JP2023181090A - 航行妨害ゾーン生成装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 既存の在来システムの問題点を克服し、対象船や障害物などとの衝突を回避して船舶航行要員が安全に自船を航行できるようなシステム・方法を提供する。【解決手段】 移動体（１）の妨害ゾーン生成装置（３）は、１つ以上の情報取得装置（２） が取得したセンサ情報に基づいて計算情報を生成する計算情報生成部（３１） と、１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の航行妨害ゾーン （ＯＺＴ） ごとに妨害ゾーンを計算してＯＺＴ情報を生成する妨害ゾーン計算部（３２） と、１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の対象船ごとに、それぞれの対象船のＯＺＴを、それぞれの対象船の方向に基づいてＯＺＴ情報にマスクするかどうかを決定して出力情報を生成するマスク領域決定部（３３） と、出力情報とＯＺＴ情報に基づいて１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) のＯＺＴを表示するＯＺＴ表示情報を生成する表示情報生成部（３４） とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、主に船舶を安全に航行させるための船舶航行システムに関するものであり、より具体的には、周囲の障害物との衝突を回避して船舶を安全に航行させるための航行妨害ゾーン生成装置及び方法に関するものである。

海洋航法システムや航法装置は、自船をある地点から別の地点へ安全に航行させるために、近くにある目標物の障害物を検出する必要がある。これらの従来の航法システムや装置は、目標物や自船 (または船舶) を含む他の船舶の位置を追跡し、識別するために使用されてきた。また、これらの従来のシステムは、侵入する目標物に対応する距離を測定し、接近の最も近い地点での距離の測定を利用する。このようなシステムでは、目標物に対応する距離と接近の最も近い地点での距離を測定するために、レーダー指示器、反射プロッタ、およびプロットテーブルがしばしば使用される。しかし、プロットの小さな誤りでさえ、これらの従来のシステムの信頼性を著しく低下させ、衝突を引き起こす可能性がある。

さらに、既存の在来システムでは、自船を安全に航行させるための表示部の画面上に、目標となる船舶、地形、その他の目標物など、所定の範囲内に存在するすべての目標障害物を表示することで、前述の問題に対処しようとしている。既存の在来システムの１つでは、所定の範囲内にある各航行妨害ゾーン (Obstacle Zone by Target、以下ＯＺＴ) によって、ＯＺＴが自船と目標船舶との衝突の可能性が高い潜在的な衝突領域であるように、ＯＺＴを計算している。各目標船舶のＯＺＴは、対応する目標船舶の進路と速度、および自船の速度に基づいて計算され、計算されたＯＺＴに基づいて、所定の範囲内にあるすべての目標障害物を表示部の画面に表示する。また、既存の従来システムは、複数の目標記号、アイコン、およびインデックスとの衝突の可能性のある領域を表示部の画面に表示する。

ＵＳ７７６８４４３

しかし、船舶の航行要員、例えば、船長、乗組員、またはその他の船舶の航行士官は、画面を見落とし、画面に表示されたすべての目標障害物から回避すべき目標船舶を特定できず、船舶の安全な航行に問題が生じる可能性がある。特に、各目標船舶のＯＺＴに加えて複数の目標記号が同じ画面に表示されるため、回避すべき重要な目標障害物の視認性が低下する。このため、船舶航行要員が安全に船舶を航行できない場合がある。以上の理由から、既存の在来システムの問題点を克服し、対象船や障害物などとの衝突を回避して船舶航行要員が安全に自船を航行できるようなシステム・方法を提供する必要がある。

本発明の一実施例では、計算情報生成部、妨害ゾーン計算部、マスク領域決定部、表示情報生成部を含む妨害ゾーン生成装置を提供する。計算情報生成部は、１つ以上の情報取得装置が取得したセンサ情報に基づいて計算情報を生成するように構成されている。この計算情報は、１つ以上の対象船の対象船ごとに航行妨害ゾーン（ＯＺＴ）を計算するために必要となる。妨害ゾーン計算部は、１つ以上の対象船の対象船ごとにＯＺＴを計算し、ＯＺＴ情報を生成するように構成されている。ＯＺＴ情報には、１つ以上の対象船の対象船ごとに計算されたＯＺＴが含まれる。マスク領域決定部は、１つ以上の対象船の対象船ごとに、対象船の方向に基づいて、ＯＺＴ情報の対象船ごとのＯＺＴをマスクするかどうかを決定し、出力情報を生成するように構成されている。表示情報生成部は、出力情報とＯＺＴ情報に基づいて、１つ以上の対象船のＯＺＴを表示するためのＯＺＴ表示情報を生成するように構成されている。

さらに、または任意で、計算情報には、１つ以上の対象船の自船と各対象船の速度情報、針路情報、方向情報、距離情報のうち少なくとも１つが含まれる。

さらに、または任意で、妨害ゾーン計算部は、対応する対象船の針路、方位、速度、自船の速度、自船と対応する対象船との距離に基づいて、各対象船のＯＺＴを計算する。

さらに、または任意で、計算情報生成部は、１つ以上の情報取得装置によって取得されたセンサー情報に基づいて表示情報を生成するようにさらに構成される。

さらに、または任意で、表示情報には、自船の位置、自船の進行方向、１つ以上の対象船の位置、および１つ以上の対象船のコースが含まれる。

さらに、オプションで、表示情報には、少なくとも１つのターゲット船、自船を囲む領域の地形、自船を囲む領域の１つ以上のターゲットオブジェクトのうちの１つに関連付けられた情報が含まれます。

さらに、またはオプションで、１つ以上の情報取得装置には、少なくとも１つの測位衛星システム（ＧＮＳＳ）コンパス、角速度センサー、ＧＮＳＳ受信機、加速度センサー、カメラ、自動識別システム（ＡＩＳ）受信機、電子海図情報表示装置（ＥＣＤＩＳ）、プロッタ、レーダー（ＲＡＤＡＲ）、自動レーダープロット補助 （ＡＲＰＡ／ＴＴ） 、およびソナー（ＳＯＮＡＲ）装置が含まれます。

さらに、またはオプションで、マスク領域決定部は、少なくとも１つの:各対象船の進行方向と各対象船の対応するＯＺＴの方向が自船からの各対象船の相対方向と同じ場合に、各対象船の対応するＯＺＴをマスクするようにさらに構成されます。

さらに、またはオプションで、マスク領域決定部は、少なくとも１つの:各対象船の進行方向と各対象船の対応するＯＺＴの方向が自船の進行方向と同じであり、自船が各対象船と各対象船の対応するＯＺＴの間にある場合に、各対象船の対応するＯＺＴをマスク解除するようにさらに構成されます。

さらに、またはオプションで、出力情報には、ＯＺＴ情報でマスクする必要がある各対象船のＯＺＴに対応するマスクされた領域のセットが含まれます。

さらに、またはオプションで、マスクされた領域のセットの各マスクされた領域には、三角形、長方形、台形、扇形の少なくとも１つが含まれます。

さらに、またはオプションで、ＯＺＴ表示情報が表示部の画面に表示されるため、操船者は、表示部の画面上で自船と注目する対象船のＯＺＴとの位置関係を識別することが容易になります。

本発明の別の側面では、妨害ゾーン生成方法が提供されます。閉塞帯生成方法は、１つ以上の情報取得装置が取得したセンサ情報に基づいて計算情報を生成すること、１つ以上の対象船の各対象船のＯＺＴを計算してＯＺＴ情報を生成すること、１つ以上の対象船の各対象船のＯＺＴを計算してＯＺＴ情報を生成すること、１つ以上の対象船の各対象船について、各対象船の方位に基づいてＯＺＴ情報に各対象船のＯＺＴをマスクするかどうかを決定して出力情報を生成すること、出力情報とＯＺＴ情報に基づいて１つ以上の対象船のＯＺＴを表示するＯＺＴ表示情報を生成すること、を含む。本発明のさらに別の側面では、コンピュータによって実行されると、コンピュータに１つ以上の情報取得装置によって取得されたセンサー情報に基づいて計算情報を生成させるコンピュータ実行可能な命令を格納した非遷移コンピュータ可読媒体が提供され、ここで、計算情報は、１つ以上の対象船の各対象船のＯＺＴを計算するために必要とされ、１つ以上の対象船の各対象船のＯＺＴを計算してＯＺＴ情報を生成するために必要とされ、ここで、ＯＺＴ情報は、１つ以上の対象船の各対象船の計算されたＯＺＴを含み、１つ以上の対象船の各対象船について、それぞれの対象船のＯＺＴをＯＺＴ情報にマスクして出力情報を生成するかどうかを決定する、出力情報とＯＺＴ情報に基づいて、１隻以上の対象船のＯＺＴを表示するためのＯＺＴ表示情報を生成する。

船舶航行要員が計画航路上を安全に航行するために直感的に使用できる視覚情報を表示できないという問題は、１隻以上の対象船の対象船ごとに、それぞれの対象船の方位に基づいて、それぞれの対象船のＯＺＴをマスクするかどうかを決定し、計画航路上で回避すべき潜在的に危険な対象船を選択的に表示する妨害ゾーン生成装置を用いることで解決される。従って、本発明の妨害ゾーン生成装置は、船舶航行要員、すなわち、自船を操作するユーザが、表示部の画面上で、自船と対象船との位置関係および注目する対象船のＯＺＴを識別することを可能にする。

主題の例示された実施形態は、図面を参照することによって最もよく理解されるであろう。ここで、類似の部分は、全体を通して同様の数字で示される。以下の説明は、例としてのみ意図されており、ここで主張されている主題と一致するデバイス、システム、およびプロセスの特定の選択された実施形態を単純に例示している。
本発明の一実施形態による、移動体を安全にナビゲートするための航法装置の構成を示すブロック図である。 移動体を囲む領域のイメージを示す。 それぞれの対象船のＯＺＴを含む対象船の航行妨害ゾーン（ＯＺＴ）情報の例示を示している; マスクする必要がある対象船のＯＺＴのマスクの例示を示している;そして 本発明の一実施形態による妨害ゾーン生成方法を示すフローチャートである。

ここでは、装置例について説明する。ここに提示された主題の精神または範囲から逸脱することなく、他の例の実施形態または特徴をさらに利用し、他の変更を加えることができる。以下の詳細な説明では、その一部を構成する添付図面を参照する。

ここに記載されている例示的な実施形態は、限定するものではない。ここに一般的に記載され、図面に示されている本発明の側面は、ここで明示的に企図されている多種多様な異なる構成で、配置、置換、結合、分離、および設計することができることは容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の一実施形態による、移動体１ (以下「自船１」ともいう) を安全に航行するための航法装置１０の構成を示すブロック図である。図２は、自船１を囲む領域の画像２００を示す。

次に、主に図１を参照すると、自船１に航法装置１０を搭載して、自船１を出発地から目的地まで航法することができる。航海が開始されたら、出発地と目的地の間で自船１がたどるべき経路である計画航路に沿った自船１の航法を監視しなければならない。航法装置１０は、標的となる船舶、地形、その他の目標物などの周囲の障害物との衝突を回避し、安全に自船１を航行するために使用されるように構成されている。船舶運航者、すなわち、自船１を運航する利用者は、航法装置１０の補助を受けて計画航路に沿って自船１を航行する。一実施例では、図２に示すように、自船１の現在の速度ベクトル２０２ (またはコース・オーバー・グラウンドCOG) が、自船１が通過する速度と方向を示す。計画ルートは、自船１が航行して目的地に安全に到達するためにたどる経路である。

航法装置１０は、１つ以上の情報取得装置２、妨害ゾーン生成装置３、表示部４を含む。１つ以上の情報取得装置２は、１つ以上の従来の海上電子機器に対応してもよい。１つ以上の情報取得装置２は、全地球航法衛星システム (ＧＮＳＳ) コンパス、角速度センサ、ＧＮＳＳ受信機、加速度センサ、カメラ、自動識別システム (ＡＩＳ) 受信機、電子チャート表示・情報システム (ECDIS) 、プロッタ、レーダー（ＲＡＤＡＲ）装置、自動衝突予防援助装置 （ＡＲＰＡ／ＴＴ） 、ソナー (ＳＯＮＡＲ) 装置等のうち少なくとも１つを含む。１つ以上の情報取得装置２は、自船１の位置、速度、進路、角速度、進行方向のうち少なくとも１つを含むセンサ情報と、自船１を取り囲む１つ以上の障害物に関する情報を取得する。１つの実施形態では、自船１を囲む１つ以上の障害物は、１つ以上の標的船２０４ａ～２０４ｄ、地形、または１つ以上の標的物体のうち少なくとも１つであってもよい。

引き続き図１を参照すると、妨害ゾーン生成装置３は、計算情報生成部３１、妨害ゾーン計算部３２、マスク領域決定部３３、表示情報生成部３４を含む。

ここでは、図を参照する。計算情報生成部３１は、１つ以上の情報取得装置２によって取得されたセンサ情報に基づいて計算情報を生成するように構成することができる。計算情報生成部３１は、取得したセンサ情報に基づいて、自船１および１つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船の計算情報を生成する。一実施形態では、計算情報生成部３１は、自船１の１つ以上の情報取得装置２に含まれている可能性のある方向センサ、速度指示器などの１つ以上のセンサおよび／または指示器と操作可能に結合され、通信することができる。計算情報は、図２に示すように、１つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの対象船ごとに、航行妨害ゾーン （ＯＺＴ） を計算するために必要である。ＯＺＴは、対応する対象船のコース上で、近くの船、すなわち自船１と衝突する可能性のある衝突水域を示す。計算情報には、自船１と１隻以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船の速度情報、針路情報、方向情報、距離情報のうち少なくとも１つが含まれる。

速度情報は、自船１の速度と１隻以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船の速度を示す。一実施形態では、速度情報は、自船１と１隻以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船の速度をリアルタイムに示す。別の実施形態では、速度情報は、事前に定義された時間間隔で、自船１と１隻以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船の速度を示す。コース情報は、１隻以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの自船１と各対象船のコースを示す。方向情報は、１隻以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの自船１の進行方向と各対象船の進行方向を示す。距離情報は、１隻以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの自船１と各対象船との距離を示す。

演算情報生成部３１は、１つ以上の情報取得装置２が取得したセンサ情報に基づいて表示情報を生成する。表示情報には、自船１の位置、予定航路における自船１の進行方向、現在の速度ベクトル２０２、１つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの位置、１つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの進路などが含まれる。また、表示情報には、１つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄ、自船１を囲む領域の地形、自船１を囲む領域の１つ以上の対象物のうち、少なくとも１つに関連する情報が含まれる場合もある。

一実施例では、計算情報生成部３１は、一つ以上の情報取得装置２から計算情報と表示情報を直接取得してもよい。他の実施例では、計算情報生成部３１は、一つ以上の情報取得装置２が取得したセンサ情報に基づいて、測定、計算、推定などの計算を処理して、計算情報と表示情報を生成してもよい。

妨害ゾーン計算部３２は、計算情報生成部と操作可能に結合されていてもよく、そのため、計算情報生成部３１と通信している。妨害ゾーン計算部３２は、計算情報生成部３１から計算情報を受け取り、一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船のＯＺＴを計算する。妨害ゾーン計算部３２は、一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船のＯＺＴとＯＺＴ情報を計算するように構成されている。各対象船２０４ａ～２０４ｄのＯＺＴは、計算情報に基づいて計算される。ＯＺＴ情報には、１隻以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船のＯＺＴ計算値が含まれる。ＯＺＴは、自船１が最も高い確率で対象船と同時刻に同じ場所に到達する領域を示す。ＯＺＴは、自船１の速度情報と距離情報、および各対象船２０４ａ～２０４ｄの速度情報、針路情報、方向情報、距離情報を用いて算出される。一実施例では、閉塞区域算出部３２は、対応する対象船の針路、進行方向、速度、自船１の速度、および自船１と対応する対象船との距離に基づいて、各対象船のＯＺＴを算出する。

図３ Aは、本発明の一実施形態による、対象船３０２のＯＺＴ ３０４を含む対象船３０２のＯＺＴ情報の例を示す。妨害ゾーン計算部３２は、自船１と対象船３０２に関連する方位角３０６を決定することができる。方位角３０６は、自船１の進行方向と、自船１と対象船３０２との間の直線との間の角度測定である。一例では、図３ (a) に示すように、対象船３０２が予測される将来の進路３０８に沿って航行しており、自船１が現在の進行方向に航行し続けると、衝突の危険性が高くなる。妨害ゾーン算出部３２は、自船１の速度情報と距離情報、および対象船３０２の速度情報、進路情報、方向情報、距離情報を基に、対象船３０２のＯＺＴ ３０４を算出する。一実施例では、妨害ゾーン算出部３２は、方位角３０６に基づいて、さらに対象船３０２のＯＺＴ ３０４を算出する。妨害ゾーン算出部３２は、算出されたＯＺＴ ３０４に基づいて、自船１と対象船３０２との衝突の危険性が高い進路である危険進路３１０を決定する。自船１が危険進路３１０を航行し続けると、衝突の危険性が高まる。一実施例では、対象船３０２に関連するＯＺＴ情報には、計算されたＯＺＴ ３０４、方位角３０６、予測未来進路３０８、危険進路３１０が含まれる。

図３ Bは、本発明の一実施例による、対象船３１２のＯＺＴ ３１４を含む対象船３１２のＯＺＴ情報の例を示す。一例では、図３ Bに示すように、目標船３１２が予測された将来の進路３１６に沿って航行し、自船１が現在の方向に航行し続けると、衝突の危険性が高くなる。妨害ゾーン算出部３２は、自船１の速度情報と距離情報、目標船３１２の速度情報、進路情報、方向情報、距離情報を基に、目標船３１２のＯＺＴ ３１４を算出する。妨害ゾーン算出部３２は、算出したＯＺＴ ３１４を基に、衝突の危険性が高い進路である危険な進路３１８を決定する。自船１が危険な進路３１８を航行し続けると、衝突の危険性が高まる。一実施例では、標的船３１２に関連するＯＺＴ情報は、計算されたＯＺＴ ３１４、予測された将来の進路３１６、危険な進路３１８を含む。

図３ Cは、本発明の一実施例による、標的船３２０のＯＺＴ ３２２を含む標的船３２０のＯＺＴ情報の例を示す。一例では、標的船３２０が予測された将来の経路３２４に沿って航行しており、図３ Cに示すように自船１が現在の方向に航行し続けると、衝突のリスクが高くなる。妨害ゾーン算出部３２は、自船１の速度情報と距離情報、および標的船３２０の速度情報、進路情報、方向情報、距離情報を基に、標的船３２０のＯＺＴ ３２２を算出する。妨害ゾーン算出部３２は、算出されたＯＺＴ ３２２を基に、衝突の危険性が高い経路である危険な進路３２６を決定する。自船１が危険な進路３２４を航行し続けると、標的船３２０が自船１に後方から衝突する可能性があるため、衝突の危険性が高くなる。一実施例では、対象船３２０に関連するＯＺＴ情報には、計算されたＯＺＴ ３２２、予測未来経路３２４、危険進路３２６が含まれる。

妨害ゾーン計算部３２が、FIGsに記述されているＯＺＴ情報の生成と同様の方法で、一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船のＯＺＴ情報を生成することは、当業者には明らかであろう。３ Aから３ C。

ここで図１を参照すると、マスク領域決定部３３は、一つ以上の対象船２０４ａから２０４ｄの各対象船について、ＯＺＴ情報の各対象船の方向に基づいて、各対象船のＯＺＴをマスクするかどうかを決定し、出力情報を生成するように構成されている。例えば、マスク領域決定部３３は、各対象船の進行方向と各対象船の対応するＯＺＴの方向の少なくとも一つが、自船１からの各対象船の相対方向と同じである場合に、対応する対象船のＯＺＴをマスクするように構成されている。また、マスク領域決定部３３は、各対象船の進行方向と各対象船の対応するＯＺＴの方向の少なくとも一つが、自船１からの各対象船の相対方向と反対または異なる場合に、対応する対象船のＯＺＴをマスクしない。さらに、マスク領域決定部３３は、各対象船の進行方向と各対象船の対応するＯＺＴの方向の少なくとも一つが自船１の進行方向と同じであり、かつ、自船１が各対象船と各対象船の対応するＯＺＴの間にある場合に、各対象船の対応するＯＺＴをマスク解除するように構成されている。

マスク領域決定部３３は、自船１と一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船との衝突の危険性を決定することができる。衝突の危険性は、自船１と一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船の位置情報、方向情報、速度情報に基づいて決定される。一例として、自船、対象船、各対象船のＯＺＴが日食／月食同様の位置関係を取る場合など、一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの各対象船の進行方向と、各対象船の対応するＯＺＴの方向のうち少なくとも一つが、自船１からの各対象船の相対方向と同一である場合、衝突の危険性は低い。上記の配置と同様に自船１は各標的船を見ることができ、衝突の危険性が低いと判断されるため、各標的船のＯＺＴはマスクされる。このように、一実施例では、マスク領域決定部３３は、上記のように自船１に対して同じく日食／月食同様の位置関係を取る標的船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄよりも遠くに位置する標的船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄのＯＺＴなど、各標的船のＯＺＴをマスクする。マスク領域決定部３３は、自船１が、標的船２０４ｂのような最も近い前方の標的船と衝突する危険性があるかどうかを決定するが、これには、予測される進行方向と、それに対応するＯＺＴの方向が、自船１からの標的船２０４ｂの相対方向と反対または異なる少なくとも１つが含まれる。マスク領域決定部３３が、予測される進行方向とそれに対応する標的船２０４ｂのＯＺＴの方向のうち少なくとも１つに基づいて、自船１が標的船２０４ｂと衝突する危険性があると判断した場合、標的船２０４ｂのＯＺＴはマスクされない。１つ以上の情報取得装置２が取得したセンサー情報に基づいて、自船１の進行方向を推定してもよい。このように、出力情報には、ＯＺＴ情報でマスクする必要がある各対象船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄのＯＺＴに対応するマスクされた領域のセットが含まれる。

例えば、対象船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄが自船１と比較的近い方向に航行していて、対象船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄの進行方向と自船１の進行方向との偏差が所定のしきい値(例えば鋭角の場合)以内であり、かつ、対象船２０４ｂが自船の進行方向と逆方向に航行していて、対象船２０４ｂの進行方向と自船１の進行方向との偏差が所定のしきい値を超える場合、マスクエリア決定部３３は、対象船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄのＯＺＴに対応するメイキングエリアのセットを含む出力情報を生成する。

図３ A～３ Bを参照すると、マスクエリア決定部３３は、対象船３１２のＯＺＴ ３１４を対象船３１２の進行方向としてマスクし、対象船３１２のＯＺＴ ３１４の方向は、対象船３１２の自船１からの相対方向と同じである。対象船３１２のＯＺＴ ３１４がマスクされていても、船舶運航者は対象船３１２を見ることができるため、ＯＺＴ ３１４は船舶運航者の決定に影響を与えない。また、マスク領域決定部３３は、対象船３０２のＯＺＴ ３０４を対象船３０２の進行方向としてマスクしておらず、対象船３１２のＯＺＴ ３０４の方向は、自船１からの対象船３０２の相対方向とは反対または異なる。さらに、マスク領域決定部３３は、対象船３２０のＯＺＴ ３２２を対象船３２０の進行方向としてマスクしておらず、対象船３１２のＯＺＴ ３２２の方向は自船１の進行方向と同じであり、自船１は対象船３２０とＯＺＴ ３２２の間にある。

図４は、マスクする必要がある対象船４０２のＯＺＴ ４０４のマスクの例を示している。マスク領域決定部３３は、ＯＺＴ情報の対象船４０２の方向に基づいて、対象船４０２に対して、対象船４０２のＯＺＴ ４０４をマスクするかどうかを決定し、出力情報を生成する。一実施例では、マスク領域決定部３３は、対象船４０２のＯＺＴ ４０４をマスクするかどうかを決定する。出力情報には、ＯＺＴ情報でマスクする必要がある対象船４０２のＯＺＴ ４０４など、各対象船のＯＺＴに対応するマスク領域のセットが含まれる。一実施形態では、マスク領域のセットの各マスク領域は、三角形、長方形、台形、扇形の少なくとも一つを有するが、これらに限定されない。例えば、マスク領域決定部３３は、三角形のマスク領域４０６、長方形のマスク領域４０８、台形のマスク領域４１０、扇形のマスク領域４１２のいずれかを使用して、対象船４０２のＯＺＴ ４０４をマスクすることができる。

マスク領域決定部３３は、三角形、長方形、台形、扇形のマスク領域のいずれかであり得る、対象船２０４ａ、２０４ｃ、および２０４ｄの対応するマスク領域を含む出力情報を生成することは、当業者には理解されるであろう。さらに、本発明は、海上を航行する船舶に適用されるだけでなく、例えば湖や川を航行することができる任意の水面移動体にも適用され得る。

FIGを参照。表示情報生成部３４は、出力情報とＯＺＴ情報を基にＯＺＴ表示情報を生成して、自船１の安全な航行に必要な表示部４の画面にＯＺＴ表示情報を表示し、自船１の周囲の障害物との衝突を回避するように構成されている。表示情報生成部３４は、マスク領域決定部３３からの出力情報を受信する。例えば、対象船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄは、標的２０４船２０４ ２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄの進行方向と自船１の進行方向との偏差が所定のしきい値内となるように自船１と相対的に近い方向に遠出しており、また、注目する対象船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄのＯＺＴは、自２０４船１から相対的に同じ方向の対象船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄの前方に位置しているため、それぞれの対象船２０４ａ、２０４ｃ、２０４ｄのＯＺＴはＯＺＴ情報でマスクされ、表示部４の画面には表示されない。

また、標的船２０４ｂは自船１と同じ方向に進んでおり、衝突の危険性が高いため、図２に示すように、標的船２０４ｂのＯＺＴ ２０６が表示部４の画面に表示される。これにより、表示部４の画面上で、自船１と標的船２０４ｂの位置関係や、それぞれの標的船２０４ｂのＯＺＴ ２０６を容易に特定することができる。また、自船１を別の航路で航行させ、標的船２０４ｂのＯＺＴ ２０６を回避することで、標的船２０４ｂとの衝突を回避することができる。

このように、ＯＺＴ情報のうち、衝突のおそれのない標的船に対応するＯＺＴの一部はマスクされており、自船１と衝突のおそれのある標的船に対応するＯＺＴ情報の他のＯＺＴはマスクされていないため、ＯＺＴ表示情報に含まれていることが当業者には明らかとなり、必要な情報だけが衝突回避のために表示部４の画面に表示される。

表示部４は、後述する目的のために、自船１の船上に設置され、自船１の妨害ゾーン生成装置３を備えているか、または電気的に接続されていてもよい。表示部４は、衝突の危険を避けるために回避すべき１隻以上の標的船を表示するように構成されている。表示部４は、例えば、自船１を運航する船舶運航者、すなわち利用者が参照する航海補助装置の一部を構成する表示画面として構成されていてもよい。ただし、表示部４は上記の構成に限定されるものではなく、例えば、自船１から周囲の状況を監視する船舶運航者助手が携行する携帯型コンピュータ用の表示画面、乗客が自船１の船室内で視聴するための表示画面、乗客が装着するウェアラブルガラスなどのヘッドマウントディスプレイ用の表示部などである。

図５は、本発明の一実施形態による妨害ゾーン生成方法５００を示すフローチャートである。

ステップ５０２で、演算情報生成部３１は、一つ以上の情報取得装置２が取得したセンサ情報に基づいて、演算情報を生成する。演算情報は、一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの対象船ごとのＯＺＴを計算するために必要となる。

ステップ５０４で、妨害ゾーン計算部３２は、一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの対象船ごとのＯＺＴを計算し、ＯＺＴ情報を生成する。ＯＺＴ情報には、一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの対象船ごとに計算されたＯＺＴが含まれる。また、計算情報生成部３１は、一つ以上の情報取得装置２が取得したセンサ情報に基づいて表示情報を生成するように構成されている。

ステップ５０６において、マスク領域決定部３３は、一つ以上の対象船２０４ａ～２０４ｄの対象船ごとに、ＯＺＴ情報の対象船の方向に基づいて、対象船２０４ａ～２０４ｄのＯＺＴをマスクするかどうかを決定し、出力情報を生成する。マスク領域決定部３３は、対象船の進行方向と対応する対象船のＯＺＴの方向の少なくとも一方が、自船１からの対象船の相対方向と一致する場合に、対象船のＯＺＴをマスクする。出力情報には、ＯＺＴ情報でマスクする必要がある対象船のＯＺＴに対応するマスク領域のセットが含まれる。

ステップ５０８で、表示情報生成部３４は、出力情報とＯＺＴ情報を基にＯＺＴ表示情報を生成し、自船１の安全な航行に必要な表示部４の画面にＯＺＴ表示情報を表示し、自船１の周囲の障害物との衝突を回避する。表示情報生成部３４は、マスク領域決定部３３から出力情報とＯＺＴ情報を受け取る。

ステップ５１０で、表示部４の画面にＯＺＴ表示情報を表示するように表示部４を構成する。これにより、自船１を操作する船舶操作者、すなわちユーザは、表示部４の画面上で自船１と対象船との位置関係や各対象船のＯＺＴを容易に識別することができる。船舶操作者は、回避すべき各対象船のＯＺＴを回避するために別のコースで自船１を操作することで、対象船２０４ｂとの衝突を回避することができる。

１ 移動体 (自船)
２ 情報取得装置
３ 航行妨害ゾーン生成装置
４ 表示部
１０ 航法装置
３１ 計算情報生成部
３２ 妨害ゾーン計算部
３３ マスク領域決定部
３４ 表示情報生成部
２００ イメージ
２０２ 現在の速度ベクトル
２０４ａ～２０４ｄ 対象船
２０６ 対象船２０４ｂのＯＺＴ
３００ 表示画面
３０２、３１２、３２０ 対象船
３０４、３１４、３２２ 対象船３０２、３１２、３２０のＯＺＴ
３０６ 方位角
３０８、３１６、３２４ 予測される将来航路
３１０、３１８、３２６ 危険なコース
４００ 表示画面
４０２ 対象船
４０４ 対象船４０２のＯＺＴ
４０６ 三角形のマスク領域
４０８ 長方形のマスク領域
４１０ 台形のマスク領域
４１２ 扇形のマスク領域

Claims (14)

1. １つ以上の情報取得装置（２） が取得したセンサ情報に基づいて、１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の対象船ごとに航行妨害ゾーン （ＯＺＴ） を計算するために必要となる計算情報を生成する計算情報生成部（３１） と、
   １つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の航行妨害ゾーン （ＯＺＴ） ごとに妨害ゾーンを計算し、
   ＯＺＴ情報を生成する妨害ゾーン計算部（３２） と、
   １つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の対象船ごとに、それぞれの対象船のＯＺＴを、それぞれの対象船の方向に基づいてＯＺＴ情報にマスクするかどうかを決定して出力情報を生成するマスク領域決定部（３３） と、
   出力情報とＯＺＴ情報に基づいて１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) のＯＺＴを表示するＯＺＴ表示情報を生成する表示情報生成部（３４） とを備える、
   ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
   
2. 請求項１に記載の妨害ゾーン生成装置 (３) において、
   計算情報には、自船 (１) および１隻以上の対象船 (２０４ａ-２０４ｄ) の各対象船の速度情報、針路情報、方向情報、距離情報のうち少なくとも１つが含まれる、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
3. 請求項２に記載の妨害ゾーン生成装置（３） において、
   妨害ゾーン計算部（３２） はさらに、対応する対象船のコース、進行方向、速度、自船の速度 (１) 、自船 (１) と対応する対象船との距離に基づいて、各対象船のＯＺＴを計算するように構成される、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
4. 請求項１に記載の妨害ゾーン生成装置（３） において、
   計算情報生成部（３１） は、さらに、一つ以上の情報取得装置（２） によって取得されたセンサ情報に基づいて表示情報を生成するように構成される、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
5. 請求項４に記載の妨害ゾーン生成装置 (３) において、
   表示情報には、自船の位置 (１) 、自船の進行方向 (１) 、１隻以上の標的船の位置 (２０４ａ～２０４ｄ) 、１隻以上の標的船の各標的船の進路 (２０４ａ～２０４ｄ) が含まれる、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
6. 請求項４に記載の妨害ゾーン生成装置（３） において、
   表示情報には、１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) 、自船舶を囲む領域の地形 (１) 、自船舶を囲む領域の１つ以上の対象物 (１) のうち、少なくとも１つに関連する情報が含まれる、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
7. 請求項１に記載の妨害ゾーン生成装置 (３) において、
   １つ以上の情報取得装置（２） は、全地球航法衛星システム (ＧＮＳＳ) コンパス、角速度センサー、ＧＮＳＳ受信機、加速度センサー、カメラ、自動識別システム (ＡＩＳ) 受信機、電子海図表示情報システム (ECDIS) 、プロッタ、無線検出測距装置 (RADAR) 、自動レーダープロット補助装置 （ＡＲＰＡ／ＴＴ） 、および音響航法測距 (SONAR) 装置の少なくとも１つを含む、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
8. 請求項１に記載の妨害ゾーン生成装置 (３) であって、
   マスク領域決定部（３３） は、さらに、各対象船の進行方向と各対象船の対応するＯＺＴの方向の少なくとも一方が、自船 (１) からの各対象船の相対方向と同一である場合に、各対象船の対応するＯＺＴをマスクするように構成される、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
9. 請求項８に記載の妨害ゾーン生成装置（３） において、
   マスク領域決定部（３３） は、さらに、各対象船の進行方向と各対象船の対応するＯＺＴの方向の少なくとも１つが自船 (１) の進行方向と同じであり、かつ自船 (１) が各対象船と各対象船の対応するＯＺＴの間にある場合に、各対象船の対応するＯＺＴをマスク解除するように構成されている、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
10. 請求項８に記載の妨害ゾーン生成装置（３） において、
    出力情報には、ＯＺＴ情報でマスクされることが要求される各対象船のＯＺＴに対応するマスクされた領域のセットが含まれる、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
11. 請求項１０に記載の妨害ゾーン生成装置 (３) において、
    マスクされた領域の集合の各マスクされた領域は、三角形、長方形、台形、扇形の少なくとも１つを有する、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
12. 請求項１に記載の妨害ゾーン生成装置（３） であって、
    ＯＺＴ表示情報を表示部 (４) の画面上に表示し、表示部 (４) の画面上で自船 (１) と対象船 (２０４ｂ) のＯＺＴ (２０６) との位置関係の識別を容易にする、ことを特徴とする妨害ゾーン生成装置 (３)。
13. １つ以上の情報取得装置（２） が取得したセンサ情報に基づいて、１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の対象船ごとに航行妨害ゾーン （ＯＺＴ） を計算するために必要となる計算情報を生成し、
    １つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の航行妨害ゾーン （ＯＺＴ） ごとに妨害ゾーンを計算してＯＺＴ情報を生成し、
    １つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の対象船ごとに、それぞれの対象船のＯＺＴを、それぞれの対象船の方向に基づいてＯＺＴ情報にマスクするかどうかを決定して出力情報を生成し、
    出力情報とＯＺＴ情報に基づいて１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) のＯＺＴを表示するＯＺＴ表示情報を生成する、
    ことを特徴とする妨害ゾーン生成方法 (５００) 。
14. １つ以上の情報取得装置（２） が取得したセンサ情報に基づいて、１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の対象船ごとに航行妨害ゾーン （ＯＺＴ） を計算するために必要となる計算情報を生成し、
    １つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の航行妨害ゾーン （ＯＺＴ） ごとに妨害ゾーンを計算してＯＺＴ情報を生成し、
    １つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) の対象船ごとに、それぞれの対象船のＯＺＴを、それぞれの対象船の方向に基づいてＯＺＴ情報にマスクするかどうかを決定して出力情報を生成し、
    出力情報とＯＺＴ情報に基づいて１つ以上の対象船 (２０４ａ～２０４ｄ) のＯＺＴを表示するＯＺＴ表示情報を生成する、
    ことを特徴とする妨害ゾーン生成プログラム。

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