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公開番号2025067946
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2025020620,2021573027
出願日2025-02-12,2020-12-23
発明の名称操船支援装置及び操船支援方法
出願人古野電気株式会社
代理人個人,個人
主分類B63B 43/18 20060101AFI20250417BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】操船者の操船感覚にマッチした衝突危険ゾーンを小さい計算負荷で表示させることが可能な操船支援装置を提供する。
【解決手段】操船支援装置1は、リスク計算部33と、表示データ生成部41と、を備える。リスク計算部33は、自船及び他船のうち少なくとも一方の物理的な大きさを考慮して、将来の複数の時刻で予測された他船の位置と、対応して予測された自船の位置と、の間の離隔距離に基づいて、自船と他船との衝突が将来的に発生する可能性が高いゾーンである衝突危険ゾーンを表示するか否かを判断するための衝突リスク値を計算する。表示データ生成部41は、衝突リスク値を用いた判断に基づいて、予測された他船の位置に衝突危険ゾーンを表示するための表示データを生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
他船の位置及び速度に関する情報を取得する他船データ取得部と、
前記他船データ取得部が取得した他船の位置及び速度に基づいて、当該他船が同じ針路で、かつ同じ船速で航行を継続した場合に、将来の複数の時刻における他船の位置を予測する他船将来位置予測部と、
自船の位置及び速度に関する情報を取得する自船データ取得部と、
前記自船データ取得部が取得した自船の位置及び速度に基づいて、自船が当該位置で任意に定めた針路で、かつ同じ船速で航行を継続した場合に、前記他船将来位置予測部によって予測された前記他船の位置と対応する自船の位置を予測する自船将来位置予測部と、
それぞれの前記時刻で予測された前記他船の位置と、当該時刻において複数予測される前記自船の位置のうち、当該時刻における前記他船の位置に最も近くなる自船の位置と、の間の離隔距離に基づいて、自船と前記他船との衝突が将来的に発生する可能性が高いゾーンである衝突危険ゾーンを表示するか否かを判断するための衝突リスク値を計算するリスク計算部と、
前記衝突リスク値を用いた判断に基づいて、予測された前記他船の位置に前記衝突危険ゾーンを表示するための表示データを生成する表示データ生成部と、
を備え、
前記離隔距離は、それぞれの前記時刻で予測された前記他船の位置と、中心が現在時刻の自船位置で半径がそれぞれの前記時刻に対応した同心円の位置と、の間の距離として計算される、
ことを特徴とする操船支援装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の操船支援装置であって、
前記リスク計算部は、前記衝突リスク値を、自船及び前記他船のうち少なくとも一方の物理的な大きさを考慮して計算することを特徴とする操船支援装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の操船支援装置であって、
前記リスク計算部は、自船の物理的な大きさと、自船の前側及び／又は後側に設定することができる警戒領域の大きさと、を考慮して、前記離隔距離に基づいて、前記警戒領域に他船が将来的に侵入する可能性が高いゾーンである警戒ゾーンを表示するか否かを判断するための警戒リスク値を計算可能であり、
前記表示データ生成部は、前記警戒リスク値を用いた判断に基づいて、前記警戒ゾーンを、予測された前記他船の位置に前記衝突危険ゾーンと区別可能に表示するための表示データを生成可能であることを特徴とする操船支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の操船支援装置であって、
前記表示データ生成部は、前記警戒リスク値が所定の閾値以上である場合に、前記警戒ゾーンを表示するための表示データを生成することを特徴とする操船支援装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の操船支援装置であって、
前記表示データに基づいて表示される前記衝突危険ゾーンと前記警戒ゾーンは、少なくとも色彩が互いに異なることを特徴とする操船支援装置。
【請求項６】
請求項３から５までの何れか一項に記載の操船支援装置であって、
前記警戒領域の大きさは、自船の船速によって変化することを特徴とする操船支援装置。
【請求項７】
他船の位置及び速度に関する情報を取得し、
取得した他船の位置及び速度に基づいて、当該他船が同じ針路で、かつ同じ船速で航行を継続した場合に、将来の複数の時刻における他船の位置を予測し、
自船の位置及び速度に関する情報を取得し、
取得した自船の位置及び速度に基づいて、自船が当該位置で任意に定めた針路で、かつ同じ船速で航行を継続した場合に、予測された前記他船の位置と対応する自船の位置を予測し、
それぞれの前記時刻で予測された前記他船の位置と、当該時刻において複数予測される前記自船の位置のうち、当該時刻における前記他船の位置に最も近くなる自船の位置と、の間の離隔距離に基づいて、自船と前記他船との衝突が将来的に発生する可能性が高いゾーンである衝突危険ゾーンを表示するか否かを判断するための衝突リスク値を計算し、
前記衝突リスク値を用いた判断に基づいて、予測された前記他船の位置に前記衝突危険ゾーンを表示するための表示データを生成する、
操船支援方法において、
前記離隔距離は、それぞれの前記時刻で予測された前記他船の位置と、中心が現在時刻の自船位置で半径がそれぞれの前記時刻に対応した同心円の位置と、の間の距離として計算される、
操船支援方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、操船支援装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、自船及び他船の航行情報を利用して、自他船の衝突が将来的に発生するゾーンを計算することができる操船支援装置が知られている。非特許文献１は、この種の操船支援装置による当該ゾーンの計算手法を開示する。
【０００３】
非特許文献１は、自船行動空間の中で相手船の存在とその運動により妨げられる空間であるＯＺＴ（ＯｂｓｔａｃｌｅＺоｎｅｂｙＴａｒｇｅｔ）を計算する手法を開示する。非特許文献１によるＯＺＴの計算手法は、以下のとおりである。即ち、自他船に発生する速力誤差を考慮して、任意のポイントに自他船が到達する時間を確率的に示した到達時間確率分布を定義することにより、任意のポイントにおける自他船の同時存在確率を求める。この同時存在確率が所定の確率値よりも高い場所を、衝突の可能性があるＯＺＴとする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
今津隼馬・福戸淳司・沼野正義：相手船による妨害ゾーンとその表示について，日本航海学会論文集，ｖоｌ．１０７，ｐｐ．１９１－１９７，２００２．９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記非特許文献１の手法では、自船及び他船を点とみなしてＯＺＴを計算しており、自船及び他船の実際の大きさを考慮していない。これにより、表示上ではＯＺＴを回避するように操船者が操船しても、自船及び他船が物理的な大きさを現実に有していることにより、船舶同士の異常接近又は衝突が生じるおそれがある。
【０００６】
また、非特許文献１のように自他船の同時存在確率を求めることによりＯＺＴを得る手法は、計算量が極めて大きくなる。従って、非特許文献１の手法では、ＯＺＴ計算点を増加させることが計算負荷の観点から難しく、ＯＺＴの表示の空間的分解能を向上させることが困難になっていた。
【０００７】
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、衝突の危険性を精度良く示す表示データを生成することができ、且つ、表示データ生成の計算負荷の軽減が図られた操船支援装置を提供することにある。
【発明の概要】
課題を解決するための手段及び効果
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本発明の観点によれば、以下の構成の操船支援装置が提供される。即ち、この操船支援装置は、他船データ取得部と、他船将来位置予測部と、自船データ取得部と、自船将来位置予測部と、リスク計算部と、表示データ生成部と、を備える。前記他船データ取得部は、他船の位置及び速度に関する情報を取得する。前記他船将来位置予測部は、前記他船データ取得部が取得した他船の位置及び速度に基づいて、当該他船が同じ針路で、かつ同じ船速で航行を継続した場合に、将来の複数の時刻における他船の位置を予測する。前記自船データ取得部は、自船の位置及び速度に関する情報を取得する。前記自船将来位置予測部は、前記自船データ取得部が取得した自船の位置及び速度に基づいて、自船が当該位置で任意に定めた針路で、かつ同じ船速で航行を継続した場合に、前記他船将来位置予測部によって予測された前記他船の位置と対応する自船の位置を予測する。前記リスク計算部は、それぞれの前記時刻で予測された前記他船の位置と、対応して予測された自船の位置と、の間の離隔距離に基づいて、自船と前記他船との衝突が将来的に発生する可能性が高いゾーンである衝突危険ゾーンを表示するか否かを判断するための衝突リスク値を計算する。対応して予測された自船の位置は、当該時刻において複数予測される前記自船の位置のうち、当該時刻における前記他船の位置に最も近くなる自船の位置である。前記表示データ生成部は、前記衝突リスク値を用いた判断に基づいて、予測された前記他船の位置に前記衝突危険ゾーンを表示するための表示データを生成する。
【００１０】
これにより、自船と他船の離隔距離を利用して、自船と他船の衝突が将来的に発生するゾーンを表示する表示データを生成することができる。従って、妥当性が高く、操船者の実際の操船感覚にマッチしたゾーンを表示させることができる。また、速力誤差の発生を考慮した自他船の同時存在確率を計算するのではなく、自船と他船の離隔距離を基準として、衝突リスク値を計算することができる。また、離隔距離は現在時刻の自船を中心とする同心円と他船の位置により計算することができる。従って、計算負荷を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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