CN107284618B - 一种船舶防撞的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船舶防撞的方法，在传统的主动检测防撞的基础上，增加被动告知并主动躲避的技术特征，船舶之间彼此进行告知位置关系与方向关系，在获得告警信息后，发生报警的船舶进行主动躲避，以避免碰撞发生。本发明还能够在设定的需要获知前方情况的条件下，由前方船舶向后方船舶依次发送告警信息，通过被动告知式的方式由前向后依次传递，当在后船舶与在前船舶之间的距离小于预设的安全距离时，即可接收到告警信息；当接收到告警信息后，降低引擎的输出功率，防止驾驶员继续控制船舶前进或者辅助未反应过来的驾驶员进行减速。

Description

一种船舶防撞的方法

技术领域

本发明涉及船舶安全领域，更具体地说，涉及一种船舶防撞的方法。

背景技术

在民用领域中，现有技术的船舶防碰撞中，测距采用的主动获取距离的方法，如发送红外线或超声波，并接收反射的红外线或超声波，进而完成测距。

中国发明专利申请201611114936.2公开了船舶防撞报警器。在船体的船头、船尾、船左舷和船右舷分别固定有传感器，所述传感器是在玻璃罩内装有接近传感器和红外传感器，接近传感器和红外传感器信号通过信号集成器形成电信号，电信号通过无线或有线与船体内设置的报警器电路连接。

上述发明采用传感器测距，对障碍目标惊醒及时与报警，用于避免船舶相撞的安装事故发生，在一定程度上可作为船舶防撞的报警装置应用。但其仍存在不足：

以信号反射的方式进行障碍物的主动检测，无法识别靠近的障碍物是船舶还是其他漂流物。并且对四周的检测为无差别检测，对于平行行驶的低危险状态与可能撞击的高危险状态无法进行区分，则无法作出相应的措施。而且在检测到小于安全距离时，并不会主动对船舶进行减速、限速或躲避操作，没有进一步为船舶提供安全保障。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种船舶间相互被动接收告警信息，以使船舶进行主动躲避撞击的船舶防撞的方法。

本发明的技术方案如下：

一种船舶防撞的方法，当前船舶向四周发送告警信息，当其他船舶接收到当前船舶发送的告警信息后，判定与当前船舶的距离是否小于警戒距离，如果是，则其他船舶进行报警；同时，其他船舶也向四周发送告警信息，当当前船舶接收到其他船舶发送的告警信息后，判定与其他船舶的距离是否小于警戒距离，如果是，则当前船舶进行报警。

作为优选，如果船舶为停止状态，接收到告警信息后，则自动发动引擎，躲避行驶的船舶；如果船舶为行驶状态，接收到告警信息后，则降低引擎的输出功率。

作为优选，停止的船舶在躲避行驶的船舶时，检测四周无障碍物的方向，并朝无障碍物的方向行驶。

作为优选，所述的无障碍物的方向不包括行驶的船舶的航线。

作为优选，船舶的不同位置对应不同位置信息的告警信息，两只船舶接收到彼此的告警信息后，根据接收到的告警信息反应的位置信息，判断彼此的位置关系与方向关系。

作为优选，在划定的区域内，如果存在多艘行驶的船舶，当前行驶船舶以大于预设的安全速度进行行驶时，当前行驶船舶判断前方是否存在小于预设的安全距离的障碍物，如果是，则降低引擎的输出功率；且向后方发送告警信息，第一后船接收告警信息后，判断与当前行驶船舶的距离是否小于预设的安全距离，如果是，则降低引擎的输出功率；第一后船向后方的第二后船发送告警信息，第二后船接收告警信息后，判断与第一后船的距离是否小于预设的安全距离，如果是，则降低引擎的输出功率；以此类推。

作为优选，告警信息通过载波进行通信，同一区域内的船舶在同一个频道上进行告警信息的通信。

作为优选，预设多个用于通信的频道，不同区域使用不同的频道进行通信；当船舶跨越区域时，将通信频道切换至与当前区域匹配的频道。

作为优选，相邻的区域之间还设置有预设范围的叠加区域，在叠加区域内的船舶，以对方区域的频道与对方区域内的船舶进行通信。

作为优选，每个区域内以预设的时间间隔广播频道设置信号，船舶接收频道设置信号后，将船舶的通信频道进行相应切换。

作为优选，所述的区域通过经纬度进行划分，船舶通过经纬度信息确定自身所在的区域。

本发明的有益效果如下：

本发明所述的船舶防撞的方法，在传统的主动检测防撞的基础上，增加被动告知并主动躲避的技术特征，船舶之间彼此进行告知位置关系与方向关系，在获得告警信息后，发生报警的船舶进行主动躲避，以避免碰撞发生。

本发明还能够在设定的需要获知前方情况的条件下，由前方船舶向后方船舶依次发送告警信息，通过被动告知式的方式由前向后依次传递，当在后船舶与在前船舶之间的距离小于预设的安全距离时，即可接收到告警信息；当接收到告警信息后，降低引擎的输出功率，防止驾驶员继续控制船舶前进或者辅助未反应过来的驾驶员进行减速。

本发明中，告警信息通过在互不干扰的频道上进行通信，可以实现各个区域的独立通信，当前区域上的船舶不会接收不同区域的告警信息，有效防止误判，进而不需要通过复杂的算法与硬件来排除这种误判。同时，船舶进入不同区域后，其使用的通信频道可进行自动切换，保证防撞效果的全程有效。而且在相邻区域之间设置叠加区域，在叠加区域内且分别位于相邻区域内的船舶之间，通过两个信息进行通信，使得多只船舶在进行区域跨越时，依然能够有效地进行告警信息的通信。

本发明可用于防止行驶船舶与在前的行驶船舶由于行驶过慢、故障、或事故或停驶而产生撞击，避免与对向行驶而来的船舶发生正面极速碰撞，与区域内的静止物体，如静止的船舶、航标等发生碰撞；也可以防止驾驶员因疲惫驾驶、注意力不集中等情况下发生碰撞事故。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行进一步的详细说明。

本发明为了解决现有技术的船舶防撞技术存在的主动探测、无法识别、无差别检测、无法进行主动躲避的不足，提供一种船舶防撞的方法，船舶之间彼此进行告知位置关系与方向关系，在获得告警信息后，发生报警的船舶进行主动躲避，以避免碰撞发生。本发明虽然不能完全解决碰撞事故，但能够减轻船舶间，或者船舶与障碍物间的碰撞速度，减轻碰撞后果。

具体地，本发明所述的方法中，当前船舶向四周发送告警信息，当其他船舶接收到当前船舶发送的告警信息后，判定与当前船舶的距离是否小于警戒距离，如果是，则其他船舶进行报警；同时，其他船舶也向四周发送告警信息，当当前船舶接收到其他船舶发送的告警信息后，判定与其他船舶的距离是否小于警戒距离，如果是，则当前船舶进行报警。本发明中，船舶以被动告知的方式获取告警信息，通过告警信息提醒船舶有其他船舶靠近。

本发明还能够实现自动躲避，而不同状态的船舶采用不同的自动躲避策略。

如果船舶为停止状态，接收到告警信息后，则自动发动引擎，躲避行驶的船舶。即如果船舶在停止状态下收到告警信息，则自动发动引擎，用于躲避行驶而来的其他船舶。停止的船舶在躲避行驶的船舶时，检测四周无障碍物的方向，并朝无障碍物的方向行驶。所述的无障碍物的方向不包括行驶的船舶的航线。这是由于船舶初启动的速度较慢，与行驶的船舶同一方向行驶，仍有可能被追上并发生撞击。因而，更优的选择是躲开行驶的船舶的航线，以快速躲避撞击。

如果船舶为行驶状态，接收到告警信息后，则降低引擎的输出功率。即如果船舶在行驶状态下收到告警信息，则自动降低引擎的输出功率，减慢航行速度，以便驾驶员能够有更多的时间进行应急处理，比如继续大幅度减速，或者改变航行方向。

与车辆不同，道路上的车道能够较好地辅助与指示车辆按车道进行行驶，而且一个车道只能容纳一辆车。而船舶的航线不存在限制一只船舶进行航行的航道，航道通常是通过浮标进行圈定，而在航道内可容纳多只船舶并行。而在外海上，则连浮标也不存在，只能凭导航系统指引，按方向进行航行。虽然也有预设的航道，但仍然不像陆上道路一样，划定有限制一辆车辆进行行驶的车道。更有可能的情况是，部分船舶会在海上停驶，行驶的船舶如果不能有效地判断停止的船舶的具体位置与方向关系，则无法做出准确的躲避操作。

本发明中，船舶的不同位置对应不同位置信息的告警信息，两只船舶接收到彼此的告警信息后，根据接收到的告警信息反应的位置信息，判断彼此的位置关系与方向关系。例如，船舶在两侧与前后分别发送反应位置信息的告警信息，如船头告警信息、船尾告警信息、两侧告警信息。

如果行驶的船舶正对停止的船舶的侧面驶来，则停止的船舶接收到行驶的船舶发送的船头告警信息，行驶的船舶收到停止的船舶发送的侧面告警信息。进而，停止的船舶获知有船舶向侧面驶来，行驶的船舶获知前方的船舶侧面朝向自身。在获知位置关系与方向关系后，不管是停止的船舶还是行驶的船舶，都可以根据预设的方案进行自动操作，或者驾驶员在直观地获知情况后，快速做出躲避操作。

如果两只船舶平等并行，一只船舶速度快，一只船舶速度慢，当速度快的船舶从侧面追上速度慢的船舶时，彼此接收到侧面告警信息，由于危险系数较低，则船舶的驾驶员只需要注意把握方向即可安全行驶，不会千万驾驶员的紧张心理，而造成操作失误等风险。

因而，位置关系与方向关系的获取，能够有效地帮助船舶以最有效率的方式防止发生撞击。

本发明中，在划定的区域内，如果存在多艘行驶的船舶，当前行驶船舶以大于预设的安全速度进行行驶时，当前行驶船舶判断前方是否存在小于预设的安全距离的障碍物，如果是，则降低引擎的输出功率；且向后方发送告警信息，第一后船接收告警信息后，判断与当前行驶船舶的距离是否小于预设的安全距离，如果是，则降低引擎的输出功率；第一后船向后方的第二后船发送告警信息，第二后船接收告警信息后，判断与第一后船的距离是否小于预设的安全距离，如果是，则降低引擎的输出功率；以此类推。本实施例中，所述的区域通过经纬度进行划分，船舶通过经纬度信息确定自身所在的区域。

通过在前的船舶主动发送告警信息、在后的船舶被动接收，然后判断是否在安全距离内，如果是，则在后的船舶进行主动减速或限速，减少碰撞的风险，保证船舶行驶安全。

本发明所述的方法只有在船舶的行驶速度大于预设的安全速度才生效，根据不同的障碍物，预设不同的安全速度，例如针对静止的障碍物而预设的安全速度一般小于针对同向行驶的在前船舶而预设的安全速度。

本发明以当前行驶的船舶为中心，可实施于当前行驶船舶与任何可能发生碰撞的障碍物之间的防碰撞。障碍物可以为静止物体、速度小于当前行驶船舶的同向的在前行驶船舶或与当前行驶船舶相向的逆向行驶船舶。其中，静止的物体可以是停止的船舶、浮标、石头等。当障碍物为航行速度小于当前行驶船舶的同向的在前行驶船舶或与当前行驶船舶相向的逆向行驶船舶，虽然对引擎的限制不能完全避免碰撞，但能减轻两船舶间的碰撞速度、从而减轻碰撞事故的严重程度，尽可能保证船舶与人的安全。

由于海域广阔，难以实现用一个频道覆盖所有区域的船舶，本发明中通过划定区域，在区域内实现信息的传递。而在区域间，为了防止出现误判，则将当前区域的告警信息限制在只在当前区域内的船舶之间进行传递。本发明实施时，对应相邻的多个区域预设多个用于通信的频道，不同区域使用不同的频道进行通信，保护两两相邻的区域采用不同频道进行通信。告警信息通过载波进行通信，同一区域内的船舶在同一个频道上进行告警信息的通信。具体实现方式也可参照移动通信实现同频段手机各自之间互不干扰的实现原理。

为了保证船舶在行驶中能够始终保证匹配当前行驶的区域的频道，当船舶跨越区域时，将通信频道切换至与当前区域匹配的频道。实施时，每个区域内以预设的时间间隔广播频道设置信号，船舶接收频道设置信号后，将船舶的通信频道进行相应切换。当船舶始终保持接收频道设置信号，当船舶跨越区域并接收到频道设置信号后，即可自动将频道进行切换。

对于连续行驶，需要跨越多个区域的船队，为了保证其始终能够从头到尾都保持告警信息的传递有效性，本发明中，相邻的区域之间还设置有预设范围的叠加区域，在叠加区域内的船舶，以对方区域的频道与对方区域内的船舶进行通信。例如A船与B船即将跨越C区与D区，则当A船与B船均处于C区时，都采用C区的频道进行通信；当A船进入D区，B船仍然在C区时，A船通过C区对应的频道与B船进行通信，B船以D区对应的频道与A船进行通信；当A船与B船均处于D区时，都采用D区的频道进行通信。这样，即可保证A船与B船在分别跨越区域的过程中，仍然可以保证通信，而且能够防止误判。

上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种船舶防撞的方法，其特征在于，当前船舶向四周发送告警信息，当其他船舶接收到当前船舶发送的告警信息后，判定与当前船舶的距离是否小于警戒距离，如果是，则其他船舶进行报警；同时，其他船舶也向四周发送告警信息，当当前船舶接收到其他船舶发送的告警信息后，判定与其他船舶的距离是否小于警戒距离，如果是，则当前船舶进行报警；

船舶的不同位置对应不同位置信息的告警信息，船舶在两侧与前后分别发送反应位置信息的告警信息，包括船头告警信息、船尾告警信息、两侧告警信息；两只船舶接收到彼此的告警信息后，根据接收到的告警信息反应的位置信息，判断彼此的位置关系与方向关系；

如果船舶为停止状态，接收到告警信息后，则自动发动引擎，躲避行驶的船舶；如果船舶为行驶状态，接收到告警信息后，则降低引擎的输出功率；停止的船舶在躲避行驶的船舶时，检测四周无障碍物的方向，并朝无障碍物的方向行驶。

2.根据权利要求1所述的船舶防撞的方法，其特征在于，所述的无障碍物的方向不包括行驶的船舶的航线。

3.根据权利要求1所述的船舶防撞的方法，其特征在于，在划定的区域内，如果存在多艘行驶的船舶，当前行驶船舶以大于预设的安全速度进行行驶时，当前行驶船舶判断前方是否存在小于预设的安全距离的障碍物，如果是，则降低引擎的输出功率；且向后方发送告警信息，第一后船接收告警信息后，判断与当前行驶船舶的距离是否小于预设的安全距离，如果是，则降低引擎的输出功率；第一后船向后方的第二后船发送告警信息，第二后船接收告警信息后，判断与第一后船的距离是否小于预设的安全距离，如果是，则降低引擎的输出功率；以此类推。

4.根据权利要求3所述的船舶防撞的方法，其特征在于，告警信息通过载波进行通信，同一区域内的船舶在同一个频道上进行告警信息的通信。

5.根据权利要求4所述的船舶防撞的方法，其特征在于，预设多个用于通信的频道，不同区域使用不同的频道进行通信；当船舶跨越区域时，将通信频道切换至与当前区域匹配的频道。

6.根据权利要求5所述的船舶防撞的方法，其特征在于，相邻的区域之间还设置有预设范围的叠加区域，在叠加区域内的船舶，以对方区域的频道与对方区域内的船舶进行通信。

7.根据权利要求6所述的船舶防撞的方法，其特征在于，每个区域内以预设的时间间隔广播频道设置信号，船舶接收频道设置信号后，将船舶的通信频道进行相应切换。

8.根据权利要求3所述的所述的船舶防撞的方法，其特征在于，所述的区域通过经纬度进行划分，船舶通过经纬度信息确定自身所在的区域。