JPH0887232A - 操船シミュレータの模擬視界表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 航海計器などを装備せずに、しかも操船シミ
ュレーション時に、航海計器を確認できる操船シミュレ
ータの模擬視界表示装置を提供する。 【構成】 操作者から模擬視界映像２５を表示し、速力
設定装置８と針路設定装置７を操作して上記船を操縦す
る操船シミュレータの表示装置において、模擬視界デー
タ等が格納されたデータベース１６と、模擬視界データ
が入力され、上記速力設定装置８と針路設定装置７の操
縦により模擬視界映像２５を生成する模擬視界映像生成
部１と、その操船に基づいた自船情報２６，２７を生成
する航海計器表示生成部２と、上記模擬視界映像２５と
自船情報２６，２７とを合成する映像合成部４とを備え
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は操船シミュレータの表示
装置に係り、特に航海計器などを表示できる操船シミュ
レータの模擬視界表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】陸上において実船に近い環境を作り出し
て操船を行わせる装置として、実船の船橋を模擬した実
物大の模擬船橋と、模擬船橋の前方に模擬視界を映し出
す表示装置とを備えた操船シミュレータが知られてい
る。

【０００３】模擬船橋の内部には、実船と同じ主機遠隔
操縦装置、操舵装置、レーダレピー．タ、各種の航海計
器などが装備されている。模擬船橋に搭乗した複数の操
作者は、互いにコミュニケーションを保ちながら、航海
計器、レーダなどにより操船環境の判断、見張り、主機
制御や操舵などの作業を行い、操船訓練を行う。訓練の
際、模擬船橋の前方に設けた表示装置には、湾港風景や
他船などの模擬視界が映し出されると共に、模擬船橋内
の各所に設けたスピーカからは、エンジン音、環境音
(波の音、風切り音等) 、自船・他船の汽笛、霧笛など
が発せられ、操作者にあたかも海上を航行しているがご
とき臨場感を与える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
操船シミュレータは、操作者のチーム訓練を目的として
実物大の模擬船橋を備えた、いわばフルサイズのシステ
ムである。このため、航海計器等が実船と同様に設けら
れており、規模が大きすぎ、機能および価格面の面で好
ましくない。

【０００５】本発明の目的は、航海計器などを装備せず
に、しかも操船シミュレーション時に、航海計器を確認
できる操船シミュレータの模擬視界表示装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、操船すべき船からの模擬視界映
像を表示し、速力設定装置と針路設定装置を操作して上
記船を操縦する操船シミュレータの表示装置において、
模擬視界データ等が格納されたデータベースと、模擬視
界データが入力され、上記速力設定装置と針路設定装置
の操縦により模擬視界を生成する模擬視界映像生成部
と、その操船に基づいた自船情報を生成する航海計器表
示生成部と、上記模擬視界映像と自船情報とを合成する
映像合成部とを備えたことを特徴とする操船シミュレー
タの模擬視界表示装置である。

【０００７】請求項２の発明は、航海計器表示生成部
は、船速、舵角、回頭角速度、主軸回転数、コンパス方
位などの自船情報が格納され、これら情報を計器の映像
として表示する請求項１記載の操船シミュレータの模擬
視界表示装置である。

【０００８】請求項３の発明は、データベースには、昼
間、夜間などの模擬視界が模擬視界データとして格納さ
れ、模擬視界映像生成部は昼間、夜間などの模擬視界映
像を生成する請求項１記載の操船シミュレータの模擬視
界表示装置である。

【０００９】請求項４の発明は、データベースには、海
図情報及びレーダ図等の他船情報が格納され、模擬視界
データと共に模擬視界映像生成部を介して表示する請求
項１記載の操船シミュレータの模擬視界表示装置であ
る。

【００１０】請求項５の発明は、データベースには、船
舶、灯標、灯浮標の３次元モデルのデータが格納され、
これらを模擬視界映像生成部を介して表示する請求項１
記載の操船シミュレータの模擬視界表示装置である。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、模擬視界の映像に重ねて航
海計器、海図等を表示させることで、実計器等を装備す
ることなく操船のシミュレーションが行える。また模擬
視界に船舶、灯標、灯浮標の３次元モデルを表示するこ
とでＣＡＩ的な教材として使用することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１３】図１は、本実施例にかかる操船シミュレー
タの表示装置のブロック図を示すものである。

【００１４】図において、１は模擬視界映像生成部、２
は航海計器表示生成部、３は主計算制御部、４は映像合
成部、５は模擬視界映像表示装置、６は表示選択スイッ
チ、７は針路設定装置（操舵ハンドル）、８は速力設定
装置、９は映像信号、１０はコンパス表示映像信号、１
１は航海計器表示映像信号、１２は操舵信号、１３は速
力設定信号、１４は自船及び他船情報信号、１５は計器
情報、１６はデータベース、１７はデータベース制御信
号及びデータ、１８は模擬音響発生装置、１９はスピー
カ、２０は自船及び他船の音声情報、２１は音響信号で
ある。

【００１５】主計算制御装置３は、データベース１６よ
りデータベース制御信号及びデータ１７を介してデータ
ベース１６のデータを取り込み、かつ針路設定装置７よ
りの操舵信号１２と速力設定装置８の速力設定信号１３
より、自船の位置計算、運動計算などを行い、訓練海域
内における自船の位置、方位、速度、加速度などの航行
データをリアルタイムに計算すると共に、航行データ
（自船の位置、方位など）等の自船及び他船情報信号１
４を模擬視界映像生成部１に送る。模擬視界映像生成部
１は、自船及び他船情報信号１４から自船の船橋から前
方の船首を含む模擬視界を所定の視野角 (水平方向６０
度、垂直方向４０度) で生成し、映像合成部４を介して
模擬視界映像表示装置５に表示する。

【００１６】また主計算制御装置３は、計算した航行デ
ータに基づく自船の位置、方位、速力、回転角速度など
の自船情報としての計器情報１５を航海計器表示生成部
２に送る。航海計器表示生成部２は、自船情報（船速舵
角、回頭角速度、主軸回転数、ＣＰＰ翼角など）の航海
計器表示映像信号１１を表示選択スイッチ６を介して映
像合成部４に出力し、またコンパス方位などのコンパス
表示映像信号１０を表示選択スイッチ６を介して映像合
成部４に出力する。

【００１７】模擬音響発生装置１８は、主計算制御装置
３から自船及び他船の音響情報２０を受け取り、内部環
境音 (エンジン音) 、外部環境音 (風切り音、波の音な
ど)、他船の汽笛などの音響信号２１を生成し、これを
スピーカ１９に出力する。

【００１８】データベース１６には、海図情報、及びそ
の海図上の船の位置に基づく模擬視界映像を生成すると
共にその模擬視界映像が昼間、薄暮、夜間における映像
データ、自船の風向、風速、流向、流速などの外部環境
情報、他船情報（レーダ図、ＡＲＰＡ情報等）が格納さ
れると共に、航海で学習するための種々のＣＡＩ的な教
材として使用するためのデータが記憶されている。

【００１９】この教育のためのデータとしては、船舶、
灯標、灯浮標等の３次元モデル、また海上衝突予防法に
基づく形象物及び音響・発光信号の図解・音響データ、
例えば船舶の灯火、信号灯、旗旒信号等や灯標、灯浮標
等の種々のパターンを認識させるための提示機能データ
が格納されており、シミュレーションがオフラインの時
に模擬視界映像生成部１より表示装置５に表示できるよ
うに成っている。

【００２０】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２１】操船を行うに際し、まず、訓練シナリオや
環境条件など各種条件の設定を行う。これらの条件設定
は、図示していないが、キー入力等やタッチパネルなど
の操作部で行われる。

【００２２】操船が開始されると、主計算制御部３から
の指令により模擬視界映像生成部１により、図２に示す
ように、表示装置５の画面５ａに、自船の船首Ｓと前マ
ストＭを含めた模擬視界映像２５が表示される。この
際、表示選択スイッチ６で航海計器表示映像信号１１を
映像合成部４に入力するよう上記操作部等で選択する
と、航海計器表示生成部２より生成された船速舵角、回
頭角速度、主軸回転数、ＣＰＰ翼角、風向計、舵角計、
時計などの航海計器２６が模擬視界映像２５の上部に重
ねて表示される。また他方の表示選択スイッチ６をＯＮ
とし、コンパス表示映像信号１０を映像合成部４に入力
すると、図３に示すように、ジャイロコンパス２７が模
擬視界映像の水平線上に表示され前マストＭを指針とし
て方位を知ることができる。さらに現在航行している海
図２８の表示は、画面５ａの右下部に表示させ、同時に
その海図２８に、それまで操船した航跡２９を表示する
ようにする。

【００２３】このように、操作者は、この画面５ａに表
示された模擬視界映像２５、航海計器２６、ジャイロコ
ンパス２７、海図２８を見ながら、針路設定装置７や速
力設定装置８の操縦を行い、模擬航海に出かける。この
模擬航海により、操作者は、船首Ｓと模擬視界映像２５
の動きから操船を体験的学習したり、操縦技能の向上の
ための訓練を行う。

【００２４】以上のように、本実施例においては、表示
装置５の模擬視界映像２５に航海計器２６を重ねて表示
させることで、実際の計器を装備することなく操船シミ
ュレーションが行える。

【００２５】次に本操船シミュレータをＣＡＩ的な教材
として使用する場合、操作部で、テータベース１６の情
報を取り出し、例えば図４に示すように船舶４０の立体
画像を画面５ａに３次元モデルで表示し、かつ軸４１を
中心に船舶４０の画像を３６０度回転させて表示する。
この際、船舶４０に装備されている航海灯４２の取り付
け位置や色（赤、緑、白）から船舶の航行状態を学習し
たり、また旗旒４３の提示状態より旗旒信号を解読する
などの学習を行う。

【００２６】さらに図５に示すように灯浮標４５の３次
元モデルを表示させ、頭標４６や各種灯質の色など形状
や法規が定める灯火パターンから、その灯浮標４５の意
味を学習する。

【００２７】尚、これら船舶４０や灯浮標４５情報は、
模擬視界映像中の他船や航海上の灯浮標として表示さ
せ、操船と同時にＣＡＩ的な教材として使用することも
できる。

【００２８】また、図では示していないが、スピーカ１
９より警笛や気笛などを発生して学習を行うこともでき
る。

【００２９】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、模擬視界
の映像に重ねて航海計器、海図等を表示させることで、
実計器等を装備することなく操船のシュミレーションが
行える。また模擬視界に船舶、灯標、灯浮標の３次元モ
デルを表示することでＣＡＩ的な教材として使用した教
育も行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の操船シミュレータの表示装置のブロッ
ク図である。

【図２】本発明において、表示装置に表示された模擬視
界映像を示す図である。

【図３】同じく表示装置に表示された模擬視界映像映像
を示す図である。

【図４】本発明において、船舶の３次元モデルを表示し
た図である。

【図５】本発明において、灯浮標の３次元モデルを表示
した図である。

【符号の説明】

１ 模擬視界映像生成部 ２ 航海計器表示生成部 ３ 主計算制御部 ４ 映像合成部 ５ 模擬視界映像表示装置 ７ 針路設定装置 ８ 速力設定装置 １６ データベース ２５ 模擬視界映像 ２６ 航海計器（自船情報） ２７ ジャイロコンパス（自船情報）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 毅 東京都江東区豊洲二丁目１番１号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作者から模擬視界映像を表示し、速力
   設定装置と針路設定装置を操作して上記船を操縦する操
   船シミュレータの表示装置において、模擬視界データ等
   が格納されたデータベースと、模擬視界データが入力さ
   れ、上記速力設定装置と針路設定装置の操縦により模擬
   視界を生成する模擬視界映像生成部と、その操船に基づ
   いた自船情報を生成する航海計器表示生成部と、上記模
   擬視界映像と自船情報とを合成する映像合成部とを備え
   たことを特徴とする操船シミュレータの模擬視界表示装
   置。
2. 【請求項２】 航海計器表示生成部は、船速、舵角、回
   頭角速度、主軸回転数、コンパス方位などの自船情報が
   格納され、これら情報を計器の映像として表示する請求
   項１記載の操船シミュレータの模擬視界表示装置。
3. 【請求項３】 データベースには、昼間、夜間などの模
   擬視界が模擬視界データとして格納され、模擬視界映像
   生成部は昼間、夜間などの模擬視界映像を生成する請求
   項１記載の操船シミュレータの模擬視界表示装置。
4. 【請求項４】 データベースには、海図情報及びレーダ
   図等の他船情報が格納され、模擬視界データと共に模擬
   視界映像生成部を介して表示する請求項１記載の操船シ
   ミュレータの模擬視界表示装置。
5. 【請求項５】 データベースには、船舶、灯標、灯浮標
   の３次元モデルのデータが格納され、これらを模擬視界
   映像生成部を介して表示する請求項１記載の操船シミュ
   レータの模擬視界表示装置。