ２１は、プロセッサ２１１と、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ２１２と、入力制御部２１３と、出力制御部２１４と、ディスク制御部２１５と、通信制御部２１６と、その他の各種インターフェース２１７とを備える。入力制御部２１３には、入力装置２３が接続されている。入力装置２３は、タッチパネル２３１とマイク２３２とを含む。入力装置２３には、キーボード、ポインティングデバイス、及び、ボタンやスティック型の操作具のうち、少なくとも１つが含まれていてもよい。出力制御部２１４には、出力装置２４が接続されている。出力装置２４は、ディスプレイ２４１と、スピーカ２４２とを含む。ディスク制御部２１５には、ハードディスクなどの記憶装置２５が接続されている。通信制御部２１６には、無線の通信装置２６が接続されている。通信装置２６は、送受信アンテナを有し、このアンテナと無線基地局５０とを介して、他の情報端末２０や情報処理装置４０と情報の送受信が可能である。
図４は、情報端末２０の構成を示すブロック図である。図４に示す情報端末２０は、コンピュータ２１と、入力装置２３と、出力装置２４と、記憶装置２５と、通信装置２６とを備える。コンピュータ２１は、プロセッサ２１１と、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ２１２と、入力制御部２１３と、出力制御部２１４と、ディスク制御部２１５と、通信制御部２１６と、その他の各種インターフェース２１７とを備える。入力制御部２１３には、入力装置２３が接続されている。入力装置２３は、タッチパネル２３１とマイク２３２とを含む。入力装置２３には、キーボード、ポインティングデバイス、及び、ボタンやスティック型の操作具のうち、少なくとも１つが含まれていてもよい。出力制御部２１４には、出力装置２４が接続されている。出力装置２４は、ディスプレイ２４１と、スピーカ２４２とを含む。ディスク制御部２１５には、ハードディスクなどの記憶装置２５が接続されている。通信制御部２１６には、無線の通信装置２６が接続されている。通信装置２６は、送受信アンテナを有し、このアンテナと無線基地局５０とを介して、他の情報端末２０や情報処理装置４０と情報の送受信が可能である。
【0026】
情報端末２０には、表示プログラム７が予めインストールされている。プロセッサ２１１は、メモリ２１２に記憶されたプログラムを実行し、入力装置２３を介して入力された情報、メモリ２１２や記憶装置２５に記憶された情報、通信装置２６を介して外部から取得した情報、及び、インターフェース２１７を介して外部から取得した情報の少なくとも１つを利用して演算処理を行い、その結果を出力装置２４及び／又は通信装置２６へ出力する。
【0027】
〔情報処理装置４０〕
図５は、情報処理装置４０の構成を示すブロック図である。図５に示す情報処理装置４０は、コンピュータ４１と、入力装置４３と、出力装置４４と、記憶装置４５と、通信装置４６とを備える。コンピュータ４１は、プロセッサ４１１と、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ４１２と、入力制御部４１３と、出力制御部４１４と、ディスク制御部４１５と、通信制御部４１６と、その他の各種インターフェース４１７とを備える。入力制御部４１３には、入力装置４３が接続されている。入力装置４３は、タッチパネル４３１とマイク４３２とを含む。入力装置４３は、キーボード、ポインティングデバイス、及び、ボタンやスティック型の操作具のうち、少なくとも１つを含んでいてもよい。出力制御部４１４には、出力装置４４が接続されている。出力装置４４は、ディスプレイ４４１と、スピーカ４４２とを含む。ディスク制御部４１５には、ハードディスクなどの記憶装置４５が接続されている。通信制御部４１６には、無線の通信装置４６が接続されている。通信装置４６は、送受信アンテナを有し、このアンテナと無線基地局５０とを介して、情報端末２０及び情報収集装置３０と情報の送受信が可能である。プロセッサ４１１は、メモリ４１２に記憶されたプログラムを実行し、入力装置４３を介して入力された情報、メモリ４１２や記憶装置４５に記憶された情報、通信装置４６を介して外部から取得した情報、及び、インターフェース４１７を介して外部から取得した情報の少なくとも１つを利用して演算処理を行い、その結果を出力装置４４及び／又は通信装置４６へ出力する。
図５は、情報処理装置４０の構成を示すブロック図である。図５に示す情報処理装置４０は、コンピュータ４１と、入力装置４３と、出力装置４４と、記憶装置４５と、通信装置４６とを備える。コンピュータ４１は、プロセッサ４１１と、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ４１２と、入力制御部４１３と、出力制御部４１４と、ディスク制御部４１５と、通信制御部４１６と、その他の各種インターフェース４１７とを備える。入力制御部４１３には、入力装置４３が接続されている。入力装置４３は、タッチパネル４３１とマイク４３２とを含む。入力装置４３は、キーボード、ポインティングデバイス、及び、ボタンやスティック型の操作具のうち、少なくとも１つを含んでいてもよい。出力制御部４１４には、出力装置４４が接続されている。出力装置４４は、ディスプレイ４４１と、スピーカ４４２とを含む。ディスク制御部４１５には、ハードディスクなどの記憶装置４５が接続されている。通信制御部４１６には、無線の通信装置４６が接続されている。通信装置４６は、送受信アンテナを有し、このアンテナと無線基地局５０とを介して、情報端末２０及び情報収集装置３０と情報の送受信が可能である。プロセッサ４１１は、メモリ４１２に記憶されたプログラムを実行し、入力装置４３を介して入力された情報、メモリ４１２や記憶装置４５に記憶された情報、通信装置４６を介して外部から取得した情報、及び、インターフェース４１７を介して外部から取得した情報の少なくとも１つを利用して演算処理を行い、その結果を出力装置４４及び／又は通信装置４６へ出力する。
【0028】
記憶装置４５には、港湾情報データベース、船体情報データベース、及び、航海情報データベースが構築されている。
【0029】
港湾情報データベースには、本船２が入港する港湾に関する情報が格納されている。港湾に関する情報には、港湾を含む海図、離着岸する岸壁の種類、目標着岸位置、ブイの位置、避険線、標準航路、水深、等深線、潮流、障害物（例えば、浅瀬やいけすなどの構造物）、航行する船舶の必要経由ポイント、航行禁止域、船舶ごとの侵入禁止領域、及び、港湾の局所気象海象などが含まれる。標準航路は、岸壁ごとに、或いは、船舶ごとに決定されて、予め記憶されていてよい。岸壁には水深の深い海上に設けられたシーバースなども含まれていてもよい。
【0030】
船体情報データベースには、船舶の識別情報と対応づけて船舶の特性に関する情報が格納されている。船舶の特性に関する情報には、船舶ごとの形状特性及び運動特性が含まれる。形状特性には、長さ、幅、外形、基準点の船体相対位置、及び、測位アンテナの船体相対位置などが含まれる。特に、本船２の形状特性には、ストロングポイントと呼ばれる押し点の船体相対位置とボラードが設けられた曳き点の船体相対位置とが更に含まれる。運動特性には、搭載されている推進機やその性能（種類や定格出力）、推力を求めるための演算モデルなどが含まれる。
【0031】
航海情報データベースには、港湾内の船舶に搭載された情報収集装置３０から取得した情報が船舶の識別情報と対応づけて格納されている。また、航海情報データベースには、港湾内の船舶に搭載されたＡＩＳから取得した情報が船舶の識別情報と対応づけて格納されてもよい。
【0032】
情報処理装置４０のコンピュータ４１は、メモリ４１２又は記憶装置４５に格納されたプログラムを実行することにより、情報取得モジュール、予測位置演算モジュール、衝突回避モジュール、航路計画モジュール、推力演算モジュール、音声通話モジュール、及び、表示データ生成モジュールとしての機能を備える。
【0033】
情報取得モジュールは、各情報収集装置３０から送信される情報を取得し、航海情報データベースに格納する。航海情報データベースの情報は、他の演算処理で読み出されて利用される。
【0034】
予測位置演算モジュールは、船舶の現在位置と、当該船舶の船速及び方位から、所定時間後の船舶の位置（予測位置）を時々刻々と求める。
【0035】
離着岸距離演算モジュールは、船舶の現在位置と、港湾情報と、船舶の形状特性情報とから、船舶と岸壁との距離を求める。船舶と岸壁との距離は、船舶と岸壁との距離のうち最小の値であってよい。離着岸距離演算モジュールは、船舶と目標着岸位置までの距離を求めてもよい。
【0036】
衝突回避モジュールは、海上における船舶衝突の防止のための船舶運用の規則に従った回避行動をとるように、対象となる船舶に情報を送信する。衝突回避モジュールは、船舶の現在位置及び予測位置から、船舶同士の衝突リスクを求める。また、衝突回避モジュールは、船舶の現在位置及び予測位置と、障害物の位置とから、船舶と障害物との衝突リスクを求める。衝突リスクは、例えば、数値やレベルで表される。衝突回避モジュールは、衝突リスクが所定の閾値を超えると、警告情報を生成し、それを無線通信網５を介して情報端末２０へ送信する。警告情報には、衝突の警告の対象となる船舶の情報に加えて、どの船舶に対しいつどのような回避行動を指示するべきかの情報が含まれていてよい。
【0037】
航路計画モジュールは、必要経由ポイント情報（位置、方位、船速）、航行禁止域情報、海象気象（風力・潮力）、及び、本船動作特性に基づいて、本船２の着壁又は離壁の推奨航路を設定する。推奨航路の設定情報には、複数のウエイポイントと、各ウエイポイントにおける本船２の方位及び船速と、タグラインの接続及び接続解除タイミングとが含まれる。航路計画モジュールは、例えば、港湾の気象及び海象、並びに、他の船舶の位置を変数とするモデルを用いて、演算により好適な航路を求め、それを推奨航路して設定するように構成される。好適な航路は、安全性、経済性などの特定の観点から好適な航路であってよい。或いは、航路計画モジュールは、港湾の気象及び海象、並びに、他の船舶の位置に基づいて、予め容易された幾つかの航路候補の中から一つを推奨航路と設定するように構成されていてよい。或いは、航海計画モジュールは、船長や水先人が指示した航海計画を推奨航路として設定するように構成されていてよい。或いは、航海計画モジュールは、予め記憶された標準航路を推奨航路として設定するように構成されていてよい。
【0038】
推力演算モジュールは、本船２の推進機やサイドスラスタ（スタンスラスタ／バウスラスタ）で現在発生している推力と、タグボート３のアジマススラスタで現在発生している推力とを求める。推力は、並進推力及び旋回モーメント推力を含む。推力演算モジュールは、予め与えられた演算モデルを用いて、推進機（又は、サイドスラスタ、アジマススラスタ）の出力（回転数）から推力を求める。推力演算モジュールは、更に、本船２の推進機（サイドスラスタを含む）で発生している推力と、タグボート３の推進機で発生している推力などとが合成された、本船２に働く推力（本船合成推力）を求める。
【0039】
音声通話モジュールは、マイク４３２で拾った音をデジタル変換して音声データとし、それを通信装置４６を介して音声通話先の情報端末２０へ送信する。また、音声通話モジュールは、音声通話先の情報端末２０から送られてきた音声データをアナログ変換してスピーカ４４２から出力する。
【0040】
操船状況データ生成モジュールは、操船状況データを生成する。操船状況データは、情報処理装置４０のディスプレイ４４１及び情報端末２０のディスプレイ２４１に表示させる各種の操船支援画面に掲載される情報を含む。情報処理装置４０のコンピュータ４１は、生成した操船状況データを通信制御部４１６及び無線通信網５を介して各情報端末２０へ送信する。各情報端末２０のコンピュータ２１では、受け取った操船状況データがメモリ２１２に記憶され、プロセッサ２１１は表示プログラム７を実行することにより、操船状況データに基づいてディスプレイ２４１に少なくとも１種類の操船支援画面を表示させる。なお、情報処理装置４０のコンピュータ４１にも、情報端末２０と同様の表示プログラム７がインストールされていてもよい。この場合、情報処理装置４０のコンピュータ４１のプロセッサ４１１は表示プログラム７を実行することにより、操船状況データに基づいてディスプレイ４４１に少なくとも１種類の操船支援画面を表示させる。情報端末２０のディスプレイ２４１に表示される操船支援画面と情報処理装置４０のディスプレイ４４１に表示される操船支援画面とは同期されていてよい。コンピュータ２１，４１により出力される各種の操船支援画面及びその表示方法は実質的に同じであるので、情報端末２０のディスプレイ２４１の画面表示について詳細に説明し、情報処理装置４０のディスプレイ４４１の画面表示についての説明を省略する。
【0041】
図６は、ディスプレイ２４１に表示される操船支援画面Ｓの一例である。操船支援画面Ｓは、現況表示部９８を含む。現況表示部９８には、海図情報に基づいて、港湾を含む海図画像６０が表示される。海図画像６０には、岸壁６１に加えて、ブイや障害物（いずれも図示略）などが示されている。海図画像６０には、深度や等深線が示されていてもよい。
【0042】
現況表示部９８の左下部には、本船２が離着岸する岸壁の種類を表した岸壁種別図形６２が表示される。岸壁の種類には、一般的に、重力式岸壁矢板式岸壁、桟橋式岸壁、及び、浮桟橋などがある。図６では、岸壁種別図形６２として、桟橋式岸壁の側面模式図が示されている。このように岸壁種別図形６２が図形で示されることにより、鳥瞰図である海図画像６０からは読み取り難い岸壁の種類を当事者が直感的に把握することができる。
【0043】
現況表示部９８の右下部には、潮流情報に基づいて、潮流の流れ（向き）を表した潮流ベクトル６３が示される。潮流ベクトル６３の矢印の向きが潮流の流れ（向き）を表し、潮流ベクトル６３の矢印の大きさが潮流の大きさを表す。このように潮流がテキストではなく図形で示されることにより、当事者は、現況表示部９８から潮流を直感的に把握することができる。
【0044】
現況表示部９８には、本船２の位置情報、方位情報、及び、形状特性に基づいて、本船２を模式的に表した図形（以下、「本船図形２ｓ」と称する）が海図画像６０に重ねて表示される。本船図形２ｓは、例えば、本船２の平面視の輪郭を図形化したものである。本船２の実際の位置及び方位と現況表示部９８の海図画像６０上の本船図形２ｓの位置及び方位とは対応している。
【0045】
現況表示部９８には、タグボート３の位置情報、方位情報、及び、形状特性に基づいて、タグボート３を模式的に表した図形（以下、「タグボート図形３ｓ」と称する）が海図画像６０に重ねて表示される。タグボート図形３ｓは、例えば、タグボート３の平面視の輪郭を図形化したものである。タグボート３の実際の位置及び方位と現況表示部９８の海図画像６０上のタグボート図形３ｓの位置及び方位とは対応している。
【0046】
現況表示部９８には、本船２の舵角の情報に基づいて、舵を模式的に表した舵図形６７が本船図形２ｓ上に重ねて表示される。本船図形２ｓ上に配置された舵図形６７には、現況表示部９８上で本船図形２ｓ上と視覚的に重畳するように配置された舵図形６７に加えて、本船２の舵との対応が視覚的に明らかとなるように海図画像６０上において本船図形２ｓに近接して配置された舵図形６７が含まれ得る。
【0047】
現況表示部９８上の本船図形２ｓと舵図形６７との相対的な位置関係は、本船２とそれに搭載された舵との相対的な位置関係と対応している。舵図形６７は、平面視の舵板を模した線分であり、本船２の船体に対する舵板の舵角と対応した角度で本船図形２ｓ上に配置されている。
【0048】
現況表示部９８には、本船２の推進機の情報に基づいて、推進機を模式的に表した本船推進機図形７０が本船図形２ｓに重ねて表示される。現況表示部９８上の本船図形２ｓと船推進機図形７０との相対的な位置関係は、本船２とそれに搭載された推進器との相対的な位置関係と対応している。図６に例示する現況表示部９８において、本船推進機図形７０は長手方向及び短手方向を有する鎖線四角形で示され、本船２の船体上のサイドスラスタの位置と対応して本船図形２ｓ上に配置されている。但し、船推進機図形７０の外観は上記に限定されない。なお、本船２は推進機として、主推進機とサイドスラスタ（又はアジマススラスタ）とを備えるが、本実施形態に係る現況表示部９８では、離着岸操船で稼働するサイドスラスタについての本船推進機図形７０のみが表示されている。現況表示部９８には、主推進機を表した本船推進機図形７０が表示されてもよい。
【0049】
本船推進機図形７０は、本船２の推進機の現況を直感的に把握できるように現況表示部９８に表示される。本船２の推進機がサイドスラスタの場合、本船２に対するサイドスラスタのプロペラの軸角度、即ち、本船２を基準とした推進方向は一定である。本船２の推進機がアジマススラスタの場合、本船２に対するアジマススラスタのプロペラの軸角度は可変であり、本船２を基準とした推進方向は変化する。そこで、本実施形態では、本船２の推進機の本船２を基準とした推進方向が明確となるように、本船２に対する推進機のプロペラの回転面の面内方向と本船図形２ｓに対する本船推進機図形７０の長手方向とが対応している。
【0050】
現況表示部９８には、タグボート３の推進機６８の各々について、推進機６８で生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報６８ｓが、タグボート図形３ｓ上に配置されている。タグボート図形３ｓ上に配置されたタグボート推進機情報６８ｓには、現況表示部９８上でタグボート図形３ｓと視覚的に重畳するように配置されたタグボート推進機情報６８ｓに加えて、タグボート３に搭載されたタグボート推進機６８との対応が視覚的に明らかとなるように海図画像６０上においてタグボート図形３ｓに近接して配置されたタグボート推進機情報６８ｓが含まれ得る。
【0051】
現況表示部９８上のタグボート図形３ｓとタグボート推進機情報６８ｓとの相対的な位置関係は、タグボート３とそれに搭載された推進機６８との相対的な位置関係と対応している。図２に示すように、タグボート３に搭載された推進機６８がアジマススラスタである場合には、アジマススラスタで生じる推進力の方向はプロペラ軸方向と略平行である。このような場合には、プロペラ軸方向の情報から、推進機６８で生じる推進力の方向を得ることができる。また、タグボート３に搭載された推進機６８がスクリュープロペラである場合には、スクリュープロペラと併せて搭載される舵の方向によってスクリュープロペラで生じる推進力の方向が定まる。このような場合には、舵の方向の情報から、推進機６８で生じる推進力の方向を得ることができる。
【0052】
図６では、プロペラ軸方向の情報に基づいて、プロペラを模式的に表した図形がタグボート推進機情報６８ｓとしてタグボート図形３ｓに重ねて表示されている。このタグボート推進機情報６８ｓは、平面視のプロペラの回転面を模した線分であり、この線分と直交する方向がプロペラ軸方向（即ち、推進機６８で生じる推進力の方向）を表している。本実施形態に係る各タグボート３は２機の推進機６８を搭載しており、各推進機６８についてタグボート推進機情報６８ｓが表示されている。このように、タグボート推進機情報６８ｓは、タグボート３の推進機６８の現況、特に、推進機６８の数（又は、稼働状況）や、タグボート３を基準とした各推進機６８の推進力の発生方向を直感的に把握できるように現況表示部９８に表示される。この現況表示部９８を視認した当事者は、各タグボート推進機情報６８ｓによって画面上に示された各推進機６８の推進力の発生方向に基づいて、タグボート３に働く推力の方向を推定することができる。
【0053】
現況表示部９８には、離着岸距離演算モジュールが求めた本船２と岸壁までの距離に基づいて、本船２と岸壁６１までの距離６４を表す数値と矢印とが海図画像６０に重ねて表示される。このように、本船２と岸壁６１までの距離６４が数値で明確に示されるので、本船船長や水先人はこの距離６４を考慮して操船を行うことができる。
【0054】
現況表示部９８には、本船２の対地針路及び対地速度に基づいて、本船２の進行方向及び速度を表した速度ベクトル６９が表示される。速度ベクトル６９は、本船図形２ｓの船首を起点とし、進行方向を向き、速度と対応した長さを有する矢印である。本船２の速度には、船舶のエンジンを停止したあとに、惰力により舵を取った方向に動き続けるときの速度（行き脚）も含まれ得る。なお、速度ベクトル６９に加えて、本船２の船速が数値で表示されてもよい。
【0055】
現況表示部９８には、タグボート３と本船２とをタグラインで接続するように指示する接続指示テキスト７３ａが表示される。接続指示テキスト７３ａは、例えば、本船２及びタグボート３の接続位置情報に基づいて、本船２とタグボート３とが接続位置となったタイミングで表示される。同様に、現況表示部９８には、タグラインの接続を解除するように指示する接続解除指示テキスト７３ｂ（図７、参照）が表示される。接続解除指示テキスト７３ｂは、例えば、本船２及びタグボート３の接続解除位置情報に基づいて、本船２とタグボート３とが接続解除位置となったタイミングで表示される。接続位置情報及び接続解除位置情報は推奨航路から導き出されるものであって、推奨航路の設定情報に含まれていてもよいし、情報処理装置４０のオペレータが情報処理装置４０を操作して任意のタイミングで接続指示テキスト７３ａ及び接続解除指示テキスト７３ｂを表示させてもよい。
【0056】
操船支援画面Ｓには、無線トランシーバで利用するＶＨＦチャンネルの情報を表したチャンネル指示テキスト７１が表示されている。
【0057】
操船支援画面Ｓには、通話ボタン７２が設けられている。通話ボタン７２が選択されると、コンピュータ２１は通話開始の操作入力を受け付けて音声通話モジュールを起動させる。情報端末２０のオペレータは、情報処理装置４０及び他の情報端末２０と音声通話が可能である。同様に、情報処理装置４０のオペレータは、複数の情報端末２０のうちいずれか一つ又は複数の組み合わせと音声通話が可能である。また、情報処理装置４０及び複数の情報端末２０に通話用カメラが搭載されている場合には、ビデオ通話が可能である。
【0058】
現況表示部９８において、本船２の船速、舵の方向、及び推力に係る情報は表示／非表示を選択可能である。同様に、現況表示部９８において、タグボート３の船速及び推力に係る情報は表示／非表示を選択可能である。操船支援画面Ｓには、複数の切替ボタンを表示した表示アイテム切替部９９が設けられている。表示アイテム切替部９９では、現況表示部９８に示されるアイテムの表示／非表示を切り替えることができる。表示アイテム切替部９９の複数の切替ボタンの中から現況ボタンが選択されると、本船２の船速、舵の方向、及び推力に係る情報の表示／非表示を切り替えるボタン、並びに、タグボート３の船速及び推力に係る情報の表示／非表示を切り替えるボタンが表示される。このように、現況表示部９８では、表示される情報を減らして、所望の情報を切り出して表示することができる。
【0059】
図７に示す操船支援画面Ｓの現況表示部９８ａでは、本船２の船速に係る情報と、タグボート３の船速に係る情報とが表示され、本船２の舵の方向、本船２及びタグボート３の推力に係る情報は非表示となっている。
【0060】
現況表示部９８ａには、本船２の対地針路及び対地速度に基づいて、本船２の船速を表した速度ベクトル６９が表示される。更に、現況表示部９８ａには、タグボート３の対地針路及び対地速度に基づいて、タグボート３の船速を表したタグ船速ベクトル９６が表示される。タグ船速ベクトル９６は、タグボート図形３ｓの船首を起点とし、タグボート３の対地針路を向き、タグボート３の対地速度と対応する長さを有する矢印である。但し、タグ船速ベクトル９６に加えて、タグボート３の船速が数値で示されてもよい。
【0061】
図８に示す操船支援画面Ｓの現況表示部９８ｂでは、本船２の推力に係る情報と、タグボート３の推力に係る情報とが表示され、本船２の舵の方向、本船２及びタグボート３の船速に係る情報は非表示となっている。
【0062】
現況表示部９８ｂには、推力演算モジュールが求めた本船２とタグボート３の推力に基づいて、本船２に働く推力の向き及び大きさを表した本船推力ベクトル６５ａと、タグボート３に働く推力の向き及び大きさを表したタグボート推力ベクトル６６ａとが表示される。現況表示部９８ｂには、本船合成推力７５が表示されてもよい。本船推力ベクトル６５ａは、本船２の推進機の位置を起点とし、並進推力の方向を向き、並進推力の大きさに対応した長さを有する実線の矢印（有向線分）である。タグボート推力ベクトル６６ａは、タグボート３の推進機の位置を起点とし、並進推力の発生方向を向き、並進推力の大きさに対応した長さを有する実線の矢印である。
【0063】
更に、現況表示部９８ｂには、本船２への推力指令の向き及び大きさを表した本船推力指令ベクトル６５ｂと、タグボート３への推力指令の向き及び大きさを表したタグボート推力指令ベクトル６６ｂとが表示されてもよい。
【0064】
本船推力指令ベクトル６５ｂは、推力の作用点８６（押し点又は曳き点）を起点とし、推力の方向を向き、推力と対応する長さを有する鎖線の矢印である。タグボート推力指令ベクトル６６ｂは、タグボート推力指令ベクトル６６ｂは、タグボート３の推進機の位置を起点とし、推力の発生方向を向き、推力の大きさに対応した長さを有する鎖線の矢印である。
【0065】
本船推力指令ベクトル６５ｂ及びタグボート推力指令ベクトル６６ｂの近傍には、指令の内容がテキストで表示される。例えば、指令の内容は、単位「Ｎ」「ＰＳ」を付けた絶対値で表示される。例えば、指令の内容は、定格出力に対するパーセンテージで表示される。例えば、指令の内容は、「前進スロー」「前進フル」などの従来の曳船の指揮用語で表示される。
【0066】
上記の現況表示部９８ｂでは、本船推力ベクトル６５ａと本船推力指令ベクトル６５ｂとが重畳して示されている。また、タグボート推力ベクトル６６ａとタグボート推力指令ベクトル６６ｂとが重畳して示されている。これにより、現在生じている推力（即ち、出力値）と、指令に応じてこれから生じ得る推力（即ち、指示値）とを、比較することができる。また、現況表示部９８ｂを見た当事者は、今後の推力の変化を直感的に認識することができる。これにより当事者による指令の誤認を防ぐことができ、また、当事者間で指令への認識を共有することができる。
【0067】
本船２への推力指令の向き及び大きさ、及び、タグボート３に働く推力の向き及び大きさは、本船船長（又は水先人）が操作する情報端末２０又は情報処理装置４０でから入力される。換言すれば、本船船長（又は水先人）の操作する情報端末２０又は情報処理装置４０では、推力に関する指令の入力が許容される。
【0068】
図９（Ａ）は本船２に設定された押し点３６を示す図、図９（Ｂ）は本船２に設定された曳き点３７を示す図である。図９（Ａ）に示すように、タグボート３が本船２を押圧する際にタグボート３が接触する本船２上の押し点３６と、図９（Ｂ）に示すように、タグボート３が本船２を曳航する際にタグラインが接続される本船２上の曳き点３７とは、船舶ごとに予め定められている。タグボート３の押し曳き指令は、押し点３６又は曳き点３７の船体相対位置と、そこに与えるべき推力の大きさと向きとからなる。指令の入力を容易とするために、押し点３６又は曳き点３７の位置の指令は、情報処理装置４０のディスプレイ４４１上で表示された押し点３６及び曳き点３７の中から選択できるように構成されているとよい。また、与えるべき推力の大きさと向きの指令は、入力装置４３で受け付けられ、ディスプレイ４４１上にベクトルや数値で表示されるように構成されているとよい。
【0069】
操船支援画面Ｓの現況表示部９８には、操船指示に関する情報を示すことができる。図１０は、操船指示に関する情報が表示された操船支援画面Ｓ３を示す図である。操船支援画面Ｓ３は、情報処理装置４０のコンピュータ４１のプロセッサ４１１が表示プログラム７を実行することにより、ディスプレイ４４１に表示される。操船支援画面Ｓ３の表示アイテム切替部９９では、現況表示部９８に表示する操船指示に関する情報の表示／非表示を選択することができる。操船指示に関する情報は、例えば、各タグボートについての推力、押し位置、曳き位置、及び経路である。図１０に例示された操船支援画面Ｓ３の現況表示部９８では、海図画像６０上に、本船２の位置及び方位を表した本船図形２ｓと、タグボート３の位置及び方位を表したタグボート図形３ｓとが表示され、更に、操船指示に関する情報が表示される。
【0070】
操船支援画面Ｓ３に複数のタグボート図形３ｓが表示される場合には、タグボート図形３ｓと推力指令ベクトル８７の組み合わせが明確となるように、関連付けて表示される。関連付けの方法としては、タグボート図形３ｓとそれに対応する推力指令ベクトル８７の組み合わせが色で区別される、推力指令ベクトル８７にタグボート３の船名を表したラベルを付ける、推力指令ベクトル８７の起点（作用点８６）とタグボート図形３ｓとを鎖線で結ぶ、などが例示される。指揮者（水先人又は本船船長）の操作する端末では、操船支援画面Ｓ３において推力の指示の入力が許容され、タグボート３が本船２に与える推力を推力指令ベクトル８７として入力することができる。
【0071】
操船支援画面Ｓの現況表示部９８には、遠隔カメラ３４の撮影画像８２を示すことができる。図６に戻って、操船支援画面Ｓの表示アイテム切替部９９に設けられた複数の切替ボタンからモニタボタンが選択されると、コンピュータ２１はモニタを選択するボタンが設けられた表示アイテム切替部９９を含む操船支援画面Ｓ２を表示させる。
【0072】
図１１は、モニタを選択するボタンが設けられた操船支援画面Ｓ２を示す図である。操船支援画面Ｓ２の表示アイテム切替部９９では、現況表示部９８に表示する撮影画像８２を切り替えるボタンが表示されている。図１１に例示される操船支援画面Ｓ２の表示アイテム切替部９９では、タグ１、タグ２、及びタグ３の各タグボート３のモニタがオンとなっている。そして、操船支援画面Ｓ２の現況表示部９８では、海図画像６０、本船図形２ｓ、タグボート図形３ｓに加えて、複数の撮影画像８２（映像）が一覧できるように並べて表示されている。
【0073】
各撮影画像８２には、「ＴＡＧ１」「ＴＡＧ２」「ＴＡＧ３」のラベルが付けられる。ラベルは、その画像が撮像された遠隔カメラ３４が搭載されたタグボート３の識別情報を示す。本例では、遠隔カメラ３４は各タグボート３の船首に前向きに設置されており、各タグボート３から前方を見た撮影画像８２が表示されている。この撮影画像８２は、タグボート３の上空から前方を見渡すようにタグボート３の中央にあるマスト３９に配置された遠隔カメラ３４で撮影されたものである。このように撮影画像８２が示された現況表示部９８から、「ＴＡＧ１」のラベルが付けられたタグボート３がタグラインで接続された本船２の船首を曳き、「ＴＡＧ２」のラベルが付けられたタグボート３が本船２の前方側部を押し、「ＴＡＧ３」のラベルが付けられたタグボート３が本船２の後方側部を押している様子が明らかとなる。これにより、操船支援画面Ｓ２を見た水先人や本船船長は、タグボート３の上空から前方を見渡している状況をほぼリアルタイムで把握することができ、ブリッジを行き来すること無くタグ操船者の状況を推定し、タグ操船者に指示を出すことができる。
【0074】
上記において複数の撮影画像８２は、タグボート３に搭載された遠隔カメラ３４で撮像されたものであるが、本船２や岸壁に配置された遠隔カメラ３４の撮影画像８２が含まれていてもよい。
【0075】
操船支援画面Ｓの現況表示部９８には、航路計画を示すことができる。図６に戻って、表示アイテム切替部９９に設けられた切替ボタンから航路計画ボタンが選択されると、コンピュータ２１は、ディスプレイ２４１に航路計画の表示／非表示を切り替えるボタンが設けられた操船支援画面Ｓ４を表示させる。
【0076】
図１２は、航路計画の表示／非表示を切り替えるボタンが設けられた操船支援画面Ｓ４を示す図である。操船支援画面Ｓ４の表示アイテム切替部９９には、現況表示部９８への航路計画の表示／非表示を切り替えるボタンが設けられている。
【0077】
図１２に例示する操船支援画面Ｓ４の現況表示部９８には、本船２の対地針路及び対地速度に基づいて、本船２の船速を表した速度ベクトル６９が表示されている。更に、操船支援画面Ｓ４には、タグボート３の対地針路及び対地速度に基づいて、タグボート３の船速を表したタグ船速ベクトル９６が表示されている。
【0078】
操船支援画面Ｓ４の現況表示部９８には、航路計画モジュールで設定された推奨航路に基づいて、本船２の推奨航路８４が海図画像６０に重ねて表示される。推奨航路８４は、本例では、現在の本船図形２ｓの位置から目標着岸位置まで連続する鎖線として示されている。推奨航路８４上には、複数のウエイポイント９７が表示されている。ウエイポイント９７は、本例では、船型及び丸囲み数字で示されている。
【0079】
操船支援画面Ｓ４の現況表示部９８には、ズームイン・ズームアウトの倍率変更ボタン８３が設けられている。倍率変更ボタン８３でズームインが選択されると、コンピュータ４１は操船支援画面Ｓ４の表示倍率の変更の指令を受け付けて、操船支援画面Ｓ４が部分的に拡大された操船支援画面Ｓ５をディスプレイ２４１に表示させる。但し、本船２がウエイポイント９７に近づくと、そのウエイポイント９７の詳細が表示されるように自動で画面の倍率が変更されてもよい。このような操船支援画面Ｓ４，Ｓ５を見た当事者は、本船２が入港してから着岸するまでの航路全体を把握できるとともに、各ウエイポイント９７における本船２とタグボート３との関係を把握することができる。なお、特に説明しないが操船支援画面Ｓの少なくとも現況表示部９８は、全体的に又は部分的に任意に表示の拡大縮小が可能である。
【0080】
図１３は、航路計画が示された操船支援画面Ｓ５を示す図である。操船支援画面Ｓ５の現況表示部９８には、複数のウエイポイント９７のうち第３ウエイポイント（丸３）、第４ウエイポイント（丸４）、及び、第５ウエイポイント（丸５）が示されている。第５ウエイポイント（丸５）は目標着岸位置と対応している。各ウエイポイント９７には、本船図形２ｓが表示されて、この本船図形２ｓ上に速度ベクトル６９及び舵図形６７が重ねて表示されている。また、第４ウエイポイント（丸４）と第５ウエイポイント（丸５）では、本船２を支援するタグボート３を表したタグボート図形３ｓが表示されている。
【0081】
第１ウエイポイント（丸１）から第３ウエイポイント（丸３）までは、本船２はタグボート３の支援を受けずに航行する。この間、本船２は自身の推進機から推進力を得ており、第１ウエイポイント（丸１）から第３ウエイポイント（丸３）までの適宜位置（例えば、港湾に入ったところ）で推進機が停止する。本船２の推進機が稼働している間は、本船２とタグボート３との接触を回避するため、タグボート３を本船２から離しておく必要がある。そこで、情報処理装置４０及び情報端末２０は、本船２と接触の可能性のあるタグボート３に対する退避指示をディスプレイ２４１，４４１に表示することができる。
【0082】
図１４は、退避指示が示された操船支援画面Ｓ６を示す図である。操船支援画面Ｓ６の現況表示部９８には、本船図形２ｓと、タグボート図形３ｓと、侵入禁止領域９３とが表示される。侵入禁止領域９３は予め設定されている。侵入禁止領域９３は、絶対座標で設定されてもよいし、本船２を基準とした相対座標として設定されていてもよい。図１４に示す例では、侵入禁止領域９３は本船図形２ｓを取り囲む矩形形状の領域であるが、侵入禁止領域９３は任意の形状であってよい。また、侵入禁止領域９３は、情報処理装置４０のディスプレイ４４１上でその範囲を設定できるように構成されているとよい。
【0083】
操船支援画面Ｓ６の現況表示部９８では、侵入禁止領域９３内に存在するタグボート３に対し、警告が表示される。図１４に示す例では、侵入禁止領域９３内に存在するタグボート３は、侵入禁止領域９３外に存在するタグボート３とは異なる色で表示され、点滅表示され、更に、「要退避」のテキストの吹き出しが表示されている。このように、侵入禁止領域９３から退避すべきタグボート３が操船支援画面Ｓ６上で明確に示される。
【0084】
当事者は、情報処理装置４０及び各情報端末２０を操作して、任意に退避指示を示した操船支援画面Ｓ６をディスプレイ２４１（及び／又はディスプレイ４４１）に表示させることができる。また、情報処理装置４０は、航路のうち侵入禁止領域９３が設定されている部分において本船２と各タグボート３との位置を監視し、侵入禁止領域９３へタグボート３が侵入した際に、情報処理装置４０及び各情報端末２０に退避指示を示した操船支援画面Ｓ６を強制的に表示させることができる。
【0085】
図１３に戻って、第４ウエイポイント（丸４）では、ＴＡＧ１のタグボート３が本船２を押す位置まで移動し、ＴＡＧ２のタグボート３が本船２を曳く位置まで移動してタグラインで接続される。情報処理装置４０及び情報端末２０は、タグボート３が本船２へアプローチする際のタグボート３の航路を示した操船支援画面Ｓ７をディスプレイ２４１，４４１に表示させることができる。
【0086】
図１５は、１隻のタグボート３が本船２へアプローチする際のタグボート３の航路を示した操船支援画面Ｓ７を示す図である。操船支援画面Ｓ７の現況表示部９８には、本船２の位置及び方位を表した本船図形２ｓと、タグボート３の位置及び方位を表したタグボート図形３ｓとが表示される。操船支援画面Ｓ７の現況表示部９８には、タグボート３が本船２へアプローチする際の到着ポイント９０と少なくとも１つのウエイポイント８９とが示されている。ウエイポイント８９どうしの間、ウエイポイント８９と到着ポイント９０との間を適切な補完関数で補完することにより、タグボート図形３ｓからウエイポイント８９を通って到着ポイント９０に至るアプローチ航路８８を計画することができる。操船支援画面Ｓ７において、アプローチ航路８８は鎖線で示されている。タグオペレータは、操船支援画面Ｓ７を視認して、タグボート３がアプローチ航路８８に沿って航行するように、タグボート３を操船することができる。
【0087】
操船支援画面Ｓ７の現況表示部９８には、アプローチ航路８８上に、タグボート３の実航路８８’が重畳して表示される。アプローチ航路８８と実航路８８’とは、異なる態様で表示される。本例では、アプローチ航路８８は鎖線で示され、実航路８８’は実線で示されている。アプローチ航路８８と実航路８８’とを比較することにより、その差異が明確となる。
【0088】
図１６は、複数隻のタグボート３が本船２にアプローチする際のタグボート３の航路を示した操船支援画面Ｓ８を示す図である。本船２にアプローチするタグボート３の数が増えても、上述の通り各タグボート３に対応してアプローチ航路８８が表示される。但し、一つのアプローチ航路８８と他のアプローチ航路８８とが交差したり、アプローチ航路８８どうしが所定の閾値よりも近接したりする場合には、操船支援画面Ｓ８に注意喚起領域９２が表示されるとともに、「接触注意」のテキストの吹き出しが表示される。
【0089】
操船支援画面Ｓ７，Ｓ８は、情報端末２０のプロセッサ２１１が表示プログラム７を実行することにより、ディスプレイ２４１に表示される。また、情報処理装置４０は、本船２と各タグボート３との位置を監視し、タグボート３が本船２へアプローチを開始する直前に、情報処理装置４０及び各情報端末２０に操船支援画面Ｓ７，Ｓ８を強制的に表示させることができる。
【0090】
図１３に戻って、第４ウエイポイント（丸４）から第５ウエイポイント（丸５）までは、本船２はタグボート３の支援を受けて湾内を推奨航路に沿って航行する。第５ウエイポイント（丸５）では、本船２とＴＡＧ２のタグボート３との接続が解除され、本船２はＴＡＧ１のタグボート３のみから支援を受ける。なお、操船支援画面Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８では、タグボート３によって本船２が押し曳きされる際に、タグボート３が本船２へ与える推力が推力ベクトルとして表示されてもよい。
【0091】
以上に説明したように、本実施形態に係る操船支援システム１は、本船２が少なくとも１隻のタグボート３で支援されながら岸壁に離岸又は着岸する際の操船支援システム１であって、岸壁を含む海図画像６０、本船図形２ｓ、及びタグボート図形３ｓを格納した記憶装置（メモリ２１２、４１２、記憶装置２５，４５）と、本船２の位置及び方位、並びに、タグボート３の位置及び方位を検出する少なくとも１つの検出装置（航海計器３２）と、少なくとも１つのディスプレイ（２４１；４４１）と、ディスプレイ（２４１；４４１）に操船支援画面Ｓを表示させるプロセッサ（２１１；４１１）とを備える。プロセッサ（２１１；４１１）は表示プログラム７を実行することにより、操船状況データに基づいてディスプレイ（２４１；４４１）に操船支援画面Ｓを表示させる。
【0092】
操船支援画面Ｓは、記憶装置に記憶された岸壁６１を含む海図画像６０、検出装置で検出された本船２の位置及び方位に基づいて海図画像６０上に配置された本船図形２ｓ、検出装置で検出されたタグボート３の位置及び方位に基づいて海図画像６０上に配置されたタグボート図形３ｓ、並びに、タグボート図形３ｓ上に配置されて、タグボート３に搭載された複数のタグボート推進機６８の各々について当該タグボート推進機６８によって生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報６８ｓを含む。このタグボート推進機情報６８ｓは、タグボート３に対するタグボート推進機６８の相対的位置と、タグボート図形３ｓに対するタグボート推進機情報６８ｓの相対的位置とが対応するように、操船支援画面Ｓ上に配置されている。
【0093】
また、本実施形態に係る操船支援方法は、本船２が少なくとも１隻のタグボート３で支援されながら岸壁に離岸又は着岸する際に、本船２及びタグボート３の操船を支援する情報端末（２０；４０）のプロセッサ（２１１；４１１）が少なくとも１つのディスプレイ（２４１；４４１）に操船支援画面Ｓを表示させるステップを含む。操船支援画面Ｓは、岸壁を含む海図画像６０、本船２の位置及び方位に基づいて海図画像６０上に配置された本船図形２ｓ、タグボート３の位置及び方位に基づいて海図画像６０上に配置されたタグボート図形３ｓ、並びに、タグボート図形３ｓ上に配置されて、タグボート３に搭載された複数のタグボート推進機６８の各々について当該タグボート推進機６８によって生じる推進力の方向を表したタグボート推進機情報６８ｓを含む。ここで、タグボート推進機情報６８ｓは、タグボート３に対するタグボート推進機６８の相対的位置と、タグボート図形３ｓに対するタグボート推進機情報６８ｓの相対的位置とが対応するように、現況表示部９８上に配置されている。
【0094】
上記操船支援システム１及び方法によれば、ディスプレイ２４１，４４１に表示された海図画像６０上に示された本船図形２ｓとタグボート図形３ｓによって本船２及びタグボート３の位置関係が示されたうえ、タグボート推進機情報６８ｓによってタグボート３に搭載された個々の推進機の現況（例えば、推進機の稼働状況と推進力の発生方向）が示される。このように、ディスプレイ２４１，４４１に表示された一つの画面に、本船２とタグボート３の位置関係を示す情報と、タグボート３の個々の推進機の現況を示す情報とが併せて図示されているので、この画面を見た当事者はこれらの相互関係を直感的に把握することができる。タグボート３に搭載された個々の推進機の現況は、タグボート３に働く推力を推し量るうえで重要な情報であり、この情報を当事者が直感的に容易に把握することにより、より円滑で効率的な離着岸操船が可能となる。
【0095】
また、本実施形態に係る操船支援システム１において、操船支援画面Ｓは、本船図形２ｓ上に配置され、本船２に搭載された舵の舵角を表した本船舵図形６７を含んでいる。
【0096】
このように、操船支援画面Ｓに上記要素に加えて舵図形６７が示されることによって、この画面を見た当事者は本船２の舵の方向を直感的に把握することができる。
【0097】
また、本実施形態に係る操船支援システム１では、操船支援画面Ｓは、海図画像６０上に配置され、本船２の進行方向及び速度を表した速度ベクトル６９を更に含んでいる。
【0098】
このように速度ベクトル６９が図示されることによって、当事者は本船２の進行方向及び速度を直感的に把握することができる。速度はタグボート３から本船２へ与えるべき推力を決定するために重要な情報であり、この情報を当事者が直感的に容易に把握することにより、より円滑で効率的な離着岸操船が可能となる。
【0099】
また、本実施形態に係る操船支援システム１では、操船支援画面Ｓは、本船２に働く推力の向き及び大きさを表した本船推力ベクトル６５ａ（及び／又は、船推力指令ベクトル６５ｂ）と、タグボート３に働く推力の向き及び大きさを表したタグボート推力ベクトル６６ａ（及び／又は、タグボート推力指令ベクトル６６ｂ）とを更に含んでいる。
【0100】
このように本船２に働く推力とタグボート３に働く推力とが併せて一つの画面に示されることによって、当事者は系に働いている推力を包括的に把握することができる。
【0101】
また、本実施形態に係る操船支援システム１では、操船支援画面Ｓは、岸壁６１の種類を表した岸壁種別図形６２を更に含んでいる。
【0102】
岸壁６１の種類は海図から直感的に把握することが難しいが、岸壁種別図形６２として岸壁６１の種類が図示されるので、当事者は岸壁６１の種類を直感的に把握することができる。
【0103】
また、本実施形態に係る操船支援システム１では、操船支援画面Ｓは、本船２とタグボート３が接続位置となると現れ、タグボート３と本船２とをタグラインで接続するように指示する接続指示テキスト７３ａを更に含んでいる。また、本実施形態に係る操船支援システム１では、操船支援画面Ｓは、本船２とタグボート３が接続解除位置となると現れ、タグラインの接続を解除するように指示する接続解除指示テキスト７３ｂを更に含んでいる。
【0104】
これにより、タグラインの接続・接続解除のタイミングを、ディスプレイ２４１，４４１を視認する全ての当事者で共通の認識とすることができる。よって、より円滑で効率的な離着岸操船が可能となる。
【0105】
また、本実施形態に係る操船支援システム１では、操船支援画面Ｓは、ＶＨＦチャンネルを表したチャンネル指示テキスト７１を更に含んでいる。
【0106】
通常、離着岸操船の前にトランシーバの使用チャンネルを設定するが、混信や電波障害などによって作業中に通信が乱れることがある。このような場合に、安定した通信経路から使用すべきチャンネルが提示されることで、当事者はトランシーバの使用チャンネルをスムースに切り替えることが可能となる。
【0107】
また、本実施形態に係る操船支援システム１において、操船支援画面Ｓ（Ｓ７，Ｓ８）は、海図画像６０上に重ねられたタグボート３が本船２へアプローチする際のタグボート３の計画航路（即ち、アプローチ航路８８）を含んでいる。
【0108】
このようにタグボート３が本船２へアプローチする際の計画航路（アプローチ航路８８）が当事者へ提示されることで、タグボート３のアプローチ航路８８をディスプレイ２４１，４４１を視認する全ての当事者で共通の認識とすることができる。よって、より円滑で効率的な離着岸操船が可能となる。
【0109】
また、本実施形態に係る操船支援システム１において、操船支援画面Ｓ（Ｓ８）は、計画航路（即ち、アプローチ航路８８）に重畳して表示されたタグボート３の実航路８８’を更に含んでいる。
【0110】
このようにタグボート３の計画航路８８と実航路８８’とが一つの画面に示されることによって、実航路８８’の計画航路８８からのずれを容易に把握することができる。
【0111】
また、本実施形態においてタグボート３は複数隻であって、操船支援システム１は、タグボート３の各々に搭載され、タグボート３の前方を撮影するカメラ３４とを更に備える。そして、操船支援画面Ｓ（Ｓ２）は、カメラ３４で撮影された少なくとも１つの撮影画像８２を含む。
【0112】
これにより、操船支援画面Ｓ（Ｓ２）に表示された撮影画像８２を視認した水先人や本船船長は、タグボート３の前方を見渡している状況をほぼリアルタイムで把握することができ、ブリッジを行き来すること無くタグボート３の状況を推定し、タグ操船者に指示を出すことができる。
【0113】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明の思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。
【0114】
例えば、上記実施形態において、情報処理装置４０は本船２又は陸上に設置されているが、情報処理装置４０は情報端末２０のように水先人又は本船船長に携帯される携帯情報端末として構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0115】
１ ：操船支援システム
２ ：本船
２ｓ ：本船図形
３ ：タグボート
３ｓ ：タグボート図形
２０ ：情報端末
３２ ：航海計器（請求の範囲の検出装置の一例）
３４ ：遠隔カメラ
３７ ：推進機
６０ ：海図画像
６１ ：岸壁
６２ ：岸壁種別図形
６５ａ ：本船推力ベクトル
６５ｂ ：本船推力指令ベクトル
６６ａ ：タグボート推力ベクトル
６６ｂ ：タグボート推力指令ベクトル
６８ ：タグボート推進機情報
６９ ：速度ベクトル
７０ ：船推進機図形
７１ ：チャンネル指示テキスト
７３ ：接続指示テキスト
７３ａ ：接続指示テキスト
７３ｂ ：接続解除指示テキスト
８８ ：アプローチ航路（計画航路）
８８' ：実航路
２１ ：コンピュータ
２１１ ：プロセッサ
２１２ ：メモリ（請求の範囲の記憶装置の一例）
２４１ ：ディスプレイ
２５ ：記憶装置（請求の範囲の記憶装置の一例）
４１ ：コンピュータ
４１１ ：プロセッサ
４１２ ：メモリ（請求の範囲の記憶装置の一例）
４４１ ：ディスプレイ
４５ ：記憶装置（請求の範囲の記憶装置の一例）
９８ ：現況表示部
９９ ：表示アイテム切替部
Ｓ ：操船支援画面
２ ：本船
２ｓ ：本船図形
３ ：タグボート
３ｓ ：タグボート図形
２０ ：情報端末
３２ ：航海計器（請求の範囲の検出装置の一例）
３４ ：遠隔カメラ
３７ ：推進機
６０ ：海図画像
６１ ：岸壁
６２ ：岸壁種別図形
６５ａ ：本船推力ベクトル
６５ｂ ：本船推力指令ベクトル
６６ａ ：タグボート推力ベクトル
６６ｂ ：タグボート推力指令ベクトル
６８ ：タグボート推進機情報
６９ ：速度ベクトル
７０ ：船推進機図形
７１ ：チャンネル指示テキスト
７３ ：接続指示テキスト
７３ａ ：接続指示テキスト
７３ｂ ：接続解除指示テキスト
８８ ：アプローチ航路（計画航路）
８８' ：実航路
２１ ：コンピュータ
２１１ ：プロセッサ
２１２ ：メモリ（請求の範囲の記憶装置の一例）
２４１ ：ディスプレイ
２５ ：記憶装置（請求の範囲の記憶装置の一例）
４１ ：コンピュータ
４１１ ：プロセッサ
４１２ ：メモリ（請求の範囲の記憶装置の一例）
４４１ ：ディスプレイ
４５ ：記憶装置（請求の範囲の記憶装置の一例）
９８ ：現況表示部
９９ ：表示アイテム切替部
Ｓ ：操船支援画面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】