JPH10288663A

JPH10288663A - 衝突予防方法とその装置

Info

Publication number: JPH10288663A
Application number: JP9099084A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Ide; 義人井出; Hisao Nakagawa; 久雄中川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】自移動体についての運動パラメータの設定不
要として、しかも他移動体の数には影響されることな
く、他移動体との衝突／異常接近を回避すること。【解決手段】現時点から単位時間経過後での他船舶Ａ
〜Ｄ各々による自船舶Ｚに対する危険界（扇状表示）が
所定に表示されている状態で、自船舶Ｚの速力ベクトル
４０７０がオペレータにより外部から随時、任意に設定
されるに際し、そのベクトル４０７０の先端位置が何れ
の危険界内にも含まれないよう、設定される場合には、
少なくとも当分の間、自船舶Ｚは他船舶Ａ〜Ｄ各々との
衝突や異常接近が回避されつつ、航行し得るものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば急激な運動
変化を伴う制御が一般に困難とされている海上航行中の
大型船舶等の衝突／異常接近を防止するための衝突予防
方法とその装置に係わり、特に天候不良時等、他船舶の
位置情報や運動情報が正確に把握され得ない場合であっ
ても、また、外部センサから得られる他船舶各々につい
ての方位情報や距離情報に誤差が含まれている場合であ
っても、自船舶に対する、他船舶各々による危険領域が
一定時間毎に予測表示されつつ、それら危険領域内への
自船舶の進入を回避すべく、自船舶の針路および速力が
随時任意に設定可とされた衝突予防方法とその装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種技術に関するものとしては、これ
までに、例えば特開昭６２−２５２７８号公報に記載の
ように、自船舶と他船舶の運動パラメータを基にして、
衝突危険範囲についての演算・表示を行う衝突回避方法
が知られている。また、特開昭６２−１１９４８７号公
報による場合、船舶同士の衝突を予防すべく、レーダ情
報信頼度係数に応じ、衝突危険範囲、衝突予測危険範囲
のうち、少なくとも何れか一方が表示されたものとなっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報による技術は、何れも自船舶および他船舶の運動パラ
メータを基に幾何学的計算によりピンポイント解が求め
られており、自船舶の運動パラメータを設定の上、シミ
ュレーションが行われない限りにおいては、衝突危険範
囲を演算・表示することは不可能となっている。また、
以上の不具合に加え、船舶数が増加する程に、船舶同士
が衝突／異常接近する虞があるものの、幾何学的計算処
理上での限界からして、その解析船舶数には自ずから制
約が加えられたものとなっている。更にまた、オペレー
タの意志・判断を積極的に介入させることで、瞬時に最
適解、即ち、自船舶の回避運動を決定する必要があるこ
とは明らかであるが、これまでにあっては、その回避運
動を決定する上で必要とされているディスプレイ表示情
報が不足していることは否めなく、柔軟性を以て回避運
動が支援され得ないものとなっている。

【０００４】よって、本発明の目的は、平面上で自移動
体を含む２以上の移動体各々が任意の針路および速力を
以て移動している場合に、自移動体についての運動パラ
メータの設定不要として、しかもそれら移動体の数には
影響されることなく、他移動体との衝突／異常接近を回
避すべく、自移動体の運動が柔軟性を以て速やかに決定
され得る衝突予防方法とその装置を供するにある。

【０００５】

【課題を解決する手段】上記目的は、基本的に、自移動
体では、単位時間毎に他移動体対応に方位、方位誤差、
距離、距離誤差、針路および速力が直接間接に測定され
る度に、他移動体対応の方位および距離にもとづき、自
移動体に対する、該他移動体各々についての相対位置が
東西方向、南北方向の位置成分として、他移動体対応の
針路および速力にもとづき、該他移動体各々についての
速力ベクトルが東西方向、南北方向のベクトル成分とし
て、他移動体対応の方位誤差および距離誤差のうち、少
なくとも方位誤差にもとづき、該他移動体各々について
の存在圏半径がそれぞれ求められた上、他移動体各々に
ついての、上記東西方向、南北方向の位置成分と上記東
西方向、南北方向のベクトル成分との和を単位時間経過
後での中心位置とする存在圏が求められるとともに、自
移動体の位置としての表示中心位置に、該表示中心位置
を始点とする、他移動体各々についての上記速力ベクト
ルを平行移動せしめた状態として設定した状態で、該速
力ベクトル各々の終点位置から、該当存在圏に接する状
態として求められた２本の接線により囲まれる領域が、
衝突／異常接近の可能性がある危険領域として可視表示
されつつ、自移動体についての速力ベクトルが、該速力
ベクトルの終点位置が上記危険領域の何れにも含まれな
いよう、外部から随時任意に設定される速力および針路
にもとづき、他移動体各々についての速力ベクトルとと
もに可視状態として設定されることで達成される。

【０００６】また、装置構成としては、その構成要素と
して、単位時間毎に他移動体対応に方位、方位誤差、距
離、距離誤差、針路および速力を直接間接に測定する移
動体測定手段と、該移動体測定手段からの方位、方位誤
差、距離、距離誤差、針路および速力を被処理データと
して一時蓄積する被処理データ蓄積手段と、該被処理デ
ータ蓄積手段からの、他移動体対応の方位および距離に
もとづき、自移動体に対する、該他移動体各々について
の相対位置を東西方向、南北方向の位置成分として、他
移動体対応の針路および速力にもとづき、該他移動体各
々についての速力ベクトルを東西方向、南北方向のベク
トル成分として、他移動体対応の方位誤差および距離誤
差のうち、少なくとも方位誤差にもとづき、該他移動体
各々についての存在圏半径をそれぞれ求めた上、他移動
体各々についての、上記東西方向、南北方向の位置成分
と上記東西方向、南北方向のベクトル成分との和を単位
時間経過後での中心位置とする存在圏を求めるととも
に、自移動体の位置としての表示中心位置に、該表示中
心位置を始点とする、他移動体各々についての上記速力
ベクトルを平行移動せしめた状態として設定した状態
で、該速力ベクトル各々の終点位置から、該当存在圏に
接する状態として求められた２本の接線により囲まれる
領域を、衝突／異常接近の可能性がある危険領域として
求めるデータ処理手段と、該データ処理手段での各種処
理結果を被表示原始データとして一時蓄積する被表示デ
ータ原始蓄積手段と、少なくとも自移動体についての速
力ベクトルを、該速力ベクトルの終点位置が上記危険領
域の何れにも含まれないよう、外部から随時任意に速力
および針路を設定するための入力手段と、該入力手段か
らの速力および針路と上記被表示原始データ蓄積手段か
らの被表示原始データとにもとづき、２次元被表示デー
タを作成するマンマシンインタフェース制御手段と、該
マンマシンインタフェース制御手段からの２次元被表示
データにもとづき、自移動体の位置を表示中心位置とし
て、少なくとも他移動体各々についての速力ベクトルお
よび危険領域とともに、自移動体についての速力ベクト
ルを可視状態として表示する表示手段とを少なくとも具
備せしめることで達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、移動体は、例えば海上を任
意航行中の２以上の船舶各々であるとして、また、それ
ら船舶各々に対する海洋上の気象や海流等が及ぼす影響
は無視されているものとして、本発明のその一実施形態
を図１から図１０により説明する。先ず本発明による衝
突予防装置の概要について説明すれば、図１はその一例
での概要構成を示したものである。因みに、これの具体
的な説明に先立って、以下の説明中や図中で散見される
重要な字句「方位」，「距離」，「針路」各々について
簡単ながら定義すれば以下のようである。

【０００８】即ち、「方位」とは、自船舶の位置を東西
南北の中心位置として、自船舶からみた他船舶各々が位
置している方向を、真北方向を０°として時計回りに３
６０°で１回りする角度として定義したものである。ま
た、「距離」とは、自船舶から他船舶各々までの直線距
離として、更に、「針路」とは、海上を航行中の船舶各
々の進行方向を示し、その船舶を東西南北の中心位置と
してその進行方向を、真北方向を０°として時計回りに
３６０°で１回りする角度としてそれぞれ定義したもの
である。

【０００９】さて、自船舶（基準船舶）には、その衝突
予防装置が予め搭載されている必要があるが、その概要
構成とその基本的動作について説明すれば、位置測定器
（アクティブ／パッシィブソーナやレーダ装置）１００
０からは、測定信号が単位時間（例えば１秒）毎に、し
かも他船舶対応に得られるものとなっている。この他船
舶毎に得られる測定信号は、衝突予防装置本体内の外部
機器接続部１０１０で所定に前処理（解析処理）される
ことで、他船舶対応に各種被処理データ（具体的には、
方位、方位誤差、距離、距離誤差、針路および速力）が
得られた上、データ蓄積部（Ｉ）１０２０に一時蓄積さ
れているものである。一方、そのデータ蓄積部１０２０
からは、他船舶対応に被処理データが単位時間毎に主計
算部１０３０上に読み出された上、所定に処理されるこ
とで、他船舶対応に被表示原始データが得られるものと
なっている。即ち、被表示原始データとしての位置成
分、速力ベクトル成分、存在圏表示情報、危険界表示情
報がそれぞれ位置成分算出処理部１０３１、速力ベクト
ル成分算出処理部１０３２、存在圏表示情報算出処理部
１０３３、危険界表示情報算出処理部１０３４で算出さ
れた上、データ蓄積部（ＩＩ）１０４０に一時的に蓄積
されているものである。そのデータ蓄積部１０４０から
はまた、全被表示原始データが単位時間毎に読み出され
ているが、全被表示原始データがマンマシンインタフェ
ース制御部１０５０で２次元被表示データとして作成・
編集作成された上、ディスプレイ１０６０上に２次元画
像として表示されているものである。マンマシンインタ
フェース制御部１０５０ではまた、キーボード１０７
０、またはマウス１０８０を介しオペレータより入力さ
れる各種コマンド情報にもとづき、自船舶の速力ベクト
ル等が２次元被表示データとして所定に作成・編集され
たり、あるいは主計算部１０３０等に各種コマンド（単
位時間／誤差更新設定コマンド等）が送出されること
で、船舶各々に対する位置、速力ベクトル、存在圏、危
険界やエコーバック（画面操作に対する応答）等がディ
スプレイ１０６０上に単位時間毎に更新される状態とし
て表示されているものである。

【００１０】ここで、以上の衝突予防装置での動作・処
理についてより詳細に説明すれば、例えば図９に示す船
舶航行状況、即ち、自船舶Ｚを東西南北中心位置とす
る、その周辺海域上での他船舶Ａ〜Ｄ各々の航行状況を
想定の上、先ずこの状況下でのデータ蓄積部１０２０へ
の被処理データの蓄積態様について説明すれば、図７に
示すようである。因みに、図９中、円（自船舶Ｚを中心
位置とした半径５ｋｍの距離成分と半径４０ｋｔの速力
成分という２種類の意味を持つ）２０６０内としての周
辺海域上では、船舶Ｚ，Ａ〜Ｄ各々が一般に任意の速
力、針路を以て航行しているが、それら船舶Ｚ，Ａ〜Ｄ
各々位置は１重丸印、あるいは２重丸印として示す。ま
た、その位置各々からの運動ベクトルは速力ベクトルを
示しており、その長さがその船舶の速力の大きさを、そ
の向きがその船舶の針路をそれぞれ示す。

【００１１】図７からも判るように、単位時間毎に船舶
Ａ〜Ｄ，Ｚ各々に対応して、進路３０１０、速力３０２
０、距離３０３０、距離誤差３０４０、方位３０５０お
よび方位誤差３０６０が得られているが、このうち、距
離誤差３０４０、方位誤差３０６０各々は、外部機器接
続部１０１０で周辺海域に存在している他船舶Ａ〜Ｄ各
々についてその位置が解析される際に、機器性能から発
生する誤差を示す。距離誤差３０４０は解析結果として
の距離に対しての誤差の割合を、方位誤差３０６０は解
析結果としての方位に対しての誤差の割合をそれぞれ示
しているわけである。後述のように、距離誤差３０４
０、方位誤差３０６０各々からは、他船舶Ａ〜Ｄ各々に
ついての存在圏範囲が求められているが、尤も、距離誤
差３０４０、方位誤差３０６０各々としては、解析上で
の誤差とは別に、それら誤差がキーボード１０７０等か
ら随時任意大きさとして設定することも可となってい
る。これは、例えば自船舶Ｚから他船舶Ａまでの距離が
比較的小さく、その他船舶Ａとの衝突を特に回避する必
要があるとオペレータにより判断された場合には、他船
舶Ａについての誤差は、解析上での誤差よりより大きく
強調された状態として設定されればよいものである。こ
れによりその他船舶Ａの存在圏、したがって、自船舶Ｚ
に対するその存在圏による危険界もより大きく強調され
た状態として表示され得るものである。

【００１２】引き続き説明を続行すれば、データ蓄積部
１０２０からの被処理データはまた、位置成分算出処理
部１０３１、速力ベクトル成分算出処理部１０３２、存
在圏表示情報算出処理部１０３３、危険界表示情報算出
処理部１０３４各々で所定に処理されているが、先ず他
船舶Ａ〜Ｄ各々についての絶対位置を求める位置成分算
出処理部１０３１での処理について図２により説明す
る。図２に示すように、他船舶Ａ〜Ｄ対応の方位Ｂｙお
よび距離Ｒがデータ蓄積部１０２０から読み込まれた上
（処理１１００）、別途、ＧＰＳ等により得られている
自船舶Ｚの絶対位置（Ｘ_o ，Ｙ_o ）と他船舶Ａ〜Ｄ対応
の方位Ｂｙおよび距離Ｒとからは、それら他船舶Ａ〜Ｄ
各々についての絶対位置が東西方向、南北方向それぞれ
の位置成分Ｘt ，Ｙ_t として、以下の数式１，２より求
められるものとなっている（処理１１１０，１１２
０）。

【００１３】

【数１】

【００１４】

【数２】

【００１５】数式１，２より求められた、他船舶Ａ〜Ｄ
各々についての絶対位置はデータ蓄積部１０４０に一時
蓄積されているものである（処理１１３０）。尤も、後
述のように、自船舶Ｚの位置がディスプレイ１０６０上
に表示中心位置として常時表示される場合は、他船舶Ａ
〜Ｄ各々についての位置は自船舶Ｚに対する相対位置と
して求められれば必要十分である。

【００１６】次に、他船舶Ａ〜Ｄ各々についての速力ベ
クトルを求める速力ベクトル成分算出処理部１０３２で
の処理について図３により説明すれば、他船舶Ａ〜Ｄ対
応の針路Ｃt および速力Ｍt がデータ蓄積部１０２０か
ら読み込まれた上（処理１１４０）、それら他船舶Ａ〜
Ｄ各々についての速力ベクトルが東西方向、南北方向そ
れぞれの速力ベクトル成分Ｘ_mt，Ｙ_mtとして、以下の数
式３，４より求められるものとなっている（処理１１５
０，１１６０）。

【００１７】

【数３】

【００１８】

【数４】

【００１９】先の絶対位置と同様、他船舶Ａ〜Ｄ各々に
ついての速力ベクトルもデータ蓄積部１０４０に一時蓄
積されているものである（処理１１７０）。

【００２０】更に、他船舶Ａ〜Ｄ各々についての存在圏
（円半径）を求める存在圏表示情報算出処理部１０３３
での処理について図４により説明すれば、データ蓄積部
１０２０からは、他船舶Ａ〜Ｄ対応に方位誤差ＧＢｙお
よび距離誤差ＧＲが読み込まれた上（処理１１９０）、
これら方位誤差ＧＢｙ、距離誤差ＧＲ各々からは、他船
舶Ａ〜Ｄ対応に存在圏の半径ｒ_gr，ｒ_gby が２種類、以
下の数式５から求められるものとなっている（処理１２
００）。

【００２１】

【数５】

【００２２】但し、その数式５中、ａはオペレータによ
り任意に設定される定数（一般に、０ｍ以上の定数）で
ある。既に述べたように、距離誤差、方位誤差各々はそ
れ自体がキーボード１０７０等から随時任意大きさとし
て設定可とされているが、このようにして設定された距
離誤差、方位誤差各々に対しては、更に、定数ａを所定
に作用させたものから、他船舶Ａ〜Ｄ各々について存在
圏の半径ｒ_gr，ｒ_gbyを２種類求めようというものであ
る。因みに、「ａ」の項が定常的に付与されているの
は、距離誤差、方位誤差各々が０である場合には、半径
ｒ_gr，ｒ_gby 各々も０となり、不具合を生じるからであ
る。したがって、半径ｒ_gr，ｒ_gby 各々を常時ａ以上と
して確保すべく、「ａ」の項が定常的に付与されている
ものである。このようにして、他船舶Ａ〜Ｄ対応に得ら
れる存在圏の半径ｒ_gr，ｒ_gby もデータ蓄積部１０４０
に一時蓄積されているものである（処理１２１０）。

【００２３】引き続き、自船舶Ｚが他船舶Ａ〜Ｄ各々と
衝突する危険性のある領域、即ち、危険界の表示を行う
上で必要とされている情報を算出する危険界表示情報算
出処理部１０３４での処理について図５により説明すれ
ば、データ蓄積部１０２０からは、他船舶Ａ〜Ｄ対応に
位置成分Ｘ_t ，Ｙ_t 、速力ベクトル成分Ｘ_mt，Ｙ_mtおよ
び距離Ｒ、更には、存在圏の半径ｒ_gr，ｒ_gby が読み込
まれた上（処理１３００，１３１０）、先ず他船舶Ａ〜
Ｄ対応に存在圏の半径が、２種類の半径ｒ_gr，ｒ_gby か
ら何れか１つとして選択・決定されるものとなっている
（処理１３２０，１３３０，１３４０）。通常、半径ｒ
_gby が存在圏の半径として選択されればよいと考えられ
ているが、本例では、衝突回避上、危険界をより大きく
強調された状態として表示することが望ましいことか
ら、半径ｒ_gr，ｒ_gby のうち、大なるものが存在圏の半
径として選択されているものである。さて、その後は、
単位時間経過後での他船舶Ａ〜Ｄ各々の絶対位置（ａ
_t ，ｂ_t ）が、以下の数式６より予測されるものとなっ
ている（処理１３５０）。

【００２４】

【数６】

【００２５】それら予測された絶対位置各々からは、そ
れら絶対位置各々を中心位置とする存在圏が求められて
いるものである。

【００２６】更に、その後、自船舶Ｚの絶対位置（Ｘ
_o ，Ｙ_o ）を始点として、他船舶Ａ〜Ｄ各々についての
速力ベクトル成分（Ｘ_mt，Ｙ_mt）が平行移動せしめられ
た際での、それら速力ベクトル各々の終点位置（ａ_o ，
ｂ_o ）が危険界頂点として、以下の数式７より求められ
るものとなっている（処理１３６０）。

【００２７】

【数７】

【００２８】したがって、それら終点位置（ａ_o ，ｂ
_o ）各々から該当存在圏への、２本の接線により形成さ
れる角度θは、Ｒ×２θ≒２ｒという関係式から、以下
の数式８より求められるものである（処理１３７０）。

【００２９】

【数８】

【００３０】更に、引き続き、以上での処理結果を用
い、終点位置（ａ_o ，ｂ_o ）各々を中心位置として、該
当終点位置（ａ_o ，ｂ_o ）を±θ回転させた際での位置
座標、即ち、該当存在圏と２本の接線各々との接点位置
座標（Ｘ_s1，Ｙ_s1），（Ｘ_s2，Ｙ_s2）が、以下の数式９
より求められるものとなっている（処理１３８０）。

【００３１】

【数９】

【００３２】また、それら接点位置座標（Ｘ_s1，
Ｙ_s1），（Ｘ_s2，Ｙ_s2）からは、存在圏各々への２本の
接線方程式が、更に、存在圏各々への２本の接線と例え
ば半径５ｋｍの円との接点位置座標（Ｘ_s ，Ｙ_s ）が順
次求められているものである（処理１３９０，１４０
０）。

【００３３】以上の位置成分算出処理部１０３１、速力
ベクトル成分算出処理部１０３２、存在圏表示情報算出
処理部１０３３、危険界表示情報算出処理部１０３４各
々での処理結果は被表示原始データとしてデータ蓄積部
１０４０に一時蓄積されているわけである（処理１４１
０）。図８には、データ蓄積部１０４０上での被表示原
始データの蓄積態様が示されているが、これについて
は、以上の説明よりして明らかであるので、特に説明は
要しない。データ蓄積部１０４０上に蓄積されている被
表示原始データは、マンマシンインタフェース制御部１
０５０で２次元被表示データとして作成された上、自船
舶Ｚの位置を表示中心位置として、少なくとも他船舶Ａ
〜Ｄ各々についての速力ベクトルおよび危険領域ととも
に、自船舶Ｚについての速力ベクトル（オペレータによ
り随時任意に設定）が可視状態としてディスプレイ１０
６０上に表示されているものである。

【００３４】ところで、図６には、自船舶Ｚと特定の１
他船舶との間での、以上での処理結果（位置座標等）例
が示されているが、これにより危険界内部の塗り潰し処
理について説明すれば、その塗り潰し処理はマンマシン
インタフェース制御部１０５０で行われるものとなって
いる。例えば、先ず点ａ、ｂ、ｃをパラメータとして指
定の上、XFillPolygon関数（「X-Window Ver.11プログ
ラミング」日刊工業新聞社出版を参照のこと）により三
角形部分を塗り潰す。次に、弧ａ、ｃ部分内をXFillArc
関数（「X-Window Ver.11プログラミング」日刊工業新
聞社出版を参照のこと）を用い塗り潰すようにすればよ
いものである。

【００３５】図１０はまた、図９に示す船舶航行状況に
対する、ディスプレイ１０６０上での危険界表示例を示
したものである。これにより、例えば他船舶Ｄによる自
船舶Ｚに対する危険界が如何に作成・表示されるかにつ
いて、確認の意味も含め簡単ながら説明すれば、先ず図
７から判るように、他船舶Ｄについては、その方位誤差
よりも距離誤差が大きいため、その距離誤差を用い求め
られた存在圏半径と他船舶Ｄの速力ベクトル４０５０を
用い、現時点から単位時間経過後での他船舶Ｄの存在圏
４０２０が表示されるものとなっている。また、他船舶
Ｄの速力ベクトル４０５０は自船舶Ｚの位置に速力ベク
トル４０９０として平行移動された上、速力ベクトル４
０９０の先端位置から存在圏４０２０に対する２本の接
線（相対運動線）４０１０，４０４０により囲まれた扇
型範囲４０３０が、自船舶Ｚに対する危険界として表示
されているものである。他船舶Ａ〜Ｃ各々の危険界につ
いても事情は同様とされているものである。

【００３６】さて、自船舶の速力ベクトル４０７０はオ
ペレータにより外部から任意に随時設定可とされている
が、その設定に際し、他船舶Ａ〜Ｄ各々の危険界が参照
されつつ、速力ベクトル４０７０が最適に設定される場
合は、自船舶Ｚと他船舶Ａ〜Ｄ各々との衝突は勿論のこ
と、異常接近も未然に回避し得るというものである。即
ち、速力ベクトル４０７０の先端位置が何れかの危険界
内に含まれるべ設定された場合、そのままでは、自船舶
Ｚが将来的に必ず他船舶Ａ〜Ｄ各々の存在圏の何れかに
進入してしまうこととなり、船舶同士が衝突する危険性
が非常に高くなるというものである。しかしながら、速
力ベクトル４０７０の先端位置が何れの危険界内にも含
まれないよう、例えばマウスカーソル４０８０を移動さ
せてクリックするようにすれば、自船舶Ｚは、少なくと
も当分の間、他船舶Ａ〜Ｄ各々との衝突や異常接近が回
避されつつ、航行し得るというものである。また、オペ
レータによる速力ベクトル４０７０の設定に際し、その
速力ベクトル４０７０とともに、キャラクタ表示による
オペレータ指定航路４０６０を併せて表示することも可
となっている。何れにしても、他船舶Ａ〜Ｄ各々の危険
界や既に設定済の速力ベクトル４０７０を参照しつつ、
思考錯誤的に繰返し速力ベクトル４０７０が設定される
場合は、少なくとも当分の間、自船舶Ｚは他船舶Ａ〜Ｄ
各々との衝突や異常接近が回避されつつ、航行し得るも
のである。もしも、このような状態で、その後、速力ベ
クトル４０７０の先端位置が何れかの危険界内にも含ま
れることとなった場合は、オペレータにより速力ベクト
ル４０７０が最適に再設定されるようにすればよいもの
である。もしも、オペレータにより速力ベクトル４０７
０がその先端位置が何れかの危険界内に含まれる状態と
して設定された場合や、設定済速力ベクトル４０７０の
先端位置が何れかの危険界内にも含まれることとなった
場合、望ましくは、その旨の警告表示（ブザー音の発
生、または該当危険界の点滅表示等）を行うことが容易
に考えられるものとなっている。その警告表示に促さ
れ、オペレータにより速力ベクトル４０７０は最適に再
設定されるといった措置が速やかに採れるからである。

【００３７】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１〜６に
よる場合は、平面上で自移動体を含む２以上の移動体各
々が任意の針路および速力を以て移動している場合に、
自移動体についての運動パラメータの設定不要として、
しかもそれら移動体の数には影響されることなく、他移
動体との衝突／異常接近を回避すべく、自移動体の運動
が柔軟性を以て速やかに決定され得る衝突予防方法が、
また、請求項７による場合には、そのような衝突予防方
法が容易に実施可とされた衝突予防装置が得られるもの
となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による衝突予防装置の一例での
概要構成を示す図

【図２】図２は、その位置成分算出処理部での処理フロ
ーを示す図

【図３】図３は、同じくその速力ベクトル成分算出処理
部での処理フロー例を示す図

【図４】図４は、同じくその存在圏表示情報算出処理部
での処理フロー例を示す図

【図５】図５は、同じくその危険界表示情報算出処理部
での処理フロー例を示す図

【図６】図６は、自船舶と特定の１他船舶との間での処
理結果例を示す図

【図７】図７は、被処理データの蓄積態様を説明するた
めの図

【図８】図８は、被表示原始データの蓄積態様を説明す
るための図

【図９】図９は、自船舶を中心として、その周辺海域上
に他船舶が航行している状況例を示す図

【図１０】図１０は、図９に示す船舶航行状況に対す
る、ディスプレイ上での危険界表示例を示す図

【符号の説明】

１０００…位置測定器、１０１０…外部機器接続部、１
０２０…データ蓄積部（Ｉ）、１０３０…主計算部、１
０３１…位置成分算出処理部、１０３２…速力ベクトル
成分算出処理部、１０３３…存在圏表示情報算出処理
部、１０３４…危険界表示情報算出処理部、１０４０…
データ蓄積部（ＩＩ）、１０５０…マンマシンインタフ
ェース制御部、１０６０…ディスプレイ、１０７０…キ
ーボード、１０８０…マウス、Ｚ…自船舶、Ａ〜Ｄ…他
船舶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】東西南北平面上で、自移動体を含む２以
上の移動体各々が任意の針路および速力を以て移動して
いる状態で、自移動体の１以上の他移動体各々との衝突
／異常接近を未然に回避するための衝突予防方法であっ
て、自移動体では、単位時間毎に他移動体対応に方位、
方位誤差、距離、距離誤差、針路および速力が直接間接
に測定される度に、他移動体対応の方位および距離にも
とづき、自移動体に対する、該他移動体各々についての
相対位置が東西方向、南北方向の位置成分として、他移
動体対応の針路および速力にもとづき、該他移動体各々
についての速力ベクトルが東西方向、南北方向のベクト
ル成分として、他移動体対応の方位誤差および距離誤差
のうち、少なくとも方位誤差にもとづき、該他移動体各
々についての存在圏半径がそれぞれ求められた上、他移
動体各々についての、上記東西方向、南北方向の位置成
分と上記東西方向、南北方向のベクトル成分との和を単
位時間経過後での中心位置とする存在圏が求められると
ともに、自移動体の位置としての表示中心位置に、該表
示中心位置を始点とする、他移動体各々についての上記
速力ベクトルを平行移動せしめた状態として設定した状
態で、該速力ベクトル各々の終点位置から、該当存在圏
に接する状態として求められた２本の接線により囲まれ
る領域が、衝突／異常接近の可能性がある危険領域とし
て可視表示されつつ、自移動体についての速力ベクトル
が、該速力ベクトルの終点位置が上記危険領域の何れに
も含まれないよう、外部から随時任意に設定される速力
および針路にもとづき、他移動体各々についての速力ベ
クトルとともに可視状態として設定されるようにした衝
突予防方法。
【請求項２】東西南北平面上で、自移動体を含む２以
上の移動体各々が任意の針路および速力を以て移動して
いる状態で、自移動体の１以上の他移動体各々との衝突
／異常接近を未然に回避するための衝突予防方法であっ
て、自移動体では、他移動対応の方位誤差、距離誤差各
々の大きさが外部から随時任意に設定可として、単位時
間毎に他移動体対応に方位、距離、距離誤差、針路およ
び速力が直接間接に測定される度に、他移動体対応の方
位および距離にもとづき、自移動体に対する、該他移動
体各々についての相対位置が東西方向、南北方向の位置
成分として、他移動体対応の針路および速力にもとづ
き、該他移動体各々についての速力ベクトルが東西方
向、南北方向のベクトル成分として、他移動体対応の方
位誤差および距離誤差のうち、少なくとも方位誤差にも
とづき、該他移動体各々についての存在圏半径がそれぞ
れ求められた上、他移動体各々についての、上記東西方
向、南北方向の位置成分と上記東西方向、南北方向のベ
クトル成分との和を単位時間経過後での中心位置とする
存在圏が求められるとともに、自移動体の位置としての
表示中心位置に、該表示中心位置を始点とする、他移動
体各々についての上記速力ベクトルを平行移動せしめた
状態として設定した状態で、該速力ベクトル各々の終点
位置から、該当存在圏に接する状態として求められた２
本の接線により囲まれる領域が、衝突／異常接近の可能
性がある危険領域として可視表示されつつ、自移動体に
ついての速力ベクトルが、該速力ベクトルの終点位置が
上記危険領域の何れにも含まれないよう、外部から随時
任意に設定される速力および針路にもとづき、他移動体
各々についての速力ベクトルとともに可視状態として設
定されるようにした衝突予防方法。
【請求項３】東西南北平面上で、自移動体を含む２以
上の移動体各々が任意の針路および速力を以て移動して
いる状態で、自移動体の１以上の他移動体各々との衝突
／異常接近を未然に回避するための衝突予防方法であっ
て、自移動体では、単位時間毎に、外部から任意に選択
された他移動体対応に方位、方位誤差、距離、距離誤
差、針路および速力が直接間接に測定される度に、他移
動体対応の方位および距離にもとづき、自移動体に対す
る、該他移動体各々についての相対位置が東西方向、南
北方向の位置成分として、他移動体対応の針路および速
力にもとづき、該他移動体各々についての速力ベクトル
が東西方向、南北方向のベクトル成分として、他移動体
対応の方位誤差および距離誤差のうち、少なくとも方位
誤差にもとづき、該他移動体各々についての存在圏半径
がそれぞれ求められた上、他移動体各々についての、上
記東西方向、南北方向の位置成分と上記東西方向、南北
方向のベクトル成分との和を単位時間経過後での中心位
置とする存在圏が求められるとともに、自移動体の位置
としての表示中心位置に、該表示中心位置を始点とす
る、他移動体各々についての上記速力ベクトルを平行移
動せしめた状態として設定した状態で、該速力ベクトル
各々の終点位置から、該当存在圏に接する状態として求
められた２本の接線により囲まれる領域が、衝突／異常
接近の可能性がある危険領域として可視表示されつつ、
自移動体についての速力ベクトルが、該速力ベクトルの
終点位置が上記危険領域の何れにも含まれないよう、外
部から随時任意に設定される速力および針路にもとづ
き、他移動体各々についての速力ベクトルとともに可視
状態として設定されるようにした衝突予防方法。
【請求項４】東西南北平面上で、自移動体を含む２以
上の移動体各々が任意の針路および速力を以て移動して
いる状態で、自移動体の１以上の他移動体各々との衝突
／異常接近を未然に回避するための衝突予防方法であっ
て、自移動体では、単位時間の大きさが外部から任意に
設定可として、設定された単位時間毎に他移動体対応に
方位、方位誤差、距離、距離誤差、針路および速力が直
接間接に測定される度に、他移動体対応の方位および距
離にもとづき、自移動体に対する、該他移動体各々につ
いての相対位置が東西方向、南北方向の位置成分とし
て、他移動体対応の針路および速力にもとづき、該他移
動体各々についての速力ベクトルが東西方向、南北方向
のベクトル成分として、他移動体対応の方位誤差および
距離誤差のうち、少なくとも方位誤差にもとづき、該他
移動体各々についての存在圏半径がそれぞれ求められた
上、他移動体各々についての、上記東西方向、南北方向
の位置成分と上記東西方向、南北方向のベクトル成分と
の和を単位時間経過後での中心位置とする存在圏が求め
られるとともに、自移動体の位置としての表示中心位置
に、該表示中心位置を始点とする、他移動体各々につい
ての上記速力ベクトルを平行移動せしめた状態として設
定した状態で、該速力ベクトル各々の終点位置から、該
当存在圏に接する状態として求められた２本の接線によ
り囲まれる領域が、衝突／異常接近の可能性がある危険
領域として可視表示されつつ、自移動体についての速力
ベクトルが、該速力ベクトルの終点位置が上記危険領域
の何れにも含まれないよう、外部から随時任意に設定さ
れる速力および針路にもとづき、他移動体各々について
の速力ベクトルとともに可視状態として設定されるよう
にした衝突予防方法。
【請求項５】東西南北平面上で、自移動体を含む２以
上の移動体各々が任意の針路および速力を以て移動して
いる状態で、自移動体の１以上の他移動体各々との衝突
／異常接近を未然に回避するための衝突予防方法であっ
て、自移動体では、単位時間毎に他移動体対応に方位、
方位誤差、距離、距離誤差、針路および速力が直接間接
に測定される度に、他移動体対応の方位および距離にも
とづき、自移動体に対する、該他移動体各々についての
相対位置が東西方向、南北方向の位置成分として、他移
動体対応の針路および速力にもとづき、該他移動体各々
についての速力ベクトルが東西方向、南北方向のベクト
ル成分として、他移動体対応の方位誤差および距離誤差
のうち、少なくとも方位誤差にもとづき、該他移動体各
々についての存在圏半径がそれぞれ求められた上、他移
動体各々についての、上記東西方向、南北方向の位置成
分と上記東西方向、南北方向のベクトル成分との和を単
位時間経過後での中心位置とする存在圏が求められると
ともに、自移動体の位置としての表示中心位置に、該表
示中心位置を始点とする、他移動体各々についての上記
速力ベクトルを平行移動せしめた状態として設定した状
態で、該速力ベクトル各々の終点位置から、該当存在圏
に接する状態として求められた２本の接線により囲まれ
る領域が、衝突／異常接近の可能性がある危険領域とし
て可視表示されつつ、自移動体についての速力ベクトル
が、外部から随時任意に設定される速力および針路にも
とづき、他移動体各々についての速力ベクトルとともに
可視状態として設定されるに際し、該速力ベクトルの終
点位置が上記危険領域の何れかに含まれる状態として設
定された場合には、更新設定を促す警告表示が行われる
ようにした衝突予防方法。
【請求項６】東西南北平面上で、自移動体を含む２以
上の移動体各々が任意の針路および速力を以て移動して
いる状態で、自移動体の１以上の他移動体各々との衝突
／異常接近を未然に回避するための衝突予防方法であっ
て、自移動体では、単位時間毎に他移動体対応に方位、
方位誤差、距離、距離誤差、針路および速力が直接間接
に測定される度に、他移動体対応の方位および距離にも
とづき、自移動体に対する、該他移動体各々についての
相対位置が東西方向、南北方向の位置成分として、他移
動体対応の針路および速力にもとづき、該他移動体各々
についての速力ベクトルが東西方向、南北方向のベクト
ル成分として、他移動体対応の方位誤差および距離誤差
のうち、少なくとも方位誤差にもとづき、該他移動体各
々についての存在圏半径がそれぞれ求められた上、他移
動体各々についての、上記東西方向、南北方向の位置成
分と上記東西方向、南北方向のベクトル成分との和を単
位時間経過後での中心位置とする存在圏が求められると
ともに、自移動体の位置としての表示中心位置に、該表
示中心位置を始点とする、他移動体各々についての上記
速力ベクトルを平行移動せしめた状態として設定した状
態で、該速力ベクトル各々の終点位置から、該当存在圏
に接する状態として求められた２本の接線により囲まれ
る領域が、衝突／異常接近の可能性がある危険領域とし
て可視表示されつつ、自移動体についての速力ベクトル
が、該速力ベクトルの終点位置が上記危険領域の何れに
も含まれないよう、外部から随時任意に設定される速力
および針路にもとづき、他移動体各々についての速力ベ
クトルとともに可視状態として一旦設定された後、自移
動体についての速力ベクトルの終点位置が上記危険領域
の何れかに含まれる状態となった場合には、更新設定を
促す警告表示が行われるようにした衝突予防方法。
【請求項７】東西南北平面上で、自移動体を含む２以
上の移動体各々が任意の針路および速力を以て移動して
いる状態で、自移動体の１以上の他移動体各々との衝突
／異常接近を未然に回避するために、自移動体に搭載さ
れる衝突予防装置であって、単位時間毎に他移動体対応
に方位、方位誤差、距離、距離誤差、針路および速力を
直接間接に測定する移動体測定手段と、該移動体測定手
段からの方位、方位誤差、距離、距離誤差、針路および
速力を被処理データとして一時蓄積する被処理データ蓄
積手段と、該被処理データ蓄積手段からの、他移動体対
応の方位および距離にもとづき、自移動体に対する、該
他移動体各々についての相対位置を東西方向、南北方向
の位置成分として、他移動体対応の針路および速力にも
とづき、該他移動体各々についての速力ベクトルを東西
方向、南北方向のベクトル成分として、他移動体対応の
方位誤差および距離誤差のうち、少なくとも方位誤差に
もとづき、該他移動体各々についての存在圏半径をそれ
ぞれ求めた上、他移動体各々についての、上記東西方
向、南北方向の位置成分と上記東西方向、南北方向のベ
クトル成分との和を単位時間経過後での中心位置とする
存在圏を求めるとともに、自移動体の位置としての表示
中心位置に、該表示中心位置を始点とする、他移動体各
々についての上記速力ベクトルを平行移動せしめた状態
として設定した状態で、該速力ベクトル各々の終点位置
から、該当存在圏に接する状態として求められた２本の
接線により囲まれる領域を、衝突／異常接近の可能性が
ある危険領域として求めるデータ処理手段と、該データ
処理手段での各種処理結果を被表示原始データとして一
時蓄積する被表示データ原始蓄積手段と、少なくとも自
移動体についての速力ベクトルを、該速力ベクトルの終
点位置が上記危険領域の何れにも含まれないよう、外部
から随時任意に速力および針路を設定するための入力手
段と、該入力手段からの速力および針路と上記被表示原
始データ蓄積手段からの被表示原始データとにもとづ
き、２次元被表示データを作成するマンマシンインタフ
ェース制御手段と、該マンマシンインタフェース制御手
段からの２次元被表示データにもとづき、自移動体の位
置を表示中心位置として、少なくとも他移動体各々につ
いての速力ベクトルおよび危険領域とともに、自移動体
についての速力ベクトルを可視状態として表示する表示
手段と、を少なくとも含む衝突予防装置。