(57)【要約】【課題】船舶の周囲の環境情報を、より確実かつ正確に検出することのできる、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムを提供する。【解決手段】船舶用環境情報検出装置１２は、波浪検出部１４と、表層潮流検出部１５と、制御部１６と、を有している。波浪検出部１４は、自船５０の周囲の波浪を検出するように構成されている。表層潮流検出部１５は、自船５０の周囲の表層潮流５４（５４１，５４２）を検出するように構成されている。制御部１６は、各検出部１４，１５の検出結果に基づいて各検出部１４，１５の出力を制御する。【選択図】        図２
2014192532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の船舶の周囲に関する所定の第１の環境情報を検出するための第１検出部と、
前記船舶の周囲に関する所定の第２の環境情報を検出するための第２検出部と、
各前記検出部の検出結果に基づいて各前記検出部の出力を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする、船舶用環境情報検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の船舶用環境情報検出装置であって、
前記第１検出部は、前記船舶の周囲における波浪を検出するための波浪検出部を含み、
前記第２検出部は、前記船舶の周囲における潮流を検出するための潮流検出部を含むことを特徴とする、船舶用環境情報検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の船舶用環境情報検出装置であって、
前記波浪検出部は、前記船舶の周囲に生じた波頂線を検出するように構成されており、
前記制御部は、
前記波浪検出部によって前記波頂線が検出された場合、前記波浪検出部の検出結果を前記船舶用環境情報検出装置の外部へ出力し、
前記波浪検出部によって前記波頂線が検出されなかった場合、前記潮流検出部の検出結果を前記船舶用環境情報検出装置の外部へ出力することを特徴とする、船舶用環境情報検出装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の船舶用環境情報検出装置であって、
前記波浪検出部および前記潮流検出部は、それぞれ、所定の探知信号を用いて前記船舶の周囲を探知することで得られた受信信号に基づく画像データを基に、前記波浪および前記潮流を検出することを特徴とする、船舶用環境情報検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の船舶用環境情報検出装置と、
前記制御部によって制御された各前記検出部の出力に基づいて前記船舶の目標航路を設定する航路設定部と、を備えていることを特徴とする、航路設定装置。
【請求項６】
所定の船舶の周囲に関する所定の第１の環境情報を検出するための第１検出ステップと、
前記船舶の周囲に関する所定の第２の環境情報を検出するための第２検出ステップと、
各前記検出ステップの検出結果に基づいて各前記検出ステップの出力を制御する制御ステップと、を含んでいることを特徴とする、船舶用環境情報検出方法。
【請求項７】
コンピュータに、
所定の船舶の周囲に関する所定の第１の環境情報を検出するための第１検出ステップと、
前記船舶の周囲に関する所定の第２の環境情報を検出するための第２検出ステップと、
各前記検出ステップの検出結果に基づいて各前記検出ステップの出力を制御する制御ステップと、を実行させることを特徴とする、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、船舶は、海上を航行する。船舶は、航海に必要な情報として、当該船舶の周囲の海象情報を、種々のセンサを用いて取得する。このようなセンサとして、波浪を計測するためのセンサ、潮流を計測するためのセンサ（たとえば、特許文献１参照）などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３３５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波浪センサは、たとえば、海上の波頂線を検出するように構成されている。しかしながら、波浪センサは、観測状況によっては、大きな誤差を生じる場合、または、そもそも波頂線を観測できない場合がある。具体的には、波頂線が小さい場合、船舶に備えられた波浪センサが波頂線を正確には検出できない場合がある。この場合、船舶においては、海象情報の欠落が生じる。したがって、船舶のナビゲーションシステムが目的地までの目標航路を算出する際に、海象を考慮した最適航路を算出できない場合が生じる。なお、最適航路とは、たとえば、目的地まで最短で到達できる航路、目的地までの燃料消費量が最小となる航路などである。したがって、船舶の周囲の環境情報の欠落は、可能な限り少ないほうがよい。【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、船舶の周囲の環境情報を、より確実かつ正確に検出することのできる、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる船舶用環境情報検出装置は、第１検出部と、第２検出部と、制御部と、を備えている。前記第１検出部は、所定の船舶の周囲に関する所定の第１の環境情報を検出するように構成されている。前記第２検出部は、前記船舶の周囲に関する所定の第２の環境情報を検出するように構成されている。前記制御部は、各前記検出部の検出結果に基づいて各前記検出部の出力を制御する。【０００７】
（２）好ましくは、前記第１検出部は、前記船舶の周囲における波浪を検出するための波浪検出部を含む。前記第２検出部は、前記船舶の周囲における潮流を検出するための潮流検出部を含む。【０００８】
（３）より好ましくは、前記波浪検出部は、前記船舶の周囲に生じた波頂線を検出するように構成されている。前記制御部は、前記波浪検出部によって前記波頂線が検出された場合、前記波浪検出部の検出結果を前記船舶用環境情報検出装置の外部へ出力する。前記制御部は、前記波浪検出部によって前記波頂線が検出されなかった場合、前記潮流検出部の検出結果を前記船舶用環境情報検出装置の外部へ出力する。【０００９】
（４）好ましくは、前記波浪検出部および前記潮流検出部は、それぞれ、所定の探知信号を用いて前記船舶の周囲を探知することで得られた受信信号に基づく画像データを基に、前記波浪および前記潮流を検出する。【００１０】
（５）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる航路設定装置は、前述の船舶用環境情報検出装置と、前記制御部によって制御された各前記検出部の出力に基づいて前記船舶の目標航路を設定する航路設定部と、を備えている。【００１１】
（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる船舶用環境情報検出方法は、第１検出ステップと、第２検出ステップと、制御ステップと、を含んでいる。前記第１検出ステップは、所定の船舶の周囲に関する所定の第１の環境情報を検出するためのステップである。前記第２検出ステップは、前記船舶の周囲に関する所定の第２の環境情報を検出するためのステップである。前記制御ステップは、各前記検出ステップの検出結果に基づいて各前記検出ステップの出力を制御する。【００１２】
（７）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるプログラムは、コンピュータに、第１検出ステップと、第２検出ステップと、制御ステップと、実行させるプログラムである。前記第１検出ステップは、所定の船舶の周囲に関する所定の第１の環境情報を検出するためのステップである。前記第２検出ステップは、前記船舶の周囲に関する所定の第２の環境情報を検出するためのステップである。前記制御ステップは、各前記検出ステップの検出結果に基づいて各前記検出ステップの出力を制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、船舶の周囲の環境情報を、より確実かつ正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるレーダ装置を備える船舶が海上を航行している状態を示す模式図である。
【図２】レーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】画像データで特定される画像の一例を示す模式図である。
【図４】レーダ装置の信号処理装置における処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明は、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムとして広く適用することができる。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかるレーダ装置１を備える船舶が海上を航行している状態を示す模式図である。図１では、円形の領域内が、船舶およびこの船舶の周囲を示している。図２は、レーダ装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１を参照して、本実施形態では、レーダ装置１を備える船舶を自船５０という。自船５０は、本発明の「所定の船舶」の一例である。図１は、自船５０が陸５１の目的地５２に向かって海上を航行している状態を示しており、かつ、自船５０の周囲に波浪に伴う波頂線５３および表層潮流５４（５４１，５４２）が生じた状態を示している。
【００１８】
波頂線５３は、細長く延びる筋状に略連続的に存在する波頭やそれによって生じる水泡である。表層潮流５４（５４１，５４２）の向きは、海域によって異なっている。本実施形態では、表層潮流５４１は、自船５０の右舷側から左舷側に向かう潮流であり、表層潮流５４２は、自船５０の船首側から船尾側に向かう潮流である。自船５０は、たとえば、タンカーなどの大型船であり、所定の目標航路Ｒ１に沿って陸５１の目的地５２へ向けて航行する。
【００１９】
レーダ装置１は、マイクロ波（電磁波）を送受信することで、自船５０の航行に必要な情報を取得するために設けられている。レーダ装置１は、自船５０に備えられている。
【００２０】
図１および図２を参照して、レーダ装置１は、アンテナ装置２と、信号処理装置３と、第１表示装置４と、第２表示装置５と、を有している。
【００２１】
アンテナ装置２は、アンテナ部６と、受信部７と、Ａ／Ｄ変換部８と、を含んでいる。
【００２２】
アンテナ部６は、送信信号（探知信号）として、指向性の強いパルス状電波を送信可能なレーダアンテナである。また、アンテナ部６は、物標などからのエコー信号（反射波）を含む受信信号を受信するように構成されている。
【００２３】
なお、レーダ装置１は、パルス状電波を送信してからエコー信号を受信するまでの時間を測定する。これにより、レーダ装置１は、物標までの距離ｒを検出することができる。
【００２４】
アンテナ部６は、水平面上で３６０°回転可能に構成されており、鉛直軸線回りの方位方向Ｃ１に回転する。アンテナ部６は、送信信号の送信方向を変えながら（アンテナ部６の回転角度を変えながら）、信号の送受信を繰り返し行うように構成されている。以上の構成で、レーダ装置１は、自船５０の周囲の数海里の範囲を３６０°にわたり探知することができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、パルス状電波を送信してから次のパルス状電波を送信するまでの動作を「スイープ」という。また、電波の送受信を行いながらアンテナを３６０°回転させる動作を「スキャン」と呼ぶ。
【００２６】
受信部７は、アンテナ部６で受信した受信信号を検波して増幅する。受信信号は、エコー信号と、ノイズ信号と、を含んでいる。エコー信号は、アンテナ部６で受信された信号のうち、送信信号に対する物標および海面などでの反射波である。受信部７は、増幅したエコー信号を、Ａ／Ｄ変換部８へ出力する。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換部８は、アナログ形式のエコー信号をサンプリングし、複数ビットからなるデジタルデータ（エコーデータＤ１）に変換する。ここで、上記エコーデータＤ１は、アンテナ部６が受信したエコー信号の強度（信号レベル）を特定するデータを含んでいる。Ａ／Ｄ変換部８は、エコーデータＤ１を、信号処理装置３へ出力する。
【００２８】
信号処理装置３は、本発明の「航路設定装置」の一例である。信号処理装置３は、自船５０の周囲の環境情報を検出するように構成されている。なお、環境情報とは、自船５０の周囲の海象などをいう。信号処理装置３は、検出した環境情報を参照しつつ、自船５０の現在地から目的地５２までの目標航路Ｒ１を算出するように構成されている。信号処理装置３は、ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭなどを用いて形成されている。
【００２９】
信号処理装置３は、画像データ生成部１１と、船舶用環境情報検出装置１２と、航路設定部１３と、を有している。
【００３０】
画像データ生成部１１は、Ａ／Ｄ変換部８から出力されたエコーデータＤ１に基づく画像データＤ２を生成するように構成されている。画像データ生成部１１は、自船５０を中心とするｒ−θ座標系を設定する。ｒは、自船５０からの距離を示す変数である。θは、たとえば、自船５０の船首を向く方向をθ＝ゼロとする方位方向Ｃ１の角度である。
【００３１】
画像データ生成部１１は、このｒ−θ座標系において規則的に設定された複数の領域のそれぞれにおける、信号レベルを検出する。その結果、画像データ生成部１１は、ｒ−θ座標系の画像データを生成する。
【００３２】
次に、画像データ生成部１１は、ｒ−θ座標系の画像データに座標変換処理を施すことで、ｘ−ｙ座標系の画像データＤ２を生成する。ｘ軸方向は、たとえば、自船５０の東西方向であり、ｙ軸方向は、たとえば、南北方向である。画像データＤ２で特定される画像Ｐ１の一例は、図３に示されている。
【００３３】
図３は、画像データＤ２で特定される画像Ｐ１の一例を示す模式図である。図１〜図３を参照して、画像Ｐ１では、波頂線５３に対応する領域に、信号強度が所定のしきい値（ノイズレベル）以上である筋状の領域Ｒ５３が形成されている。また、海面反射（シークラッタ）に起因する領域Ｒ５４（Ｒ５４１，Ｒ５４２）が複数形成されている。領域Ｒ５４（Ｒ５４１，Ｒ５４２）の信号強度は、上記所定のしきい値（ノイズレベル）以上である。
【００３４】
画像データ生成部１１は、たとえば、１スキャンで得られたエコーデータＤ１を用いて、画像データＤ２を生成する。画像データ生成部１１は、１スキャンで得られたエコーデータＤ１毎に、画像データＤ２を生成する。これにより、画像データ生成部１１は、１スキャン毎の画像データＤ２を生成する。
【００３５】
図３では、あるｎスキャン時点（ｎは自然数）におけるエコーデータＤ１に基づく画像Ｐ１を示している。また、図３では、（ｎ＋１）スキャン時点におけるエコーデータＤ１に基づく画像Ｐ２も示している。画像Ｐ２が画像Ｐ１と異なっている点は、画像Ｐ２の領域Ｒ５４'（Ｒ５４１'，Ｒ５４２'）、領域Ｒ５３'の位置が画像Ｐ１の対応する領域Ｒ５４（Ｒ５４１，Ｒ５４２）、領域Ｒ５３の位置と異なっている点にある。
【００３６】
以上の構成により、画像データ生成部１１は、探知信号を用いて自船５０の周囲を探知することで得られた受信信号に基づく画像データＤ２を生成する。画像データ生成部１１は、生成した画像データＤ２を、船舶用環境情報検出装置１２の後述する波浪検出部１４および表層潮流検出部１５へ出力する。
【００３７】
船舶用環境情報検出装置１２（以下、環境情報検出装置ともいう）は、自船５０の周囲の海象（環境情報）を検出するために設けられている。なお、「自船５０の周囲」とは、自船５０の航行時の消費エネルギーに直接的に関係する海域をいい、たとえば、自船５０から８海里程度までの領域をいう。本実施形態では、環境情報検出装置１２は、自船５０の周囲の波浪と、表層潮流５４（５４１，５４２）とを検出するように構成されている。
【００３８】
環境情報検出装置１２は、波浪検出部１４と、表層潮流検出部１５と、制御部１６と、を有している。
【００３９】
波浪検出部１４および表層潮流検出部１５は、自船５０の周囲の波向計測のために用いられる。
【００４０】
波浪検出部１４は、本発明の「第１検出部」の一例である。波浪検出部１４は、自船５０の周囲の波浪を検出するように構成されている。波浪は、本発明の「第１の環境情報」の一例である。具体的には、波浪検出部１４は、自船５０の周囲に生じた波頂線５３を検出するように構成されている。
【００４１】
波浪検出部１４は、たとえば、ｎスキャン時点における画像データＤ２を読み込む。次に、波浪検出部１４は、画像データＤ２で特定される画像Ｐ１のうち、信号強度が所定のしきい値以上である領域であって、細長い筋状の領域Ｒ５３を検索する。波浪検出部１４は、この領域を、波頂線５３であると判定する。なお、波頂線５３の上記検出方法は、一例であり、他の検出方法であってもよい。波浪検出部１４は、波頂線５３を検出した場合、複数のスキャン時点での画像データＤ２を基に、３次元ＦＦＴを用いる波浪解析（波浪レーダ）によって、波浪（波の高さ、波の周期、および、波の向きなど）を検出する。波浪検出部１４は、波浪検出部１４の検出結果としての波浪データＤ３を、制御部１６へ出力する。
【００４２】
表層潮流検出部１５は、本発明の「第２検出部」の一例である。表層潮流５４（５４１，５４２）は、本発明の「第２の環境情報」の一例である。表層潮流検出部１５は、自船５０の周囲の海における表層潮流５４（５４１，５４２）を検出するように構成されている。本実施形態において、表層潮流とは、たとえば、海面から１０ｍ程度までの深さの潮流をいう。
【００４３】
表層潮流検出部１５は、たとえば、スキャン時点の異なる複数の画像データＤ２を参照する。次いで、表層潮流検出部１５は、画像Ｐ１における波頭の領域Ｒ５４１と、画像Ｐ２における波頭の領域Ｒ５４１'との位置変化をする。これにより、表層潮流検出部１５は、領域Ｒ５４１，Ｒ５４１'に対応する表層潮流５４１を検出する。同様にして、表層潮流検出部１５は、領域Ｒ５４２，Ｒ５４２'に対応する表層潮流５４２を検出する。このように、表層潮流検出部１５は、オプティカルフローなどによる点エコーの移動検出を用いる。すなわち、表層潮流検出部１５は、波頭フロー解析（表層潮流レーダ）を用いる。
【００４４】
これにより、表層潮流検出部１５は、自船５０の周囲の複数箇所について、表層潮流５４（５４１，５４２）を検出する。表層潮流検出部１５は、検出した表層潮流５４（５４１，５４２）を特定する表層潮流データＤ４を、制御部１６へ出力する。
【００４５】
制御部１６は、波浪データＤ３（波浪検出部１４の検出結果）、および、表層潮流データＤ４（表層潮流検出部１５の検出結果）に基づいて、これらのデータＤ３，Ｄ４の出力を制御するように構成されている。
【００４６】
具体的には、制御部１６は、波浪データＤ３を波浪検出部１４から与えられた場合、波浪データＤ３を航路設定部１３および第１表示装置４へ出力する。一方、制御部１６は、波浪データＤ３を波浪検出部１４から与えられない場合、表層潮流データＤ４を航路設定部１３および第１表示装置４へ出力する。
【００４７】
なお、制御部１６が波浪データＤ３を波浪検出部１４から与えられない場合として、たとえば、波頂線５３からの受信信号の信号強度が小さく、波浪検出部１４でこの波頂線５３を検出できない場合などが考えられる。一方、表層潮流５４（５４１，５４２）は、自船５０の周囲に生じる複数のシークラッタの検出結果を用いるので、比較的、確実に検出できる。よって、波浪検出部１４で波頂線５３が検出されない場合でも、表層潮流検出部１５で表層潮流５４（５４１，５４２）を検出することができる。
【００４８】
なお、自船５０を省エネルギーの観点から効率的に航行させるためには、波浪の状態を考慮して自船５０を航行させることが好ましい。このためには、目標航路Ｒ１の設定に際しては、表層潮流５４（５４１，５４２）の情報および波浪の情報のうち、波浪の情報を優先的に用いることが好ましい。よって、制御部１６は、波浪データＤ３および表層潮流データＤ４のうち、波浪データＤ３を優先的に出力する。
【００４９】
制御部１６は、波浪データＤ３または表層潮流データＤ４を、航路設定部１３および第１表示装置４へ出力する。
【００５０】
航路設定部１３は、自船５０の現在地から目的地５２までの目標航路Ｒ１を算出するように構成されている。航路設定部１３は、たとえば、図示しないＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム、Global Navigation Satellite System）の人工衛星からの信号を受信可能に構成されている。この信号は、たとえば、人工衛星から図示しない受信機を介して航路設定部１３へ出力される。また、航路設定部１３は、前述したように、波浪データＤ３または表層潮流データＤ４を与えられている。
【００５１】
航路設定部１３は、人工衛星からの信号を基に、自船５０の現在地の座標および目的地５２の座標を算出する。また、航路設定部１３は、波浪データＤ３または表層潮流データＤ４を参照する。航路設定部１３は、波浪データＤ３で特定される波浪、または、表層潮流データＤ４で特定される表層潮流５４（５４１，５４２）を基に、海から自船５０の受ける抵抗力が大きい箇所を避けるように、目標航路Ｒ１を設定する。目標航路Ｒ１の一例は、図１に示されている。図１は、一例として、波頂線５３を避ける目標航路Ｒ１が設定された状態を示している。
【００５２】
なお、図１では、波浪データＤ３を用いて目標航路Ｒ１が設定された状態を示している。波浪データＤ３が航路設定部１３に与えられない場合、すなわち、表層潮流データＤ４が航路設定部１３に与えられた場合、航路設定部１３は、たとえば、自船５０の現在地から目的地５２へ向かう方向に対する角度が最も小さい方向に進む表層潮流５４１に自船５０が乗るように、目標航路Ｒ１を設定する。航路設定部１３は、設定した目標航路Ｒ１を特定する目標航路データＤ５を、第２表示装置５へ出力する。
【００５３】
第１表示装置４および第２表示装置５は、たとえば、液晶表示装置である。なお、本実施形態では、第１表示装置４および第２表示装置５は、別々の表示装置として説明するけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、第１表示装置４の表示内容および第２表示装置５の表示内容は、同一の表示装置に一括して表示されてもよい。
【００５４】
第１表示装置４は、制御部１６から波浪データＤ３を与えられた場合、波浪データＤ３で特定される波頂線５３の座標などを表示する。これにより、レーダ装置１のオペレータは、自船５０の周囲の波浪の状態を知ることができる。また、第１表示装置４は、制御部１６から表層潮流データＤ４を与えられた場合、表層潮流データＤ４で特定される表層潮流５４（５４１，５４２）の座標などを表示する。これにより、レーダ装置１のオペレータは、自船５０の周囲の表層潮流５４（５４１，５４２）の向きなどを知ることができる。
【００５５】
第２表示装置５は、たとえば、ＰＰＩ（Plan Position Indicator）スコープを有している。ＰＰＩスコープは、円形の表示領域上を回転する走査線によって、物標の所在位置を、２次元的に表示するように構成されている。第２表示装置５は、航路設定部１３から与えられた目標航路データＤ５に基づき、自船５０の位置と、目的地５２の位置と、目標航路Ｒ１とを表示する。なお、このＰＰＩ画面には、画像データ生成部１１で生成された画像データＤ２に基づく画像Ｐ１が表示されてもよい。レーダ装置１のオペレータは、第２表示装置５を参照することで、自船５０の現在地から目的地５２までの目標航路Ｒ１を知ることができる。なお、第２表示装置５は、ＰＰＩスコープ以外の構成であってもよい。
【００５６】
図４は、レーダ装置１の信号処理装置３における処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、レーダ装置１における処理の流れを説明する際には、図４以外の図も適宜参照する。
【００５７】
信号処理装置３は、以下に示すフローチャートの各ステップを、図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールできる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
【００５８】
信号処理装置３においては、まず、画像データ生成部１１が、Ａ／Ｄ変換部８から与えられたエコーデータＤ１を用いて、画像データＤ２を生成する（ステップＳ１）。次に、波浪検出部１４は、この画像データＤ２を用いて、波浪データＤ３の生成処理を行う（ステップＳ２）。ただし、波浪検出部１４は、波頂線５３を検出できない場合、波浪データＤ３を生成しない。
【００５９】
また、表層潮流検出部１５は、複数スキャン時点のそれぞれにおける画像データＤ２を用いて、表層潮流データＤ４の生成処理を行う（ステップＳ３）。
【００６０】
次に、制御部１６は、波浪が検出されたか否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、制御部１６は、波浪検出部１４から波浪データＤ３を与えられたか否かを判定する。
【００６１】
制御部１６は、波浪データＤ３を与えられた場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、すなわち、波浪検出部１４によって波頂線５３が検出された場合、波浪データＤ３（波浪検出部１４の検出結果）を、環境情報検出装置１２の外部へ出力する（ステップＳ５）。この場合、本実施形態では、制御部１６は、波浪データＤ３を航路設定部１３および第１表示装置４へ出力する。
【００６２】
一方、制御部１６は、波浪データＤ３を与えられなかった場合（ステップＳ４でＮＯ）、すなわち、波浪検出部１４によって波頂線５３が検出されなかった場合、表層潮流データＤ４（表層潮流検出部１５の検出結果）を、環境情報検出装置１２の外部へ出力する（ステップＳ６）。この場合、本実施形態では、制御部１６は、表層潮流データＤ４を航路設定部１３および第１表示装置４へ出力する。
【００６３】
航路設定部１３は、制御部１６から与えられた波浪データＤ３または表層潮流データＤ４と、ＧＮＳＳ衛星から与えられたデータとを用いて、自船５０の目標航路Ｒ１を設定（算出）する（ステップＳ７）。
【００６４】
［プログラム］  本実施形態のレーダ装置１の信号処理装置３に係るプログラムは、コンピュータに、信号処理装置３の処理を実行させるプログラムであればよい。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施形態における信号処理装置（航路設定装置）３と、船舶用環境情報検出方法と、を実現することができる。この場合、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、画像データ生成部１１、環境情報検出装置１２（波浪検出部１４、表層潮流検出部１５、制御部１６）、および、航路設定部１３として機能し、処理を行う。なお、信号処理装置３は、本実施形態のように、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよいし、ハードウェアによって実現されてもよい。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態にかかる環境情報検出装置１２は、自船５０の船舶の周囲の波浪を検出するための波浪検出部１４と、自船５０の周囲の表層潮流５４（５４１，５４２）を検出するための表層潮流検出部１５と、これらの検出部１４，１５の検出結果に基づいてこれらの検出部１４，１５の出力を制御する制御部１６と、を有している。このような構成によると、制御部１６は、波浪検出部１４で生成された波浪データＤ３および表層潮流検出部１５で生成された表層潮流データＤ４のなかから、自船５０の周囲の環境情報の把握にとってより適切なデータを、選択することができる。
【００６６】
このように、制御部１６は、複数のデータＤ３，Ｄ４のなかからより適切なデータを選択する。これにより、環境情報検出装置１２は、異なる観測手法を有する複数の検出部１４，１５の検出結果を、自船５０の周囲の環境に応じて選択することができる。したがって、環境情報検出装置１２は、自船５０の周囲の環境情報を、より確実かつ正確に検出することができる。
【００６７】
また、環境情報検出装置１２によると、制御部１６は、波浪検出部１４によって波頂線５３が検出された場合、波浪データＤ３を環境情報検出装置１２の外部へ出力する。また、制御部１６は、波浪検出部１４によって波頂線５３が検出されなかった場合、表層潮流データＤ４を環境情報検出装置１２の外部へ出力する。このような構成によると、自船５０の航行に与える影響の大きい波浪についての波浪データＤ３が、優先的に第１表示装置４および航路設定部１３へ出力される。その結果、レーダ装置１のオペレータおよび航路設定部１３に、自船５０の効率的な航行のための最適なデータを提供することができる。
【００６８】
また、環境情報検出装置１２によると、波浪検出部１４および表層潮流検出部１５は、それぞれ、探知信号としての電磁波を用いて自船５０の周囲を探知することで得られた受信信号に基づく画像データＤ２を基に、波浪および表層潮流５４（５４１，５４２）を検出する。このような構成であれば、波浪検出部１４および表層潮流検出部１５は、それぞれ、同一の観測結果（画像データＤ２）を用いて、すなわち、海面の同じ動きをもとに、波浪および表層潮流を検出する。そして、波浪検出部１４が波頂線５３を検出できる場合には、制御部１６は、波浪データＤ３を生成し、この波浪データＤ３を出力する。また、波浪検出部１４が波頂線５３を検出することが困難である場合には、制御部１６は、表層潮流データＤ４を出力する。これにより、同じ海面での海象を、異なる手法のうちより最適な手法で観測できる。また、波浪検出部１４および表層潮流検出部１５は、それぞれ、画像処理によって波浪および表層潮流５４（５４１，５４２）を検出できる。よって、波浪検出部１４および表層潮流検出部１５を、コンピュータを用いて実現できる。また、マイクロ波を用いて自船５０の周囲を探知する構成であれば、自船５０の周囲の海象測定のためのアンテナ部６を小型にできる。よって、一般的に機器の設置スペースの制約の大きい船舶における、アンテナ部６の配置の自由度をより高くできる。
【００６９】
また、信号処理装置３によると、航路設定部１３は、制御部１６によって出力を制御された波浪データＤ３または表層潮流データＤ４を用いて、自船５０の目的地５２までの目標航路Ｒ１を設定する。このような構成により、航路設定部１３は、目標航路Ｒ１の設定に関して自船５０の周囲の海象を考慮した上で、より効率的な目標航路Ｒ１を設定することができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。たとえば、次のように変更して実施してもよい。
【００７１】
（１）上述の実施形態では、波浪検出部において波浪データが生成されるか否かに拘わらず、表層潮流検出部が潮流データを生成する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、表層潮流検出部は、波浪検出部で波浪データが生成されなかった場合に限り、表層潮流データを生成してもよい。
【００７２】
（２）また、上述の実施形態では、制御部が波浪データおよび潮流データのいずれかを選択的に出力する形態を、例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、波浪データおよび潮流データの双方が作成された場合に、制御部は、これら波浪データおよび潮流データの双方を出力してもよい。この場合、制御部は、波浪検出部および潮流検出部のそれぞれの出力結果を自船の周囲の環境に応じて選択または統合する。これにより、複数の検出部がお互いを補完することができる。この場合、制御部は、たとえば、波浪データと表層潮流データとを異なる係数で重みづけして出力してもよい。
【００７３】
（３）また、上述の実施形態では、自船の周囲の環境情報として、波浪および表層潮流が検出される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。自船の周囲の環境情報として、波高などの他の事象（海象）が検出されてもよい。
【００７４】
（４）また、本実施形態では、本発明の第１の環境情報としての波浪と、本発明の第２の環境情報としての表層潮流という、２つの環境情報を検出する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、本発明の第１の環境情報および第２の環境情報は、同一でもよい。たとえば、本発明の第１の環境情報および第２の環境情報がいずれも波浪である場合、波頂線の動きを検出する波頂線検出部と、波頭の動きを検出する波頭検出部とが設けられてもよい。そして、波長線検出部が波頂線を検出した場合は、波頂線検出部の検出結果が制御部へ出力される。波長線検出部が波頂線を検出できない場合は波頭検出部の検出結果が制御部へ出力される。なお、この場合において、波頂線検出部および波頭検出部のいずれかの結果を用いて、他方の検出部で検出されるべき結果を推定してもよい。
【００７５】
（５）また、上述の実施形態では、マイクロ波を利用したレーダ探知を用いて、船舶用環境情報検出装置および航路設定装置での処理に必要なデータを取得する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、気象衛星または自船の船会社のホストコンピュータなどからのデータを用いて、船舶用環境情報検出装置および航路設定装置での処理に必要なデータが取得されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムとして、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
３    信号処理装置（航路設定装置）
１２  船舶用環境情報検出装置
１３  航路設定部
１４  波浪検出部（第１検出部）
１５  表層潮流検出部（第２検出部、潮流検出部）
１６  制御部
５０  自船（所定の船舶）
５３  波頂線
Ｄ２  画像データ
Ｄ３  波浪データ（波浪検出部の検出結果）
Ｄ４  表層潮流データ（潮流検出部の検出結果）
Ｒ１  目標航路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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