CN117355881A - 船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序 - Google Patents

船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序 Download PDF

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鱼下成一
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Abstract

本发明提供容易掌握他船的航向方向的船舶监视系统。船舶监视系统具有：第一数据生成部，生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据；第二数据生成部，生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据；风险值算出部，基于所述第一船舶数据和所述第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达各所述点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险；以及显示部，在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。

Description

船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序
技术领域
本发明涉及船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序。
背景技术
以往，存在评价船舶彼此碰撞的风险的各种方法。例如，非专利文献1中公开将OZT(Obstacle Zone by Target，目标障碍区)显示为风险区域的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：今津隼马，福戸淳司，沼野正义，“关于对方船引起的妨碍区及其显示”，日本航海学会论文集，2002年，Vol.107，p.191-197。
发明内容
发明要解决的问题
然而，在将OZT显示为风险区域的方法中，圆形的OZT远离他船而显示，因此，用户仅通过观察OZT难以掌握他船的航向方向。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供容易掌握他船的航向方向的船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题，本发明的一方面的船舶监视系统具有：第一数据生成部，生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据；第二数据生成部，生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据；风险值算出部，基于所述第一船舶数据和所述第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达各所述点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险；以及显示部，在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
另外，本发明的另一方面的船舶监视方法通过第一数据生成部生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据，通过第二数据生成部生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，基于所述第一船舶数据和所述第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达各所述点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险，在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
另外，本发明的另一方面的信息处理装置具有：风险值算出部，基于表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据以及表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达各所述点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险；以及显示控制部，在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
另外，本发明的另一方面的程序使计算机执行以下步骤：基于表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据以及表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达各所述点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险；以及在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
发明的效果
根据本发明，容易掌握他船的航向方向。
附图说明
图1是表示实施方式的船舶监视系统的构成例的图。
图2是表示他船管理数据库的例子的图。
图3是表示以往的OZT的显示例的图。
图4是表示实施方式的信息处理装置的构成例的图。
图5是表示指针OZT的显示例的图。
图6是表示指针OZT的显示例的图。
图7是表示指针OZT的显示例的图。
图8是表示指针OZT的显示例的图。
图9是表示指针OZT的显示例的图。
图10是表示其他显示例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示实施方式的船舶监视系统100的构成例的框图。实施方式的船舶监视方法在船舶监视系统100中实现。船舶监视系统100是搭载于船舶且用于监视在周围存在的船舶的系统。
搭载了船舶监视系统100的船舶为第一船舶的例子，在以下的说明中，称为“本船”。另外，在本船的周围存在的船舶为第二船舶的例子，在以下的说明中，称为“他船”。
另外，在以下的说明中，“速度”为表示速率和方位的矢量(所谓的船速矢量)，“速率”为标量。
船舶监视系统100具有信息处理装置1、显示部2、雷达3、AIS4、GNSS接收机5、陀螺罗盘6、ECDIS7以及警报部8。这些设备例如与LAN等网络N连接，能够相互进行网络通信。
信息处理装置1是包括CPU、RAM、ROM、非易失性存储以及输入输出接口等的计算机。信息处理装置1的CPU按照从ROM或非易失性存储器加载到RAM中的程序来执行信息处理。
程序可以例如通过光盘或存储卡等信息存储介质来供给，也可以例如通过因特网或LAN等通信网络来供给。
显示部2例如为带触摸传感器的显示装置。触摸传感器检测手指等在画面内的指示位置。不限于触摸传感器，也可以通过轨迹球等输入指示位置。
雷达3向本船的周围发出电波并接收其反射波，基于接收信号生成回波数据。另外，雷达3根据回波数据识别物体目标，生成表示物体目标的位置和速度的物体目标跟踪数据(TT数据)。
AIS(Automatic Identification System，自动识别系统)4从在本船的周围存在的他船或陆地管制接收AIS数据。并不限于AIS，也可以使用VDES(VHF Data ExchangeSystem，VHF数据交换系统)。AIS数据包括他船的位置以及速度等。
GNSS接收机5基于从GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)接收的电波检测本船的位置。陀螺罗盘6检测本船的方位。并不限于陀螺罗盘，也可以使用GPS罗盘或磁罗盘。
ECDIS(Electronic Chart Display and Information System，电子海图显示与信息系统)7从GNSS接收机5获取本船的位置，在电子海图上显示本船的位置。另外，ECDIS7在电子海图上也显示本船的预定航路。并不限于ECDIS，也可以使用GNSS绘图仪。
警报部8在本船与他船存在碰撞风险的情况下发出警报。警报部8例如可以是基于显示的警报，也可以是基于声音或光的警报。基于显示的警报可以在显示部2中进行。即，显示部2也可以兼作警报部8。
本实施方式中，信息处理装置1是独立的装置设备，但不限于此，也可以与ECDIS7等其他装置一体。即，信息处理装置1的功能部也可以通过ECDIS7等其他装置来实现。
另外，显示部2也是独立的装置，但不限于此，ECDIS7等其他装置的显示部也可以作为显示由信息处理装置1生成的图像的显示部2使用。
本实施方式中，GNSS接收机5和ECDIS7的组为第一数据生成部的例子，生成表示本船的位置和速度的本船数据。具体而言，GNSS接收机5检测本船的位置，并且，ECDIS7根据本船的位置的时间变化检测本船的速度。
并不限于此，本船的速度也可以根据由陀螺罗盘6检测的本船的方位和由未图示的船速计检测的本船的速率来检测。
另外，雷达3或AIS4为第二数据生成部的例子，生成表示他船的位置和速度的他船数据。具体而言，由雷达3生成的TT数据相当于他船数据。另外，由AIS4生成的AIS数据也相当于他船数据。
图2是表示信息处理装置1的存储器中构建的他船管理数据库的例子的图。在他船管理数据库中登记有由雷达3或AIS4生成的他船数据。
他船管理数据库包括“他船标识”、“位置”、“速率”以及“方位”等字段。此外，由雷达3检测的他船的位置以及方位被转换为与GNSS相同的坐标系。
图3是表示以往的OZT的显示例的图。OZT(Obstacle Zone by Target，目标障碍区)是指本船的航行受到他船妨碍的区域，显示在他船的预测航向上。在显示OZT的方法中，在他船的预测航向上离散性地设定的多个判定点，分别算出碰撞的风险值，在风险值为阈值以上的判定点显示OZT。
然而，在横穿的会遇关系中，导航规则要求避航船(在右侧看到对方船的船)将其航向改为向右转，并在对方船的船尾侧通过，但在以往的OZT的显示方法中，圆形的OZT远离他船而显示，因此，用户仅通过观察OZT难以掌握他船的航向方向，难以立即判断本船是否为避航船。
因此，在本实施方式中，如下所述，通过在他船的航向上显示表示他船的航向方向的风险区域，从而用户容易掌握他船的航向方向。
图4是表示实现实施方式的船舶监视方法的信息处理装置1的构成例的图。图5和图6是表示指针OZT的显示例的图。指针OZT是表示他船的航向方向的风险区域的例子。
信息处理装置1具有风险值算出部11、OZT范围确定部12以及显示控制部13。这些功能部通过信息处理装置1的CPU按照程序执行信息处理来实现。
风险值算出部11基于本船数据以及他船数据，针对他船的预测航向上的各判定点算出风险值，该风险值表示假定本船改变航向并到达各判定点时本船与他船碰撞的风险。风险值的计算使用显示OZT的公知的手段。
具体而言，风险值算出部11算出假定本船维持速率并从当前位置改变航向而到达判定点并且他船从当前位置维持速度而到达判定点时的、本船与他船同时存在于判定点的概率作为碰撞风险值，将风险值为阈值以上的判定点作为OZT显示点。
OZT范围确定部12将风险值为阈值以上的判定点(OZT显示点)连续两个以上的范围确定为OZT显示范围。具体而言，OZT范围确定部12确定OZT显示点连续两个以上的范围内的作为起点的OZT显示点和作为终点的OZT显示点。
显示控制部13在风险值为阈值以上的判定点(OZT显示点)处显示OZT。另外，显示控制部13将OZT的至少一个显示为表示他船的航向方向的指针OZT。如图5所示，在显示部2中显示的表示本船和他船的位置的图像中，在他船的预测航向上显示多个OZT，其中的至少一个显示为指针OZT。
具体而言，显示控制部13在处于由OZT范围确定部12确定的OZT显示范围内的他船的航向方向的最前头的点(图5的终点)处显示指针OZT。并不限定于此，也可以在处于OZT显示范围内的他船的航向方向的末尾的点(图5的起点)或途中的点显示指针OZT。
指针OZT为表示他船的航向方向的形状的OZT。指针OZT例如为三角形，通过三角形的一个角朝向他船的航向方向来表示他船的航向方向。并不限定于此，指针OZT例如也可以为箭头型或飞镖型等的形状。
指针OZT具有与其他圆形的OZT相同程度的大小。例如，指针OZT配置为中心点位于OZT显示点上，从指针OZT的中心点到顶点的距离为与其他圆形的OZT的半径相同的安全间隔距离。
或者，指针OZT配置为与他船的航向方向正交的宽度方向的中央位于他船的预测航向上，从指针OZT的中央到宽度方向的端部的长度可以为与其他圆形的OZT的半径相同的安全间隔距离。
需要说明的是，当在相邻的判定点显示OZT时，将判定点的间隔设定为OZT彼此不分开，即OZT彼此接触或部分地重叠。因此，判定点的间隔为作为OZT的半径的安全间隔距离的2倍以下。
在以上说明的在本实施方式中，由于在他船的航向上显示表示他船的航向方向的指针OZT，因此，用户容易掌握他船的航向方向。
另外，在本实施方式中，由于在OZT显示范围中的一部分的点显示指针OZT，在其余的点显示圆形的OZT，因此，能够以指针OZT为代表来表示他船的航向方向，并且用其余的圆形的OZT与以往同样地表示安全间隔距离。
另外，在本实施方式中，由于在处于OZT显示范围中的他船的航向方向的最前头的点显示指针OZT，因此，用户特别容易掌握他船的航向方向。
另外，在本实施方式中，由于指针OZT自身具有表示他船的航向方向的三角形等的形状，因此，用户特别容易掌握他船的航向方向。
需要说明的是，OZT的显示方式并不限于在图6所示那样的OZT显示范围的最前头显示指针OZT的方式。例如，如图7所示，也可以在OZT显示范围的所有点显示指针OZT。另外，如图8所示，指针OZT以外的OZT并不限于圆形，例如也可以为四角形等。
另外，如图9所示，也可以通过在OZT显示范围的最前头的圆形的OZT中附加表示他船的航向方向的形状的指示标记，用OZT和指示标记的组合构成指示标记OZT。指示标记例如为山型，通过凸部的朝向表示他船的航向方向。并不限定于此，指示标记例如也可以为箭头型或飞镖型等的形状。
另外，如图10所示，也可以使相对于本船的船首线处于右方向的他船的OZT与处于左方向的他船的OZT的浓淡、颜色或纹理等的显示方式彼此不同。例如，相对于本船的船首线处于右方向的他船的OZT比处于左方向的他船的OZT更浓地显示。由此，更容易掌握本船是否为避航船。
以上，说明了本发明的实施方式，本发明并不限定于以上说明的实施方式，当然本领域技术人员能够进行各种变更。
表示他船的航向方向的风险区域例如可以由PAD(Predict Area of Danger，预测危险区域)或DAC(Dangerous Area of Collision，碰撞危险区域)等实现。
附图标记说明
1信息处理装置、2显示部、3雷达、4AIS、5GNSS接收机、6陀螺罗盘、7ECDIS、8警报部、11风险值算出部、12OZT范围确定部、13显示控制部、100船舶监视系统

Claims (11)

1.一种船舶监视系统，其中，具有：
第一数据生成部，生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据；
第二数据生成部，生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据；
风险值算出部，基于所述第一船舶数据和所述第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达各所述点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险；以及
显示部，在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
2.如权利要求1所述的船舶监视系统，其中，
还具有：范围确定部，确定所述风险值为阈值以上的连续两个以上的点，
所述显示部在所述连续两个以上的点中的至少一个点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
3.如权利要求2所述的船舶监视系统，其中，
所述显示部在所述连续两个以上的点中的处于所述第二船舶的航向方向的最前头的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
4.如权利要求1～3中任一项所述的船舶监视系统，其中，
表示所述第二船舶的航向方向的风险区域为具有表示所述第二船舶的航向方向的形状的OZT。
5.如权利要求1～3中任一项所述的船舶监视系统，其中，
表示所述第二船舶的航向方向的风险区域是附加具有表示所述第二船舶的航向方向的形状的指示标记的风险区域。
6.如权利要求1～5中任一项所述的船舶监视系统，其中，
所述显示部使相对于所述第一船舶的船首线处于右方向的所述第二船舶的OZT的显示方式与相对于所述第一船舶的船首线处于左方向的所述第二船舶的OZT的显示方式彼此不同。
7.如权利要求1～6中任一项所述的船舶监视系统，其中，
所述第一数据生成部包括：GNSS接收机，搭载于所述第一船舶，并基于从GNSS(GlobalNavigation Satellite System，全球导航卫星系统)接收的电波检测所述第一船舶的位置。
8.如权利要求1～7中任一项所述的船舶监视系统，其中，
所述第二数据生成部包括：雷达，搭载于所述第一船舶，并根据接收向所述第一船舶的周围发出的电波的反射波而生成的回波数据来检测所述第二船舶的位置以及速度。
9.一种船舶监视方法，其中，
通过第一数据生成部生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据，
通过第二数据生成部生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，
基于所述第一船舶数据和所述第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达各所述点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险，
在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
10.一种信息处理装置，其中，具有：
风险值算出部，基于表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据以及表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达各所述点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险；以及
显示控制部，在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
11.一种程序，其中，使计算机执行以下步骤：
基于表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据以及表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，针对所述第二船舶的预测航向上的各点算出风险值，所述风险值表示假定所述第一船舶改变航向并到达所述各点时所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险；以及
在所述风险值为阈值以上的点，显示表示所述第二船舶的航向方向的风险区域。
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