特許ウォッチ

公開番号2025120028
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2024015218
出願日2024-02-02
発明の名称航路計画システム及び航路計画方法
出願人古野電気株式会社
代理人
主分類G08G 3/02 20060101AFI20250807BHJP(信号)
要約【課題】船舶等の移動体が複数の他船当の障害物との衝突を避航し、安全に航行できる航路計画装置及び方法を提供する。
【解決手段】水上を移動する移動体の目的地までの航路を計画する航路計画システムであって、移動体の計画航路を示す計画航路情報を取得する計画航路情報取得部と、移動体の位置、移動方向、及び速度を含む移動体情報を取得する移動体情報取得部と、移動体の周辺にある1又は複数の障害物の位置、移動方向、及び速度を含む障害物情報を取得する障害物情報取得部と、移動体情報と障害物情報に基づいて移動体と障害物の衝突のリスクを示す衝突リスク値を算出する衝突リスク値算出部と、衝突リスク値に基づいて移動体が避航する必要があるかを判断し避航が必要と判断した場合、計画航路から外れた経路であってその避航終点の方位があらかじめ定める終点方位となる避航経路を設定する避航経路設定部と、を備える航路計画システムが提供される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水上を移動する移動体の目的地までの航路を計画する航路計画システムであって、
前記移動体の計画航路を示す計画航路情報を取得する計画航路情報取得部と、
前記移動体の位置、移動方向、及び速度を含む移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
前記移動体の周辺にある１又は複数の障害物の位置、移動方向、及び速度を含む障害物情報を取得する障害物情報取得部と、
前記移動体情報と前記障害物情報に基づいて、前記移動体と前記障害物の衝突のリスクを示す衝突リスク値を算出する衝突リスク値算出部と、
前記衝突リスク値に基づいて前記移動体が避航する必要があるかを判断し、避航が必要と判断した場合、前記計画航路から外れた経路であってその避航終点の方位があらかじめ定める終点方位となる避航経路を設定する避航経路設定部と、
を備える航路計画システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の航路計画システムであって、
前記終点方位は、前記移動体が前記計画航路から避航を開始する避航開始位置において、前記移動体の移動方向に一致する方位、
である航路計画システム。
【請求項３】
請求項１に記載の航路計画システムであって、
前記終点方位は、前記移動体が未航行の前記計画航路上の選定された選定位置における方向に一致する方位、
である航路計画システム。
【請求項４】
請求項１に記載の航路計画であって、
前記終点方位は、前記移動体が前記計画航路から避航を開始する避航開始位置から、前記目的地に向かう方向に一致する方位、
である航路計画システム。
【請求項５】
請求項１に記載の航路計画であって、
前記終点方位は、前記計画航路上で前記移動体の未航行航路のうち選定された位置に向かう方向に一致する方位、
である航路計画システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかの請求項に記載の航路計画システムであって、
避航経路設定部は、
前記避航開始位置と前記避航終点との間に、１つ又は複数のポテンシャル避航経路パターンを生成する避航経路パターン生成部と、
衝突リスク値算出部により算出された前記１または複数のポテンシャル避航経路パターンのそれぞれに対する衝突リスク値に基づいて、前記１又は複数のポテンシャル避航経路パターンから避航経路を選択する避航経路選択部と、
を備える航路計画システム。
【請求項７】
請求項６に記載の航路計画システムであって、
前記衝突リスク値が最小のポテンシャル避航経路パターンを前記避航経路に選択する航路計画システム。
【請求項８】
請求項６に記載の航路計画システムであって、さらに、
前記１又は複数のポテンシャル避航経路パターンに沿って前記移動体が航行した場合の前記避航開始点と前記避航終点の間の避航距離をそれぞれ算出する避航経路距離算出部を備え、
前記避航経路選択部は、前記１又は複数のポテンシャル避航経路パターンの前記衝突リスク値と前記避航距離とに基づいて、該１又は複数のポテンシャル避航経路パターンから前記避航経路を選択する、
航路計画システム。
【請求項９】
請求項８に記載の航路計画システムであって、
前記避航経路設定部は、
前記１または複数のポテンシャル避航経路パターンを前記移動体が航行した場合の障害となる前記障害物から、最大の衝突リスク値に対応する最大衝突リスク障害物をそれぞれ抽出し、
最大衝突リスク障害物の最大衝突リスク値が所定の衝突リスク閾値以下であるポテンシャル避航経路パターンを選択し、
選択した前記複数のポテンシャル避航経路パターンから、前記衝突リスク値と前記避航距離に基づいてポテンシャル避航経路パターンから前記避航経路を選択する、
航路計画システム。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項５のいずれかの請求項に記載の航路計画システムであって、さらに、
前記移動体と前記複数の障害物からの各障害物との衝突リスク値に基づいて、前記複数の障害物に同時に接近する程度を示す輻輳リスク値を算出する輻輳リスク値算出部を備え、
前記避航経路設定部は、前記衝突リスク値に加え前記輻輳リスク値に基づいて前記移動体が避航する必要があるかを判断し、前記避航要否判断部が避航の必要を判断した場合、前記避航経路を設定する、
航路計画システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として船舶を安全に航行するための海上航行システムに関するものであり、より具体的には、周囲の障害物との衝突を避航して船舶を安全に航行するための航路計画システム及び航路計画方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、船舶等の移動体は、航行を開始する前に出発地又は出港場所から目的地（目的の港）までの計画航路を設定する。近年、移動体は設定された計画航路を安全に航行するために、計画航路上を移動する移動体を監視するナビゲーションシステム及び装置を備えている。従来のナビゲーションシステム等は、他船などの障害物を避航するために計画航路上の自船の近傍にある障害物及び移動体など他の船舶の位置を追跡し識別するために、移動体情報及び障害物情報を取得するための複数のセンサ部を使用する。
【０００３】
しかしながら、計画航路上の航行中に、上記障害物等や計画航路を横切る他の船舶の出現等の人為的要因により、計画航路を変更しなければならない状況が起こり得る。また、海況の急激な変化、潮の満ち引き、その他の外乱要因等の自然的要因により、計画航路からの航行経路の変更を余儀なくされる場合がある。
【０００４】
このようなことから、船舶の航行要員は障害物や船舶との衝突を避航し、船舶のような移動体を計画航路に沿って安全に航行するための支援を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
ＵＳ２０２０／０３１０４３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の航路計画システム及び航路計画方法は、船舶の移動体を航行させる要員が障害物や他の船舶との衝突を避航して移動体を安全に航行することを支援するシステム及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の航路計画システム及び航路計画方法は、上記の課題を解決するためになされたものであり、水上を移動する移動体の目的地までの航路を計画するにために、移動体（自船）の計画航路を示す計画航路情報を取得する計画航路情報取得部と、移動体の位置、移動方向、及び速度を含む移動体情報を取得する移動体情報取得部と、移動体の周辺にある１又は複数の障害物の位置、移動方向、及び速度を含む障害物情報を取得する障害物情報取得部と、を備えている。さらに、移動体情報と前記障害物情報に基づいて、移動体と障害物の衝突のリスクを示す衝突リスク値を算出する衝突リスク値算出部と、衝突リスク値に基づいて移動体が避航する必要があるかを判断し、避航が必要と判断した場合、計画航路から外れた経路であってその避航終点の方位があらかじめ定める終点方位となる避航経路を設定する避航経路設定部とを備えている。
【０００８】
上記の本発明の航路計画システムにおいて、終点方位は移動体が計画航路から避航を開始する避航開始位置において移動体の移動方向に一致する方位としてもよいし、終点方位は移動体が未航行の計画航路上の選定された選定位置における方向に一致する方位としてもよい。この場合、終点の位置に最も近い未航行の計画航路上の位置における計画航路における方向を終点方位とすればよい。あるいは、避航開始点と終点までの直線距離に等しい、すなわち避航開始点を中心とする同心円の円周上の未航行の計画航路の位置における計画航路の方向を終点方位としてもよい。
【０００９】
また、終点方位は移動体が計画航路から避航を開始する避航開始位置から目的地に向かう方向に一致する方位、又は終点方位は計画航路上で移動体の未航行航路のうち選定された位置に向かう方向に一致する方位とすることもできる。つまり、避航経路を計画航路から外れた経路とし、その終点位置が計画航路上になくても当該終点位置における方位をあらかじめ設定する方位にすればよいのである。
【００１０】
本発明の航路計画システムにおいて、避航経路設定部は、避航開始位置と避航終点との間に１つ又は複数のポテンシャル避航経路パターンを生成する避航経路パターン生成部と、衝突リスク値算出部により算出された１または複数のポテンシャル避航経路パターンのそれぞれに対する衝突リスク値に基づいて１又は複数のポテンシャル避航経路パターンから避航経路を選択する避航経路選択部とを備えるようにしてもよい。そして、上記のポテンシャル避航経路パターンから衝突リスク値が最小となるポテンシャル避航経路パターンを避航経路に選択するようにしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許