JP2004212192A - 操船支援システム、操船支援プログラムおよび操船支援のための三次元像生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】操船中の船舶に対する水底地形の状況を直感的に把握でき、一層安全に船舶を操船する。
【解決手段】海底地形Ｂの深度をグリッド毎に記載した海底データ４Ｂを記憶する大容量メモリ４と、船舶の現在位置Ｐ，船速Ｖ，針路Ｄを計測するＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３と、ＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３により計測された船舶の現在位置Ｐを基準として、現在位置Ｐ周辺における海底データ４Ｂ’の深度を針路Ｄと逆方向上空から斜めに見下ろして鳥瞰図に変換し、Ｖ−ＲＡＭ８に記憶するＣＰＵ５と、Ｖ−ＲＡＭ８に記憶された鳥瞰図を表示するディスプレイ１０とを備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
操船中の船舶の水域における水底地形や陸上地形を表示して、船舶の安全な操船を支援する操船支援システム、操船支援プログラムおよび操船支援のための三次元像生成方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の操船に必要不可欠であった紙の海図は、近年のコンピュータ技術の大発展にともなって、電子海図に取って代わられた（２００２年４月から）。電子海図とは、紙の海図に記載されたあらゆる情報をデジタルデータ化したものであり、代表的な電子海図表示システムなどのように、いわば船舶用のカーナビゲーションシステムとしての操船支援システムで用いられる。
【０００３】
図１４は従来の操船支援システムに表示された電子海図の一例を示す図である。
図１４において、Ｌ１〜Ｌ３は陸地、Ｍは陸地Ｌ１〜Ｌ３を取り囲む海域、Ｐは電子海図上における操船中の船舶の現在位置である。
【０００４】
陸地Ｌ１〜Ｌ３には、平均水面を高度の基準面として計測した等高線が表示されており、海岸線の形状や灯台、橋、塔など、陸上の建造物も把握できるようになっている。また、海域Ｍには、陸地Ｌ１〜Ｌ３の等高線と同じように、干潮時の最低水面を水深の基準面として計測した等深線が表示されており、各ポイントにおける水深値や底質、場合によっては沈船や暗礁なども記載されている。
【０００５】
このように電子海図では、紙の海図と同等に、操船中に視認可能な陸地Ｌ１〜Ｌ３の陸上地形に加えて、水面下にあって操船中に視認困難な海域Ｍの海底地形までも表現している。
【０００６】
操船支援システムは、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ ＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星との通信によって船舶の現在位置Ｐを常時取得し、図１４の電子海図上に表示する。操船者は、船舶の現在位置Ｐに応じて、電子海図上に表示された陸地Ｌ１〜Ｌ３の陸上地形や海域Ｍの海底地形を把握し、座礁などの事故を回避するように船舶を操船する。
【０００７】
このように、操船支援システムを用いることで、陸地Ｌ１〜Ｌ３の沿岸付近の地形、灯台の位置、水深、底質などの操船に有用な情報を取得することができる。また、ＧＰＳ通信技術と組み合わせることで、船舶の現在位置Ｐを取得して電子海図上に表示することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の操船支援システムは以上のように構成されているので、例えば電子海図のように、水底地形を２次元状で表示するだけでは、操船中の船舶に対する水底地形の状況を直感的に把握できないという課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、操船中の船舶に対する水底地形の状況を直感的に把握でき、一層安全に船舶を操船することが可能な操船支援システム、操船支援プログラムおよび操船支援のための三次元像生成方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の操船支援システムは、船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する操船支援システムにおいて、水面と、水底地形とを表示するための情報を記憶した記憶手段と、記憶手段の情報に基づいて、水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成する三次元像生成手段と、三次元像生成手段が生成した三次元像を表示する表示手段とを備えるようにしたものである。
【００１１】
請求項２記載の操船支援システムは、請求項１記載の操船支援システムにおいて、船舶に設けられ、船舶の位置を計測する船位計測手段をさらに備え、三次元像生成手段は、船位計測手段が計測した船舶の位置を三次元像の水面上に合成するようにしたものである。
【００１２】
請求項３記載の操船支援システムは、請求項１記載の操船支援システムにおいて、記憶手段は、陸上地形を表示するための情報を記憶し、三次元像生成手段は、記憶手段の情報に基づいて、陸上地形を三次元像に合成するようにしたものである。
【００１３】
請求項４記載の操船支援システムは、請求項１記載の操船支援システムにおいて、記憶手段は、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報を情報として記憶するようにしたものである。
【００１４】
請求項５記載の操船支援システムは、請求項１記載の操船支援システムにおいて、記憶手段は、船舶の操船に利用するための操船利用情報を記憶し、三次元像生成手段は、操船利用情報を重ねて三次元像を生成するようにしたものである。
【００１５】
請求項６記載の操船支援システムは、請求項１記載の操船支援システムにおいて、三次元像生成手段は、三次元像の水面上または水中での任意の位置に対応する水底地形上の位置を割り出して、三次元像に合成するようにしたものである。
【００１６】
請求項７記載の操船支援システムは、請求項１記載の操船支援システムにおいて、三次元像生成手段は、三次元像の水底地形上または水中での任意の位置に対応する水面上の位置を割り出して、三次元像に合成するようにしたものである。
【００１７】
請求項８記載の操船支援システムは、請求項１記載の操船支援システムにおいて、三次元像の水面の面積は、操作に応じて増減されて表示手段に表示されるようにしたものである。
【００１８】
請求項９記載の操船支援プログラムは、船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する手段として、コンピュータを機能させる操船支援プログラムにおいて、水面と、水底地形とを表示するために予め記憶した情報に基づいて、水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成する手段、三次元像を生成する手段が生成した三次元像を表示させる手段、としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【００１９】
請求項１０記載の操船支援プログラムは、請求項９記載の操船支援プログラムにおいて、三次元像を生成する手段をさらに、船舶で計測した船舶の位置を三次元像の水面上に合成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【００２０】
請求項１１記載の操船支援プログラムは、請求項９記載の操船支援プログラムにおいて、三次元像を生成する手段をさらに、陸上地形を表示するために予め記憶した情報に基づいて、陸上地形を三次元像に合成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【００２１】
請求項１２記載の操船支援プログラムは、請求項９記載の操船支援プログラムにおいて、三次元像を生成する手段をさらに、情報として予め記憶され、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報に基づいて、三次元像を生成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【００２２】
請求項１３記載の操船支援プログラムは、請求項９記載の操船支援プログラムにおいて、三次元像を生成する手段をさらに、船舶の操船に利用するために予め記憶した操船利用情報を重ねて三次元像を生成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【００２３】
請求項１４記載の操船支援プログラムは、請求項９記載の操船支援プログラムにおいて、三次元像を生成する手段をさらに、三次元像の水面上または水中での任意の位置に対応する水底地形上の位置を割り出して、三次元像に合成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【００２４】
請求項１５記載の操船支援プログラムは、請求項９記載の操船支援プログラムにおいて、三次元像を生成する手段をさらに、三次元像の水底地形上または水中での任意の位置に対応する水面上の位置を割り出して、三次元像に合成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【００２５】
請求項１６記載の操船支援プログラムは、請求項９記載の操船支援プログラムにおいて、三次元像の水面の面積を、操作に応じて増減して表示させる手段、としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【００２６】
請求項１７記載の操船支援のための三次元像生成方法は、船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する操船支援のための三次元像生成方法において、水面と水底地形とを表示するために予め記憶した情報に基づいて、表示手段に表示させるために、水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成するようにしたものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による操船支援システムの構成を示す図である。
図１において、１は不図示のＧＰＳ衛星からＧＰＳ電波を受信して船舶の現在位置を計測するＧＰＳ受信器（船位計測手段）、２は船舶の対水船速を測定する電磁ログやドップラーログなどの船速計測器、３は船舶の針路を検出するジャイロコンパスなどの針路計測器、４は陸上データ４Ｌ，海底データ４Ｂ，海象データ（操船利用情報）４Ｍ，海域利用データ（操船利用情報）４Ａ，海図データ（操船利用情報）４Ｓを記憶した大容量メモリ（記憶手段）である。
【００２８】
また、図１において、５はＣＰＵ（三次元像生成手段）であり、ＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３が計測した船舶の現在位置、船速、針路を参照し、大容量メモリ４を用いて鳥瞰図（三次元像）を作成する。６はＣＰＵ５が読取って実行する操船支援プログラムを記憶したＲＯＭ，７はＣＰＵ５の演算結果を記憶するＲＡＭ（三次元像生成手段）、８はＣＰＵ５が作成した鳥瞰図などの表示データを記憶するＶ−ＲＡＭ（表示手段）、９は操船支援システムを操作するためのユーザインタフェース、１０はＶ−ＲＡＭ８に記憶された表示データを表示するディスプレイ（表示手段）である。
【００２９】
さらに、図１において、１１はＩ／Ｆ回路であり、ＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３，大容量メモリ４，ＣＰＵ５，ＲＯＭ６，ＲＡＭ７，Ｖ−ＲＡＭ８，ユーザインタフェース９およびディスプレイ１０は、Ｉ／Ｆ回路１１を介して相互に接続されている。なお、大容量メモリ４，ＣＰＵ５，ＲＯＭ６，ＲＡＭ７，Ｖ−ＲＡＭ８，ユーザインタフェース９，ディスプレイ１０，Ｉ／Ｆ回路１１は、市販のパーソナルコンピュータを用いて構成できる。
【００３０】
大容量メモリ４の陸上データ４Ｌ，海底データ４Ｂは、例えば緯度・経度などのグリッド毎に陸上地形の高度、海底地形の深度を記載したマトリクス形式の数値データである（図２の一例参照）。代表的なものとして、座標系中心を地球の重心として構築された地心座標系や、地球の正確な形状と大きさに基づいて構築された世界測地系が挙げられる。
【００３１】
なお、陸上データ４Ｌ，海底データ４Ｂは、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報であり、陸上地形の高度、海底地形の深度に関するデータであれば特に限定されない。加えて、陸上データ４Ｌ，海底データ４Ｂがグリッドデータの場合、そのグリッド間隔は特に限定されず、例えば５０ｍ間隔でも良いし、５ｃｍ間隔でも良い。グリッド間隔を細かくするほど、陸上や海底地形をより詳細に表示できるようになる。
【００３２】
また、大容量メモリ４には、以下のような海図データ４Ｓが記憶されている。海図データ４Ｓは、電子海図中に記載されている情報と同様に、船舶の操船に利用される情報である。
【００３３】
＜海図データ４Ｓ＞
岸線、地名（岬・島・山・浅瀬・暗礁・港湾・海峡・水道・…の名称）、地形名称、地理的特徴（山高・著樹・河川・滝・…）、地上物（道路・鉄道・架空線・橋・…）、建造物（港湾施設・海事関係官署・使用対象施設・目標物・…）、底の名称（浅瀬・暗礁・…）、底質（海底の地質または堆積物）、海底危険物（沈船・魚礁・海底輸送管・障害物・…）、海洋の名称（港湾・海峡・水道・…）、航路標識（灯台・灯標・灯柱・灯浮標・各種通信局・…）、海底危険物（サンドウェーブ・沈船・魚礁・海底線・海底輸送管・水中障害物・…）、海上区域（航路・港界・港区界・航路界・投錨禁止区域・航泊禁止区域・土砂捨場・…）など。
【００３４】
海域利用データ４Ａも船舶の操船に利用される情報であり、例えばイケスや魚網、給油施設、給水施設の位置情報のように、船舶の使用目的などに応じて、電子海図に記載されていないデータが含まれている。さらに、これに加えて、船舶自動識別システム（ＡＩＳ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｎｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）やレーダを使って取得した他の船舶の位置情報など時間変化する情報を海域利用データ４Ａに含めても良い。
【００３５】
さらに、海象データ４Ｍは、潮流の流向流速・水温・塩分・風向・風速・波浪などを記憶したものである。この海象データ４Ｍは、潮流の流向流速・水温・塩分・風向・風速・波浪などの情報を予め記憶させても良いし、公知の計算式による計算や各種センサによる実測などのリアルタイムな情報であっても良い。
【００３６】
次に動作について説明する。
図３はこの発明の実施の形態１による操船支援システムの動作を説明するためのフローチャートである。また、図４はディスプレイ１０に表示する鳥瞰図の概要を説明するための図、図５は図３の動作によってディスプレイ１０に表示された鳥瞰図の一例を模式的に示す図である。
【００３７】
図５において、Ｌ１，Ｌ２は陸地、Ｍは陸地Ｌ１，Ｌ２を取り囲む海域、Ｂは海底地形、Ｐは電子海図上における操船中の船舶の現在位置、Ｔは船舶の航路であり、図５のＬＨは陸地Ｌ１に建造された灯台である。
【００３８】
ユーザインタフェース９によって鳥瞰図の表示が指定されると、まず図３のステップＳＴ１で、ＣＰＵ５は、ＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３が計測した船舶の現在位置Ｐ，船速Ｖ，針路Ｄを参照し、次のステップＳＴ２で、現在位置Ｐ周辺の陸上データ４Ｌ’，海底データ４Ｂ’を大容量メモリ４から検索して、Ｉ／Ｆ回路１１を介してＲＡＭ７に記憶する。陸上データ４Ｌ’，海底データ４Ｂ’の検索は、例えば船舶の現在位置Ｐから針路Ｄの方向へ、船速Ｖで決まる範囲までをＲＡＭ７に記憶させる。
【００３９】
次のステップＳＴ３では、図４に示すように、グリッドを一致させて配置した陸上データ４Ｌ’，海底データ４Ｂ’上の現在位置Ｐから見て、針路Ｄと逆方向上空に視点ＥＰを設定する。そして、陸上データ４Ｌ’，海底データ４Ｂ’を視点ＥＰから斜めに見下ろして鳥瞰図に変換する。
【００４０】
鳥瞰図の作成は、矩形のディスプレイ１０を通して視点ＥＰから視認される台形の陸上データ４Ｌ’の高度、海底データ４Ｂ’の深度を、視点ＥＰを基準としてディスプレイ１０上へ座標変換している。この際に、陸上データ４Ｌ，海底データ４Ｂの各計測基準面が異なっている（例えば陸上データ４Ｌの高度は平均水面、海底データ４Ｂの深度は干潮時の最低水面など）場合には、計測基準面を一致させるように各データを補正してから鳥瞰図に変換する。そして、この計測基準面を海面として、陸上データ４Ｌ’，海底データ４Ｂ’の鳥瞰図中に合成する。
【００４１】
この鳥瞰図は、Ｉ／Ｆ回路１１を介してＶ−ＲＡＭ８に表示データとして現在位置Ｐとともに記憶され、例えば図５に示した陸地Ｌ１，Ｌ２，海底地形Ｂ，海域Ｍのように、ディスプレイ１０に表示される（ステップＳＴ３）。なお、海域Ｍの表示データは鳥瞰図の海底地形Ｂの表示を妨げないようにステップＳＴ３で半透明に加工している。
【００４２】
図５の鳥瞰図の実例を見ると分かるように、現在位置Ｐを示す海域Ｍの海面と海底地形Ｂとを合成して鳥瞰図を生成しディスプレイ１０に表示しているので、海域Ｍの海面上の現在位置Ｐに対する海底地形Ｂの状況を直感的に把握できる。また、電子海図と併用することで、一層安全に船舶を操船することができる。
【００４３】
なお、陸上地形Ｌ１，Ｌ２は船舶の操船に必ずしも必要ではないため、鳥瞰図表示を省略することも可能であるが、陸上地形Ｌ１，Ｌ２を海域Ｍの海面および海底地形Ｂとともに鳥瞰図に変換して表示することで、船舶の現在位置Ｐから実際に見える風景と同様の陸上地形がディスプレイ１０に表示されるようになり、鳥瞰図を実感的に見ることができ、船舶をより安全に操船できるようになる。
【００４４】
図３の説明に戻って、ステップＳＴ３で鳥瞰図が表示されると、次のステップＳＴ４では、現在位置Ｐ周辺の海象データ４Ｍ，海図データ４Ｓ，海域利用データ４Ａを大容量メモリ４からＩ／Ｆ回路１１を介してＲＡＭ７に読み出す。そしてステップＳＴ５で、これらの海象データ４Ｍ，海図データ４Ｓ，海域利用データ４Ａを前述の鳥瞰図に重畳表示するために表示データとして加工し、Ｖ−ＲＡＭ８に記憶する。こうして加工されたＶ−ＲＡＭ８の海象データ４Ｍ，海図データ４Ｓ，海域利用データ４Ａの表示データは鳥瞰図とともにディスプレイ１０に表示される。
【００４５】
図５の航路Ｔや灯台ＬＨは海図データ４Ｓを使ってステップＳＴ４，ＳＴ５で表示したものである。航路Ｔや灯台ＬＨなども重ねてディスプレイ１０に鳥瞰図表示することで、電子海図と同様に、船舶の操船に有用な情報を取得することができる。特に海図データ４Ｓ中の地上物や建造物は鳥瞰図中に３次元表示することが可能である。
【００４６】
また、海域利用データ４Ａを利用することで、電子海図には記載されていない情報を鳥瞰図に重ねて表示でき、電子海図では取得できない有用な情報を取得できる（図５では図示を省略）。例えば、ＡＩＳやレーダによって他の船舶の位置情報などを海域利用データ４Ａとして取得している場合には、他の船舶の位置情報などを海域利用データ４Ａから読み出して鳥瞰図に重ねて表示することで、自船と他船との位置関係が鳥瞰図され、船舶の操船をより一層安全にすることができる。
【００４７】
さらに、海象データ４Ｍを利用することで、潮流の流向流速・水温・塩分・風向・風速・波浪などを鳥瞰図中の海面に重ねてディスプレイ１０に表示でき、船舶の操船に有用な情報を取得できるようになる（図５では図示を省略）。例えば、船舶の位置周辺において、時々刻々と変化する潮位（潮汐情報）を公知の計算式によって算出し、計算した潮位を鳥瞰図中の水面に表示する。このようにすることで、海面から海底地形までの水深を正確に表示できるようになり（ダイナミック水深）、一層安全な操船が可能になる。
【００４８】
続いてステップＳＴ６では、ステップＳＴ１と同様に、ＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３の計測した船舶の現在位置Ｐ，船速Ｖ，針路Ｄを参照し、ステップＳＴ７で船舶の現在位置Ｐを表示データとしてＶ−ＲＡＭ８に記憶すると、船舶の操船とともに、ディスプレイ１０の鳥瞰図上を現在位置Ｐが移動して表示される。
【００４９】
ステップＳＴ８では、船舶が所定の距離だけ進んだかどうかを判定する。所定の距離とは、鳥瞰図の書き換えの要否を判断するための閾値である。船舶が所定の距離を航行していない間は（ステップＳＴ８でＮＯ）現在位置Ｐ，船速Ｖ，針路Ｄを参照し（ステップＳＴ６）、現在位置Ｐの表示（ステップＳＴ７）を繰り返す。船舶が所定の距離を進むと（ステップＳＴ８でＹＥＳ）ステップＳＴ２へ戻って鳥瞰図を新たに作成し、以下、ステップＳＴ２〜ＳＴ８の動作を繰り返し行う。
【００５０】
なお、このステップＳＴ８での鳥瞰図の書き換えは、閾値による判断に限らず、ユーザインタフェース９によってＣＰＵ５に書き換え指令を発して、鳥瞰図を任意のタイミングで書き換えさせることも可能である。また同様に、ユーザインタフェース９による拡大・縮小指令に応じて、ＣＰＵ５に鳥瞰図を拡大・縮小させるようにしても良い。
【００５１】
以上のように、この実施の形態１によれば、海底地形Ｂの深度をグリッド毎に記載した海底データ４Ｂを記憶する大容量メモリ４と、船舶の現在位置Ｐ，船速Ｖ，針路Ｄを計測するＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３と、ＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３により計測された船舶の現在位置Ｐを基準として、現在位置Ｐ周辺における海底データ４Ｂ’の深度を針路Ｄと逆方向上空から斜めに見下ろして鳥瞰図に変換し、Ｖ−ＲＡＭ８に記憶するＣＰＵ５と、Ｖ−ＲＡＭ８に記憶された鳥瞰図を表示するディスプレイ１０とを備えるようにしたので、海域Ｍ上の船舶の現在位置Ｐに対する海底地形Ｂの状況を直感的に把握でき、電子海図と併用することで、一層安全に船舶を操船できるという効果が得られる。
【００５２】
また、この実施の形態１によれば、大容量メモリ４は、陸上地形Ｌ１，Ｌ２の高度をグリッド毎に記載した陸上データ４Ｌを記憶し、ＣＰＵ５は、ＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３により計測された船舶の現在位置Ｐを基準として、海底データ４Ｂ’とともに、現在位置Ｐ周辺における陸上データ４Ｌ’の高度を針路Ｄと逆方向上空から斜めに見下ろして鳥瞰図に変換してＶ−ＲＡＭ８に記憶するようにしたので、操船中の船舶から実際に見える風景と同様の映像がディスプレイ１０に表示されるようになり、船舶の現在位置Ｐと海底地形Ｂとの対応が一層把握でき、より安全に操船できるという効果が得られる。
【００５３】
さらに、この実施の形態１によれば、大容量メモリ４は、船舶を操船する際に利用される海象データ４Ｍ，海図データ４Ｓ，海域利用データ４Ａを記憶し、ＣＰＵ５は、ディスプレイ１０に表示された鳥瞰図に対して、船舶の現在位置Ｐ周辺の海象データ４Ｍ，海図データ４Ｓ，海域利用データ４Ａを鳥瞰図中に重ねて表示するようにしたので、船舶の操船に有用な情報を鳥瞰図の海域利用データ４Ａから取得できるという効果が得られる。
【００５４】
実施の形態２．
海底地形Ｂをさらに直感的に把握するために、例えば船舶の現在位置Ｐを海底地形Ｂ上に投影して表示しても良い。
【００５５】
図６はこの発明の実施の形態２による操船支援システムの動作を説明するためのフローチャートであり、図３と同一符号は同一または相当するステップを表している。また、図７は図６の動作によってディスプレイ１０に表示された鳥瞰図の一例を模式的に示す図であり、図５と同一符号は同一または相当する構成要素である。なお、この実施の形態２の構成は図１と同様であるため、図示を省略する。
【００５６】
次に動作について説明する。
実施の形態１と同様に、ステップＳＴ１〜ＳＴ７までの動作が行われると、図６のステップＳＴ９において、ＣＰＵ５は、ディスプレイ１０の鳥瞰図中の海底地形Ｂに対して、ステップＳＴ６でＧＰＳ受信器によって得られた船舶の現在位置Ｐの影Ｐｒｊを投影し、表示データとしてＶ−ＲＡＭ８に記憶する。影Ｐｒｊの表示データは、鳥瞰図中の地球の中心から現在位置Ｐまでを結ぶ直線が海底地形Ｂ上で交差する交点を中心に生成する。
【００５７】
このようにすることで、図７に示すように、船舶の現在位置Ｐとともに、影Ｐｒｊがディスプレイ１０の鳥瞰図上に表示されるようになる。影Ｐｒｊは、その後のステップＳＴ８以降の処理によって、船舶の操船（現在位置Ｐの変化）に応じて海底地形Ｂ上を移動するため、現在位置Ｐの直下にある海底地形Ｂをさらに直感的に把握でき、より一層安全に船舶を操船することができる。
【００５８】
以上のように、この実施の形態２によれば、ＣＰＵ５は、ディスプレイ１０に表示された鳥瞰図中の海底地形４Ｂに対して船舶の現在位置Ｐを投影した影Ｐｒｊを算出し、ディスプレイ１０の鳥瞰図とともに影Ｐｒｊを表示するようにしたので、現在位置Ｐの変化とともに鳥瞰図の海底地形Ｂ上を影Ｐｒｊが移動して表示され、現在位置Ｐ直下の海底地形Ｂをさらに直感的に把握でき、より一層安全に船舶を操船できるという効果が得られる。
【００５９】
なお、この実施の形態２の手法は、海域Ｍの海面上から海底地形Ｂ上に対する現在位置Ｐの投影に限らず、必要であれば、海面上や海中の任意の位置（浮遊物や水中の物体、広い範囲などであっても良い）を海底地形Ｂ上へ投影するようにしても良い。また逆に、図８に示すように、海底地形Ｂ上の位置Ｘ（または海中の位置や範囲）を海域Ｍの海面上に投影し、その投影として例えば旗Ｆｌｇを鳥瞰図に表示しても良い。位置Ｘとしては、錨かきのポイントや沈船の位置、釣りのスポット、水中パイプライン、また魚礁や暗礁などの広い範囲など、任意の位置であって良い。これらの任意の位置は、ステップＳＴ９の前の処理で、現在位置Ｐの参照や、大容量メモリ４の海域利用データ４Ａを使ってユーザインタフェース９などによって設定される。
【００６０】
このように、海域Ｍの海面上や海中から海底地形Ｂ上へ、または海底地形Ｂ上や海中から海域Ｍの海面上へ、任意の位置を投影して鳥瞰図中に表示することで、海底地形Ｂに対する海域Ｍの海面上や海中の位置の対応関係、または海域Ｍの海面上に対する海底地形Ｂ上や海中の位置の対応関係を理解しやすくでき、より一層安全に船舶を操船できる。
【００６１】
実施の形態３．
海底地形Ｂをさらに把握できるようにするために、海域Ｍの海面の表示に工夫を施すようにしても良い。
【００６２】
図９はこの発明の実施の形態３による操船支援システムの動作を説明するためのフローチャートであり、図３と同一符号は同一または相当するステップを表している。また、図１０は図９の動作によってディスプレイ１０に表示された鳥瞰図の一例を模式的に示す図であり、図５と同一符号は同一または相当する構成要素である。なお、この実施の形態３の構成は図１と同様であるため、図示を省略する。
【００６３】
次に動作について説明する。
実施の形態１と同様に、ステップＳＴ１〜ＳＴ７までの動作が行われると、図９のステップＳＴ１０において、ＣＰＵ５は、ステップＳＴ６でＧＰＳ受信器１によって得られた船舶の現在位置Ｐを参照し、現在位置Ｐを通過して海域Ｍの海面上で航路Ｔと交差するエッジＥを算出し、エッジＥから航路Ｔ後方の海象データ４ＭをＲＡＭ７から削除して、表示データとしてＶ−ＲＡＭ８に記憶する。
【００６４】
このようにすることで、図１０に示すように、エッジＥより航路Ｔ後方の海域Ｍを除去した鳥瞰図がディスプレイ１０に表示されるようになる。つまり、エッジＥより航路Ｔ後方では、海底地形Ｂに海域Ｍが重畳表示されなくなり、このため海底地形Ｂを視認しやすくなる。エッジＥは、その後のステップＳＴ８以降の処理によって、船舶の操船（現在位置Ｐの変化）に応じて海域Ｍの海面上を移動するため、現在位置Ｐ直下の海底地形Ｂをさらに直感的に把握でき、より一層安全に船舶を操船することができる。
【００６５】
以上のように、この実施の形態３によれば、ＣＰＵ５は、ディスプレイ１０に表示された鳥瞰図中の海域Ｍの海面上において、任意の位置で航路Ｔと交差するエッジＥを算出し、エッジＥから航路Ｔ後方の海象データ４Ｍを除去した鳥瞰図をディスプレイ１０に表示するようにしたので、エッジＥより航路Ｔ後方では海域Ｍが海底地形Ｂに重畳表示されなくなって海底地形Ｂの視認が容易になり、海底地形Ｂをさらに直感的に把握でき、より一層安全に船舶を操船できるという効果が得られる。
【００６６】
なお、この実施の形態３は、現在位置Ｐに応じてエッジＥを変化させるだけでなく、例えばユーザインタフェース９に付属した不図示のマウスでエッジＥをドラッグし、ドラッグの位置に応じて、エッジＥの位置をスライドさせるようにしても良い（図１１参照）。このように、任意の位置に応じて海域Ｍの海面上で航路Ｔと交差するエッジＥを算出することで、現在位置Ｐより航路Ｔ前方の海底地形Ｂや、エッジＥによって表示されなくなった海域Ｍの海面上の情報を操船者の操作によって確認できるようになり、より一層安全に船舶を操船することができる。
【００６７】
また、この実施の形態３は、実施の形態１に単独で適用するだけでなく、実施の形態２と組み合わせて実施の形態１に適用しても良く、より一層安全な操船を可能にすることができる。
【００６８】
さらに、この実施の形態３は、エッジＥに限定されるものではなく、例えばユーザインタフェース９などを使って、鳥瞰図中の海域Ｍの海面上に所定の領域を指定すると、ＣＰＵ５がこの所定の領域に相当する海面の表示データを除去して鳥瞰図を生成するようにしても良い。このことにより、指定された所定の領域ではディスプレイ１０に海面が表示されなくなり、海底地形の確認を容易に行うことができる。
【００６９】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、大容量メモリを船舶に設けるようにしていたが、例えば無線通信技術を適用し、陸上の基地局から各データを船舶に提供しても良い。
【００７０】
図１２はこの発明の実施の形態４による操船支援システムの構成を示す図であり、図１３はこの発明の実施の形態４による操船支援システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００７１】
図１２において、２０は船舶局、３０はＧＰＳ衛星（船位計測手段）、４０は基地局、５０は船舶局２０と基地局４０との間の無線通信を実現する通信衛星である。船舶局２０には、ＧＰＳ受信器（船位計測手段）２１，コンピュータ（表示データ生成手段）２２，衛星通信用の送受信器２３およびディスプレイ（表示手段）２４が設けられており、また基地局４０には、衛星通信用の送受信器４１，ホストコンピュータ（表示データ生成手段）４２および大容量メモリ（記憶手段）４３が設けられている。
【００７２】
なお、大容量メモリ４３は、実施の形態１〜３で示した大容量メモリ４と同等のものである。この図１２では、大容量メモリを船舶局２０に設けていない構成であるが、後述するように、船舶局２０および基地局４０の両者に大容量メモリを設けても良い。
【００７３】
図１３を使って、図１２の操船支援システムの動作を説明する。
まず、船舶局２０では、ＧＰＳ衛星３０のＧＰＳ信号をＧＰＳ受信器２１が受信して計測した船舶の現在位置Ｐ・針路Ｄ・船速Ｖなどをコンピュータ２２が参照する（タイミングＴ１）。次に、コンピュータ２２は、タイミングＴ１で計測した船舶の現在位置・針路・船速などから、船舶の操船中の海域を操船エリアとして特定し、送受信器２３，通信衛星５０を使って基地局４０へ操船エリアを通知する（タイミングＴ２）。
【００７４】
基地局４０では、船舶局２０の操船エリアを送受信器４１で受信すると（タイミングＴ３）、操船エリア周辺の陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データをホストコンピュータ４２が大容量メモリ４３から検索する（タイミングＴ４）。該当する陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データが検索されると、ホストコンピュータ４２は、送受信器４１，通信衛星５０を使って船舶局２０へこれらのデータを返信する（タイミングＴ５）。
【００７５】
船舶局２０では、該当する陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データを基地局４０から送受信器２３で受信すると（タイミングＴ６）、実施の形態１〜３で示したように、コンピュータ２２がこれらのデータから鳥瞰図を生成し（タイミングＴ７）、この生成した鳥瞰図をディスプレイ２４に表示する（タイミングＴ８）。
【００７６】
このように、この実施の形態４では、基地局４０に大容量メモリ４３を設けるようにし、船舶局２０と基地局４０との間で陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データのやりとりを通信衛星５０の無線通信回線によって実現している。そして、この無線通信回線で船舶局２０から基地局４０へ操船エリアが通知され、大容量メモリ４３から検索された操船エリア周辺の陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データを基地局４０から船舶局２０へ無線通信回線で返信するようにしている。
【００７７】
このことにより、船舶局２０に大容量メモリを設けていないにも係らず、ディスプレイ２４に鳥瞰図を表示でき、操船中の船舶に対する海底地形の状況を直感的に把握でき、電子海図と併用することで、一層安全に船舶を操船することが可能となる。
【００７８】
また、上記の効果に加えて、基地局４０に大容量メモリ４３が設けられているので、大容量メモリ４３の陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データを容易にバージョンアップ（更新）することが可能である。
【００７９】
さらに、図１２では、船舶局２０側には大容量メモリを設けていない構成であるが、船舶局２０側にも大容量メモリを備えた場合であっても、この実施の形態４は有効である。
【００８０】
すなわち例えば、何らかの不備などによって、操船エリアに関する各データが船舶局２０自身の大容量メモリに記憶されていない場合であっても、操船エリアに関する各データを基地局４０から無線通信回線を通じて取得できるため、不測の事態にも対応可能になり、操船の安全性を向上できる。
【００８１】
また例えば、船舶局２０自身の大容量メモリのデータをバージョンアップしたり、更新する必要（例えば時刻に応じて変化する潮汐情報）が生じた場合に、バージョンアップ用のデータや、更新用のデータの全てを基地局４０から無線通信回線を通じて取得できるため、船舶局２０自身の大容量メモリを容易にバージョンアップまたは更新できる。したがって、船舶局２０は最新データを常に入手することができる。
【００８２】
なお、図１３では、操船エリアの特定（タイミングＴ２）を船舶局２０で行うようにしているが、船舶局２０のコンピュータ２２の負荷を軽減するために、船舶の現在位置・針路・船速などを船舶局２０から基地局４０へ送信し、基地局４０で操船エリアの特定を行っても良い。
【００８３】
また、この実施の形態４は、実施の形態１と技術的に等価で、実施の形態２，３を適用可能である。
【００８４】
以上のように、この実施の形態４によれば、陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データを記憶した大容量メモリ４３を備えるとともに、通信衛星５０の無線通信回線によって船舶局２０から操船エリアが通知されると、操船エリア周辺の陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データを大容量メモリ４３から検索し、検索した陸上データ、海底データ、海象データ、海図データ、海域利用データを通信衛星５０の無線通信回線を使って船舶局２０へ返信して、船舶局２０のディスプレイ２４に鳥瞰図を表示させる基地局４０を設けるようにしたので、船舶局２０のディスプレイ２４に鳥瞰図が表示され、操船中の船舶に対する海底地形の状況を直感的に把握でき、電子海図と併用することで、一層安全に船舶を操船できるという効果が得られる。
【００８５】
以上の実施の形態１〜３では、ＧＰＳ受信器１，船速計測器２，針路計測器３を用いて船舶の現在位置Ｐ，船速Ｖ，針路Ｄを計測するようにしていたが、船速Ｖ，針路ＤはＧＰＳ受信器（ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ），ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティックＧＰＳ），ロランシーなども船位計測手段として含む）によって計測しても良く（実施の形態４など）、基本的に現在位置Ｐが計測できれば良い。
【００８６】
また、様々な公知の自動車用ナビゲーションシステムの技術を本願発明に適用することができる。
【００８７】
さらに、各実施の形態１〜４で示したフローチャートやタイミングチャートは説明のための一例であって、本願発明はこれらに限定されるものではなく、その処理内容や順序などは必要に応じて変更が可能である。
【００８８】
さらに、本願発明は海域を操船される船舶に限定されるものではなく、河川や湖など、あらゆる水域の船舶に適用可能である。加えて、本願発明は、あらゆる船舶の操船（停泊中の船舶の場合も含む）に適用可能であり、飛行機のフライトシミュレータのように、船舶の操船シミュレータとして、仮想的な船舶の水域上の操船に対しても適用可能である。
【００８９】
＜請求項１＞ 船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する操船支援システムにおいて、
上記水面と、上記水底地形とを表示するための情報を記憶した記憶手段と、
上記記憶手段の情報に基づいて、上記水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成する三次元像生成手段と、
上記三次元像生成手段が生成した三次元像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする操船支援システム。
このことにより、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【００９０】
＜請求項２＞ 上記船舶に設けられ、上記船舶の位置を計測する船位計測手段をさらに備え、
上記三次元像生成手段は、上記船位計測手段が計測した船舶の位置を上記三次元像の水面上に合成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
このことにより、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【００９１】
＜請求項３＞ 上記記憶手段は、陸上地形を表示するための情報を記憶し、上記三次元像生成手段は、上記記憶手段の情報に基づいて、上記陸上地形を三次元像に合成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
このことにより、船舶から実際に見える風景と同様の陸上地形が表示され、三次元像を実感的に見ることができ、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【００９２】
＜請求項４＞ 上記記憶手段は、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報を情報として記憶することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
このことにより、地形情報を正確に記述でき、詳細な三次元像を生成できるという効果が得られる。
【００９３】
＜請求項５＞ 上記記憶手段は、上記船舶の操船に利用するための操船利用情報を記憶し、
上記三次元像生成手段は、上記操船利用情報を重ねて上記三次元像を生成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
このことにより、船舶が操船する際に利用する操船利用情報を三次元像から取得できるという効果が得られる。
【００９４】
＜請求項６＞ 上記三次元像生成手段は、上記三次元像の水面上または水中での任意の位置に対応する水底地形上の位置を割り出して、上記三次元像に合成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
このことにより、水底地形上の位置と水面上または水中の位置との対応関係を理解しやくすなり、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【００９５】
＜請求項７＞ 上記三次元像生成手段は、上記三次元像の水底地形上または水中での任意の位置に対応する水面上の位置を割り出して、上記三次元像に合成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
このことにより、水底地形上または水中の位置と水面上の位置との対応関係を理解しやくすなり、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【００９６】
＜請求項８＞ 上記三次元像の水面の面積は、操作に応じて増減されて上記表示手段に表示されることを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
このことにより、任意の領域の水面が三次元像中に表示されなくなり、水底地形の確認が容易になって、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【００９７】
＜請求項９＞ 船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する手段として、コンピュータを機能させる操船支援プログラムにおいて、
上記水面と、上記水底地形とを表示するために予め記憶した情報に基づいて、上記水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成する手段、
上記三次元像を生成する手段が生成した三次元像を表示させる手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする操船支援プログラム。
このことにより、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【００９８】
＜請求項１０＞ 上記三次元像を生成する手段をさらに、
上記船舶で計測した上記船舶の位置を上記三次元像の水面上に合成する手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
このことにより、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【００９９】
＜請求項１１＞ 上記三次元像を生成する手段をさらに、
陸上地形を表示するために予め記憶した情報に基づいて、上記陸上地形を三次元像に合成する手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
このことにより、船舶から実際に見える風景と同様の陸上地形が表示され、三次元像を実感的に見ることができ、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１００】
＜請求項１２＞ 上記三次元像を生成する手段をさらに、
情報として予め記憶され、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報に基づいて、三次元像を生成する手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
このことにより、地形情報を正確に記述でき、詳細な三次元像を生成できるという効果が得られる。
【０１０１】
＜請求項１３＞ 上記三次元像を生成する手段をさらに、
上記船舶の操船に利用するために予め記憶した操船利用情報を重ねて上記三次元像を生成する手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
このことにより、船舶が操船する際に利用する操船利用情報を三次元像から取得できるという効果が得られる。
【０１０２】
＜請求項１４＞ 上記三次元像を生成する手段をさらに、
上記三次元像の水面上または水中での任意の位置に対応する水底地形上の位置を割り出して、上記三次元像に合成する手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
このことにより、水底地形上の位置と水面上または水中の位置との対応関係を理解しやくすなり、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１０３】
＜請求項１５＞ 上記三次元像を生成する手段をさらに、
上記三次元像の水底地形上または水中での任意の位置に対応する水面上の位置を割り出して、上記三次元像に合成する手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
このことにより、水底地形上または水中の位置と水面上の位置との対応関係を理解しやくすなり、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１０４】
＜請求項１６＞ 上記三次元像の水面の面積を、操作に応じて増減して表示させる手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
このことにより、任意の領域の水面が三次元像中に表示されなくなり、水底地形の確認が容易になって、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１０５】
＜請求項１７＞ 船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する操船支援のための三次元像生成方法において、
上記水面と上記水底地形とを表示するために予め記憶した情報に基づいて、表示手段に表示させるために、上記水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成することを特徴とする三次元像生成方法。
このことにより、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【０１０６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する操船支援システムにおいて、水面と、水底地形とを表示するための情報を記憶した記憶手段と、記憶手段の情報に基づいて、水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成する三次元像生成手段と、三次元像生成手段が生成した三次元像を表示する表示手段とを備えるようにしたので、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【０１０７】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、船舶に設けられ、船舶の位置を計測する船位計測手段をさらに備え、三次元像生成手段は、船位計測手段が計測した船舶の位置を三次元像の水面上に合成するようにしたので、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【０１０８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、記憶手段は、陸上地形を表示するための情報を記憶し、三次元像生成手段は、記憶手段の情報に基づいて、陸上地形を三次元像に合成するようにしたので、船舶から実際に見える風景と同様の陸上地形が表示され、三次元像を実感的に見ることができ、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１０９】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、記憶手段は、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報を情報として記憶するようにしたので、地形情報を正確に記述でき、詳細な三次元像を生成できるという効果が得られる。
【０１１０】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、記憶手段は、船舶の操船に利用するための操船利用情報を記憶し、三次元像生成手段は、操船利用情報を重ねて三次元像を生成するようにしたので、船舶が操船する際に利用する操船利用情報を三次元像から取得できるという効果が得られる。
【０１１１】
請求項６記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、三次元像生成手段は、三次元像の水面上または水中での任意の位置に対応する水底地形上の位置を割り出して、三次元像に合成するようにしたので、水底地形上の位置と水面上または水中の位置との対応関係を理解しやくすなり、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１１２】
請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、三次元像生成手段は、三次元像の水底地形上または水中での任意の位置に対応する水面上の位置を割り出して、三次元像に合成するようにしたので、水底地形上または水中の位置と水面上の位置との対応関係を理解しやくすなり、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１１３】
請求項８記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、三次元像の水面の面積は、操作に応じて増減されて表示手段に表示されるようにしたので、任意の領域の水面が三次元像中に表示されなくなり、水底地形の確認が容易になって、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１１４】
請求項９記載の発明によれば、船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する手段として、コンピュータを機能させる操船支援プログラムにおいて、水面と、水底地形とを表示するために予め記憶した情報に基づいて、水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成する手段、三次元像を生成する手段が生成した三次元像を表示させる手段、としてコンピュータを機能させるようにしたので、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【０１１５】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、三次元像を生成する手段をさらに、船舶で計測した船舶の位置を三次元像の水面上に合成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたので、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【０１１６】
請求項１１記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、三次元像を生成する手段をさらに、陸上地形を表示するために予め記憶した情報に基づいて、陸上地形を三次元像に合成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたので、船舶から実際に見える風景と同様の陸上地形が表示され、三次元像を実感的に見ることができ、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１１７】
請求項１２記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、三次元像を生成する手段をさらに、情報として予め記憶され、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報に基づいて、三次元像を生成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたので、地形情報を正確に記述でき、詳細な三次元像を生成できるという効果が得られる。
【０１１８】
請求項１３記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、三次元像を生成する手段をさらに、船舶の操船に利用するために予め記憶した操船利用情報を重ねて三次元像を生成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたので、船舶が操船する際に利用する操船利用情報を三次元像から取得できるという効果が得られる。
【０１１９】
請求項１４記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、三次元像を生成する手段をさらに、三次元像の水面上または水中での任意の位置に対応する水底地形上の位置を割り出して、三次元像に合成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたので、水底地形上の位置と水面上または水中の位置との対応関係を理解しやくすなり、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１２０】
請求項１５記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、三次元像を生成する手段をさらに、三次元像の水底地形上または水中での任意の位置に対応する水面上の位置を割り出して、三次元像に合成する手段、としてコンピュータを機能させるようにしたので、水底地形上または水中の位置と水面上の位置との対応関係を理解しやくすなり、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１２１】
請求項１６記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、三次元像の水面の面積を、操作に応じて増減して表示させる手段、としてコンピュータを機能させるようにしたので、任意の領域の水面が三次元像中に表示されなくなり、水底地形の確認が容易になって、船舶を一層安全に操船できるという効果が得られる。
【０１２２】
請求項１７記載の発明によれば、船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する操船支援のための三次元像生成方法において、水面と水底地形とを表示するために予め記憶した情報に基づいて、表示手段に表示させるために、水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成するようにしたので、船舶が位置する水面下の水底地形を直感的に把握でき、船舶を安全に操船できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による操船支援システムの構成を示す図である。
【図２】大容量メモリ４に記憶した陸上データ、海底データ、海象データの一例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による操船支援システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】ディスプレイ１０に表示する鳥瞰図の概要を説明するための図である。
【図５】図３の動作によってディスプレイ１０に表示された鳥瞰図の一例を模式的に示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２による操船支援システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６の動作によってディスプレイ１０に表示された鳥瞰図の一例を模式的に示す図である。
【図８】図６の動作によってディスプレイ１０に表示された鳥瞰図の一例を模式的に示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３による操船支援システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９の動作によってディスプレイ１０に表示された鳥瞰図の一例を模式的に示す図である。
【図１１】図６の動作によってディスプレイ１０に表示された鳥瞰図の一例を模式的に示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態４による操船支援システムの構成を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態４による操船支援システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】従来の操船支援システムに表示された電子海図の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ ＧＰＳ受信器（船位計測手段）
２ 船速計測器
３ 針路計測器
４ 大容量メモリ（記憶手段）
４Ｌ 陸上データ
４Ｂ 海底データ
４Ｍ 海象データ（操船利用情報）
４Ａ 海域利用データ（操船利用情報）
４Ｓ 海図データ（操船利用情報）
５ ＣＰＵ（三次元像生成手段）
６ ＲＯＭ
７ ＲＡＭ（三次元像生成手段）
８ Ｖ−ＲＡＭ（表示手段）
９ ユーザインタフェース
１０ ディスプレイ（表示手段）
１１ Ｉ／Ｆ回路
２０ 船舶局
２１ ＧＰＳ受信器（船位計測手段）
２２ コンピュータ（三次元像生成手段）
２３ 送受信器
２４ ディスプレイ（表示手段）
３０ ＧＰＳ衛星（船位計測手段）
４０ 基地局
４１ 送受信器
４２ ホストコンピュータ（三次元像生成手段）
４３ 大容量メモリ（記憶手段）
５０ 通信衛星

Claims (17)

1. 船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する操船支援システムにおいて、
   上記水面と、上記水底地形とを表示するための情報を記憶した記憶手段と、
   上記記憶手段の情報に基づいて、上記水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成する三次元像生成手段と、
   上記三次元像生成手段が生成した三次元像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする操船支援システム。
2. 上記船舶に設けられ、上記船舶の位置を計測する船位計測手段をさらに備え、
   上記三次元像生成手段は、上記船位計測手段が計測した船舶の位置を上記三次元像の水面上に合成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
3. 上記記憶手段は、陸上地形を表示するための情報を記憶し、
   上記三次元像生成手段は、上記記憶手段の情報に基づいて、上記陸上地形を三次元像に合成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
4. 上記記憶手段は、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報を情報として記憶することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
5. 上記記憶手段は、上記船舶の操船に利用するための操船利用情報を記憶し、
   上記三次元像生成手段は、上記操船利用情報を重ねて上記三次元像を生成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
6. 上記三次元像生成手段は、上記三次元像の水面上または水中での任意の位置に対応する水底地形上の位置を割り出して、上記三次元像に合成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
7. 上記三次元像生成手段は、上記三次元像の水底地形上または水中での任意の位置に対応する水面上の位置を割り出して、上記三次元像に合成することを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
8. 上記三次元像の水面の面積は、操作に応じて増減されて上記表示手段に表示されることを特徴とする請求項１記載の操船支援システム。
9. 船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する手段として、コンピュータを機能させる操船支援プログラムにおいて、
   上記水面と、上記水底地形とを表示するために予め記憶した情報に基づいて、上記水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成する手段、
   上記三次元像を生成する手段が生成した三次元像を表示させる手段、
   としてコンピュータを機能させることを特徴とする操船支援プログラム。
10. 上記三次元像を生成する手段をさらに、
    上記船舶で計測した上記船舶の位置を上記三次元像の水面上に合成する手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
11. 上記三次元像を生成する手段をさらに、
    陸上地形を表示するために予め記憶した情報に基づいて、上記陸上地形を三次元像に合成する手段、
    としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
12. 上記三次元像を生成する手段をさらに、
    情報として予め記憶され、予め定めた地形上の点に関して、予め定めた原点から計測した相対位置情報に基づいて、三次元像を生成する手段、
    としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
13. 上記三次元像を生成する手段をさらに、
    上記船舶の操船に利用するために予め記憶した操船利用情報を重ねて上記三次元像を生成する手段、
    としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
14. 上記三次元像を生成する手段をさらに、
    上記三次元像の水面上または水中での任意の位置に対応する水底地形上の位置を割り出して、上記三次元像に合成する手段、
    としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
15. 上記三次元像を生成する手段をさらに、
    上記三次元像の水底地形上または水中での任意の位置に対応する水面上の位置を割り出して、上記三次元像に合成する手段、
    としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
16. 上記三次元像の水面の面積を、操作に応じて増減して表示させる手段、
    としてコンピュータを機能させることを特徴とする請求項９記載の操船支援プログラム。
17. 船舶が位置する水面下の水底地形を表示して船舶の操船を支援する操船支援のための三次元像生成方法において、
    上記水面と上記水底地形とを表示するために予め記憶した情報に基づいて、表示手段に表示させるために、上記水面と、この水面下に位置する水底地形とを合成して三次元像を生成することを特徴とする三次元像生成方法。

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