JP2011086196A - 画像表示装置、画像表示方法、および画像表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】操船用に的確な位置にウインドウを表示する画像表示装置を提供する。
【解決手段】処理部１３は、進行方向（対地進路：ＣＯＧ、または対水進路：ＣＴＷ）以外の位置（ＣＯＧ範囲外）を第１候補、進行方向範囲内を第２候補として選択する。第１候補の中のうち、自船の位置から最も遠い位置をウインドウ表示位置として選択する。選択した位置が、ハーバーラインや航跡と重なる場合、他の重ならない位置をウインドウ表示位置として選択する。重ならない位置が存在しない場合は、自船の位置から最も遠い位置をウインドウ表示位置として決定する。
【選択図】図５

Description

この発明は、各種情報をウインドウ表示する画像表示装置に関するものである。

従来、操船支援装置として、船首点および船尾点の進行速度を画面表示するものが提案されている（例えば特許文献１を参照）。特許文献１に示す操船支援装置は、画面内に自船のシンボルと、過去航跡、予測航跡を表示し、自船の進行速度をウインドウ表示するものである。

一方、自動車用のナビゲーション装置においても、各種情報をウインドウ表示するものが提案されている（例えば特許文献２を参照）。特許文献２に示すナビゲーション装置においては、自車の前方方向に重要な情報（例えば渋滞箇所）が存在する場合、その重要な情報が見えるようにウインドウの表示位置を自車に近い位置（側方位置）に変更する構成が記載されている。

特許第２９３１８８１号公報 特開平１０−４７９８７号公報

しかし、船舶は、自船の前方（船首方向）に進むとは限らず、風や潮流の影響によって側方に進む場合もあり、自船の側方位置にウインドウの表示位置を変更すると、かえって邪魔になるおそれもある。

そこで、この発明は、操船用に的確な位置にウインドウを表示する画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の画像表示装置は、表示器に自船の位置を表示するとともに、当該表示器にウインドウを表示する処理部を備えている。処理部は、前記表示器内の画面を複数の領域に分割し、自船の位置から最も遠い領域に前記ウインドウを表示する。また、画像表示装置は、自船の進行方向を検出する進行方向検出手段を備え、処理部は、対地進路以外の領域に前記ウインドウを表示する態様であってもよい。処理部は、自船の位置から遠く、進行方向（対地進路または対水進路）に影響しない領域をウインドウ表示位置として決定するため、操船用に的確な位置にウインドウを表示することができる。

また、前記処理部は、岸壁の位置を示す情報を入力し、前記岸壁の位置と重ならない領域に前記ウインドウを表示する態様も可能である。岸壁の位置を示す情報とは、地図情報等に基づいて入力される陸地との境界線を示すもの（ハーバーライン）である。なお、処理部は、ハーバーラインと重ならない領域が存在しない場合、ハーバーラインと重なる領域のうち、自船の位置から最も遠い領域にウインドウを表示する。

この場合、処理部は、ハーバーラインと重ならない領域、あるいは重なるとしても自船から最も遠い領域をウインドウ表示位置として決定するため、この場合においても操船用に的確な位置にウインドウを表示することができる。

また、画像表示装置は、自船の航跡の位置を算出する航跡算出手段を備え、前記処理部は、航跡の位置と重ならない領域に前記ウインドウを表示する態様であってもよい。なお、処理部は、航跡の位置と重ならない領域が存在しない場合、当該航跡の位置と重なる領域のうち、現時点から最も時間的に離れた航跡が存在する領域にウインドウを表示する。

この場合、処理部は、航跡と重ならない領域、あるいは重なるとしても最も過去の航跡、あるいは最も未来の予測航跡と重なる領域を表示位置として決定するため、この場合においても操船用に的確な位置にウインドウを表示することができる。

この発明の画像表示装置によれば、操船用に的確な位置にウインドウを表示することができる。

本実施形態の操船支援装置の構成を示すブロック図である。 操船支援装置の表示画面を示す図である。 処理部１３の動作を示すフローチャートである。 ウインドウ表示位置を決定する動作を説明する図である。 ウインドウ表示位置を決定する動作を説明する図である。 ウインドウ表示位置を決定する動作を説明する図である。 他の例に係るウインドウ表示位置決定動作を説明する図である。

以下、図面を参照して、本発明の画像表示装置に係る操船支援装置について説明する。操船支援装置は、船舶に設置され、図２に示すように、自船の位置、過去航跡、予測航跡をシンボル表示するとともに、船首点や船尾点の前後左右方向の船速を測定してウインドウ表示するものである。

操船支援装置は、図１に示すように、測位部１１、速度検出部１２、処理部１３、メモリ１４、および表示器１５を備えている。

測位部１１は、例えばＧＰＳにより構成され、自船の位置（緯度、経度）を示す位置情報を処理部１３に出力する。処理部１３は、測位部１１から入力した位置情報をメモリ１４に一時記憶するとともに、メモリ１４に予め記憶されている地図情報（地形を表示するための緯度、経度の位置情報）を読み出して、表示器１５に自船の周囲の地形（後述のハーバーライン等）を表示し、現時点の自船の位置をシンボル表示する。

速度検出部１２は、例えばドップラソナーにより構成され、自船の対地速度（または対水速度）を検出する。検出した対地速度は、処理部１３に出力される。処理部１３は、速度検出部１２から入力した対地速度をメモリ１４に一時記憶するとともに、表示器１５にウインドウ表示を行う。ウインドウ内には、例えば図２に示すように、最下段に船尾の左右方向の対地速度、中段に前後方向の対地速度、最上段に船首の左右方向の対地速度を表示する。なお、中段、最上段に表示される速度は、船首位置の速度であるが、他にも船体部位として、船の中央、振動子位置も選択することができる。

また、処理部１３は、メモリ１４に記憶した位置情報や対地速度から、自船の過去の位置、および予測位置を算出し、それぞれ過去航跡、および予測航跡として表示器１５にシンボル表示する。

図２を参照して、表示器１５に表示される画面を説明する。同図（Ａ）に示すように、表示器１５には、現時点の自船の位置を示す自船シンボル５１、過去航跡５２、予測航跡５３、対地速度の情報を表示するウインドウ５４、および陸地との境界線（岸壁）を示すライン５５（以下、ハーバーラインと言う。）が表示されている。なお、同図においてはグリッド線が表示されているが、このグリッド線の表示は必須ではない。また、ライン５５は、地図情報により予め設定されている場合に限らず、ユーザが手動で設定することも可能であるし、レーダ等による測定結果を用いて自動的に設定することも可能である。また、過去航跡については、同図に示すライン表示に限らず、自船シンボルや予測航跡のように船の形を表示する例であってもよいし、ラインと船の形を同時に表示する例であってもよい。

本実施形態の操船支援装置は、状況に応じて、ウインドウ５４の表示位置を画面内の右上、右下、左上、および左下の４つの領域のいずれかに変更するものである。例えば、図２（Ａ）においては、画面左下にウインドウ５４を表示しているが、同図（Ｂ）に示すように、自船シンボル５１の位置が画面左上に移動した結果、自船から最も遠い位置である画面右下にウインドウ５４の表示位置を変更する。

以下、ウインドウ５４の表示位置の決定動作について詳細に説明する。図３は、処理部１３の表示位置決定動作を示すフローチャートである。

まず、処理部１３は、自船の位置が画面上の１グリッド移動するまで待機する（ｓ１０）。ｓ１０の判断処理は必須ではないが、頻繁に表示位置を変更することを防止するため、ある程度の時間間隔を経て表示位置を変更する態様とすることが望ましい。また、表示位置変更のタイミングは、１グリッド移動後に限らず、予め定めた時間を経過したタイミング（定期的に変更する態様）としてもよい。

自船の位置が１グリッド移動した後、処理部１３は、上述の４つの領域のうち、自船位置が存在する領域以外を選択する（ｓ１１）。自船位置を示すシンボルは最も重要であるため、ウインドウが重ならないようにするためである。図４（Ａ）を参照してｓ１１の選択処理について説明する。処理部１３は、画面中心位置を原点とし、上方向を０度（＝３６０度）、右方向を９０度、下方向を１８０度、左方向を２７０度として、０度から９０度の範囲内の領域（右上）、９０度から１８０度の範囲内の領域（右下）、１８０度から２７０度の範囲内の領域（左下）、２７０度から３６０度の範囲内の領域（左上）、の４つの領域からウインドウ５４の表示位置を選択するものである。ｓ１１の処理においては、まず自船シンボル５１がどの領域に該当するかを判断する。同図（Ａ）の例では、自船シンボル５１が０度から９０度の範囲内に存在するため、右上以外の領域（９０〜３６０度）を選択する。なお、自船の位置が各領域の境界上、または原点に存在する場合も、いずれかの領域に属するものとして判断する。例えば、０度の境界上に存在する場合は、０度から９０度の範囲内の領域に存在すると判断し、９０度の境界上に存在する場合は、９０度から１８０度の範囲内の領域に存在すると判断し、１８０度の境界上に存在する場合は、１８０度から２７０度の範囲内の領域に存在すると判断し、２７０度の境界上に存在する場合は、２７０度から３６０度の範囲内の領域に存在すると判断する。なお、対地進路の方向から領域を判断するようにしてもよい。例えば、９０度の境界上に存在する場合において、対地進路が右上の方向であれば、０度から９０度の範囲内の領域に存在すると判断する。また、原点に存在する場合も、対地進路の方向から領域を判断する。例えば対地進路が右上の方向であれば、０度から９０度の範囲内の領域に存在すると判断する。

その後、処理部１３は、対地進路であるＣＯＧ（Ｃｏｕｒｓｅ Ｏｖｅｒ ｔｈｅ Ｇｒｏｕｎｄ）の方向以外の領域（ＣＯＧ範囲外）を第１候補、ＣＯＧ範囲内を第２候補として選択する（ｓ１２）。ＣＯＧは、例えば、図４（Ａ）に示すように、対地進路および対地速度を考慮したベクトルとして表示されるものである（図中黒矢印線）。同図（Ａ）においては、ＣＯＧのベクトルが右上の方向（０〜９０度）となっている。したがって、処理部１３は、ＣＯＧ範囲を０度から９０度とし、その範囲に該当しない領域である右下（９０〜１８０度）、左下（１８０〜２７０度）、および左上（２７０〜３６０度）の領域を第１候補として選択する。

また、同図（Ｂ）に示す例では、ＣＯＧのベクトルが右下の方向（９０〜１８０度）となっているため、処理部１３は、ＣＯＧ範囲を９０度から１８０度とし、その範囲に該当しない領域である左下（１８０〜２７０度）、および左上（２７０〜３６０度）の領域を第１候補として選択し、ＣＯＧ範囲内となる右下（９０〜１８０度）を第２候補として選択する。

また、同図（Ｃ）に示すように、ＣＯＧのベクトルが左上の方向（２７０〜３６０度）となっている場合、処理部１３は、ＣＯＧ範囲を２７０度から３６０度とし、その範囲に該当しない領域である右下（９０〜１８０度）、左下（１８０〜２７０度）の領域を第１候補として選択し、ＣＯＧ範囲内となる左上（２７０〜３６０度）を第２候補として選択する。

一方、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、ＣＯＧのベクトルが自船の位置と反対側である左下の方向（１８０〜２７０度）となっている場合、処理部１３は、ベクトルの方向以外の領域（右下および左上）のうち、ＣＯＧのベクトルに近いいずれか一方の領域のみ第１候補として選択し、他方の領域および左下の領域は第２候補として選択する。すなわち、同図（Ａ）に示すように、処理部１３は、ＣＯＧのベクトルが２７０度の側に寄っている（２２５〜２７０度）場合、ＣＯＧ範囲を２２５度から２７０度とし、右下（９０〜１８０度）を第１候補、左上（２７０〜３６０度）を第２候補として選択する。一方、同図（Ｂ）に示すように、処理部１３は、ＣＯＧのベクトルが１８０度の側に寄っている（１８０〜２２５度）場合、左上（２７０〜３６０度）を第１候補、右下（９０〜１８０度）を第２候補として選択する。

なお、ＣＯＧのベクトルが自船の位置と完全に反対側（２２５度）となる場合、左下の領域のみ第２候補として、右下および左上ともに第１候補としてもよいし、全て（右下、左下、左上）を第２候補としてもよい。

次に、図３において、処理部１３は、ｓ１２で選択した第１候補のうち自船シンボル５１から最も距離の遠い領域を選択する（ｓ１３）。図４（Ａ）、図４（Ｂ）、および図４（Ｃ）に示した例では、いずれも左下（１８０〜２７０度）の領域が選択される。図５（Ａ）に示した例では、右下（９０〜１８０度）、図５（Ｂ）に示した例では左上（２７０〜３６０度）の領域が選択される。

その後、処理部１３は、ｓ１３で選択した候補の領域内にハーバーライン（上記ライン５５）が存在するか否か（ｓ１４）、および第１候補に過去航跡や予測航跡が存在するか否か（ｓ１８）を判断し、いずれも存在しなければｓ１３で選択した候補をウインドウ表示位置として決定する（ｓ２２）。

このように、処理部１３は、自船の位置から遠く、かつ対地進路に影響しない領域をウインドウ表示位置として決定するため、操船用に的確な位置にウインドウを表示することができる。

一方、処理部１３は、ｓ１４において、ハーバーラインが存在すると判断した場合、他の第１候補でハーバーラインが存在しない領域（重ならない領域）が有るか否かを判断する（ｓ１５）。重ならない領域が有る場合、処理部１３は、重ならない領域の中で自船シンボル５１から最も遠い領域を選択し（ｓ１６）、この選択した領域をウインドウ表示位置として決定する（ｓ２２）。図６（Ａ）の例に示すように、他の第１候補で重ならない領域が存在しない場合、処理部１３は、第１候補の中で最も遠い領域を選択する（ｓ１７）。すなわち、処理部１３は、図３のｓ１３において選択した領域をそのままウインドウ表示位置として決定する（ｓ２２）。

このように、処理部１３は、ハーバーラインと重ならない領域、あるいは重なるとしても自船から最も遠い領域をウインドウ表示位置として決定するため、この場合においても操船用に的確な位置にウインドウを表示することができる。すなわち、対地速度と対地進路を示す情報は、特に接岸時において重要な情報となるため、ハーバーラインの存在を重視して、このハーバーラインと重ならないように（あるいは重なるとしても着岸に影響しない遠い位置に）ウインドウ表示を行う態様とするものである。

一方、処理部１３は、ｓ１８の処理において第１候補に過去航跡や予測航跡が存在すると判断した場合、他に過去航跡や予測航跡が存在しない領域（重ならない領域）が有るか否かを判断する（ｓ１９）。ただし、この場合は第１候補も第２候補も関係無く、全ての領域から重ならない領域が有るか否かを判断する。

処理部１３は、重ならない領域が有ると判断した場合、重ならない領域の中で自船シンボル５１から最も遠い領域を選択し（ｓ２０）、この選択した領域をウインドウ表示位置として決定する（ｓ２２）。例えば、図６（Ｂ）に示すように、自船シンボル５１が左上に存在し、ＣＯＧ範囲が右上（０〜９０度）であり、予測航跡（または過去航跡）が右上および右下に存在する場合、処理部１３は、予測航跡（および過去航跡）が存在しない左下の領域をウインドウ表示位置として決定する。

一方、処理部１３は、ｓ１９の処理において重ならない領域が存在しないと判断した場合、最も未来の予測航跡または最も過去の過去航跡の領域を選択する（ｓ２１）。例えば、図６（Ｃ）に示すように、自船シンボル５１が左上に存在し、ＣＯＧ範囲が右上（０〜９０度）であり、予測航跡（または過去航跡）が全ての領域に存在する場合、処理部１３は、最も未来の予測航跡（および最も過去の過去航跡）が存在する右下の領域をウインドウ表示位置として決定する。なお、最も未来の予測航跡と最も過去の過去航跡の領域が異なる場合、過去航跡と重なる領域を優先してウインドウ表示位置として決定する。

このように、処理部１３は、航跡と重ならない領域、あるいは重なるとしても最も過去の航跡、あるいは最も未来の予測航跡と重なる領域を表示位置として決定するため、この場合においても操船用に的確な位置にウインドウを表示することができる。すなわち、予測航跡や過去航跡も、着岸時には重要な情報となるため、これらの航跡と重ならないように（あるいは重なるとしても現時点から最も時間的に離れた領域に）ウインドウ表示を行う態様とするものである。なお、本実施形態に示す操船支援装置は、主として接岸時に用いられるものであるため、航跡よりもハーバーラインの判断を優先している態様としている。ただし、航跡の判断を優先してもよいし、ハーバーラインが有ると判断してｓ１５〜ｓ１７の処理を行った後、さらに航跡の判断を行うようにしてもよい。

なお、本実施形態では、真北方位を上方向に固定するノースアップの画面を表示する例を示したが、自船の船首方位を上方向に固定するヘッドアップの画面を表示する場合も本発明の適用が可能である。

また、本実施形態では、４つの領域に分けてウインドウ表示位置を決定する例を示したが、少数（２または３つの領域）、あるいはさらに多数の領域に分けてウインドウ表示位置を決定する態様であってもよい。なお、画面全体が小さく、領域数が４つ程度であれば、自船の位置から最も遠い位置にウインドウ表示位置を決定する態様であっても自船の近くにウインドウが表示されるが、大画面の場合、例えば９つや１６、あるいは２５の領域に分けてウインドウ表示位置を決定すると、画面全体の大きさに比べて１の領域の大きさが相対的に小さくなる。したがって、ウインドウ表示位置が、自船の位置から画面上大きく離れる可能性もある。この場合、なるべく自船の近くにウインドウが表示されているほうがユーザは自船船速を直感的に把握しやすい（図７を参照）。

よって、多数の領域に分けてウインドウ表示位置を決定する態様の場合、図７に示すように、自船の位置から最も遠い領域ではなく、自船位置や進行方向と重ならず、自船位置に近い領域（例えば、自船位置が存在する領域の隣接領域）にウインドウ表示位置を決定することが望ましい。この場合においても、進行方向、ハーバーライン、予測航跡、過去航跡に重ならない領域であることが望ましい。すなわち、図３のに示したｓ１３、ｓ１６、ｓ１７、ｓ２０において「最も距離が遠い」とする処理を「最も距離が近い」とする処理に変更する態様とすればよい。

なお、この場合、ユーザが自船との距離に応じてウインドウ表示位置に優先順位を設定できるようにしてもよい。すなわち、自船位置や進行方向と重ならないように、あらかじめ設定された優先順位に応じてウインドウ表示位置を決定させる態様としてもよい。例えば、自船とウインドウの距離が近い場合、自船の位置の下側の領域の優先順位を高くする、自船とウインドウの距離が遠い場合、自船の位置の上側の領域の優先順位を高くする、等である。

なお、本実施形態では、対地進路と対地速度に基づいて判断する例を示したが、船の進行方向として対水進路（ＣＴＷ：Ｃｏｕｒｓｅ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ Ｗａｔｅｒ）を用い、当該対水進路と対水速度に基づいて判断してもよい。

１１…測位部
１２…速度検出部
１３…処理部
１４…メモリ
１５…表示器

Claims (9)

1. 表示器に自船の位置を表示するとともに、当該表示器にウインドウを表示する処理部を備えた画像表示装置であって、
   前記処理部は、前記表示器内の画面を複数の領域に分割し、自船の位置から最も遠い領域に前記ウインドウを表示する画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置において、
   自船の進行方向を検出する進行方向検出手段を備え、
   前記処理部は、前記進行方向以外の領域に前記ウインドウを表示することを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項１、または請求項２に記載の画像表示装置において、
   前記処理部は、岸壁の位置を示す情報を入力し、前記岸壁の位置と重ならない領域に前記ウインドウを表示することを特徴とする画像表示装置。
4. 請求項３に記載の画像表示装置において、
   前記処理部は、前記岸壁の位置と重ならない領域が存在しない場合、当該岸壁の位置と重なる領域のうち、自船の位置から最も遠い領域に前記ウインドウを表示することを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示装置において、
   自船の航跡の位置を算出する航跡算出手段を備え、
   前記処理部は、前記航跡の位置と重ならない領域に前記ウインドウを表示することを特徴とする画像表示装置。
6. 請求項５に記載の画像表示装置において、
   前記処理部は、前記航跡の位置と重ならない領域が存在しない場合、当該航跡の位置と重なる領域のうち、現時点から最も時間的に離れた航跡が存在する領域に前記ウインドウを表示することを特徴とする画像表示装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の画像表示装置において、
   前記処理部は、前記ウインドウに対地速度を表示することを特徴とする画像表示装置。
8. 表示器に自船の位置を表示するとともに、当該表示器にウインドウを表示する画像表示方法であって、
   前記表示器内の画面を複数の領域に分割し、自船の位置から最も遠い領域に前記ウインドウを表示するステップを実行する画像表示方法。
9. 表示器に自船の位置を表示するとともに、当該表示器にウインドウを表示する処理を処理部に実行させる画像表示プログラムであって、
   前記処理部に、前記表示器内の画面を複数の領域に分割し、自船の位置から最も遠い領域に前記ウインドウを表示するステップを実行させる画像表示プログラム。

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