JP6147964B2 - 航法支援装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、リバーレーダにおける航法支援装置及びその方法に関するものである。

従来、船の航行を支援する航法支援装置は、自船をレーダ画面に表示することで、自船の存在している周囲環境を、船の操作者に対して示す機能を有している。この自船をレーダ画面に表示する機能は、直感的に操作者に対して現在航行している周囲環境に対する自船の大きさを把握させることができ、他の船、あるいは航行している周囲の障害物との接触を事前に察知して防止させることができる。
また、ヨーロッパやアメリカでは、河川及び運河での船（Ｒｉｖｅｒｂｏａｔ：川船）を利用した貨物の運搬が行われている。この船を利用した貨物の運搬において、貨物の輸送効率を向上させるため、自船のみでなく、自船に連結されるバージ（ｂａｒｇｅ）に貨物を搭載する場合がある。このバージとは、河川や運河などで重い荷物を積んで航行する船舶の一種であり、主にタグボートなどの前方に連結されて運用される。
すなわち、バージは、複数台を組み合わせて連結された集合体として、タグボートによって押されて、荷物の運搬を行うことになる。
このタグボート及びバージの集合体（バージ集合体）の形状を、実際に運用している形状に合わせて設定して、この形状をレーダ画面に表示させて、タグボートの航行を支援することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−７１８００号公報

しかしながら、自船に対してバージ集合体を連結するため、レーダ画面に表示される自船の画像（バージ集合体を含む）は、運行する毎にバージ集合体を構成するバージの数により変化することになる。
このため、特許文献１においては、実際に運用しているバージ集合体の形状に合わせて表示する際、航行を開始する度に、ユーザ自身が現在のバージ集合体の形状における、バージの有無を設定していく必要がある。
このため、航行を開始する際、常にユーザがバージ集合体の形状を入力することになり、航行のスケジュールにおいて、手間が非常にかかる不必要な負荷となっている。

本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、航行を開始する際におけるバージ集合体の形状の入力を簡易な処理で行えるようにし、ユーザの航行開始時におけるバージ形状の入力の負荷を低減することを可能とする航法支援装置及びその方法を提供することを目的とする。

本発明の航法支援装置は、レーダの表示画面に所定の画像を表示して自船の航行における航法支援を行う航法支援装置であって、貨物の運搬に運用されるバージからなるバージ集合体を囲む矩形状の複数種類の集合体枠画像が、前記所定の画像として航法支援装置の出荷時に予め書き込まれて記憶された集合体枠記憶部と、前記自船に連結されている前記バージ集合体のレーダ画像に類似する集合体枠画像として、前記集合体枠記憶部から形状が類似する集合体枠画像として読み出されて表示された候補のなかからユーザが選択した集合体枠画像を、自船と自船に連結されたバージ集合体とのレーダ画像が表示された前記レーダの表示画面における前記バージ集合体のレーダ画像に重ねて表示する表示制御部とを備えていることを特徴とする。

本発明の航法支援装置は、レーダが検出した、前記自船に固定された前記バージ集合体のレーダ画像の形状と類似する形状の複数の前記集合体枠画像を、ユーザが選択する集合体枠画像の候補として前記集合体枠記憶部から読み出す集合体枠抽出部をさらに有し、前記表示制御部が、前記レーダの表示画面に前記候補を表示し、当該候補の中からユーザが選択した前記集合体枠画像を、自船に固定されているバージ集合体の集合体枠画像として、前記表示画面のバージ集合体のレーダ画像に重ねて表示することを特徴とする。

本発明の航法支援装置は、前記集合体枠記憶部には、レーダにより検出される前記バージ集合体の形状の種類毎に、前記集合体枠画像をグループ化して記憶されており、前記集合体枠抽出部が、前記レーダが検出したバージ集合体の形状に基づき、当該形状に対応したグループの前記集合体枠画像を前記集合体枠記憶部から前記候補として抽出することを特徴とする。

本発明の航法支援装置は、前記バージ集合体におけるバージの横配列数と縦配列数とを入力する生成処理により、前記集合体枠画像を編集し、生成した当該集合体枠画像を前記集合体枠記憶部に書き込んで記憶させる集合体枠登録部をさらに有することを特徴とする。

本発明の航法支援装置は、平面視で重ねた場合に前記バージ集合体における前記バージのいずれもがはみ出ない最小の矩形状の枠の画像を形成し、当該枠の画像と、前記枠内においてバージ集合体として連結されているバージの画像を集合体枠画像とし、当該集合体枠画像を前記集合体枠記憶部に書き込んで記憶させる集合体枠登録部をさらに有することを特徴とする。

本発明の航法支援装置は、レーダの表示画面に所定の画像を表示して自船の航行における航法支援を行う航法支援装置であって、貨物の運搬に運用されるバージからなるバージ集合体を囲む矩形状の集合体枠画像が予め書き込まれて記憶された集合体枠記憶部と、レーダが検出した自船に連結された複数のバージからなるバージ集合体のレーダ画像の形状と類似する形状の複数の集合体枠画像を、ユーザが選択する集合体枠画像の候補として、前記集合体枠記憶部から読み出す集合体枠抽出部と、前記レーダの表示画面に前記候補を表示し、当該候補の中からユーザが選択した前記集合体枠画像を、自船に固定されているバージ集合体の集合体枠として、前記表示画面の前記レーダ画像のバージ集合体の画像に重ねて表示する表示制御部とを備えていることを特徴とする。
本発明の航法支援方法は、レーダの表示画面に所定の画像を表示して自船の航行における航法支援を行う航法支援方法であって、集合体枠抽出部が、レーダが検出した自船に連結された複数のバージからなるバージ集合体のレーダ画像の形状と類似する形状の複数の集合体枠画像を、ユーザが選択する集合体枠画像の候補として、貨物の運搬に運用されるバージからなるバージ集合体を囲む矩形状の集合体枠画像が予め書き込まれて記憶された集合体枠記憶部から読み出す集合体枠抽出過程と、表示制御部が、前記レーダの表示画面に前記候補を表示し、当該候補の中からユーザが選択した前記集合体枠画像を、自船に固定されているバージ集合体の集合体枠として、前記表示画面の前記レーダ画像のバージ集合体の画像に重ねて表示する表示制御過程とを備えていることを特徴とする。

この発明によれば、バージ集合体の全型を示す集合体枠を用い、かつこの集合体枠をレーダの表示画面に表示する集合体枠画像を予め集合体枠記憶部に記憶させ、バージの連結に対応した集合体枠を読み出して使用するため、バージに貨物を積載して船の航行を開始する際、自船に連結されるバージ集合体の全型の形状の入力を簡易な処理で行えるため、ユーザの航行開始時におけるバージ形状の入力の負荷を低減することを可能とする。

発明の第１の実施形態による航法支援装置を用いたレーダ装置の構成例を示す概略ブロック図である。 集合体枠記憶部１４に記憶されている集合体枠及び集合体枠のグループの構成例を説明する図である。 レーダ画像における自船のバージ集合体画像に対して表示集合体枠画像を重ね合わせた表示部６の表示画面の例を示す図である。 第１の実施形態における新たなバージ集合体の集合体枠画像を生成する処理を説明するフローチャートである。 集合体枠及び集合体枠に連結させる自船の位置の調整を行う画面を示す図である。 第３の実施形態における新たなバージ集合体の集合体枠画像を生成する処理を説明するフローチャートである。

本発明の航法支援装置は、複数のバージが連結されて構成されたバージ集合体に対応した集合体枠を、レーダ装置の表示部のレーダにより検出されたバージ集合体の表示画像に重ねて表示させる。これにより、ユーザは、レーダ装置の表示部に表示されたレーダ画像において、自船の集合体枠によって自船に連結されている（連結して固定されている）バージ集合体の大きさを確認できるため、航路における橋桁や他のタグボートなどの障害物を正確に避け、バージ集合体を押す自船の航行の支援を受けることができる。ここで、集合体枠は、レーダ画像の縮尺率に対応して表示され、バージ集合体に平面視で重ねた場合、バージ集合体を形成するバージが枠からはみださない最小の矩形である。

また、ヨーロッパ及びアメリカにおいては、すでに述べたようにリバーボートに貨物を積んで、川や運河を介して運搬することが多く行われている。また、貨物の輸送量を増加させるため、上記バージと呼ばれる貨物を運ぶ平底のはしけを自船に連結して運行する場合がある。このとき、バージ集合体の全体の大きさ（以下、全型とする）は、自船に連結するバージの数、あるいはバージの大きさにより変化する。したがって、バージの自船への連結方法によっては、貨物を運ぶために運行する毎に全型が変化するため、航法支援装置に対して、運行する際のバージ集合体の構成を入力する必要がある。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態による航法支援装置について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による航法支援装置を用いたレーダシステムの構成例を示す概略ブロック図である。この第１の実施形態は、ヨーロッパで通常用いられるバージ集合体に対応した航法支援装置の構成である。この図１において、本実施形態のレーダシステムは、レーダ装置１００及びアンテナ装置２００を備えている。
アンテナ装置２００は、アンテナ部２０１及び送受信制御部２０２を備えている。

アンテナ部２０１は、アンテナとしての空中線と、この空中線を回転させる回転機構部とを有し、例えば船の甲板上の高い位置に配置されている。
送受信制御部２０２は、レーダ装置１００からの制御信号を受信し、アンテナ部２０１が送信する送信波の送信タイミング、受信する受信波（送信波が物体に照射された際の反射波）の受信タイミング、送信波のパルス幅、パルスの繰り返し周期、受信波の周波数帯域、アンテナの回転速度などの制御を行う。

レーダ装置１００は、航法支援装置１、アンテナ制御部２、ＡＤ変換部３、信号処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、スイープメモリ８及び画像メモリ９を備えている。
操作部７は、キーボードやマウスなどのデータを入力する入力装置である。表示部６は、液晶表示装置などの画像表示装置である。また、表示部６は、アンテナ装置２００におけるレーダ波の送受信処理及び信号処理部４の信号処理により検出された、自船を中心とした周囲環境を示すレーダ画像を表示する。
アンテナ制御部２は、アンテナ装置２００に対して、上述した送信波及び受信波の送受信に関連する制御信号を、ユーザが操作部７から入力する制御値に基づいて出力する。
ＡＤ変換部３は、レーダ装置１００から供給される受信信号を量子化して、デジタルデータとして、順次、スイープメモリ８に対して書き込んで記憶させる。

信号処理部４は、スイープメモリ８からデジタルデータを読み込み、図示しないＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）からの位置座標を用いた座標変換、海面反射のノイズを抑制するＳＴＣ（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）などの各種の信号処理を行う。また、信号処理部４は、信号処理を行ったデジタルデータを、レーダ画像の画像データとして画像メモリ９に対して書き込んで記憶させる。
表示制御部５は、画像メモリ９からレーダ画像の画像データを読み込み、表示部６に対してレーダ画像を表示する。

航法支援装置１は、自船に連結されているバージの集合体であるバージ集合体を囲む矩形状の集合体枠を、表示部６の表示されているレーダ画像における自船に連結されているバージ集合体の画像に対して重ねて表示する。
また、航法支援装置１は、集合体枠抽出部１１、枠表示制御部１２、集合体枠登録部１３、集合体枠記憶部１４を備えている。

次に、図２は集合体枠記憶部１４に記憶されている集合体枠及び集合体枠のグループの構成例を説明する図である。この図２においては、バージ集合体の例として、パターンＰ１からパターンＰ２４までの２４種類が示されている。
例えば、パターンＰ１７を用いてバージ集合体の集合体枠の構成を説明する。このパターンＰ１７においては、自船の前方部に６個のバージが、ロープあるいは連結具を用いて連結されてバージ集合体を形成している。ここで、横方向に配列する横配列（行配列）、縦方向に配列する縦列（列配列）であるバージ集合体の連結構成において、下段（２行目）の配列における中央の列（２列目）のバージに対して、自船が船首部分で連結されている。このパターンＰ１７は、自船がバージ集合体を押して、自船とともにバージ集合体を航行させる構成を示している。本実施形態において、集合体枠は、自船をバージに含めてバージ集合体を形成し、この自船及びバージが平面視にてはみ出さない枠としている。

また、パターンＰ１７において、自船の船首部分、すなわち自船のバージ集合体のいずれかのバージとの連結した三角部分にアンテナ装置２００のアンテナ部２０１における空中線が配置されている。後述するように、船首部分における空中線の位置が、レーダ画像における自船のバージ集合体画像に対して、このバージ集合体に対応する集合体枠を示す画像である集合体枠画像を重ね合わせる際の位置決めの基準点となる。また、集合体枠画像において、空中線の配置された位置を通り、かつ自船の走行方向に対して平行な基準線が設定されている。

また、この図２における複数種類の集合体枠は、それぞれ集合体枠記憶部１４から読み出し易いように、あるいはバージ集合体におけるバージの連結構成を編集し易いようにグループ化されている。ヨーロッパにおいては、バージの大きさが規格化され、かつバージ集合体を構成するバージの数も１０未満となっていることが多い。このため、全型のパターン数が少なく、ヨーロッパで使用されるレーダ装置に搭載される航法支援装置の集合体枠記憶部１４には、出荷時において、良く使用される基本的なバージ集合体における連結構成が、集合体枠記憶部１４に集合体枠画像として予め書き込まれて記憶されている。

図１に戻り、集合体枠抽出部１１は、自船上の所定の位置に設けた、例えば自船の船首に設けたアンテナ装置における空中線の位置により、レーダ画像の中から、自船及びバージ集合体を示すバージ集合体画像を検出する。また、集合体枠抽出部１１は、検出したバージ集合体画像の大きさ（例えば、長さまたは幅）と類似する集合体枠画像を、集合体枠記憶部１４に記憶されている集合体枠画像から抽出する。ここで、集合体枠抽出部１１は、集合体枠記憶部１４から、バージ集合体画像に縦及び横の寸法が類似する複数の集合体枠画像を、表示部６におけるグループ選択を行う際に設定された基準画像表示領域に表示する。この基準画像表示領域は、レーダ画像により自船の位置を確認するための画像を遮蔽あるいは視認し難くすることのない位置、例えば表示部６の表示画面の中央部を除く領域に設けられている。

ここで、集合体枠抽出部１１は、集合体枠記憶部１４から読み出した集合体枠画像の各々を、表示部６における基準画像表示領域に対し、例えばサムネイル画像として表示する。そして、表示部６における基準画像表示領域に示された集合体枠画像から自船に連結されている集合体枠画像をユーザが操作部７で選択した場合、集合体枠抽出部１１は、このユーザの選択した集合体枠画像を識別する識別情報を枠表示制御部１２に対して出力する。

枠表示制御部１２は、集合体枠抽出部１１から供給される識別情報により、集合体枠記憶部１４からユーザの選択した集合体枠画像の画像データを読み出す。また、枠表示制御部１２は、レーダ画像でのバージ集合体画像における自船の画像位置を空中線の配置された位置から検出する。枠表示制御部１２は、集合体枠記憶部１４から読み出した集合体枠画像の大きさをレーダ画像の縮尺に合わせる処理を行い、集合体枠画像から表示集合体枠画像を生成する。

そして、枠表示制御部１２は、この表示集合体枠画像における空中線の配置された位置と、バージ集合体画像における自船に配置された空中線の位置とを重ね合わせる。
この空中線の位置を重ね合わせた後、表示枠制御部１２は、この重ね合わせた空中線の位置を中心として、表示集合体枠内の自船及びバージ集合体を回転させ、前記レーダ画像で検出して得られた自船及びバージ集合体を示すバージ集合体画像と表示集合体枠内の自船及びバージ集合体が最大に重なる仮の角度方向を決定する。この仮の角度を決定した後、表示枠制御部１２は、船首方向と表示集合体枠画像の基準線とが平行となる角度に微調し、バージ集合体画像に対して表示集合体枠画像を重ねて、表示部６のレーダ画像におけるバージ集合体画像に対して集合体枠の画像を表示する。
ここで、例えば、重ね合う処理において、表示枠制御部１２は、空中線の位置を中心として、予め設定された単位角度で集合体枠画像を回転させ、バージ集合体画像と表示集合体画像の自船及びバージ集合体との重なった部分の面積が最大となる角度を検出し、この角度を仮の角度方向とする。

次に、図３は、レーダ画像における自船のバージ集合体画像に対して表示集合体枠画像を重ね合わせた表示部６の表示画面の例を示す図である。
この図３において、レーダ画像における自船を含まないバージ集合体のバージ集合体画像のみに対し、表示集合体枠画像（バージ全体の外形）が自船の外形とは別に重ねて表示されている。しかしながら、すでに述べた図２に示すように、自船を含めてバージ集合体として、このバージ集合体に対応するように集合体枠画像を形成しても良い。
ユーザがこのレーダ画像により自船の航行を制御することにより、河川に浮かんで航行する船に対して、航行する経路としての航路を示す航路ブイ（矢印で示される領域）や、他船、川岸、桟橋などとの距離関係を把握することができる。表示部６に表示されるレーダ画像は、自船と自船に連結されているバージ集合体の全型に対応したバージ集合体画像により、自船の航行における航法支援を行うことになる。

図１に戻り、集合体枠抽出部１１が基準画像表示領域に表示した複数の集合体枠画像において、自船に連結されたバージ集合体に対応する集合体枠画像が登録されていない場合、ユーザは、新たなバージの連結構成に対応したバージ集合体の集合体枠画像を生成するための登録処理を行う入力を操作部７により行う。
集合体枠登録部１３は、ユーザが作成した新たなパターンの集合体枠画像の画像データと、この画像データを識別する識別情報とを組とし、集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させる。

次に、図４は、新たなバージ集合体の集合体枠画像を生成する処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ１：
集合体枠登録部１３は、集合体枠記憶部１４におけるバージ寸法記憶領域から、現在登録されているバージ集合体において用いられている全てのバージのバージ形状、例えば縦及び横の寸法などを一覧表として、表示部６の表示画面における基準画像表示領域に表示する。

ステップＳ２：
ユーザは、表示部６における基準画像表示領域に表示された一覧表を確認することにより、これから貨物を載せるバージの大きさを示す寸法（縦及び横の寸法）が登録されているか否かを確認する。
ここで、ユーザは、これから使用するバージの寸法が登録されていない場合、処理をステップＳ３へ進め、一方、すでに登録されている場合、処理をステップＳ４へ進める。

ステップＳ３：
次に、ユーザは、操作部７のキーボード等を用い、新たに登録するバージの縦及び横の寸法をレーダ装置１００に対して入力する。
これにより、集合体枠登録部１３は、ユーザが入力したバージの縦及び横の寸法と、この寸法を示す寸法識別情報とを組として、集合体枠記憶部１４におけるバージ寸法記憶領域に対し、書き込んで記憶させる。
また、集合体枠登録部１３は、集合体枠記憶部１４におけるバージ寸法記憶領域から、現在登録されているバージ集合体において用いられている全てのバージの縦及び横の寸法などを一覧表として、表示部６の表示画面における基準画像表示領域に表示する。

ステップＳ４：
次に、ユーザは、基準画像表示領域に表示されているバージの中から、バージ集合体の形成に用いるバージの寸法を、操作部７のキーボードあるいはマウス等により選択する。
また、集合体枠登録部１３は、表示部６における表示画面において、自船の画像が示された編集画面表示領域を表示する。
ユーザは、操作部７のキーボードあるいはマウス等により、この表示部６における編集画面表示領域において、自船の画像に対して連結するバージ集合体のバージの連結構成となるように、実際に連結する位置にバージの配置を行う。
これにより、集合体枠登録部１３は、一覧表から選択した寸法のバージで構成されるバージ集合体の画像を、表示部６の表示画面における編集画面表示領域に配置して表示する。
そして、ユーザは、バージ集合体におけるバージの配置が終了すると、レーダ装置１００に対して、操作部７から登録終了の入力を行う。

ステップＳ５：
次に、集合体枠登録部１３は、ユーザから登録終了が入力されると、編集画面表示領域に表示されているバージ集合体のバージのいずれもが、平面視で重ねた場合にはみ出ない最大の矩形状の枠を形成し、この形成された枠の画像と、この枠内においてバージ集合体として連結されているバージの画像を集合体枠画像とする（図２参照）。
また、集合体枠登録部１３は、この生成した集合体枠画像の画像データに対し、この画像データを識別する識別情報を付加する。
そして、集合体枠登録部１３は、生成した集合体枠画像を、表示部６における編集画面表示領域に表示する。

ステップＳ６：
次に、ユーザは、表示部６における編集画面表示領域に表示されているバージ集合体の集合体枠画像を確認し、表示されている自身の作成した集合体枠画像が、これから貨物の輸送に用いようとしているバージ集合体と一致するか否かの確認を行う。
この確認の結果、ユーザは、表示部６における編集画面表示領域に表示されている集合体枠画像のバージ集合体がこれから貨物の輸送に用いるバージの連結構成であることが確認されると、処理をステップＳ７へ進める。
一方、ユーザは、表示部６における編集画面表示領域に表示されている集合体枠画像のバージ集合体がこれから貨物の輸送に用いるバージの連結でないことが確認されると、すなわち実際と異なる連結のバージ集合体を形成した場合、処理をステップＳ８へ進める。

ステップＳ７：
次に、集合体枠登録部１３は、生成した集合体枠画像に対し、識別情報を付与した後、バージ集合体画像の画像データと、付与した画像データを識別する識別情報とを組みとし、集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させる。

ステップＳ８：
次に、ユーザは、操作部７のキーボードあるいはマウス等により、この表示部６の表示画面における編集画面表示領域において、自船の画像に対して連結するバージ集合体の形状となるように、すでに配置されているバージの配列を修正する。
これにより、集合体枠登録部１３は、すでに一覧表から選択した寸法のバージの画像を、自船の画像近傍に再配置して表示する。
そして、ユーザは、バージ集合体におけるバージの配置の位置の修正、あるいはバージの追加などの修正処理が終了すると、レーダ装置１００に対して、操作部７から修正終了の入力を行う。
ここで、集合体枠登録部１３は、ユーザから修正処理の終了を示す修正終了が入力されると、処理をステップＳ５へ進める。

上述したように、本実施形態は、バージ集合体の全型を示す集合体枠を用い、かつこの集合体枠をレーダの表示画面に表示する集合体枠画像を予め集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させている。
これにより本実施形態によれば、自船に連結されるバージ集合体に対応した集合体枠を集合体枠記憶部１４に登録されている集合体枠画像から読み出して使用するため、バージに貨物を積載して船の航行を開始する際、自船に連結されるバージ集合体の全型の形状の入力を、選択のみの簡易な処理で行えるため、ユーザの航行開始時におけるバージ形状の入力の負荷を低減することを可能とする。

また、本実施形態は、集合体枠抽出部１１が、レーダ装置１００の生成するレーダ画像から、アンテナ部２０１の空中線の位置から自船の画像を検出し、かつこの自船の画像に接続しているバージ集合体の画像からバージ集合体の画像を抽出する。
そして、本実施形態は、集合体枠抽出部１１が、抽出したバージ集合体の画像に類似した集合体枠画像を集合体枠記憶部１４から読み出して、表示部６に表示させて、ユーザの使用する集合体枠画像の候補とする。
このため、本実施形態によれば、集合体枠抽出部１１に記憶されている集合体枠画像が多数であるとしても、容易に自船に連結されているバージ集合体に類似した候補から、容易に自船に対応するバージ集合体枠を選択することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態による航法支援装置について説明する。この第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態と同様の構成をしている。この第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、ヨーロッパで通常用いられるバージ集合体に対応した航法支援装置の構成である。以下、第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。

第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、以下に示すように、集合体枠が配列の構成によってグループ化されていることである。すなわち、この図２における複数種類の集合体枠は、それぞれ編集し易いようにグループ化されている。すでに述べたように、ヨーロッパにおいては、バージの大きさが規格化され、かつバージ集合体を構成するバージの数も１０未満となっていることが多い。このため、全型のパターン数が少なく、ヨーロッパで使用されるレーダ装置に搭載される航法支援装置の集合体枠記憶部１４には、出荷時において、良く使用される基本的なバージ集合体の構成が、以下のようにグループ化され、予め書き込まれて記憶されている。

例えば、パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ２４は、バージが一列に配置されたバージ集合体であるため、グループＧ１としてグループ化されている。また、パターンＰ８、Ｐ１４、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１８、Ｐ２２及びＰ２３は、バージが２列に配置されたバージ集合体であるため、グループＧ２としてグループ化されている。また、パターンＰ１１、Ｐ１７、Ｐ１９、Ｐ２０及びＰ２１は、バージが３列に配置されたバージ集合体であるため、グループＧ３としてグループ化されている。パターンＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ１０、Ｐ１２及びＰ１３は、自船の船首でなく左舷あるいは右舷にバージが連結されているため、グループＧ４としてグループ化されている。また、パターンＰ７及びＰ９は、連結されるバージが自船形状に類似する形状をしているため、グループＧ５としてグループ化されている。

図１に戻り、集合体枠抽出部１１は、自船上の所定の位置に設けた、例えば自船の船首に設けたアンテナ装置における空中線の位置により、レーダ画像の中から、自船及びバージ集合体を示すバージ集合体画像を検出する。また、集合体枠抽出部１１は、検出したバージ集合体画像の大きさ（例えば、長さまたは幅）に基づき、集合体枠記憶部１４に記憶されているグループを選択する。ここで、集合体枠抽出部１１は、集合体枠記憶部１４から、バージ集合体画像に対応した複数のグループを選択し、各グループにおいて予め設定されている基準画像を、表示部６におけるグループ選択を行う際に設定された基準画像表示領域に表示する。

例えば、グループＧ１であれば基準画像がパターンＰ１の画像であり、グループＧ２であれば基準画像がパターンＰ８の画像などと設定されている。
ユーザが操作部７の入力装置を用い、基準画像表示領域に表示されているいずれかのグループを選択することにより、集合体枠抽出部１１は、ユーザが選択したグループに含まれている全てのパターンの表示枠画像を、集合体枠記憶部１４から読み出す。

次に、集合体枠抽出部１１は、読み出した表示枠画像の各々を、表示部６における基準画像表示領域にサムネイル画像として表示する。
そして、表示部６における基準画像表示領域に示された表示枠画像から自船に連結されている集合体枠画像をユーザが操作部７で選択した場合、集合体枠抽出部１１は、このユーザの選択した集合体枠画像を識別する識別情報を枠表示制御部１２に対して出力する。

次に、集合体枠抽出部１１が基準画像表示領域に表示した複数のグループから、選択されたグループに自船に連結されたバージ集合体に対応するバージ集合体画像が登録されていない場合、ユーザは、新たなバージ集合体の集合体枠画像を生成するための登録処理を行う入力を操作部７により行う。この登録処理に関しても、第２の実施形態は、図４に示す第１の実施形態と同様である。このため、集合体枠画像のグループ化に対応して、第１の実施形態と動作の異なるステップＳ７の説明のみを行う。

ステップＳ７：
次に、集合体枠登録部１３は、バージ集合体画像の画像データとこの画像データを識別する識別情報とを組みとし、集合体枠記憶部１４の対応するグループに属させて、集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させる。
ここで、集合体枠登録部１３は、すでに登録されていたバージにより、集合体枠画像におけるバージ集合体を形成した際、バージの配列の種別におけるグループで、すでに新たに生成した集合体枠画像の配列と同様の配列パターンを有するグループが存在した場合、このグループに属させて集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させる。例えば、新たに生成したバージ集合体が２列のバージ配列のパターンを有している場合、図２におけるグループＧ２に属することになる。
このため、集合体枠登録部１３は、このグループＧ２に対して新たに生成したバージ集合体の集合体枠画像を属させ、集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させる。

一方、集合体枠登録部１３は、バージの配列の種別におけるグループで、すでに新たに生成した集合体枠画像の配列と同様の配列パターンを有するグループが存在しない場合、新たなグループを作成して、このグループに属させて集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させる。例えば、新たに作成されたバージ集合体におけるバージの配列が４列の場合、グループＧ１からグループＧ５のいずれにも属さない。
このため、集合体枠登録部１３は、新たにグループＧ６を生成し、このグループＧ６に対して新たに生成したバージ集合体の集合体枠画像を属させ、集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させる。

本実施形態は、集合体枠記憶部１４に記憶されている集合体枠画像がそれぞれバージの配列に対応してグループ化されており、候補としてバージ集合体画像に類似したバージの配列の集合体枠画像のグループが選択されるため、集合体枠抽出部１１に記憶されている集合体枠画像が多数であるとしても、容易に自船に連結されているバージ集合体に類似した候補から、第１の実施形態に対して、より容易に自船に対応するバージ集合体枠を選択することが可能となる。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態において、表示部６における基準画像表示領域に表示された集合体枠画像において、ユーザが操作部７からの入力により選択したバージに対して、枠表示制御部１２が、集合体枠画像の他のバージと異なる色で、表示部６における表示画面に表示する構成としても良い。例えば、重要な貨物の搭載されているバージを赤、貨物の積み降ろしが終了したバージについては黄色などとすることにより、本実施形態によれば、ユーザがバージ集合体における各バージの貨物の状態を容易に認知できる。また、ユーザが表示部６の基準画像表示領域における集合体枠画像において、操作部７によりバージとこのバージを表示する色とを選択することで、枠表示制御部１２が、表示部６における表示画面にユーザから指示された色で選択されたバージを表示する構成としても良い。

＜第３の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態による航法支援装置について説明する。この第３の実施形態は、図１に示す第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の構成をしている。この第３の実施形態は、第１の実施形態及び第２の実施形態と異なり、アメリカで通常用いられるバージ集合体に対応した航法支援装置の構成を示す。以下、第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。

アメリカでは、貨物船が自船の所有するバージだけを連結するのではなく、自船の所有しないバージを運搬する場合が多く、バージ集合体における連結構成で連結されるバージも３から３０隻程度となり、連結構成も種々のパターンが存在している。ここで、アメリカでは、バージ集合体を船が押して航行する方式が一般的である。
バージの全型、すなわちバージ集合体におけるバージの連結構成も様々なパターンが存在し、すでに説明した第１の実施形態及び第２の実施形態のように、バージの連結構成を含めて登録しても、その全型に対応した集合体枠画像を選択すること自体が、ユーザにとって煩雑な処理となってしまう。
さらに、バージ集合体におけるバージが数バージ単位で貨物の届け先が異なることが多く、かつ途中において新たなバージが連結されることもある。このため、バージの切り離しや新たなバージの連結などの度に、バージ集合体におけるバージの連結構成を正確に入力することも煩雑な処理となる。

したがって、第３の実施形態においては、船に連結されるバージ集合体の連結構成を示すことなく、第１の実施形態及び第２の実施形態で述べた集合体枠の枠部分のみを用いて集合体枠画像としている。すなわち、本第３の実施形態においては、図２に示す集合体枠画像においてバージの連結構成を示されない、矩形状の集合体枠のみの集合体枠画像を用いている。このため、第３の実施形態においては、集合体枠記憶部１４に対し、予め会社が運用するバージ集合体の集合体枠のみの集合体枠画像の複数個が予め書き込んで記憶させておく。
そして、この集合体枠画像としての集合体枠には、バージ集合体を押す船が、このバージ集合体を構成するバージのいずれと連結されるかが不明のため、自船の形状は含まれていない。集合体枠に対する自船の連結される位置としては、集合体枠を選択した後、後述するように、表示部６の表示画面において、ユーザが調整することになる。

次に、図５は、集合体枠及び集合体枠に連結させる自船の位置の調整を行う画面を示す図である。ここで、図５（ａ）は、集合体枠のいずれの部分に自船が連結されるかの調整を行う表示部６における表示画面を示す図である。また、図５（ｂ）は、集合体枠記憶部１４に記憶されていない新たな集合体枠画像を生成する表示部６における表示画面を示す図である。この図５（ａ）及び図５（ｂ）の画像は、レーダ画像における自船の航行の確認に支障のない場所として、第１の実施形態の基準画像表示領域と同様に、表示部６における表示画面の中央部を除く領域に表示される編集画面表示領域などに表示される。

図５（ａ）において、枠５００は現在自船に連結されているバージ集合体の集合体枠画像を示している。この集合体枠画像は、レーダ画像から抽出されたバージ集合体画像を基に集合体枠抽出部１１が集合体枠記憶部１４から抽出した候補からユーザが選択した集合体枠画像である。
ボタン５０１は、現在選択されている集合体枠画像を非表示とするか否かの制御を行うために設けられている。ボタン５０１上の表示は、集合体枠画像の表示状態を示す「ｏｎ」、または集合体枠画像の非表示状態を示す「ｏｆｆ」のスイッチ構成となっている。

ユーザがレーダ画像から表示枠画像を消したい場合、ユーザがマウスによりボタン５０１をクリックすることにより、枠表示制御部１２は、枠５００の非表示の処理を行う。
すなわち、ユーザが次に用意されたバージの集合体枠画像をレーダ画像に表示する際、あるいは自船に連結されたバージを全て外して自船単独で短時間航行する際などに、レーダ画像から自船の外形のみを表示し、現在の集合体枠画像を非表示とするため、ボタン５０１が使用される。

また、調整バー５０３は、マーク５０４をマウスなどで左右に移動させる構成となっている。ユーザがマーク５０４を移動させることにより、枠表示制御部１２は、自船を示すアイコン５０２を、マーク５０４の移動に対応させて、左右に移動させる表示処理を行う。このアイコン５０２の位置設定は、表示部６の表示面に表示されるレーダ画像において、この集合体枠画像をバージ集合体画像に対して重ね合わせて表示する際に用いる基準線を設定するために行う。

ここで、基準線は、予め設定されている線分であり、レーダ画像において自船の船首方向に対して平行となるように設定されている必要がある。
また、集合体枠画像をバージ集合体画像に対して重ね合わせる場合の基準となるため、集合体枠画像における基準線の位置は、正確である必要がある。したがって、バージ集合体と自船との連結される位置は、集合体枠における基準線の位置が決定する要素であるため、調整を行う必要がある。

また、表示欄５０５には、表示部６に現在表示されている集合体枠に対応するバージ集合体のバージの構成におけるバージの列（Ｃｏｌｕｍｎ）数が枠表示制御部１２により表示される。同様に、表示欄５０６には、表示部６に現在表示されている集合体枠に対応するバージ集合体のバージの構成におけるバージの行（Ｒｏｗ）数が枠表示制御部１２により表示される。
また、表示欄５０７には、現在の集合体枠の縦の寸法と横の寸法とが枠表示制御部１２により表示される。
ここで、バージの列数、行数、縦及び横の寸法は、集合体枠記憶部１４において、対応する集合体枠画像とともに組として、識別情報が付加されて記憶されている。

したがって、枠表示制御部１２は、ユーザが選択した集合体枠画像を集合体枠記憶部１４から読み出す際、この集合体枠画像とともに、集合体枠画像に対応する集合体枠のバージの構成におけるバージの列数及び行数と、集合体枠の寸法とを読み出す。そして、枠表示制御部１２は、集合体枠記憶部１４から読み出したバージの列数及び行数と、集合体枠の寸法とを、表示部６における表示画面の編集画面表示領域において、図５（ｂ）に示すように表示する。また、枠表示制御部１２が集合体枠画像をバージ集合体画像に対して重ね合わせて表示する処理については、第１の実施形態と同様のため、説明を省略する。

次に、図５（ｂ）における編集画像は、集合体枠登録部１３が表示部６における表示画面の編集画面表示領域に、集合体枠記憶部１４に記憶されているデータを読み出して表示する。ここで、集合体枠登録部１３は、種類６００、６０１、…などのバージの種類毎に、各バージの縦の寸法と横の寸法とを表示する。表示欄６００＿ａには標準（Ｓｔａｎｄａｒｄ）なバージの縦の寸法が表示され、表示欄６００＿ｂには横の寸法が表示される。表示欄６０１＿ａには標準大（Ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｊｕｍｂｏ）なバージの縦の寸法が表示され、表示欄６０１＿ｂには横の寸法が表示される。

また、全体の大きさ（Ｔｏｔａｌ Ｓｉｚｅ）の種類６０ｎにおいては、バージの数ではなく、表示欄６０ｎ＿ａにはバージ集合体の横の寸法が表示され、表示欄６０ｎ＿ｂには横の寸法が表示される。ボタン６００＿ｃ、６０１＿ｃ、…、６０ｎ＿ｃは、いずれの寸法のバージを用いるかの設定を行うものであり、選択したボタンの寸法のバージが集合体枠画像の作成に用いられる。

入力欄６１１には集合体枠画像におけるバージの配列の列数（縦配列数）を入力する欄であり、入力欄６１２には集合体枠画像におけるバージの配列の行数（横配列数）を入力する欄である。
また、表示欄６１３には、集合体枠画像における集合体枠の大きさが表示される。
例えば、ユーザがボタン６００＿ｃをマウスでクリックし、操作部７から入力欄６１１に「３」を入力し、入力欄６１２に「２」を入力することにより、集合体枠登録部１３は、入力欄６１１、６１２及びボタン６００＿ｃからのデータを入力する。

そして、集合体枠登録部１３は、ボタン６００＿ｃを識別する情報に対応付けて記憶されているバージの縦及び横の寸法を、集合体枠記憶部１４から読み出し、バージの縦の寸法に対して「３」を乗算してバージ集合体の縦の寸法を求め、また、バージの横の寸法に対して「２」を乗算してバージ集合体の横の寸法を求める。そして、集合体枠登録部１３は、算出したバージ集合体の縦の寸法と横の寸法とを表示欄６１３に表示する。

次に、図５（ｂ）及び図６を用いて、第３の実施形態における新たな集合体枠画像の生成処理について説明する。図６は、第３の実施形態における新たなバージ集合体の集合体枠画像を生成する処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ１１：
集合体枠抽出部１１は、現時点において、集合体枠記憶部１４に登録されている集合体枠画像の全てを、表示部６の表示画面における基準画像表示領域に表示する。このとき図示はしないが、集合体枠画像毎に、バージ集合体を構成しているバージの列数及び行数、バージの寸法も表示される。

ステップＳ１２：
ユーザは、表示部６における基準画像表示領域に表示された集合体枠画像を確認することにより、これから使用するバージ集合体に対応した集合体枠画像の有無を確認する。
そして、ユーザは、表示部６における基準画像表示領域に表示された集合体枠画像の中に今回使用するバージ集合体に対応する集合体枠画像を検出した場合、処理をステップS１４へ進める。一方、ユーザは、表示部６における基準画像表示領域に表示された集合体枠画像の中に今回使用するバージ集合体に対応する集合体枠画像が検出されない場合、新たに集合体枠画像を生成する処理を開始する入力を、操作部７からレーダ装置１００に対して行い、処理をステップＳ１３へ進める。

ステップＳ１３：
次に、新たに集合体枠画像を生成する処理の開始が入力されると、集合体枠登録部１３は、表示部６における表示画面の編集画面表示領域に対し、図５（ａ）に示す新たに集合体枠画像を生成する処理を行う画面を表示する。
そして、すでに述べたように、ユーザは図５（ａ）の画面に示すボタン６００＿ｃから６００＿ｎのいずれかをマウスによりクリックすることで選択し、バージ集合体におけるバージの列数及び行数の各々を、それぞれ入力欄６１１、６１２に、操作部７により入力する。

そして、集合体枠登録部１３が表示欄６１３に表示するバージ集合体の縦及び横の寸法を確認して問題が無ければ、操作部７から新たに集合体枠画像を生成する処理を終了する入力をレーダ装置１００に対して行う。
この処理の終了が入力されると、集合体枠登録部１３は、新たに作成された集合体枠画像におけるバージの寸法と、バージの列数及び行数と、バージ集合体の寸法とを、この集合体枠画像とともに、新たな識別情報が付加し、集合体枠記憶部１４に書き込んで記憶させる。

ステップＳ１４：
次に、枠表示制御部１２は、ステップＳ１２から処理が進められた場合、ユーザの選択した集合体枠画像を、集合体枠記憶部１４から読み出して図５（ａ）に示す表示として、表示部６における表示画面の編集画面表示領域に表示する。
また、枠表示制御部１２は、ステップＳ１３から処理が進められた場合、ユーザが新たに作成した集合体枠画像を、集合体枠記憶部１４から読み出して図５（ａ）に示す表示として、表示部６における表示画面の編集画面表示領域に表示する。

そして、枠表示制御部１２は、ユーザが調整バー５０３のマーク５０４をマウスなどで移動させた位置において、集合体枠画像における自船の船首方向と平行な基準線を設定する。
次に、枠表示制御部１２は、すでに第１の実施形態で説明した処理により、表示部６における表示面に表示されたレーダ画像において、集合体枠抽出部１１が抽出したバージ集合体画像に対し、集合体枠画像を重ね合わせて表示させる。

上述したように、本実施形態は、自船が押して貨物を運ぶバージ集合体におけるバージの連結構成によらず、バージ集合体の枠のみによる集合体枠画像を生成し、集合体枠記憶部１４に格納している。
このため、本実施形態によれば、バージ集合体におけるバージの連結構成によらず、同一の集合体枠となるものは共通化されるため、集合体枠記憶部１４に記憶される集合体枠画像が少なくて済み、自船に連結されるバージ集合体に対応した集合体枠画像を、基準画像表示領域からユーザが容易に選択することができる。

また、図１における航法支援装置１におけるバージ集合体画像に集合体枠画像を重ね合わせる機能、及び新たな集合体枠画像を生成する機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりレーダ画像に対して自船及び連結されているバージの集合体枠画像を重ねて表示する処理の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１…航法支援装置 ２…アンテナ制御部 ３…ＡＤ変換部 ４…信号処理部 ５…表示制御部 ６…表示部 ７…操作部 ８…スイープメモリ ９…画像メモリ １１…集合体枠抽出部 １２…枠表示制御部 １３…集合体枠登録部 １４…集合体枠記憶部 １００…レーダ装置 ２００…アンテナ装置 ２０１…アンテナ部 ２０２…送受信制御部

Claims (7)

1. レーダの表示画面に所定の画像を表示して自船の航行における航法支援を行う航法支援装置であって、
   貨物の運搬に運用されるバージからなるバージ集合体を囲む矩形状の複数種類の集合体枠画像が、前記所定の画像として航法支援装置の出荷時に予め書き込まれて記憶された集合体枠記憶部と、
   前記自船に連結されている前記バージ集合体のレーダ画像に類似する集合体枠画像として、前記集合体枠記憶部から形状が類似する集合体枠画像として読み出されて表示された候補のなかからユーザが選択した集合体枠画像を、自船と自船に連結されたバージ集合体とのレーダ画像が表示された前記レーダの表示画面における前記バージ集合体のレーダ画像に重ねて表示する表示制御部と
   を備えていることを特徴とする航法支援装置。
2. レーダが検出した、前記自船に固定された前記バージ集合体のレーダ画像の形状と類似する形状の複数の前記集合体枠画像を、ユーザが選択する集合体枠画像の候補として前記集合体枠記憶部から読み出す集合体枠抽出部をさらに有し、
   前記表示制御部が、
   前記レーダの表示画面に前記候補を表示し、当該候補の中からユーザが選択した前記集合体枠画像を、自船に固定されているバージ集合体の集合体枠画像として、前記表示画面のバージ集合体のレーダ画像に重ねて表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の航法支援装置。
3. 前記集合体枠記憶部には、レーダにより検出される前記バージ集合体の形状の種類毎に、前記集合体枠画像をグループ化して記憶されており、
   前記集合体枠抽出部が、前記レーダが検出したバージ集合体の形状に基づき、当該形状に対応したグループの前記集合体枠画像を前記集合体枠記憶部から前記候補として抽出することを特徴とする請求項２に記載の航法支援装置。
4. 前記バージ集合体におけるバージの横配列数と縦配列数とを入力し、前記バージ集合体の横と縦との各々の寸法を求める処理により、前記集合体枠画像を編集し、生成した当該集合体枠画像を前記集合体枠記憶部に書き込んで記憶させる集合体枠登録部を
   さらに有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の航法支援装置。
5. 平面視で重ねた場合に前記バージ集合体における前記バージのいずれもがはみ出ない最小の矩形状の枠の画像を形成し、当該枠の画像と、前記枠内においてバージ集合体として連結されているバージの画像を集合体枠画像とし、当該集合体枠画像を前記集合体枠記憶部に書き込んで記憶させる集合体枠登録部を
   さらに有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の航法支援装置。
6. レーダの表示画面に所定の画像を表示して自船の航行における航法支援を行う航法支援装置であって、
   貨物の運搬に運用されるバージからなるバージ集合体を囲む矩形状の集合体枠画像が予め書き込まれて記憶された集合体枠記憶部と、
   レーダが検出した自船に連結された複数のバージからなるバージ集合体のレーダ画像の形状と類似する形状の複数の集合体枠画像を、ユーザが選択する集合体枠画像の候補として、前記集合体枠記憶部から読み出す集合体枠抽出部と、
   前記レーダの表示画面に前記候補を表示し、当該候補の中からユーザが選択した前記集合体枠画像を、自船に固定されているバージ集合体の集合体枠として、前記表示画面の前記レーダ画像のバージ集合体の画像に重ねて表示する表示制御部と
   を備えていることを特徴とする航法支援装置。
7. レーダの表示画面に所定の画像を表示して自船の航行における航法支援を行う航法支援方法であって、
   集合体枠抽出部が、レーダが検出した自船に連結された複数のバージからなるバージ集合体のレーダ画像の形状と類似する形状の複数の集合体枠画像を、ユーザが選択する集合体枠画像の候補として、貨物の運搬に運用されるバージからなるバージ集合体を囲む矩形状の集合体枠画像が予め書き込まれて記憶された集合体枠記憶部から読み出す集合体枠抽出過程と、
   表示制御部が、前記レーダの表示画面に前記候補を表示し、当該候補の中からユーザが選択した前記集合体枠画像を、自船に固定されているバージ集合体の集合体枠として、前記表示画面の前記レーダ画像のバージ集合体の画像に重ねて表示する表示制御過程と
   を備えていることを特徴とする航法支援方法。

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