(57)【要約】【課題】移動体同士の衝突の危険性を、より適切に示した表示データを生成できる衝突警報装置を提供する。【解決手段】操船支援装置１は、船舶データ取得部１１と、他船リスク評価部２１と、表示データ生成部６１と、を備える。船舶データ取得部１１は、他船の位置及び速度に関する情報を取得する。他船リスク評価部２１は、船舶データ取得部１１により得られた情報を利用して、他船が別の船舶に将来的に衝突する危険性を示す衝突リスク値を計算する。表示データ生成部６１は、所定以上の危険性を示す衝突リスク値が計算された他船と、そうでない他船と、を区別して表示する表示データを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他移動体の位置及び速度に関する情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により得られた前記情報を利用して、前記他移動体が別の移動体に将来的に衝突する危険性を示す他移動体衝突危険度を計算する他移動体衝突危険度計算部と、
所定以上の危険性を示す他移動体衝突危険度が計算された前記他移動体と、そうでない前記他移動体と、を区別して表示する表示データを生成する表示データ生成部と、
を備えることを特徴とする衝突警報装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衝突警報装置であって、
前記他移動体が別の移動体との衝突を回避するために変針する可能性が所定の程度以上あるか否かを判定する変針可能性判定部を備えることを特徴とする衝突警報装置。
【請求項３】
請求項２に記載の衝突警報装置であって、
前記他移動体が別の移動体との衝突を回避するために行う衝突回避行動を予測する衝突回避行動予測部を備えることを特徴とする衝突警報装置。
【請求項４】
請求項３に記載の衝突警報装置であって、
前記衝突回避行動予測部は、前記他移動体が行う前記衝突回避行動の予測を、少なくとも交通ルールに基づいて行うことを特徴とする衝突警報装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の衝突警報装置であって、
前記情報取得部は、自移動体の位置及び速度に関する情報を取得し、
前記衝突回避行動予測部により予測された針路に前記他移動体が従うことを仮定して、前記自移動体が将来的に前記他移動体に衝突する危険性を示す自移動体衝突危険度を計算する自移動体衝突危険度計算部を備え、
前記表示データ生成部は、前記自移動体衝突危険度を利用して、前記自移動体が前記他移動体に衝突する危険に関する情報を表示する表示データを生成することを特徴とする衝突警報装置。
【請求項６】
請求項５に記載の衝突警報装置であって、
前記表示データ生成部は、前記他移動体の現在の針路と、当該他移動体について前記衝突回避行動予測部により予測された針路と、を表示する表示データを生成することを特徴とする衝突警報装置。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の衝突警報装置であって、
前記他移動体衝突危険度計算部は、自移動体から所定の距離内に存在する前記他移動体が、別の移動体に将来的に衝突する危険性を示す他移動体衝突危険度を計算することを特徴とする衝突警報装置。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載の衝突警報装置であって、
前記移動体は船舶であることを特徴とする衝突警報装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の衝突警報装置であって、
前記他移動体衝突危険度計算部は、ＯＺＴに関する前記他移動体衝突危険度を計算することを特徴とする衝突警報装置。
【請求項１０】
請求項１から８までの何れか一項に記載の衝突警報装置であって、
前記他移動体衝突危険度計算部は、ＣＰＡに関する前記他移動体衝突危険度を計算することを特徴とする衝突警報装置。
【請求項１１】
他移動体の位置及び速度に関する情報を取得し、
前記情報を利用して、前記他移動体が別の移動体に将来的に衝突する危険性を示す他移動体衝突危険度を計算し、
所定以上の危険性を示す前記他移動体衝突危険度が計算された前記他移動体と、そうでない前記他移動体と、を区別して表示する表示データを生成することを特徴とする衝突警報方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体同士の衝突について注意を喚起する衝突警報装置及び衝突警報方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、船舶の航行情報を利用して、船舶同士の将来的な衝突に関する情報を提示することができる衝突警報装置が知られている。特許文献１は、この種の衝突警報装置を開示する。【０００３】
特許文献１の船舶衝突予防援助装置は、法定の航路帯が屈折している場合に、航路帯の屈折に沿って他船が変針することを予測して、衝突危険度を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９７０４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１には、法定の航路帯以外での他船の変針を予測することについて、具体的に記載されていない。従って、特許文献１の構成は、船舶同士の将来的な衝突の発生に関して的確な警報を行う観点から改善の余地があった。【０００６】
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、移動体同士の衝突の危険性を、より適切に示した表示データを生成できる衝突警報装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の衝突警報装置が提供される。即ち、この衝突警報装置は、情報取得部と、他移動体衝突危険度計算部と、表示データ生成部と、を備える。前記情報取得部は、他移動体の位置及び速度に関する情報を取得する。前記他移動体衝突危険度計算部は、前記情報取得部により得られた前記情報を利用して、前記他移動体が別の移動体に将来的に衝突する危険性を示す他移動体衝突危険度を計算する。前記表示データ生成部は、所定以上の危険性を示す他移動体衝突危険度が計算された前記他移動体と、そうでない前記他移動体と、を区別して表示する表示データを生成する。
【０００９】
これにより、周囲の移動体との衝突回避のために何らかの行動を将来とる可能性が高い他移動体を、そうでない他移動体と区別して表示することができる。従って、表示を見たユーザは、例えば変針等を行う可能性が高い他移動体を予め警戒しながら自移動体を操作することができる。
【００１０】
前記の衝突警報装置においては、前記他移動体が別の移動体との衝突を回避するために変針する可能性が所定の程度以上あるか否かを判定する変針可能性判定部を備えることが好ましい。
【００１１】
これにより、衝突の危険度の変動可能性が高い他移動体を特定することができる。
【００１２】
前記の衝突警報装置においては、前記他移動体が別の移動体との衝突を回避するために行う衝突回避行動を予測する衝突回避行動予測部を備えることが好ましい。
【００１３】
これにより、他移動体がどのような衝突回避行動を行うかを予測することで、衝突の危険をより的確にユーザに知らせることができる。
【００１４】
前記の衝突警報装置においては、前記衝突回避行動予測部は、前記他移動体が行う前記衝突回避行動の予測を、少なくとも交通ルールに基づいて行うことが好ましい。
【００１５】
これにより、他移動体の衝突回避行動を精度良く予測することができる。
【００１６】
前記の衝突警報装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記情報取得部は、自移動体の位置及び速度に関する情報を取得する。前記衝突警報装置は、前記衝突回避行動予測部により予測された針路に前記他移動体が従うことを仮定して、前記自移動体が将来的に前記他移動体に衝突する危険性を示す自移動体衝突危険度を計算する自移動体衝突危険度計算部を備える。前記表示データ生成部は、前記自移動体衝突危険度を利用して、前記自移動体が前記他移動体に衝突する危険に関する情報を表示する表示データを生成する。
【００１７】
これにより、自移動体と他移動体との衝突に関して、他移動体の変針に基づく潜在的な危険を示した表示データを生成することができる。
【００１８】
前記の衝突警報装置においては、前記表示データ生成部は、前記他移動体の現在の針路と、当該他移動体について前記衝突回避行動予測部により予測された針路と、を表示する表示データを生成することが好ましい。
【００１９】
これにより、他移動体の衝突回避行動を予測することにより得られた針路を、ユーザが容易に理解することができる。
【００２０】
前記の衝突警報装置においては、前記他移動体衝突危険度計算部は、自移動体から所定の距離内に存在する前記他移動体が、別の移動体に将来的に衝突する危険性を示す他移動体衝突危険度を計算することが好ましい。
【００２１】
これにより、他移動体の数が多い場合でも、自移動体との衝突の危険性の観点から重要な他移動体に絞り込んで他移動体衝突危険度を計算することで、処理の負荷を抑制することができる。
【００２２】
前記の衝突警報装置においては、前記移動体は船舶とすることができる。
【００２３】
この構成では、変針することによって自船に将来的に接近し、自船に将来的に衝突する可能性がある他船を示す表示データを生成することができる。
【００２４】
前記の衝突警報装置においては、前記他移動体衝突危険度計算部は、ＯＺＴに関する前記他移動体衝突危険度を計算することができる。
【００２５】
この場合、多数の移動体が輻輳した状況においても、他移動体衝突危険度を適切に取得することができる。
【００２６】
前記の衝突警報装置においては、前記他移動体衝突危険度計算部は、ＣＰＡに関する前記他移動体衝突危険度を計算することができる。
【００２７】
この場合、比較的に簡単な計算処理で他移動体衝突危険度を計算することができるので、処理負担の軽減を図ることができる。
【００２８】
本発明の第２の観点によれば、以下の衝突警報方法が提供される。即ち、他移動体の位置及び速度に関する情報を取得する。前記情報を利用して、前記他移動体が別の移動体に将来的に衝突する危険性を示す他移動体衝突危険度を計算する。所定以上の危険性を示す前記他移動体衝突危険度が計算された前記他移動体と、そうでない前記他移動体と、を区別して表示する表示データを生成する。
【００２９】
これにより、周囲の移動体との衝突回避のために何らかの行動を将来とる可能性が高い他移動体を、そうでない他移動体と区別して表示することができる。従って、表示を見たユーザは、例えば変針等を行う可能性が高い他移動体を予め警戒しながら自移動体を操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る操船支援装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】自船を基準とするリスク評価位置及び衝突リスク値の例を示す参考図。
【図３】他船のうち１つが第１船舶として選択された場合における、リスク評価位置及び衝突リスク値の例を示す図。
【図４】他船の衝突回避行動として針路の変更が予測される様子を説明する概念図。
【図５】他船の針路が予測どおり変更されると仮定して計算された、自船を基準とするリスク評価値及び衝突リスク値の例を示す図。
【図６】本実施形態における表示装置の表示例を示す図。
【図７】従来の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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、本発明の一実施形態に係る操船支援装置１の電気的構成を示すブロック図である。図２は、自船５を基準とするリスク評価位置及び衝突リスク値の例を示す参考図である。図３は、他船６が第１船舶として選択された場合における、リスク評価位置及び衝突リスク値の例を示す図である。
【００３２】
図１に示す本実施形態の操船支援装置（衝突警報装置）１は、水上を移動する移動体である船舶に設けられ、他船の動向等の情報を表示する。
【００３３】
操船支援装置１には、表示装置３が接続される。表示装置３は、例えば液晶ディスプレイとして構成され、操船を支援する情報を表示する。操船支援装置１は、適宜の情報を表示装置３に表示するための表示データを生成し、当該表示装置３に出力する。操船支援装置１が生成する表示データには、自船（自移動体）の位置及び速度の情報、他船（他移動体）の位置及び速度の情報が含まれる。
【００３４】
操船支援装置１が生成する表示データには、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ＯＺＴを表示するためのデータが含まれる。ＯＺＴは、自船の変針に対して、他船に妨害される領域を当該他船の予定針路上に示したものである。ただし、本実施形態において表示装置３に表示されるＯＺＴは、従来のＯＺＴと異なり、他船の予定針路が将来変化し得ることを前提としている。ＯＺＴは、自船が他船に衝突する危険に関する情報の一種であるということができる。
【００３５】
この操船支援装置１は、船舶データ取得部（情報取得部）１１と、他船リスク評価部（他移動体衝突危険度計算部）２１と、他船変針可能性判定部（変針可能性判定部）３１と、他船衝突回避行動予測部（衝突回避行動予測部）４１と、自船リスク評価部（自移動体衝突危険度計算部）５１と、表示データ生成部６１と、を備える。
【００３６】
具体的に説明すると、操船支援装置１は公知のコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える。ＲＯＭには、上記のＯＺＴの表示データを生成するためのプログラムが記憶される。上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、操船支援装置１を、船舶データ取得部１１、他船リスク評価部２１、他船変針可能性判定部３１、他船衝突回避行動予測部４１、自船リスク評価部５１、及び表示データ生成部６１等として動作させることができる。
【００３７】
船舶データ取得部１１は、自船、及び、自船の周りに存在する他船に関し、必要なデータを取得する。
【００３８】
具体的には、操船支援装置１には、図略のＧＮＳＳ測位装置が接続されている。船舶データ取得部１１は、ＧＮＳＳ測位装置から入力される測位結果に基づいて、自船の位置を取得することができる。また、船舶データ取得部１１は、ＧＮＳＳ測位装置から得られる位置の変化を計算することにより、自船の船速を取得することができる。
【００３９】
また、操船支援装置１には、自船の周囲を探知してレーダ映像を生成する図略のレーダ装置が接続されている。このレーダ装置は、探知した物標（他船）の動きを検出して追尾する技術であるＴＴ（ターゲットトラッキング）機能を有している。ＴＴ機能は公知であるため簡単に説明すると、ＴＴ機能は、過去のレーダ映像の推移に基づいて、自船の周囲に存在する物標（他船）の位置及び速度ベクトルを計算により取得するものである。
【００４０】
レーダ装置は自船を基準とした相対的な他船の位置及び速度を取得するものであるが、船舶データ取得部１１に入力される他船の位置及び速度ベクトルは、適宜の手段（例えば、上記のＧＮＳＳ測位装置及び図略の方位センサ）により得られた自船の位置及び船首方位に基づいて、対地基準となるように予め変換されている。
【００４１】
図２には、船舶データ取得部１１に入力される、自船５と、３つの他船６，７，８と、の位置の例が示されている。図２において、自船５及び他船６，７，８の位置には、それぞれの速度ベクトルが矢印で示されている。
【００４２】
ＯＺＴは、１つの第１船舶と、残りの第２船舶と、の間の衝突危険を評価するという考え方が基本になっている。詳細は後述するが、基準となる第１船舶は変針の可能性が考慮されるが、第２船舶は変針しないと仮定される。
【００４３】
従来の考え方では、ＯＺＴは、図２に示すように、自船５を第１船舶として衝突危険の評価を行う。本実施形態の操船支援装置１も最終的には自船５を第１船舶として衝突危険の評価を行うが、その前に他船リスク評価部２１が、他船６，７，８の衝突回避行動を予測する目的で、当該他船６，７，８のそれぞれを第１船舶として衝突危険を評価する。図３には、他船６を第１船舶とする例が示されている。なお、衝突危険の評価の詳細は後述する。
【００４４】
図１の船舶データ取得部１１は、得られた自船５及び他船６，７，８の位置及び速度の情報を、他船リスク評価部２１、他船変針可能性判定部３１、他船衝突回避行動予測部４１、自船リスク評価部５１、及び表示データ生成部６１に出力する。
【００４５】
他船リスク評価部２１は、リスク評価位置計算部２２と、衝突リスク計算部２３と、を備える。
【００４６】
リスク評価位置計算部２２は、第１船舶と第２船舶との間で、第１船舶の行動を制約する第２船舶の将来位置を予測することにより、リスク評価位置を計算する。リスク評価位置は、将来の時刻における第２船舶の位置と一致するように定められ、第１船舶と第２船舶との衝突のリスクを評価する位置的基準となる。
【００４７】
リスク評価位置計算部２２は、第２船舶の将来位置を予測するにあたって、第２船舶が、現在の位置から、針路及び船速を一定に保ったまま移動すると仮定する。従って、第２船舶の将来の予測位置は、第２船舶の予定針路に沿って並ぶように位置する。
【００４８】
リスク評価位置計算部２２は、第２船舶について針路が維持されると仮定した場合の予定針路に沿って適当な間隔で並ぶようにリスク評価位置を複数定め、それぞれのリスク評価位置を特定する情報を、衝突リスク計算部２３に出力する。また、リスク評価位置計算部２２は、当該リスク評価位置に第２船舶が到達する予定時刻を併せて求め、この予定時刻を衝突リスク計算部２３に出力する。図３には、他船６を第１船舶とした場合において、それぞれの第２船舶（自船５及び他船７，８）に関してリスク評価位置計算部２２が定めたリスク評価位置の例が、小さい丸印で示されている。
【００４９】
図１の衝突リスク計算部２３は、リスク評価位置計算部２２から入力されるリスク評価位置のそれぞれについて、当該リスク評価位置で第１船舶と第２船舶との衝突リスクを予測した衝突リスク値を計算する。
【００５０】
以下、具体的に説明する。まず、衝突リスク計算部２３は、リスク評価位置計算部２２の計算により得られたリスク評価位置に第１船舶が到達する予定時刻を求める。このとき、リスク評価位置計算部２２は、第１船舶が、現在時刻の時点でリスク評価位置に向けて変針し、変針前と同じ船速を保ったまま移動すると仮定する。また、衝突リスク計算部２３には、リスク評価位置に第２船舶が到達する予定時刻が、リスク評価位置計算部２２から入力される。
【００５１】
本実施形態では、リスク評価位置に第１船舶が到達するのと同時に、第２船舶が到達したとき、衝突が起こると考える。ただし、操船支援装置１に入力される第１船舶及び第２船舶の船速の誤差を考慮すれば、リスク評価位置に第１船舶が到達する時刻の確率密度分布、及び、第２船舶が到達する時刻の確率密度分布は、それぞれの到達予定時刻を中心とする正規分布に従う。そこで、第１船舶及び第２船舶が同時にリスク評価位置に到達する確率は、上記の２つの確率密度分布の積を時間積分することにより求めることができる。
【００５２】
他船リスク評価部２１は、衝突リスク計算部２３が上記の積分により取得した値を、衝突リスク値として他船変針可能性判定部３１に出力する。図３のリスク評価位置の近傍に付された数値は、そのリスク評価位置に関して衝突リスク計算部２３が計算した衝突リスク値の例を示す。この衝突リスク値は、他移動体衝突危険度に相当する。衝突リスク値が所定値より大きい場合、所定以上の危険性があることを示す。
【００５３】
上述したように、他船リスク評価部２１は、第１船舶を他船６とする場合に限らず、第１船舶を他船７、又は他船８とする場合についても、衝突危険を評価する。従って、他船リスク評価部２１は、他船６，７，８のそれぞれからみた衝突危険を取得することができる。
【００５４】
図３には、第１船舶を他船６とした場合の衝突リスク値の分布の例が示されている。なお、他船リスク評価部２１は自船５を基準としたリスク評価を行わないが、参考のため、第１船舶を自船５とした場合の衝突リスク値の分布の例を図２に示す。このように、どの船舶を第１船舶とするかに応じて、衝突リスク値は様々な値を示す。他船リスク評価部２１は、他船６，７，８のそれぞれを基準として得られた衝突リスク値及びその位置（リスク評価位置）を、他船変針可能性判定部３１及び表示データ生成部６１に出力する。
【００５５】
他船変針可能性判定部３１は、他船リスク評価部２１が衝突危険を計算したそれぞれの他船６，７，８について、変針の可能性が所定程度以上あるか否かを判定する。
【００５６】
他船６を基準とした衝突リスク値の分布を示す図３の例を参照して説明すると、図３の状況で他船６が針路を保って航行すると仮定した場合、当該他船６の針路の近傍のリスク評価位置において、例えば０．８５というような大きな衝突リスク値が得られている。この場合、他船６は、衝突を避けるために、少なくとも何れかのタイミングで変針する可能性が高い。
【００５７】
他船変針可能性判定部３１は、他船６について将来変針する可能性が所定以上あるか否かを、当該他船６の直進針路から所定距離以下のリスク評価位置で所定値以上の衝突リスク値が計算されているか否かで判定する。なお、リスク評価位置が他船６の直進針路から所定距離以下でなければならない理由は、衝突リスク値が大きくても、そのリスク評価位置が他船６の直進針路から十分に離れていれば、当該他船６が変針する必要がないからである。この判定は、船舶データ取得部１１から他船変針可能性判定部３１に入力される自船５及び他船６，７，８の位置及び速度ベクトルと、他船リスク評価部２１から他船変針可能性判定部３１に入力される衝突リスク値の分布と、を用いて計算を行うことにより実現することができる。
【００５８】
他船変針可能性判定部３１は、他船６だけでなく、残りの他船７，８についても同様の判定処理を行う。他船変針可能性判定部３１は、それぞれの他船６，７，８について将来変針する可能性が高いか否かを、他船衝突回避行動予測部４１に出力する。以下の説明では、３つの他船６，７，８のうち２つの他船６，７について、変針の可能性が高いと判定されたものとする。
【００５９】
他船衝突回避行動予測部４１は、他船変針可能性判定部３１において変針する可能性が高いと判定された他船６，７について、当該他船６，７が行いそうな衝突回避行動を予測する。
【００６０】
他船６，７の衝突回避行動の予測は、例えば、予め収集したデータを統計処理することにより得た仮説に基づいて行うことができる。仮説は、法規又は規範等の海上交通ルールに基づくように定められても良い。例えば、日本の海上衝突予防法には、２隻の動力船が真向かい又はほとんど真向かいに行き会う場合において衝突するおそれがあるときは、各動力船は、互いに他の動力船の左舷側を通過することができるようにそれぞれ針路を右に転じなければならないことが規定されている。当該ルールに基づく衝突回避行動をとることを仮説とすることにより、高精度の予測が可能になる。
【００６１】
また、公知の機械学習を用いて衝突回避行動を予測することもできる。具体的には、船舶の速度と、周囲の船舶の位置関係及び速度と、そのときに操船者が行った衝突回避行動と、を含む学習データセットを予め収集しておき、このデータセットを機械学習させることにより、学習済みモデルを作成する。このモデルは、例えばニューラルネットワークにより構築することができる。モデルに学習させるデータセットに、上述の衝突リスク値の分布が含まれても良い。学習済みモデルは、周囲の状況に応じて、操船者が行いそうな衝突回避行動を出力することができる。
【００６２】
図４には、他船衝突回避行動予測部４１が、他船６，７の衝突回避行動として、直ちにそれぞれ針路を適宜の角度だけ右側に転じることを予測する場合が示されている。他船衝突回避行動予測部４１は、予測した他船６，７の衝突回避行動を自船リスク評価部５１に出力する。
【００６３】
自船リスク評価部５１は、他船衝突回避行動予測部４１が出力する他船の衝突回避行動の予測に基づいて、自船５と他船６，７，８との間の衝突危険を評価する。
【００６４】
他船リスク評価部２１とは異なり、自船リスク評価部５１が衝突危険を評価して衝突リスク値を計算するときの第１船舶は自船５だけである。また、自船リスク評価部５１は、他船６，７，８のうち、他船変針可能性判定部３１で変針の可能性が高いと判定された２つの他船６，７については、他船衝突回避行動予測部４１の予測どおり針路を変更し、残りの他船８については針路を変更しないと仮定して、衝突危険を評価する。
【００６５】
自船リスク評価部５１は、他船リスク評価部２１と同様に、リスク評価位置計算部５２と、衝突リスク計算部５３と、を備える。リスク評価位置計算部５２はリスク評価位置計算部２２と実質的に同様であり、衝突リスク計算部５３は衝突リスク計算部２３と実質的に同様であるので、説明を省略する。
【００６６】
リスク評価位置計算部５２は、他船６，７が他船衝突回避行動予測部４１の出力どおり変針することを仮定して、リスク評価位置を定める。従って、他船６，７に関するリスク評価位置は、図５に示すように、他船６，７の変針予測針路上に所定間隔をあけて並ぶことになる。一方、他船８については、針路の変更の可能性が低いと他船変針可能性判定部３１によって判定されているので、現在の針路上にリスク評価位置が並んで位置する。それぞれのリスク評価位置において衝突リスク計算部５３が計算した衝突リスク値は、自移動体衝突危険度に相当する。
【００６７】
自船リスク評価部５１は、得られた衝突リスク値の分布を、表示データ生成部６１に出力する。
【００６８】
表示データ生成部６１は、船舶データ取得部１１から得られたデータに基づき、自船５の位置及び速度、他船６，７，８の位置及び速度を表示装置３に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６１は、生成した表示データを、適宜のインタフェースを介して表示装置３に出力する。
【００６９】
表示データ生成部６１が生成する表示データにおいては、他船６，７，８のうち、他船リスク評価部２１において所定値以上の衝突リスク値が得られた他船を、そうでない他船と区別できるような表示を実現している。
【００７０】
以下の説明では、他船６については、図３に示すように、当該他船６を第１船舶として計算したときに衝突リスク値が所定の値以上（例えば、０．５以上）となっている１又は複数のリスク評価位置が存在するものとする。なお、他船７についても同様である。従って、図６のように、表示装置３の表示画面には、３つの他船６，７，８のうち２つの他船６，７について、他船を表すシンボル図形の近くに「！」マークの小さなアイコンが表示されている。これにより、他船６，７は他船８と比較して、衝突リスクに対応するために何らかの行動が行われる可能性が高いことを、ユーザに分かり易く示すことができる。従って、ユーザは、そのような他船６，７を予め警戒しながら自船５を操作することができる。
【００７１】
衝突リスクに対応するために何らかの行動をしそうな他船６，７と、そうでない他船８と、を視覚的に区別できるように表示する方法は、「！」マークの有無に限らず、例えば他船６，７，８のシンボルの色を互いに異ならせて表示する等、様々に考えられる。
【００７２】
表示データ生成部６１は、自船リスク評価部５１から得られた衝突リスク値のうち、所定値以上であるものについてだけ、当該衝突リスク値に対応するリスク評価位置を中心として所定の半径の円を描画するための表示データを生成する。この円は、ＯＺＴにおいて危険判定円と呼ばれている。
【００７３】
図６には、表示装置３における表示例が示されている。なお、比較例として、従来のＯＺＴによる表示例が図７に示されている。図６において、ＯＺＴを表す図形１０１は、他船６の現在の針路ではなく、他船６が衝突回避行動をとることにより予測された針路上に表示される。このように、本実施形態の操船支援装置１は、他船の衝突回避行動を予測した衝突危険ゾーンを表示するので、従来よりも的確な危険予測による警報表示をユーザに提供することができる。
【００７４】
図６の例では、ＯＺＴの図形１０１は、他船６の衝突回避行動により予測された針路に表示されている。ただし、他船６が衝突回避行動をとると仮定した場合のＯＺＴの図形１０１と、他船６が現在の針路を保持すると仮定した場合のＯＺＴの図形（図７の図形１０２）と、の両方を同時に描画しても良い。この場合、衝突回避行動の予測に基づくＯＺＴの図形１０１と、そうでないＯＺＴの図形１０２と、を区別できるように表示することが好ましい。
【００７５】
また、図６の例において破線で示すように、他船６，７において衝突回避行動が予測された結果として得られる針路（衝突回避予測針路）のデータが、表示データに含まれても良い。これにより、ユーザは、衝突回避行動を考慮した予測針路を容易に理解することができる。
【００７６】
交通量が多い輻輳海域においては、他船が多数に上ることがある。この場合、他船リスク評価部２１で衝突リスク値を計算する対象を、自船５から所定距離以内にある他船だけに限定することができる。この場合、処理負荷を抑制し、リアルタイムでの警報表示を容易に実現することができる。
【００７７】
ＯＺＴの考え方による衝突リスク値に代えて、ＣＰＡ（Ｃｌｏｓｅｓｔ  Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ａｐｐｒｏａｃｈ）までの距離又は到達時間を衝突危険度として求め、これに基づいて衝突危険を評価しても良い。ＣＰＡは良く知られているので詳細は省略するが、航行する２つの船舶に着目したときに、第１船舶及び第２船舶が将来最も接近する点を意味する。ＣＰＡは、２つの船舶の速度ベクトルが将来にわたって一定であると仮定して計算される。ＣＰＡは、２つの船舶の相対位置及び相対速度ベクトルを求めることで、公知の計算式を用いて得ることができる。
【００７８】
例えば、他船リスク評価部２１は、例えば他船６を第１船舶として、他の船舶（自船５及び他船７，８）を第２船舶とした場合のＣＰＡの位置及びＣＰＡまでの距離（Ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  ＣＰＡ；ＤＣＰＡ）を計算により取得する。
【００７９】
このＤＣＰＡは、衝突危険度に相当する。ＤＣＰＡが所定値以下である場合、所定以上の危険性があることを示す。表示装置３において、ＤＣＰＡが所定値以下である他船６，７については、上述と同様に、「！」マークのアイコンを伴う形で表示される。
【００８０】
他船変針可能性判定部３１は、ＣＰＡの位置、及びＤＣＰＡの大きさ等に基づいて、当該他船６が変針する可能性が高いか低いかを判定する。他船変針可能性判定部３１による判定は、ＣＰＡの位置をＯＺＴにおけるリスク評価位置の代わりに用いて、上述と同様に行うことができる。他船６の変針可能性が高いと判定された場合、他船衝突回避行動予測部４１は、他船６の衝突回避行動を予測する。これらの一連の処理は、他船６だけでなく、残りの他船７，８のそれぞれについても行われる。
【００８１】
自船リスク評価部５１は、変針可能性が高いと判定された他船６，７について、他船衝突回避行動予測部４１によって予測された針路を当該他船６，７がとることを仮定して、自船５を基準として、他船６，７との関係におけるＣＰＡ及びＤＣＰＡを計算する。表示データ生成部６１は、得られたＣＰＡ及びＤＣＰＡを表示装置３に表示するための表示データを生成する。表示の態様は任意であるが、例えば他船６，７の位置にＤＣＰＡの数値を表示することが考えられる。
【００８２】
ＤＣＰＡの代わりに、第２船舶がＣＰＡに到達するまでの時間（Ｔｉｍｅ  ｔｏ  ＣＰＡ；ＴＣＰＡ）を用いても良い。
【００８３】
このように、ＣＰＡを用いる場合でも、他船の衝突回避行動を適切に考慮して衝突危険を評価することができる。また、ＣＰＡを用いる場合は、ＯＺＴと比較して簡単な処理で、ユーザに衝突の危険を知らせることができる。
【００８４】
以上に説明したように、本実施形態の操船支援装置１は、船舶データ取得部１１と、他船リスク評価部２１と、表示データ生成部６１と、を備える。船舶データ取得部１１は、他船６，７，８の位置及び速度に関する情報を取得する。他船リスク評価部２１は、船舶データ取得部１１により得られた情報を利用して、他船６，７，８が別の船舶に将来的に衝突する危険性を示す衝突リスク値を計算する。表示データ生成部６１は、所定以上の危険性を示す衝突リスク値が計算された他船６，７と、そうでない他船８と、を区別して表示する表示データを生成する。
【００８５】
これにより、周囲の他船との衝突回避のために何らかの行動を将来とる可能性が高い他船６，７を、そうでない他船８と区別して表示することができる。従って、表示を見たユーザは、例えば変針等を行う可能性が高い他船６，７を予め警戒しながら自船５を操船することができる。
【００８６】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８７】
他船リスク評価部２１及び自船リスク評価部５１は、例えば、ＰＡＤ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ  ａｒｅａ  оｆ  ｄａｎｇｅｒ）に関する衝突危険度を計算しても良い。
【００８８】
他船変針可能性判定部３１は、所定値以上のリスク評価位置が得られたリスク評価位置が、他船の直進針路から所定距離以下であるだけでなく、当該他船からの距離が所定距離以下であるときに、変針の可能性が所定以上あると判定しても良い。
【００８９】
他船リスク評価部２１が計算する他移動体衝突危険度と、自船リスク評価部５１が計算する自移動体衝突危険度とが、別の種類であっても良い。例えば、他船リスク評価部２１がＯＺＴの衝突リスク値を求め、自船リスク評価部５１がＤＣＰＡを求めるように構成することができる。
【００９０】
他船６，７，８の位置及び船速は、レーダ装置のＴＴ機能に代えて、ＡＩＳ装置により取得することもできる。
【００９１】
操船支援装置１が、表示装置３を一体的に備えていても良い。
【００９２】
操船支援装置１は、船舶以外の移動体に搭載して使用することもできる。例えば、操船支援装置１を航空機に搭載して、航空機同士の衝突の危険性をユーザに提示しても良い。
【符号の説明】
【００９３】
１  操船支援装置（衝突警報装置）
５  自船（自移動体、移動体）
６，７，８  他船（他移動体、移動体）
１１  船舶データ取得部（情報取得部）
２１  他船リスク評価部（他移動体衝突危険度計算部）
３１  他船変針可能性判定部（変針可能性判定部）
４１  他船衝突回避行動予測部（衝突回避行動予測部）
５１  自船リスク評価部（自移動体衝突危険度計算部）
６１  表示データ生成部
【用語】
【００９４】
必ずしも全ての目的または効果・利点が、本明細書中に記載される任意の特定の実施形態に則って達成され得るわけではない。従って、例えば当業者であれば、特定の実施形態は、本明細書中で教示または示唆されるような他の目的または効果・利点を必ずしも達成することなく、本明細書中で教示されるような1つまたは複数の効果・利点を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを想到するであろう。
【００９５】
本明細書中に記載される全ての処理は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサを含むコンピューティングシステムによって実行されるソフトウェアコードモジュールにより具現化され、完全に自動化され得る。コードモジュールは、任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体または他のコンピュータ記憶装置に記憶することができる。一部または全ての方法は、専用のコンピュータハードウェアで具現化され得る。
【００９６】
本明細書中に記載されるもの以外でも、多くの他の変形例があることは、本開示から明らかである。例えば、実施形態に応じて、本明細書中に記載されるアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なるシーケンスで実行することができ、追加、併合、または完全に除外することができる (例えば、記述された全ての行為または事象がアルゴリズムの実行に必要というわけではない)。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサまたはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で、逐次ではなく、並列に実行することができる。さらに、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能し得る異なるマシンおよび/またはコンピューティングシステムによっても実行され得る。
【００９７】
本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロックおよびモジュールは、プロセッサなどのマシンによって実施または実行することができる。プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、またはそれらの組み合わせなどであってもよい。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはコンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行する他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、デジタル信号プロセッサ(デジタル信号処理装置)とマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。本明細書中では、主にデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主にアナログ素子を含むこともできる。例えば、本明細書中に記載される信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路により実装することができる。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または装置内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意のタイプのコンピュータシステムを含むことができる。
【００９８】
特に明記しない限り、「できる」「できた」「だろう」または「可能性がある」などの条件付き言語は、特定の実施形態が特定の特徴、要素および/またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝達するために一般に使用される文脈内での意味で理解される。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および/またはステップが1つ以上の実施形態に必要とされる任意の方法であること、または1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素および/またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを意味するという訳ではない。
【００９９】
語句「X、Y、Zの少なくとも1つ」のような選言的言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語等が X, Y, Z、のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであり得ることを示すために一般的に使用されている文脈で理解される(例: X、Y、Z)。従って、このような選言的言語は、一般的には、特定の実施形態がそれぞれ存在するXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つ、の各々を必要とすることを意味するものではない。
【０１００】
本明細書中に記載されかつ/または添付の図面に示されたフロー図における任意のプロセス記述、要素またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能または要素を実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、潜在的にモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施形態は、本明細書中に記載された実施形態の範囲内に含まれ、ここでは、要素または機能は、当業者に理解されるように、関連する機能性に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序で、図示または説明されたものから削除、順不同で実行され得る。
【０１０１】
特に明示されていない限り、「一つ」のような数詞は、一般的に、1つ以上の記述された項目を含むと解釈されるべきである。従って、「〜するように設定された一つのデバイス」などの語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことを意図している。このような1つまたは複数の列挙されたデバイスは、記載された引用を実行するように集合的に構成することもできる。例えば、「以下のA、BおよびCを実行するように構成されたプロセッサ」は、Aを実行するように構成された第1のプロセッサと、BおよびCを実行するように構成された第2のプロセッサとを含むことができる。加えて、導入された実施例の具体的な数の列挙が明示的に列挙されたとしても、当業者は、このような列挙が典型的には少なくとも列挙された数(例えば、他の修飾語を用いない「2つの列挙と」の単なる列挙は、通常、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)を意味すると解釈されるべきである。
【０１０２】
一般に、本明細書中で使用される用語は、一般に、「非限定」用語(例えば、「〜を含む」という用語は「それだけでなく、少なくとも〜を含む」と解釈すべきであり、「〜を持つ」という用語は「少なくとも〜を持っている」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「以下を含むが、これらに限定されない。」などと解釈すべきである。) を意図していると、当業者には判断される。
【０１０３】
説明の目的のために、本明細書中で使用される「水平」という用語は、その方向に関係なく、説明されるシステムが使用される領域の床の平面または表面に平行な平面、または説明される方法が実施される平面として定義される。「床」という用語は、「地面」または「水面」という用語と置き換えることができる。「垂直/鉛直」という用語は、定義された水平線に垂直/鉛直な方向を指します。「上側」「下側」「下」「上」「側面」「より高く」「より低く」「上の方に」「〜を越えて」「下の」などの用語は水平面に対して定義されている。
【０１０４】
本明細書中で使用される用語の「付着する」、「接続する」、「対になる」及び他の関連用語は、別段の注記がない限り、取り外し可能、移動可能、固定、調節可能、及び/または、取り外し可能な接続または連結を含むと解釈されるべきである。接続/連結は、直接接続及び/または説明した2つの構成要素間の中間構造を有する接続を含む。
【０１０５】
特に明示されていない限り、本明細書中で使用される、「およそ」、「約」、および「実質的に」のような用語が先行する数は、列挙された数を含み、また、さらに所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」とは、特に明示されていない限り、記載された数値の10%未満の値をいう。本明細書中で使用されているように、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語が先行して開示されている実施形態の特徴は、さらに所望の機能を実行するか、またはその特徴について所望の結果を達成するいくつかの可変性を有する特徴を表す。
【０１０６】
上述した実施形態には、多くの変形例および修正例を加えることができ、それらの要素は、他の許容可能な例の中にあるものとして理解されるべきである。そのような全ての修正および変形は、本開示の範囲内に含まれることを意図し、以下の特許請求の範囲によって保護される。
【図１】
2020003856.tif 000003
【図２】
2020003856.tif 000004
【図３】
2020003856.tif 000005
【図４】
2020003856.tif 000006
【図５】
2020003856.tif 000007
【図６】
2020003856.tif 000008
【図７】
2020003856.tif 000009
【国際調査報告】
2020003856.tif 000010
2020003856.tif 000011