CN114964244A - 潮流信息显示装置、ar导航系统、潮流信息显示方法、以及潮流信息显示程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供将潮流信息显示在显示画面上的移动体的潮流信息显示装置、以及使用了该潮流信息显示装置的AR导航系统。一种将潮流信息显示在显示画面上的移动体的潮流显示数据生成装置，其中，该潮流显示数据生成装置具有：潮流信息接收部，接收包括包含移动体(船舶等)的区域的海图上的潮流的位置和在对应的多个时刻的该位置的潮流的多个预测潮流方向的潮流信息；以及潮流显示数据生成部，生成包含基于多个时刻而确定的时间标度的指示符，确定各个时刻的时间标度上的各个预测潮流方向的位置，在时间标度上的每个位置处、生成多个表示各个时刻的各个预测潮流方向的符号，将包含多个符号的指示符输出至显示画面。

Description

潮流信息显示装置、AR导航系统、潮流信息显示方法、以及潮 流信息显示程序

技术领域

本发明主要涉及潮流信息显示装置，更具体而言，涉及显示伴随船舶的航行的潮流信息的经时变化。

背景技术

已知潮流会对船舶的航行造成影响。船长、船员以及其他乘坐船舶的航海人员有时不知道各个潮流会在何时，如何影响船舶的航向。例如，在潮流可能遇到船舶或者潮流状况可能不同的水域中，潮流的位置、方向和/或速度对船舶航行人员而言可能是未知的，其结果，船舶航行人员也有可能会选择或者被迫选择不一定最适合在此水域中的船舶的移动路径。

这些潮流不仅与船舶航行所需的时间有关，还与燃料費用有很大的关系，从环境保护的观点来看，船员准确地了解潮流的状态也是很重要的。另外，由于船舶长期受到潮流的影响，有时会对船舶的结构或航行性能，或者给两者都带来不良影响，从安全航行的观点来看，准确地掌握潮流也很重要。

过去开发了几个用于辅助船舶的航行的系统。通常，将该船舶所航行的海域的海图(chart)(被称为所谓的“海图”，有时也包含陆地部分。另外，不限于海洋，也包括河川、湖泊。在本说明书中，将这些总称为“海图”。)和表示该地域内的各个地点的潮流的海图都是通过通信单元从外部的服务器提供的。通常，在表示潮流的信息中包括测量位置以及在该测量位置处的潮流的方向以及速度。

在该海域中航行的船舶能够使用卫星通信等通信单元来获取潮流的信息。所获得的信息显示于船舶的航行监视器，有助于确定船舶的航路。

然而，这些系统中的大多数主要依靠搭载设备来感知与船舶的周围相关的各种参数。尽管如此，使用这样的船上装置来检测或测定潮流等状况是复杂且困难的，有时也是不可能的。另外，检测等仅限于自船周边，一般而言，随着检测对象的位置远离自船，精度也必然降低。

专利文献1：日本特开2019-121876号公报

发明内容

本发明要解决的课题在于，提供将潮流信息显示在显示画面上的船舶等移动体的潮流信息显示装置、使用了该潮流信息显示装置的AR导航系统、潮流信息显示方法、以及潮流信息显示程序。

本发明的潮流信息显示装置是将潮流信息显示在显示画面上的潮流信息显示装置，其中，该潮流信息显示装置具有：潮流信息接收部，接收包括移动体所在区域的海图中的潮流的位置和该位置的潮流在一个或多个时刻的预计潮流方向的潮流信息；以及潮流显示数据生成部，生成根据一个或多个时刻而确定的时间标度，确定在时间标度上的各个时刻的各个潮流的预测潮流方向的位置，分别生成表示与时间标度上的各个位置分别对应的各个预计潮流方向的符号，并将包含符号的指示符输出至显示画面。

其中，在潮流信息显示装置中，可以将时间标度设为包含以规定的时间间隔划分出的多个时刻的直线，并且使各个符号在各个时刻都位于直线上，也可以将时间标度设为包含各个同心圆的半径与多个时刻对应的多个同心圆的同心圆型的时间标度，并且各个符号被配置在各个同心圆的圆周上的与预测潮流方向对应的位置。而且，也可以使各个符号的位置在时间标度上随时间而移动。

另外，潮流显示数据生成部确定各个符号相对于显示画面上所显示的地理信息的基准轴的时间标度上的方向。

上述潮流信息显示装置还具有显示画面，该显示画面接收并显示海图，接收包含一个或多个符号的指示符，并分别在海图上的对应的潮流的位置，在以海图的基准轴为基准而确定的方向上显示一个或多个符号。或者，显示画面也可以接收并显示海图，基于移动体的位置和方位，以该移动体的前进方向为基准轴生成包括海图的一部分的局部海图，并接收包括多个符号的所述指示符，在该局部海图上的对应的潮流的位置显示各个符号的方向相对于局部海图的基准轴而确定的指示符。

另外，潮流信息还可以包括潮流在一个或多个时刻的预测速度。各个符号也可以是表示潮流的预测方向的箭头。而且，也可以基于潮流的预测速度，使包含箭头的长度、箭头的粗细、箭头的颜色的各个符号的特性中的任意一个变化。

本发明的潮流增强现实(AR)导航系统是在显示画面上所显示的图像上叠加潮流信息的AR导航系统，其中，该AR导航系统具有：潮流信息接收部，接收包括包含移动体的区域的海图中的潮流的位置和该位置处的潮流在一个或多个时刻的预计潮流方向的潮流信息；以及潮流显示数据生成部，潮流显示数据生成部接收潮流的显示画面上的位置，生成包含根据一个或多个时刻而确定的时间标度的指示符，并通过使时间标度的基准轴的方向与显示画面的垂直轴一致来计算在时间标度上的各个时刻的各个潮流的预测方向的位置，在指示符上的时间标度上的各个位置生成表示在各个时刻的各个预测潮流方向的一个或多个符号，并将一个或多个符号与显示画面上的潮流的显示位置建立关联。

在本发明的AR导航系统中，还具有：图像传感器，安装于移动体，拍摄图像并输出图像数据；图像传感器信息部，接收包含图像传感器的位置以及方位的图像传感器信息；海图信息部，接收表示包含移动体的区域的海图的海图信息；显示画面；位置计算部，基于图像传感器信息来计算显示画面中的潮流的显示位置；以及潮流叠加部，生成与潮流的显示位置对应的显示符号并与显示位置的图像叠加从而生成叠加图像。

其中，所述潮流叠加部还可以接收包含多个符号的指示符，并使显示画面上的叠加图像与包含显示符号的指示符叠加从而生成指示符叠加图像。显示画面显示叠加图像、指示符、以及指示符叠加图像中的至少一个。

将本发明的潮流信息显示在显示画面上的潮流信息显示方法包括以下步骤：接收包括包含移动体的区域的海图上的潮流的位置和在对应的一个或多个时刻的该位置的潮流的多个预测潮流方向的潮流信息，生成包含根据一个或多个时刻而确定的时间标度的指示符，确定在时间标度上的各个时刻的所述各个潮流预测方向的位置，在时间标度上的各个位置生成表示所述各个时刻的所述各个预测潮流方向的多个符号，并使时间标度的基准轴的方向与显示画面的垂直轴一致，将包含一个或多个符号的所述指示符输出至显示画面。

使电子计算机执行本发明的潮流信息并显示在显示画面上的潮流信息显示程序包括以下步骤：接收包括包含移动体的区域的海图上的潮流的位置和在对应的一个或多个时刻的该位置的潮流的多个预测潮流方向的潮流信息；生成包含根据一个或多个时刻而确定的时间标度的指示符；确定在时间标度上的各个时刻的所述各个潮流预测方向的位置；在时间标度上的各位置生成表示在所述各个时刻的所述各个预测潮流方向的多个符号；使时间标度的基准轴的方向与显示画面的垂直轴一致；以及将包含一个或多个符号的所述指示符输出至显示画面的步骤。

根据本发明的潮流信息显示装置，能够在视觉上准确地掌握方向、速度随着时间的推移而各种各样变化的潮流的状态。另外，通过使潮流的位置以及朝向与摄像头图像的表面方位以及海面的位置一致，能够使这样的符号与船舶的周围的图像叠加显示。

由此，能够在视觉上直观地掌握同一位置处的潮流信息的经时变化而获知海面上的潮流的状态，能够使船舶更安全的航行、节约燃费。

附图说明

通过参照附图能够最好地理解本主题所图示的实施方式。在此，同样的部分在整体上由同样的数字表示。以下的说明仅旨在作为一例，仅例示与本说明书所要求的主题一致的设备、系统以及进程的特定的选择的实施方式。

图1是示出显示本发明的第一实施方式的移动体(船舶等)的潮流信息的潮流信息显示装置的整体结构的框图。

图2是示出使用了潮流信息显示装置的AR导航系统的整体结构的图。

图3是示出包含移动体的区域的例示性的海图的图。

图4是示出表示以船舶的船首方向为基准轴的区域的局部海图(局部海图)的图。

图5是示出用于表示潮流信息的第一类型的指示符的图。

图6是示出符号在第一类型的指示符的时间标度(Time Scale)上移动的情况的图。

图7(A)是示出用于在海图上显示潮流信息的第二类型的指示符的图。图7(B)是示出用于在局部海图上显示潮流信息的第二类型的指示符的图。

图8是示出包含第一类型的指示符的海图的第一显示的图。

图9是示出包含第一类型的指示符的局部海图的第一显示的图。

图10(A)是示出包含第二类型的指示符的海图的第二显示的图。图10(B)是示出包含第二类型的指示符的局部海图的第二显示的图。

图11是示出显示本发明的一个实施方式的潮流信息的方法的流程图。

图12是示出为了表示潮流的位置信息而生成的叠加图像的图。

图13是示出用于在显示画面上显示潮流信息的第三类型的指示符的图。

图14(A)是示出第三类型的指示符的符号的时间变化的图。图14(B)是示出第三类型的指示符的符号的时间变化的图。

图15(A)是示出表示各个时刻的潮流信息的、对符号标有颜色的第三类型的指示符的图。图15(B)是示出基于潮流速度确定符号的第三类型的指示符的图。

图16是示出为了表示潮流信息显示在显示画面的例示性的最终的叠加图像的图。

图17是示出为了表示潮流信息显示在显示画面的例示性的最终的叠加图像的图。

附图标记说明：

1：潮流信息显示装置

2：AR导航系统

11：移动体(船舶)

12：潮流信息接收部

13：潮流显示数据生成部

14：显示画面

20：图像传感器(摄像头)

22：图像传感器信息部

23：海图信息部

24：处理电路

25：影像数据接收部

241：潮流选择部

242：位置计算部

243：潮流信息叠加部

300：海图

302：基准轴

303：潮流

304：潮流

305：潮流

306：子区域

308：局部海图

310：基准轴

402：第一类型的指示符

406：符号

404：时间标度

502：第二类型的指示符

504：同心圆型时间标度

506：第二类型的指示符

508：同心圆型的时间标度

510：符号

512：符号

600：第一显示器

602：第一显示

604：第一类型的指示符

606：符号

608：线性时间标度

700：第二显示器

702：显示

900：叠加图像

902：叠加图像

904：显示符号

1002：第三类型的指示符

1004：同心椭圆类型的时间标度

1006：符号

1302：最终的叠加图像

1304：第三类型的指示符

具体实施方式

在此，对装置的示例进行说明。在不脱离本说明书所提示的主题的精神或范围的情况下，也可以进一步利用其他例示性的实施方式或特征来进行其他变更。在以下的详细说明中，将参照构成其一部分的附图。

本说明书所记载的例示性的实施方式并不限定于此。本说明书中通常记载的、附图所例示的本公开的方式如本说明书中明确地示意的那样，容易理解为能够以各种不同的结构排列、置换、结合、分离、设计。

图1是示出本发明的第一实施方式的潮流信息显示装置1的结构的框图。图2示出使用了潮流信息显示装置1的AR导航系统2的整体结构。在本实施方式中，潮流信息显示装置1是AR导航系统2的必要的部分。在本发明的其他实施方式中，潮流信息显示装置1被公开为能够以可操作的方式连接到AR导航系统2的独立的装置。对于AR导航系统2，将在后面进行详细描述。

图3示出了包含移动体11的区域301的例示性的海图300。这里以船舶为例进行说明，因此以下适当地称为“船舶11”。该船舶11可以是自船，也可以是通过通信单元从其他船舶或陆上的监视站远程观察到的自船以外的船舶。海图300具有相对于子午线平面(以向上为北方位)的基准轴302。海图300示出了各种潮流303、304、305，以及包围船舶11的子区域306。

图4示出了具有与船舶11的船首方向一致的基准轴310的子区域306的局部海图308(船首在图中向上)。局部海图308的基准轴310与海图300的基准轴302形成角度θ1。

如图1以及图3所示，潮流信息显示装置1具有：潮流信息接收部12、潮流显示数据生成部13以及显示画面14。潮流信息接收部12接收并存储与包含船舶的区域301的水面W中的一个或多个潮流303、304、305有关的潮流信息。这里示出了存在应显示的三个潮流的例子。对于每个潮流，潮流信息包括与海图上的位置300相对应的多个将来时刻的该位置处的多个预测的方向以及速度。潮流信息接收部12接收并存储潮流相对于海图300的基准轴的位置以及预测的将来的方向以及速度。在此所示的实施方式的说明中，假设即使经过一段时间，各个潮流的位置也保持恒定，但其方向和速度可以变化。这样，一般来说，潮流的朝向、速度每时每刻都在变化，即使获得的潮流信息在相同的位置，也包含不同时刻的信息。

在本实施方式中，潮流信息接收部12在船舶11出发时预先获取潮流信息，或者在出发后通过通信单元周期性地从外部获取潮流信息，并将针对各种潮流的每个位置在将来时刻预测到的方向或速度存储在存储器中(省略图示)。潮流信息接收部12例如能够与陆上站、全球卫星导航系统(GNSS)接收机、电子海图显示与信息系统(ECDIS)、自动识别系统(AIS)接收机、雷达装置等外部通信装置连接，并通过无线通信来接收潮流信息。另外，潮流信息接收部12也可以接收来自安装于船舶11的传感器的潮流信息，除了气象、周围的海洋信息之外，还可以基于过去的测定值来预测潮流信息。

对于每个潮流，潮流显示数据生成部13在生成了包含根据各个时刻而确定的时间标度的指示符之后，确定各个时刻的时间标度上的各个潮流预测方向的位置。然后，以与时间标度上的各个位置对应的方式生成多个表示各个时刻的各个潮流预测方向的符号，并将包含多个符号的指示符输出至显示画面14。潮流显示数据生成部13相对于在显示画面14上显示的地理信息的基准轴来确定各个符号的时间标度上的方向。这里所说的时间标度是指表示对潮流进行预测的各个时刻的时间轴。这并不限于由直线所示的轴，也包括如后述那样使用了同心圆的时间标度。

如上所述，说明了潮流信息显示装置1生成并显示与潮流303有关的潮流信息，但本领域技术人员应当明确对于区域301的其他潮流也能够以同样的方式生成并显示潮流信息。

接下来，适当参照图1、图3以及图5，对线性时间标度，即由直线表示的时间标度的显示进行说明。潮流显示数据生成部13生成作为包含预先确定的时刻t1、t2、t3、t4的直线的线性时间标度404，以及包含预先确定的时刻t5和t1、t2、t3、t4的第一种指示符402。潮流显示数据生成部13确定时间标度404中的潮流303的各个预测潮流方向的各个时刻的位置，并针对时间标度404上的各个位置生成多个符号406。

各个符号406表示各个时刻的预测潮流方向，并位于各个时刻的直线上。时间标度404的左端表示船舶11所在的基准时刻t0，符号406显示每经过预定的时间T的潮流信息。潮流显示数据生成部13将包含多个符号406的第一种指示符402输出至显示画面14。

在本实施方式中，潮流显示数据生成部13以海图300的基准轴302为基准来确定时间标度404上的各个符号406的方向，然后在显示画面14上的海图300上显示第一类型的指示符402。在其他的实施方式中，潮流显示数据生成部13以局部海图308的基准轴310为基准来确定时间标度404上的各个符号406的方向，然后在显示画面14上的局部海图308上显示第一类型的指示符402。

图6示出了符号406在时间标度404上随着时间的推移而移动的情况。当经过一段时间，显示在时间标度404上的符号406向左移动，当前的潮流信息始终显示在时间标度404的左端。例如，当经过期间T时，显示在时间标度A的t1处的符号406显示在时间标度B的左端的位置t0处，当经过期间T时，显示在时刻A的t2处的符号406显示在时间标度C的左端的位置t0处。

分别参照图1、图3、图5、图7(A)以及图7(B)进行说明。潮流显示数据生成部13生成包含用于显示在显示画面14上的海图300上的同心圆型的时间标度504的第二类型的指示符502，以及包含用于显示在显示画面14上的局部海图308上的同心圆型的时间标度508的第二类型的指示符506。第二类型的指示符502相对于海图300的基准轴302具有基准轴，另一第二类型的指示符506相对于局部海图308的基准轴310具有基准轴。

同心圆型时间标度504、508分别具有多个同心圆，各个同心圆的半径与多个时刻t0至t5的各个时刻相对应。在本实施方式中，最小半径的同心圆与当前时刻t0相对应，最大半径的同心圆与时刻t5相对应。

在第二类型的指示符502中，各个符号510位于各个时刻的同心圆上，在海图300上示出了该时刻的潮流303的预计潮流方向。各个符号510的方向示出了各个时刻的海图300上的潮流303的预测方向。

在第二类型的指示符506中，各个符号512位于各个时刻的同心圆上，并在局部海图308上示出了该时刻的潮流303的预测潮流方向。各个符号512的朝向示出了各个时刻的海图308上的潮流303的朝向。

附加地或者任意地，第二类型的指示符506也能够通过使第二类型的指示符502向逆时针方向旋转基准轴302与310之间对应的角度来生成。

其中，符号510、512分别随着时间的推移从外部向内部在同心的时间标度504、508上移动。

图8示出了本实施方式的包含用于表示各个时刻的潮流303的预测潮流方向的第一类型的指示符402的海图300的第一显示600。

显示画面14接收并显示海图300，接收并显示包含多个符号406的第一类型的指示符402，并在海图300上，将第一类型的指示符402显示在海图300上的对应的潮流303的位置处。此外，各个符号406的时间标度404上的方向是相对于海图300的基准轴302而确定的。另外，时间标度404相对于基准轴302垂直地，即在本实施方式中相对于画面水平地显示。虽然未图示，但显示画面14能够接收并存储海图信息，生成包括第一类型的指示符402的第一显示600。

图9示出了本实施方式的包含表示各个时刻的局部海图308上的潮流303的预测潮流方向的另一第一类型的指示符604的、局部海图308的第一显示602。

显示画面14接收并显示海图300的一部分作为局部海图308，并且接收包含多个符号606的第一类型的指示符604作为线性时间标度608，将第一类型的指示符604显示在局部海图308上的潮流303的位置处。此外，各个符号606的时间标度608上的方向是相对于局部海图308的基准轴310而确定的。另外，时间标度608以垂直于基准轴310的方式显示。附加地或者任意地，第一类型的指示符606能够通过使第一类型的指示符402旋转基准轴302与310之间的对应的角度差分θ1来生成。

而且，任意地，符号406、510、512以及606中的每一个也可以是表示与潮流303对应的潮流方向的箭头。包含箭头的长度、箭头的粗细、箭头的颜色的各个符号的特性基于对应的潮流303的预测速度而变化。因此，在各个时间标度中，某个时间点的箭头的方向也可以表示在该时间点预测的潮流303的方向，某个时间点的箭头的长度也可以表示该时间点的潮流303的速度。

图10(A)示出了包含用于表示各个时刻的海图300上的潮流303的预测潮流方向的第二类型的指示符502的海图300的第二显示700。显示画面14接收并显示海图300，接收包含多个符号510的第二类型的指示符502，并在海图300上，将在各个时刻表示潮流303的预测的潮流方向的第二类型的指示符502显示在海图300上的潮流303的位置处。

图10(B)示出了局部海图308的另一显示702，包括第二类型的指示符506，并示出了各个时刻的局部海图308上的潮流303的预测潮流方向。显示画面14接收并显示海图300的一部分作为局部海图308，并且接收包含多个符号512的第二种的指示符506，并在局部海图308上，将第二类型的指示符506显示在局部海图308上的潮流303的位置处，在局部海图308上示出潮流303的各个时刻的预计潮流方向。

此外，与直线时间标度相比，通过观察表示潮流的符号位于圆周上的哪个位置，能够更直观且视觉地掌握表示潮流的朝向、速度的同心圆时间标度上的各个符号的位置。在线性时间标度中，显示的垂直方向的空间很小。但是，为了使符号不叠加，在水平方向上需要相对较大的空间。另一方面，同心圆时间标度在垂直方向、水平方向上都能够显示在相对较小的空间中。

在此，以线性时间标度404和608、以及同心圆型时间标度504和508为例示出了显示各个时刻的潮流303的预测的潮流的方向，但本领域技术人员也应该明白也可以是时间标度的其他结构。

图11是本公开的一个实施方式的在显示画面14上显示潮流信息的方法的流程图。参照图1来说明方法。

在步骤802中，潮流信息接收部12在对应的多个时刻接收包括包含船舶11的区域301的海图300上的潮流303的位置和该位置处的潮流303的多个预计潮流方向的潮流信息。

在步骤804中，潮流显示数据生成部13生成包含根据多个时刻而确定的时间标度的指示符。

在步骤806中，潮流显示数据生成部13确定各个时刻的时间标度上的预计潮流方向的位置。

在步骤808中，潮流显示数据生成部13在时间标度上的每个位置处，生成表示各个时刻的预计潮流方向的多个符号。

在步骤810中，潮流显示数据生成部13确定各个符号相对于在显示画面14上显示的地理信息的基准轴的方向。

在步骤812中，潮流显示数据生成部13将包含多个符号的指示符输出至显示画面14。

接下来，参照图2对AR导航系统2的整体结构进行详细说明。基于AR的导航装置2搭载于船舶11，易于用户自主地或者至少半自主地在船舶11上进行导航。基于AR的导航装置2通过在船舶的周围的实时图像上叠加实时潮流信息以使用户易于理解，从而使用户能够对船舶11进行导航。基于AR的导航装置2还能够与各种外围装置连接，包括但不限于能够由用户操作以执行与本公开一致的各种功能的键盘和鼠标。

AR导航系统2包括安装于船舶11的图像传感器20。图像传感器20(以下，也称为摄像头20)能够安装于船舶11。摄像头20例如也能够构成为，对船舶11的周围的附近或至少一部分的周围的水面W进行拍摄的限制视角或者广角摄像头。该摄像头20也可以具有实时输出功能，从而实时生成作为拍摄结果的影像数据(图像数据)，输出至影像数据接收部25并显示在显示画面14上。摄像头20也可以以拍摄方向大致朝向船体前方的水面W的方式设置在船舶11内。由于摄像头20能够经由旋转机构(未图示)安装于船舶11，因此能够以船舶11的船体为基准在规定的角度范围内改变拍摄方向。另外，由于有时船舶11的高度或姿势因波浪等而发生变化，因此摄像头20相对于水面W的高度h有时会发生变化。

AR导航系统2例如具有：显示画面14，其被构成为，构成操作船舶11的船舶航行者所参照的导航辅助装置的一部分的显示画面。但是，显示画面14并不限定于上述结构，例如也可以是从船舶11监视周围的状况的船舶航行辅助者所携带的便携式计算机的显示画面；用于乘客在船舶11的船舱内观察的显示画面；或者乘客所佩戴的可穿戴式眼镜等头戴式显示器的显示部。在本公开的一个实施方式中，显示画面14构成为显示由图像数据接收部25生成的图像数据。

另外，AR导航系统2具有：图像传感器信息部22、海图信息部23、潮流信息接收部12、处理电路24、以及图像数据接收部25。处理电路24包括：潮流选择部241、位置计算部242、潮流信息叠加部243、以及潮流显示数据生成部13。在本公开的上下文中，处理电路24包括对处理器、计算机、微控制器、或者操作面板以及存储器等各种组件的动作进行控制的其他电路。处理电路24能够执行软件、固件和/或其他命令，它们例如存储在易失性或非易失性存储器中，或者通过其他方法提供给处理电路24。

图像传感器信息部22接收并存储包含图像传感器20相对于海图300的基准轴302的位置以及方位的图像传感器信息。在本实施方式中，由于图像传感器20固定安装于船舶11，因此假定图像传感器20的位置与船舶11的位置相同，也能够使用船舶11的方位来确定图像传感器20的方位，反之亦然。

海图信息部23基于预先存储的电子海图信息，接收并存储包含船舶11的区域301的海图300。

潮流选择部241分别从海图信息部23接收区域301的海图300，从图像传感器信息部22接收图像传感器20的方位以及位置，并基于图像传感器20的视野(FoV)，来确定海图300的子区域306。潮流选择部241基于来自潮流信息接收部12的潮流信息，选择子区域306中的第一以及第二潮流303、304。在此，虽然示出了选择有两个潮流，但对于本领域技术人员来说应当明白潮流选择部241也可以选择位于子区域306内的比两个多的潮流或者比两个少的潮流中的任一种。

位置计算部242计算基于图像传感器信息而选择的各个潮流303、304的显示画面14的显示位置。具体而言，位置计算部242计算显示于显示画面14的图像上的潮流303、304的显示坐标。

分别参照图2以及图12，潮流叠加部243从图像数据接收部25接收船舶11的周围的图像900，并分别生成与显示画面14上的潮流303、304的显示位置对应的显示符号902、904。潮流叠加部243将显示符号303、304叠加于图像900的各个显示位置从而生成叠加图像902。

虽然已经说明了AR导航系统2用于生成并显示与潮流303有关的潮流信息，但对于本领域技术人员而言应当明白也能够以同样的方式生成并显示与区域301的其他的潮流有关的潮流信息。

在图2中，潮流显示数据生成部13从位置计算部242接收潮流303的显示画面14上的显示位置，并在各个时刻从潮流信息接收部12接收潮流303的多个预计潮流方向。然后，潮流显示数据生成部13生成包含根据多个时刻而确定的时间标度的显示器，并将包含多个符号的显示器与潮流303的显示画面14上的显示位置建立关联。

在本实施方式中，指示符是包含与显示画面的垂直轴垂直的线性时间标度的第一类型的指示符14(402、604)。

在本发明的其他的实施方式中，指示符是包含同心圆时间标度的第二类型的指示符(502、506)，基准轴与显示画面14的垂直轴一致。通过使该基准轴一致，潮流信息所表示的潮流303的朝向与拍摄到的图像传感器20的朝向一致。

在本发明的又一其他的实施方式中，指示符包含图13所示的同心椭圆类型的时间标度。图13示出了用于将各个时刻的潮流303的预测潮流方向显示在显示画面14上第三类型的指示符1002。

第三类型的指示符1002具有同心椭圆类型的时间标度1004，该同心椭圆类型的时间标度1004具有与显示画面14的垂直轴一致的短轴。同心圆型时间标度1004包含多个同心椭圆，各个同心椭圆的半径与多个时刻相对应。同心圆型时间标度1004包括配置于与预测潮流方向对应的位置的同心圆的圆周上的符号1006。在显示画面14上，将各个时刻的潮流303的预测方向显示在各个符号1006的位置处。

附加地或者任意地，能够通过将另一第二类型的指示符506在水平方向上进行坐标转换来生成第三类型的指示符1002。由于该坐标转换能够根据安装于船体的图像传感器20的俯角和距该水面W的高度h准确地进行，因此，通过使另一第二类型的指示符506相对于水平面倾斜大致的角度，使第三类型的指示符1002在由图像传感器20拍摄到的图像中与海面平行，从而容易掌握潮流303的状态。

图14(A)以及图14(B)示出了同心圆型时间标度1004的符号1006随着时间的推移的移动。图14(A)示出了当前时刻的同心圆型时间标度1004的状态，图14(B)示出了经过设定的规定时间后的下一时刻的同心圆型时间标度1004的状态。符号1006随着时间的推移而从外侧向内侧移动。具体而言，在与同心圆椭圆对应的时刻开始离开规定的期间T的情况下，在经过规定的各个期间结束时，各个符号向同心圆型时间标度1004的中心靠近一个同心圆的量。

图15(A)示出了在同心圆型时间标度1004中，表示各个时刻的潮流信息的符号1006根据各个速度被进行颜色区分的状态。图15(B)示出了基于各个速度确定了符号的大小或形状，例如其长度或宽度的状态的同心圆型时间标度1004。

各个符号1006是表示显示画面14上的潮流303的预测电流方向的箭头。包括箭头的长度、箭头的粗细、箭头的颜色的各个符号1006的特性基于对应的潮流303的预测速度而变化。例如，可以使用具有较短或较薄尺寸的箭头来表示图像上的较弱的(动作慢的)潮流。而且，能够使用绿色或黄色来描绘这样的箭头。或者，也可以使用具有较长或较粗尺寸的箭头来表示图像上的较强(运动快)的潮流。例如也可以通过使用红色而进一步图形化地显示具有较长和/或较厚尺寸的箭头。

进而，能够基于各个潮流的深度来生成并表示符号1006。此外，在上述符号的说明中，符号1006的特征并不限定于特定的形状、大小、颜色。这些特性，即形状、尺寸以及颜色能够以适应于一个以上的海事规则要件和/或其他应用特有的要件的方式变化。

返回图2，潮流叠加部243从潮流显示数据生成部13接收包括多个符号1006的第三类型的指示符1002等指示符。其中，将第三类型的指示符1002与潮流303的显示画面14上的显示位置建立关联。

适当参照图2、图12以及图13，潮流叠加部243在显示画面14上的显示符号902的上方位置，将第三类型的指示符1002叠加在叠加图像900上而生成最终叠加图像，输出并显示于显示画面14。

图16示出了在显示画面14上显示的例示性的最终的叠加图像1302。在该图像1302中，指示符1002表示潮流的方向，从中心向外侧呈同心圆状地设置四层，外侧的圆表示将来的时间。

最终的叠加图像1302包括表示在该显示位置上存在各个潮流的潮流信息的显示符号902。若通过各种指示设备(例如，鼠标、轨迹球、触摸面板等)选择显示符号902，则在显示符号902的上部以带有边框的方式显示显示器1002。用户能够通过再次选择显示符号902来隐藏指示符1002，能够根据用户的操作选择性地显示潮流信息。对于框内的信息，能够用三角形的箭头和数值表示方向，用数值表示速度。

图17示出了包含第三类型的指示符1002中的两个同心椭圆的最终的叠加图像1304。在本实施方式中，即使减少显示的时间信息，使用起来也很简单，而且不必每次选择箭头来显示数值。

另外，潮流显示数据生成部13也可以将指示符1002直接向显示画面14输出，而不是向潮流叠加部243输出。在该情况下，叠加图像900被显示在显示画面14上，指示符1002作为副显示器显示在同一显示画面14上。

副显示器能够相对于船舶11的行进方向具有基准轴。将显示器1002与显示于显示画面14的潮流303建立对应关系。另外，在显示画面14的后方显示器上显示有指示符1002的情况下，也可以用指针等将表示潮流303的位置的显示符号902与后方显示器对应起来。

或者，显示画面14将叠加图像900显示在显示画面14上，在其他显示画面上显示指示符1002。其他显示画面也可以相对于船舶11的行进方向具有基准轴。其他显示画面也可以通过与指示符1002对应的识别编号来识别。

在本公开的各个实施方式中，在将潮流信息叠加于船舶等移动体的周围的图像时，便于视觉以及直观地捕捉随着时间推移的潮流的位置、方向以及速度。另外，本发明的装置等不仅能够应用于在海上航行的船舶，还能够广泛应用于例如能够在海、湖、川等航行的任意的水上移动体。

以上是本发明的实施方式的示例，未必能够根据本说明书中记载的任意的特定的实施方式来达成所有的目的或效果/优点。因此，例如本领域技术人员能够想到，在本说明书中教导的特定的实施方式不一定达成在本说明书中教导或建议那样的其他的目的或效果/优点。需要构成为达成或优化一个或多个效果/优点。

本说明书中记载的全部处理通过由包含一个或多个计算机或处理器的计算系统执行的软件代码模块来具体实现，从而完全自动化。代码模块能够存储在任意类型的非临时性计算机可读介质或其他的计算机存储装置中。一部分或者全部的方法能够通过专用的计算机硬件来实现。

从本公开中可以明确，在本说明书中记载的内容以外，还有许多其他的变形例。例如，根据实施方式，本说明书中记载的算法中的任意一个特定的动作、事件或者功能能够以不同的顺序执行，并且能够追加、合并或者完全排除(例如，记述的全部的行为或者事件并不需要执行算法)。

另外，在特定的实施方式中，动作或事件例如能够经由多线程处理、中断处理、或多个处理器或处理器内核、或者在其他的并行架构上并行地执行，而不是逐次执行。另外，不同的任务或者进程也能够通过能一起发挥功能的不同的机器和/或计算系统来执行。

与本说明书中公开的实施方式相关联地说明的各种例示的逻辑块以及模块能够通过处理器等机器来实施或者执行。处理器也可以是微处理器，或者，处理器也可以是控制器、微控制器或状态机或者这些的组合等。处理器能够包含构成为对计算机可执行命令进行处理的电路。在另一实施方式中，处理器包含特殊应用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、或者不处理计算机可执行命令而执行逻辑运算的其他可编程设备。处理器还能够实现为计算设备的组合，例如数字信号处理器(数字信号处理装置)与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核组合的一个以上的微处理器或者任意的其他这样的结构。在本说明书中，主要对数字技术进行说明，但处理器也能够主要包含模拟元件。例如，本说明书中记载的信号处理算法的一部分或全部能够通过模拟电路，或模拟与数字的混合电路来实现。计算环境包括微处理器、大型计算机、数字信号处理器、便携式计算设备、设备控制器或者基于装置内的计算引擎的计算机系统，但也能够包含不限定于这些的任意类型的计算机系统。

本说明书中记载的和/或附图所示的流程图中的任意的过程描述，要素或者块应理解为包含用于实现过程中的特定的逻辑功能或者要素的一个以上的可执行命令在内的潜在的模块、片段或者代码的一部分。代替的实施方式包含在本说明书中记载的实施方式的范围内，在此，如本领域技术人员能理解的那样，可以根据关联的功能性，实质上性地执行要素或功能。

只要没有特别明示，“一个”这样的数词通常应解释为包含一个以上的记述的项目。因此，“如上设定的一个设备”等语句旨在包含一个以上列举出的设备。这样的一个或多个列举出的设备也能够以执行所记载的引用的方式集合地构成。例如，“构成为执行以下的A、B以及C的处理器”能够包括，构成为执行A的第一处理器以及构成为执行B以及C的第二处理器。此外，即使明确地列举出所导入的实施例的具体的数量的列举，这样的列举典型地意味着至少列举出的数量。“两个列举”的单纯的列举应解释为指至少两个列举或者两个以上的列举。

能够将许多的变形例以及修改例添加到上述的实施方式中，应理解为这些要素处于其他可允许的例子中。所有这样的修改以及变形旨在包括在本公开的范围内，并通过以下的权利要求的范围进行保护。

Claims (16)

1.一种潮流信息显示装置，将潮流信息显示在显示画面上，其中，具有：

潮流信息接收部，接收包括移动体所在的区域的海图中的潮流的位置和该位置处的所述潮流在一个或多个时刻的预计潮流方向的潮流信息；以及

潮流显示数据生成部，生成根据所述一个或多个时刻而确定的时间标度，确定所述各个时刻的时间标度上的所述各个潮流的预测潮流方向的位置，分别生成表示与所述时间标度上的所述各个位置中的每一个对应的所述各个预计潮流方向的符号，将包含所述符号的指示符输出至所述显示画面。

2.如权利要求1所述的潮流信息显示装置，其中，

所述时间标度是包含由规定的时间间隔划分出的所述多个时刻的直线，各个符号在所述各个时刻位于所述直线上。

3.如权利要求1所述的潮流信息显示装置，其中，

所述时间标度是各个同心圆的半径与所述多个时刻对应的、包含多个同心圆的同心圆型的时间标度，

所述各个符号被配置在各个同心圆的圆周上的与预测潮流方向对应的位置。

4.如权利要求3所述的潮流信息显示装置，其中，

所述各个符号的位置在所述时间标度上随着时间而移动。

5.如权利要求1至4中任一项所述的潮流信息显示装置，其中，

所述潮流显示数据生成部确定各个符号相对于显示在所述显示画面上的地理信息的基准轴的时间标度上的方向。

6.如权利要求1至5中任一项所述的潮流信息显示装置，其中，还具有显示画面，

所述显示画面接收并显示所述海图，接收包含所述一个或多个符号的所述指示符，分别在所述海图上的对应的所述潮流的位置，在以所述海图的基准轴为基准而确定的方向上显示所述一个或多个符号。

7.如权利要求1至5中任一项所述的潮流信息显示装置，其中，还具有显示画面，

所述显示画面接收并显示所述海图，基于所述移动体的位置和方位，以该移动体的前进方向为基准轴，生成包括所述海图的一部分的局部海图，接收包含所述多个符号的所述指示符，在所述局部海图上的对应的所述潮流的位置，显示所述各个符号的方向相对于所述局部海图的基准轴而确定的指示符。

8.如权利要求1至7中任一项所述的潮流信息显示装置，其中，

潮流信息还包括所述潮流在所述一个或多个时刻的预测速度。

9.如权利要求1至8中任一项所述的潮流信息显示装置，其中，

所述各个符号是表示所述潮流的预测方向的箭头。

10.如权利要求9所述的潮流信息显示装置，其中，

基于所述潮流的预测速度，使包括箭头的长度、箭头的粗细、箭头的颜色的各个符号的特性中的任一个变化。

11.一种AR导航系统，其是在显示于显示画面的图像上叠加潮流信息的潮流增强现实(AR)导航装置，其中，具有：

潮流信息接收部，接收包括包含所述移动体的区域的海图上的潮流的位置和该位置的潮流在一个或多个时刻的预计潮流方向的潮流信息；以及

潮流显示数据生成部，

所述潮流显示数据生成部，接收所述潮流在所述显示画面上的位置，生成包含根据所述一个或多个时刻而确定的时间标度的指示符，使所述时间标度的基准轴的方向与显示画面的垂直轴一致，计算所述各个时刻的时间标度上的所述各个潮流的预测方向的位置，在所述指示符上的所述时间标度上的各个位置，生成表示所述各个时刻的所述各个预测潮流方向的一个或多个符号，将所述一个或多个符号与所述显示画面上的潮流的显示位置建立关联。

12.如权利要求11所述的AR导航系统，其中，还具有：

图像传感器，安装于所述移动体，拍摄图像并输出图像数据；

图像传感器信息部，接收包含所述图像传感器的位置以及方位的图像传感器信息；

海图信息部，接收表示包含所述移动体的区域的海图的海图信息；

显示画面；

位置计算部，基于所述图像传感器信息，计算所述显示画面的潮流的显示位置；以及

潮流叠加部，生成与所述潮流的显示位置对应的显示符号并与显示位置的图像叠加从而生成叠加图像。

13.如权利要求12所述的AR导航系统，其中，

所述潮流叠加部还接收包含所述多个符号的指示符，使所述显示画面上的所述叠加图像与包含所述显示符号的所述指示符叠加从而生成指示符叠加图像。

14.如权利要求13所述的AR导航系统，其中，

所述显示画面显示所述叠加图像、所述指示符、以及所述指示符叠加图像中的至少一个。

15.一种潮流信息显示方法，其是将潮流信息显示在显示画面上的AR导航方法，其中，包括以下步骤：

接收包括包含移动体的区域的海图上的潮流的位置和在对应的一个或多个时刻的该位置的潮流的多个预测潮流方向的潮流信息；

生成包含根据所述一个或多个时刻而确定的时间标度的指示符；

确定所述各个时刻的时间标度上的所述各个潮流预测方向的位置；

在所述时间标度上的各个位置生成表示所述各个时刻的所述各个预测潮流方向的多个符号；

使所述时间标度的基准轴的方向与显示画面的垂直轴一致；以及

将包含所述一个或多个符号的所述指示符输出至显示画面。

16.一种潮流信息显示程序，其是使电子计算机执行潮流信息并显示在显示画面上的AR导航程序，其中，包括以下步骤：

接收包括包含移动体的区域的海图上的潮流的位置和在对应的一个或多个时刻的该位置的潮流的多个预测潮流方向的潮流信息；

生成包含根据所述一个或多个时刻而确定的时间标度的指示符；

确定所述各个时刻的时间标度上的所述各个潮流预测方向的位置；

在所述时间标度上的各个位置处，生成表示所述各个时刻的所述各个预测潮流方向的多个符号；

使所述时间标度的基准轴的方向与显示画面的垂直轴一致；以及

将包含所述一个或多个符号的所述指示符输出至显示画面。

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