JPH0347713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船舶の航法に用いて好適な衝突危険
回避支援装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置は、中長距離用船舶用レー
ダからのデータに基づいて障害物の２点予測直線
ベクトルを計算するとともに、自船の周囲に円形
の衝突警戒範囲を設定し、この衝突警戒範囲に障
害物が侵入する恐れがある場合にのみ危険と判定
して出力するものであつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、以上のような衝突判定計算は船舶が
安全に航行を行う上で不可欠な要素であるが、前
記中長距離用船舶用レーダからのデータはそれほ
ど正確でないことおよび障害物のベクトルが２点
予測による直線ベクトルであること等により衝突
警戒範囲が大きめに設定され、このため大洋航行
の場合に有効に利用できるものの、例えば輻輳す
る海域等では常時衝突警報を発することになり、
実用性の面で問題があつた。

本発明は、以上のような問題点を解決するため
になされたもので、多数の船舶が輻輳する海域で
も有効に利用し得、かつ乗組員がどの時点で衝突
回避行動を取りかを容易に判断させ得るようにす
る衝突危険回避支援装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、以上のような問題点を解決するため
に、低速走査により障害物を補捉追尾する中長距
離用船舶用レーダと、このレーダから出力される
データに基づいて自船の周囲に警戒範囲を設定
し、前記障害物のうち該警戒範囲の中に浸入する
恐れのある危険な障害物を識別する危険障害物識
別手段と、この識別手段により識別された危険な
障害物を高速走査により追尾する近距離用船舶用
レーダと、この近距離用船舶用レーダからのデー
タに基づいて自船の占有面積と他船を中心とする
衝突予測危険範囲をそれぞれ設定し、自船と障害
物との衝突危険の度合およびその時間による変化
を予測計算するトラツキング手段と、このトラツ
キング手段および前記危険障害物識別手段によつ
て得られた結果を表示する表示手段とを備えたも
のである。

〔作用〕

従つて、本発明は、以上のような手段とするこ
とにより、危険障害物識別手段により衝突危険の
恐れある障害物を抽出し、またトラツキング手段
を用いて自船とその障害物の相関関係について精
密な計算を行い、自船の占有面積と他船の衝突予
測危険範囲との衝突危険度合とその時間による変
化を予測して表示するので、衝突危険に関する精
報を乗組員に適確に提供でき、また危険回避の為
の判断が比較的容易に行えるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について第１ないし第
４図を参照して説明する。第１図は装置のシステ
ムブロツク図、第２図は装置の模式図、第３図は
同装置における中長距離レンジ用デイスプレイの
表示例を示す図、第４図は同装置における近距離
レンジ用デイスプレイの表示例を示す図である。
先ず、第１図および第２図において１０は低速に
て走査して障害物を補捉追尾する中長距離用船舶
用レーダであつて、これは第１の空中線１１およ
び第１の送受信機１２により構成されている。

１３は危険な障害物のみを高速にて走査して追
尾し、そのデータを取得する近距離用船舶用レー
ダであつて、これはレーダ１０と同様に第２の空
中線１４および第２の送受信機１５によつて構成
されている。これら船舶用レーダ１０および１３
によつて取得されたデータは衝突危険回避支援装
置本体部１６に送られる。

この衝突危険回避支援装置本体部１６は、中長
距離用船舶用レーダ１０からのデータに基づいて
障害物の２点予測直線ベクトルを計算し自船の周
囲に円形の警戒範囲を設定し、障害物の中で警戒
範囲に侵入する恐れある危険な障害物を識別する
危険障害物識別手段としてのデータプロセツサ１
７と、このデータプロセツサ１７から信号を受
け、危険な障害物のみを高速走査により追尾する
レーダ１３からのデータに基づいて障害物の３点
予測曲線ベクトルを計算し自船周囲に占有面積を
設定し、他船を中心にして相対ベクトル上に衝突
予定危険範囲を設定し、占有面積が衝突予定危険
範囲に侵入するか否か、また侵入するとすればど
の様にどの程度侵入するかを計算して自船と障害
物との衝突危険の度合とその時間による変化を予
測計算するトラツキング手段としてのトラツキン
グプロセツサ１８と、前記データプロセツサ１７
の計算結果を表示する中長距離レンジ用デイスプ
レイ１９と、前記トラツキングプロセツサ１８の
計算結果を表示する近距離レンジ用デイスプレイ
２０とで構成されている。なお、データプロセツ
サ１７およびトラツキングプロセツサ１８にはジ
ヤイロコンパス２１および船速計２２が接続さ
れ、また必要により電子海図データバンク部２
３、設定航路データバンク部２４および座標予防
装置２５等から海図データ、航路データおよび浅
瀬等の障害物データを取込んで計算に供するよう
になつている。

次に、以上のように構成された装置に動作につ
いて説明する。

(1) 先ず、中長距離用船舶用レーダ１０により補
捉追尾された障害物データが装置本体部１６に
入力されると、データプロセツサ１７は次のよ
うな処理を行う。

データプロセツサ１７は、すべての補捉追
尾された障害物について進行方向の前回点と
今回点の２点予測法により真ベクトル（第３
図ａ参照）および相対ベクトル（第３図ｂ参
照）が計算される。同図中、自船Ａおよび他
線B₁，B₂は共に点で表示される。この自船
Ａ，他線B₁，B₂におけるベクトルの向きお
よび長さはそれぞれの船舶の運動方向および
速度により表わされるので、これらはジヤイ
ロコンパス２１の方位データおよび船速計２
２の船速データを用いて前記ベクトルの計算
が行われる。

また、自船の周囲に例えば半径数海里〜10
海里の間で円形の衝突警戒範囲Ｃを手動にて
設定する。この衝突警戒範囲Ｃを手動設定し
た後、第３図ｂに示すように障害物B₁，B₂
の中からそのベクトルの延長線上において設
定時間内に警戒範囲Ｃに侵入することが予測
される障害物を抽出する。第３図ａを用いて
具体的に述べると、例えば他船B₁は相対ベ
クトルの延長線が自船の衝突警戒範囲Ｃに侵
入しないので、現状では安全と判断する。一
方、他船B₂は相対ベクトルの延長線が自船
の衝突警戒範囲Ｃに侵入するので現状では危
険であると判断する。ここで、危険と判断す
るとデータプロセツサ１７は他船B₂に関す
る情報のみをトラツキングプロセツサ１８に
転送する。なお、データプロセツサ１７の処
理により得られたデータは第３図ａに示す真
ベクトルおよび第３図ｂに示す相対ベクトル
をもつて中長距離レンジ用デイスプレイ１９
に表示される。

(2) 次に、近距離用船舶用レーダ１３により補捉
追尾された障害物データは前記レーダ１０と同
様に装置本体部１６に入力されると、トラツキ
ングプロセツサ１８は次のような処理を行う。

トラツキングプロセツサ１８は、障害物デ
ータの中からデータプロセツサ１７より転送
されてくる危険な障害物データに基づきその
障害物について３点予測法により相対曲線ベ
クトルを計算する。この時、ジヤイロコンパ
ス２１の方位データおよび船速計２２の船速
データが使用される。

また、自船の周囲に自船のサイズに基づい
た占有面積が自動的に設定され、同時に他船
の周囲には相対ベクトル方向に衝突予測危険
範囲が自動的にランク付けされて設定される
（第４図ａ）。

さらに、自船の占有面積がいつどの程度で
衝突予測危険範囲のどのランクに侵入するか
についての予測計算を行う（第４図ｂ参照）。

そして、以上のように処理されたデータは
近距離レンジ用デイスプレイ２０に表示され
る。なお、座標予防装置２５から出力される
浅瀬等の障害物データについても同様にデー
タプロセツサ１７およびトラツキングプロセ
ツサ１８により表示される。

以上の点に関し、第４図ａおよび第４図ｂを用
いて具体的に説明する。第４図ａは自船の占有面
積と他船の衝突予測危険範囲の関係を示す表示例
である。即ち、他線B₂の動きは３点予測曲線ベ
クトルによる。そして、他船B₂中心に相対ベク
トルを表示する。さらに、他船周囲の衝突予測危
険範囲は危険度に応じて３ランクD₁，D₂，D₃
（D₁：小危険，D₂：中危険，D₃：大危険）に区分
して相対ベクトル上に表示する。一方、自船Ａに
あつては、自船周囲に自船Ａのサイズに応じた占
有面積Ｅが設定される。そして、自船Ａの占有面
積Ｅがいつどの衝突予測危険範囲のランクに侵入
するか予測計算し、その結果、自船Ａの占有面積
Ｅが将来他船B₂の衝突予測危険範囲のランクD₁
およびD₂に侵入することが予測計算される。

次に、第４図ｂは衝突危険度合とその時間によ
る変化の表示例を示す図である。この表示例から
明らかなように、自船Ａの占有面積Ｅは約８分后
より14分后までの６分間他船B₂の衝突予測衝突
範囲のランクD₁に侵入し、その侵入割合は最大
50％以上となる。また、約10分后までの３分間ラ
ンクD₂に侵入し、その侵入度合は最大15％程度
になる。従つて、これらの表示が近距離レンジ用
デイスプレイ２０に表示されれば、乗組員はいつ
どの程度衝突回避の行動をとればよいのか容易に
判断できるものである。なお、表示方法は、例え
ば第４図ａと第４図ｂとを任意に切替えて表示
し、あるいは従来周知の技術により画面を２分し
て同時に表示してもよい。

従つて、以上のような実施例の構成によれば、
自船と他船との衝突の危険度が危険度のランクに
応じていつ始りいつ終了するか、またいつ危険度
がピークに達するかが近距離レンジ用デイスプレ
イ２０に表示されるので、乗組員はいつ衝突回避
行動を開始すればよいかが容易に判断でき、かつ
いつ衝突回避行動を終了すればよいかも判断でき
る。

なお、データプロセツサ１７の計算結果は前述
したようにデイスプレイ１９に表示されるが、こ
のとき電子海図データバンク部２３から海図デー
タ、設定航路データバンク部２４から航路データ
をそれぞれ読出してデイスプレイ１９に重ねて同
時に表示してもよい。トラツキングプロセツサ１
８の計算結果についても同様な手段により近距離
レンジ用デイスプレイ２０に海図データおよび航
路データ等を重ねて同時に表示してもよい。その
他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、多数の船
舶が輻輳する海域でも本来の効果を充分に発揮で
き、かつ乗組員にどの時点で衝突回避行動を開始
すればよいかが容易に判断できる衝突危険回避支
援装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明装置の一実施例を
説明するために示したもので、第１図は装置のシ
ステムブロツク図、第２図は装置の模式図、第３
図は同装置における中長距離レンジ用デイスプレ
イの表示例を示す図、第４図は同装置における近
距離レンジ用デイスプレイの表示例を示す図であ
る。 １０…中長距離用船舶用レーダ、１３…近距離
用船舶用レーダ、１７…データプロセツサ、１８
…トラツキングプロセツサ、１９…中長距離レン
ジ用デイスプレイ、２０…近距離レンジ用デイス
プレイ、２１…ジヤイロコンパス、２２…船速
計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低速走査により障害物を補捉追尾する中長距
   離用船舶用レーダと、このレーダから出力される
   データに基づいて自船の周囲に警戒範囲を設定
   し、前記障害物のうち該警戒範囲の中に浸入する
   恐れのある危険な障害物を識別する危険障害物識
   別手段と、この識別手段により識別された危険な
   障害物のみを高速走査により追尾する近距離用船
   舶用レーダと、この近距離用船舶用レーダからの
   データに基づいて自船の占有面積と他船を中心と
   する衝突予測危険範囲をそれぞれ設定し、自船と
   障害物との衝突危険の度合およびその時間による
   変化を予測計算するトラツキング手段と、このト
   ラツキング手段および前記危険障害物識別手段に
   よつて得られた結果を表示する表示手段とを具備
   したことを特徴とする衝突危険回避支援装置。