JPH07246998A - 船舶用航行支援装置 - Google Patents
船舶用航行支援装置Info
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- JPH07246998A JPH07246998A JP6037259A JP3725994A JPH07246998A JP H07246998 A JPH07246998 A JP H07246998A JP 6037259 A JP6037259 A JP 6037259A JP 3725994 A JP3725994 A JP 3725994A JP H07246998 A JPH07246998 A JP H07246998A
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
- G08G3/02—Anti-collision systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/937—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of marine craft
-
- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自船と目標船との正確な衝突危険範囲を表示
することで、操船者が目標船との安全航過距離を保持し
た適切な避航操船を容易に行うことができる船舶用航行
支援装置とする。 【構成】 目標船の相対位置及び速度ベクトルと自船の
速力から、自船の周囲に設定された多角形の安全航過領
域の各頂点と目標船との衝突点を求める衝突点算出部２
と、各頂点がその衝突点に一致した時の自船位置を自船
写像位置としてその位置を算出する自船写像位置算出部
３と、自船写像位置算出部３で算出された各衝突点毎の
自船写像位置を線分で結ぶための結線関係を判定する衝
突危険範囲算出部４と、結線関係に基づき自船写像位置
を線分で結び線分で結ばれた範囲を衝突危険範囲として
自船位置及びその速度ベクトルないし目標船位置を重畳
表示する表示器５を備える。
することで、操船者が目標船との安全航過距離を保持し
た適切な避航操船を容易に行うことができる船舶用航行
支援装置とする。 【構成】 目標船の相対位置及び速度ベクトルと自船の
速力から、自船の周囲に設定された多角形の安全航過領
域の各頂点と目標船との衝突点を求める衝突点算出部２
と、各頂点がその衝突点に一致した時の自船位置を自船
写像位置としてその位置を算出する自船写像位置算出部
３と、自船写像位置算出部３で算出された各衝突点毎の
自船写像位置を線分で結ぶための結線関係を判定する衝
突危険範囲算出部４と、結線関係に基づき自船写像位置
を線分で結び線分で結ばれた範囲を衝突危険範囲として
自船位置及びその速度ベクトルないし目標船位置を重畳
表示する表示器５を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自船と目標船との衝突
危険範囲を表示して船舶の航行支援を行う船舶用航行支
援装置に関する。
危険範囲を表示して船舶の航行支援を行う船舶用航行支
援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の船舶用航行支援装置としては、レ
ーダ映像から船舶映像を抽出追尾して、その運動ベクト
ルを算出し表示するとともに、目標船との最接近距離(D
istance of Closed Point Approach，以下ＤＣＰＡ
と称する）を求めその値が基準値に比べて小さくなる場
合に警報を発する衝突予防援助装置(Automatic RadarP
lotting Aids，以下ＡＲＰＡ装置と称する）が一般的
であった。このような装置にあっては、自船針路を保持
した場合の目標船との危険度を判断することはできる
が、避航操船を行うときに自船がどのような針路を取れ
ば安全であるかの情報を与えるものではないという欠点
がある。
ーダ映像から船舶映像を抽出追尾して、その運動ベクト
ルを算出し表示するとともに、目標船との最接近距離(D
istance of Closed Point Approach，以下ＤＣＰＡ
と称する）を求めその値が基準値に比べて小さくなる場
合に警報を発する衝突予防援助装置(Automatic RadarP
lotting Aids，以下ＡＲＰＡ装置と称する）が一般的
であった。このような装置にあっては、自船針路を保持
した場合の目標船との危険度を判断することはできる
が、避航操船を行うときに自船がどのような針路を取れ
ば安全であるかの情報を与えるものではないという欠点
がある。
【０００３】従って、かかる欠点を改善するシステムと
して、例えば、特公昭51-32475号に記載されたように、
目標船との衝突点の周辺に衝突点の不確実範囲を衝突可
能領域として表示するシステムや、特公昭51-37158号に
記載されたように、目標船予測針路上に予測針路に沿う
方向の最小航過距離以上を保って避航できる避航針路を
示す範囲を長軸とし、予測針路と直交する方向には最小
航過距離の２倍の範囲を表す範囲を短軸とする楕円領域
を衝突可能領域として表示するシステムが提案されてい
る。
して、例えば、特公昭51-32475号に記載されたように、
目標船との衝突点の周辺に衝突点の不確実範囲を衝突可
能領域として表示するシステムや、特公昭51-37158号に
記載されたように、目標船予測針路上に予測針路に沿う
方向の最小航過距離以上を保って避航できる避航針路を
示す範囲を長軸とし、予測針路と直交する方向には最小
航過距離の２倍の範囲を表す範囲を短軸とする楕円領域
を衝突可能領域として表示するシステムが提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案された前者のシステムにあっては、表示される衝突可
能領域が航過距離を正確に示すものではないので、表示
される衝突可能領域を避けるように避航しても安全航過
距離を保った操船ができる保証がないという問題があ
る。
案された前者のシステムにあっては、表示される衝突可
能領域が航過距離を正確に示すものではないので、表示
される衝突可能領域を避けるように避航しても安全航過
距離を保った操船ができる保証がないという問題があ
る。
【０００５】また、後者のシステムにあっては、表示さ
れる衝突可能領域が、避航針路を決定するために用いる
目的で表示されるものであるため、避航針路については
正確な航過情報を与えるものの、表示される衝突可能領
域自体が正確な衝突危険範囲を表すものではなく、一般
的には真の衝突危険範囲に比べて大きな領域が表示され
ることとなっていた。このため、輻輳海域においては複
数船舶の危険範囲が画面上複雑に重なりあい避航針路の
判断がつきにくくなるばかりか、情報として危険方位の
みで、衝突領域を正確に表していないために変針点(Way
Point，以下ＷＰと称する）を指定して避航操船を行
おうとする操船装置に対して、適切なＷＰの設定を行う
ための情報を与えるものではなかった。
れる衝突可能領域が、避航針路を決定するために用いる
目的で表示されるものであるため、避航針路については
正確な航過情報を与えるものの、表示される衝突可能領
域自体が正確な衝突危険範囲を表すものではなく、一般
的には真の衝突危険範囲に比べて大きな領域が表示され
ることとなっていた。このため、輻輳海域においては複
数船舶の危険範囲が画面上複雑に重なりあい避航針路の
判断がつきにくくなるばかりか、情報として危険方位の
みで、衝突領域を正確に表していないために変針点(Way
Point，以下ＷＰと称する）を指定して避航操船を行
おうとする操船装置に対して、適切なＷＰの設定を行う
ための情報を与えるものではなかった。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みなされたもの
で、より正確な衝突危険範囲を表示することで、操船者
が目標船との安全航過距離を保持した適切な避航操船を
容易に行うことができる船舶用航行支援装置を提供する
ことを目的とする。
で、より正確な衝突危険範囲を表示することで、操船者
が目標船との安全航過距離を保持した適切な避航操船を
容易に行うことができる船舶用航行支援装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の船舶用航行支援装置では、自船と目標船と
の衝突危険範囲を表示して船舶の航行支援を行う船舶用
航行支援装置であって、目標船の相対位置及び速度ベク
トルと自船の速力から、自船の周囲に設定された多角形
の安全航過領域の各頂点と目標船との衝突点を求める衝
突点算出手段と、前記各頂点がその衝突点に一致した時
の自船位置を自船写像位置としてその位置を算出する自
船写像位置算出手段と、前記自船写像位置算出手段で算
出された各衝突点毎の自船写像位置を線分で結線して衝
突危険範囲とするための結線関係を判定し、該結線関係
及び自船写像位置の各情報を表示器へ出力する衝突危険
範囲算出手段と、を備える。
に、本発明の船舶用航行支援装置では、自船と目標船と
の衝突危険範囲を表示して船舶の航行支援を行う船舶用
航行支援装置であって、目標船の相対位置及び速度ベク
トルと自船の速力から、自船の周囲に設定された多角形
の安全航過領域の各頂点と目標船との衝突点を求める衝
突点算出手段と、前記各頂点がその衝突点に一致した時
の自船位置を自船写像位置としてその位置を算出する自
船写像位置算出手段と、前記自船写像位置算出手段で算
出された各衝突点毎の自船写像位置を線分で結線して衝
突危険範囲とするための結線関係を判定し、該結線関係
及び自船写像位置の各情報を表示器へ出力する衝突危険
範囲算出手段と、を備える。
【０００８】さらに、前記船舶用航行支援装置が、衝突
危険範囲算出手段からの結線関係及び自船写像位置の各
情報を受けて、該結線関係に基づき自船写像位置を線分
で結び線分で結ばれた範囲を衝突危険範囲として自船位
置及びその速度ベクトルないし目標船位置と共に重畳表
示する表示器を独自に備えることとしてもよい。また、
自船を中心として安全航過距離を半径とする円に対して
目標船から引いた２つの接線の接点の少なくとも１点
を、前記多角形の安全航過領域の頂点に含むこととする
ことができる。
危険範囲算出手段からの結線関係及び自船写像位置の各
情報を受けて、該結線関係に基づき自船写像位置を線分
で結び線分で結ばれた範囲を衝突危険範囲として自船位
置及びその速度ベクトルないし目標船位置と共に重畳表
示する表示器を独自に備えることとしてもよい。また、
自船を中心として安全航過距離を半径とする円に対して
目標船から引いた２つの接線の接点の少なくとも１点
を、前記多角形の安全航過領域の頂点に含むこととする
ことができる。
【０００９】また、前記衝突危険範囲算出手段は、安全
航過領域の各頂点の衝突点の個数に応じて結線すべき自
船写像位置を決定し、 i) 各頂点がすべて１つ以下の衝突点を持つ場合には、
隣接する頂点に対応する自船写像位置同士を結線して１
つの閉空間または１本以上の開領域からなる衝突危険範
囲とする結線関係とし、 ii) 各頂点がすべて２つの衝突点を持つ場合には、衝
突点までの時間の長短で頂点をグループ分けしてグルー
プ毎に隣接する頂点に対応する自船写像位置を結線して
２つの分離した衝突危険範囲とする結線関係とし、 iii) １つの衝突点を持つ頂点があり、それ以外の頂点
はすべて２つの衝突点を持つ場合には、２つの衝突点を
持つ頂点を衝突点までの時間の長短でグループ分けし、
且つ１つの衝突点のみを持つ頂点に関しては両方のグル
ープに属するとして、グループ毎に隣接する頂点に対応
する自船写像位置同士を結線し、２つの衝突危険範囲が
接する結線関係とし、 iv） それ以外の衝突点のない頂点と２つの衝突点が混
在する場合には、２つの衝突点を持つ頂点を衝突点まで
の時間の長短でグループ分けし、且つ１つの衝突点のみ
を持つ頂点に関しては両方のグループに属するとして、
グループ毎に隣接する頂点に対応する自船写像位置同士
を結線し、隣接する頂点が衝突点を有しない場合には、
その頂点の２つの衝突点に対応する自船写像位置同士を
結線し、２つの衝突危険範囲が重なった結線関係とす
る、ことができる。
航過領域の各頂点の衝突点の個数に応じて結線すべき自
船写像位置を決定し、 i) 各頂点がすべて１つ以下の衝突点を持つ場合には、
隣接する頂点に対応する自船写像位置同士を結線して１
つの閉空間または１本以上の開領域からなる衝突危険範
囲とする結線関係とし、 ii) 各頂点がすべて２つの衝突点を持つ場合には、衝
突点までの時間の長短で頂点をグループ分けしてグルー
プ毎に隣接する頂点に対応する自船写像位置を結線して
２つの分離した衝突危険範囲とする結線関係とし、 iii) １つの衝突点を持つ頂点があり、それ以外の頂点
はすべて２つの衝突点を持つ場合には、２つの衝突点を
持つ頂点を衝突点までの時間の長短でグループ分けし、
且つ１つの衝突点のみを持つ頂点に関しては両方のグル
ープに属するとして、グループ毎に隣接する頂点に対応
する自船写像位置同士を結線し、２つの衝突危険範囲が
接する結線関係とし、 iv） それ以外の衝突点のない頂点と２つの衝突点が混
在する場合には、２つの衝突点を持つ頂点を衝突点まで
の時間の長短でグループ分けし、且つ１つの衝突点のみ
を持つ頂点に関しては両方のグループに属するとして、
グループ毎に隣接する頂点に対応する自船写像位置同士
を結線し、隣接する頂点が衝突点を有しない場合には、
その頂点の２つの衝突点に対応する自船写像位置同士を
結線し、２つの衝突危険範囲が重なった結線関係とす
る、ことができる。
【００１０】また、任意的には、前記衝突危険範囲算出
手段は、２つの衝突危険範囲が重なった結線関係にある
衝突危険範囲と、それ以外の衝突危険範囲との表示を区
別して出力することもできる。さらに、衝突危険範囲を
航過する針路を危険針路範囲として算出する危険針路範
囲算出手段と、設定針路情報を取り込み前記危険針路範
囲にある場合に警報信号を出力する危険針路確認手段
を、備えることができる。
手段は、２つの衝突危険範囲が重なった結線関係にある
衝突危険範囲と、それ以外の衝突危険範囲との表示を区
別して出力することもできる。さらに、衝突危険範囲を
航過する針路を危険針路範囲として算出する危険針路範
囲算出手段と、設定針路情報を取り込み前記危険針路範
囲にある場合に警報信号を出力する危険針路確認手段
を、備えることができる。
【００１１】さらに、ある目標船に対して前記２つの分
離した衝突危険範囲がある場合に２つの分離した衝突危
険範囲の間を航過する針路を危険針路範囲として算出す
る危険針路範囲算出手段と、設定針路情報を取り込み前
記危険針路範囲にある場合に警報信号を出力する危険針
路確認手段を備えることとしてもよい。また、衝突判断
の際に注目すべき注目領域を設定する注目領域設定手段
を更に備え、前記衝突危険範囲算出手段は、注目領域に
あるかないかを表示器へ出力して、表示器において注目
領域にあるかないかで前記衝突危険範囲の表示方法を変
えることもできる。
離した衝突危険範囲がある場合に２つの分離した衝突危
険範囲の間を航過する針路を危険針路範囲として算出す
る危険針路範囲算出手段と、設定針路情報を取り込み前
記危険針路範囲にある場合に警報信号を出力する危険針
路確認手段を備えることとしてもよい。また、衝突判断
の際に注目すべき注目領域を設定する注目領域設定手段
を更に備え、前記衝突危険範囲算出手段は、注目領域に
あるかないかを表示器へ出力して、表示器において注目
領域にあるかないかで前記衝突危険範囲の表示方法を変
えることもできる。
【００１２】または、目標船の中から危険船を特定する
危険船特定手段を更に備え、前記衝突危険範囲算出手段
は、衝突危険範囲が該危険船のものであるかないかを表
示器へ出力して、表示器において注目領域にあるかない
かで前記衝突危険範囲の表示方法を変えることもでき
る。
危険船特定手段を更に備え、前記衝突危険範囲算出手段
は、衝突危険範囲が該危険船のものであるかないかを表
示器へ出力して、表示器において注目領域にあるかない
かで前記衝突危険範囲の表示方法を変えることもでき
る。
【００１３】
【作用】自船の周囲に設定された安全航過領域の各頂点
と目標船との衝突点を求め、その衝突点に一致した時の
自船位置を自船写像位置としてその位置を求める。そし
て、各衝突点毎の自船写像位置を線分で結び、線分で結
ばれた範囲を衝突危険範囲とする。
と目標船との衝突点を求め、その衝突点に一致した時の
自船位置を自船写像位置としてその位置を求める。そし
て、各衝突点毎の自船写像位置を線分で結び、線分で結
ばれた範囲を衝突危険範囲とする。
【００１４】このようにして求められた衝突危険範囲
は、将来的に目標船が自船の安全航過領域に侵入する場
合の海域を示していることになるので、操船者は、衝突
危険範囲を避けて針路を決めるか、またはＷＰを指定し
て、安全航過距離を保った適切な避航操船を容易に行う
ことができる。
は、将来的に目標船が自船の安全航過領域に侵入する場
合の海域を示していることになるので、操船者は、衝突
危険範囲を避けて針路を決めるか、またはＷＰを指定し
て、安全航過距離を保った適切な避航操船を容易に行う
ことができる。
【００１５】
〈第１実施例〉以下、図面を用いて本発明の実施例を説
明する。図１は、船舶用航行支援装置の実施例の全体ブ
ロック図である。本装置は、従来のＡＲＰＡ装置１と組
み合わせて使用し、衝突点算出部２、自船写像位置算出
部３、衝突危険範囲算出部４及び表示器５を備える。
明する。図１は、船舶用航行支援装置の実施例の全体ブ
ロック図である。本装置は、従来のＡＲＰＡ装置１と組
み合わせて使用し、衝突点算出部２、自船写像位置算出
部３、衝突危険範囲算出部４及び表示器５を備える。
【００１６】ＡＲＰＡ装置１は、図示しないレーダ装置
から送られてくるレーダビデオ信号から目標船を自動的
に検出追尾して、目標船の位置、速度ベクトルを予測
し、表示器５に目標船の航跡をプロットさせて、その速
度ベクトルを表示させる。同時に、図示しないＧＰＳ受
信機、ジャイロコンパス、スピードログ等からの信号か
ら自船の位置情報及び速度ベクトルを求めて表示器５に
表示させる。目標船の位置、速度ベクトル、自船の位
置、速度ベクトルの各情報を以下ＡＲＰＡ情報と称す
る。
から送られてくるレーダビデオ信号から目標船を自動的
に検出追尾して、目標船の位置、速度ベクトルを予測
し、表示器５に目標船の航跡をプロットさせて、その速
度ベクトルを表示させる。同時に、図示しないＧＰＳ受
信機、ジャイロコンパス、スピードログ等からの信号か
ら自船の位置情報及び速度ベクトルを求めて表示器５に
表示させる。目標船の位置、速度ベクトル、自船の位
置、速度ベクトルの各情報を以下ＡＲＰＡ情報と称す
る。
【００１７】衝突点算出部２は、ＡＲＰＡ装置１からの
ＡＲＰＡ情報のうちの目標船の相対位置及び速度ベクト
ルと自船の速力に関する情報から自船の周囲に設定され
た多角形の安全航過領域の各頂点と目標船との衝突点を
算出する。自船写像位置算出部３は、衝突点算出部２で
求めた安全航過領域の各頂点がその衝突点に一致したと
仮定した場合に自船が存在する位置を自船写像位置とし
て算出する。
ＡＲＰＡ情報のうちの目標船の相対位置及び速度ベクト
ルと自船の速力に関する情報から自船の周囲に設定され
た多角形の安全航過領域の各頂点と目標船との衝突点を
算出する。自船写像位置算出部３は、衝突点算出部２で
求めた安全航過領域の各頂点がその衝突点に一致したと
仮定した場合に自船が存在する位置を自船写像位置とし
て算出する。
【００１８】衝突危険範囲算出部４は、自船写像位置算
出部３で求めた各頂点毎の自船写像位置を線分で結線し
て衝突危険範囲とするための結線関係を判定し、該結線
関係及び自船写像位置を表示器５へと供給する。表示器
５は、衝突危険範囲算出部４からの自船写像位置及びそ
の結線関係情報に基づき、自船写像位置が線分で結ばれ
た範囲を衝突危険範囲として表示する。尚、この表示器
５は、本装置の独自の表示器とすることもできるが、従
来のＡＲＰＡ装置に装備される表示器等を兼用する場合
は、本実施例の構成要素から省略することもできる。
出部３で求めた各頂点毎の自船写像位置を線分で結線し
て衝突危険範囲とするための結線関係を判定し、該結線
関係及び自船写像位置を表示器５へと供給する。表示器
５は、衝突危険範囲算出部４からの自船写像位置及びそ
の結線関係情報に基づき、自船写像位置が線分で結ばれ
た範囲を衝突危険範囲として表示する。尚、この表示器
５は、本装置の独自の表示器とすることもできるが、従
来のＡＲＰＡ装置に装備される表示器等を兼用する場合
は、本実施例の構成要素から省略することもできる。
【００１９】図２は、ＡＲＰＡ情報が表示された状態を
表し、まず、本実施例の理解のために自船と目標船との
衝突点の算出方法を説明する。図においてＯ0（Ｘo0，
Ｙo0）はＸ−Ｙ座標での自船位置、Ｔ0（Ｘt0，Ｙt0）
は目標船位置である。また、Ｖt0（Ｖt0x，Ｖt0y）は目
標船速度ベクトルである。
表し、まず、本実施例の理解のために自船と目標船との
衝突点の算出方法を説明する。図においてＯ0（Ｘo0，
Ｙo0）はＸ−Ｙ座標での自船位置、Ｔ0（Ｘt0，Ｙt0）
は目標船位置である。また、Ｖt0（Ｖt0x，Ｖt0y）は目
標船速度ベクトルである。
【００２０】ここで、目標船は針路、速力が変化する事
なく、自船が針路のみを変更することを考える。今、あ
る針路を取ったときの自船速度ベクトルをＶ
o0（Ｖo0x，Ｖo 0y）とすると、ｔ時間後の自船位置Ｏ
（ｔ）（Ｘ0（ｔ），Ｙ0（ｔ））及び目標船位置Ｔ
（ｔ）（Ｘt（ｔ），Ｙt（ｔ））は次の式で表される。
なく、自船が針路のみを変更することを考える。今、あ
る針路を取ったときの自船速度ベクトルをＶ
o0（Ｖo0x，Ｖo 0y）とすると、ｔ時間後の自船位置Ｏ
（ｔ）（Ｘ0（ｔ），Ｙ0（ｔ））及び目標船位置Ｔ
（ｔ）（Ｘt（ｔ），Ｙt（ｔ））は次の式で表される。
【００２１】
【数１】
【００２２】自船と目標船の衝突点Ｐ（Ｘp，Ｙp）はＯ
（ｔ）とＴ（ｔ）が一致した点となるから、自船が目標
船と衝突点を持つような自船速度ベクトル値は、
（１）、（２）式でＸ，Ｙ成分毎に右辺を等しいとおい
て（３）式の値となる。
（ｔ）とＴ（ｔ）が一致した点となるから、自船が目標
船と衝突点を持つような自船速度ベクトル値は、
（１）、（２）式でＸ，Ｙ成分毎に右辺を等しいとおい
て（３）式の値となる。
【００２３】
【数２】
【００２４】次に、自船速力Ｖoは不変の値であるので
次の（４）式の関係が常に成立する。
次の（４）式の関係が常に成立する。
【数３】
【００２５】（３）式を（４）式に代入し、（Ｘt0−Ｘ
o0）＝Ｘ、（Ｙt0−Ｙo0）＝Ｙとおいて、２次方程式を
ｔについて解くと自船が衝突点へ至るまでの時間ｔが算
出できる。
o0）＝Ｘ、（Ｙt0−Ｙo0）＝Ｙとおいて、２次方程式を
ｔについて解くと自船が衝突点へ至るまでの時間ｔが算
出できる。
【数４】
【００２６】衝突点Ｐ（Ｘp，Ｙp）は（５）式のｔを
（２）式に代入することによって求めることができる。
（２）式に代入することによって求めることができる。
【数５】
【００２７】本実施例の衝突点算出部２では、自船の周
囲に設定された多角形の安全航過領域（図３の符号９）
の各頂点と目標船との衝突点を求める。安全航過領域と
は、この領域内に目標船が進入した場合に衝突の危険が
生じると判断される領域のことである。安全航過領域は
通常、安全航過距離を半径とする円形であることが望ま
しいが、本発明では、近似的に多角形に設定する。角数
を多くすれば円形により近くすることができるが、任意
の多角形とすることができる（図３の例では６角形）。
また、その形状も正多角形に限らず任意であり、右航過
にゆとりを持ちたければ右側の領域が広くなるように領
域を設定することも可能である。さらに、安全航過距離
として、ＡＲＰＡ装置で設定される許容最接近距離を用
いることもでき、または別途操船者が設定することも可
能である。角数、安全航過距離とも装置に固定、可変と
することができる。ｎ角形の安全航過領域の頂点Ｅ
i（Ｘie0，Ｙie0）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）は、自
船からの距離をｒi，Ｘ軸に対する角度をθiとするとＸ
ie0＝Ｘo0＋ｒi・ｃｏｓθi，Ｙi e0＝Ｙo0＋ｒi・ｓｉ
ｎθiとなる。
囲に設定された多角形の安全航過領域（図３の符号９）
の各頂点と目標船との衝突点を求める。安全航過領域と
は、この領域内に目標船が進入した場合に衝突の危険が
生じると判断される領域のことである。安全航過領域は
通常、安全航過距離を半径とする円形であることが望ま
しいが、本発明では、近似的に多角形に設定する。角数
を多くすれば円形により近くすることができるが、任意
の多角形とすることができる（図３の例では６角形）。
また、その形状も正多角形に限らず任意であり、右航過
にゆとりを持ちたければ右側の領域が広くなるように領
域を設定することも可能である。さらに、安全航過距離
として、ＡＲＰＡ装置で設定される許容最接近距離を用
いることもでき、または別途操船者が設定することも可
能である。角数、安全航過距離とも装置に固定、可変と
することができる。ｎ角形の安全航過領域の頂点Ｅ
i（Ｘie0，Ｙie0）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）は、自
船からの距離をｒi，Ｘ軸に対する角度をθiとするとＸ
ie0＝Ｘo0＋ｒi・ｃｏｓθi，Ｙi e0＝Ｙo0＋ｒi・ｓｉ
ｎθiとなる。
【００２８】上記安全航過領域の頂点Ｅi（Ｘie0，Ｙ
ie0）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）と目標船Ｔ0との衝突
点Ｐi（Ｘip，Ｙip）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を求
めるには、安全航過領域が時間と共に変化しないとし
て、自船と目標船との衝突点を算出した前記（６）式の
自船位置にＥi（Ｘie0，Ｙie0）を代入すればよい。こ
うして各頂点について衝突点を算出する。
ie0）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）と目標船Ｔ0との衝突
点Ｐi（Ｘip，Ｙip）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を求
めるには、安全航過領域が時間と共に変化しないとし
て、自船と目標船との衝突点を算出した前記（６）式の
自船位置にＥi（Ｘie0，Ｙie0）を代入すればよい。こ
うして各頂点について衝突点を算出する。
【００２９】各頂点毎に算出される衝突点の個数は、自
船と目標船との速度比及び頂点と目標船との相対位置に
よって異なってくる。即ち、（５）式におけるｔ＞０を
満足する解の個数によって異なり、（３）式を（４）式
に代入したｔに関する２次方程式の判別式をＤとする
と、以下のように分類される。 a) 目標船が自船より遅いとき・・・衝突点は必ず１個 b) 目標船と自船が同速のとき ・ＸiＶt0x＋ＹiＶt0y＜０のとき・・・衝突点は１個 ・ＸiＶt0x＋ＹiＶt0y≧０のとき・・・衝突点はなし c) 目標船が自船より速いとき ・Ｄ＞０かつＸiＶt0x＋ＹiＶt0y＜０のとき・・衝突点
は２個 ・Ｄ＝０かつＸiＶt0x＋ＹiＶt0y＜０のとき・・衝突点
は１個 ・Ｄ＜０のとき ・・衝突点
はなし 但し上記分類において、Ｄ、Ｘi、Ｙiは、
船と目標船との速度比及び頂点と目標船との相対位置に
よって異なってくる。即ち、（５）式におけるｔ＞０を
満足する解の個数によって異なり、（３）式を（４）式
に代入したｔに関する２次方程式の判別式をＤとする
と、以下のように分類される。 a) 目標船が自船より遅いとき・・・衝突点は必ず１個 b) 目標船と自船が同速のとき ・ＸiＶt0x＋ＹiＶt0y＜０のとき・・・衝突点は１個 ・ＸiＶt0x＋ＹiＶt0y≧０のとき・・・衝突点はなし c) 目標船が自船より速いとき ・Ｄ＞０かつＸiＶt0x＋ＹiＶt0y＜０のとき・・衝突点
は２個 ・Ｄ＝０かつＸiＶt0x＋ＹiＶt0y＜０のとき・・衝突点
は１個 ・Ｄ＜０のとき ・・衝突点
はなし 但し上記分類において、Ｄ、Ｘi、Ｙiは、
【００３０】
【数６】 である。
【００３１】衝突点の個数について直感的に理解するに
は、a)の場合、自船の方が速いので必ず目標船に追いつ
く針路が存在することを示しており、b)の衝突点がない
場合とは、自船と目標船が同速であるため目標船が自船
に対して逃げているときは追いつかないことを示してお
り、c)の衝突点が２個ある場合とは、目標船が速いた
め、目標船が自船に対して前方から衝突する場合と後方
から追いついて衝突する場合の２回の衝突が存在するこ
とを示していると考えることができる。
は、a)の場合、自船の方が速いので必ず目標船に追いつ
く針路が存在することを示しており、b)の衝突点がない
場合とは、自船と目標船が同速であるため目標船が自船
に対して逃げているときは追いつかないことを示してお
り、c)の衝突点が２個ある場合とは、目標船が速いた
め、目標船が自船に対して前方から衝突する場合と後方
から追いついて衝突する場合の２回の衝突が存在するこ
とを示していると考えることができる。
【００３２】尚、衝突点算出部２では、各頂点と目標船
との衝突点を求めるだけでなく、自船自身と目標船との
衝突点を求めることもできる。次に、自船写像位置算出
部３において、各頂点Ｅiが衝突点算出部２で求めた衝
突点Ｐiと一致した時の自船の位置、即ち自船写像位置
Ｑi（Ｘiq，Ｙiq）を算出する。安全航過領域の頂点Ｅi
と自船の位置関係が変化せず、そのまま平行移動したと
すれば、
との衝突点を求めるだけでなく、自船自身と目標船との
衝突点を求めることもできる。次に、自船写像位置算出
部３において、各頂点Ｅiが衝突点算出部２で求めた衝
突点Ｐiと一致した時の自船の位置、即ち自船写像位置
Ｑi（Ｘiq，Ｙiq）を算出する。安全航過領域の頂点Ｅi
と自船の位置関係が変化せず、そのまま平行移動したと
すれば、
【００３３】
【数７】 で求められる。図３からも明らかのとおりＱi点は、目
標船Ｔoが自船の安全航過領域に進入せずに航行できる
境界点を与えている。こうして、すべての頂点について
自船写像位置を求める。
標船Ｔoが自船の安全航過領域に進入せずに航行できる
境界点を与えている。こうして、すべての頂点について
自船写像位置を求める。
【００３４】次に、衝突危険範囲算出部４において、衝
突点Ｐi（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）毎の自船写像位置
Ｑi（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を順番に結線し閉領域
を作成する（図４参照）。
突点Ｐi（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）毎の自船写像位置
Ｑi（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を順番に結線し閉領域
を作成する（図４参照）。
【００３５】結線は、隣接する安全航過領域の頂点が衝
突点を持つときには、その衝突点に対応した自船写像位
置を線分で結ぶが、衝突点算出部２で算出された各頂点
毎の衝突点の数に応じて衝突危険範囲の個数も異なり、
次のように分類される。 a)目標船が自船よりも遅いとき・・必ず１つの領域が存
在する b)目標船と自船が同速のとき・・・存在しないか１つの
領域が存在する c)目標船が自船よりも速いとき・・存在しないか１つま
たは２つの領域が存在する 即ち、目標船と自船の速力比と、安全航過領域の各頂点
Ｅiの衝突点Ｐiの発生状態によって、衝突点の結線につ
いて以下のように判定する。 a,b) 目標船速力が自船速力以下の場合 安全航過領域の隣接する頂点同士が衝突点を持つ場合の
み、衝突点に対応する自船写像位置同士を線分で接続す
る。すべての頂点が衝突点を持てば得られる衝突危険範
囲が閉領域となるが、衝突点を持たない頂点が存在すれ
ば衝突危険範囲が境界線で示される開領域となる。 c) 目標船速力が自船速力よりも速い場合 各頂点の衝突点の数に応じて次の３つの状況が考えられ
る。
突点を持つときには、その衝突点に対応した自船写像位
置を線分で結ぶが、衝突点算出部２で算出された各頂点
毎の衝突点の数に応じて衝突危険範囲の個数も異なり、
次のように分類される。 a)目標船が自船よりも遅いとき・・必ず１つの領域が存
在する b)目標船と自船が同速のとき・・・存在しないか１つの
領域が存在する c)目標船が自船よりも速いとき・・存在しないか１つま
たは２つの領域が存在する 即ち、目標船と自船の速力比と、安全航過領域の各頂点
Ｅiの衝突点Ｐiの発生状態によって、衝突点の結線につ
いて以下のように判定する。 a,b) 目標船速力が自船速力以下の場合 安全航過領域の隣接する頂点同士が衝突点を持つ場合の
み、衝突点に対応する自船写像位置同士を線分で接続す
る。すべての頂点が衝突点を持てば得られる衝突危険範
囲が閉領域となるが、衝突点を持たない頂点が存在すれ
ば衝突危険範囲が境界線で示される開領域となる。 c) 目標船速力が自船速力よりも速い場合 各頂点の衝突点の数に応じて次の３つの状況が考えられ
る。
【００３６】i)２つの衝突危険範囲が分離している ii)２つの衝突危険範囲が接している iii)２つの衝突危険範囲が重なっている、つまり１つの
衝突危険範囲が存在するように見える それぞれの状況ができる場合について以下に述べる。
衝突危険範囲が存在するように見える それぞれの状況ができる場合について以下に述べる。
【００３７】i) ２つの衝突危険範囲が分離する場合 安全航過領域の各頂点の衝突点が２つあるときは、頂点
毎に２つの衝突点までの衝突時間を比較し、衝突時間の
短い点と長い点にグループ分けする。そして、グループ
毎に隣接する頂点同士の衝突点に対応する自船写像位置
同士を線分で接続する。結果として、２つの分離した閉
空間ができる。尚、衝突時間の長短は、（５）式の分子
の±の正の場合の解と、負の場合の解に対応している。
毎に２つの衝突点までの衝突時間を比較し、衝突時間の
短い点と長い点にグループ分けする。そして、グループ
毎に隣接する頂点同士の衝突点に対応する自船写像位置
同士を線分で接続する。結果として、２つの分離した閉
空間ができる。尚、衝突時間の長短は、（５）式の分子
の±の正の場合の解と、負の場合の解に対応している。
【００３８】ii) ２つの衝突危険範囲が接する場合 安全航過領域の各頂点のうち、１つの衝突点を持つ頂点
があり、それ以外の頂点はすべて２つの衝突点を持つ場
合、２つの衝突点を持つ頂点毎に２つの衝突点までの衝
突時間を比較し、衝突時間の短い点と長い点にグループ
分けする。そして、グループ毎に隣接する頂点同士の衝
突点に対応する自船写像位置同士を線分で接続する。こ
の際に、衝突点の１つしかない頂点に関しては、両方の
グループに属するものとして結線する。
があり、それ以外の頂点はすべて２つの衝突点を持つ場
合、２つの衝突点を持つ頂点毎に２つの衝突点までの衝
突時間を比較し、衝突時間の短い点と長い点にグループ
分けする。そして、グループ毎に隣接する頂点同士の衝
突点に対応する自船写像位置同士を線分で接続する。こ
の際に、衝突点の１つしかない頂点に関しては、両方の
グループに属するものとして結線する。
【００３９】この場合は、原理的に衝突点が１つである
頂点の数は、最大で２個となる。図６（Ａ）は、その具
体例を表し、図において、頂点Ｅ1のみが衝突点１つで
あるものとする。Ｑ1i，Ｑ2i（ｉ＝１，・・・，８）
は、頂点Ｅi（ｉ＝１，・・・，８）の衝突点に対応す
る自船写像位置を表し、Ｑ1iは衝突時間の短いグルー
プ、Ｑ2iは衝突時間の長いグループの自船写像位置を表
す。頂点Ｅ1の自船写像位置Ｑ11はどちらのグループに
も属するものとして隣接する頂点に対応する自船写像位
置同士を結線すると、４つの点（Ｑ12，Ｑ22，Ｑ18，Ｑ
28）とＱ11（＝Ｑ21）が結線されて２つの接した閉領域
となる。結果として１点で接する２つの閉領域ができ
る。
頂点の数は、最大で２個となる。図６（Ａ）は、その具
体例を表し、図において、頂点Ｅ1のみが衝突点１つで
あるものとする。Ｑ1i，Ｑ2i（ｉ＝１，・・・，８）
は、頂点Ｅi（ｉ＝１，・・・，８）の衝突点に対応す
る自船写像位置を表し、Ｑ1iは衝突時間の短いグルー
プ、Ｑ2iは衝突時間の長いグループの自船写像位置を表
す。頂点Ｅ1の自船写像位置Ｑ11はどちらのグループに
も属するものとして隣接する頂点に対応する自船写像位
置同士を結線すると、４つの点（Ｑ12，Ｑ22，Ｑ18，Ｑ
28）とＱ11（＝Ｑ21）が結線されて２つの接した閉領域
となる。結果として１点で接する２つの閉領域ができ
る。
【００４０】図６（Ｂ）は、２つの頂点が衝突点を１つ
持つ例を表す。図において、頂点Ｅ 1及びＥ6が衝突点１
つであるものとする。頂点Ｅ1の自船写像位置Ｑ11と頂
点Ｅ6の自船写像位置Ｑ16はどちらのグループにも属す
るものとして隣接する頂点に対応する自船写像位置同士
を結線すると、４つの点（Ｑ12，Ｑ22，Ｑ18，Ｑ28）と
Ｑ11（＝Ｑ21）が結線され、４つの点（Ｑ15，Ｑ25，Ｑ
17，Ｑ27）とＱ16（＝Ｑ 26）とが結線される。結果とし
て、２点で接する２つの閉領域ができる。
持つ例を表す。図において、頂点Ｅ 1及びＥ6が衝突点１
つであるものとする。頂点Ｅ1の自船写像位置Ｑ11と頂
点Ｅ6の自船写像位置Ｑ16はどちらのグループにも属す
るものとして隣接する頂点に対応する自船写像位置同士
を結線すると、４つの点（Ｑ12，Ｑ22，Ｑ18，Ｑ28）と
Ｑ11（＝Ｑ21）が結線され、４つの点（Ｑ15，Ｑ25，Ｑ
17，Ｑ27）とＱ16（＝Ｑ 26）とが結線される。結果とし
て、２点で接する２つの閉領域ができる。
【００４１】iii) ２つの衝突危険範囲が重なる場合 上記i)、ii)以外の場合は、２つの衝突危険範囲が重な
り１つの衝突危険範囲として表示されることになる。こ
のような場合、安全航過領域の各頂点Ｅiのうち衝突点
が存在しないものがあるとき、２つの衝突点を持つ頂点
毎に２つの衝突点までの衝突時間を比較し、衝突時間の
短い点と長い点にグループ分けする。そして、グループ
毎に隣接する頂点同士の衝突点に対応する自船写像位置
同士を線分で接続する。この時衝突点を１つしか持たな
い頂点がある場合は、両方のグループに属するものとし
て結線する。
り１つの衝突危険範囲として表示されることになる。こ
のような場合、安全航過領域の各頂点Ｅiのうち衝突点
が存在しないものがあるとき、２つの衝突点を持つ頂点
毎に２つの衝突点までの衝突時間を比較し、衝突時間の
短い点と長い点にグループ分けする。そして、グループ
毎に隣接する頂点同士の衝突点に対応する自船写像位置
同士を線分で接続する。この時衝突点を１つしか持たな
い頂点がある場合は、両方のグループに属するものとし
て結線する。
【００４２】この場合に、隣接する頂点が衝突点を有し
ない場合には、その頂点の２つの衝突点に対応する自船
写像位置同士を結線する。図７に具体例を示す。図７
（Ａ）は、頂点Ｅ1のみが衝突点を持たない場合であ
る。この場合、衝突点の１つしかない可能性のある頂点
はＥ2かＥ8となるが、Ｅ2のみが、衝突点を１つ持つと
仮定する。
ない場合には、その頂点の２つの衝突点に対応する自船
写像位置同士を結線する。図７に具体例を示す。図７
（Ａ）は、頂点Ｅ1のみが衝突点を持たない場合であ
る。この場合、衝突点の１つしかない可能性のある頂点
はＥ2かＥ8となるが、Ｅ2のみが、衝突点を１つ持つと
仮定する。
【００４３】Ｑ12は両方のグループに属すると考えるか
ら、２つのグループの隣接する自船写像位置Ｑ13、Ｑ23
と結線する。また、Ｑ18、Ｑ28は、それぞれＱ17、Ｑ27
以外の隣接する点がないので、Ｑ18とＱ28同士を結線す
る。図７（Ｂ）は、頂点Ｅ1及びＥ5が衝突点を持たない
場合である。他の頂点はすべて２点の衝突点を持つと仮
定する。Ｑ12とＱ22、Ｑ18とＱ28、Ｑ14とＱ24、Ｑ 16と
Ｑ26同士を結線する。
ら、２つのグループの隣接する自船写像位置Ｑ13、Ｑ23
と結線する。また、Ｑ18、Ｑ28は、それぞれＱ17、Ｑ27
以外の隣接する点がないので、Ｑ18とＱ28同士を結線す
る。図７（Ｂ）は、頂点Ｅ1及びＥ5が衝突点を持たない
場合である。他の頂点はすべて２点の衝突点を持つと仮
定する。Ｑ12とＱ22、Ｑ18とＱ28、Ｑ14とＱ24、Ｑ 16と
Ｑ26同士を結線する。
【００４４】図７（Ｃ）は、頂点Ｅ1のみが衝突点を持
たず、頂点Ｅ5が１つの衝突点を持つ場合である。この
場合、Ｑ15は両方のグループに属すると考えるから、Ｑ
14、Ｑ 24、Ｑ16、Ｑ26とそれぞれ結線し、また、隣接す
る点が衝突点がないＱ12、Ｑ22、Ｑ18、Ｑ28は、それぞ
れＱ12、Ｑ22同士、Ｑ18、Ｑ28同士を結線する。いずれ
の場合にも１つの閉領域ができる。
たず、頂点Ｅ5が１つの衝突点を持つ場合である。この
場合、Ｑ15は両方のグループに属すると考えるから、Ｑ
14、Ｑ 24、Ｑ16、Ｑ26とそれぞれ結線し、また、隣接す
る点が衝突点がないＱ12、Ｑ22、Ｑ18、Ｑ28は、それぞ
れＱ12、Ｑ22同士、Ｑ18、Ｑ28同士を結線する。いずれ
の場合にも１つの閉領域ができる。
【００４５】衝突危険範囲算出部４は、以上のような取
り決めに従って、自船写像位置の結線関係を求め、表示
器５に指示する。図２７から図３０は、衝突危険範囲算
出部４が１隻の目標船に対して結線関係を求めるフロー
チャートである。目標船速力が自船速力以下のときは、
図２７の処理を行い、目標船速力が自船速力より大きい
ときは、さらに、衝突点の数の状況に応じて図２８から
図３０の処理を行う。即ち、図２８はすべての頂点が衝
突点を２つ持つ場合、図２９は１つの衝突点を持つ頂点
があり、それ以外の頂点はすべて２つの衝突点を持つ場
合、図３０はそれ以外の場合、即ち衝突点が存在しない
頂点が存在するときの処理を表す。
り決めに従って、自船写像位置の結線関係を求め、表示
器５に指示する。図２７から図３０は、衝突危険範囲算
出部４が１隻の目標船に対して結線関係を求めるフロー
チャートである。目標船速力が自船速力以下のときは、
図２７の処理を行い、目標船速力が自船速力より大きい
ときは、さらに、衝突点の数の状況に応じて図２８から
図３０の処理を行う。即ち、図２８はすべての頂点が衝
突点を２つ持つ場合、図２９は１つの衝突点を持つ頂点
があり、それ以外の頂点はすべて２つの衝突点を持つ場
合、図３０はそれ以外の場合、即ち衝突点が存在しない
頂点が存在するときの処理を表す。
【００４６】衝突危険範囲算出部４は、各頂点の衝突点
の数を確認後、どの処理を行うかを選択する。図２７で
は、まず、安全航過領域が閉じたｎ角形であり、０番目
の頂点に対応する自船写像位置とｎ番目の頂点に対応す
る自船写像位置が同じになるからＱn＝Ｑ0（図２７のＦ
２７−１）とおいて、頂点が０番目からｎ−１番目まで
の頂点に対応する自船写像位置について順番に、隣接す
る自船写像位置同士を結び、隣接する自船写像位置がな
いときには、そのまま結線せずに処理を進める。
の数を確認後、どの処理を行うかを選択する。図２７で
は、まず、安全航過領域が閉じたｎ角形であり、０番目
の頂点に対応する自船写像位置とｎ番目の頂点に対応す
る自船写像位置が同じになるからＱn＝Ｑ0（図２７のＦ
２７−１）とおいて、頂点が０番目からｎ−１番目まで
の頂点に対応する自船写像位置について順番に、隣接す
る自船写像位置同士を結び、隣接する自船写像位置がな
いときには、そのまま結線せずに処理を進める。
【００４７】図２８では、グループ分け（Ｑ1iとＱ2i）
後、隣接する自船写像位置同士を結ぶ。図２９では、始
めに、グループ分け後、衝突点が１つしか持たない頂点
に対応する自船写像位置について、両方のグループに属
するようにして（フローチャートの※の処理）から、隣
接する自船写像位置同士を結ぶ。
後、隣接する自船写像位置同士を結ぶ。図２９では、始
めに、グループ分け後、衝突点が１つしか持たない頂点
に対応する自船写像位置について、両方のグループに属
するようにして（フローチャートの※の処理）から、隣
接する自船写像位置同士を結ぶ。
【００４８】図３０では、図２９と同様に、始めに、グ
ループ分け後、衝突点が１つしか持たない頂点に対応す
る自船写像位置について、両方のグループに属するよう
にしてから、ｉ番目の頂点の衝突点があり、且つ隣接す
るｉ＋１番目の頂点の衝突点があるときは、グループ毎
に隣接する自船写像位置同士を結び（Ｆ３０−１）、ｉ
＋１番目の頂点の衝突点がないときは、ｉ番目の頂点の
２つの衝突点同士を結び（Ｆ３０−２）、ｉ番目の頂点
の衝突点がないときは、ｉ＋１番目の頂点の２つの衝突
点同士を結ぶ（Ｆ３０−３）。この際に、１つの衝突点
しか持たない頂点の隣接する頂点が衝突点を持たない場
合には、同じ点を結線することになるが、線分の長さが
０になるだけであるので、差し支えない。
ループ分け後、衝突点が１つしか持たない頂点に対応す
る自船写像位置について、両方のグループに属するよう
にしてから、ｉ番目の頂点の衝突点があり、且つ隣接す
るｉ＋１番目の頂点の衝突点があるときは、グループ毎
に隣接する自船写像位置同士を結び（Ｆ３０−１）、ｉ
＋１番目の頂点の衝突点がないときは、ｉ番目の頂点の
２つの衝突点同士を結び（Ｆ３０−２）、ｉ番目の頂点
の衝突点がないときは、ｉ＋１番目の頂点の２つの衝突
点同士を結ぶ（Ｆ３０−３）。この際に、１つの衝突点
しか持たない頂点の隣接する頂点が衝突点を持たない場
合には、同じ点を結線することになるが、線分の長さが
０になるだけであるので、差し支えない。
【００４９】表示器５では、ＡＲＰＡ装置１からのＡＲ
ＰＡ情報、レーダ映像と重畳して、衝突危険範囲算出部
４からの自船写像位置及びその結線関係情報を得て、衝
突危険範囲を表示する。図５に表示映像例を示す。図に
おいて、１０は自船位置、１１、１３は目標船位置を表
し、１２、１４は、それぞれの目標船１１、１３の衝突
危険範囲である。自船は、衝突危険範囲１２、１４を避
けて針路１５で表される新避航航路を選択するか、もし
くはＷＰ１７を設定して避航する針路１６を新避航航路
として選択することによって、容易に目標船との安全航
過距離を保った操船が可能になる。図５の場合、各目標
船と対応する衝突危険範囲１２、１４を結ぶ線分の終点
１８、１９は自船自身と目標船との衝突点であり、従っ
て、この線分は目標船の予想針路となり、各目標船と衝
突危険範囲との関係を図形的に明確にしている。
ＰＡ情報、レーダ映像と重畳して、衝突危険範囲算出部
４からの自船写像位置及びその結線関係情報を得て、衝
突危険範囲を表示する。図５に表示映像例を示す。図に
おいて、１０は自船位置、１１、１３は目標船位置を表
し、１２、１４は、それぞれの目標船１１、１３の衝突
危険範囲である。自船は、衝突危険範囲１２、１４を避
けて針路１５で表される新避航航路を選択するか、もし
くはＷＰ１７を設定して避航する針路１６を新避航航路
として選択することによって、容易に目標船との安全航
過距離を保った操船が可能になる。図５の場合、各目標
船と対応する衝突危険範囲１２、１４を結ぶ線分の終点
１８、１９は自船自身と目標船との衝突点であり、従っ
て、この線分は目標船の予想針路となり、各目標船と衝
突危険範囲との関係を図形的に明確にしている。
【００５０】但し、この線分と終点としては、自船自身
と目標船との衝突点とする他に、 1) 目標船予想針路と衝突危険範囲が交わった点 2) 目標船予想針路と衝突危険範囲の任意の点 とすることができる。また、図５では、衝突危険範囲や
衝突危険範囲と目標船とを結ぶ線分が実線で記載されて
いるが、他の情報との重畳表示も考えられるので、その
表示方法を変えても良い。具体的には、 a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。
と目標船との衝突点とする他に、 1) 目標船予想針路と衝突危険範囲が交わった点 2) 目標船予想針路と衝突危険範囲の任意の点 とすることができる。また、図５では、衝突危険範囲や
衝突危険範囲と目標船とを結ぶ線分が実線で記載されて
いるが、他の情報との重畳表示も考えられるので、その
表示方法を変えても良い。具体的には、 a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。
【００５１】また、目標船との衝突点がないが、衝突危
険範囲が存在するときのみ、目標船と衝突危険範囲まで
の線分の種類を変えるようにしてもよい。更に、表示情
報としてはＡＲＰＡ装置１から得られる目標船の速度ベ
クトル、目標船の航跡位置情報などと共に重畳表示して
もよい。更に、レーダ映像, 海図情報を重畳表示して座
礁予防と衝突予防の情報を同時に判断しながら操船する
システムとすることも可能である。 〈第２実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
２実施例を説明する。
険範囲が存在するときのみ、目標船と衝突危険範囲まで
の線分の種類を変えるようにしてもよい。更に、表示情
報としてはＡＲＰＡ装置１から得られる目標船の速度ベ
クトル、目標船の航跡位置情報などと共に重畳表示して
もよい。更に、レーダ映像, 海図情報を重畳表示して座
礁予防と衝突予防の情報を同時に判断しながら操船する
システムとすることも可能である。 〈第２実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
２実施例を説明する。
【００５２】前述の第１実施例は、正確な安全航過距離
を保持した操船を行うための衝突可能領域を表示する点
で非常に有用であるが、安全航過領域を単に自船の周囲
の同一の多角形と設定しているだけなので、特に避航操
船上重要な目標船の予想針路前方と後方で所定の航過距
離を保って航過するための情報を正確に与えるものとは
言えない。安全航過領域の多角形の角数を多くして円に
近似できる場合は、上記の２点はその多角形の頂点に含
まれている確率が高いが、多角形の角数が少ない場合は
上記２点を含む確率が少なくなってくる。
を保持した操船を行うための衝突可能領域を表示する点
で非常に有用であるが、安全航過領域を単に自船の周囲
の同一の多角形と設定しているだけなので、特に避航操
船上重要な目標船の予想針路前方と後方で所定の航過距
離を保って航過するための情報を正確に与えるものとは
言えない。安全航過領域の多角形の角数を多くして円に
近似できる場合は、上記の２点はその多角形の頂点に含
まれている確率が高いが、多角形の角数が少ない場合は
上記２点を含む確率が少なくなってくる。
【００５３】第２実施例ではこの点に着目したもので、
多角形の安全航過領域の頂点に、少なくとも目標船船尾
航過点か目標船船首航過点のいずれかを含むようにした
ものである。図８は、本実施例の原理の説明図で、自船
位置Ｏ0の回りに安全航過距離ｒの半径を持つ円として
安全航過領域を書いたものである。もし、目標船の相対
速度ベクトルの延長線がこの円と交われば目標船は安全
航過領域内に接近することになる。点Ａ，Ｂは、目標船
位置Ｔ0から半径ｒとする安全航過領域に対して引いた
接線の接点で、目標船が安全航過距離を保って航過する
ための相対速度ベクトルの方向の境界を表している。点
Ａは、目標船が自船船首、つまり自船が目標船の船尾(A
fT)を通って航過する側、点Ｂは、逆に目標船が自船船
尾、つまり自船が目標船の船首(Bow)を通って航過する
側となる。２点の算出方法を以下に示す。
多角形の安全航過領域の頂点に、少なくとも目標船船尾
航過点か目標船船首航過点のいずれかを含むようにした
ものである。図８は、本実施例の原理の説明図で、自船
位置Ｏ0の回りに安全航過距離ｒの半径を持つ円として
安全航過領域を書いたものである。もし、目標船の相対
速度ベクトルの延長線がこの円と交われば目標船は安全
航過領域内に接近することになる。点Ａ，Ｂは、目標船
位置Ｔ0から半径ｒとする安全航過領域に対して引いた
接線の接点で、目標船が安全航過距離を保って航過する
ための相対速度ベクトルの方向の境界を表している。点
Ａは、目標船が自船船首、つまり自船が目標船の船尾(A
fT)を通って航過する側、点Ｂは、逆に目標船が自船船
尾、つまり自船が目標船の船首(Bow)を通って航過する
側となる。２点の算出方法を以下に示す。
【００５４】図９に示したように自船位置をＯ
0（Ｘo0，Ｙo0）、他船位置をＴ0（Ｘt0，Ｙ t0）、２船
間の距離をｄとすると、ｄ＞ｒならば、２つの三角形△
Ｔ0Ｏ0Ａと△Ｔ0Ｏ0Ｂは合同で、∠Ｔ0Ｏ0Ａ＝∠Ｔ0Ｏ0
Ｂ＝θ0とおくと、
0（Ｘo0，Ｙo0）、他船位置をＴ0（Ｘt0，Ｙ t0）、２船
間の距離をｄとすると、ｄ＞ｒならば、２つの三角形△
Ｔ0Ｏ0Ａと△Ｔ0Ｏ0Ｂは合同で、∠Ｔ0Ｏ0Ａ＝∠Ｔ0Ｏ0
Ｂ＝θ0とおくと、
【００５５】
【数８】 である。また、目標船との相対方位をφとすると、
【００５６】
【数９】 である。式（９），（１０）からθ0とφを求めれば、
２点Ａ，Ｂの座標（ＸA0，ＹA0），（ＸB0，ＹB0）が分
かり、
２点Ａ，Ｂの座標（ＸA0，ＹA0），（ＸB0，ＹB0）が分
かり、
【００５７】
【数１０】 となる。一般的には求めた２点のうち、どちらが目標船
船首航過点（Ｂ点）か、目標船船尾航過点（Ａ点）かを
特定しなければならない。これは、目標船の針路θtに
よる。特定の方法を以下に説明する。図１０に示すよう
に、目標船との相対方位φで安全航過領域の円を２分
し、Ｘ軸からの角度に応じて以下の領域に分類する。 1) ０≦φ＜πのとき φ＜θ＜φ＋πのとき 領域１ ０≦θ＜φ，φ＋π＜θ＜２πのとき 領域２ θ＝φのとき 領域３ θ＝φ＋πのとき 領域４ 2) π≦φ＜２πのとき φ−π＜θ＜πのとき 領域１ ０≦θ＜φ−π，φ＜θ＜２πのとき 領域２ θ＝φのとき 領域３ θ＝φ−πのとき 領域４ θ1＝φ＋θ0、θ2＝φ−θ0とおくと、θ1，θ2は、領
域１，２のいずれかに属し、目標船の針路θtがどの領
域に属するかで、２点Ａ，Ｂが決まる。 1) θtが領域１，２に属するとき 図８から分かるように、自船から見た目標船船尾航過点
Ａ点の方位と目標船針路θtは同じ領域に属する。よっ
て、θ1とθ2の内、θtと同じ領域に属するものをＡ点
に、他方をＢ点にすればよい。 2) θtが領域３，４に属するとき 目標船と自船が衝突する（向き合い）か、目標船と自船
が同方向に航行している（追い越し）場合に、この状態
となる。図１１に示すように、自船から見たＢ点の方位
はφ、Ａ点の方位はφ＋πなので、
船首航過点（Ｂ点）か、目標船船尾航過点（Ａ点）かを
特定しなければならない。これは、目標船の針路θtに
よる。特定の方法を以下に説明する。図１０に示すよう
に、目標船との相対方位φで安全航過領域の円を２分
し、Ｘ軸からの角度に応じて以下の領域に分類する。 1) ０≦φ＜πのとき φ＜θ＜φ＋πのとき 領域１ ０≦θ＜φ，φ＋π＜θ＜２πのとき 領域２ θ＝φのとき 領域３ θ＝φ＋πのとき 領域４ 2) π≦φ＜２πのとき φ−π＜θ＜πのとき 領域１ ０≦θ＜φ−π，φ＜θ＜２πのとき 領域２ θ＝φのとき 領域３ θ＝φ−πのとき 領域４ θ1＝φ＋θ0、θ2＝φ−θ0とおくと、θ1，θ2は、領
域１，２のいずれかに属し、目標船の針路θtがどの領
域に属するかで、２点Ａ，Ｂが決まる。 1) θtが領域１，２に属するとき 図８から分かるように、自船から見た目標船船尾航過点
Ａ点の方位と目標船針路θtは同じ領域に属する。よっ
て、θ1とθ2の内、θtと同じ領域に属するものをＡ点
に、他方をＢ点にすればよい。 2) θtが領域３，４に属するとき 目標船と自船が衝突する（向き合い）か、目標船と自船
が同方向に航行している（追い越し）場合に、この状態
となる。図１１に示すように、自船から見たＢ点の方位
はφ、Ａ点の方位はφ＋πなので、
【００５８】
【数１１】
【００５９】となる。本実施例の衝突点算出部２におけ
る安全航過領域の多角形の設定にあたっては、多角形の
頂点に目標船船尾航過点Ａ点と目標船船首航過点Ｂ点を
含むように設定する。その設定の仕方としては、以下の
ような例が考えられる。 1)固定の多角形＋航過点Ａ，Ｂ点（図１２（Ａ）参照） 2)点Ａを基準にして円を等分した多角形（図１２（Ｂ）
参照） 3)点Ｂを基準にして円を等分した多角形（図１２（Ｃ）
参照） 4)点Ａ，Ｂを基準にして円弧比より等分した多角形（図
１２（Ｄ）参照） 衝突点算出部２では、Ａ点，Ｂ点を含む頂点の衝突点を
第１実施例と同様に求め、さらに、自船写像位置算出部
３で衝突点に対応する自船写像位置を求め、衝突危険範
囲算出部４で自船写像位置の結線関係を求め、表示器５
に送る。
る安全航過領域の多角形の設定にあたっては、多角形の
頂点に目標船船尾航過点Ａ点と目標船船首航過点Ｂ点を
含むように設定する。その設定の仕方としては、以下の
ような例が考えられる。 1)固定の多角形＋航過点Ａ，Ｂ点（図１２（Ａ）参照） 2)点Ａを基準にして円を等分した多角形（図１２（Ｂ）
参照） 3)点Ｂを基準にして円を等分した多角形（図１２（Ｃ）
参照） 4)点Ａ，Ｂを基準にして円弧比より等分した多角形（図
１２（Ｄ）参照） 衝突点算出部２では、Ａ点，Ｂ点を含む頂点の衝突点を
第１実施例と同様に求め、さらに、自船写像位置算出部
３で衝突点に対応する自船写像位置を求め、衝突危険範
囲算出部４で自船写像位置の結線関係を求め、表示器５
に送る。
【００６０】表示器５では、衝突危険範囲を表示するだ
けでなく、目標船船尾航過点Ａ点、目標船船首航過点Ｂ
点に対応する自船写像位置をポイント（・）等のシンボ
ルで表して操船者に注意を喚起することができる。特
に、目標船の船首を通過するのは、通常の避航では好ま
しくないので、目標点船首航過点Ｂ点に対応する自船写
像位置のみでも表示すると良い（図１３参照）。シンボ
ルは他の任意の表示とすることができる。
けでなく、目標船船尾航過点Ａ点、目標船船首航過点Ｂ
点に対応する自船写像位置をポイント（・）等のシンボ
ルで表して操船者に注意を喚起することができる。特
に、目標船の船首を通過するのは、通常の避航では好ま
しくないので、目標点船首航過点Ｂ点に対応する自船写
像位置のみでも表示すると良い（図１３参照）。シンボ
ルは他の任意の表示とすることができる。
【００６１】本実施例によれば、安全航過領域の多角形
の頂点を少なくしてもより正確な危険方位範囲を求める
ことができ、表示器に目標船船尾航過点、目標船船首航
過点に対応する自船写像位置を表示することで、瞬時に
危険方位範囲が分かり、避航針路を決め易いという効果
がある。 〈第３実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
３実施例を説明する。
の頂点を少なくしてもより正確な危険方位範囲を求める
ことができ、表示器に目標船船尾航過点、目標船船首航
過点に対応する自船写像位置を表示することで、瞬時に
危険方位範囲が分かり、避航針路を決め易いという効果
がある。 〈第３実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
３実施例を説明する。
【００６２】第１実施例の衝突危険範囲算出部４におい
て、２つの衝突危険範囲が重なる場合について説明し
た。この場合は、表示器５で表される衝突危険範囲は１
つであるため、元々衝突危険範囲が１つの場合と表示上
は区別ないことになる。しかしながら、実際には両者の
性質は異なっており、２つの衝突危険範囲が重なる場合
は、目標船の船首を航過できない、言い換えれば衝突危
険範囲のどちら側を航過しても目標船船尾航過となる。
従って、操船者にその違いを表示上で示すことができれ
ば便利である。本実施例は、かかる点に着目してなされ
たものである。
て、２つの衝突危険範囲が重なる場合について説明し
た。この場合は、表示器５で表される衝突危険範囲は１
つであるため、元々衝突危険範囲が１つの場合と表示上
は区別ないことになる。しかしながら、実際には両者の
性質は異なっており、２つの衝突危険範囲が重なる場合
は、目標船の船首を航過できない、言い換えれば衝突危
険範囲のどちら側を航過しても目標船船尾航過となる。
従って、操船者にその違いを表示上で示すことができれ
ば便利である。本実施例は、かかる点に着目してなされ
たものである。
【００６３】図１４は、本実施例の原理を説明したもの
である。図１４（Ａ）は元々衝突危険範囲が１つの場合
を表し、図中ＱA，ＱBは、それぞれ第２実施例で用いた
目標船船尾航過点Ａ点に対応する自船写像位置、目標船
船首航過点Ｂ点に対応する自船写像位置を表すとする。
元々衝突危険範囲が１つの場合は、必ず目標船の針路進
行方向側に目標船船首航過点Ｂ点があり、その逆側に目
標船船尾航過点Ａ点がある。図１４（Ｂ）は分離した２
つの衝突危険範囲がある場合を表す。衝突時間の短い点
のグループによってできた衝突危険範囲は、図１４
（Ａ）の場合と同様の目標船船首航過点Ｂ点と目標船船
尾航過点Ａ点の関係にあるが、衝突時間の長い点のグル
ープによってできた衝突危険範囲は、目標船の針路進行
方向側が目標船船尾航過点Ａ点となり、その逆側が目標
船船首航過点Ｂ点となる。２つの衝突危険範囲が重なる
場合とは、２つの分離した衝突危険範囲が合体した状態
であるから、目標船の針路進行方向側もその逆側にも目
標船船尾航過点Ａ点が来ることとなる。従って、衝突危
険範囲を避けたいずれの方向に針路を取っても、目標船
に対して船尾航過となる。
である。図１４（Ａ）は元々衝突危険範囲が１つの場合
を表し、図中ＱA，ＱBは、それぞれ第２実施例で用いた
目標船船尾航過点Ａ点に対応する自船写像位置、目標船
船首航過点Ｂ点に対応する自船写像位置を表すとする。
元々衝突危険範囲が１つの場合は、必ず目標船の針路進
行方向側に目標船船首航過点Ｂ点があり、その逆側に目
標船船尾航過点Ａ点がある。図１４（Ｂ）は分離した２
つの衝突危険範囲がある場合を表す。衝突時間の短い点
のグループによってできた衝突危険範囲は、図１４
（Ａ）の場合と同様の目標船船首航過点Ｂ点と目標船船
尾航過点Ａ点の関係にあるが、衝突時間の長い点のグル
ープによってできた衝突危険範囲は、目標船の針路進行
方向側が目標船船尾航過点Ａ点となり、その逆側が目標
船船首航過点Ｂ点となる。２つの衝突危険範囲が重なる
場合とは、２つの分離した衝突危険範囲が合体した状態
であるから、目標船の針路進行方向側もその逆側にも目
標船船尾航過点Ａ点が来ることとなる。従って、衝突危
険範囲を避けたいずれの方向に針路を取っても、目標船
に対して船尾航過となる。
【００６４】本実施例の衝突危険範囲算出部４において
は、頂点毎の自船写像位置の結線関係を求めると共に、
２つの衝突危険範囲が接する場合と、２つの衝突危険範
囲が重なる場合にその指示を表示器５へ送る。表示器５
は、衝突危険範囲算出部４からの結線関係情報に基づい
て、衝突危険範囲を表示する際に、２つの衝突危険範囲
が接する場合と、２つの衝突危険範囲が重なる場合はシ
ンボルを変えて表示する。図１５にその表示映像例を示
す。図１５では、２つの衝突危険範囲が重なったもの
は、点線で示している（符号１２）。自船１０は、衝突
危険範囲１２，１４を避けて避航針路を決めるわけであ
るが、衝突危険範囲１２は、その両側のどちら側を通過
しても船尾航過となるため、避航針路としては、１５，
１６の２つの可能性があることが容易に判断できる。
尚、シンボルは任意に決めることができる。
は、頂点毎の自船写像位置の結線関係を求めると共に、
２つの衝突危険範囲が接する場合と、２つの衝突危険範
囲が重なる場合にその指示を表示器５へ送る。表示器５
は、衝突危険範囲算出部４からの結線関係情報に基づい
て、衝突危険範囲を表示する際に、２つの衝突危険範囲
が接する場合と、２つの衝突危険範囲が重なる場合はシ
ンボルを変えて表示する。図１５にその表示映像例を示
す。図１５では、２つの衝突危険範囲が重なったもの
は、点線で示している（符号１２）。自船１０は、衝突
危険範囲１２，１４を避けて避航針路を決めるわけであ
るが、衝突危険範囲１２は、その両側のどちら側を通過
しても船尾航過となるため、避航針路としては、１５，
１６の２つの可能性があることが容易に判断できる。
尚、シンボルは任意に決めることができる。
【００６５】本実施例によれば、表示される衝突危険範
囲が航過関係を考慮して避航針路を検討すべき衝突危険
範囲か、航過関係を考慮せずに避航針路を決定して良い
衝突危険範囲であるかが、一見して識別判断できるた
め、瞬時に適切な避航針路を決定することが可能であ
り、特に、多くの衝突危険範囲が表示されるような輻輳
海域において操船者の負担を軽減することができるとい
う効果がある。 〈第４実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
４実施例を説明する。
囲が航過関係を考慮して避航針路を検討すべき衝突危険
範囲か、航過関係を考慮せずに避航針路を決定して良い
衝突危険範囲であるかが、一見して識別判断できるた
め、瞬時に適切な避航針路を決定することが可能であ
り、特に、多くの衝突危険範囲が表示されるような輻輳
海域において操船者の負担を軽減することができるとい
う効果がある。 〈第４実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
４実施例を説明する。
【００６６】第１実施例で説明したように、操船者は衝
突危険範囲を避けるように避航航路を選択して、針路ま
たは変針点を決定する。この際に、図１４を用いて説明
したように、衝突危険範囲が１つのときには、衝突危険
範囲を避ける目標船に近い方の針路を取れば目標船の船
尾、目標船に遠い方を取れば船首を所定の航過距離を保
って航過できるので、避航航路の選択は容易である。し
かし、１つの目標船に対して２つの衝突危険範囲が発生
した場合、目標船から遠い方の衝突危険範囲に対しては
この関係が逆転する。このことは、操船者に前もって説
明しておけば理解してもらえることであるが、緊急時に
正しく判断してもらうことを必ずしも期待できない。も
し、２つの衝突危険範囲の間を取るような針路を取り、
自船速力が遅くなると、両領域が接近し危険な状態とな
るおそれがある。
突危険範囲を避けるように避航航路を選択して、針路ま
たは変針点を決定する。この際に、図１４を用いて説明
したように、衝突危険範囲が１つのときには、衝突危険
範囲を避ける目標船に近い方の針路を取れば目標船の船
尾、目標船に遠い方を取れば船首を所定の航過距離を保
って航過できるので、避航航路の選択は容易である。し
かし、１つの目標船に対して２つの衝突危険範囲が発生
した場合、目標船から遠い方の衝突危険範囲に対しては
この関係が逆転する。このことは、操船者に前もって説
明しておけば理解してもらえることであるが、緊急時に
正しく判断してもらうことを必ずしも期待できない。も
し、２つの衝突危険範囲の間を取るような針路を取り、
自船速力が遅くなると、両領域が接近し危険な状態とな
るおそれがある。
【００６７】また、輻輳海域では多数の衝突危険範囲が
表示されるために、操船者の負担が多くなり、操船者の
判断のみで全ての衝突危険範囲を避けることが困難にな
る場合がある。本実施例は、かかる点に着目してなされ
たもので、操船者が衝突危険範囲を航過する針路を設定
した場合や、１つの目標船に対して２つの衝突危険範囲
が発生した場合にそれらの間を航過するような針路を設
定した場合に、操船者に危険を知らせるようにしたもの
である。
表示されるために、操船者の負担が多くなり、操船者の
判断のみで全ての衝突危険範囲を避けることが困難にな
る場合がある。本実施例は、かかる点に着目してなされ
たもので、操船者が衝突危険範囲を航過する針路を設定
した場合や、１つの目標船に対して２つの衝突危険範囲
が発生した場合にそれらの間を航過するような針路を設
定した場合に、操船者に危険を知らせるようにしたもの
である。
【００６８】本実施例のブロック図を図１６に示す。本
実施例では、危険針路範囲算出部６、危険針路確認部７
をさらに設ける。危険針路範囲算出部６は、衝突危険範
囲算出部４から目標船船尾航過点Ａ点と目標船船首航過
点Ｂ点に対応する自船写像位置ＱA（ＸAq，ＹAq），ＱB
（ＸBq，ＹBq）と、衝突危険範囲の個数に関する情報を
得て、危険針路範囲を求めるものである。
実施例では、危険針路範囲算出部６、危険針路確認部７
をさらに設ける。危険針路範囲算出部６は、衝突危険範
囲算出部４から目標船船尾航過点Ａ点と目標船船首航過
点Ｂ点に対応する自船写像位置ＱA（ＸAq，ＹAq），ＱB
（ＸBq，ＹBq）と、衝突危険範囲の個数に関する情報を
得て、危険針路範囲を求めるものである。
【００６９】ある目標船に対する衝突危険範囲が１個の
場合、自船位置Ｏ0（Ｘo0，Ｙo0）から見た自船写像位
置ＱA，ＱBの方位をψA，ψBとすると、
場合、自船位置Ｏ0（Ｘo0，Ｙo0）から見た自船写像位
置ＱA，ＱBの方位をψA，ψBとすると、
【００７０】
【数１２】 となり、危険針路の範囲はψAとψBの範囲である。
【００７１】ある目標船に対する衝突危険範囲が２個の
場合、それぞれの目標船船尾航過点Ａ1，Ａ2に対応する
自船写像位置ＱA1（ＸA1q，ＹA1q），ＱA2（ＸA2q，Ｙ
A2q）の方位をψA1，ψA2とすると、
場合、それぞれの目標船船尾航過点Ａ1，Ａ2に対応する
自船写像位置ＱA1（ＸA1q，ＹA1q），ＱA2（ＸA2q，Ｙ
A2q）の方位をψA1，ψA2とすると、
【００７２】
【数１３】 となり、危険針路の範囲はψA1とψA2の範囲である。
【００７３】危険針路確認部７は、例えばオートパイロ
ットの針路設定器または変針点設定器から操船者の設定
針路情報を取り込み、危険針路範囲算出部６で算出した
全ての目標船に関する危険針路範囲との比較を行い、設
定針路が危険針路範囲にある場合には、警報信号を表示
器５または別の警報器に対して出力する。 警報方法と
しては、例えば警報音による警報、表示器５における警
報としてメッセージをレーダウィンドウに出力、衝突危
険範囲の色を変える、衝突危険範囲の線種を変える、衝
突危険範囲を点滅させる等がある。
ットの針路設定器または変針点設定器から操船者の設定
針路情報を取り込み、危険針路範囲算出部６で算出した
全ての目標船に関する危険針路範囲との比較を行い、設
定針路が危険針路範囲にある場合には、警報信号を表示
器５または別の警報器に対して出力する。 警報方法と
しては、例えば警報音による警報、表示器５における警
報としてメッセージをレーダウィンドウに出力、衝突危
険範囲の色を変える、衝突危険範囲の線種を変える、衝
突危険範囲を点滅させる等がある。
【００７４】また、第４実施例の他の例としては、特
に、操船者が誤り易い１つの目標船に対して２つの衝突
危険範囲がある場合の２つの衝突危険範囲の間を取るよ
うな針路を取った場合のみ警報を出力することとしても
良い。即ち、ある目標船に対する衝突危険範囲が２個の
それぞれの目標船船首航過点Ｂ1，Ｂ2に対応する自船写
像位置ＱB1（ＸB1q，ＹB1q），ＱB2（ＸB2q，ＹB2q）の
方位をψB1，ψB2とすると、
に、操船者が誤り易い１つの目標船に対して２つの衝突
危険範囲がある場合の２つの衝突危険範囲の間を取るよ
うな針路を取った場合のみ警報を出力することとしても
良い。即ち、ある目標船に対する衝突危険範囲が２個の
それぞれの目標船船首航過点Ｂ1，Ｂ2に対応する自船写
像位置ＱB1（ＸB1q，ＹB1q），ＱB2（ＸB2q，ＹB2q）の
方位をψB1，ψB2とすると、
【００７５】
【数１４】
【００７６】であり、危険針路範囲算出部６で危険針路
範囲のψB1とψB2の算出を行う。危険針路確認部７は、
針路設定器または変針点設定器から操船者の設定針路情
報を取り込み、危険針路範囲算出部６で算出した危険針
路範囲との比較を行い、設定針路が危険針路範囲にある
場合には、警報信号を表示器５または別の警報器に対し
て出力する。
範囲のψB1とψB2の算出を行う。危険針路確認部７は、
針路設定器または変針点設定器から操船者の設定針路情
報を取り込み、危険針路範囲算出部６で算出した危険針
路範囲との比較を行い、設定針路が危険針路範囲にある
場合には、警報信号を表示器５または別の警報器に対し
て出力する。
【００７７】このように、第４実施例によれば、操船者
が危険針路を設定したときに警報で警告することで、安
全な避航支援を行うことができる。また、特に２つの衝
突危険範囲を発生したときに発生したことが分かるとい
う効果がある。 〈第５実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
５実施例を説明する。
が危険針路を設定したときに警報で警告することで、安
全な避航支援を行うことができる。また、特に２つの衝
突危険範囲を発生したときに発生したことが分かるとい
う効果がある。 〈第５実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
５実施例を説明する。
【００７８】前実施例では、基本的には全ての衝突危険
範囲を同じ注目度をもって表示している。従って、例え
ば輻輳海域において多数の船舶による衝突可能範囲が表
示画面上に広範囲に数多く表示されると、衝突可能範囲
がいたるところに存在することになり、表示情報を見た
だけでは容易に適切な避航針路を選択することが困難に
なる。
範囲を同じ注目度をもって表示している。従って、例え
ば輻輳海域において多数の船舶による衝突可能範囲が表
示画面上に広範囲に数多く表示されると、衝突可能範囲
がいたるところに存在することになり、表示情報を見た
だけでは容易に適切な避航針路を選択することが困難に
なる。
【００７９】第５実施例はこの点に着目したもので、注
目領域と非注目領域を設定するようにしたものである。
本実施例のブロック図を図１７に示す。本実施例では、
注目領域設定部８を備える。注目領域設定部８は、衝突
判断の際に注目すべき海域を設定するものであり、以下
のような方法で注目領域の設定を行う。 1)方位カーソルによる設定 表示器５の自船から目標までの方位を計測する方位カー
ソルを用いて、図１８に示したように注目領域２２の開
始方位２０と終了方位２１を設定する。一般的には自船
の針路を中心に自船が航行する可能性の高い方位または
変針可能な範囲を考慮して設定することが望ましい。ま
た注目領域は、複数の領域に分けて設定することも可能
であり、例えば船首、船尾に分けて２つの方位に領域を
設定してもよい。
目領域と非注目領域を設定するようにしたものである。
本実施例のブロック図を図１７に示す。本実施例では、
注目領域設定部８を備える。注目領域設定部８は、衝突
判断の際に注目すべき海域を設定するものであり、以下
のような方法で注目領域の設定を行う。 1)方位カーソルによる設定 表示器５の自船から目標までの方位を計測する方位カー
ソルを用いて、図１８に示したように注目領域２２の開
始方位２０と終了方位２１を設定する。一般的には自船
の針路を中心に自船が航行する可能性の高い方位または
変針可能な範囲を考慮して設定することが望ましい。ま
た注目領域は、複数の領域に分けて設定することも可能
であり、例えば船首、船尾に分けて２つの方位に領域を
設定してもよい。
【００８０】さらに、自船からの距離を計測する距離カ
ーソルによって方位カーソルで選択された注目領域につ
いて領域開始距離２３と領域終了距離２４を設定し、距
離方向の制限を加えることもできる。 2)平行カーソルによる設定 図１９に示したように自船位置を中心に任意の間隔と方
位で設定される平行な２本のカーソル２５、２６によっ
て囲まれた領域を注目領域２７として設定する。さら
に、自船からの距離を計測する距離カーソルによって平
行カーソルで選択された注目領域について領域開始距離
２３と領域終了距離２４を設定し、距離方向の制限を加
えることもできる。 3)多角形の頂点を指定することによる設定 図２０に示したように注目領域２８を任意の多角形で設
定する。設定に当たっては、多角形を形成する各頂点位
置を順次設定する。
ーソルによって方位カーソルで選択された注目領域につ
いて領域開始距離２３と領域終了距離２４を設定し、距
離方向の制限を加えることもできる。 2)平行カーソルによる設定 図１９に示したように自船位置を中心に任意の間隔と方
位で設定される平行な２本のカーソル２５、２６によっ
て囲まれた領域を注目領域２７として設定する。さら
に、自船からの距離を計測する距離カーソルによって平
行カーソルで選択された注目領域について領域開始距離
２３と領域終了距離２４を設定し、距離方向の制限を加
えることもできる。 3)多角形の頂点を指定することによる設定 図２０に示したように注目領域２８を任意の多角形で設
定する。設定に当たっては、多角形を形成する各頂点位
置を順次設定する。
【００８１】注目領域設定部８で設定された注目領域の
情報は、衝突範囲算出部４へ送られ、結線関係及び自船
写像位置の情報と共に表示器５に出力されて表示され、
表示器５で衝突危険範囲がこの注目領域内にあるかない
かで選択表示される。その具体的表示方法としては、以
下のものが考えられる。 1)衝突可能範囲の頂点位置による判定 衝突可能範囲を形成する各頂点、即ち自船写像位置のう
ち一つでも注目領域内に頂点が存在する衝突可能範囲は
注目領域内シンボルとして、それ以外の衝突可能範囲は
注目領域外シンボルとしてシンボルを変えて表示する。
シンボルを変える方法として、具体的には a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。 2)注目領域によるマスク 注目領域に相当しない部分をマスクし、注目領域内の衝
突可能範囲シンボルはそのままの映像で表示し、注目領
域外の衝突可能範囲シンボルはマスクを通した映像で表
示する。マスクの効果としては、例えばシンボルが破線
で表示されるようにするか、シンボルが表示されないよ
うにするか、カラー表示が可能であれば色を変えるよう
にしても良い。
情報は、衝突範囲算出部４へ送られ、結線関係及び自船
写像位置の情報と共に表示器５に出力されて表示され、
表示器５で衝突危険範囲がこの注目領域内にあるかない
かで選択表示される。その具体的表示方法としては、以
下のものが考えられる。 1)衝突可能範囲の頂点位置による判定 衝突可能範囲を形成する各頂点、即ち自船写像位置のう
ち一つでも注目領域内に頂点が存在する衝突可能範囲は
注目領域内シンボルとして、それ以外の衝突可能範囲は
注目領域外シンボルとしてシンボルを変えて表示する。
シンボルを変える方法として、具体的には a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。 2)注目領域によるマスク 注目領域に相当しない部分をマスクし、注目領域内の衝
突可能範囲シンボルはそのままの映像で表示し、注目領
域外の衝突可能範囲シンボルはマスクを通した映像で表
示する。マスクの効果としては、例えばシンボルが破線
で表示されるようにするか、シンボルが表示されないよ
うにするか、カラー表示が可能であれば色を変えるよう
にしても良い。
【００８２】このように、第５実施例によれば、注目領
域の衝突危険範囲が識別しやすく表示されるので、輻輳
海域において、多数の目標船の衝突危険範囲の内注目す
べき衝突危険範囲が容易に分かる。従って、避航判断に
おける不必要な情報が減るので、操船者の負担が減り、
避航航路が決め易くなるという効果を有する。 〈第６実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
６実施例を説明する。
域の衝突危険範囲が識別しやすく表示されるので、輻輳
海域において、多数の目標船の衝突危険範囲の内注目す
べき衝突危険範囲が容易に分かる。従って、避航判断に
おける不必要な情報が減るので、操船者の負担が減り、
避航航路が決め易くなるという効果を有する。 〈第６実施例〉次に、本発明の船舶用航行支援装置の第
６実施例を説明する。
【００８３】本実施例では、第５実施例と同様の目的
で、特に危険な他船の衝突危険範囲が分かるようにした
ものである。本実施例のブロック図を図２１に示す。本
実施例では、さらに危険船特定部９を備える。危険船特
定部９は、各目標船の危険度から、危険船を特定するも
ので、その機能として任意的に以下のことを行うことが
可能である。 1) 危険度及び危険船かどうかの判断を操船者が行い、
危険船特定部９に対してその危険船の設定を行う。 2) 目標船に対する危険度の算出を危険船特定部９が行
い、どれを危険船とするかは操船者が判断して選択す
る。 3) 危険度の算出及び危険度の選択の両方を危険船特定
部９が行う。この場合、必要によっては操船者に対して
選択された危険船を知らせてもよい。
で、特に危険な他船の衝突危険範囲が分かるようにした
ものである。本実施例のブロック図を図２１に示す。本
実施例では、さらに危険船特定部９を備える。危険船特
定部９は、各目標船の危険度から、危険船を特定するも
ので、その機能として任意的に以下のことを行うことが
可能である。 1) 危険度及び危険船かどうかの判断を操船者が行い、
危険船特定部９に対してその危険船の設定を行う。 2) 目標船に対する危険度の算出を危険船特定部９が行
い、どれを危険船とするかは操船者が判断して選択す
る。 3) 危険度の算出及び危険度の選択の両方を危険船特定
部９が行う。この場合、必要によっては操船者に対して
選択された危険船を知らせてもよい。
【００８４】操船者が危険船の設定を行う具体例として
は、操船者は、危険船の設定を表示器５のレーダウイン
ドウまたは他のウインドウからカーソルによって危険船
を指定するか（図２２）、表示器５のレーダウインドウ
または他のウインドウから危険船の番号を指定するか
（図２３）、キーボードまたは他の数値伝達手段によっ
て危険船の番号を指定するか、音声により危険船の番号
を指定する方法が考えられる。
は、操船者は、危険船の設定を表示器５のレーダウイン
ドウまたは他のウインドウからカーソルによって危険船
を指定するか（図２２）、表示器５のレーダウインドウ
または他のウインドウから危険船の番号を指定するか
（図２３）、キーボードまたは他の数値伝達手段によっ
て危険船の番号を指定するか、音声により危険船の番号
を指定する方法が考えられる。
【００８５】また、危険船の条件として考えられる具体
例は、目標船とのＤＣＰＡを求め、この値がある設定値
以下になる場合、目標船との最接近時間（Time to Cl
osedPoint Approach，以下ＴＣＰＡと称する）を求
め、この値がある設定値以下になる場合、図１８、１９
で説明したような注目領域と同様のガードリングを設定
し、目標船がこの領域に侵入した場合（図２４）、自船
の予定針路上または予定針路領域上に目標船との衝突点
がある場合（図２５）、自船の予定針路上または予定針
路領域上に目標船との衝突危険範囲がある場合（図２
６）、ＤＣＰＡまたはＴＣＰＡの小さいものから数隻を
危険船とする場合等が考えられる。
例は、目標船とのＤＣＰＡを求め、この値がある設定値
以下になる場合、目標船との最接近時間（Time to Cl
osedPoint Approach，以下ＴＣＰＡと称する）を求
め、この値がある設定値以下になる場合、図１８、１９
で説明したような注目領域と同様のガードリングを設定
し、目標船がこの領域に侵入した場合（図２４）、自船
の予定針路上または予定針路領域上に目標船との衝突点
がある場合（図２５）、自船の予定針路上または予定針
路領域上に目標船との衝突危険範囲がある場合（図２
６）、ＤＣＰＡまたはＴＣＰＡの小さいものから数隻を
危険船とする場合等が考えられる。
【００８６】危険船特定部９で特定された危険船の情報
は、衝突範囲算出部４へ送られ、結線関係及び自船写像
位置の情報と共に表示器５に出力されて表示される。具
体的表示方法としては、 1)危険船のみの衝突危険範囲を表示し、他の目標船の衝
突危険範囲は表示しないこととする、 2)すべての目標船の衝突危険範囲を表示するが、危険船
の衝突危険範囲のシンボルを変える、 場合等が考えられる。シンボルを変える方法として、具
体的には a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。
は、衝突範囲算出部４へ送られ、結線関係及び自船写像
位置の情報と共に表示器５に出力されて表示される。具
体的表示方法としては、 1)危険船のみの衝突危険範囲を表示し、他の目標船の衝
突危険範囲は表示しないこととする、 2)すべての目標船の衝突危険範囲を表示するが、危険船
の衝突危険範囲のシンボルを変える、 場合等が考えられる。シンボルを変える方法として、具
体的には a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。
【００８７】このように、第６実施例によれば、危険船
の衝突危険範囲が識別しやすく表示されるので、輻輳海
域において、多数の目標船の衝突危険範囲の内、注目す
べき衝突危険範囲が容易に分かる。従って、避航判断に
おける不必要な情報が減るので、操船者の負担が減り、
避航航路が決め易くなるという効果を有する。
の衝突危険範囲が識別しやすく表示されるので、輻輳海
域において、多数の目標船の衝突危険範囲の内、注目す
べき衝突危険範囲が容易に分かる。従って、避航判断に
おける不必要な情報が減るので、操船者の負担が減り、
避航航路が決め易くなるという効果を有する。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
得られた衝突危険範囲が、将来的に目標船が自船の安全
航過領域に侵入する場合の海域を示していることになる
ので、自船の操船者はこの衝突危険範囲を避けるように
針路を決めるか、またはＷＰを指定することによって、
目標船と安全航過距離を保った適切な避航操船を容易に
行うことが可能となる。
得られた衝突危険範囲が、将来的に目標船が自船の安全
航過領域に侵入する場合の海域を示していることになる
ので、自船の操船者はこの衝突危険範囲を避けるように
針路を決めるか、またはＷＰを指定することによって、
目標船と安全航過距離を保った適切な避航操船を容易に
行うことが可能となる。
【図１】本発明の船舶用航行支援装置の実施例の全体ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】自船と目標船との衝突点を表す説明図である。
【図３】自船の周囲に設定された多角形の安全航過領域
と多角形の１つの頂点の衝突点を表す説明図である。
と多角形の１つの頂点の衝突点を表す説明図である。
【図４】衝突危険範囲を表す説明図である。
【図５】表示器の表示例である。
【図６】衝突危険範囲の結線を示す説明図であり、２つ
の衝突危険範囲が接する場合の具体例を表す。
の衝突危険範囲が接する場合の具体例を表す。
【図７】衝突危険範囲の結線を示す説明図であり、
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は２つの衝突危険範囲が重なる
場合の具体例を表す。
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は２つの衝突危険範囲が重なる
場合の具体例を表す。
【図８】本発明の船舶用航行支援装置の第２実施例の説
明図である。
明図である。
【図９】本発明の船舶用航行支援装置の第２実施例の説
明図である。
明図である。
【図１０】本発明の船舶用航行支援装置の第２実施例の
説明図である。
説明図である。
【図１１】本発明の船舶用航行支援装置の第２実施例の
説明図である。
説明図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、第２実施例の安全航過領
域の各例を示す。
域の各例を示す。
【図１３】第２実施例の表示器の表示例である。
【図１４】本発明の船舶用航行支援装置の第３実施例の
説明図であり、（Ａ）は元々衝突危険範囲が１つの場合
を表し、（Ｂ）は分離した２つの衝突危険範囲がある場
合を表す。
説明図であり、（Ａ）は元々衝突危険範囲が１つの場合
を表し、（Ｂ）は分離した２つの衝突危険範囲がある場
合を表す。
【図１５】第３実施例の表示器の表示例である。
【図１６】本発明の船舶用航行支援装置の第４実施例の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１７】本発明の船舶用航行支援装置の第５実施例の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１８】（ａ）、（ｂ）共に、第５実施例の注目領域
設定例である。
設定例である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）共に、第５実施例の注目領域
設定例である。
設定例である。
【図２０】第５実施例の注目領域設定例である。
【図２１】本発明の船舶用航行支援装置の第６実施例の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２２】第６実施例の危険船設定例である。
【図２３】第６実施例の危険船設定例である。
【図２４】第６実施例の危険船設定例である。
【図２５】第６実施例の危険船設定例である。
【図２６】第６実施例の危険船設定例である。
【図２７】衝突危険範囲算出部のフローチャート図であ
る。
る。
【図２８】衝突危険範囲算出部のフローチャート図であ
る。
る。
【図２９】衝突危険範囲算出部のフローチャート図であ
る。
る。
【図３０】衝突危険範囲算出部のフローチャート図であ
る。
る。
２ 衝突点算出部 ３ 自船写像位置算出部 ４ 衝突危険範囲算出部 ５ 表示器 ６ 危険針路範囲算出部 ７ 危険針路確認部 ８ 注目領域設定部 ９ 危険船特定部
【手続補正書】
【提出日】平成７年６月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】従来の船舶用航行支援装置としては、レ
ーダ映像から船舶映像を抽出追尾して、その運動ベクト
ルを算出し表示するとともに、目標船との最接近距離(D
istance of Closest Point Approach ，以下ＤＣＰ
Ａと称する）を求めその値が基準値に比べて小さくなる
場合に警報を発する衝突予防援助装置(Automatic Rada
r Plotting Aids，以下ＡＲＰＡ装置と称する）が一
般的であった。このような装置にあっては、自船針路を
保持した場合の目標船との危険度を判断することはでき
るが、避航操船を行うときに自船がどのような針路を取
れば安全であるかの情報を与えるものではないという欠
点がある。
ーダ映像から船舶映像を抽出追尾して、その運動ベクト
ルを算出し表示するとともに、目標船との最接近距離(D
istance of Closest Point Approach ，以下ＤＣＰ
Ａと称する）を求めその値が基準値に比べて小さくなる
場合に警報を発する衝突予防援助装置(Automatic Rada
r Plotting Aids，以下ＡＲＰＡ装置と称する）が一
般的であった。このような装置にあっては、自船針路を
保持した場合の目標船との危険度を判断することはでき
るが、避航操船を行うときに自船がどのような針路を取
れば安全であるかの情報を与えるものではないという欠
点がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】また、衝突危険範囲算出手段は、安全航過
領域の各頂点の衝突点の個数に応じて結線すべき自船写
像位置を決定し、 i) 各頂点がすべて１つ以下の衝突点を持つ場合には、
隣接する頂点の衝突点に対応する自船写像位置同士を結
線して１つの閉空間または１本以上の開領域からなる衝
突危険範囲とする結線関係とし、 ii) 各頂点がすべて２つの衝突点を持つ場合には、該２
つの衝突点までの到達時間の長短で該２つの衝突点を時
間の長いグループと時間の短いグループにグループ分け
して、グループ毎に隣接する頂点の衝突点に対応する自
船写像位置を結線して２つの分離した衝突危険範囲とす
る結線関係とし、 iii) １つの衝突点を持つ頂点があり、それ以外の頂点
はすべて２つの衝突点を持つ場合には、２つの衝突点を
持つ頂点について該２つの衝突点までの到達時間の長短
で２つの衝突点を時間の長いグループと時間の短いグル
ープにグループ分けし、且つ１つの衝突点のみを持つ頂
点に関しては該１つの衝突点が両方のグループに属する
として、グループ毎に隣接する頂点の衝突点に対応する
自船写像位置同士を結線し、２つの衝突危険範囲が接す
る結線関係とし、 iv) それ以外の、衝突点のない頂点と２つの衝突点を
持つ頂点が混在する場合には、２つの衝突点を持つ頂点
について該２つの衝突点までの到達時間の長短で該２つ
の衝突点を時間の長いグループと時間の短いグループに
グループ分けし、且つ１つの衝突点のみを持つ頂点があ
る場合にはその頂点に関しては該１つの衝突点が両方の
グループに属するとして、グループ毎に隣接する頂点の
衝突点に対応する自船写像位置同士を結線し、隣接する
頂点が衝突点を有しない場合には、その頂点の２つの衝
突点に対応する自船写像位置同士を結線し、２つの衝突
危険範囲が重なった結線関係とする、ことができる。
領域の各頂点の衝突点の個数に応じて結線すべき自船写
像位置を決定し、 i) 各頂点がすべて１つ以下の衝突点を持つ場合には、
隣接する頂点の衝突点に対応する自船写像位置同士を結
線して１つの閉空間または１本以上の開領域からなる衝
突危険範囲とする結線関係とし、 ii) 各頂点がすべて２つの衝突点を持つ場合には、該２
つの衝突点までの到達時間の長短で該２つの衝突点を時
間の長いグループと時間の短いグループにグループ分け
して、グループ毎に隣接する頂点の衝突点に対応する自
船写像位置を結線して２つの分離した衝突危険範囲とす
る結線関係とし、 iii) １つの衝突点を持つ頂点があり、それ以外の頂点
はすべて２つの衝突点を持つ場合には、２つの衝突点を
持つ頂点について該２つの衝突点までの到達時間の長短
で２つの衝突点を時間の長いグループと時間の短いグル
ープにグループ分けし、且つ１つの衝突点のみを持つ頂
点に関しては該１つの衝突点が両方のグループに属する
として、グループ毎に隣接する頂点の衝突点に対応する
自船写像位置同士を結線し、２つの衝突危険範囲が接す
る結線関係とし、 iv) それ以外の、衝突点のない頂点と２つの衝突点を
持つ頂点が混在する場合には、２つの衝突点を持つ頂点
について該２つの衝突点までの到達時間の長短で該２つ
の衝突点を時間の長いグループと時間の短いグループに
グループ分けし、且つ１つの衝突点のみを持つ頂点があ
る場合にはその頂点に関しては該１つの衝突点が両方の
グループに属するとして、グループ毎に隣接する頂点の
衝突点に対応する自船写像位置同士を結線し、隣接する
頂点が衝突点を有しない場合には、その頂点の２つの衝
突点に対応する自船写像位置同士を結線し、２つの衝突
危険範囲が重なった結線関係とする、ことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】または、目標船の中から危険船を特定する
危険船特定手段を更に備え、前記衝突危険範囲算出手段
は、衝突危険範囲が該危険船のものであるかないかを表
示器へ出力して、表示器において危険船であるかないか
で前記衝突危険範囲の表示方法を変えることもできる。
危険船特定手段を更に備え、前記衝突危険範囲算出手段
は、衝突危険範囲が該危険船のものであるかないかを表
示器へ出力して、表示器において危険船であるかないか
で前記衝突危険範囲の表示方法を変えることもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【数１】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】結線は、隣接する安全航過領域の頂点が衝
突点を持つときには、その衝突点に対応した自船写像位
置を線分で結ぶが、衝突点算出部２で算出された各頂点
毎の衝突点の数に応じて衝突危険範囲の個数も異なり、
次のように分類される。 a)目標船が自船よりも遅いとき・・必ず１つの領域が存
在する b)目標船と自船が同速のとき・・・存在しないか１つの
領域が存在する c)目標船が自船よりも速いとき・・存在しないか１つま
たは２つの領域が存在する 即ち、目標船と自船の速力比と、安全航過領域の各頂点
Ｅiの衝突点Ｐiの発生状態によって、衝突点毎の自船写
像位置の結線について以下のように判定する。 a,b) 目標船速力が自船速力以下の場合 安全航過領域の隣接する頂点同士が衝突点を持つ場合の
み、衝突点に対応する自船写像位置同士を線分で接続す
る。すべての頂点が衝突点を持てば得られる衝突危険範
囲が閉領域となるが、衝突点を持たない頂点が存在すれ
ば衝突危険範囲が境界線で示される開領域となる。 c) 目標船速力が自船速力よりも速い場合 各頂点の衝突点の数に応じて次の３つの状況が考えられ
る。
突点を持つときには、その衝突点に対応した自船写像位
置を線分で結ぶが、衝突点算出部２で算出された各頂点
毎の衝突点の数に応じて衝突危険範囲の個数も異なり、
次のように分類される。 a)目標船が自船よりも遅いとき・・必ず１つの領域が存
在する b)目標船と自船が同速のとき・・・存在しないか１つの
領域が存在する c)目標船が自船よりも速いとき・・存在しないか１つま
たは２つの領域が存在する 即ち、目標船と自船の速力比と、安全航過領域の各頂点
Ｅiの衝突点Ｐiの発生状態によって、衝突点毎の自船写
像位置の結線について以下のように判定する。 a,b) 目標船速力が自船速力以下の場合 安全航過領域の隣接する頂点同士が衝突点を持つ場合の
み、衝突点に対応する自船写像位置同士を線分で接続す
る。すべての頂点が衝突点を持てば得られる衝突危険範
囲が閉領域となるが、衝突点を持たない頂点が存在すれ
ば衝突危険範囲が境界線で示される開領域となる。 c) 目標船速力が自船速力よりも速い場合 各頂点の衝突点の数に応じて次の３つの状況が考えられ
る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】図３０では、図２９と同様に、始めに、グ
ループ分け後、衝突点が１つしか持たない頂点に対応す
る自船写像位置について、両方のグループに属するよう
にしてから、ｉ番目の頂点の衝突点があり、且つ隣接す
るｉ＋１番目の頂点の衝突点があるときは、グループ毎
に隣接する自船写像位置同士を結び（Ｆ３０−１）、ｉ
＋１番目の頂点の衝突点がないときは、ｉ番目の頂点の
２つの衝突点に対応する自船写像位置同士を結び（Ｆ３
０−２）、ｉ番目の頂点の衝突点がないときは、ｉ＋１
番目の頂点の２つの衝突点に対応する自船写像位置同士
を結ぶ（Ｆ３０−３）。この際に、１つの衝突点しか持
たない頂点の隣接する頂点が衝突点を持たない場合に
は、同じ点を結線することになるが、線分の長さが０に
なるだけであるので、差し支えない。
ループ分け後、衝突点が１つしか持たない頂点に対応す
る自船写像位置について、両方のグループに属するよう
にしてから、ｉ番目の頂点の衝突点があり、且つ隣接す
るｉ＋１番目の頂点の衝突点があるときは、グループ毎
に隣接する自船写像位置同士を結び（Ｆ３０−１）、ｉ
＋１番目の頂点の衝突点がないときは、ｉ番目の頂点の
２つの衝突点に対応する自船写像位置同士を結び（Ｆ３
０−２）、ｉ番目の頂点の衝突点がないときは、ｉ＋１
番目の頂点の２つの衝突点に対応する自船写像位置同士
を結ぶ（Ｆ３０−３）。この際に、１つの衝突点しか持
たない頂点の隣接する頂点が衝突点を持たない場合に
は、同じ点を結線することになるが、線分の長さが０に
なるだけであるので、差し支えない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】但し、この線分の終点としては、自船自身
と目標船との衝突点とする他に、 1) 目標船予想針路と衝突危険範囲が交わった点 2) 衝突危険範囲内の任意の点 とすることができる。また、図５では、衝突危険範囲や
衝突危険範囲と目標船とを結ぶ線分が実線で記載されて
いるが、他の情報との重畳表示も考えられるので、その
表示方法を変えても良い。具体的には、 a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。
と目標船との衝突点とする他に、 1) 目標船予想針路と衝突危険範囲が交わった点 2) 衝突危険範囲内の任意の点 とすることができる。また、図５では、衝突危険範囲や
衝突危険範囲と目標船とを結ぶ線分が実線で記載されて
いるが、他の情報との重畳表示も考えられるので、その
表示方法を変えても良い。具体的には、 a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５６】
【数９】 である。式（１０），（１１）からθ0とφを求めれ
ば、２点Ａ，Ｂの座標（ＸA 0，ＹA0），（ＸB0，ＹB0）
が分かり、
ば、２点Ａ，Ｂの座標（ＸA 0，ＹA0），（ＸB0，ＹB0）
が分かり、
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５７】
【数１０】 となる。一般的には求めた２点のうち、どちらが目標船
船首航過点（Ｂ点）か、目標船船尾航過点（Ａ点）かを
特定しなければならない。これは、目標船の針路θtに
よる。特定の方法を以下に説明する。図１０に示すよう
に、目標船との相対方位φで安全航過領域の円を２分
し、Ｘ軸からの角度に応じて以下の領域に分類する。 1) ０≦φ＜πのとき φ＜θ＜φ＋πのとき 領域１ ０≦θ＜φ，φ＋π＜θ＜２πのとき 領域２ θ＝φのとき 領域３ θ＝φ＋πのとき 領域４ 2) π≦φ＜２πのとき φ−π＜θ＜φのとき 領域１ ０≦θ＜φ−π，φ＜θ＜２πのとき 領域２ θ＝φのとき 領域３ θ＝φ−πのとき 領域４ θ1＝φ＋θ0、θ2＝φ−θ0とおくと、θ1，θ2は、領
域１，２のいずれかに属し、目標船の針路θtがどの領
域に属するかで、２点Ａ，Ｂが決まる。 1) θtが領域１，２に属するとき 図８から分かるように、自船から見た目標船船尾航過点
Ａ点の方位と目標船針路θtは同じ領域に属する。よっ
て、θ1とθ2の内、θtと同じ領域に属するものをＡ点
に、他方をＢ点にすればよい。 2) θtが領域３，４に属するとき 目標船と自船が衝突する（向き合い）か、目標船と自船
が同方向に航行している（追い越し）場合に、この状態
となる。図１１に示すように、自船から見たＢ点の方位
はφ、Ａ点の方位はφ＋πなので、
船首航過点（Ｂ点）か、目標船船尾航過点（Ａ点）かを
特定しなければならない。これは、目標船の針路θtに
よる。特定の方法を以下に説明する。図１０に示すよう
に、目標船との相対方位φで安全航過領域の円を２分
し、Ｘ軸からの角度に応じて以下の領域に分類する。 1) ０≦φ＜πのとき φ＜θ＜φ＋πのとき 領域１ ０≦θ＜φ，φ＋π＜θ＜２πのとき 領域２ θ＝φのとき 領域３ θ＝φ＋πのとき 領域４ 2) π≦φ＜２πのとき φ−π＜θ＜φのとき 領域１ ０≦θ＜φ−π，φ＜θ＜２πのとき 領域２ θ＝φのとき 領域３ θ＝φ−πのとき 領域４ θ1＝φ＋θ0、θ2＝φ−θ0とおくと、θ1，θ2は、領
域１，２のいずれかに属し、目標船の針路θtがどの領
域に属するかで、２点Ａ，Ｂが決まる。 1) θtが領域１，２に属するとき 図８から分かるように、自船から見た目標船船尾航過点
Ａ点の方位と目標船針路θtは同じ領域に属する。よっ
て、θ1とθ2の内、θtと同じ領域に属するものをＡ点
に、他方をＢ点にすればよい。 2) θtが領域３，４に属するとき 目標船と自船が衝突する（向き合い）か、目標船と自船
が同方向に航行している（追い越し）場合に、この状態
となる。図１１に示すように、自船から見たＢ点の方位
はφ、Ａ点の方位はφ＋πなので、
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７８】前実施例では、基本的には全ての衝突危険
範囲を同じ注目度をもって表示している。従って、例え
ば輻輳海域において多数の船舶による衝突危険範囲が表
示画面上に広範囲に数多く表示されると、衝突危険範囲
がいたるところに存在することになり、表示情報を見た
だけでは容易に適切な避航針路を選択することが困難に
なる。
範囲を同じ注目度をもって表示している。従って、例え
ば輻輳海域において多数の船舶による衝突危険範囲が表
示画面上に広範囲に数多く表示されると、衝突危険範囲
がいたるところに存在することになり、表示情報を見た
だけでは容易に適切な避航針路を選択することが困難に
なる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８１】注目領域設定部８で設定された注目領域の
情報は、衝突危険範囲算出部４へ送られ、結線関係及び
自船写像位置の情報と共に表示器５に出力されて表示さ
れ、表示器５で衝突危険範囲がこの注目領域内にあるか
ないかで選択表示される。その具体的表示方法として
は、以下のものが考えられる。 1)衝突危険範囲の頂点位置による判定 衝突危険範囲を形成する各頂点、即ち自船写像位置のう
ち一つでも注目領域内に頂点が存在する衝突危険範囲は
注目領域内シンボルとして、それ以外の衝突危険範囲は
注目領域外シンボルとしてシンボルを変えて表示する。
シンボルを変える方法として、具体的には a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。 2)注目領域によるマスク 注目領域に相当しない部分をマスクし、注目領域内の衝
突危険範囲シンボルはそのままの映像で表示し、注目領
域外の衝突危険範囲シンボルはマスクを通した映像で表
示する。マスクの効果としては、例えばシンボルが破線
で表示されるようにするか、シンボルが表示されないよ
うにするか、カラー表示が可能であれば色を変えるよう
にしても良い。
情報は、衝突危険範囲算出部４へ送られ、結線関係及び
自船写像位置の情報と共に表示器５に出力されて表示さ
れ、表示器５で衝突危険範囲がこの注目領域内にあるか
ないかで選択表示される。その具体的表示方法として
は、以下のものが考えられる。 1)衝突危険範囲の頂点位置による判定 衝突危険範囲を形成する各頂点、即ち自船写像位置のう
ち一つでも注目領域内に頂点が存在する衝突危険範囲は
注目領域内シンボルとして、それ以外の衝突危険範囲は
注目領域外シンボルとしてシンボルを変えて表示する。
シンボルを変える方法として、具体的には a) 線種（実線、破線、点線） b) 線の幅 c) 色 d) フリッカー e) その他 が考えられる。 2)注目領域によるマスク 注目領域に相当しない部分をマスクし、注目領域内の衝
突危険範囲シンボルはそのままの映像で表示し、注目領
域外の衝突危険範囲シンボルはマスクを通した映像で表
示する。マスクの効果としては、例えばシンボルが破線
で表示されるようにするか、シンボルが表示されないよ
うにするか、カラー表示が可能であれば色を変えるよう
にしても良い。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８３】本実施例では、第５実施例と同様の目的
で、特に危険な他船の衝突危険範囲が分かるようにした
ものである。本実施例のブロック図を図２１に示す。本
実施例では、さらに危険船特定部９を備える。危険船特
定部９は、各目標船の危険度から、危険船を特定するも
ので、その機能として任意的に以下のことを行うことが
可能である。 1) 危険度及び危険船かどうかの判断を操船者が行い、
危険船特定部９に対してその危険船の設定を行う。 2) 目標船に対する危険度の算出を危険船特定部９が行
い、どれを危険船とするかは操船者が判断して選択す
る。 3) 危険度の算出及び危険船の選択の両方を危険船特定
部９が行う。この場合、必要によっては操船者に対して
選択された危険船を知らせてもよい。
で、特に危険な他船の衝突危険範囲が分かるようにした
ものである。本実施例のブロック図を図２１に示す。本
実施例では、さらに危険船特定部９を備える。危険船特
定部９は、各目標船の危険度から、危険船を特定するも
ので、その機能として任意的に以下のことを行うことが
可能である。 1) 危険度及び危険船かどうかの判断を操船者が行い、
危険船特定部９に対してその危険船の設定を行う。 2) 目標船に対する危険度の算出を危険船特定部９が行
い、どれを危険船とするかは操船者が判断して選択す
る。 3) 危険度の算出及び危険船の選択の両方を危険船特定
部９が行う。この場合、必要によっては操船者に対して
選択された危険船を知らせてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８５】また、危険船の条件として考えられる具体
例は、目標船とのＤＣＰＡを求め、この値がある設定値
以下になる場合、目標船との最接近時間（Time to Cl
osest Point Approach，以下ＴＣＰＡと称する）を求
め、この値がある設定値以下になる場合、図１８、１９
で説明したような注目領域と同様のガードリングを設定
し、目標船がこの領域に侵入した場合（図２４）、自船
の予定針路上または予定針路領域上に目標船との衝突点
がある場合（図２５）、自船の予定針路上または予定針
路領域上に目標船との衝突危険範囲がある場合（図２
６）、ＤＣＰＡまたはＴＣＰＡの小さいものから数隻を
危険船とする場合等が考えられる。
例は、目標船とのＤＣＰＡを求め、この値がある設定値
以下になる場合、目標船との最接近時間（Time to Cl
osest Point Approach，以下ＴＣＰＡと称する）を求
め、この値がある設定値以下になる場合、図１８、１９
で説明したような注目領域と同様のガードリングを設定
し、目標船がこの領域に侵入した場合（図２４）、自船
の予定針路上または予定針路領域上に目標船との衝突点
がある場合（図２５）、自船の予定針路上または予定針
路領域上に目標船との衝突危険範囲がある場合（図２
６）、ＤＣＰＡまたはＴＣＰＡの小さいものから数隻を
危険船とする場合等が考えられる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｇ０５Ｄ 1/00 Ａ Ｇ０８Ｇ 3/02 Ａ 7531−3Ｈ (72)発明者 山口 秀雄 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 八木 修 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内
Claims (9)
- 【請求項１】 自船と目標船との衝突危険範囲を表示し
て船舶の航行支援を行う船舶用航行支援装置であって、 目標船の相対位置及び速度ベクトルと自船の速力から、
自船の周囲に設定された多角形の安全航過領域の各頂点
と目標船との衝突点を求める衝突点算出手段と、 前記各頂点がその衝突点に一致した時の自船位置を自船
写像位置としてその位置を算出する自船写像位置算出手
段と、 前記自船写像位置算出手段で算出された各衝突点毎の自
船写像位置を線分で結線して衝突危険範囲とするための
結線関係を判定し、該結線関係及び自船写像位置の各情
報を表示器へ出力する衝突危険範囲算出手段と、を備え
ることを特徴とする船舶用航行支援装置。 - 【請求項２】 前記船舶用航行支援装置は、さらに衝突
危険範囲算出手段からの結線関係及び自船写像位置の各
情報を受けて、該結線関係に基づき自船写像位置を線分
で結び線分で結ばれた範囲を衝突危険範囲として自船位
置及びその速度ベクトルないし目標船位置と共に重畳表
示する表示器を備える請求項１記載の船舶用航行支援装
置。 - 【請求項３】 自船を中心として安全航過距離を半径と
する円に対して目標船から引いた２つの接線の接点の少
なくとも１点を、前記多角形の安全航過領域の頂点に含
む請求項１記載の船舶用航行支援装置。 - 【請求項４】 衝突危険範囲算出手段は、安全航過領域
の各頂点の衝突点の個数に応じて結線すべき自船写像位
置を決定し、 各頂点がすべて１つ以下の衝突点を持つ場合には、隣接
する頂点に対応する自船写像位置同士を結線して１つの
閉空間または１本以上の開領域からなる衝突危険範囲と
する結線関係とし、 各頂点がすべて２つの衝突点を持つ場合には、衝突点ま
での時間の長短で頂点をグループ分けしてグループ毎に
隣接する頂点に対応する自船写像位置を結線して２つの
分離した衝突危険範囲とする結線関係とし、 １つの衝突点を持つ頂点があり、それ以外の頂点はすべ
て２つの衝突点を持つ場合には、２つの衝突点を持つ頂
点を衝突点までの時間の長短でグループ分けし、且つ１
つの衝突点のみを持つ頂点に関しては両方のグループに
属するとして、グループ毎に隣接する頂点に対応する自
船写像位置同士を結線し、２つの衝突危険範囲が接する
結線関係とし、 それ以外の衝突点のない頂点と２つの衝突点が混在する
場合には、２つの衝突点を持つ頂点を衝突点までの時間
の長短でグループ分けし、且つ１つの衝突点のみを持つ
頂点に関しては両方のグループに属するとして、グルー
プ毎に隣接する頂点に対応する自船写像位置同士を結線
し、隣接する頂点が衝突点を有しない場合には、その頂
点の２つの衝突点に対応する自船写像位置同士を結線
し、２つの衝突危険範囲が重なった結線関係とする、請
求項１記載の船舶用航行支援装置。 - 【請求項５】 前記衝突危険範囲算出手段は、２つの衝
突危険範囲が重なった結線関係にある衝突危険範囲と、
それ以外の衝突危険範囲との表示を区別して出力する請
求項４記載の船舶用航行支援装置。 - 【請求項６】 衝突危険範囲を航過する針路を危険針路
範囲として算出する危険針路範囲算出手段と、設定針路
情報を取り込み前記危険針路範囲にある場合に警報信号
を出力する危険針路確認手段を、更に備える請求項１記
載の船舶用航行支援装置。 - 【請求項７】 ある目標船に対して前記２つの分離した
衝突危険範囲がある場合に２つの分離した衝突危険範囲
の間を航過する針路を危険針路範囲として算出する危険
針路範囲算出手段と、設定針路情報を取り込み前記危険
針路範囲にある場合に警報信号を出力する危険針路確認
手段を、更に備える請求項４記載の船舶用航行支援装
置。 - 【請求項８】 衝突判断の際に注目すべき注目領域を設
定する注目領域設定手段を更に備え、前記衝突危険範囲
算出手段は、注目領域にあるかないかを表示器へ出力し
て、表示器において注目領域にあるかないかで前記衝突
危険範囲の表示方法を変える請求項１記載の船舶用航行
支援装置。 - 【請求項９】 目標船の中から危険船を特定する危険船
特定手段を更に備え、前記衝突危険範囲算出手段は、衝
突危険範囲が該危険船のものであるかないかを表示器へ
出力して、表示器において注目領域にあるかないかで前
記衝突危険範囲の表示方法を変える請求項１記載の船舶
用航行支援装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6037259A JP2786809B2 (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 船舶用航行支援装置 |
| US08/397,794 US5515287A (en) | 1994-03-08 | 1995-03-03 | Navigation display apparatus for collison avoidance utilizing polygonal safety regions and predicted danger areas |
| GB9504476A GB2287318B (en) | 1994-03-08 | 1995-03-06 | A navigation supporting display apparatus |
| DE19508255A DE19508255A1 (de) | 1994-03-08 | 1995-03-08 | Navigationshilfevorrichtung mit Anzeigeeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6037259A JP2786809B2 (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 船舶用航行支援装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246998A true JPH07246998A (ja) | 1995-09-26 |
| JP2786809B2 JP2786809B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=12492666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6037259A Expired - Lifetime JP2786809B2 (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 船舶用航行支援装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5515287A (ja) |
| JP (1) | JP2786809B2 (ja) |
| DE (1) | DE19508255A1 (ja) |
| GB (1) | GB2287318B (ja) |
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| KR102186520B1 (ko) * | 2020-05-18 | 2020-12-03 | 한국해양과학기술원 | 네트워크 이론을 이용한 해상교통 분석 시스템 및 분석 방법 |
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| WO2022102323A1 (ja) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 古野電気株式会社 | 船舶監視システム、船舶監視方法、情報処理装置、及びプログラム |
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