JP2023135107A - Information processor, control method, program and storage medium - Google Patents

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JP2023135107A JP2022040141A JP2022040141A JP2023135107A JP 2023135107 A JP2023135107 A JP 2023135107A JP 2022040141 A JP2022040141 A JP 2022040141A JP 2022040141 A JP2022040141 A JP 2022040141A JP 2023135107 A JP2023135107 A JP 2023135107A
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Masahiro Kato
秦 松崎
Shin Matsuzaki
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Abstract

To provide an information processor which can surely determine reliability of a parameter used in shore-arrival assistance.SOLUTION: An information processor has acquisition means, marker position acquisition means, and reliability determination means. The acquisition means acquires measurement data generated by a measurement device provided on a marine vessel. The marker position acquisition means acquires positions of two markers provided on a berthing place, on the basis of the measurement data. The reliability determination means determines reliability relating to at least one of an opposite side distance that is a distance between the marine vessel and the berthing place, and an approach angle at which the marine vessel approaches the berthing place, on the basis of a marker straight line that is a straight line passing through the positions of the two markers.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、船舶の接岸時の処理に関する。 The present disclosure relates to processing when a ship berths.

従来から、船舶の接岸(着岸)に関する支援を行う技術が知られている。例えば、特許文献1には、船舶の自動接岸を行う自動接岸装置において、ライダから照射される光が接岸位置の周囲の物体に反射してライダにより受光できるように、船舶の姿勢を変化させる制御を行う手法が記載されている。 BACKGROUND ART Conventionally, techniques for providing support for berthing (berthing) of ships have been known. For example, Patent Document 1 discloses, in an automatic berthing device that automatically berths a ship, control that changes the attitude of the ship so that light emitted from a lidar is reflected by objects around the berthing position and received by the lidar. The method to do this is described.

特開2020-59403号公報JP2020-59403A

船舶においては、接岸場所に安全で円滑に着岸することは重要であり、操船支援や自動運航のための着岸支援システムの実現が特に望まれている。そのため、着岸支援システムにおいては、着岸しようとしている接岸場所に対する距離・速度・角度などのパラメータを算出し、当該算出したパラメータの信頼性を確実に判定する必要がある。 For ships, it is important to safely and smoothly berth at a berthing location, and it is particularly desired to realize a berthing support system for ship maneuvering support and automatic navigation. Therefore, in the berthing support system, it is necessary to calculate parameters such as distance, speed, angle, etc. with respect to the berthing place where the ship is about to berth, and to reliably determine the reliability of the calculated parameters.

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、着岸支援において用いられるパラメータの信頼性を確実に判定することが可能な情報処理装置を提供することを主な目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and its main purpose is to provide an information processing device that can reliably determine the reliability of parameters used in berthing support. do.

請求項に記載の発明は、情報処理装置であって、船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得する取得手段と、前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得するマーカ位置取得手段と、前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する信頼性判定手段と、を有する。 The claimed invention is an information processing device that includes: an acquisition unit that acquires measurement data generated by a measurement device installed on a ship; and an acquisition unit that acquires measurement data generated by a measurement device installed on a ship; A marker position acquisition means for acquiring the position, and a marker straight line that is a straight line that passes through the positions of the two markers, and the opposite shore distance that is the distance between the ship and the berthing place, and the berthing distance of the ship. and reliability determining means for determining reliability regarding at least one of the angles of approach to the location.

また、請求項に記載の発明は、コンピュータが実行する制御方法であって、船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得し、前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得し、前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する。 Further, the claimed invention is a control method executed by a computer, which acquires measurement data generated by a measurement device installed on a ship, and based on the measurement data, controls a control method executed by a computer. The position of the marker is acquired, and based on the marker straight line, which is a straight line that passes through the positions of the two markers, the opposite shore distance, which is the distance between the ship and the berthing place, and the distance between the ship and the berthing place, are determined. Reliability regarding at least one of the approach angles is determined.

また、請求項に記載の発明は、プログラムであって、船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得し、前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得し、前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する処理をコンピュータに実行させる。 Further, the claimed invention is a program that acquires measurement data generated by a measurement device installed on a ship, and acquires the positions of two markers installed at a berthing location based on the measurement data. Based on the marker straight line, which is a straight line passing through the positions of the two markers, the opposite shore distance, which is the distance between the ship and the berthing place, and the approach angle of the ship to the berthing place. A computer is caused to execute a process of determining reliability regarding at least one of the items.

運航支援システムのブロック構成図。Block configuration diagram of the navigation support system. 運航支援システムに含まれる船舶及びライダの視野範囲を例示した上面図。FIG. 3 is a top view illustrating the visual range of a ship and a rider included in the navigation support system. 船舶及びライダの視野範囲を後ろから示した図。A diagram showing the viewing range of a ship and a rider from behind. 情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of an information processing device. 接岸支援処理に関する機能ブロック図。Functional block diagram regarding berthing support processing. 接岸する岸壁をライダが捉えている様子を示した図。A diagram showing how the rider captures the quay that approaches the shore. 接岸側面直線を明示した岸壁の斜視図。A perspective view of a quay that clearly shows the straight line of the berthing side. 信頼度情報のデータ構造の一例を示す図。The figure which shows an example of the data structure of reliability information. 信頼度情報に含まれる指標及び信頼度の一例を示す図。The figure which shows an example of the index and reliability included in reliability information. 図5Bに示される指標を明示した対象船舶及び接岸場所の俯瞰図。An overhead view of the target ship and berthing location clearly showing the indicators shown in FIG. 5B. 対象船舶の船体を基準とした船体座標系の一例を示す図。The figure which shows an example of the hull coordinate system based on the hull of a target ship. 法線ベクトルを明示した構造物の斜視図。A perspective view of a structure showing normal vectors. 前方マーカ及び後方マーカが設けられた接岸場所の例を示す図。The figure which shows the example of the berthing place where the front marker and the rear marker were provided. 座標位置H及び距離dを明示した上面図。The top view which clearly shows the coordinate position H m and the distance d m . 重心G及び垂線の足Hを明示した上面図。A top view clearly showing the center of gravity G and the foot H of the perpendicular line. 距離d算出のための単位ベクトルuを明示した図。The figure which clearly shows the unit vector u for distance dq calculation. 距離d及び距離dを明示した上面図。The top view which clearly shows the distance dj and the distance dq . 対岸距離の信頼性の判定に係る処理の一例を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a process related to determining the reliability of the distance to the opposite shore. 差分値Δdmqの時間的な変化と、平均値Δdmqaと、を示す図。The figure which shows the temporal change of difference value (DELTA) dmq , and average value (DELTA) dmqa . 角度Ψ及びΨを明示した上面図。FIG. 3 is a top view clearly showing the angles Ψ m and Ψ q . 差分値ΔΨmqの時間的な変化と、平均値ΔΨmqaと、を示す図。The figure which shows the temporal change of difference value ΔΨ mq , and the average value ΔΨ mqa . 接岸支援処理の概要を表すフローチャート。A flowchart showing an overview of berthing support processing. 信頼性の判定に係る処理の一例を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating an example of a process related to reliability determination. 岸壁とは異なる物体を岸壁として誤判定し得る状況の例を示す図。The figure which shows the example of the situation where an object different from a quay may be erroneously determined as a quay. 岸壁とは異なる物体を岸壁として誤判定し得る状況の例を示す図。The figure which shows the example of the situation where an object different from a quay may be erroneously determined as a quay. 距離d及び角度Ψのうちの少なくとも一方の信頼性が低いとの判定結果が得られる場合の例を示す図。The figure which shows the example when the determination result that the reliability of at least one of the distance dq and the angle Ψ q is low is obtained. 距離d及び角度Ψのうちの少なくとも一方の信頼性が低いとの判定結果が得られる場合の例を示す図。The figure which shows the example when the determination result that the reliability of at least one of the distance dq and the angle Ψ q is low is obtained. 座標位置G及び代替直線Lを明示した上面図。The top view which clearly shows the coordinate position Gp and the alternative straight line Lp . 対象船舶の位置が岸壁から非常に近い位置である場合の例を示す図。The figure which shows the example when the position of a target ship is a position very close to a quay. 接岸パラメータの算出に係る処理の一例を示すフローチャート。2 is a flowchart illustrating an example of processing related to calculation of berthing parameters.

本発明の1つの好適な実施形態では、情報処理装置は、船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得する取得手段と、前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得するマーカ位置取得手段と、前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する信頼性判定手段と、を有する。 In one preferred embodiment of the present invention, the information processing device includes an acquisition unit that acquires measurement data generated by a measurement device installed on a ship, and an acquisition unit that acquires measurement data generated by a measurement device installed on a ship; marker position acquisition means for acquiring the position of the ship; and a marker straight line that is a straight line that passes through the positions of the two markers, and a distance to the opposite shore that is the distance between the ship and the berthing place, and a Reliability determining means for determining reliability regarding at least one of the approach angles to the berthing location.

上記の情報処理装置は、取得手段と、マーカ位置取得手段と、信頼性判定手段と、を有する。取得手段は、船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得する。マーカ位置取得手段は、前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得する。信頼性判定手段は、前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する。これにより、着岸支援において用いられるパラメータの信頼性を確実に判定することができる。 The information processing device described above includes an acquisition means, a marker position acquisition means, and a reliability determination means. The acquisition means acquires measurement data generated by a measurement device installed on the ship. The marker position acquisition means acquires the positions of two markers provided at the berthing location based on the measurement data. The reliability determination means is based on a marker straight line that is a straight line that passes through the positions of the two markers, and determines the opposite shore distance that is the distance between the ship and the berthing place, and the approach of the ship to the berthing place. Determine the reliability of at least one of the angles. This makes it possible to reliably determine the reliability of parameters used in berthing support.

上記の情報処理装置の一態様では、前記信頼性判定手段は、前記船舶から前記マーカ直線までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の前方側に設けられた第1のマーカの位置までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の後方側に設けられた第2のマーカの位置までの距離と、前記船舶から前記マーカ直線までの距離と、に基づき、前記対岸距離に係る信頼性の判定に用いられる距離である判定距離を算出する。 In one aspect of the information processing device, the reliability determination means determines the distance from the ship to the straight line of the marker, and the position of a first marker provided on the front side of the ship from an edge portion of the berthing place. , the distance from the edge of the berthing place to the position of the second marker provided on the rear side of the ship, and the distance from the ship to the straight line of the marker. A determination distance, which is a distance used for determining such reliability, is calculated.

上記の情報処理装置の一態様では、前記信頼性判定手段は、前記判定距離に基づき、前記船舶から前記接岸場所のエッジに沿った直線までの距離の前記対岸距離としての信頼性を判定する。 In one aspect of the information processing device, the reliability determining means determines the reliability of the distance from the ship to a straight line along the edge of the berthing location as the opposite shore distance, based on the determined distance.

上記の情報処理装置の一態様では、前記信頼性判定手段は、前記船舶から前記マーカ直線までの距離から、前記船舶から前記接岸場所のエッジに沿った直線までの距離を減じることにより、前記対岸距離に係る信頼性の判定に用いられる差分値を算出する。 In one aspect of the information processing device, the reliability determining means may reduce the distance from the ship to the straight line along the edge of the berthing place from the distance from the ship to the marker straight line, thereby determining the Calculates a difference value used for determining reliability regarding distance.

上記の情報処理装置の一態様では、前記信頼性判定手段は、前記差分値の時間的な変化に基づき、前記船舶から前記接岸場所のエッジに沿った直線までの距離の前記対岸距離としての信頼性を判定する。 In one aspect of the information processing device, the reliability determining means determines the reliability of the distance from the ship to a straight line along the edge of the berthing location as the opposite shore distance, based on a temporal change in the difference value. Determine gender.

上記の情報処理装置の一態様では、前記信頼性判定手段は、前記マーカ直線における単位方向ベクトルと、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の前方側に設けられた第1のマーカの位置までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の後方側に設けられた第2のマーカの位置までの距離と、前記第1のマーカと前記第2のマーカとの間の距離に相当するマーカ間隔と、に基づき、前記進入角度に係る信頼性の判定に用いられる角度である判定角度を算出する。 In one aspect of the above information processing device, the reliability determining means is configured to calculate a unit direction vector in the marker straight line and a distance between an edge portion of the berthing place and a position of a first marker provided on the forward side of the ship. a distance, a distance from the edge portion of the berthing place to the position of a second marker provided on the rear side of the ship, and a marker corresponding to the distance between the first marker and the second marker. A determination angle, which is an angle used to determine reliability regarding the approach angle, is calculated based on the interval and.

上記の情報処理装置の一態様では、前記信頼性判定手段は、前記判定角度に基づき、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記接岸場所のエッジに沿った直線の傾きを示す角度の前記進入角度としての信頼性を判定する。 In one aspect of the information processing device, the reliability determining means determines, based on the determination angle, an angle that represents an inclination of a straight line along an edge of the berthing location when the front direction of the ship is used as a reference. Determine reliability as approach angle.

上記の情報処理装置の一態様では、前記信頼性判定手段は、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記マーカ直線の傾きを示す角度から、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記接岸場所のエッジに沿った直線の傾きを示す角度を減じることにより、前記進入角度に係る信頼性の判定に用いられる差分値を算出する。 In one aspect of the information processing device, the reliability determination means determines the reliability determination unit based on the angle indicating the inclination of the marker straight line when the front direction of the ship is used as a reference. By subtracting the angle indicating the inclination of the straight line along the edge of the berthing location, a difference value used for determining reliability regarding the approach angle is calculated.

上記の情報処理装置の一態様では、前記信頼性判定手段は、前記差分値の時間的な変化に基づき、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記接岸場所のエッジに沿った直線の傾きを示す角度の前記進入角度としての信頼性を判定する。 In one aspect of the information processing device, the reliability determining means determines the inclination of the straight line along the edge of the berthing location when the front direction of the ship is used as a reference, based on a temporal change in the difference value. The reliability of the angle as the approach angle is determined.

上記の情報処理装置の一態様では、前記マーカ直線と、前記接岸場所のエッジ部分の点群データと、を用い、前記マーカ直線に対して平行な直線である代替直線を生成し、前記船舶から前記代替直線までの距離を前記対岸距離として算出する対岸距離算出手段をさらに有する。 In one aspect of the information processing device, an alternative straight line that is a straight line parallel to the marker straight line is generated using the marker straight line and point cloud data of an edge portion of the berthing location, and The apparatus further includes opposite shore distance calculation means for calculating a distance to the alternative straight line as the opposite shore distance.

上記の情報処理装置の一態様では、前記マーカ直線と、前記接岸場所のエッジ部分の点群データと、を用い、前記マーカ直線に対して平行な直線である代替直線を生成し、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記代替直線の傾きを示す角度を前記進入角度として算出する進入角度算出手段をさらに有する。 In one aspect of the information processing device, an alternative straight line that is a straight line parallel to the marker straight line is generated using the marker straight line and point cloud data of the edge portion of the berthing location, and The vehicle further includes approach angle calculation means for calculating, as the approach angle, an angle indicating the inclination of the alternative straight line with respect to the front direction.

上記の情報処理装置の一態様では、前記船舶から前記マーカ直線までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の前方側に設けられた第1のマーカの位置までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の後方側に設けられた第2のマーカの位置までの距離と、を用いて前記対岸距離を算出する対岸距離算出手段をさらに有する。 In one aspect of the information processing device, the distance from the ship to the marker straight line, the distance from the edge portion of the berthing place to the position of a first marker provided on the front side of the ship, and the berth The ship further includes an opposite shore distance calculation means for calculating the opposite shore distance using a distance from an edge portion of the location to a position of a second marker provided on the rear side of the ship.

上記の情報処理装置の一態様では、前記船舶から前記マーカ直線までの距離と、所定時間内に算出された前記差分値の平均値と、を用いて前記対岸距離を算出する対岸距離算出手段をさらに有する。 In one aspect of the information processing device, the opposite shore distance calculating means calculates the opposite shore distance using a distance from the ship to the marker straight line and an average value of the difference values calculated within a predetermined time. It also has.

上記の情報処理装置の一態様では、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記マーカ直線の傾きを示す角度と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の前方側に設けられた第1のマーカの位置までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の後方側に設けられた第2のマーカの位置までの距離と、前記第1のマーカと前記第2のマーカとの間の距離に相当するマーカ間隔と、を用いて前記進入角度を算出する進入角度算出手段をさらに有する。 In one aspect of the information processing device, the angle indicating the inclination of the marker straight line with respect to the front direction of the ship, and a first the distance to the marker position, the distance from the edge of the berthing place to the position of the second marker provided on the rear side of the ship, and the distance between the first marker and the second marker. The vehicle further includes approach angle calculating means for calculating the approach angle using a marker interval corresponding to a distance.

上記の情報処理装置の一態様では、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記マーカ直線の傾きを示す角度と、所定時間内に算出された前記差分値の平均値と、を用いて前記進入角度を算出する進入角度算出手段をさらに有する。 In one aspect of the information processing device, the information processing apparatus uses the angle indicating the inclination of the marker straight line with respect to the front direction of the ship and the average value of the difference values calculated within a predetermined time. It further includes approach angle calculation means for calculating an approach angle.

本発明の他の実施形態では、コンピュータが実行する制御方法は、船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得し、前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得し、前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する。これにより、着岸支援において用いられるパラメータの信頼性を確実に判定することができる。 In another embodiment of the present invention, a control method executed by a computer acquires measurement data generated by a measurement device installed on a ship, and based on the measurement data, positions of two markers installed at a berthing location. , and based on the marker straight line, which is a straight line passing through the positions of the two markers, calculate the opposite shore distance, which is the distance between the ship and the berthing place, and the approach angle of the ship to the berthing place. The reliability of at least one of them is determined. This makes it possible to reliably determine the reliability of parameters used in berthing support.

本発明のさらに他の実施形態では、プログラムは、船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得し、前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得し、前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する処理をコンピュータに実行させる。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記の情報処理装置を実現することができる。このプログラムは記憶媒体に記憶して使用することができる。 In yet another embodiment of the present invention, the program acquires measurement data generated by a measurement device installed on a ship, and acquires the positions of two markers installed at a berthing location based on the measurement data, Based on a marker straight line that is a straight line that passes through the positions of the two markers, at least one of the opposite shore distance that is the distance between the ship and the berthing place, and the approach angle of the ship to the berthing place. A computer is caused to execute a process of determining reliability related to. By executing this program on a computer, the above information processing device can be realized. This program can be stored in a storage medium and used.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[運転支援システムの概要]
図1A~図1Cは、本実施例に係る運航支援システムの概略構成である。具体的には、図1Aは、運航支援システムのブロック構成図を示し、図1Bは、運航支援システムに含まれる船舶及び後述のライダ3の視野範囲(「計測範囲」又は「測距可能範囲」とも呼ぶ。)90を例示した上面図であり、図1Cは、船舶及びライダ3の視野範囲90を後ろから示した図である。運航支援システムは、移動体である船舶と共に移動する情報処理装置1と、当該船舶に搭載されたセンサ群2とを有する。以後では、運転支援システムが搭載された船舶を「対象船舶」とも呼ぶ。
[Overview of driving support system]
1A to 1C are schematic configurations of a navigation support system according to this embodiment. Specifically, FIG. 1A shows a block configuration diagram of the navigation support system, and FIG. 1B shows a visual field range ("measurement range" or "distance measurable range") of a ship included in the navigation support system and a lidar 3, which will be described later. FIG. 1C is a top view illustrating the visual range 90 of the ship and the rider 3 from behind. The navigation support system includes an information processing device 1 that moves together with a ship that is a mobile object, and a sensor group 2 that is mounted on the ship. Hereinafter, a ship equipped with a driving support system will also be referred to as a "target ship."

情報処理装置1は、センサ群2と電気的に接続し、センサ群2に含まれる各種センサの出力に基づき、対象船舶の運航支援を行う。運航支援には、自動接岸(着岸)などの接岸支援などが含まれている。ここで、「接岸」とは、岸壁に対象船舶を着ける場合の他、桟橋等の構造体に対象船舶を着ける場合も含まれる。また、以後では、「接岸場所」とは、接岸の対象となる岸壁、桟橋等の構造体の総称であるものとする。情報処理装置1は、船舶に設けられたナビゲーション装置であってもよく、船舶に内蔵された電子制御装置であってもよい。 The information processing device 1 is electrically connected to the sensor group 2 and supports the operation of the target ship based on the outputs of various sensors included in the sensor group 2. Operation support includes berthing support such as automatic berthing (berthing). Here, "berthing" includes not only the case where the target ship is attached to a quay, but also the case where the target vessel is attached to a structure such as a pier. Furthermore, hereinafter, the term "berthing location" shall be a general term for structures such as quays and piers that are targets of berthing. The information processing device 1 may be a navigation device provided on a ship, or may be an electronic control device built into the ship.

センサ群2は、船舶に設けられた種々の外界センサ及び内界センサを含んでいる。本実施例では、センサ群2は、例えば、ライダ(Lidar:Light Detection and Ranging、または、Laser Illuminated Detection And Ranging)3を含んでいる。 The sensor group 2 includes various external and internal sensors provided on the ship. In this embodiment, the sensor group 2 includes, for example, a lidar (Light Detection and Ranging or Laser Illuminated Detection and Ranging) 3.

ライダ3は、水平方向の所定の角度範囲(図1B参照)および垂直方向の所定の角度範囲(図1C参照)に対してパルスレーザを出射することで、外界に存在する物体までの距離を離散的に測定し、当該物体の位置を示す3次元の点群データを生成する外界センサである。 The lidar 3 emits a pulsed laser in a predetermined angular range in the horizontal direction (see Figure 1B) and a predetermined angular range in the vertical direction (see Figure 1C), thereby discretely emitting the distance to an object in the outside world. This is an external sensor that generates three-dimensional point cloud data that indicates the position of the object.

ライダ3は、照射方向を変えながらレーザ光を照射する照射部と、照射したレーザ光の反射光(散乱光)を受光する受光部と、受光部が出力する受光信号に基づくスキャンデータを出力する出力部とを有する。レーザ光を照射する方向(走査位置)ごとに計測されるデータは、受光部が受光したレーザ光に対応する照射方向と、上述の受光信号に基づき特定される当該レーザ光の応答遅延時間とに基づき生成される。以後では、ライダ3の計測範囲内においてレーザ光が照射されることにより計測された点又はそのデータを「被計測点」とも呼ぶ。 The lidar 3 includes an irradiation section that irradiates laser light while changing the irradiation direction, a light reception section that receives reflected light (scattered light) of the irradiated laser light, and outputs scan data based on the light reception signal output by the light reception section. It has an output section. The data measured for each laser beam irradiation direction (scanning position) is based on the irradiation direction corresponding to the laser beam received by the light receiving unit and the response delay time of the laser beam specified based on the above-mentioned light reception signal. Generated based on Hereinafter, a point or data thereof that is measured by being irradiated with a laser beam within the measurement range of the lidar 3 will also be referred to as a "point to be measured."

図1B及び図1Cの例では、ライダ3として、対象船舶の左舷前方に向けられたライダと、対象船舶の左舷後方に向けられたライダと、対象船舶の右舷前方に向けられたライダと、対象船舶の右舷後方に向けられたライダと、が夫々船舶に設けられている。そして、対象船舶が接岸場所に近づいた場合、対象船舶が接岸場所に横付けする側に設けられた対象船舶の前方のライダ3と後方のライダ3とにより、接岸場所を計測した点群データが夫々生成されることになる。以後では、接岸場所を計測する前方のライダ3を「前方ライダ」と呼び、接岸場所を計測する後方のライダ3を「後方ライダ」と呼ぶ。前方計測ライダ及び後方計測ライダは、「第1計測装置」及び「第2計測装置」の一例である。なお、ライダ3の配置は図1B及び図1Cの例に限定されない。 In the example of FIG. 1B and FIG. 1C, the lidar 3 includes a lidar directed toward the port side of the target vessel, a lidar directed toward the port side of the target vessel, a lidar directed toward the starboard side of the target vessel, and a lidar directed toward the starboard side of the target vessel. A lidar directed toward the starboard rear side of the ship is provided on each ship. When the target ship approaches the berthing place, point cloud data that measures the berthing place is obtained by the front lidar 3 and the rear lidar 3 of the target ship, which are installed on the side where the target ship approaches the berthing place. will be generated. Hereinafter, the front rider 3 that measures the berthing location will be referred to as the "front rider," and the rear rider 3 that will measure the berthing location will be referred to as the "rear rider." The front measurement lidar and the rear measurement lidar are examples of a "first measurement device" and a "second measurement device." Note that the arrangement of the rider 3 is not limited to the examples shown in FIGS. 1B and 1C.

ここで、点群データは、各計測方向を画素とし、各計測方向での計測距離及び反射強度値を画素値とする画像(フレーム)とみなすことができる。この場合、画素の縦方向の並びにおいて仰俯角におけるレーザ光の出射方向(即ち計測方向)が異なり、画素の横方向の並びにおいて水平角におけるレーザ光の出射方向が異なる。以後において、点群データを画像とみなした場合に横方向のインデックスの位置が一致する画素の列(即ち縦列)に対応する被計測点を「縦ライン」とも呼ぶ。また、点群データを画像とみなした場合の横方向のインデックスを「水平番号」と呼び、縦方向のインデックスを「垂直番号」と呼ぶ。 Here, the point cloud data can be regarded as an image (frame) in which each measurement direction is a pixel, and the measurement distance and reflection intensity value in each measurement direction are pixel values. In this case, the emitting direction of the laser beam at the elevation/depression angle (that is, the measurement direction) differs in the vertical arrangement of the pixels, and the emitting direction of the laser light at the horizontal angle differs in the horizontal arrangement of the pixels. Hereinafter, when the point cloud data is regarded as an image, the measured points corresponding to columns (that is, vertical columns) of pixels whose index positions in the horizontal direction match are also referred to as "vertical lines." Further, when point cloud data is regarded as an image, the index in the horizontal direction is called a "horizontal number", and the index in the vertical direction is called a "vertical number".

ライダ3は、上述したスキャン型のライダに限らず、2次元アレイ状のセンサの視野にレーザ光を拡散照射することによって3次元データを生成するフラッシュ型のライダであってもよい。ライダ3は、本発明における「計測装置」の一例である。 The lidar 3 is not limited to the above-described scanning type lidar, but may be a flash type lidar that generates three-dimensional data by diffusely irradiating the field of view of a two-dimensional array of sensors with laser light. The rider 3 is an example of a "measuring device" in the present invention.

[情報処理装置の構成]
図2は、情報処理装置1のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置1は、主に、インターフェース11と、メモリ12と、コントローラ13と、を有する。これらの各要素は、バスラインを介して相互に接続されている。
[Configuration of information processing device]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the information processing device 1. As shown in FIG. The information processing device 1 mainly includes an interface 11, a memory 12, and a controller 13. Each of these elements is interconnected via a bus line.

インターフェース11は、情報処理装置1と外部装置とのデータの授受に関するインターフェース動作を行う。本実施例では、インターフェース11は、センサ群2の各センサから出力データを取得し、コントローラ13へ供給する。また、インターフェース11は、例えば、コントローラ13が生成した対象船舶の制御に関する信号を、対象船舶の運転を制御する対象船舶の各構成要素に供給する。例えば、対象船舶は、エンジンや電気モータなどの駆動源と、駆動源の駆動力に基づき進行方向の推進力を生成するスクリューと、駆動源の駆動力に基づき横方向の推進力を生成するスラスターと、船舶の進行方向を自在に定めるための機構である舵等とを備える。そして、自動接岸などの自動運転時には、インターフェース11は、コントローラ13が生成した制御信号を、これらの各構成要素に供給する。なお、対象船舶に電子制御装置が設けられている場合には、インターフェース11は、当該電子制御装置に対し、コントローラ13が生成した制御信号を供給する。インターフェース11は、無線通信を行うためのネットワークアダプタなどのワイヤレスインターフェースであってもよく、ケーブル等により外部装置と接続するためのハードウェアインターフェースであってもよい。また、インターフェース11は、入力装置、表示装置、音出力装置等の種々の周辺装置とのインターフェース動作を行ってもよい。 The interface 11 performs interface operations related to data exchange between the information processing device 1 and external devices. In this embodiment, the interface 11 acquires output data from each sensor of the sensor group 2 and supplies it to the controller 13. Further, the interface 11 supplies, for example, a signal related to the control of the target ship generated by the controller 13 to each component of the target ship that controls the operation of the target ship. For example, the target ship has a drive source such as an engine or an electric motor, a screw that generates propulsive force in the forward direction based on the driving force of the drive source, and a thruster that generates lateral propulsive force based on the driving force of the drive source. and a rudder, etc., which is a mechanism for freely determining the direction of travel of the ship. During automatic operation such as automatic berthing, the interface 11 supplies control signals generated by the controller 13 to each of these components. Note that if the target ship is provided with an electronic control device, the interface 11 supplies the control signal generated by the controller 13 to the electronic control device. The interface 11 may be a wireless interface such as a network adapter for wireless communication, or may be a hardware interface for connecting to an external device via a cable or the like. Further, the interface 11 may perform interface operations with various peripheral devices such as an input device, a display device, and a sound output device.

メモリ12は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリなどの各種の揮発性メモリ及び不揮発性メモリにより構成される。メモリ12は、コントローラ13が所定の処理を実行するためのプログラムが記憶される。なお、コントローラ13が実行するプログラムは、メモリ12以外の記憶媒体に記憶されてもよい。 The memory 12 includes various types of volatile memory and nonvolatile memory, such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), hard disk drive, and flash memory. The memory 12 stores programs for the controller 13 to execute predetermined processes. Note that the program executed by the controller 13 may be stored in a storage medium other than the memory 12.

また、メモリ12には、本実施例において情報処理装置1が実行する処理に必要な情報が記憶される。例えば、メモリ12には、接岸場所の位置に関する情報を含む地図データが記憶されてもよい。他の例では、メモリ12には、ライダ3が1周期分の走査を行った場合に得られる点群データに対してダウンサンプリングを行う場合のダウンサンプリングのサイズに関する情報が記憶される。 Further, the memory 12 stores information necessary for processing executed by the information processing device 1 in this embodiment. For example, the memory 12 may store map data including information regarding the location of the berthing site. In another example, the memory 12 stores information regarding the size of downsampling when downsampling is performed on point cloud data obtained when the lidar 3 scans for one cycle.

コントローラ13は、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、TPU(Tensor Processing Unit)などの1又は複数のプロセッサを含み、情報処理装置1の全体を制御する。この場合、コントローラ13は、メモリ12等に記憶されたプログラムを実行することで、対象船舶の運転支援等に関する処理を行う。 The controller 13 includes one or more processors such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and a TPU (Tensor Processing Unit), and controls the entire information processing device 1 . In this case, the controller 13 executes a program stored in the memory 12 or the like to perform processing related to driving support for the target vessel.

また、コントローラ13は、機能的には、接岸場所検出部15と、接岸パラメータ算出部16と、を有する。接岸場所検出部15は、ライダ3が出力する点群データに基づき、接岸場所の検出に関する処理を行う。接岸パラメータ算出部16は、接岸場所への接岸に必要なパラメータ(「接岸パラメータ」とも呼ぶ。)の算出を行う。ここで、接岸パラメータには、対象船舶と接岸場所との間の距離(対岸距離)、対象船舶の接岸場所への進入角度、対象船舶が接岸場所へ近づく速度(接岸速度)などが含まれる。また、接岸パラメータ算出部16は、接岸場所検出部15の処理結果及び接岸パラメータに基づき、接岸場所への接岸に関する信頼度を表す情報(「信頼度情報」とも呼ぶ。)を算出する。そして、コントローラ13は、「取得手段」、「マーカ位置取得手段」、「信頼性判定手段」及びプログラムを実行するコンピュータ等として機能する。 Further, the controller 13 functionally includes a berthing location detection section 15 and a berthing parameter calculation section 16. The berthing location detection unit 15 performs processing related to detection of a berthing location based on the point cloud data output by the rider 3. The berthing parameter calculation unit 16 calculates parameters necessary for berthing to a berthing location (also referred to as "berthing parameters"). Here, the berthing parameters include the distance between the target ship and the berthing location (the opposite berthing distance), the approach angle of the target ship to the berthing location, the speed at which the target ship approaches the berthing location (berthing speed), and the like. Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 calculates information representing reliability regarding berthing to a berthing location (also referred to as “reliability information”) based on the processing results of the berthing location detection unit 15 and the berthing parameters. The controller 13 functions as an "acquisition means", a "marker position acquisition means", a "reliability determination means", a computer that executes a program, and the like.

なお、コントローラ13が実行する処理は、プログラムによるソフトウェアで実現することに限ることなく、ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアのうちのいずれかの組み合わせ等により実現してもよい。また、コントローラ13が実行する処理は、例えばFPGA(Field-Programmable Gate Array)又はマイコン等の、ユーザがプログラミング可能な集積回路を用いて実現してもよい。この場合、この集積回路を用いて、コントローラ13が本実施例において実行するプログラムを実現してもよい。 Note that the processing executed by the controller 13 is not limited to being implemented by software based on a program, but may be implemented by a combination of hardware, firmware, and software. Further, the processing executed by the controller 13 may be realized using a user-programmable integrated circuit such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or a microcomputer. In this case, this integrated circuit may be used to realize the program that the controller 13 executes in this embodiment.

[接岸支援処理の概要]
次に、情報処理装置1が実行する接岸支援処理の概要について説明する。情報処理装置1は、接岸場所が存在する方向において計測されたライダ3の点群データに基づき、接岸場所の側面に沿った直線(「接岸側面直線L」とも呼ぶ。)を生成する。すなわち、接岸側面直線Lは、接岸場所の岸壁側面に沿った直線である。そして、情報処理装置1は、接岸側面直線Lに基づき、対岸距離などの接岸パラメータを算出する。
[Summary of berthing support processing]
Next, an overview of the berthing support process executed by the information processing device 1 will be described. The information processing device 1 generates a straight line along the side of the berthing location (also referred to as a "berthing side straight line L") based on the point group data of the rider 3 measured in the direction in which the berthing location exists. That is, the berthed side straight line L is a straight line along the side of the quay at the berthed location. Then, the information processing device 1 calculates berthing parameters such as the opposite berth distance based on the berthing side straight line L.

図3は、接岸支援処理に関する接岸場所検出部15及び接岸パラメータ算出部16の機能ブロック図である。接岸場所検出部15は、機能的には、法線ベクトル算出ブロック20と、視野・検出面特定ブロック21と、法線数特定ブロック22と、平均・分散算出ブロック23と、接岸状況判定ブロック24とを有する。また、接岸パラメータ算出部16は、機能的には、近傍点探索ブロック26と、直線生成ブロック27と、対岸距離算出ブロック28と、進入角度算出ブロック29と、接岸速度算出ブロック30と、信頼度情報生成ブロック40と、マーカ検出ブロック41と、マーカ直線生成ブロック42と、判定パラメータ算出ブロック43と、を有する。 FIG. 3 is a functional block diagram of the berthing location detection unit 15 and berthing parameter calculation unit 16 related to berthing support processing. The berthing location detection unit 15 functionally includes a normal vector calculation block 20 , a field of view/detection surface identification block 21 , a normal number identification block 22 , an average/variance calculation block 23 , and a berthing situation determination block 24 and has. Further, the berthing parameter calculation unit 16 functionally includes a nearby point search block 26, a straight line generation block 27, an opposite shore distance calculation block 28, an approach angle calculation block 29, a berthing speed calculation block 30, and a reliability It has an information generation block 40, a marker detection block 41, a marker straight line generation block 42, and a determination parameter calculation block 43.

マーカ検出ブロック41は、点群データを構成する被計測点に基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカを検出するとともに、当該検出した2つのマーカの座標位置を取得する。 The marker detection block 41 detects two markers provided at the berthing location based on the measured points forming the point cloud data, and acquires the coordinate positions of the two detected markers.

マーカ直線生成ブロック42は、マーカ検出ブロック41により検出された2つのマーカの座標位置に基づき、当該2つのマーカの座標位置を通過する直線であるマーカ直線を生成する。 The marker straight line generation block 42 generates a marker straight line, which is a straight line passing through the coordinate positions of the two markers, based on the coordinate positions of the two markers detected by the marker detection block 41.

判定パラメータ算出ブロック43は、対岸距離算出ブロック28により算出された対岸距離と、進入角度算出ブロック29により算出された進入角度と、マーカ直線生成ブロック42により生成されたマーカ直線と、に基づき、当該対岸距離の信頼性の判定に用いるパラメータ、及び、当該進入角度の信頼性の判定に用いるパラメータのうちの少なくとも1つのパラメータを算出する。 The determination parameter calculation block 43 determines the distance to the opposite shore based on the opposite shore distance calculated by the opposite bank distance calculation block 28, the approach angle calculated by the approach angle calculation block 29, and the marker straight line generated by the marker straight line generation block 42. At least one of the parameters used to determine the reliability of the opposite shore distance and the parameter used to determine the reliability of the approach angle is calculated.

法線ベクトル算出ブロック20は、接岸場所が存在する方向に対してライダ3が生成する点群データに基づき、接岸場所が形成する面(「接岸面」とも呼ぶ。)の法線ベクトルを算出する。この場合、法線ベクトル算出ブロック20は、例えば、対象船舶において接岸側を計測範囲に含むライダ3が生成する点群データに基づき、上述の法線ベクトルを算出する。ライダ3の計測範囲及び接岸場所の方向に関する情報は、例えばメモリ12等に予め登録されていてもよい。 The normal vector calculation block 20 calculates the normal vector of the surface formed by the berthing location (also referred to as the "berthing surface") based on the point cloud data generated by the lidar 3 in the direction in which the berthing location exists. . In this case, the normal vector calculation block 20 calculates the above-mentioned normal vector based on, for example, point cloud data generated by the lidar 3 whose measurement range includes the berthed side of the target ship. Information regarding the measurement range of the rider 3 and the direction of the berthing location may be registered in advance in the memory 12 or the like, for example.

この場合、法線ベクトル算出ブロック20は、好適には、点群データのダウンサンプリングと、レーザ光が水面で反射することで得られたデータ(「水面反射データ」とも呼ぶ。)の除去と、を夫々行うとよい。 In this case, the normal vector calculation block 20 preferably downsamples the point cloud data and removes data obtained by reflecting the laser beam on the water surface (also referred to as "water surface reflection data"). It is a good idea to do both.

この場合、まず、法線ベクトル算出ブロック20は、ライダ3が生成する点群データに対し、水面位置より下方に存在するデータを、水面反射データ(即ち誤検出データ)として除去する。なお、法線ベクトル算出ブロック20は、例えば、周辺に水面以外の物体が存在しないときにライダ3が生成する点群データの高さ方向の平均値等に基づき、水面位置を推定する。そして、法線ベクトル算出ブロック20は、水面反射データを除去後の点群データに対し、所定サイズの格子空間毎に被計測点を統合する処理であるダウンサンプリングを行う。そして、法線ベクトル算出ブロック20は、ダウンサンプリング後の点群データにより示される各被計測点について、周辺の複数の被計測点を用いて法線ベクトルを算出する。なお、ダウンサンプリングは、水面で反射したデータの除去の前に実行されてもよい。 In this case, the normal vector calculation block 20 first removes data existing below the water surface position from the point group data generated by the lidar 3 as water surface reflection data (ie, erroneous detection data). Note that the normal vector calculation block 20 estimates the water surface position based on, for example, the average value in the height direction of point cloud data generated by the lidar 3 when there are no objects other than the water surface in the vicinity. Then, the normal vector calculation block 20 performs downsampling, which is a process of integrating measured points for each grid space of a predetermined size, on the point group data after removing the water surface reflection data. Then, the normal vector calculation block 20 calculates a normal vector for each measured point indicated by the downsampled point group data using a plurality of surrounding measured points. Note that downsampling may be performed before removing data reflected on the water surface.

視野・検出面特定ブロック21は、ライダ3の視野角内に存在する接岸場所の面(「視野内面」とも呼ぶ。)と、法線ベクトル算出ブロック20が算出した法線ベクトルに基づき検出した接岸場所の面(「検出面」とも呼ぶ。)との特定を行う。この場合、視野・検出面特定ブロック21は、視野内面及び検出面として、接岸場所の上面又は/及び側面が含まれているか否かの特定を行う。 The field of view/detection surface identification block 21 detects the surface of the berthing location that exists within the viewing angle of the rider 3 (also referred to as the "inner surface of the field of view") and the berthing area detected based on the normal vector calculated by the normal vector calculation block 20. The surface of the location (also called the "detection surface") is identified. In this case, the visual field/detection surface specifying block 21 specifies whether the inner surface of the visual field and the detection surface include the top surface and/or the side surface of the berthing location.

法線数特定ブロック22は、法線ベクトル算出ブロック20が算出した法線ベクトルのうち、鉛直方向の法線ベクトルと、それに垂直な方向(即ち水平方向)の法線ベクトルとを夫々抽出し、鉛直方向の法線ベクトルの本数と、水平方向の法線ベクトルの本数とを算出する。ここでは、法線数特定ブロック22は、鉛直方向の法線ベクトルを、接岸場所の上面の被計測点に対する法線、水平方向の法線ベクトルを、接岸場所の側面の被計測点に対する法線を表すものとみなし、夫々の本数を接岸場所に関する信頼度の一指標として算出している。 The normal vector identification block 22 extracts the normal vector in the vertical direction and the normal vector in the direction perpendicular to the normal vector (i.e., the horizontal direction) from among the normal vectors calculated by the normal vector calculation block 20. The number of normal vectors in the vertical direction and the number of normal vectors in the horizontal direction are calculated. Here, the normal number identification block 22 determines the normal vector in the vertical direction, the normal to the measured point on the top surface of the berthed place, and the normal vector in the horizontal direction, the normal to the measured point on the side surface of the berthed place. The number of each is calculated as an index of the reliability of the berthing location.

平均・分散算出ブロック23は、法線ベクトル算出ブロック20が算出した法線ベクトルのうち、鉛直方向の法線ベクトルと、それに垂直な方向(即ち水平方向)の法線ベクトルとを夫々抽出し、鉛直方向の法線ベクトルの平均及び分散と、水平方向の法線ベクトルの平均及び分散を算出する。 The average/variance calculation block 23 extracts the normal vector in the vertical direction and the normal vector in the direction perpendicular to it (i.e., horizontal direction) from among the normal vectors calculated by the normal vector calculation block 20, The average and variance of the normal vector in the vertical direction and the average and variance of the normal vector in the horizontal direction are calculated.

接岸状況判定ブロック24は、同一の点群データに基づき特定又は算出された、視野・検出面特定ブロック21、法線数特定ブロック22、平均・分散算出ブロック23の各処理結果を、当該点群データの生成時点での接岸場所の検出状況を表す判定結果として取得する。そして、接岸状況判定ブロック24は、視野・検出面特定ブロック21、法線数特定ブロック22、平均・分散算出ブロック23の各処理結果を、接岸場所の検出状況の判定結果として、接岸パラメータ算出部16に供給する。 The berthing situation determination block 24 uses the processing results of the visual field/detection surface identification block 21, the number of normals identification block 22, and the average/variance calculation block 23, which are specified or calculated based on the same point cloud data, as the point cloud. Obtained as a determination result representing the detection status of the berthing location at the time of data generation. Then, the berthing situation determination block 24 uses the processing results of the field of view/detection surface identification block 21, the number of normal lines identification block 22, and the average/variance calculation block 23 as the determination result of the detection status of the berthing location, and uses the berthing parameter calculation unit 16.

近傍点探索ブロック26は、点群データを構成する被計測点から、縦ラインごとに対象船舶に最も近い最近傍点を探索する処理を行う。例えば、図4Aに示すように、接岸する岸壁をライダ3が捉えている場合、船舶に最も近い点である最近傍点は岸壁の上面と側面の間のエッジ部分になる。縦ラインごとに最近傍点探索を行った点の集合は、岸壁のエッジ付近の点を集めたものとなる。 The nearby point search block 26 performs a process of searching for the nearest point closest to the target ship for each vertical line from the measured points forming the point cloud data. For example, as shown in FIG. 4A, when the rider 3 captures the quay to be docked, the closest point, which is the point closest to the ship, is the edge between the top and side surfaces of the quay. The set of points obtained by performing the nearest neighbor search for each vertical line is a collection of points near the edge of the quay.

直線生成ブロック27は、近傍点探索ブロック26が判定した最近傍点に基づき、主成分分析や最小二乗法を用いて、接岸場所の側面に沿った直線である接岸側面直線Lを生成する。このような処理によれば、直線生成ブロック27は、例えば、図4Bに示すような接岸側面直線Lを生成することができる。図4Bは、接岸側面直線を明示した岸壁の斜視図である。 The straight line generation block 27 generates a berthed side straight line L, which is a straight line along the side of the berthed place, based on the nearest neighbor point determined by the nearby point search block 26, using principal component analysis or the least squares method. According to such processing, the straight line generation block 27 can generate a berthing side straight line L as shown in FIG. 4B, for example. FIG. 4B is a perspective view of the quay clearly showing the straight line on the berthing side.

対岸距離算出ブロック28は、直線生成ブロック27が生成する接岸側面直線Lと、マーカ直線生成ブロック42により生成されたマーカ直線と、に基づき、対象船舶と接岸場所との最短距離に相当する対岸距離を算出する。ここで、対岸距離算出ブロック28は、接岸場所を計測可能な複数のライダ3が存在する場合には、複数のライダ3の点群データをまとめて接岸側面直線Lを生成し、各ライダ3との最短距離を対岸距離として算出する。あるいは、対岸距離算出ブロック28は、ライダ3の点群データごとに接岸側面直線Lを生成し、各接岸側面直線Lと各ライダ3との最短距離を対岸距離として算出してもよい。また、対岸距離算出ブロック28は、船舶中心位置等の基準点から接岸側面直線Lまでの最短距離を対岸距離として算出してもよい。なお、対岸距離算出ブロック28は、ライダ3ごとの最短距離を対岸距離とみなす代わりに、対岸距離をライダ3毎の最短距離のうち短い距離を対岸距離として定めてもよく、これらの最短距離の平均を対岸距離として定めてもよい。 The opposite shore distance calculation block 28 calculates the opposite shore distance corresponding to the shortest distance between the target vessel and the berthing location based on the berthing side straight line L generated by the straight line generation block 27 and the marker straight line generated by the marker straight line generation block 42. Calculate. Here, when there are a plurality of riders 3 whose berthing locations can be measured, the opposite shore distance calculation block 28 generates a berthing side straight line L by collecting point cloud data of the plurality of riders 3, and The shortest distance is calculated as the opposite shore distance. Alternatively, the opposite shore distance calculation block 28 may generate the berthed side straight line L for each point cloud data of the rider 3, and calculate the shortest distance between each berthed side straight line L and each rider 3 as the opposite shore distance. Further, the opposite shore distance calculation block 28 may calculate the shortest distance from a reference point such as the center position of the ship to the berthing side straight line L as the opposite shore distance. In addition, instead of considering the shortest distance for each rider 3 as the opposite shore distance, the opposite shore distance calculation block 28 may determine the shortest distance among the shortest distances for each rider 3 as the opposite shore distance, and calculate these shortest distances. The average may be determined as the opposite shore distance.

進入角度算出ブロック29は、直線生成ブロック27が生成した接岸側面直線Lと、マーカ直線生成ブロック42により生成されたマーカ直線と、に基づき、接岸場所に対する対象船舶の進入角度を算出する。具体的には、進入角度算出ブロック29は、正接を規定する2つの引数から逆正接(アーク・タンジェント)を求める関数である「atan2」を用いて進入角度を算出する。より詳しくは、進入角度算出ブロック29は、接岸側面直線Lの方向ベクトルから、関数atan2の計算により、進入角度を算出する。 The approach angle calculation block 29 calculates the approach angle of the target ship with respect to the berthing location based on the berthing side straight line L generated by the straight line generation block 27 and the marker straight line generated by the marker straight line generation block 42. Specifically, the approach angle calculation block 29 calculates the approach angle using "atan2", which is a function that calculates an arc tangent from two arguments that define the tangent. More specifically, the approach angle calculation block 29 calculates the approach angle from the direction vector of the berthing side straight line L by calculation of the function atan2.

接岸速度算出ブロック30は、対岸距離算出ブロック28が算出した対岸距離に基づき、接岸場所に対象船舶が近づく速度である接岸速度を算出する。例えば、接岸速度算出ブロック30は、対岸距離(最短距離)の時間変化を接岸速度として算出する。 The berthing speed calculation block 30 calculates the berthing speed, which is the speed at which the target vessel approaches the berthing location, based on the opposite shore distance calculated by the opposite shore distance calculation block 28. For example, the berthing speed calculation block 30 calculates the time change in the opposite shore distance (shortest distance) as the berthing speed.

信頼度情報生成ブロック40は、接岸状況判定ブロック24、直線生成ブロック27、対岸距離算出ブロック28及び進入角度算出ブロック29の処理結果に基づき、信頼度情報を生成する。 The reliability information generation block 40 generates reliability information based on the processing results of the berthing situation determination block 24, the straight line generation block 27, the opposite shore distance calculation block 28, and the approach angle calculation block 29.

ここで、信頼度情報の生成に係る第1の具体例について説明する。信頼度情報生成ブロック40は、接岸場所の検出時の視野角、接岸場所の面検出、法線ベクトルの本数及び分散等の各要素に対してフラグを生成し、生成したフラグのベクトルを信頼度情報として生成する。以後では、フラグは、「1」の場合には対応する要素の信頼度が所定値よりも高く、「0」の場合には対応する要素の信頼度が当該所定値以下であることを表すものとする。 Here, a first specific example related to the generation of reliability information will be described. The reliability information generation block 40 generates flags for each element such as the viewing angle when detecting the berthing location, surface detection of the berthing location, the number and variance of normal vectors, and calculates the reliability of the generated flag vector. Generate as information. Hereinafter, when the flag is "1", the reliability of the corresponding element is higher than a predetermined value, and when it is "0", the reliability of the corresponding element is less than or equal to the predetermined value. shall be.

図5Aは、信頼度情報生成ブロック40が生成する信頼度情報のデータ構造の一例を示す図である。図5Aに示すように、信頼度情報は、「上面」、「側面」、「直線」、「距離」、「角度」の項目を有する。また、項目「上面」は、サブ項目「視野角」、「検出」、「法線数」、「分散」を有し、項目「側面」は、「視野角」、「検出」、「法線数」、「分散」のサブ項目を有する。また、項目「直線」は、サブ項目「絶対値」を有し、項目「距離」は、サブ項目「変化量」、「変化率」、「算出値」を有し、項目「角度」は、サブ項目「変化量」、「算出値」を有する。 FIG. 5A is a diagram showing an example of the data structure of reliability information generated by the reliability information generation block 40. As shown in FIG. 5A, the reliability information includes items of "top surface", "side surface", "straight line", "distance", and "angle". In addition, the item "top" has sub-items "viewing angle", "detection", "number of normals", and "dispersion", and the item "side" has sub-items "viewing angle", "detection", "normal It has sub-items of ``number'' and ``dispersion''. Furthermore, the item "straight line" has the sub-item "absolute value", the item "distance" has the sub-items "amount of change", "rate of change", and "calculated value", and the item "angle" has the sub-items "amount of change", "rate of change", and "calculated value". It has sub-items "amount of change" and "calculated value".

ここで、信頼度情報生成ブロック40は、項目「上面」のサブ項目「視野角」には、接岸場所の上面が視野角の範囲内である場合に「1」、上面が視野角外である場合に「0」となるフラグを登録する。また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「上面」のサブ項目「検出」には、接岸場所の上面が検出面である場合に「1」、上面が検出面でない場合に「0」となるフラグを登録する。また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「上面」のサブ項目「法線数」には、接岸場所の上面に対する法線ベクトルの本数が所定の閾値(例えば10本)以上の場合に「1」、当該本数が閾値未満の場合に「0」となるフラグを登録する。また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「上面」のサブ項目「分散」には、接岸場所の上面に対する法線ベクトルのx,y,z成分の分散がいずれも所定の閾値(例えば1.0)未満の場合に「1」、当該いずれかの分散が閾値以上の場合に「0」となるフラグを登録する。また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「側面」の各サブ項目においても、項目「上面」の各サブ項目と同一規則により定めたフラグを登録する。 Here, the reliability information generation block 40 sets the sub-item "viewing angle" of the item "top surface" to "1" if the top surface of the berthing place is within the viewing angle range, and the top surface is outside the viewing angle. A flag that is set to "0" in this case is registered. In addition, the reliability information generation block 40 sets the sub-item "detection" of the item "top surface" to "1" if the top surface of the berthing location is the detection surface, and "0" if the top surface is not the detection surface. Register flags. In addition, the reliability information generation block 40 sets "1 ”, and registers a flag that becomes “0” when the number is less than the threshold. The reliability information generation block 40 also specifies that the sub-item "dispersion" of the item "top surface" indicates that the dispersion of the x, y, and z components of the normal vector to the top surface of the berthing location is set to a predetermined threshold value (for example, 1. Register a flag that is set to "1" if the variance is less than 0), and set to "0" if any of the variances is equal to or greater than the threshold value. Furthermore, the reliability information generation block 40 also registers a flag defined in each sub-item of the item "side" according to the same rule as each sub-item of the item "top".

また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「直線」のサブ項目「絶対値」には、接岸側面直線Lの信頼度を表すフラグを登録する。例えば、対象船舶の前後にライダ3が夫々設けられている場合に、信頼度情報生成ブロック40は、接岸側面直線Lの方向ベクトルと、対象船舶の前後のライダ3の最近傍点を結んだ直線の方向ベクトルとの成分ごとの差分がいずれも閾値未満の場合に「1」、当該差分のいずれかが閾値以上の場合に「0」となるフラグを登録する。 Furthermore, the reliability information generation block 40 registers a flag indicating the reliability of the berthing side straight line L in the sub-item "absolute value" of the item "straight line". For example, when the lidar 3 is installed at the front and rear of the target ship, the reliability information generation block 40 generates a straight line connecting the direction vector of the berthing side straight line L and the nearest points of the lidar 3 at the front and rear of the target ship. A flag is registered that is set to "1" when all of the differences for each component with respect to the direction vector are less than a threshold value, and becomes "0" when any of the differences is equal to or greater than the threshold value.

また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「距離」のサブ項目「変化量」には、対岸距離算出ブロック28が算出する対岸距離の1時刻前からの変化量が所定の閾値(例えば1.0m)未満である場合に「1」、当該変化量が閾値以上の場合に「0」となるフラグを登録する。また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「距離」のサブ項目「変化率」には、対岸距離算出ブロック28が算出する対岸距離の1時刻前からの変化率が所定の閾値(例えば±10%)未満である場合に「1」、当該変化率が閾値以上の場合に「0」となるフラグを登録する。また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「角度」のサブ項目「変化量」には、進入角度算出ブロック29が算出する進入角度の1時刻前からの変化量が所定の閾値(例えば1.0度)未満である場合に「1」、当該変化量が閾値以上の場合に「0」となるフラグを登録する。 In addition, the reliability information generation block 40 sets the amount of change from one time before the opposite shore distance calculated by the opposite shore distance calculation block 28 to a predetermined threshold (for example, 1. A flag is registered that is set to "1" when the amount of change is less than 0 m), and set to "0" when the amount of change is greater than or equal to the threshold value. In addition, the reliability information generation block 40 determines that the rate of change from one time before the opposite coast distance calculated by the opposite shore distance calculation block 28 is set to a predetermined threshold (for example, ±10 A flag is registered that is set to "1" if the rate of change is less than %), and set to "0" if the rate of change is greater than or equal to the threshold value. In addition, the reliability information generation block 40 sets the amount of change from one time before the approach angle calculated by the approach angle calculation block 29 to a predetermined threshold (for example, 1. A flag is registered that is set to "1" when the amount of change is less than 0 degrees), and set to "0" when the amount of change is equal to or greater than the threshold value.

また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「距離」のサブ項目「算出値」には、対岸距離算出ブロック28により算出された対岸距離の信頼性に応じ、「0」または「1」となるフラグを登録する。また、信頼度情報生成ブロック40は、項目「角度」のサブ項目「算出値」には、進入角度算出ブロック29により算出された進入角度の信頼性に応じ、「0」または「1」となるフラグを登録する。なお、項目「距離」のサブ項目「算出値」、及び、項目「角度」のサブ項目「算出値」におけるフラグの登録に係る処理については、後程説明する。また、本実施例の信頼度情報によれば、項目「距離」のサブ項目「算出値」におけるフラグと、項目「角度」のサブ項目「算出値」におけるフラグと、のうちの少なくとも一方が登録されていればよい。また、上述の各閾値は、例えば、メモリ12等に予め記憶された適合値に設定される。また、信頼度情報は、ライダ3毎に生成されてもよい。 In addition, the reliability information generation block 40 sets the sub-item "calculated value" of the item "distance" to "0" or "1" depending on the reliability of the distance to the opposite shore calculated by the distance to the opposite shore calculation block 28. Register flags. In addition, the reliability information generation block 40 sets the sub-item "calculated value" of the item "angle" to "0" or "1" depending on the reliability of the approach angle calculated by the approach angle calculation block 29. Register flags. Note that processing related to the registration of flags in the sub-item "calculated value" of the item "distance" and the sub-item "calculated value" of the item "angle" will be described later. Furthermore, according to the reliability information of this example, at least one of the flag in the sub-item "calculated value" of the item "distance" and the flag in the sub-item "calculated value" of the item "angle" is registered. It would be fine if it had been done. Further, each of the above-mentioned threshold values is set, for example, to a suitable value stored in advance in the memory 12 or the like. Further, reliability information may be generated for each rider 3.

続いて、信頼度情報の生成に係る第2の具体例について説明する。図5Bは、信頼度情報に含まれる指標及び信頼度の一例を示す図である。図5Cは、図5Bに示される指標を明示した対象船舶及び接岸場所の俯瞰図である。なお、ここでは、接岸場所である岸壁には、接岸の基準物であるマーカM0及びマーカM1が設けられており、情報処理装置1は、このマーカM0及びマーカM1をライダ3の点群データに基づき検出し、マーカM0及びマーカM1の間に存在する接岸場所のエッジ付近の被計測点(近傍点集合)を用いて接岸側面直線Lの生成等の各処理を実行する。以降においては、マーカM0及びマーカM1の間に存在する接岸場所のエッジ付近の被計測点を「対象点」とも呼ぶ。なお、マーカM0及びマーカM1が検出されない場合には、例えば、近傍点集合の全てを対象点とみなすものとする。 Next, a second specific example related to the generation of reliability information will be described. FIG. 5B is a diagram illustrating an example of an index and reliability included in reliability information. FIG. 5C is a bird's-eye view of the target ship and berth location clearly showing the indicators shown in FIG. 5B. Note that here, markers M0 and M1, which are reference objects for berthing, are provided on the quay that is the berthing place, and the information processing device 1 converts the markers M0 and M1 into the point cloud data of the rider 3. Then, various processes such as generation of the berthing side straight line L are executed using the measured points (nearby point set) near the edge of the berthing place existing between the marker M0 and the marker M1. Hereinafter, the measured point near the edge of the berthing location that exists between marker M0 and marker M1 will also be referred to as a "target point." Note that if marker M0 and marker M1 are not detected, for example, all of the neighboring point set are considered to be target points.

指標「c」は、対象点の点数に基づく指標であり、ここでは一例として変数xを対象点の点数とした1次関数として表されている。指標「c」は、対象点の標準偏差に基づく指標であり、ここでは一例として変数xを対象点の標準偏差とした1次関数として表されている。指標「c」は、2台のライダ3により前方側と後方側の両方の岸壁を計測できたか否かを示す指標であり、ここでは一例として両方が計測できた場合を「1.0」とし、片方のみが計測できた場合を「0.0」としている。指標「c」は、対象点の両端(接岸側面直線Lに沿った方向における両端)の間隔に基づく指標であり、変数xを上述の両端の間隔とした1次関数として表されている。また、指標c~cは0~1の範囲に制限するように算出される。 The index “c 3 ” is an index based on the score of the target point, and is expressed here as an example as a linear function where the variable x is the score of the target point. The index “c 2 ” is an index based on the standard deviation of the target point, and is expressed here as an example as a linear function in which the variable x is the standard deviation of the target point. The index "c 1 " is an index indicating whether or not the two riders 3 were able to measure both the front and rear quays, and here, as an example, if both were able to be measured, it is "1.0". The case where only one side can be measured is set as "0.0". The index “c 0 ” is an index based on the interval between both ends of the target point (both ends in the direction along the berthing side straight line L), and is expressed as a linear function with the variable x being the interval between the above-mentioned ends. Further, the indices c 0 to c 3 are calculated so as to be limited to a range of 0 to 1.

演算信頼度「c」は、上述した各指標c~cに基づく信頼度であり、ここでは、指標c~cに対する重要度に応じた重み係数「w」~「w」を用いた指標c~cの加重平均値となっている。また、重み係数w~wの設定値の一例が図示されている。各指標c~cは、いずれも0~1の範囲であるため、それらの加重平均値である演算信頼度cも0~1の範囲の数値として算出される。 The calculation reliability "c" is the reliability based on each of the indicators c 0 to c 3 described above, and here, weighting coefficients "w 0 " to "w 3 " according to the importance of the indicators c 0 to c 3 are used. It is a weighted average value of the indices c 0 to c 3 using . Further, an example of setting values of the weighting coefficients w 0 to w 3 is illustrated. Since each index c 0 to c 3 is in the range of 0 to 1, the calculation reliability c, which is a weighted average value thereof, is also calculated as a numerical value in the range of 0 to 1.

総合信頼度「r」は、岸壁の側面の検出に関する信頼度である側面検出信頼度「q」と、岸壁の上面の検出に関する信頼度である上面検出信頼度「q」と、マーカM0の検出に関する信頼度であるマーカ検出信頼度「m」と、マーカM1の検出に関する信頼度であるマーカ検出信頼度「m」と、演算信頼度cとに基づく信頼度である。ここでは、各信頼度q、q、m、m、cに対する重要度に応じた重み係数「wqs」、「wqu」、「wm0」、「wm1」、「w」を用いた信頼度q、q、m、m、cの加重平均値となっている。また、重み係数wqs、wqu、wm0、wm1、wの設定値の一例が図示されている。なお、情報処理装置1は、例えば、側面検出信頼度qを、図5Aに示す信頼度情報の項目「側面」に基づき算出し、上面検出信頼度qを、同図の信頼度情報の項目「上面」に基づき算出してもよい。また、情報処理装置1は、マーカ検出信頼度m及びマーカ検出信頼度mを、例えば、マーカM0及びマーカM1の夫々のライダ3による点群データの被計測点の点数に基づき算出してもよい。そして、側面検出信頼度q、上面検出信頼度q、マーカ検出信頼度m、マーカ検出信頼度mは、いずれも0~1の範囲となるように算出される。また、前方と後方の両方の岸壁を検出した場合は、前方岸壁の側面検出信頼度qs0、後方岸壁の側面検出信頼度qs1、前方岸壁の上面検出信頼度qu0、後方岸壁の上面検出信頼度qu1として算出する。側面検出信頼度q、上面検出信頼度q、マーカ検出信頼度m、マーカ検出信頼度m、演算信頼度cは、いずれも0~1の範囲であるため、それらの加重平均値である総合信頼度rも0~1の範囲の数値として算出される。したがって、総合信頼度rが1に近いほど、算出された接岸パラメータの信頼性が高く、総合信頼度rが0に近いほど、算出された接岸パラメータの信頼性が低いことがわかる。 The overall reliability "r" is a side detection reliability " qs " which is the reliability regarding the detection of the side of the quay, the top detection reliability "q u " which is the reliability regarding the detection of the top of the quay, and the marker M0. The reliability is based on the marker detection reliability "m 0 " which is the reliability regarding the detection of the marker M1, the marker detection reliability "m 1 " which is the reliability regarding the detection of the marker M1, and the calculation reliability c. Here, weighting coefficients "w qs", "w qu " , "w m0 ", "w m1", "w c" according to the importance for each reliability qs , qu , m0 , m1 , c are used. It is a weighted average value of reliability q s , q u , m 0 , m 1 , and c using ``. Further, examples of setting values of the weighting coefficients w qs , w qu , w m0 , w m1 , and w c are illustrated. Note that the information processing device 1 calculates, for example, the side detection reliability q s based on the reliability information item “side” shown in FIG. 5A, and calculates the top detection reliability q u based on the reliability information It may be calculated based on the item "top surface". Further, the information processing device 1 calculates the marker detection reliability m 0 and the marker detection reliability m 1 based on, for example, the number of points measured in the point cloud data of the marker M0 and the marker M1 by the lidar 3, respectively. Good too. Then, the side detection reliability q s , the top detection reliability q u , the marker detection reliability m 0 , and the marker detection reliability m 1 are calculated so that they are all in the range of 0 to 1. In addition, when both the front and rear quays are detected, the side detection reliability of the front quay q s0 , the side detection reliability of the rear quay q s1 , the top detection reliability of the front quay q u0 , the top detection reliability of the rear quay Calculate as reliability q u1 . The side detection reliability q s , the top detection reliability q u , the marker detection reliability m 0 , the marker detection reliability m 1 , and the calculation reliability c are all in the range of 0 to 1, so their weighted average value is The overall reliability r is also calculated as a numerical value in the range of 0 to 1. Therefore, it can be seen that the closer the overall reliability r is to 1, the higher the reliability of the calculated berthing parameter is, and the closer the overall reliability r is to 0, the lower the reliability of the calculated berthing parameter.

すなわち、第2の具体例により生成される信頼度情報には、以上に述べたような方法により算出された各指標及び信頼度が含まれている。 That is, the reliability information generated by the second specific example includes each index and reliability calculated by the method described above.

次に、法線ベクトル算出ブロック20、法線数特定ブロック22及び平均・分散算出ブロック23の処理の具体例について図6A及び図6Bを参照して説明する。 Next, a specific example of the processing of the normal vector calculation block 20, the normal number identification block 22, and the average/variance calculation block 23 will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.

図6Aは、対象船舶の船体を基準とした船体座標系の一例を示す図である。図6Aに示すように、ここでは、対象船舶の正面(前進)方向を「x」座標、対象船舶の側面方向を「y」座標、対象船舶の高さ方向を「z」座標とする。そして、ライダ3が計測した、ライダ3を基準とした座標系の計測データは、図6Aに示す船体座標系に変換される。なお、移動体に設置されたライダを基準とした座標系の点群データを移動体の座標系に変換する処理については、例えば、国際公開WO2019/188745などに開示されている。 FIG. 6A is a diagram showing an example of a hull coordinate system based on the hull of the target ship. As shown in FIG. 6A, here, the front (advance) direction of the target ship is the "x" coordinate, the side direction of the target ship is the "y" coordinate, and the height direction of the target ship is the "z" coordinate. Then, the measurement data measured by the rider 3 in the coordinate system based on the rider 3 is converted into the hull coordinate system shown in FIG. 6A. Note that processing for converting point cloud data in a coordinate system based on a lidar installed on a moving body into a coordinate system of the moving body is disclosed in, for example, International Publication WO 2019/188745.

図6Bは、接岸場所である岸壁に対し、ライダ3が計測した計測位置を表す被計測点及び被計測点に基づき算出した法線ベクトルを明示した接岸場所(ここでは岸壁)の斜視図である。図6Bでは、被計測点を丸により示し、法線ベクトルを矢印により示している。ここでは、岸壁の上面及び側面の両方がライダ3により計測できた例が示されている。 FIG. 6B is a perspective view of a berthing location (here, a quay) that clearly shows a measured point representing a measurement position measured by the rider 3 and a normal vector calculated based on the measured point with respect to the quay, which is a berthing location. . In FIG. 6B, the measured points are indicated by circles, and the normal vectors are indicated by arrows. Here, an example is shown in which both the top and side surfaces of the quay were able to be measured by the rider 3.

図6Bに示すように、法線ベクトル算出ブロック20は、岸壁の側面及び上面の被計測点に対する法線ベクトルを算出する。法線ベクトルは、対象とする平面や曲面に垂直なベクトルであるため、面として構成可能な複数の被計測点を用いて算出される。したがって、縦横が所定長の格子あるいは半径が所定長の円を設定し、その内部に存在する被計測点を用いて計算する。この場合、法線ベクトル算出ブロック20は、被計測点毎に法線ベクトルを算出してもよく、所定間隔毎に法線ベクトルを算出してもよい。そして、法線数特定ブロック22は、z成分が所定の閾値より大きい法線ベクトルを、鉛直方向を向いた法線ベクトルであると判定する。なお、法線ベクトルは、単位ベクトル化されているものとする。また、z成分が所定の閾値未満となる法線ベクトルを、水平方向を向いた法線ベクトルであると判定する。そして、法線数特定ブロック22は、鉛直方向の法線ベクトルの本数(ここでは5本)と水平方向の法線ベクトル(ここでは4本)とを特定する。さらに、平均・分散算出ブロック23は、鉛直方向の法線ベクトルの平均及び分散と、水平方向の法線ベクトルの平均及び分散を算出する。なお、エッジ部分は、その周辺の被計測点が上面であったり側面であったりするため、斜めの方向になる。 As shown in FIG. 6B, the normal vector calculation block 20 calculates normal vectors to the measured points on the side and top surfaces of the quay. Since the normal vector is a vector perpendicular to the target plane or curved surface, it is calculated using a plurality of measured points that can be configured as a surface. Therefore, a grid with predetermined vertical and horizontal lengths or a circle with a predetermined radius is set, and calculations are performed using the measurement points existing inside the grid. In this case, the normal vector calculation block 20 may calculate a normal vector for each point to be measured, or may calculate a normal vector for each predetermined interval. Then, the normal number identification block 22 determines that a normal vector whose z component is larger than a predetermined threshold value is a normal vector pointing in the vertical direction. Note that the normal vector is assumed to be a unit vector. Further, a normal vector whose z component is less than a predetermined threshold is determined to be a normal vector pointing in the horizontal direction. The number of normal vectors specifying block 22 specifies the number of normal vectors in the vertical direction (here, five) and the number of normal vectors in the horizontal direction (here, four). Furthermore, the average/variance calculation block 23 calculates the average and variance of the normal vector in the vertical direction and the average and variance of the normal vector in the horizontal direction. Note that the edge portion is in an oblique direction because the measurement points around the edge portion are on the top surface or the side surface.

[信頼性の判定に係る処理]
次に、信頼性の判定に係る処理について説明する。
[Processing related to reliability determination]
Next, processing related to reliability determination will be explained.

(第1判定方法)
図7は、前方マーカ及び後方マーカが設けられた接岸場所の例を示す図である。
(First determination method)
FIG. 7 is a diagram showing an example of a berthing location where a front marker and a rear marker are provided.

本判定方法においては、例えば、図7に示すような、再帰性反射板等の高反射率特性を有する2つのマーカが設けられた接岸場所SBPに船舶を着岸させる場合について説明する。また、本判定方法以降の説明においては、特に言及のない限り、接岸場所SBPに着岸させる船舶の前方側に設けられたマーカを前方マーカFMと称し、当該船舶の後方側に設けられたマーカを後方マーカRMと称するものとする。また、本判定方法においては、対岸距離の信頼性の判定に係る処理について説明する。また、本判定方法においては、接岸場所SBPのエッジ部分から前方マーカFMが実際に設置されている位置までの距離wmfと、当該接岸場所SBPのエッジ部分から後方マーカRMが実際に設置されている位置までの距離wmrと、が既知である場合について説明する。 In this determination method, for example, a case will be described in which a ship is berthed at a berthing location SBP where two markers having high reflectance characteristics, such as retroreflectors, are provided, as shown in FIG. In addition, in the following explanation of this determination method, unless otherwise specified, the marker provided on the front side of the ship berthed at the berthing site SBP will be referred to as the forward marker FM, and the marker provided on the rear side of the ship will be referred to as the forward marker FM. It shall be referred to as a rear marker RM. In addition, in this determination method, a process related to determining the reliability of the opposite shore distance will be described. In addition, in this determination method, the distance w mf from the edge part of the berthing place SBP to the position where the front marker FM is actually installed, and the distance w mf from the edge part of the berthing place SBP to the position where the rear marker RM is actually installed. A case will be described in which the distance w mr to the current position is known.

接岸パラメータ算出部16は、例えば、ライダ3により生成された点群データの中から所定の強度以上の被計測点を抽出する処理を行うことにより、前方マーカFMを構成する点群データFMGと、後方マーカRMを構成する点群データRMGと、をそれぞれ取得する。また、接岸パラメータ算出部16は、点群データFMGに含まれる各被計測点の重心位置に基づき、船舶座標系における前方マーカFMの座標位置M[mfxfyfzを取得する。また、接岸パラメータ算出部16は、点群データRMGに含まれる各被計測点の重心位置に基づき、船舶座標系における後方マーカRMの座標位置M[mrxryrzを取得する。 The berthing parameter calculation unit 16 extracts point cloud data FMG constituting the forward marker FM by, for example, extracting measured points having a predetermined intensity or more from the point cloud data generated by the rider 3. Point group data RMG constituting the rear marker RM are respectively acquired. Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 obtains the coordinate position M f [m fx m fy m fz ] T of the forward marker FM in the ship coordinate system based on the center of gravity position of each measured point included in the point cloud data FMG. . Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 obtains the coordinate position M r [m rx m ry m rz ] T of the rear marker RM in the ship coordinate system based on the center of gravity position of each measured point included in the point cloud data RMG. .

その後、接岸パラメータ算出部16は、座標位置M及びMに基づき、前方マーカFM及び後方マーカRMを通過する直線であるマーカ直線Lを生成する。具体的には、マーカ直線Lは、例えば、下記数式(1)及び(2)により表されるような直線として生成される。なお、下記数式(1)において、「t」は媒介変数を表し、「u」はマーカ直線Lにおける単位方向ベクトルを表している。 Thereafter, the berthing parameter calculation unit 16 generates a marker straight line L m , which is a straight line passing through the front marker FM and the rear marker RM, based on the coordinate positions M f and M r . Specifically, the marker straight line L m is generated, for example, as a straight line expressed by the following mathematical formulas (1) and (2). In addition, in the following mathematical formula (1), "t" represents a parameter, and "um " represents a unit direction vector on the marker straight line Lm .

Figure 2023135107000002
Figure 2023135107000002

Figure 2023135107000003
Figure 2023135107000003

接岸パラメータ算出部16は、座標位置Mと、原点Oの座標位置O[Opxpypzと、上記数式(2)の単位方向ベクトルu[umxmymzと、を下記数式(3)に適用することにより、当該原点Oとマーカ直線Lとを結ぶ垂線の足に相当する座標位置H[Hmxmymzを算出する。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates the coordinate position M f , the coordinate position O p [O px O py O pz ] T , and the unit direction vector um [u mx u my u mz ] of the above formula (2). By applying T to the following formula (3), a coordinate position H m [H mx H my H mz ] T corresponding to the foot of the perpendicular line connecting the origin O and the marker straight line L m is calculated.

Figure 2023135107000004
Figure 2023135107000004

接岸パラメータ算出部16は、座標位置Oのx座標値Opx及びy座標値Opyと、座標位置Hのx座標値Hmx及びy座標値Hmyと、を下記数式(4)に適用することにより、xy平面における、原点Oとマーカ直線Lとを結ぶ垂線の長さに相当する距離dを算出する。すなわち、距離dは、対象船舶からマーカ直線Lまでの距離に相当する。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates the x coordinate value O px and y coordinate value O py of the coordinate position O p and the x coordinate value H mx and y coordinate value H my of the coordinate position H m into the following formula (4). By applying this, a distance d m corresponding to the length of a perpendicular line connecting the origin O and the marker straight line L m in the xy plane is calculated. That is, the distance d m corresponds to the distance from the target ship to the marker straight line L m .

Figure 2023135107000005
Figure 2023135107000005

以上に述べた処理によれば、例えば、図8に示すような座標位置H及び距離dが算出される。図8は、座標位置H及び距離dを明示した上面図である。 According to the processing described above, for example, the coordinate position H m and the distance d m as shown in FIG. 8 are calculated. FIG. 8 is a top view clearly showing the coordinate position H m and the distance d m .

接岸パラメータ算出部16は、距離dと、距離wmfと、距離wmrと、を下記数式(5)に適用することにより、後述の信頼性の判定に用いられる判定距離に相当する距離dを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、原点Oから接岸側面直線Lまでの距離dを算出する。なお、距離dは前述した対岸距離である。すなわち、接岸パラメータ算出部16は、距離dと、距離wmfと、距離wmrと、に基づき、後述の信頼性の判定に用いられる判定距離を算出する。また、距離dは、対象船舶から接岸場所のエッジに沿った直線までの距離に相当する。 The berthing parameter calculation unit 16 applies the distance d m , the distance w mf , and the distance w mr to the following formula (5) to calculate the distance d corresponding to the determination distance used for reliability determination described below. Calculate j . The berthing parameter calculation unit 16 also calculates the distance dq from the origin O to the berthing side straight line L. Note that the distance dq is the distance from the opposite shore described above. That is, the berthing parameter calculation unit 16 calculates a determination distance used for determining reliability, which will be described later, based on the distance d m , the distance w mf , and the distance w mr . Further, the distance dq corresponds to the distance from the target ship to a straight line along the edge of the berthing location.

Figure 2023135107000006
Figure 2023135107000006

ここで、距離dを算出するための処理の具体例について説明する。 Here, a specific example of the process for calculating the distance dq will be described.

接岸パラメータ算出部16は、前述したように、接岸場所エッジ点群を対象とした主成分分析や最小二乗法により、下記数式(6)に示される接岸側面直線Lを生成する。 As described above, the berthing parameter calculation unit 16 generates the berthing side straight line L shown in the following equation (6) by principal component analysis or least squares method targeting the berthing location edge point group.

Figure 2023135107000007
Figure 2023135107000007

ここで、「[x」は後述の接岸場所エッジ点群が示す被計測点の重心位置を示し、「[a b c]」は方向ベクトルを示し、「t」は媒介変数を示す。例えば、主成分分析を行う場合には、最も大きい固有値に対応する固有ベクトルが接岸側面直線Lの方向ベクトルとなる。なお、方向ベクトル[a b c]は単位ベクトルとして生成されている。 Here, "[x 0 y 0 z 0 ] T " indicates the centroid position of the measured point indicated by the berth edge point group described below, "[a b c] T " indicates the direction vector, and "t" indicates a mediating variable. For example, when principal component analysis is performed, the eigenvector corresponding to the largest eigenvalue becomes the direction vector of the berthing side straight line L. Note that the direction vector [a b c] T is generated as a unit vector.

ここで、被計測点の重心位置をGとし、単位方向ベクトルをuとすると、上記数式(6)を下記数式(7)のように表すことができる Here, if the center of gravity position of the measured point is G and the unit direction vector is u, the above equation (6) can be expressed as the following equation (7).

Figure 2023135107000008
Figure 2023135107000008

ここで、接岸場所エッジ点群に含まれる各被計測点の重心G、及び、原点Oと接岸側面直線Lとを結ぶ垂線の足Hは、図9Aのような位置関係を有する。また、単位ベクトルuを明示した図9Bからわかるように、ベクトルH-Gと単位ベクトルuとが平行であるため、H-G=au(aは定数)の関係が成立する。よって、接岸パラメータ算出部16は、下記数式(8)を用いて垂線の足Hの座標位置を算出することができる。 Here, the center of gravity G of each measured point included in the berthing location edge point group and the leg H of the perpendicular line connecting the origin O and the berthing side straight line L have a positional relationship as shown in FIG. 9A. Further, as can be seen from FIG. 9B, which clearly shows the unit vector u, since the vector HG and the unit vector u are parallel, the relationship HG=au (a is a constant) holds true. Therefore, the berthing parameter calculation unit 16 can calculate the coordinate position of the foot H of the perpendicular line using the following formula (8).

Figure 2023135107000009
Figure 2023135107000009

また、接岸パラメータ算出部16は、原点Oの座標位置Oのx座標値Opx及びy座標値Opyと、垂線の足Hの座標位置のx座標値H及びy座標値Hと、を下記数式(9)に適用することにより、当該原点Oから当該垂線の足Hまでのxy平面上の距離dを算出する。 The berthing parameter calculation unit 16 also calculates the x-coordinate value O px and y-coordinate value O py of the coordinate position O p of the origin O, and the x-coordinate value H x and y-coordinate value H y of the coordinate position of the foot H of the perpendicular line. By applying , to the following formula (9), the distance d q on the xy plane from the origin O to the leg H of the perpendicular line is calculated.

Figure 2023135107000010
Figure 2023135107000010

以上に述べた処理によれば、例えば、図10に示すような距離d及び距離dが算出される。図10は、距離d及び距離dを明示した上面図である。 According to the processing described above, for example, the distance d j and the distance d q as shown in FIG. 10 are calculated. FIG. 10 is a top view clearly showing the distance d j and the distance d q .

接岸パラメータ算出部16は、距離dと、距離dと、閾値THAと、に基づき、当該距離dの対岸距離としての信頼度が所定値より高いか否かを判定する。本判定方法においては、閾値THAが、例えば、1メートルのような値として設定されていればよい。 The berthing parameter calculation unit 16 determines whether the reliability of the distance dq as the opposite shore distance is higher than a predetermined value based on the distance dq , the distance dj , and the threshold THA. In this determination method, the threshold value THA may be set to a value such as 1 meter, for example.

具体的には、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|d-d|の値が閾値THA以下である場合には、距離dの対岸距離としての信頼度が所定値より高いと判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「距離」のサブ項目「算出値」にフラグ「1」を登録する。 Specifically, for example, if the value of |d q - d j | is less than or equal to the threshold value THA, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d q as the opposite shore distance is higher than a predetermined value. do. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "1" in the sub-item "calculated value" of the item "distance" included in the reliability information of FIG.

また、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|d-d|の値が閾値THAより大きい場合には、距離dの対岸距離としての信頼度が所定値以下であると判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「距離」のサブ項目「算出値」にフラグ「0」を登録する。 Furthermore, for example, if the value of |d q −d j | is larger than the threshold value THA, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d q as the opposite shore distance is less than or equal to a predetermined value. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "0" in the sub-item "calculated value" of the item "distance" included in the reliability information in FIG.

なお、本判定方法によれば、例えば、船舶が接岸場所から遠い位置にいる場合や、あるいは船舶が接岸場所に非常に近接する位置にいる場合等、当該接岸場所のエッジ(上面及び側面の境界)を構成する複数の被計測点(最近傍点)を含む点群データ(以降、「接岸場所エッジ点群」とも称する)に含まれる被計測点の数が非常に少なくなるような場合に、距離dの対岸距離としての信頼度を判定する処理が行われるようにしてもよい。また、このような処理が行われた場合には、マーカ直線Lに基づいて接岸距離の信頼性の判定が行われたことを示す情報が信頼度情報に付加されるようにすればよい。 According to this determination method, for example, when the ship is far from the berthing place, or when the ship is in a position very close to the berthing place, the edges (top and side boundaries) of the berthing place are ), the distance Processing may be performed to determine the reliability of dq as a distance from the opposite shore. Moreover, when such processing is performed, information indicating that the reliability of the berthing distance has been determined based on the marker straight line L m may be added to the reliability information.

(第2判定方法)
本判定方法においては、対岸距離の信頼性の判定に係る処理について説明する。また、本判定方法においては、図7に例示した接岸場所SBPに船舶を着岸させる場合であるとともに、距離wmf及びwmrが両方とも不明である場合について説明する。
(Second determination method)
In this determination method, processing related to determining the reliability of the opposite shore distance will be described. Furthermore, in this determination method, a case will be described in which the ship is berthed at the berthing site SBP illustrated in FIG. 7, and both distances w mf and w mr are unknown.

接岸パラメータ算出部16は、第1判定方法において述べた処理と同様の処理を行うことにより、距離d及び距離dを算出する(図11A参照)。また、接岸パラメータ算出部16は、距離dから距離dを減じることにより、後述の信頼性の判定に用いられる差分値Δdmqを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、差分値Δdmqの時間的な変化を監視する。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates the distance d m and the distance d q by performing the same processing as described in the first determination method (see FIG. 11A). In addition, the berthing parameter calculation unit 16 calculates a difference value Δd mq used for determining reliability, which will be described later, by subtracting the distance d q from the distance d m . Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 monitors temporal changes in the difference value Δd mq .

接岸パラメータ算出部16は、現在時刻における差分値Δdmqに相当する差分値Δdmqcを算出するとともに、当該現在時刻より前の過去の所定時間内に算出された当該差分値Δdmqの平均値Δdmqaを算出する(図11B参照)。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates a difference value Δd mqc corresponding to the difference value Δd mq at the current time, and also calculates an average value Δd of the difference values Δd mq calculated within a predetermined time in the past before the current time. Calculate mqa (see Figure 11B).

接岸パラメータ算出部16は、差分値Δdmqcと、平均値Δdmqaと、閾値THAと、に基づき、距離dの対岸距離としての信頼度が所定値より高いか否かを判定する。 The berthing parameter calculation unit 16 determines whether the reliability of the distance d q as the opposite shore distance is higher than a predetermined value based on the difference value Δd mqc , the average value Δd mqa , and the threshold THA.

具体的には、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|Δdmqc-Δdmqa|の値が閾値THA以下である場合には、距離dの対岸距離としての信頼度が所定値より高いと判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「距離」のサブ項目「算出値」にフラグ「1」を登録する。また、今回の結果Δdmqcを平均値算出処理に用いてΔdmqaを更新する。 Specifically, for example, if the value of |Δd mqc −Δd mqa | is less than or equal to the threshold value THA, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d q as the opposite shore distance is higher than a predetermined value. do. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "1" in the sub-item "calculated value" of the item "distance" included in the reliability information of FIG. Furthermore, the current result Δd mqc is used in the average value calculation process to update Δd mqa .

また、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|Δdmqc-Δdmqa|の値が閾値THAより大きい場合には、距離dの対岸距離としての信頼度が所定値以下であると判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「距離」のサブ項目「算出値」にフラグ「0」を登録する。 Furthermore, for example, if the value of |Δd mqc −Δd mqa | is greater than the threshold value THA, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d q as the opposite shore distance is less than or equal to a predetermined value. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "0" in the sub-item "calculated value" of the item "distance" included in the reliability information in FIG.

なお、本判定方法によれば、例えば、船舶が接岸場所から遠い位置にいる場合や、あるいは船舶が接岸場所に非常に近接する位置にいる場合等、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が非常に少なくなるような場合に、dの接岸距離としての信頼度を判定する処理が行われるようにしてもよい。また、このような処理が行われた場合には、マーカ直線Lに基づいて接岸距離の信頼性の判定が行われたことを示す情報が信頼度情報に付加されるようにすればよい。 According to this determination method, for example, when the ship is far from the berthing place, or when the ship is in a position very close to the berthing place, the measured points included in the berthing place edge point group When the number of dq becomes extremely small, processing may be performed to determine the reliability of dq as a berthing distance. Moreover, when such processing is performed, information indicating that the reliability of the berthing distance has been determined based on the marker straight line L m may be added to the reliability information.

(第3判定方法)
本判定方法においては、進入角度の信頼性の判定に係る処理について説明する。また、本判定方法においては、図7に例示した接岸場所SBPに船舶を着岸させる場合であるとともに、距離wmf及びwmrが両方とも既知である場合について説明する。
(Third determination method)
In this determination method, processing related to determining the reliability of the approach angle will be described. Furthermore, in this determination method, a case will be described in which the ship is berthed at the berthing site SBP illustrated in FIG. 7, and the distances w mf and w mr are both known.

接岸パラメータ算出部16は、上記数式(1)及び(2)により表されるマーカ直線Lを生成する。また、接岸パラメータ算出部16は、マーカ直線Lの生成に用いた単位方向ベクトルuのx成分umx及びy成分umyを下記数式(10)に適用することにより、船舶座標系のx軸方向を基準とした場合における当該マーカ直線Lの傾きを示す角度Ψを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、単位ベクトルuのx成分uと、単位ベクトルuのy成分uと、を下記数式(11)に適用することにより、船舶座標系のx軸方向を基準とした場合における接岸側面直線Lの傾きを示す角度Ψを算出する。 The berthing parameter calculation unit 16 generates a marker straight line Lm expressed by the above formulas (1) and (2). In addition, the berthing parameter calculation unit 16 applies the x component u mx and the y component u my of the unit direction vector u m used to generate the marker straight line L m to the following equation (10), thereby calculating the x An angle Ψ m indicating the inclination of the marker straight line L m when the axial direction is used as a reference is calculated. In addition, the berthing parameter calculation unit 16 applies the x component u x of the unit vector u and the y component u y of the unit vector u to the following formula (11), thereby making the x-axis direction of the ship coordinate system a reference. An angle Ψ q indicating the inclination of the straight line L of the berthed side in the case is calculated.

Figure 2023135107000011
Figure 2023135107000011

Figure 2023135107000012
Figure 2023135107000012

以上に述べた処理によれば、例えば、図12に示すような角度Ψ及びΨが算出される。図12は、角度Ψ及びΨを明示した上面図である。 According to the processing described above, for example, the angles Ψ m and Ψ q as shown in FIG. 12 are calculated. FIG. 12 is a top view showing the angles Ψ m and Ψ q .

接岸パラメータ算出部16は、座標位置M及びMに基づき、前方マーカFMと後方マーカRMとの間の距離に相当するマーカ間隔rを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψと、距離dと、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、を下記数式(12)に適用することにより、後述の信頼性の判定に用いられる判定角度に相当する角度Ψを算出する。すなわち、接岸パラメータ算出部16は、マーカ直線Lにおける単位方向ベクトルuと、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、に基づき、後述の信頼性の判定に用いられる判定角度を算出する。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates a marker interval r m corresponding to the distance between the front marker FM and the rear marker RM based on the coordinate positions M f and M r . In addition, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the reliability described below by applying the angle Ψ m , the distance d m , the distance w mf , the distance w mr , and the marker interval r m to the following formula (12). An angle Ψ j corresponding to the determination angle used for gender determination is calculated. That is, the berthing parameter calculation unit 16 makes a determination used for determining reliability, which will be described later, based on the unit direction vector um in the marker straight line Lm , the distance wmf , the distance wmr , and the marker interval rm . Calculate the angle.

Figure 2023135107000013
Figure 2023135107000013

接岸パラメータ算出部16は、角度Ψと、角度Ψと、閾値THCと、に基づき、当該角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値より高いか否かを判定する。本判定方法においては、閾値THCが、例えば、5°のような値として設定されていればよい。 The berthing parameter calculation unit 16 determines whether the reliability of the angle Ψ q as an approach angle is higher than a predetermined value based on the angle Ψ q , the angle Ψ j , and the threshold value THC. In this determination method, the threshold value THC may be set to a value such as 5°, for example.

具体的には、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|Ψ-Ψ|の値が閾値THC以下である場合には、角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値より高いと判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「角度」のサブ項目「算出値」にフラグ「1」を登録する。 Specifically, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ q as an approach angle is higher than a predetermined value when the value of |Ψ q −Ψ j | is less than or equal to the threshold value THC. do. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "1" in the sub-item "calculated value" of the item "angle" included in the reliability information of FIG.

また、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|Ψ-Ψ|の値が閾値THCより大きい場合には、角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値以下であると判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「角度」のサブ項目「算出値」にフラグ「0」を登録する。 Further, for example, if the value of |Ψ q −Ψ j | is larger than the threshold value THC, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ q as an approach angle is less than or equal to a predetermined value. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "0" in the sub-item "calculated value" of the item "angle" included in the reliability information in FIG.

なお、本判定方法によれば、例えば、船舶が接岸場所から遠い位置にいる場合や、あるいは船舶が接岸場所に非常に近接する位置にいる場合等、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が非常に少なくなるような場合に、角度Ψの進入角度としての信頼度を判定する処理が行われるようにしてもよい。また、このような処理が行われた場合には、マーカ直線Lに基づいて進入角度の信頼性の判定が行われたことを示す情報が信頼度情報に付加されるようにすればよい。 According to this determination method, for example, when the ship is far from the berthing place, or when the ship is in a position very close to the berthing place, the measured points included in the berthing place edge point group When the number of angles Ψ q becomes extremely small, a process may be performed to determine the reliability of the angle Ψ q as an approach angle. Further, when such processing is performed, information indicating that the reliability of the approach angle has been determined based on the marker straight line L m may be added to the reliability information.

(第4判定方法)
本判定方法においては、進入角度の信頼性の判定に係る処理について説明する。また、本判定方法においては、図7に例示した接岸場所SBPに船舶を着岸させる場合であるとともに、距離wmf及びwmrが両方とも不明である場合について説明する。
(Fourth determination method)
In this determination method, processing related to determining the reliability of the approach angle will be described. Furthermore, in this determination method, a case will be described in which the ship is berthed at the berthing site SBP illustrated in FIG. 7, and both distances w mf and w mr are unknown.

接岸パラメータ算出部16は、第3判定方法において述べた処理と同様の処理を行うことにより、角度Ψ及び角度Ψを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψから角度Ψを減じることにより、後述の信頼性の判定に用いられる差分値ΔΨmqを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、差分値ΔΨmqの時間的な変化を監視する。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates the angle Ψ m and the angle Ψ q by performing the same processing as described in the third determination method. In addition, the berthing parameter calculation unit 16 calculates a difference value ΔΨ mq used for determining reliability, which will be described later, by subtracting the angle Ψ q from the angle Ψ m . Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 monitors temporal changes in the difference value ΔΨ mq .

接岸パラメータ算出部16は、現在時刻における差分値ΔΨmqに相当する差分値ΔΨmqcを算出するとともに、当該現在時刻より前の過去の所定時間内に算出された当該差分値ΔΨmqの平均値ΔΨmqaを算出する(図13参照)。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates a difference value ΔΨ mqc corresponding to the difference value ΔΨ mq at the current time, and also calculates an average value ΔΨ of the difference values ΔΨ mq calculated within a predetermined time in the past before the current time. Calculate mqa (see FIG. 13).

接岸パラメータ算出部16は、差分値ΔΨmqcと、平均値ΔΨmqaと、閾値THCと、に基づき、角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値より高いか否かを判定する。 The berthing parameter calculation unit 16 determines whether the reliability of the angle Ψ q as an approach angle is higher than a predetermined value based on the difference value ΔΨ mqc , the average value ΔΨ mqa , and the threshold value THC.

具体的には、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|ΔΨmqc-ΔΨmqa|の値が閾値THC以下である場合には、角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値より高いと判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「角度」のサブ項目「算出値」にフラグ「1」を登録する。また、今回の結果ΔΨmqcを平均値算出処理に用いてΔΨmqaを更新する。 Specifically, for example, if the value of |ΔΨ mqc −ΔΨ mqa | is less than or equal to the threshold value THC, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ q as the approach angle is higher than a predetermined value. do. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "1" in the sub-item "calculated value" of the item "angle" included in the reliability information of FIG. Furthermore, ΔΨ mqa is updated by using the current result ΔΨ mqc in the average value calculation process.

また、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|ΔΨmqc-ΔΨmqa|の値が閾値THCより大きい場合には、角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値以下であると判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「角度」のサブ項目「算出値」にフラグ「0」を登録する。 Further, for example, if the value of |ΔΨ mqc −ΔΨ mqa | is larger than the threshold value THC, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ q as an approach angle is less than or equal to a predetermined value. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "0" in the sub-item "calculated value" of the item "angle" included in the reliability information in FIG.

なお、本判定方法によれば、例えば、船舶が接岸場所から遠い位置にいる場合や、あるいは船舶が接岸場所に非常に近接する位置にいる場合等、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が非常に少なくなるような場合に、Ψの進入角度としての信頼度を判定する処理が行われるようにしてもよい。また、このような処理が行われた場合には、マーカ直線Lに基づいて進入角度の信頼性の判定が行われたことを示す情報が信頼度情報に付加されるようにすればよい。 According to this determination method, for example, when the ship is far from the berthing place, or when the ship is in a position very close to the berthing place, the measured points included in the berthing place edge point group When the number of Ψ q becomes extremely small, a process may be performed to determine the reliability of Ψ q as an approach angle. Further, when such processing is performed, information indicating that the reliability of the approach angle has been determined based on the marker straight line L m may be added to the reliability information.

[処理フロー]
図14Aは、本実施例における接岸支援処理の概要を表すフローチャートである。情報処理装置1は、図14Aのフローチャートの処理を繰り返し実行する。
[Processing flow]
FIG. 14A is a flowchart showing an overview of the berthing support process in this embodiment. The information processing device 1 repeatedly executes the process shown in the flowchart of FIG. 14A.

まず、情報処理装置1は、接岸場所方向の点群データを取得する(ステップS11)。この場合、情報処理装置1は、例えば、対象船舶において接岸側を計測範囲に含むライダ3が生成する点群データを取得する。また、情報処理装置1は、取得した点群データのダウンサンプリング及び水面で反射したデータの除去をさらに行ってもよい。 First, the information processing device 1 acquires point cloud data in the direction of the berthing location (step S11). In this case, the information processing device 1 acquires, for example, point cloud data generated by the lidar 3 whose measurement range includes the berthed side of the target ship. Further, the information processing device 1 may further perform downsampling of the acquired point cloud data and removal of data reflected on the water surface.

次に、情報処理装置1の接岸場所検出部15は、ステップS11で取得された点群データに基づき、法線ベクトルを算出する(ステップS12)。さらに、接岸場所検出部15は、ステップS12において、法線ベクトルの本数及び法線ベクトルの分散等の算出を行う。また、接岸場所検出部15は、ステップS12の処理結果に基づき、視野内面及び検出面の特定を行う(ステップS13)。 Next, the berthing location detection unit 15 of the information processing device 1 calculates a normal vector based on the point cloud data acquired in step S11 (step S12). Furthermore, the berthing location detection unit 15 calculates the number of normal vectors, the variance of the normal vectors, etc. in step S12. Furthermore, the berthing location detection unit 15 specifies the inner surface of the field of view and the detection surface based on the processing result of step S12 (step S13).

次に、接岸パラメータ算出部16は、ステップS11で取得した点群データに基づき、縦ラインごとの最近傍探索を行い、縦ラインごとの最近傍点を求める(ステップS14)。 Next, the berthing parameter calculation unit 16 performs a nearest neighbor search for each vertical line based on the point cloud data acquired in step S11, and determines the nearest neighbor point for each vertical line (step S14).

次に、接岸パラメータ算出部16は、ステップS14で求めた縦ラインごとの最近傍点を用いて、接岸側面直線Lを生成する(ステップS15)。 Next, the berthing parameter calculation unit 16 generates the berthing side straight line L using the nearest point for each vertical line obtained in step S14 (step S15).

次に、接岸パラメータ算出部16は、ステップS15で算出した接岸側面直線Lを用いて、接岸パラメータである対岸距離、進入角度、接岸速度を算出する(ステップS16)。接岸パラメータ算出部16は、ステップS16において、対岸距離として距離dを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、ステップS16において、進入角度として角度Ψを算出する。 Next, the berthing parameter calculation unit 16 uses the berthing side straight line L calculated in step S15 to calculate berthing parameters such as the opposite berthing distance, approach angle, and berthing speed (step S16). The berthing parameter calculation unit 16 calculates a distance dq as the opposite shore distance in step S16. Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the angle Ψq as the approach angle in step S16.

次に、接岸パラメータ算出部16は、ステップS16により算出された対岸距離である距離dと、ステップS16により算出された進入角度である角度Ψと、の信頼性を判定するための処理を行う(ステップS17)。 Next, the berthing parameter calculation unit 16 performs a process to determine the reliability of the distance dq , which is the opposite shore distance calculated in step S16, and the angle Ψq , which is the approach angle calculated in step S16. (Step S17).

ここで、ステップS17において行われる処理の一例について、図14Bを参照しつつ説明する。図14Bは、信頼性の判定に係る処理の一例を示すフローチャートである。 Here, an example of the process performed in step S17 will be described with reference to FIG. 14B. FIG. 14B is a flowchart illustrating an example of a process related to reliability determination.

接岸パラメータ算出部16は、接岸場所に設けられた前方マーカFM及び後方マーカRMを検出した(ステップS31)後、当該前方マーカFM及び当該後方マーカRMを通過するマーカ直線Lを生成する(ステップS32)。 The berthing parameter calculation unit 16 detects the front marker FM and the rear marker RM provided at the berthing location (step S31), and then generates a marker straight line L m passing through the front marker FM and the rear marker RM (step S31). S32).

次に、接岸パラメータ算出部16は、ステップS32により生成したマーカ直線Lを用いて距離d及び角度Ψを算出する(ステップS33)。 Next, the berthing parameter calculating unit 16 calculates the distance d m and the angle Ψ m using the marker straight line L m generated in step S32 (step S33).

接岸パラメータ算出部16は、例えば、メモリ12に格納されている地図データ等を参照することにより、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間距離に相当するマーカ間隔rと、を取得可能であるか否かを判定する(ステップS34)。 The berthing parameter calculation unit 16 can obtain the distance w mf , the distance w mr , and the marker spacing r m corresponding to the distance between markers by referring to map data stored in the memory 12, for example. It is determined whether or not (step S34).

接岸パラメータ算出部16は、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、を取得できる場合(ステップS34:Yes)には、これら3つのパラメータを取得した後、後述のステップS35の処理を行う。また、接岸パラメータ算出部16は、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、のうちの少なくとも1つを取得できない場合(ステップS34:No)には、後述のステップS42の処理を行う。 When the berthing parameter calculation unit 16 can obtain the distance w mf , the distance w mr , and the marker interval r m (step S34: Yes), after obtaining these three parameters, the berthing parameter calculation unit 16 performs the steps in step S35 described below. Perform processing. In addition, if at least one of the distance w mf , the distance w mr , and the marker interval r m cannot be obtained (step S34: No), the berthing parameter calculation unit 16 performs the process of step S42, which will be described later. I do.

接岸パラメータ算出部16は、距離dと、距離wmfと、距離wmrと、を用いて判定距離dを算出する(ステップS35)。また、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψと、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、を用いて判定角度Ψを算出する(ステップS35)。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates the determination distance d j using the distance d m , the distance w mf , and the distance w mr (step S35). Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the determination angle Ψ j using the angle Ψ m , the distance w mf , the distance w mr , and the marker interval r m (step S35).

続いて、接岸パラメータ算出部16は、距離dと判定距離dとの差が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS36)。 Next, the berthing parameter calculation unit 16 determines whether the difference between the distance dq and the determination distance dj is less than or equal to a predetermined value (step S36).

接岸パラメータ算出部16は、距離dと判定距離dとの差が所定値以下である場合(ステップS36:Yes)には、当該距離dの信頼性が高いと判定した(ステップS37)後、後述のステップS39の処理を行う。また、接岸パラメータ算出部16は、距離dと判定距離dとの差が所定値よりも大きい場合(ステップS36:No)には、当該距離dの信頼性が低いと判定した(ステップS38)後、後述のステップS39の処理を行う。 When the difference between the distance dq and the determination distance dj is less than or equal to the predetermined value (step S36: Yes), the berthing parameter calculation unit 16 determines that the distance dq is highly reliable (step S37). Thereafter, the process of step S39, which will be described later, is performed. Furthermore, when the difference between the distance d q and the determination distance d j is larger than the predetermined value (step S36: No), the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d q is low (step After S38), the process of step S39, which will be described later, is performed.

続いて、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψと判定角度Ψとの差が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS39)。 Next, the berthing parameter calculation unit 16 determines whether the difference between the angle Ψ q and the determination angle Ψ j is less than or equal to a predetermined value (step S39).

接岸パラメータ算出部16は、角度Ψと判定角度Ψとの差が所定値以下である場合(ステップS39:Yes)には、当該角度Ψの信頼性が高いと判定した(ステップS40)後、後述のステップS18の処理を続けて行う。また、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψと判定角度Ψとの差が所定値よりも大きい場合(ステップS39:No)には、当該角度Ψの信頼性が低いと判定した(ステップS41)後、後述のステップS18の処理を続けて行う。 When the difference between the angle Ψ q and the determination angle Ψ j is less than or equal to the predetermined value (step S39: Yes), the berthing parameter calculation unit 16 determines that the angle Ψ q is highly reliable (step S40). Thereafter, the process of step S18, which will be described later, is continued. Furthermore, when the difference between the angle Ψ q and the determination angle Ψ j is larger than the predetermined value (step S39: No), the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ q is low (step After S41), the process of step S18, which will be described later, is continued.

接岸パラメータ算出部16は、距離dから距離dを減じることにより差分値Δdmqを算出する(ステップS42)。また、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψから角度Ψを減じることにより差分値ΔΨmqを算出する(ステップS42)。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates a difference value Δd mq by subtracting the distance d q from the distance d m (step S42). Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the difference value ΔΨ mq by subtracting the angle Ψ q from the angle Ψ m (step S42).

続いて、接岸パラメータ算出部16は、差分値Δdmqにおける現時刻の差分値Δdmqcと平均値Δdmqaとの差が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS43)。 Next, the berthing parameter calculation unit 16 determines whether the difference between the current time difference value Δd mqc and the average value Δd mqa in the difference value Δd mq is less than or equal to a predetermined value (step S43).

接岸パラメータ算出部16は、現時刻の差分値Δdmqcと平均値Δdmqaとの差が所定値以下である場合(ステップS43:Yes)には、距離dの信頼性が高いと判定し(ステップS44)、当該平均値Δdmqaの算出結果を更新した(ステップS45)後、後述のステップS47の処理を行う。また、接岸パラメータ算出部16は、現時刻の差分値Δdmqcと平均値Δdmqaとの差が所定値よりも大きい場合(ステップS43:No)には、距離dの信頼性が低いと判定した(ステップS46)後、後述のステップS47の処理を行う。 When the difference between the difference value Δd mqc at the current time and the average value Δd mqa is less than or equal to the predetermined value (step S43: Yes), the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d q is high ( After updating the calculation result of the average value Δd mqa (step S44) (step S45), the process of step S47, which will be described later, is performed. Furthermore, if the difference between the difference value Δd mqc at the current time and the average value Δd mqa is larger than a predetermined value (step S43: No), the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d q is low. After doing so (step S46), the process of step S47, which will be described later, is performed.

続いて、接岸パラメータ算出部16は、差分値ΔΨmqにおける現時刻の差分値ΔΨmqcと平均値ΔΨmqaとの差が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS47)。 Next, the berthing parameter calculation unit 16 determines whether the difference between the current time difference value ΔΨ mqc and the average value ΔΨ mqa in the difference value ΔΨ mq is less than or equal to a predetermined value (step S47).

接岸パラメータ算出部16は、現時刻の差分値ΔΨmqcと平均値ΔΨmqaとの差が所定値以下である場合(ステップS47:Yes)には、角度Ψの信頼性が高いと判定し(ステップS48)、当該平均値ΔΨmqaの算出結果を更新した(ステップS49)後、後述のステップS18の処理を続けて行う。また、接岸パラメータ算出部16は、現時刻の差分値ΔΨmqcと平均値ΔΨmqaとの差が所定値よりも大きい場合(ステップS47:No)には、角度Ψの信頼性が低いと判定した(ステップS50)後、後述のステップS18の処理を続けて行う。 When the difference between the difference value ΔΨ mqc at the current time and the average value ΔΨ mqa is less than or equal to the predetermined value (step S47: Yes), the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ q is high ( After updating the calculation result of the average value ΔΨ mqa (step S48) (step S49), the process of step S18, which will be described later, is continued. Furthermore, if the difference between the difference value ΔΨ mqc at the current time and the average value ΔΨ mqa is larger than a predetermined value (step S47: No), the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ q is low. After doing so (step S50), the process of step S18, which will be described later, is continued.

そして、接岸パラメータ算出部16は、ステップS17の処理により得られた距離d及び角度Ψの信頼性に基づき、信頼度情報を生成する(ステップS18)。 Then, the berthing parameter calculation unit 16 generates reliability information based on the reliability of the distance d q and the angle Ψ q obtained by the process of step S17 (step S18).

その後、情報処理装置1は、信頼度情報に基づく船舶の制御を行う(ステップS19)。これにより、情報処理装置1は、接岸状況を的確に反映した信頼度に基づいて、接岸に関する船舶の制御を的確に実行することができる。 After that, the information processing device 1 controls the ship based on the reliability information (step S19). Thereby, the information processing device 1 can accurately control the ship regarding berthing based on the reliability that accurately reflects the berthing situation.

そして、情報処理装置1は、対象船舶が接岸(着岸)したか否か判定する(ステップS20)。この場合、情報処理装置1は、例えば、センサ群2の出力信号又はインターフェース11を介したユーザ入力等に基づき、対象船舶が接岸したか否か判定する。そして、情報処理装置1は、対象船舶が接岸したと判定した場合(ステップS20:Yes)、フローチャートの処理を終了する。一方、情報処理装置1は、対象船舶が接岸していない場合(ステップS20:No)、ステップS11へ処理を戻す。 Then, the information processing device 1 determines whether or not the target ship has docked (berthed) (step S20). In this case, the information processing device 1 determines whether the target ship has berthed, for example, based on the output signals of the sensor group 2 or user input via the interface 11. Then, when the information processing device 1 determines that the target ship has berthed (step S20: Yes), the information processing device 1 ends the process of the flowchart. On the other hand, if the target ship is not berthed (step S20: No), the information processing device 1 returns the process to step S11.

以上に述べた処理によれば、取得手段は、船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得する。また、以上に述べた処理によれば、マーカ位置取得手段は、計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得する。また、以上に述べた処理によれば、2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、船舶と接岸場所との間の距離、及び、当該船舶の当該接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する。 According to the process described above, the acquisition means acquires the measurement data generated by the measurement device installed on the ship. Moreover, according to the process described above, the marker position acquisition means acquires the positions of the two markers provided at the berthing location based on the measurement data. In addition, according to the process described above, the distance between the ship and the berthing place and the approach angle of the ship to the berthing place can be calculated based on the marker straight line that is a straight line that passes through the positions of the two markers. The reliability of at least one of them is determined.

ところで、従来知られている技術によれば、例えば、図15Aに示すように、岸壁側面に防舷材があることに起因し、当該岸壁をうまく検出できない一方で、当該岸壁の奥側に存在する物体を岸壁として誤判定してしまう場合がある。また、従来知られている技術によれば、例えば、図15Bに示すように、平坦性の高い船尾を有する他の船舶が対象船舶の近辺に停泊している場合に、当該他の船舶の船尾を岸壁として誤判定してしまう場合がある。岸壁を誤判定すると、接岸側面直線を正しく生成できない可能性が高くなり、その場合、図15Aや図15Bのように、不正確な対岸距離を算出してしまうことになる。よって、前述のような誤判定は、着岸支援において用いられるパラメータとして不正確な値が算出される要因となるとともに、着岸時における安全性の低下を招いてしまう。そのため、前述のような誤判定が生じたことを確実に検知できることが望ましい。 By the way, according to the conventionally known technology, for example, as shown in FIG. 15A, due to the presence of fenders on the side of the quay, it is difficult to detect the quay properly. Objects may be incorrectly determined to be quays. Further, according to the conventionally known technology, for example, as shown in FIG. 15B, when another vessel having a highly flat stern is anchored near the target vessel, the stern of the other vessel is may be incorrectly determined as a quay. If the quay is incorrectly determined, there is a high possibility that the berthed side straight line cannot be correctly generated, and in that case, an inaccurate opposite shore distance will be calculated as shown in FIGS. 15A and 15B. Therefore, the above-mentioned erroneous determination causes inaccurate values to be calculated as parameters used in berthing support, and also leads to a decrease in safety during berthing. Therefore, it is desirable to be able to reliably detect the occurrence of an erroneous determination as described above.

これに対し、本実施例によれば、図15Aの状況に応じた誤判定が生じた場合に、図15Cのように算出される距離d及び距離d、あるいは図示していないが角度Ψ及び角度Ψのパラメータに基づき、距離d及び角度Ψのうちの少なくとも一方の信頼性が低いとの判定結果を得ることができるとともに、当該判定結果に応じた信頼度情報を生成することができる。また、本実施例によれば、図15Bの状況に応じた誤判定が生じた場合に、図15Dのように算出される距離d及び距離d、あるいは図示していないが角度Ψ及び角度Ψのパラメータに基づき、当該距離d及び角度Ψのうちの少なくとも一方の信頼性が低いとの判定結果を得ることができるとともに、当該判定結果に応じた信頼度情報を生成することができる。従って、本実施例によれば、着岸支援において用いられるパラメータの信頼性を確実に判定することができる。 On the other hand, according to this embodiment, when an erroneous determination occurs according to the situation in FIG. 15A, the distance d q and the distance d m calculated as shown in FIG. 15C or the angle Ψ Based on the parameters of q and angle Ψ m , it is possible to obtain a determination result that the reliability of at least one of distance d q and angle Ψ q is low, and to generate reliability information according to the determination result. be able to. Further, according to this embodiment, when an erroneous determination occurs according to the situation in FIG. 15B, the distance d q and the distance d m calculated as in FIG. 15D, or the angle Ψ q and Based on the parameter of the angle Ψ m , it is possible to obtain a determination result that the reliability of at least one of the distance d q and the angle Ψ q is low, and to generate reliability information according to the determination result. I can do it. Therefore, according to this embodiment, it is possible to reliably determine the reliability of parameters used in berthing support.

<第2実施例>
次に、第2実施例について以下に説明する。なお、本実施例においては、第1実施例と同様の構成等を適用可能な部分についての説明を適宜省略するとともに、第1実施例とは異なる部分に主眼を置いて説明を行うものとする。具体的には、本実施例においては、システム構成、ハードウェア構成及び機能構成が第1実施例と略同様である一方で、接岸パラメータ算出部16において行われる処理の内容が第1実施例とは異なっている。そのため、以下においては、接岸パラメータ算出部16により行われる処理についての説明を主に行うものとする。具体的には、本実施例においては、後述する距離dの対岸距離としての信頼性の判定、及び、後述する角度Ψの進入角度としての信頼性の判定に係る処理について説明する。また、本実施例においては、図7に例示した接岸場所SBPに船舶を着岸させる場合であるとともに、距離wmf及びwmrが両方とも既知である場合について説明する。また、本実施例においては、例えば、接岸場所に防舷材が設置されている等の理由により、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が少なくなるような場合に有用な処理について説明する。
<Second example>
Next, a second embodiment will be described below. In addition, in this example, descriptions of parts to which the same configuration as in the first example can be applied will be omitted as appropriate, and the description will focus on parts different from the first example. . Specifically, in this embodiment, while the system configuration, hardware configuration, and functional configuration are substantially the same as those in the first embodiment, the content of the processing performed in the berthing parameter calculation unit 16 is different from that in the first embodiment. are different. Therefore, in the following, the processing performed by the berthing parameter calculation unit 16 will be mainly explained. Specifically, in this embodiment, a process related to determining the reliability of a distance d p (to be described later) as a distance from the opposite shore, and determining the reliability of an angle Ψ p (to be described later) as an approach angle will be described. Furthermore, in this embodiment, a case will be described in which a ship is berthed at the berthing site SBP illustrated in FIG. 7, and the distances w mf and w mr are both known. In addition, in this embodiment, useful processing will be described in the case where the number of measured points included in the berthing location edge point group decreases due to reasons such as fenders being installed at the berthing location. explain.

接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点(最近傍点)の数が所定数以下である場合に、当該接岸場所エッジ点群に含まれる各被計測点の重心Gの座標位置G[Gpxpypzを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、上記数式(1)及び(2)により表されるマーカ直線Lを生成する。また、接岸パラメータ算出部16は、座標位置Gを通過し、かつ、マーカ直線Lの単位方向ベクトルuに平行な代替直線Lを生成する(図16参照)。具体的には、代替直線Lは、例えば、下記数式(13)により表されるような直線として生成される。なお、下記数式(13)において、「t」は媒介変数を表している。 When the number of measured points (nearest neighbor points) included in the berthing location edge point group is less than or equal to a predetermined number, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the center of gravity G of each measured point included in the berthing location edge point group. The coordinate position G p [G px G py G pz ] T is calculated. Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 generates a marker straight line Lm expressed by the above formulas (1) and (2). Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 generates an alternative straight line L p that passes through the coordinate position G p and is parallel to the unit direction vector u m of the marker straight line L m (see FIG. 16). Specifically, the alternative straight line Lp is generated, for example, as a straight line expressed by the following equation (13). Note that in the following formula (13), "t" represents a mediating variable.

Figure 2023135107000014
Figure 2023135107000014

接岸パラメータ算出部16は、上記数式(3)において、座標位置Mの代わりに座標位置Gを適用することにより、原点Oと代替直線Lとを結ぶ垂線の足に相当する座標位置H[Hpxpypzを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、上記数式(4)において、x座標値Hmxの代わりにx座標値Hpxを適用し、かつ、y座標値座標値Hmyの代わりにy座標値Hpyを適用することにより、原点Oと代替直線Lとを結ぶ垂線の長さに相当する距離dを算出する。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates the coordinate position H corresponding to the leg of the perpendicular line connecting the origin O and the alternative straight line L p by applying the coordinate position G p instead of the coordinate position M f in the above formula (3). p [H px H py H pz ] T is calculated. In addition, the berthing parameter calculation unit 16 applies the x coordinate value H px instead of the x coordinate value H mx and the y coordinate value H py instead of the y coordinate value H my in the above formula (4). By applying , a distance d p corresponding to the length of a perpendicular line connecting the origin O and the alternative straight line L p is calculated.

接岸パラメータ算出部16は、第1の判定方法において既述の処理と同様の処理を行うことにより距離dを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、距離dと、距離dと、閾値THAと、に基づき、当該距離dの対岸距離としての信頼度が所定値より高いか否かを判定する。 The berthing parameter calculation unit 16 calculates the distance d j by performing processing similar to the processing described above in the first determination method. Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 determines whether the reliability of the distance dp as the opposite shore distance is higher than a predetermined value based on the distance dp , the distance dj , and the threshold THA.

具体的には、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|d-d|の値が閾値THA以下である場合には、距離dの対岸距離としての信頼度が所定値より高いと判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「距離」のサブ項目「算出値」にフラグ「1」を登録する。 Specifically, for example, if the value of |d p −d j | is less than or equal to the threshold value THA, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d p as the opposite shore distance is higher than a predetermined value. do. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "1" in the sub-item "calculated value" of the item "distance" included in the reliability information of FIG.

また、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|d-d|の値が閾値THAより大きい場合には、距離dの対岸距離としての信頼度が所定値以下であると判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「距離」のサブ項目「算出値」にフラグ「0」を登録する。 Furthermore, for example, if the value of |d p −d j | is larger than the threshold value THA, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the distance d p as the opposite shore distance is less than or equal to a predetermined value. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "0" in the sub-item "calculated value" of the item "distance" included in the reliability information in FIG.

接岸パラメータ算出部16は、距離dの対岸距離としての信頼性に係る判定を行った場合には、当該距離dがマーカ直線Lに基づいて算出された距離であることを示す情報を信頼度情報に付加する。加えて、接岸パラメータ算出部16は、当該距離dを対岸距離dに設定する。 When the berthing parameter calculation unit 16 makes a determination regarding the reliability of the distance dp as the opposite shore distance, the berthing parameter calculation unit 16 provides information indicating that the distance dp is a distance calculated based on the marker straight line Lm . Add to reliability information. In addition, the berthing parameter calculation unit 16 sets the distance d p to the opposite shore distance d q .

一方、接岸パラメータ算出部16は、船舶座標系のx軸方向を基準とした場合における代替直線Lの傾きを示す角度Ψを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、第3の判定方法において既述の処理と同様の処理を行うことにより角度Ψを算出する。また、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψと、角度Ψと、閾値THCと、に基づき、当該角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値より高いか否かを判定する。 On the other hand, the berthing parameter calculation unit 16 calculates an angle Ψ p indicating the inclination of the alternative straight line L p when the x-axis direction of the ship coordinate system is used as a reference. In addition, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the angle Ψ j by performing processing similar to the processing described above in the third determination method. Furthermore, the berthing parameter calculation unit 16 determines whether the reliability of the angle Ψ p as an approach angle is higher than a predetermined value based on the angle Ψ p , the angle Ψ j , and the threshold value THC.

具体的には、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|Ψ-Ψ|の値が閾値THC以下である場合には、角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値より高いと判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「角度」のサブ項目「算出値」にフラグ「1」を登録する。 Specifically, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ p as an approach angle is higher than a predetermined value when the value of |Ψ p −Ψ j | is less than or equal to the threshold value THC. do. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "1" in the sub-item "calculated value" of the item "angle" included in the reliability information of FIG.

また、接岸パラメータ算出部16は、例えば、|Ψ-Ψ|の値が閾値THCより大きい場合には、角度Ψの進入角度としての信頼度が所定値以下であると判定する。そして、このような判定を行った場合には、接岸パラメータ算出部16は、図5の信頼度情報に含まれる項目「角度」のサブ項目「算出値」にフラグ「0」を登録する。 Furthermore, for example, if the value of |Ψ p −Ψ j | is larger than the threshold value THC, the berthing parameter calculation unit 16 determines that the reliability of the angle Ψ p as an approach angle is less than or equal to a predetermined value. When such a determination is made, the berthing parameter calculation unit 16 registers a flag "0" in the sub-item "calculated value" of the item "angle" included in the reliability information in FIG.

接岸パラメータ算出部16は、角度Ψの進入角度としての信頼性に係る判定を行った場合には、当該角度Ψがマーカ直線Lに基づいて算出された角度であることを示す情報を信頼度情報に付加する。加えて、接岸パラメータ算出部16は、当該角度Ψを進入角度Ψに設定する。 When the berthing parameter calculation unit 16 makes a determination regarding the reliability of the angle Ψ p as an approach angle, the berthing parameter calculation unit 16 provides information indicating that the angle Ψ p is an angle calculated based on the marker straight line L m . Add to reliability information. In addition, the berthing parameter calculation unit 16 sets the angle Ψ p to the approach angle Ψ q .

なお、本判定方法に係る処理は、例えば、図5の信頼度情報に含まれる項目「直線」のサブ項目「絶対値」にフラグ「0」が登録されている場合に行われるものであってもよい。 Note that the processing related to this determination method is performed, for example, when the flag "0" is registered in the sub-item "absolute value" of the item "straight line" included in the reliability information in FIG. Good too.

本実施例によれば、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が少ないことに起因し、接岸側面直線Lの生成が難しい場合、または、当該接岸側面直線Lの精度低下が危ぶまれる場合に、接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群の重心の座標位置Gを求めるとともに、マーカ直線Lを活用することで代替直線Lを生成する。また、本実施例によれば、代替直線Lまでの距離dを算出することができるとともに、当該距離dを対岸距離dとして設定することができる。また、本実施例によれば、代替直線Lのベクトルを用いて角度Ψを算出することができるとともに、当該角度Ψを進入角度Ψとして設定することができる。 According to this embodiment, it is difficult to generate the berthed side straight line L due to the small number of measured points included in the berthing location edge point group, or there is a risk that the accuracy of the berthed side straight line L will decrease. In this case, the berthing parameter calculation unit 16 determines the coordinate position G p of the center of gravity of the berthing location edge point group, and generates an alternative straight line L p by utilizing the marker straight line L m . Further, according to this embodiment, the distance d p to the alternative straight line L p can be calculated, and the distance d p can be set as the opposite shore distance d q . Further, according to this embodiment, the angle Ψ p can be calculated using the vector of the alternative straight line L p and the angle Ψ p can be set as the approach angle Ψ q .

[変形例]
例えば、図17に示すような、対象船舶の位置が岸壁から非常に近い位置である場合には、ライダから岸壁側面への照射角度が浅くなることに起因し、岸壁側面を捉えることが難しくなる。その結果、被計測点の数が大幅に減少し、接岸場所エッジ点群の重心が正確に求まらないような状況が生じ得る。そのような状況では、マーカ直線Lを用いた代替直線Lを生成しても不正確となる。したがって、被計測点の数が非常に少ない場合は、被計測点を使用した算出値の信頼性は低いと判定できる。そのため、本変形例においては、以下に述べるような処理を行うことにより、岸壁までの距離と、当該岸壁に対する角度と、を算出する。
[Modified example]
For example, if the target ship is located very close to the quay as shown in Figure 17, the illumination angle from the lidar to the quay side becomes shallow, making it difficult to capture the quay side. . As a result, the number of measured points is significantly reduced, and a situation may arise in which the center of gravity of the edge point group of the berthing location cannot be accurately determined. In such a situation, even if the alternative straight line L p is generated using the marker straight line L m , it will be inaccurate. Therefore, when the number of measured points is very small, it can be determined that the reliability of the calculated value using the measured points is low. Therefore, in this modification, the distance to the quay and the angle with respect to the quay are calculated by performing the following processing.

接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が所定値以下である場合に、距離dと、距離wmfと、距離wmrと、を下記数式(14)に適用することにより、距離dを算出する。 When the number of measured points included in the berthing location edge point group is less than or equal to a predetermined value, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the distance d m , the distance w mf , and the distance w mr using the following formula (14). The distance d q is calculated by applying

Figure 2023135107000015
Figure 2023135107000015

または、接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が所定値以下である場合に、距離dと、平均値Δdmqaと、を下記数式(15)に適用することにより、距離dを算出する。 Alternatively, when the number of measured points included in the berthing location edge point group is less than or equal to a predetermined value, the berthing parameter calculation unit 16 applies the distance d m and the average value Δd mqa to the following formula (15). By doing so, the distance dq is calculated.

Figure 2023135107000016
Figure 2023135107000016

接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が所定値以下である場合に、角度Ψと、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、を下記数式(16)に適用することにより、角度Ψを算出する。 When the number of measured points included in the berthing location edge point group is less than or equal to a predetermined value, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the angle Ψ m , the distance w mf , the distance w mr , the marker interval r m , The angle Ψ q is calculated by applying Ψ q to the following formula (16).

Figure 2023135107000017
Figure 2023135107000017

または、接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が所定値以下である場合に、角度Ψと、平均値ΔΨmqaと、を下記数式(17)に適用することにより、距離dを算出する。 Alternatively, when the number of measured points included in the berthing location edge point group is less than or equal to a predetermined value, the berthing parameter calculation unit 16 applies the angle Ψ m and the average value ΔΨ mqa to the following formula (17). By doing so, the distance dq is calculated.

Figure 2023135107000018
Figure 2023135107000018

本変形例によれば、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が少ないことに起因し、接岸場所エッジ点群の重心の座標位置Gの算出が難しい場合、または、接岸側面直線Lの精度低下が危ぶまれる場合であっても、接岸パラメータ算出部16は、対岸距離に相当する距離dを算出することができるとともに、進入角度に相当する角度Ψを算出することができる。 According to this modification, when it is difficult to calculate the coordinate position G p of the center of gravity of the berthed area edge point group due to a small number of measured points included in the berthed area edge point group, or when the berthed side edge point group is difficult to calculate, Even if there is a risk of a decrease in the accuracy of L, the berthing parameter calculation unit 16 can calculate the distance dq corresponding to the opposite shore distance, and can also calculate the angle Ψq corresponding to the approach angle. .

[処理フロー]
図18は、接岸パラメータの算出に係る処理の一例を示すフローチャートである。本実施例における接岸支援処理に係る処理フローは、第1実施例において既述の(図14Aの)処理フローと略同様である。一方、本実施例においては、第1の実施例とは異なる処理がステップS16において行われる。そのため、以下においては、ステップS16において行われる第1の実施例とは異なる処理の詳細について説明する。
[Processing flow]
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of processing related to calculation of berthing parameters. The processing flow related to the berthing support processing in this embodiment is substantially the same as the processing flow already described (FIG. 14A) in the first embodiment. On the other hand, in this embodiment, processing different from that in the first embodiment is performed in step S16. Therefore, details of the process performed in step S16 that is different from the first embodiment will be described below.

接岸パラメータ算出部16は、接岸場所に設けられた前方マーカFM及び後方マーカRMを検出した(ステップS61)後、当該前方マーカFM及び当該後方マーカRMを通過するマーカ直線Lを生成する(ステップS62)。 The berthing parameter calculation unit 16 detects the front marker FM and the rear marker RM provided at the berthing location (step S61), and then generates a marker straight line Lm passing through the front marker FM and the rear marker RM (step S61). S62).

続いて、接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が閾値TH1以上であるか否かを判定する(ステップS63)。 Subsequently, the berthing parameter calculation unit 16 determines whether the number of measured points included in the berthing location edge point group is equal to or greater than the threshold value TH1 (step S63).

接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が閾値TH1以上である場合(ステップS63:Yes)には、接岸側面直線Lを用いて距離d及び角度Ψを算出した(ステップS64)後、ステップS17の処理を続けて行う。また、 接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が閾値TH1未満である場合(ステップS63:No)には、さらに、当該接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が閾値TH2以上であるか否かを判定する(ステップS65)。なお、閾値TH2は、閾値TH1未満の値として設定されていればよい。 When the number of measured points included in the berthing location edge point group is equal to or greater than the threshold TH1 (step S63: Yes), the berthing parameter calculation unit 16 calculates the distance d q and the angle Ψ q using the berthing side straight line L. After calculating (step S64), the process of step S17 is continued. Furthermore, if the number of measured points included in the berthing location edge point group is less than the threshold TH1 (step S63: No), the berthing parameter calculation unit 16 further calculates the number of measured points included in the berthing location edge point group. It is determined whether the number of measurement points is greater than or equal to a threshold value TH2 (step S65). Note that the threshold value TH2 only needs to be set as a value less than the threshold value TH1.

接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が閾値TH2未満である場合(ステップS65:No)には、後述のステップS69の処理を行う。また、接岸パラメータ算出部16は、接岸場所エッジ点群に含まれる被計測点の数が閾値TH1未満かつ閾値TH2以上である場合(ステップS65:Yes)には、当該接岸場所エッジ点群に対応する座標位置Gを算出し(ステップS66)、当該座標位置Gを通過する代替直線Lを生成し(ステップS67)、当該代替直線Lを用いて距離d及び角度Ψを算出した(ステップS68)後、ステップS17の処理を続けて行う。 When the number of measured points included in the berthing location edge point group is less than the threshold TH2 (step S65: No), the berthing parameter calculation unit 16 performs the process of step S69, which will be described later. In addition, if the number of measured points included in the berthing location edge point group is less than the threshold TH1 and greater than or equal to the threshold TH2 (step S65: Yes), the berthing parameter calculation unit 16 calculates a value corresponding to the berthing location edge point group. A coordinate position G p is calculated (step S66), an alternative straight line L p passing through the coordinate position G p is generated (step S67), and a distance d q and an angle Ψ q are calculated using the alternative straight line L p . After doing so (step S68), the process of step S17 is continued.

接岸パラメータ算出部16は、例えば、メモリ12に格納されている地図データ等を参照することにより、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間距離に相当するマーカ間隔rと、を取得可能であるか否かを判定する(ステップS69)。 The berthing parameter calculation unit 16 can obtain the distance w mf , the distance w mr , and the marker spacing r m corresponding to the distance between markers by referring to map data stored in the memory 12, for example. It is determined whether or not (step S69).

接岸パラメータ算出部16は、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、を取得できる場合(ステップS69:Yes)には、これら3つのパラメータを取得した後、距離dと、距離wmfと、距離wmrと、を用いて距離dを算出する(ステップS70)。そして、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψと、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、を用いて角度Ψを算出した(ステップS71)後、ステップS17の処理を続けて行う。 If the berthing parameter calculation unit 16 can obtain the distance w mf , the distance w mr , and the marker interval r m (step S69: Yes), after obtaining these three parameters, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the distance d m , A distance dq is calculated using the distance wmf and the distance wmr (step S70). Then, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the angle Ψ q using the angle Ψ m , the distance w mf , the distance w mr , and the marker interval r m (step S71), and then performs the process of step S17. Continue.

接岸パラメータ算出部16は、距離wmfと、距離wmrと、マーカ間隔rと、のうちの少なくとも1つを取得できない場合(ステップS69:No)には、距離d及び平均値Δdmqaを用いて距離dを算出する(ステップS72)。そして、接岸パラメータ算出部16は、角度Ψ及び平均値ΔΨmqaを用いて角度Ψを算出した(ステップS73)後、ステップS17の処理を続けて行う。 When at least one of the distance wmf , the distance wmr , and the marker interval rm cannot be obtained (step S69: No), the berthing parameter calculation unit 16 calculates the distance dm and the average value Δdmqa. The distance dq is calculated using (step S72). Then, the berthing parameter calculation unit 16 calculates the angle Ψ q using the angle Ψ m and the average value ΔΨ mqa (step S73), and then continues to perform the process of step S17.

以上に述べたように、本実施例によれば、距離d及び角度Ψの各々について、マーカ直線Lに基づいて算出されたパラメータであるか否かを判別することができる。そのため、本実施例によれば、着岸支援において用いられるパラメータの信頼性を確実に判定することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to determine whether each of the distance d q and the angle Ψ q is a parameter calculated based on the marker straight line L m . Therefore, according to this embodiment, it is possible to reliably determine the reliability of parameters used in berthing support.

上述した実施例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータである制御部等に供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記憶媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記憶媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記憶媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。 In the embodiments described above, the program can be stored using various types of non-transitory computer readable media and delivered to a computer, such as a controller. Non-transitory computer-readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic storage media (e.g., flexible disks, magnetic tape, hard disk drives), magneto-optical storage media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)).

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。すなわち、本願発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、引用した上記の特許文献等の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。 Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. The configuration and details of the present invention can be modified in various ways that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention. That is, it goes without saying that the present invention includes the entire disclosure including the claims and various modifications and modifications that a person skilled in the art would be able to make in accordance with the technical idea. In addition, the disclosures of the above cited patent documents, etc. are incorporated into this document by reference.

1 情報処理装置
2 センサ群
3 ライダ
1 Information processing device 2 Sensor group 3 Lidar

Claims (18)

船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得する取得手段と、
前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得するマーカ位置取得手段と、
前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する信頼性判定手段と、
を有する情報処理装置。
an acquisition means for acquiring measurement data generated by a measurement device installed on the ship;
marker position acquisition means for acquiring the positions of two markers provided at the berthing location based on the measurement data;
Based on a marker straight line that is a straight line that passes through the positions of the two markers, at least one of the opposite shore distance that is the distance between the ship and the berthing place, and the approach angle of the ship to the berthing place. reliability determination means for determining reliability related to;
An information processing device having:
前記信頼性判定手段は、前記船舶から前記マーカ直線までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の前方側に設けられた第1のマーカの位置までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の後方側に設けられた第2のマーカの位置までの距離と、前記船舶から前記マーカ直線までの距離と、に基づき、前記対岸距離に係る信頼性の判定に用いられる距離である判定距離を算出する請求項1に記載の情報処理装置。 The reliability determining means includes a distance from the ship to the straight line of the marker, a distance from an edge portion of the berthing place to a position of a first marker provided on the front side of the ship, and an edge of the berthing place. The distance used to determine the reliability of the opposite shore distance based on the distance from the part to the position of a second marker provided on the rear side of the ship, and the distance from the ship to the straight line of the marker. The information processing device according to claim 1, which calculates a certain determination distance. 前記信頼性判定手段は、前記判定距離に基づき、前記船舶から前記接岸場所のエッジに沿った直線までの距離の前記対岸距離としての信頼性を判定する請求項2に記載の情報処理装置。 The information processing device according to claim 2, wherein the reliability determining means determines the reliability of the distance from the ship to a straight line along an edge of the berthing location as the opposite shore distance, based on the determined distance. 前記信頼性判定手段は、前記船舶から前記マーカ直線までの距離から、前記船舶から前記接岸場所のエッジに沿った直線までの距離を減じることにより、前記対岸距離に係る信頼性の判定に用いられる差分値を算出する請求項1に記載の情報処理装置。 The reliability determining means is used to determine reliability regarding the opposite shore distance by subtracting the distance from the ship to a straight line along the edge of the berthing location from the distance from the ship to the marker straight line. The information processing device according to claim 1, which calculates a difference value. 前記信頼性判定手段は、前記差分値の時間的な変化に基づき、前記船舶から前記接岸場所のエッジに沿った直線までの距離の前記対岸距離としての信頼性を判定する請求項4に記載の情報処理装置。 5. The reliability determining means determines the reliability of the distance from the ship to a straight line along the edge of the berthing location as the opposite shore distance, based on a temporal change in the difference value. Information processing device. 前記信頼性判定手段は、前記マーカ直線における単位方向ベクトルと、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の前方側に設けられた第1のマーカの位置までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の後方側に設けられた第2のマーカの位置までの距離と、前記第1のマーカと前記第2のマーカとの間の距離に相当するマーカ間隔と、に基づき、前記進入角度に係る信頼性の判定に用いられる角度である判定角度を算出する請求項1に記載の情報処理装置。 The reliability determining means includes a unit direction vector in the marker straight line, a distance from an edge portion of the berthing place to a position of a first marker provided on the forward side of the ship, and a distance from an edge portion of the berthing place. The approach angle is determined based on the distance to the position of the second marker provided on the rear side of the ship and the marker interval corresponding to the distance between the first marker and the second marker. The information processing device according to claim 1, which calculates a determination angle that is an angle used for determining the reliability. 前記信頼性判定手段は、前記判定角度に基づき、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記接岸場所のエッジに沿った直線の傾きを示す角度の前記進入角度としての信頼性を判定する請求項6に記載の情報処理装置。 The reliability determining means determines the reliability of an angle indicating an inclination of a straight line along an edge of the berthing location as the approach angle when the front direction of the ship is used as a reference, based on the determination angle. The information processing device according to item 6. 前記信頼性判定手段は、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記マーカ直線の傾きを示す角度から、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記接岸場所のエッジに沿った直線の傾きを示す角度を減じることにより、前記進入角度に係る信頼性の判定に用いられる差分値を算出する請求項1に記載の情報処理装置。 The reliability determining means determines the inclination of the straight line along the edge of the berthing place when the front direction of the ship is used as a reference from the angle indicating the slope of the marker straight line when the front direction of the ship is taken as a reference. The information processing apparatus according to claim 1, wherein a difference value used for determining reliability regarding the approach angle is calculated by subtracting an angle indicating the approach angle. 前記信頼性判定手段は、前記差分値の時間的な変化に基づき、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記接岸場所のエッジに沿った直線の傾きを示す角度の前記進入角度としての信頼性を判定する請求項8に記載の情報処理装置。 The reliability determining means determines the reliability of an angle representing an inclination of a straight line along an edge of the berthing location as the approach angle based on a temporal change in the difference value. The information processing device according to claim 8, which determines gender. 前記マーカ直線と、前記接岸場所のエッジ部分の点群データと、を用い、前記マーカ直線に対して平行な直線である代替直線を生成し、前記船舶から前記代替直線までの距離を前記対岸距離として算出する対岸距離算出手段をさらに有する請求項1に記載の情報処理装置。 Using the marker straight line and the point cloud data of the edge portion of the berthing location, generate an alternative straight line that is a straight line parallel to the marker straight line, and calculate the distance from the ship to the alternative straight line as the opposite shore distance. 2. The information processing apparatus according to claim 1, further comprising means for calculating an opposite shore distance. 前記マーカ直線と、前記接岸場所のエッジ部分の点群データと、を用い、前記マーカ直線に対して平行な直線である代替直線を生成し、前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記代替直線の傾きを示す角度を前記進入角度として算出する進入角度算出手段をさらに有する請求項1に記載の情報処理装置。 Using the marker straight line and the point group data of the edge portion of the berthing location, an alternative straight line that is a straight line parallel to the marker straight line is generated, and the alternative straight line is generated when the front direction of the ship is used as a reference. The information processing apparatus according to claim 1, further comprising approach angle calculation means for calculating an angle indicating an inclination of a straight line as the approach angle. 前記船舶から前記マーカ直線までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の前方側に設けられた第1のマーカの位置までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の後方側に設けられた第2のマーカの位置までの距離と、を用いて前記対岸距離を算出する対岸距離算出手段をさらに有する請求項1に記載の情報処理装置。 a distance from the vessel to the marker straight line; a distance from the edge of the berthing place to a position of a first marker provided on the front side of the vessel; and a distance from the edge of the berthing place to the rear side of the vessel. 2. The information processing apparatus according to claim 1, further comprising an opposite shore distance calculation means for calculating the opposite shore distance using a distance to a position of a second marker provided in the opposite shore distance. 前記船舶から前記マーカ直線までの距離と、所定時間内に算出された前記差分値の平均値と、を用いて前記対岸距離を算出する対岸距離算出手段をさらに有する請求項4に記載の情報処理装置。 The information processing according to claim 4, further comprising an opposite shore distance calculation means for calculating the opposite shore distance using a distance from the ship to the marker straight line and an average value of the difference values calculated within a predetermined time. Device. 前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記マーカ直線の傾きを示す角度と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の前方側に設けられた第1のマーカの位置までの距離と、前記接岸場所のエッジ部分から前記船舶の後方側に設けられた第2のマーカの位置までの距離と、前記第1のマーカと前記第2のマーカとの間の距離に相当するマーカ間隔と、を用いて前記進入角度を算出する進入角度算出手段をさらに有する請求項1に記載の情報処理装置。 An angle indicating the inclination of the marker straight line when based on the front direction of the ship, a distance from an edge portion of the berthing place to a position of a first marker provided on the front side of the ship, and the berth. Using a distance from the edge of the location to the position of a second marker provided on the rear side of the ship, and a marker interval corresponding to the distance between the first marker and the second marker. The information processing apparatus according to claim 1, further comprising approach angle calculation means for calculating the approach angle. 前記船舶の正面方向を基準とした場合における前記マーカ直線の傾きを示す角度と、所定時間内に算出された前記差分値の平均値と、を用いて前記進入角度を算出する進入角度算出手段をさらに有する請求項8に記載の情報処理装置。 Approach angle calculation means for calculating the approach angle using an angle indicating the inclination of the marker straight line when the front direction of the ship is used as a reference, and an average value of the difference values calculated within a predetermined time. The information processing device according to claim 8, further comprising: コンピュータが実行する制御方法であって、
船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得し、
前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得し、
前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する制御方法。
A control method executed by a computer,
Obtain measurement data generated by measurement equipment installed on the ship,
Based on the measurement data, acquire the positions of two markers provided at the berth location,
Based on a marker straight line that is a straight line that passes through the positions of the two markers, at least one of the opposite shore distance that is the distance between the ship and the berthing place, and the approach angle of the ship to the berthing place. A control method for determining reliability related to.
船舶に設けられた計測装置が生成する計測データを取得し、
前記計測データに基づき、接岸場所に設けられた2つのマーカの位置を取得し、
前記2つのマーカの位置を通過する直線であるマーカ直線に基づき、前記船舶と前記接岸場所との間の距離である対岸距離、及び、前記船舶の前記接岸場所への進入角度のうちの少なくとも一方に係る信頼性を判定する処理をコンピュータに実行させるプログラム。
Obtain measurement data generated by measurement equipment installed on the ship,
Based on the measurement data, acquire the positions of two markers provided at the berth location,
Based on a marker straight line that is a straight line that passes through the positions of the two markers, at least one of the opposite shore distance that is the distance between the ship and the berthing place, and the approach angle of the ship to the berthing place. A program that causes a computer to execute processing for determining reliability related to.
請求項17に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。 A storage medium storing the program according to claim 17.
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