JPH04332893A - 衝突予防装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は衝突予防装置に関し、特
に船舶用レーダを用いて船舶同志の衝突を予防する衝突
予防装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶同志の衝突を防止する方法としては
、船舶レーダを用いて相手船の動きを監視するのが主流
である。特に近年は、マイクロコンピュータを使用し、
レーダ装置から得られる船舶反射信号をもとに対象船舶
の追尾処理を行ない、距離，方位角，速度および針路等
を計算して表示部に表示し、さらに、彼我の体勢があら
かじめ設定した危険条件に合致して衝突の危険性がある
場合には、表示部に表示されているシンボルにフリッカ
を与え、またアラーム音として出力し、航海士等の操船
担当者に危険情報を提供している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の衝突予
防装置は、レーダから得られた船舶信号を基に信号処理
，データ処理を行ない、相手船の相対位置等を表示部へ
出力して操船担当者に対する情報を提供するにとどまっ
ていた。さらに、衝突予防装置の近傍に操船担当者がい
ない場合には自船に対する接近船の見張りを見過してし
まい、相手船の同様な不注意と相俟って、とりかえしの
つかない海難事故へ発展するケースも多いという問題点
があった。

【０００４】また、海上衝突予防法の基本ルールは、右
舷側航行船優先原則となっているが、従来の衝突予防装
置にはこのルールすらも加味されておらず、従って人間
が全ての判断を実行しなくてはならず、必らず衝突予防
装置の近傍に存在するように拘束されることが避けられ
ないという問題点があった。

【０００５】本発明の目的は上述した問題点にかんがみ
、海上衝突予防法の基本ルールを加味し、さらに見張り
を怠った場合でも衝突を自動的に回避できる衝突予防装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の衝突予防装置は
、船舶用レーダで取得する反射信号からターゲットとす
る船舶の反射信号を検出して追尾するターゲット検出部
と、前記ターゲット検出部の検出追尾結果をグラフィッ
クシンボル化して表示する表示部と、自船と前記ターゲ
ットとの衝突危険限界を設定するパラメータデータをあ
らかじめ格納するパラメータデータ設定部と、前記パラ
メータデータにもとづいて自船との衝突危険性のある相
手船を検出し自船が針路保持船としてふるまっていいか
もしくは相手船から避航すべき避航船であるかを判断し
て避航船舶を検出する避航船舶検出部と、前記避航船舶
検出部の検出結果と前記パラメータ設定部に格納したパ
ラメータデータにもとづいて自船が海上衝突予防法に準
據した最適の回避運動を行なう運動指令を出力するデー
タ処理部と、前記データ処理部の出力にもとづいて衝突
の危険性のある相手船に警鳴する汽笛を発生させる汽笛
信号を出力する汽笛信号発生部と、前記データ処理部の
出力にもとづいて相手船との衝突を回避するように舵角
および機関を制御する舵・機関信号を出力する舵・機関
信号発生部とを備えて構成される。

【０００７】また、本発明の衝突予防装置は、前記デー
タ処理部の出力する運動指定には、本船が相手船に対し
て針路を譲るべき回避船としてのふるまいの他に、自船
が優先的に針路を保持しうる保持船の場合に誤り接近す
る避航船たる相手船との衝突も自動的に回避しうる情報
を含むものとした構成を有する。

【０００８】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００９】図１は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【００１０】図１に示す実施例の構成は、船舶用レーダ
装置１と、船舶用レーダ１で取得した反射信号から船舶
の反射信号を検出して追尾するターゲット検出部２と、
ターゲット検出部２の検出追尾結果をグラフィックシン
ボル化して表示する表示部３と、自船と相手船との衝突
危険限界を設定するパラメータデータをあらかじめ格納
するパラメータデータ設定部４と、前述したパラメータ
データにもとづいて相手船から避航すべき避航船舶を検
出する避航船舶検出部５と、避航船舶検出部５の検出結
果とパラメータ設定部４に格納したパラメータデータに
もとづいて海上衝突予防法に準據して最適の回避運動を
行なう運動指令を出力するデータ処理部６と、データ処
理部６の出力にもとづいて衝突の危険性のある相手船に
対する汽笛を発声させる汽笛信号発生部７と、データ処
理部６の出力にもとづいて相手船との衝突を回避しうる
ように舵，機関を制御する舵・機関信号発生部８と、汽
笛を発生する汽笛信号装置９と、舵・機関制御装置１０
とを備えて成り、これら構成中、破線で示す部分が本発
明に直接かかわる構成である。

【００１１】次に、本発明の基本的な特徴について説明
する。

【００１２】本発明は従来の情報提供を目的とした衝突
予防装置とは異り、海上衝突予防法のうち、特に第１５
条（横切り船の航法），第１６条（避航船の航法）およ
び第１７条（保持船の航法）によって規定された航法ル
ールをアルゴリズム化し、このアルゴリズムと、時時刻
刻変化する相手船データとを比較することによって、自
船と相手船の衝突を自動的に回避することを目的とし、
かつこのアルゴリズムには、いずれか一方もしくは双方
の監視怠慢による衝突の回避も含み、衝突予防の徹底を
図った点を特徴としている。

【００１３】次に、本実施例の動作について説明する。

【００１４】船舶用レーダ装置１で取得するレーダ反射
信号はターゲット検出追尾部２に供給されて海上の船舶
からの反射信号を検出し、追尾処理を行ない、表示部３
にグラフィックシンボル化してベクトルを付加して位置
，速度情報が表示される。

【００１５】パラメータデータ設定部４は、自船に対し
て相手船がどの程度接近した場合に衝突を招く危険な状
態とするかのパラメータとしての衝突危険限界パラメー
タ、すなわちＭｉｎ　　ＣＰＡ（Ｍｉｎｉｍｕｎ　　Ｃ
ｌｏｓｅｓｔ　　Ｐｏｉｎｔ　　ｏｆＡｐｐｒｏａｃｈ
）やＭｉｎ　　ＴＣＰＡ（Ｍｉｎｉｍｕｎ　　Ｔｉｍｅ
ｔｏＣＰＡ）、相手船が接近してきた状態で自船が針路
変更の基本的義務が無い保持船の場合に衝突危険を知ら
せる汽笛を鳴らさせる時間Ｔ１（予想衝突Ｔ１秒前に出
力する），衝突を回避するために舵ならびに機関制御系
に対する制御信号を発生させる時間Ｔ２（予想衝突Ｔ２
秒前に出力する）等に関するパラメータデータをあらか
じめ設定しておく。

【００１６】また、自船が針路変更を行なう義務のある
避航船となった場合に、衝突を回避するために、舵・機
関制御系に対する制御信号を発生させる時間Ｔ３（予想
衝突Ｔ３秒前に出力する）も設定する。

【００１７】避航船舶検出部５は、ターゲット検出追尾
部２で計算した相手船の距離，方位および相対速度にも
とづいてＣＰＡ，ＴＣＰＡを求め、これとパラメータデ
ータ設定部４に設定したＭｉｎ　　ＣＰＡ，Ｍｉｎ　　
ＴＣＰＡとの次の（１）式による条件に合致するターゲ
ットの抽出を行なう。

【００１８】

【００１９】ここで、ｔ１は０に近い負の量をとる。

【００２０】これらのターゲットは、衝突の危険性が高
いことを示している。さらに、自船が保持船か避航船か
を識別するために抽出された、相手船の針路を使用する
。相手船が左舷側から自船に接近する針路をとる場合は
、自船は保持船となり、避航船舶検出部５は保持モード
となり、逆に右舷側から接近する針路をとる場合は、自
船は避航船となり、避航モードに入る。

【００２１】データ処理部６では、前述した保持モード
，避航モード別に以下の動作を行なう。

【００２２】保持モードでは、自船の針路保持が優先で
ある（海上衝突予防法第１７条）が、相手船が何らかの
理由で本船に接近を続ける場合、即ち、次の（２）式の
条件を連続してみたす場合には、海上衝突予防法第３４
条５項（他船の意図又は動作が理解出来ず、なお衝突を
避けるために十分な動作をとっていることに疑問を有す
る場合）に基づいて、短音５回以上の汽笛信号を発生す
る義務があることから、本実施例では５回の汽笛信号を
汽笛信号装置７から出力させるために、汽笛信号発生部
９が短パルスを５回出力する。

【００２３】

【００２４】さらに、Ｍ秒後（ただしＴ１−Ｍ＞Ｔ２：
Ｍは半固定値）になってもなお（２）式の条件をみたし
、かつＴＣＰＡがＴ２に近接する場合は、自船の汽笛に
対して相手船に避航動作意識が無いものと見なし、Ｔ１
−Ｍ×ｎ≦Ｔ２となる瞬間まで上記汽笛信号出力動作を
くり返し出力する。海上衝突予防法第１７条（保持船の
航法）にしたがって、これ以上相手船に避航動作を期待
出来ないと見なした場合は、自船を機関停止，後進全速
などの緊急回避状態とするために舵・機関制御装置１０
を動作すべく舵・機関信号発生部８が制御パルスを出力
する。

【００２５】一方、避航モードの場合は、あらかじめパ
ラメータデータ設定部４に設定した時間Ｔ３を利用し、
次の（３）式の条件を追跡する。

【００２６】

【００２７】（３）式の条件をみたす状態となり次第、
自船側に回避義務が生ずるので、θ度（半固定値）だけ
舵角を右舷側に切るべく、制御信号を舵・機関信号発生
部８が出力する。なお、舵角θは、（３）式で示す２つ
の式の内、いづれかが満足しなくなるまで切り続けるべ
く信号を出力するものとする。

【００２８】このようにして、保持船と避航船に分けて
海上衝突予防法を反映させた自動的回避が可能となり、
さらに回避船の怠慢による衝突も自動的に回避すること
ができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、海上衝突
予防法の内、特に衝突回避に関連する規定ルールをアル
ゴリズム化し、これと時時刻刻変化する相手船データと
を比較することにより、自船が避航船の場合は相手船か
ら回避し、また自船が保持船の場合は接近する相手船に
対して汽笛を鳴らし、による警告を行ない、さらに無視
して接近する相手船が存在する場合には、人間系の操作
無しで自船の停止・後進等による緊急回避を可能とし、
何らかの理由で見張りを怠った場合でも衝突事故の発生
を大幅に抑止することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１　　　　船舶用レーダ装置 ２　　　　ターゲット検出追尾部 ３　　　　表示部 ４　　　　パラメータデータ設定部 ５　　　　避航船舶検出部 ６　　　　データ処理部 ７　　　　汽笛信号発生部 ８　　　　舵・機関信号発生部 ９　　　　汽笛信号装置 １０　　　　舵・機関制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　船舶用レーダで取得する反射信号から
   ターゲットとする船舶の反射信号を検出して追尾するタ
   ーゲット検出部と、前記ターゲット検出部の検出追尾結
   果をグラフィックシンボル化して表示する表示部と、自
   船と前記ターゲットとの衝突危険限界を設定するパラメ
   ータデータをあらかじめ格納するパラメータデータ設定
   部と、前記パラメータデータにもとづいて自船との衝突
   危険性のある相手船を検出し自船が針路保持船としてふ
   るまっていいかもしくは相手船から避航すべき避航船で
   あるかを判断して避航船舶を検出する避航船舶検出部と
   、前記避航船舶検出部の検出結果と前記パラメータ設定
   部に格納したパラメータデータにもとづいて自船が海上
   衝突予防法に準據した最適の回避運動を行なう運動指令
   を出力するデータ処理部と、前記データ処理部の出力に
   もとづいて衝突の危険性のある相手船に警鳴する汽笛を
   発生させる汽笛信号を出力する汽笛信号発生部と、前記
   データ処理部の出力にもとづいて相手船との衝突を回避
   するように舵角および機関を制御する舵・機関信号を出
   力する舵・機関信号発生部とを備えて成ることを特徴と
   する衝突予防装置。
2. 【請求項２】　　前記データ処理部の出力する運動指定
   には、本船が相手船に対して針路を譲るべき回避船とし
   てのふるまいの他に、自船が優先的に針路を保持しうる
   保持船の場合に誤り接近する避航船たる相手船との衝突
   も自動的に回避しうる情報を含むものとしたことを特徴
   とする請求項１記載の衝突予防装置。