JP2021098497A - 自動運航船シミュレーションシステム及びその運用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
10 … シミュレーションシステム
120 … 環境情報収集モジュール
140 … 環境情報データベース
160 … 環境モデル構築モジュール
200 … 船舶モデル構築システム
220 … 船舶パラメータ設定モジュール
240 … 船舶情報データベース
260 … 船舶モデル構築モジュール
300 … 中央処理システム
320 … 航行パラメータ設定モジュール
340 … 統合演算モジュール
360 … ディスプレイモジュール
380 … コントロールモジュール
400 … 外部処理システム
420 … 外部航行パラメータ設定モジュール
460 … 外部ディスプレイモジュール
(A)〜(F) …ステップ
Claims (19)
- 実環境の少なくとも1つの環境情報を収集するための環境情報収集モジュールと、前記環境情報収集モジュールと接続し、前記実環境の電子海図情報及び前記少なくとも1つの環境情報を格納するための環境情報データベースと、前記環境情報収集モジュール及び電子海図データベースと接続し、前記少なくとも1つの環境情報と前記電子海図情報とを統合することで、前記少なくとも1つの環境モデルを構築するための環境モデル構築モジュールと、を含み、少なくとも1つの環境モデルを構築する環境モデル構築システムと、
少なくとも1つの船舶の少なくとも1つの動的パラメータ及び少なくとも1つの静的パラメータを設定するための船舶パラメータ設定モジュールと、前記船舶パラメータ設定モジュールと接続し、前記少なくとも1つの動的パラメータ及び前記少なくとも1つの静的パラメータを格納するための船舶情報データベースと、前記船舶パラメータ設定モジュール及び前記船舶情報データベースと接続し、前記少なくとも1つの動的パラメータと前記少なくとも1つの静的パラメータとを統合することで、船舶モデルを構築するための船舶モデル構築モジュールと、を含み、少なくとも1つの船舶モデルを構築する船舶モデル構築システムと、
少なくとも1つの航行パラメータを設定するための航行パラメータ設定モジュールと、前記航行パラメータ設定モジュールと接続し、前記少なくとも1つの環境モデルと前記少なくとも1つの船舶モデルとを統合し、前記船舶モデルを前記少なくとも1つの航行パラメータに基づいて前記少なくとも1つの環境モデル内で航行させるための統合演算モジュールと、前記統合演算モジュールと接続し、前記少なくとも1つの環境モデル及び前記少なくとも1つの船舶モデルを表示するためのディスプレイモジュールと、を含み、前記環境モデル構築システム及び前記船舶モデル構築システムに接続される中央処理システムと、
を含む自動運航船シミュレーションシステム。 - 少なくとも1つの外部処理システム,與前記中央処理システムに接続される少なくとも1つの外部処理システムをさらに含む請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステム。
- 外部処理システムは、
前記少なくとも1つの船舶モデルの前記少なくとも1つの航行パラメータを設定するための外部航行パラメータ設定モジュールと、
前記統合演算モジュールと接続し、前記少なくとも1つの環境モデル及び前記少なくとも1つの船舶モデルを表示するための外部ディスプレイモジュールと、
を含む請求項2に記載の自動運航船シミュレーションシステム。 - 前記環境情報収集モジュールは、カメラ又はレーザースキャナーを含む請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステム。
- 前記少なくとも1つの環境情報は、物体情報、水面情報、気象情報又はそれらの組み合わせを含む請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステム。
- 前記少なくとも1つの動的パラメータは、前記少なくとも1つの船舶の位置、船速、プロペラ回転数、舵角の方向又はそれらの組み合わせを含む請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステム。
- 前記少なくとも1つの静的パラメータは、前記少なくとも1つの船舶の船型、船長、船の重量、喫水深又は、それらの組み合わせを含む請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステム。
- 前記少なくとも1つの航行パラメータは、航行の起終点位置、航行経路、障害物位置、トラッキングポイント物標又はそれらの組み合わせを含む請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステム。
- 前記統合演算モジュールは、障害物回避アルゴリズム、衝突回避アルゴリズム又は軌跡追従アルゴリズムを備える請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステム。
- 前記中央処理システムは、前記統合演算モジュール及び前記ディスプレイモジュールに接続されるコントロールモジュールをさらに含む請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステム。
- 次のステップ(A)〜(F)、すなわち、
(A)請求項1に記載の自動運航船シミュレーションシステムを提案するステップと、
(B)環境モデル構築システムは、少なくとも1つの環境モデルを構築するステップと、
(C)船舶モデル構築システムは、少なくとも1つの船舶モデルを構築するステップと、
(D)中央処理システムの統合演算モジュールは、前記少なくとも1つの環境モデルと前記少なくとも1つの船舶モデルとを統合するステップと、
(E)ディスプレイモジュールは、前記少なくとも1つの環境モデル及び前記少なくとも1つの船舶モデルを表示するステップと、
(F)前記統合演算モジュールは、航行パラメータ設定モジュールによって設定された少なくとも1つの航行パラメータに基づいて前記少なくとも1つの船舶モデルを前記少なくとも1つの環境モデル内で航行させるステップと、
を含む自動運航船シミュレーション方法。 - 前記ステップ(B)において、前記環境モデル構築システムは、実環境の環境情報と電子海図情報とを統合して前記環境モデルを形成する請求項11に記載の自動運航船シミュレーション方法。
- 前記ステップ(C)において、前記船舶モデル構築システムは、少なくとも1つの船舶の動的パラメータと静的パラメータとを統合して前記少なくとも1つの船舶モデルを形成する請求項11に記載の自動運航船シミュレーション方法。
- 前記ステップ(F)において、前記統合演算モジュールは、外部航行パラメータ設定モジュールによって設定された少なくとも1つの外部航行パラメータに基づいて前記船舶モデルを前記環境モデル内で航行させることができる請求項11に記載の自動運航船シミュレーション方法。
- 前記ステップ(F)において、前記少なくとも1つの航行パラメータ及び前記少なくとも1つの外部航行パラメータは、航行の起終点位置、航行経路、障害物位置、トラッキングポイント物標又はそれらの組み合わせを含む請求項14に記載の自動運航船シミュレーション方法。
- 前記ステップ(E)の後、コントロールモジュールを制御することで、前記少なくとも1つの船舶モデルを前記少なくとも1つの環境モデル内で航行させるステップ(f)を別途実行することができる請求項11に記載の自動運航船シミュレーション方法。
- 前記統合演算モジュールは、障害物回避アルゴリズム、衝突回避アルゴリズム又は軌跡追従アルゴリズムを備える請求項11に記載の自動運航船シミュレーション方法。
- 前記統合演算モジュールは、以下のステップ(a)〜(d)を含み、
(a)前記少なくとも1つの船舶モデルは、航行経路が少なくとも2つのノードを含み、ここで前記少なくとも2つのノードは第1ノード及び第2ノードを含み、前記第1ノードと前記第2ノードのリンクを第1線分とする航行経路に沿って航行するステップと、
(b)前記少なくとも1つの船舶モデルは、前記第1ノード或いは原トラッキングポイントとの距離が第1の長さより短いところまで航行した時、前記第1線分に第1トラッキングポイントを生成させ、かつ前記少なくとも1つの船舶モデルが前記第1トラッキングポイントに追従して航行し、前記第1トラッキングポイントから前記第1ノードまでの距離が第2の長さであるステップと、
(c)前記少なくとも1つの船舶モデルは、前記第1トラッキングポイントとの距離が前記第1の長さより短いところまで航行した時、前記第1線分に第2トラッキングポイントを生成させ、かつ前記少なくとも1つの船舶モデルが前記第2トラッキングポイントに追従して航行し、前記第2トラッキングポイントから前記第1トラッキングポイントまでの距離が第2の長さであるステップと、
(d)前記少なくとも1つの船舶モデルが各ノードを通過するまで上記ステップ(b)〜(c)を繰り返すステップと、を含む請求項17に記載の自動運航船シミュレーション方法。 - 前記統合演算モジュールは、以下のステップ(g)〜(j)、すなわち、
(g)前記少なくとも1つの船舶モデルは、航行経路が少なくとも2つのノードを含み、ここで前記少なくとも2つのノードは第1ノード、第2ノード及び第3ノードを含み、前記第1ノードと前記第2ノードのリンクを第1線分とし、前記第2ノードと前記第3ノードのリンクを第2線分とする航行経路に沿って航行するステップと、
(h)前記少なくとも1つの船舶モデルは、前記第1ノード或いは原トラッキングポイントとの距離が第1の長さより短いところまで航行した時、前記第1線分に第1トラッキングポイントを生成させ、かつ前記少なくとも1つの船舶モデルが前記第1トラッキングポイントに追従して航行し、前記第1トラッキングポイントから前記第1ノードまでの距離が第2の長さであるステップと、
(i)前記少なくとも1つの船舶モデルは、前記第1トラッキングポイントとの距離が前記第1の長さより短いところまで航行した時、前記第1トラッキングポイントは前記第2ノードの距離が前記第2の長さより短いところに到達した時、前記第2線分に第2トラッキングポイントを生成させ、かつ前記少なくとも1つの船舶モデルが前記第2トラッキングポイントに追従して航行し、前記第2トラッキングポイントから前記第1トラッキングポイントまでの距離が第2の長さであるステップと、
(j)前記少なくとも1つの船舶モデルが各ノードを通過するまで上記ステップ(h)〜(i)を繰り返すステップと、
を含む請求項17に記載の自動運航船シミュレーション方法。
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