CN115794959A - 预测航线显示设备及方法、计算机可读取介质 - Google Patents

Abstract

提供一种预测航线显示设备及方法、计算机可读取介质。用于可移动体(11)的预测航线显示设备(1)包括：界面部(184)，接收可移动体(11)的计划路线(202)；位置测量部(181)，检测可移动体(11)的当前位置；地理信息选择部(182)，确定可移动体周围的区域(11)的将被显示在显示屏幕(21)上的地理信息；潮流信息接收部(183)，接收可移动体周围的区域(11)的潮流信息；航线预测部(185)，基于潮流信息，预测可移动体(11)的航线(204)；以及航线信息生成部(186)，生成表现与显示屏幕(21)上的特定位置对应的计划路线(202)和预测航线(204)的显示信息。

Description

预测航线显示设备及方法、计算机可读取介质

技术领域

本公开主要涉及具有增强现实的海洋导航系统，更具体地涉及使用增强现实对水上可移动体进行导航的预测航线显示设备及方法。

背景技术

现有的导航系统提供关于海船的导航的计划路线的信息。潮汐及其他外部的扰乱因素例如风已知对水上的海船的真实航线造成影响，引起偏离计划路线。船舶航行人员例如船长、船员或海船上的其他航行人员可能不知道真实航线与计划路线的差异。船舶航行人员需要基于海船的当前地点以及每次潮汐对海船的真实航线造成的影响，持续地对海船进行调整。船舶航行人员对海船的持续调整可能由于船舶航行人员的疲倦或粗心而引起事故或碰撞。

以往，为了对海船的导航进行辅助，发展了各种基于增强现实(AR)的导航系统。传统上，这些系统描绘潮汐信息、例如与海船的当前位置有关的预定的位置处的潮流的相关条件。被估计的这样的地理条件能够有助于船舶航行人员基于潮汐的影响来监视海船的操作并对海船进行导航。例如，船舶航行人员能够使用关于这样的地理条件的信息对海船进行操舵，即通过在需要的情况下有效且及时地调整海船的船头指向方向，以使船头指向方向例如基于潮流的方向。然而，船舶航行人员需要持续地根据信息假定潮汐的影响并对海船进行调整。

此外，现有的基于增强现实(AR)的导航系统能够显示由图像传感器(相机)捕捉的图像信息、以及基于由传感器如雷达捕捉的信息而获得的关于周围的船舶和陆地的信息。然而，其无法向船舶航行人员提供任何表示海船的真实航线从计划路线的偏离的视觉信息。结果，船舶航行人员无法恰当地依据计划路线对船舶进行导航。由于前述的原因，需要提供解决现有的基于增强现实(AR)的导航系统的上述问题并有助于船舶航行人员有效地对海船进行导航的系统及方法。

发明内容

在本公开的一个实施方式中，提供一种用于可移动体的预测航线显示设备。所述预测航线显示设备包括界面部(接口部)、位置测量部、地理信息选择部、潮流信息接收部、航线预测部和航线信息生成部。所述界面部(接口部)被配置为接收所述可移动体的计划路线。所述位置测量部被配置为检测所述可移动体的当前位置。所述地理信息选择部被配置为确定所述可移动体周围的区域的地理信息。所述地理信息将被显示在显示屏幕上。所述潮流信息接收部被配置为从被附着于所述可移动体的一个或多个传感器、以及外部的通信设备中的一个，接收所述可移动体周围的所述区域的潮流信息。所述航线预测部被配置为基于所述潮流信息预测所述可移动体的航线。所述航线信息生成部被配置为生成表现与所述显示屏幕上的特定位置对应的所述计划路线和预测航线的显示信息。

此外或者任选地，所述航线预测部进一步被配置为：基于所述可移动体的所述当前位置，预测所述可移动体的所述航线。

此外或者任选地，所述界面部(接口部)进一步被配置为：接收所述可移动体的船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的至少一个。所述航线预测部进一步被配置为：基于船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的所述至少一个，预测所述可移动体的所述航线。

此外或者任选地，所述航线信息生成部被配置为：通过将与所述显示屏幕上的所述特定位置对应的所述计划路线和所述预测航线叠加，来生成所述显示信息。

此外或者任选地，所述预测航线显示设备进一步包括：通信部，被配置为向一个或多个外部的设备发送所述显示信息。

此外或者任选地，所述预测航线显示设备进一步包括：错误检测部，被配置为检测所述计划路线与所述预测航线之间的错误，并在检测出的所述错误超过预定的阈值的情况下发出报警。

此外或者任选地，所述预测航线显示设备进一步包括：自主控制部，被配置为自主地控制所述可移动体。所述航线预测部进一步被配置为：在检测出的所述错误处于预定的范围内的情况下，触发所述自主控制部以自主地控制所述可移动体。

此外或者任选地，所述预测航线显示设备进一步包括：自主控制部，被配置为自主地控制所述可移动体。所述航线预测部进一步被配置为：在检测出的所述错误不处于预定的范围内的情况下，使所述自主控制部停止自主地控制所述可移动体。

此外或者任选地，通过所述显示屏幕上的显示通知以及所述用户的音频设备中的声音通知中的至少一个，发出所述报警。

此外或者任选地，所述航线信息生成部进一步被配置为：生成表现潮汐箭头的所述显示信息，该潮汐箭头具有所述潮流信息所表示的方向。

此外或者任选地，被显示的所述潮汐箭头的长度基于对应的潮流信息的速度。

此外或者任选地，所述潮汐箭头作为具有方向面板的基于罗盘的标记而被显示。

此外或者任选地，所述航线信息生成部进一步被配置为：生成表现所述计划路线的一个或多个段的所述显示信息。

此外或者任选地，所述界面部(接口部)进一步被配置为从用户接收视点。所述航线信息生成部进一步被配置为基于所述视点旋转所述显示信息。

此外或者任选地，所述预测航线显示设备进一步包括：图像传感器，被附着在所述可移动体上，且被配置为捕捉图像并输出图像数据。所述航线信息生成部进一步被配置为：生成表现与所述图像数据对应的所述计划路线和所述预测航线的显示信息，将所述图像数据与所述显示信息叠加以生成基于增强现实的叠加图像，并生成用于在所述显示屏幕上显示所述叠加图像的显示数据。

在本公开的另一方面中，提供一种预测航线显示方法。所述预测航线显示方法包括：接收可移动体的计划路线；检测可移动体的当前位置；确定所述可移动体周围的区域的将被显示在显示屏幕上的地理信息；从被附着于所述可移动体的一个或多个传感器、以及外部的通信设备中的一个，接收所述可移动体周围的所述区域的潮流信息；基于所述潮流信息预测所述可移动体的航线；以及生成表现与所述显示屏幕上的特定位置对应的所述计划路线和预测航线的显示信息。

在本公开的再另一方面中，提供一种存储有计算机可执行的指令的非易失性的计算机可读取介质，其中该指令在被计算机执行时使所述计算机进行：接收可移动体的计划路线；检测可移动体的当前位置；确定所述可移动体周围的区域的将被显示在显示屏幕上的地理信息；从被附着于所述可移动体的一个或多个传感器、以及外部的通信设备中的一个，接收所述可移动体周围的所述区域的潮流信息；基于所述潮流信息预测所述可移动体的航线；以及生成表现与所述显示屏幕上的特定位置对应的所述计划路线和预测航线的显示信息。

发明效果

通过使用描绘与船舶的当前位置有关的尤其是受到潮汐及其他外部的扰乱因素影响的海船的计划路线与预测航线之间的差异的预测航线显示设备，解决了无法显示能够供船舶航行人员以直觉恰当地依据计划路线对船舶进行导航的视觉信息的问题。因此，本公开的预测航线显示设备能够示出海船的计划路线与预测航线之间的差异，以供航行人员以非常直观的方式恰当地依据计划路线对船舶进行导航。

附图说明

通过参照附图，易于理解客体的实施方式，其中在各图中对相应的部分赋予相应的标记。如下的说明其意图仅在于举例，而且仅表示与请求保护的客体一致的设备、系统和处理的某些被选出的实施方式。

图1是表示本公开的一个实施方式所涉及的用于可移动体的预测航线显示设备的整体配置的框图，其中图像传感器被附着于该可移动体。

图2表示在预测航线显示设备的显示屏幕上显示的包括可移动体且表现可移动体的计划路线、预测航线以及潮汐箭头的区域的叠加图像。

图3表示图2的叠加图像的扩大视图，其表现作为基于罗盘的标记而被显示的潮汐箭头。

图4表示包括可移动体且表现计划路线、预测航线以及潮汐箭头的区域的鸟瞰图像。

图5是表示本公开的一个实施方式所涉及的预测航线显示方法的流程图。

附图标记说明

1 预测航线显示设备

10 图像传感器(相机)

11 可移动体(船舶)

13 海图信息部

14 路线计划部

15 参数检测部

16 船体信息部

17 潮流信息生成部

18 处理电路

180 图像传感器信息部181 位置测量部

182 地理信息选择部

183 潮流信息接收部

184 界面部(接口部)

185 航线预测部

186 航线信息生成部

188 错误检测部

19 自主控制部

20 通信部

21 显示屏幕

200 叠加图像

202 计划路线

204 预测航线

206 潮汐箭头

302 基于罗盘的标记

402 网格线

404 其他船舶

406 标距圈

208、408 菜单

210、410 指示器

具体实施方式

在此说明例示的装置。只要不脱离此处示出的客体的思想范围，就可以进一步利用其他例示的实施方式或特征，并且可以进行其他变更。在如下的详细说明中，参照作为其一部分的附图。

在此说明的例示的实施方式不意味着限定于此。在此总体说明并由附图表示的本公开的各方面显然能够以多种多样的配置来调整、替换、组合、分离和设计，其均被明确地包含于此。

图1是表示本公开的一个实施方式所涉及的预测航线显示设备1的整体配置的框图，其中图像传感器10(以下也被称为相机10)被附着于可移动体11(以下也被称为船舶11)。图2表示包括可移动体11且表现可移动体11的计划路线202、预测航线204以及表示与潮流相关的信息的潮汐箭头206的区域的叠加图像200。

接下来主要参照图1，预测航线显示设备1包括图像传感器10、海图信息部13、路线计划部14、参数检测部15、船体信息部16、潮流信息生成部17、处理电路18、自主控制部19、通信部20和显示屏幕21。

预测航线显示设备1可以位于船舶11上，并设置有相机10或者与船舶11上的相机10电连接，作为在下文中详述的目的的船舶仪器。

相机10可以被配置为例如有限视角或广角的摄像机，其对船舶11附近的或围绕船舶11的至少一部分外缘的水面W进行成像。该相机10可以具有实况输出功能，有能力实时地生成视频数据(图像数据)作为成像结果并向显示屏幕21输出。如图1所示，相机10可以被安装在船舶11上，以使成像方向大体朝向船舶11的船体前方的水面W。

相机10可以通过旋转机构(未图示)被附着于船舶11，由此，例如通过经由预测航线显示设备1输入用于指示相机10的平移/倾斜的一个或多个命令，能够以船舶11的船体为基准在规定角度范围中变更成像方向。

显示屏幕21被配置为显示叠加图像200(以下也被称为图像200)，其基于后述的船舶11的当前位置等使用增强现实(AR)表现可移动体11周围的状况，并将可移动体11的计划路线202和预测航线204与潮汐箭头206一起叠加在图像200上。计划路线202是船舶11为了导航并到达预定的位置而要遵循的预定的路径。预测航线204是预测船舶11向前移动的路径。

显示屏幕21可以被配置为例如构成供操作船舶11的船舶操作者即用户参照的导航辅助设备的一部分的显示屏幕。然而，显示屏幕21不限于以上配置，例如其可以是由从船舶11监视周围的状况的船舶操作者的助手携带的便携式计算机的显示屏幕、供乘客在船舶11的舱室中观察的显示屏幕、或者供乘客穿戴的头戴式显示器如可穿戴眼镜的显示部。

虽然相机10和显示屏幕21作为预测航线显示设备1的组成部分而被示出，但对本领域技术人员而言，相机10和显示屏幕21显然可以设置于预测航线显示设备1的外部。相机10、显示屏幕21和预测航线显示设备1可以在整体上构成基于增强现实(AR)的导航装置，该导航装置自主地或至少半自主地帮助用户对船舶11在海上进行导航。基于AR的导航装置通过以用户易于理解的方式将船舶11的计划路线202和预测航线204实时地叠加在船舶11周围的实况图像上，使得用户能够对船舶11进行导航。

预测航线显示设备1也可以与各种外围设备以可操作的方式耦合，其中外围设备包括但不限于可以供用户进行操作以实现依据于本公开中的功能性的各种功能的键盘和鼠标。例如，用户能够通过操作键盘和/或鼠标，向基于AR的预测航线显示设备1和相机10提供关于生成图像的各种指令。该指令可以包括相机10的平移/倾斜操作、显示或不显示各种类型的信息的设定、以及捕捉图像的视点的设置。

海图信息部13可以被配置为：基于海图信息部13可以预知的电子海图信息，接收并存储全球地图或某区域的另外的特定地图。

路线计划部14被配置为生成并存储用于船舶11的导航的多个路线。在一个实施方式中，用户可以操作与预测航线显示设备1以可操作的方式耦合的外围设备，以实施依据于本公开中的功能性的各种功能。例如，用户能够通过操作键盘和/或鼠标，向基于AR的预测航线显示设备1提供关于船舶11的导航的起点和目的地的各种指令。基于从用户取得的如起点和目的地等的信息，路线计划部14可以生成并提供用于将船舶11从起点向目的地导航的一个或多个路线。在一个实施方式中，每个路线可以与路线信息相关联，该路线信息可以包括航行的日期和时间、天气条件、潮汐条件等中的至少一个。路线计划部14从用户接收关于路线选择的用户输入，作为用于将船舶11从起点向目的地导航的计划路线202。虽然在本实施方式中由用户选择用于航行的路线，但对本领域技术人员而言，在替代的实施方式中显然也可以由路线计划部14基于当前天气条件、航行的时间、潮汐条件等选择最优的路线。

参数检测部15被配置为检测可移动体11的各种参数，如船头11所指向的船头指向方向、船舶11的速度、以及舵角。参数检测部15进一步被配置为：基于对船舶11的各种参数进行检测，生成船舶11的船头指向信息、速度信息和舵角信息。船头指向信息表示罗盘方向、即船头11所指向的船头指向方向。速度信息表示船舶11的速度。在一个实施方式中，速度信息实时地表示船舶11的速度。在另一个实施方式中，速度信息以预定义的时间间隔表示船舶11的速度。舵角信息表示舵角即船舶11的舵叶的角度位置。

参数检测部15可以与一个或多个传感器和/或指示器、如方向传感器、速度指示器和舵角指示器以可操作的方式耦合并进行通信，以生成船头指向信息、速度信息和舵角信息。船体信息部16被配置为存储船体信息，该船体信息包括船舶11的船体的宽度、吃水、干舷、吃水线的长度、垂标间距以及全长中的至少一个。

潮流信息生成部17被配置为生成船舶11周围的区域的潮流信息，该潮流信息包括水面W上的潮汐的速度、潮汐的方向和潮汐的位置中的至少一个。潮流信息生成部17可以包括外部的通信设备，例如陆地站、全球导航卫星系统(GNSS)接收器、电子海图显示与信息系统(ECDIS)、自动识别系统(AIS)接收器、雷达设备、或者构成用于检测潮汐和/或测量其相关的潮流信息的船载设备的一部分的其他外围设备。除了潮汐的位置之外，潮流信息还可以进一步包括潮汐的当前速度和方向、或者在估计的(未来)时刻即船舶11被估计为到达潮汐的预定的位置时的潮汐的速度和方向，其将根据附加公开而明确。

继续参照图1，处理电路18包括图像传感器信息部180、位置测量部181、地理信息选择部182、潮流信息接收部183、界面部(接口部)184、航线预测部185、航线信息生成部186和错误检测部188。

图像传感器信息部180可以被配置为：接收由图像传感器10捕捉的图像，并向显示屏幕21输出与被捕捉的图像对应的图像数据。图像传感器信息部180也可以进一步被配置为：接收并存储图像传感器信息，该图像传感器信息包括图像传感器10相对于全球地图的基准轴的位置和方位朝向。图像传感器10被安装在船舶11上。在捕捉图像时(并且为了在本公开中明确)，图像传感器10的位置可以被假定为例如根据船舶11在地图中的当前位置推断，并且图像传感器10的方位朝向可以例如根据船舶11相对于子午面的船头指向方向假定。

位置测量部181被配置为检测船舶11的当前位置。为此，位置测量部181可以确定船舶11的位置信息。位置测量部181被配置为经由任意的外部设备检测船舶11的当前位置，其中外部设备例如是陆地站、或者船载传感系统，例如但不限于全球导航卫星系统(GNSS)接收器、电子海图显示与信息系统(ECDIS)、自动识别系统(AIS)接收器、雷达设备、声呐等。

地理信息选择部182被配置为确定船舶11周围的区域的地理信息。地理信息将被显示在显示屏幕21上。在一个实施方式中，地理信息可以包括船舶11周围的区域的地图、或者与图像传感器10的视场对应的区域的地图。在另一个实施方式中，地理信息可以包括被附着于船舶11的图像传感器10捕捉的图像。在一个例子中，地理信息选择部182进一步被配置为确定船舶11周围的区域的鸟瞰图像(以后在图4中表示)。可以基于由图像传感器10捕捉的图像、以及从外部设备如AIS接收器或雷达设备接收的信息，利用计算机图形来生成鸟瞰图像。鸟瞰图像表示船舶11周围的区域的三维视图。

潮流信息接收部183被配置为接收并存储船舶11周围的区域的潮流信息。潮流信息接收部183可以被设置为与潮流信息生成部17、即被附着于船舶11的一个或多个传感器、以及外部的通信设备中的一个进行通信，以接收基于由位置测量部181检测的船舶11的当前位置的潮流信息。

界面部(接口部)184与路线计划部14以可操作的方式耦合，并被配置为接收由用户选择的路线作为计划路线202。界面部(接口部)184进一步与参数检测部15和船体信息部16以可操作的方式耦合，并被配置为接收船舶11的船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的至少一个。

航线预测部185与潮流信息接收部183以可操作的方式耦合，并被配置为接收潮流信息。航线预测部185被配置为：基于潮流信息预测可移动体11的航线204。在一个实施方式中，航线预测部185进一步被配置为：基于由位置测量部181接收的船舶11的当前位置，预测船舶11的航线204。

航线预测部185进一步与界面部(接口部)184以可操作的方式耦合，并进一步被配置为：接收船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的至少一个、以及计划路线202。在一个实施方式中，航线预测部185进一步被配置为：基于船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的至少一个，预测船舶11的航线204。

一并参照图1和图2，航线信息生成部186被配置为：生成用于在显示屏幕21上显示叠加图像200的显示数据，其用来显示与显示屏幕21上的特定位置对应的船舶11的计划路线202和预测航线204。在一个实施方式中，如图2所示，计划路线202是供船舶11遵循以导航并到达目的地的路径。在本实施方式中，航线信息生成部186被配置为：在从用户接收了计划路线202时，生成用于在显示屏幕21上显示计划路线202的显示信息。在进一步的实施方式中，在用户进行点击操作时，从用户接收计划路线202。在此示出的用语“‘点击操作”，可以由用户使用预测航线显示设备1的显示屏幕21上的触觉界面来实施，或者替代地通过使用与预测航线显示设备1以可操作的方式耦合的其他外围设备例如输入接收部(未示出)、如键盘或鼠标来实施。用户可以请求预测航线显示设备1从起点与目的地之间的一个或多个路线中选择一个路线，作为要显示在从图像传感器10取得的图像200上的计划路线202。

此外，一并参照图1和图2，航线信息生成部186被配置为：生成用于在显示屏幕21上显示与可移动体11的当前位置、以及船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的至少一个对应的预测航线204的显示信息。

此外，在一个实施方式中，如图2所示，预测航线204是由航线预测部185基于船舶11的当前位置、以及与船舶11相关的船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的至少一个预测的船舶11将向前移动的路径。在本实施方式中，航线信息生成部186被配置为：生成用于在显示屏幕21上持续地或者以预定义的间隔显示预测航线204的显示信息。

主要参照图1，在此处记载并在图2中详细示出的实施方式中，航线信息生成部186在总体上被配置为：生成用于将与显示屏幕21上的特定位置对应的计划路线202和预测航线204叠加并在显示屏幕21上显示叠加图像200的显示信息。

在一个实施方式中，此处示出的特定位置可以是显示屏幕21上的任意的基准位置、如显示屏幕21上的显示船舶11的位置。在另一个实施方式中，特定位置可以包括预设位置、例如显示屏幕21的中心。

此外，航线信息生成部186被配置为：生成表现被显示在显示屏幕21上的潮汐箭头206的显示信息。潮汐箭头206被显示以表示潮流信息所表示的潮流的方向，例如相对于船舶11的估计的船头指向方向而言的即将来临的/迎面而来的潮汐的方向。潮汐箭头206的长度基于潮流信息所表示的潮流的速度而显示，例如潮汐箭头206的长度相对于潮流的速度的增加或减少而按比例地增加或减少。在一个实施方式中，潮汐箭头206作为如图3所示的具有方向面板的基于罗盘的标记而显示。方向面板表示从潮流信息取得的潮流的方向。

尽管在此示出的潮汐箭头206用于描绘船舶11目前正遇到的潮汐或潮流的方向的变更，但这样的情形在实质上是解释性的，因此并非对本公开进行限定。在一个替代的实施方式中，潮汐箭头206可以表示在位置上后续于船舶11目前正遇到的潮汐的完全不同的潮汐。因此，本领域技术人员能够认识到此处每个符号的特定含义的替代理解，例如，关于潮汐箭头206，可以在不脱离本公开的思想的条件下替代此处示出的方式。

图3表示叠加图像200的扩大视图，其表现被作为基于罗盘的标记302显示的潮汐箭头206。基于罗盘的标记302被配置为表现仪表302a，以包括可移动体11的被检测出的位置处、即可移动体11处于潮流的正上方或相对于潮流处于上方或者换言之潮流处于可移动体11的正下方处的潮流的速度和方向。

基于罗盘的标记302也可以进一步被配置为表现另外的船形的符号302b以表示可移动体11的真实的船头指向方向。此处使用的用语“真实的船头指向方向”可以视为当前或现在的船舶11的船头指向方向。基于罗盘的标记302也可以进一步被配置为表现以可移动的方式围绕仪表302a的周缘302d的第1三角形指示器302c即方向面板，用于动态地表示潮流相对于可移动体11的真实的船头指向方向的方向。

基于罗盘的标记302也可以被配置为表现固定地围绕仪表302a的周缘302d的第2三角形指示器302e，用于表示估计的时间，在该估计的时间到期时潮流的方向变更。根据图4中的例子，第2三角形指示器302e显示数字“30”，其表示潮汐或潮流的方向将会从由第1三角形指示器302c描绘的方向变更为由第2三角形指示器302e描绘的方向，并且这样的潮汐的方向的变更将会在当前时间后30分钟的期间发生。数字“30”会以预定义的间隔例如每分钟倒计时。在一个例子中，预定义的间隔可以由用户设定，如以每30秒、1分钟、10分钟或者其组合进行倒计时，该组合例如是：从30分钟至10分钟，预定义的间隔为10分钟，且在10分钟内，预定义的间隔为1分钟。

尽管在此示出了第2三角形指示器302e用于描绘潮汐或潮流的方向的变更、以及有可能发生这样的方向的变更的相应时间，但这样的情形在实质上是解释性的，因此不对本公开进行限定。在一个替代的实施方式中，第2三角形指示器302e可以表示在位置上后续于如第1三角形指示器302c所示的船舶11目前正遇到的潮汐的完全不同的潮汐。因此，本领域技术人员能够认识到此处每个符号的特定含义的替代理解，例如，关于第2三角形指示器302e，可以在不脱离本公开的思想的条件下替代此处示出的方式。

在实施本实施方式时，航线信息生成部186向显示屏幕21输出计划路线202、预测航线204和潮汐箭头206，以将计划路线202、预测航线204和潮汐箭头206叠加在由图像传感器10捕捉的图像200上，并在预测航线显示设备1的显示屏幕21上显示叠加图像200。由此，本公开的预测航线显示设备1能够获得如下有益效果：以用户易于由此进行可视化和理解的方式，提供关于计划路线202与预测航线204之间的差异以及潮汐箭头206的视觉信息。由此，用户能够基于潮汐箭头206调整船舶11的导航以减少计划路线202与预测航线204之间的差异。

在一个实施方式中，航线信息生成部186生成表现与由捕捉图像200的图像传感器10输出的图像数据对应的计划路线202和预测航线204的显示信息。航线信息生成部186将图像数据与显示信息叠加以生成基于AR的叠加图像200，并为了基于AR的导航而生成用于在显示屏幕21上显示叠加图像200的显示数据。

在另一个实施方式中，航线信息生成部186向显示屏幕21输出计划路线202、预测航线204和潮汐箭头206，以将计划路线202、预测航线204和潮汐箭头206叠加在具有与图像200不同的视点的其他图像上。图4表示包括可移动体且表现计划路线、预测航线和潮汐箭头的区域的鸟瞰图像400。鸟瞰图像400是三维的图像并从不同的视角表示船舶11周围的区域。鸟瞰图像400利用计算机图形而生成。在一个实施方式中，用户通过操作键盘和/或鼠标，向预测航线显示设备1和相机10提供关于捕捉图像的视点的设置的指令。在该实施方式中，界面部(接口部)184从用户接收视点，航线信息生成部186基于视点旋转显示信息。航线信息生成部186向显示屏幕21提供显示信息，用于显示图像、如具有从用户接收的视点的鸟瞰图像400。

计划路线202、预测航线204和潮汐箭头206被叠加在鸟瞰图像400上，叠加后的鸟瞰图像400被显示在预测航线显示设备1的显示屏幕21上。鸟瞰图像400进一步包括：代表海平面处的水平面的网格线402、船舶11周围的区域中的其他船舶404、以及使用户能够以视觉认识并追踪其他船舶404与船舶11的距离的标距圈406。基于从外部的通信设备如AIS接收器和雷达设备接收的信息，显示其他船舶404。

显示屏幕21进一步显示菜单、如图2和图4分别示出的菜单208、408，其可以表示用户可选的或可读的与显示信息如视点相关的各种选项。在一个实施方式中，显示屏幕21是交互性的显示器，用户可以与显示屏幕21交互以变更与显示信息相关的一个或多个参数，如变更视点。此外，显示屏幕21显示指示器、如图2和图4分别示出的指示器210和指示器410，其代表船舶11周围的区域的俯视图，该俯视图表示标距圈、附近的其他船舶、以及船舶11的移动方向。

本领域技术人员能够认识到，显示屏幕21可以显示具有不同的视觉特征如颜色、线宽、线型等的计划路线202和预测航线204，以便用户能够以视觉区分计划路线202和预测航线204，并追踪计划路线202与预测航线204之间的偏离。

此外或者任选地，错误检测部188与航线预测部185以可操作的方式耦合，被配置为接收计划路线202和预测航线204。错误检测部188进一步被配置为：检测计划路线202与预测航线204之间的错误，并在检测出的错误超过预定的阈值的情况下发出报警。报警通过显示屏幕21上的显示通知以及用户的音频设备中的声音通知中的至少一个来发出。在一个实施方式中，错误检测部188通过显示通知、如显示预定颜色的闪光或闪烁、或者在显示屏幕21上显示消息，来发出报警。在另一个实施方式中，错误检测部188通过声音通知，如利用音频设备、如与预测航线显示设备1以可操作的方式耦合的扬声器，播放预定的音质、警报或自动的语音消息，来发出报警。发出报警以通知用户船舶11的预测航线204正与计划路线202偏离，而且用户需要调整船舶11的航线以继续依据计划路线202进行导航并到达目的地或预定的位置。

自主控制部19被配置为自主地控制船舶11。在一个实施方式中，航线预测部185进一步被配置为：在检测出的错误处于预定的范围内、即计划路线202与预测航线204之间的偏离显著小的情况下，触发自主控制部19以自主地控制船舶11。在另一个实施方式中，航线预测部185进一步被配置为：在检测出的错误不处于预定的范围内、即计划路线202与预测航线204之间的偏离显著大的情况下，使自主控制部19停止自主地控制船舶11。自主控制部19可以基于船舶11的潮流信息、船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的至少一个对船舶11进行导航从而控制船舶11，以减少船舶11的计划路线202与预测航线204之间的偏离。

在一个实施方式中，航线信息生成部186进一步被配置为：生成表现计划路线202的一个或多个段的显示信息，以使每段对应于计划路线202上的两个预定的位置之间的路径。预定的位置可以是计划路线202上的航点。在该实施方式中，航线预测部185可以预测与计划路线202的一个或多个段对应的航线204的一个或多个段，错误检测部188计算计划路线202与预测航线204的对应的段之间的错误。航线信息生成部186可以进一步被配置为：生成用于在显示屏幕21上表现计划路线202和预测航线204的对应的段的显示信息。

此外或者任选地，通信部20被配置为从航线信息生成部186接收显示信息，并向一个或多个外部设备、例如智能电话、平板电脑等发送显示信息，以将显示屏幕21上的显示，镜像显示到一个或多个外部设备上。在一个实施方式中，通信部20向从船舶11监视周围的状况的船舶操作者的助手所携带的便携式计算机的显示屏幕、供乘客在船舶11的舱室中观看的显示屏幕、或者供乘客穿戴的头戴式显示器如可穿戴眼镜的显示部发送显示信息，表现与特定位置对应的计划路线202和预测航线204。

在本公开的上下文中，处理电路18包括对各种部件如操作面板的操作进行控制的处理器、计算机、微控制器或其他电路、以及存储器。处理电路18可以执行例如被存储在易失性或非易失性的存储器中或被提供给处理电路18的软件、固件和/或其他指令。

预测航线显示设备1的船载设备(用于位置测量部181和/或地理信息选择部182的信息源)的范围不限于此处示出的任何配置，可以包括其他类型的仪器以构成船载设备的一部分，而不对本公开的范围进行限定。

进而，本公开不仅能够适用于在海上航行的船舶，也能够适用于例如能够在湖或河上航行的任意的水上可移动体。

图5是表示本公开的实施方式涉及的预测航线显示方法500的流程图。

在步骤502中，图像传感器10被配置为捕捉图像200并输出图像数据。

在步骤504中，界面部(接口部)184被配置为从用户接收计划路线202。

在步骤506中，位置测量部181被配置为检测可移动体11的位置。

在步骤508中，地理信息选择部182被配置为确定船舶11周围的区域的将被显示在显示屏幕21上的地理信息。

在步骤510中，潮流信息接收部183被配置为：从被附着于可移动体11的一个或多个传感器、以及外部的通信设备中的一个，接收船舶11周围的区域的潮流信息。

在步骤512中，航线预测部185被配置为基于潮流信息，预测可移动体11的航线204。

在步骤514中，航线信息生成部186被配置为：生成表现与显示屏幕21上的特定位置对应的计划路线202和预测航线204的显示信息。

在步骤516中，航线信息生成部186进一步被配置为：将计划路线202、预测航线204和潮汐箭头206叠加在图像200上。

在步骤518中，航线信息生成部186被配置为生成用于在显示屏幕21上显示叠加图像200的显示信息。

Claims (15)

1.一种用于可移动体的预测航线显示设备，具有：

界面部，被配置为接收所述可移动体的计划路线；

位置测量部，被配置为检测所述可移动体的当前位置；

地理信息选择部，被配置为确定所述可移动体周围的区域的地理信息，其中所述地理信息将被显示在显示屏幕上；

潮流信息接收部，被配置为从被附着于所述可移动体的一个或多个传感器、以及外部的通信设备中的一个，接收所述可移动体周围的所述区域的潮流信息；

航线预测部，被配置为基于所述潮流信息预测所述可移动体的航线；以及

航线信息生成部，被配置为生成表现与所述显示屏幕上的特定位置对应的所述计划路线和预测航线的显示信息。

2.如权利要求1所述的预测航线显示设备，其中：

所述航线预测部进一步被配置为：基于所述可移动体的所述当前位置，预测所述可移动体的所述航线。

3.如权利要求1或2所述的预测航线显示设备，其中：

所述界面部进一步被配置为：接收所述可移动体的船头指向信息、速度信息、舵角信息和船体信息中的至少一个；

所述航线预测部进一步被配置为：基于所述船头指向信息、所述速度信息、所述舵角信息和所述船体信息中的至少一个，预测所述可移动体的所述航线。

4.如权利要求1至3中任一项所述的预测航线显示设备，其中：

所述航线信息生成部被配置为：通过将与所述显示屏幕上的所述特定位置对应的所述计划路线和所述预测航线叠加，来生成所述显示信息。

5.如权利要求1至4中任一项所述的预测航线显示设备，还具有：

通信部，被配置为向一个或多个外部设备发送所述显示信息。

6.如权利要求1至5中任一项所述的预测航线显示设备，还具有：

错误检测部，被配置为检测所述计划路线与所述预测航线之间的错误，并在检测出的所述错误超过预定的阈值的情况下发出报警。

7.如权利要求1至6中任一项所述的预测航线显示设备，还具有：

自主控制部，被配置为自主地控制所述可移动体；

所述航线预测部进一步被配置为：在检测出的所述错误处于预定的范围内的情况下，触发所述自主控制部自主地控制所述可移动体。

8.如权利要求1至7中任一项所述预测航线显示设备，其中：

所述航线信息生成部进一步被配置为：生成表现潮汐箭头的所述显示信息，该潮汐箭头具有所述潮流信息所表示的方向。

9.如权利要求8所述的预测航线显示设备，其中：

被显示的所述潮汐箭头的长度基于对应的潮流信息的速度。

10.如权利要求8或9所述的预测航线显示设备，其中：

所述潮汐箭头作为具有方向面板的基于罗盘的标记而被显示。

11.如权利要求1至10中任一项所述的预测航线显示设备，其中：

所述航线信息生成部进一步被配置为：生成表现所述计划路线的一个或多个段的所述显示信息。

12.如权利要求1至11中任一项所述的预测航线显示设备，其中：

所述界面部进一步被配置为从用户接收视点，

所述航线信息生成部进一步被配置为基于所述视点旋转所述显示信息。

13.如权利要求1至11中任一项所述的预测航线显示设备，还具有：

图像传感器，被附着在所述可移动体上，且被配置为捕捉图像并输出图像数据，

所述航线信息生成部进一步被配置为：

生成表现与所述图像数据对应的所述计划路线和所述预测航线的显示信息；

将所述图像数据与所述显示信息叠加以生成基于增强现实的叠加图像；以及

生成用于在所述显示屏幕上显示所述叠加图像的显示数据。

14.一种预测航线显示方法，包括：

接收可移动体的计划路线；

检测所述可移动体的当前位置；

确定所述可移动体周围的区域的地理信息，其中所述地理信息将被显示在显示屏幕上；

从被附着于所述可移动体的一个或多个传感器、以及外部的通信设备中的一个，接收所述可移动体周围的所述区域的潮流信息；

基于所述潮流信息，预测所述可移动体的航线；以及

生成表现与所述显示屏幕上的特定位置对应的所述计划路线和预测航线的显示信息。

15.一种存储有计算机可执行的指令的非易失性的计算机可读取介质，该指令在被计算机执行时使所述计算机进行：

接收可移动体的计划路线；

检测所述可移动体的当前位置；

确定所述可移动体周围的区域的地理信息，其中所述地理信息将被显示在显示屏幕上；

从被附着于所述可移动体的一个或多个传感器、以及外部的通信设备中的一个，接收所述可移动体周围的所述区域的潮流信息；

基于所述潮流信息，预测所述可移动体的航线；以及

生成表现与所述显示屏幕上的特定位置对应的所述计划路线和预测航线的显示信息。

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