JPH11125675A - 自動衝突予防援助装置 - Google Patents
自動衝突予防援助装置Info
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- JPH11125675A JPH11125675A JP9291332A JP29133297A JPH11125675A JP H11125675 A JPH11125675 A JP H11125675A JP 9291332 A JP9291332 A JP 9291332A JP 29133297 A JP29133297 A JP 29133297A JP H11125675 A JPH11125675 A JP H11125675A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 船舶の運行状況に即した援助を提供する。
【解決手段】 避航領域が相対速度や船舶の長さにより
変化することを利用して、自船の変針によって他船との
衝突を回避するのに必要な変針の角度θL及びθRを求
め、これら並びに衝突点Ｐ1までの距離及びその方向に
基づき、自船が進入するとその他船と衝突の危険が生じ
る危険領域を求め、これを表示する。
変化することを利用して、自船の変針によって他船との
衝突を回避するのに必要な変針の角度θL及びθRを求
め、これら並びに衝突点Ｐ1までの距離及びその方向に
基づき、自船が進入するとその他船と衝突の危険が生じ
る危険領域を求め、これを表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置と共に
船舶に搭載され避航繰船を援助する装置即ち自動衝突予
防援助装置(Automatic Radar Plotting Aids：ＡＲＰ
Ａ)に関する。
船舶に搭載され避航繰船を援助する装置即ち自動衝突予
防援助装置(Automatic Radar Plotting Aids：ＡＲＰ
Ａ)に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーダ装置の出力たるレーダ映像に現れ
ている他船の映像のうち任意の他船に係る映像を複数ス
キャンに亘り追尾し、その動向や大きさを表示すること
によって、船舶の避航繰船を援助することができる（特
公平３−５７４２６号公報を参照）。ＡＲＰＡはこの種
の機能を有する装置であり、レーダ装置と共に船舶に搭
載される。また、避航繰船を更に強力に援助するため、
自船が進入すると他船との衝突の危険が生じるであろう
領域（危険領域）を併せて表示する装置も提案されてい
る（特開平７−２４６９９８号公報参照）。特開平７−
２４６９９８号公報においては、繰船者が手動で或いは
装置が自動的に、衝突を回避できるであろう一定の船間
距離（航過距離）を設定し、この航過距離に基づき定め
た危険領域を表示している。
ている他船の映像のうち任意の他船に係る映像を複数ス
キャンに亘り追尾し、その動向や大きさを表示すること
によって、船舶の避航繰船を援助することができる（特
公平３−５７４２６号公報を参照）。ＡＲＰＡはこの種
の機能を有する装置であり、レーダ装置と共に船舶に搭
載される。また、避航繰船を更に強力に援助するため、
自船が進入すると他船との衝突の危険が生じるであろう
領域（危険領域）を併せて表示する装置も提案されてい
る（特開平７−２４６９９８号公報参照）。特開平７−
２４６９９８号公報においては、繰船者が手動で或いは
装置が自動的に、衝突を回避できるであろう一定の船間
距離（航過距離）を設定し、この航過距離に基づき定め
た危険領域を表示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法にて設定される危険領域は、航海の実状に応じたもの
とはならないことがある。例えば、船舶同士の接近速度
等からみて過小な航過距離が設定されたとする。この場
合、繰船者が危険領域を回避するつもりで繰船しても、
実際には、他船に非常に接近してしまうことがある。逆
に、船舶同士の接近速度等からみて過大な航過距離が設
定されたとする。この場合、多くの他船が比較的密に存
する輻輳領域では、自船周囲が危険領域によりおおむね
ふさがれてしまい、どの航路を採ればよいのかに関し繰
船者への援助とはなり得ない表示となる。
法にて設定される危険領域は、航海の実状に応じたもの
とはならないことがある。例えば、船舶同士の接近速度
等からみて過小な航過距離が設定されたとする。この場
合、繰船者が危険領域を回避するつもりで繰船しても、
実際には、他船に非常に接近してしまうことがある。逆
に、船舶同士の接近速度等からみて過大な航過距離が設
定されたとする。この場合、多くの他船が比較的密に存
する輻輳領域では、自船周囲が危険領域によりおおむね
ふさがれてしまい、どの航路を採ればよいのかに関し繰
船者への援助とはなり得ない表示となる。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、船舶の大きさ及び
動向を踏まえて危険領域を設定することにより、繰船者
にとりより有用な援助を与えうる装置を実現することを
目的とする。
とを課題としてなされたものであり、船舶の大きさ及び
動向を踏まえて危険領域を設定することにより、繰船者
にとりより有用な援助を与えうる装置を実現することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、ＡＲ
ＰＡの性能の評価及び改善のために、船舶の避航に関し
多年に亘る実船調査を行った。その結果、（１）自船を
取り巻くある領域（避航領域）内に他船が進入しないよ
う避航繰船を行うという繰船の実状、（２）この避航領
域の大きさが自船対他船の接近速度（相対速度）や自船
及び他船の長さ（特に大きい方の船舶の長さ）によって
異なること、（３）相手船が横切り船（自船の前方を横
切る船）であるときには更に見会い状態によっても避航
領域の大きさが変わること、（４）海域の性質によって
も避航領域の大きさが変わること等が明らかになった。
ＰＡの性能の評価及び改善のために、船舶の避航に関し
多年に亘る実船調査を行った。その結果、（１）自船を
取り巻くある領域（避航領域）内に他船が進入しないよ
う避航繰船を行うという繰船の実状、（２）この避航領
域の大きさが自船対他船の接近速度（相対速度）や自船
及び他船の長さ（特に大きい方の船舶の長さ）によって
異なること、（３）相手船が横切り船（自船の前方を横
切る船）であるときには更に見会い状態によっても避航
領域の大きさが変わること、（４）海域の性質によって
も避航領域の大きさが変わること等が明らかになった。
【０００６】図６に、発明者による実船調査の結果の一
部として、他船と衝突する恐れがなく、自船及び他船が
避航繰船を行わないときに避航領域が相対速度（自船対
他船の接近速度）ＶSによってどのように変化するかを
示す統計的な調査の結果を示す。この図に示すように、
相対速度ＶSが増加すると、他船の進入を許したくない
自船周囲の領域即ち避航領域が広がる。また、自船及び
その相手船たる他船のうち大きな方の船の長さ、もしく
は、自船及び他船の長さの加重平均をとった船の長さを
Ｌとすると、この長さＬが大きければ大きいほど、その
他船に関する避航領域が広がる。接近船に対する停止距
離の大きさは、次の式
部として、他船と衝突する恐れがなく、自船及び他船が
避航繰船を行わないときに避航領域が相対速度（自船対
他船の接近速度）ＶSによってどのように変化するかを
示す統計的な調査の結果を示す。この図に示すように、
相対速度ＶSが増加すると、他船の進入を許したくない
自船周囲の領域即ち避航領域が広がる。また、自船及び
その相手船たる他船のうち大きな方の船の長さ、もしく
は、自船及び他船の長さの加重平均をとった船の長さを
Ｌとすると、この長さＬが大きければ大きいほど、その
他船に関する避航領域が広がる。接近船に対する停止距
離の大きさは、次の式
【数１】 ＤS＝ｅｘｐ（Ａ・ｌｏｇＶS＋Ｂ）・Ｌ …（１） 但し、Ａ：単位換算（例えばノット系からメートル系
へ）のための係数 Ｂ：ＶSのばらつき等に対処し安全性を確保するための
係数 で近似的に与えられる距離ＤS、即ち自船から避航領域
航過領域境界線までの距離ＤSによって表すことができ
る（統計的停止性能特性）。
へ）のための係数 Ｂ：ＶSのばらつき等に対処し安全性を確保するための
係数 で近似的に与えられる距離ＤS、即ち自船から避航領域
航過領域境界線までの距離ＤSによって表すことができ
る（統計的停止性能特性）。
【０００７】横切り船等の場合、避航判断が難しい等の
ため、避航領域の大きさは、相手船の見会角θtや相手
船の相対速度ベクトルの見会角θRHによって変化する。
また、船舶が密に存在する輻輳海域かそれともそうでは
ない沿岸海域かにより、危険度は変化する。従って、避
航領域の大きさは、一般には次の式
ため、避航領域の大きさは、相手船の見会角θtや相手
船の相対速度ベクトルの見会角θRHによって変化する。
また、船舶が密に存在する輻輳海域かそれともそうでは
ない沿岸海域かにより、危険度は変化する。従って、避
航領域の大きさは、一般には次の式
【数２】 ＤB＝ＤS・（１＋α・ｃｏｓθRH）・（１＋β・｜ｓｉｎθt|）・Ｋ …（２） 但し、θRH＝θB−θR−１８０（ｄｅｇ） θB：目標の方位 θR：自船に対する目標の相対移動の方位 θt：自船の針路を方位基準としたときの目標の針路 α、β：定数 Ｋ：海域の特質（輻輳海域／沿岸海域の別等）に応じ定
める係数 で与えられる距離ＤBにて、表すことができる。
める係数 で与えられる距離ＤBにて、表すことができる。
【０００８】これらの式（１）及び（２）にて表されて
いる実船調査の結果によれば、避航領域の大きさＤ
Bは、自船及び他船の大きさ及び動向（例えば針路及び
速力）や、航行している領域の特質により、定まる。他
方、他船の大きさ及び長さはＡＲＰＡにてある程度の精
度を以て検出することができ、自船の大きさは既知であ
り、自船の動向はジャイロコンパスやスピードログ等の
航海機器にて検出できる。従って、検出乃至入力した自
船及び他船の大きさ及び動向を利用して避航領域の大き
さＤBを推定することが可能である。
いる実船調査の結果によれば、避航領域の大きさＤ
Bは、自船及び他船の大きさ及び動向（例えば針路及び
速力）や、航行している領域の特質により、定まる。他
方、他船の大きさ及び長さはＡＲＰＡにてある程度の精
度を以て検出することができ、自船の大きさは既知であ
り、自船の動向はジャイロコンパスやスピードログ等の
航海機器にて検出できる。従って、検出乃至入力した自
船及び他船の大きさ及び動向を利用して避航領域の大き
さＤBを推定することが可能である。
【０００９】本発明では、検出乃至入力した自船及び他
船の大きさ及び動向を利用して避航領域の大きさＤBを
推定し、推定した大きさＤBに基づき危険領域を定め
る。即ち、前述の目的を達成すべく、本発明において
は、自船の周囲に存する他船の大きさ及び動向（例えば
針路及び速力）を、自船に搭載されるレーダ装置にて得
られる映像情報から検出する手段と、自船の大きさ及び
動向を入力乃至検出する手段と、自船及び他船双方の大
きさ及び動向に基づき、自船が進入すると他船との衝突
の危険が生じるであろう危険領域を求める手段と、求め
た危険領域を画面上に表示する手段と、を設けている。
従って、本発明によれば、航海の実状に応じ危険領域を
定められるため、繰船者に対しより強力な援助を提供で
きる。なお、式（２）に示されているように、海域の特
質を係数Ｋ等の形で繰り込むようにするとよい。
船の大きさ及び動向を利用して避航領域の大きさＤBを
推定し、推定した大きさＤBに基づき危険領域を定め
る。即ち、前述の目的を達成すべく、本発明において
は、自船の周囲に存する他船の大きさ及び動向（例えば
針路及び速力）を、自船に搭載されるレーダ装置にて得
られる映像情報から検出する手段と、自船の大きさ及び
動向を入力乃至検出する手段と、自船及び他船双方の大
きさ及び動向に基づき、自船が進入すると他船との衝突
の危険が生じるであろう危険領域を求める手段と、求め
た危険領域を画面上に表示する手段と、を設けている。
従って、本発明によれば、航海の実状に応じ危険領域を
定められるため、繰船者に対しより強力な援助を提供で
きる。なお、式（２）に示されているように、海域の特
質を係数Ｋ等の形で繰り込むようにするとよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。
関し図面に基づき説明する。
【００１１】図１に、本発明の一実施形態に係る装置の
構成を示す。この図に示す装置は、空中線部１０及びレ
ーダ処理部１２から構成されるレーダ装置と共に、船舶
に搭載される装置である。空中線部１０は、搭載に係る
船舶（自船）の上の見晴らしの良い箇所に設けられてい
る空中線、この空中線のビーム方向が平面内で回転する
よう当該空中線を駆動する機構、このレーダ空中線によ
ってレーダパルスを送信し目標（例えば他船）からの反
射波を受信する回路等から構成されている。レーダ処理
部１２は、空中線部１０にて受信された信号即ち目標か
らの反射波に、スイープ相関処理、スキャン相関処理等
クラッタ抑圧に役立つ信号処理や、表示器１６の画面に
対応した座標系に係る映像を得るための座標変換処理
（スキャンコンバージョン）等の信号処理を施す。この
信号処理の結果得られるレーダ映像は、表示回路１４に
よって表示部（例えばＣＲＴやＬＣＤ）１６の画面上に
表示される。なお、図中の操作部１５は例えばキーボー
ドやキーパッドであり、表示器１６の輝度や表示レンジ
等を手動設定するために使用される。
構成を示す。この図に示す装置は、空中線部１０及びレ
ーダ処理部１２から構成されるレーダ装置と共に、船舶
に搭載される装置である。空中線部１０は、搭載に係る
船舶（自船）の上の見晴らしの良い箇所に設けられてい
る空中線、この空中線のビーム方向が平面内で回転する
よう当該空中線を駆動する機構、このレーダ空中線によ
ってレーダパルスを送信し目標（例えば他船）からの反
射波を受信する回路等から構成されている。レーダ処理
部１２は、空中線部１０にて受信された信号即ち目標か
らの反射波に、スイープ相関処理、スキャン相関処理等
クラッタ抑圧に役立つ信号処理や、表示器１６の画面に
対応した座標系に係る映像を得るための座標変換処理
（スキャンコンバージョン）等の信号処理を施す。この
信号処理の結果得られるレーダ映像は、表示回路１４に
よって表示部（例えばＣＲＴやＬＣＤ）１６の画面上に
表示される。なお、図中の操作部１５は例えばキーボー
ドやキーパッドであり、表示器１６の輝度や表示レンジ
等を手動設定するために使用される。
【００１２】また、ＡＲＰＡ目標検出回路１８は、レー
ダ処理部１２にて得られたレーダ映像から、目標（例え
ば他船）と見なしうる映像を検出する。なお、この検出
に先立ち上述のスイープ相関処理、スキャン相関処理等
が行われているのがこのましい。また、レーダ処理部１
２では単にこれらの処理に用いるしきい値等を決定する
にとどめ、ＡＲＰＡ目標検出回路１８がこのしきい値等
を利用してスイープ相関処理、スキャン相関処理等を実
行するようにしてもよい。検出された目標に係る映像
は、レーダ処理部１２の出力に基づき表示器１６の画面
上に表示されており、使用者（例えば繰船者）は、最大
Ｎmax（２以上の自然数）個の範囲内で、表示されてい
る目標の映像のなかから任意のものを、マウス、トラッ
クボール等のポインティングデバイス２２を操作して選
択する。目標選択回路２０は、選択された目標を、目標
追尾回路２４が追尾すべき目標（追尾目標）として指定
する。
ダ処理部１２にて得られたレーダ映像から、目標（例え
ば他船）と見なしうる映像を検出する。なお、この検出
に先立ち上述のスイープ相関処理、スキャン相関処理等
が行われているのがこのましい。また、レーダ処理部１
２では単にこれらの処理に用いるしきい値等を決定する
にとどめ、ＡＲＰＡ目標検出回路１８がこのしきい値等
を利用してスイープ相関処理、スキャン相関処理等を実
行するようにしてもよい。検出された目標に係る映像
は、レーダ処理部１２の出力に基づき表示器１６の画面
上に表示されており、使用者（例えば繰船者）は、最大
Ｎmax（２以上の自然数）個の範囲内で、表示されてい
る目標の映像のなかから任意のものを、マウス、トラッ
クボール等のポインティングデバイス２２を操作して選
択する。目標選択回路２０は、選択された目標を、目標
追尾回路２４が追尾すべき目標（追尾目標）として指定
する。
【００１３】目標追尾回路２４は、あるスキャンに係る
追尾目標が指定されたとき、後のスキャンにおいて得ら
れたレーダ映像上のいずれの映像がこの追尾目標に係る
映像なのかを、スキャン毎にかつ追尾目標毎に逐次判別
することにより、一般に複数個指定される追尾目標を個
別に追尾する。目標針路速力演算回路２６は、各追尾目
標の針路（現在の移動方向）及び速力（単位時間当たり
移動量）を求め、各追尾目標の移動速度ベクトルを示す
映像や各種のシンボルを発生させる。これらベクトル、
シンボルは表示回路１４に供給され、表示器１６の画面
に表示される。また、目標針路速力演算回路２６にて生
成し表示に供する移動速度ベクトルは、追尾目標の真運
動を示す速度ベクトル即ち真速度ベクトルであるため、
その導出に際しては、目標追尾回路２４にて得られる情
報即ち自船に対する追尾目標の相対運動及びその履歴を
示す情報の他、ジャイロコンパス等により得られる自船
針路や、スピードログ等により得られる自船速力等、自
船の真運動を示す情報乃至はその種の情報を導く基礎と
なる情報を、入力する。目標長演算回路２８は、追尾目
標の長さ（レーダ映像上で占める領域の長手寸法）を、
目標追尾回路２４の出力に基づき求める。
追尾目標が指定されたとき、後のスキャンにおいて得ら
れたレーダ映像上のいずれの映像がこの追尾目標に係る
映像なのかを、スキャン毎にかつ追尾目標毎に逐次判別
することにより、一般に複数個指定される追尾目標を個
別に追尾する。目標針路速力演算回路２６は、各追尾目
標の針路（現在の移動方向）及び速力（単位時間当たり
移動量）を求め、各追尾目標の移動速度ベクトルを示す
映像や各種のシンボルを発生させる。これらベクトル、
シンボルは表示回路１４に供給され、表示器１６の画面
に表示される。また、目標針路速力演算回路２６にて生
成し表示に供する移動速度ベクトルは、追尾目標の真運
動を示す速度ベクトル即ち真速度ベクトルであるため、
その導出に際しては、目標追尾回路２４にて得られる情
報即ち自船に対する追尾目標の相対運動及びその履歴を
示す情報の他、ジャイロコンパス等により得られる自船
針路や、スピードログ等により得られる自船速力等、自
船の真運動を示す情報乃至はその種の情報を導く基礎と
なる情報を、入力する。目標長演算回路２８は、追尾目
標の長さ（レーダ映像上で占める領域の長手寸法）を、
目標追尾回路２４の出力に基づき求める。
【００１４】目標針路速力演算回路２６及び目標長演算
回路２８は、求めた目標針路及び速力並びに長さを危険
領域演算回路３０に供給する。危険領域演算回路３０
は、これらに基づき危険領域を示す危険領域表示データ
を作成し、表示回路１４に与える。表示回路１４は、こ
の危険領域表示データに基づく危険領域の映像や、目標
針路速力演算回路２６にて生成されたベクトル、シンボ
ル等を、レーダ映像に重畳して表示器１６の画面上に表
示させる。
回路２８は、求めた目標針路及び速力並びに長さを危険
領域演算回路３０に供給する。危険領域演算回路３０
は、これらに基づき危険領域を示す危険領域表示データ
を作成し、表示回路１４に与える。表示回路１４は、こ
の危険領域表示データに基づく危険領域の映像や、目標
針路速力演算回路２６にて生成されたベクトル、シンボ
ル等を、レーダ映像に重畳して表示器１６の画面上に表
示させる。
【００１５】図２に、この実施形態における危険領域演
算回路３０の動作の流れを示す。危険領域演算回路３０
は、最大でＮmax個選択されている追尾目標それぞれに
ついて、危険領域を示す危険領域表示データを作成する
回路であり、追尾目標の針路、速力及び長さに関する情
報を目標針路速力演算回路２６や目標長演算回路２８か
ら入力し（１０４）危険領域表示データを作成する（１
１２）という処理を、１を初期値として（１００）かつ
Ｎmaxを限度として（１１６）変数Ｎを１ずつインクリ
メントしながら（１１４）繰返し実行する。追尾中でな
い目標については、使用者（繰船者が）特に注意を払う
必要がないと考えている目標であるため、ステップ１１
２を省略する（１０２）。更に、現在追尾している目標
であっても、衝突点がない場合や（１０６）、衝突点が
あっても自船の予定航路から遠く離れている場合や（１
０８）、衝突点に到着するまでに時間的な余裕があると
見込まれる場合には（１１０）、危険領域を定め表示す
るまでもなくその他船との衝突を回避できると考え得る
ため、処理を簡略化すべくやはりステップ１１２を省略
する。
算回路３０の動作の流れを示す。危険領域演算回路３０
は、最大でＮmax個選択されている追尾目標それぞれに
ついて、危険領域を示す危険領域表示データを作成する
回路であり、追尾目標の針路、速力及び長さに関する情
報を目標針路速力演算回路２６や目標長演算回路２８か
ら入力し（１０４）危険領域表示データを作成する（１
１２）という処理を、１を初期値として（１００）かつ
Ｎmaxを限度として（１１６）変数Ｎを１ずつインクリ
メントしながら（１１４）繰返し実行する。追尾中でな
い目標については、使用者（繰船者が）特に注意を払う
必要がないと考えている目標であるため、ステップ１１
２を省略する（１０２）。更に、現在追尾している目標
であっても、衝突点がない場合や（１０６）、衝突点が
あっても自船の予定航路から遠く離れている場合や（１
０８）、衝突点に到着するまでに時間的な余裕があると
見込まれる場合には（１１０）、危険領域を定め表示す
るまでもなくその他船との衝突を回避できると考え得る
ため、処理を簡略化すべくやはりステップ１１２を省略
する。
【００１６】ここでいう衝突点とは、図３において○印
で表されている点、即ち、自船及び目標（他船）が現在
の針路及び速力を維持した場合に衝突に至る点をさす。
衝突点は、図３に示されているように他船が自船前方を
横切っているとき即ち横切り船であるときには存在する
が、他船が自船と同じ方位に進行していてかつ自船より
高速である場合には存在しない。ステップ１０６では、
衝突点が存在するか否かを、自船及び他船の針路及び速
力、言い換えれば自船及び他船の（真）速度ベクトルＶ
0及びＶTに基づき判定する。また、衝突点が存する場合
でも、自船予定航路が大きく曲がっているときには、自
船針路（速度ベクトルＶ0の方向）延長に存する衝突点
が自船予定航路から遠く離れていることがある。ステッ
プ１０８では、ステップ１０６にて検出した衝突点と、
予め設定されている自船予定航路との距離ｄが、所定の
上限値を上回っているときに、“遠く離れている”と判
定する。更に、ステップ１１０では、自船が現在の速力
を維持した場合にステップ１０６にて検出された衝突点
までどの程度の時間がかかるかを、衝突点の位置並びに
自船の位置、速力及び針路から求め、求めた時間が所定
の時間を上回っているときには時間的な余裕があると判
定する。
で表されている点、即ち、自船及び目標（他船）が現在
の針路及び速力を維持した場合に衝突に至る点をさす。
衝突点は、図３に示されているように他船が自船前方を
横切っているとき即ち横切り船であるときには存在する
が、他船が自船と同じ方位に進行していてかつ自船より
高速である場合には存在しない。ステップ１０６では、
衝突点が存在するか否かを、自船及び他船の針路及び速
力、言い換えれば自船及び他船の（真）速度ベクトルＶ
0及びＶTに基づき判定する。また、衝突点が存する場合
でも、自船予定航路が大きく曲がっているときには、自
船針路（速度ベクトルＶ0の方向）延長に存する衝突点
が自船予定航路から遠く離れていることがある。ステッ
プ１０８では、ステップ１０６にて検出した衝突点と、
予め設定されている自船予定航路との距離ｄが、所定の
上限値を上回っているときに、“遠く離れている”と判
定する。更に、ステップ１１０では、自船が現在の速力
を維持した場合にステップ１０６にて検出された衝突点
までどの程度の時間がかかるかを、衝突点の位置並びに
自船の位置、速力及び針路から求め、求めた時間が所定
の時間を上回っているときには時間的な余裕があると判
定する。
【００１７】図４及び図５に、ステップ１１２の概略を
示す。図４に示されているように、自船及び他船が現在
の針路及び速力を維持しているとしたときの衝突点がＰ
1であり、自船から衝突点Ｐ1までの距離がＲc、自船か
ら見た衝突点Ｐ1の方位がθcであるとする。また、自船
の速度をベクトルＶ0で、他船の真速度をベクトルＶTで
表すこととする。従って、自船に対する他船の相対速度
はベクトルＶR＝ＶT−Ｖ0となる。更に、この点Ｐ1にお
ける衝突を回避するために自船操縦者が採ることができ
る繰船は、左方向への変針、右方向への変針、減速及び
これらの組合せであり、この図では、左方向への変針の
角度をθLで、右方向の変針の角度をθRでそれぞれ表
し、速力を維持したまま左方向へ変針したときの自船速
度をベクトルＶ0Lで、右方向変針したときの自船速度を
ベクトルＶ0Rで、それぞれ表している。従って、自船が
左方向へ変針したときの自船に対する他船の相対速度は
ベクトルＶRL＝ＶT−Ｖ0L、右方向へ変針したときの自
船に対する他船の相対速度はベクトルＶRR＝ＶT−Ｖ0R
となる。
示す。図４に示されているように、自船及び他船が現在
の針路及び速力を維持しているとしたときの衝突点がＰ
1であり、自船から衝突点Ｐ1までの距離がＲc、自船か
ら見た衝突点Ｐ1の方位がθcであるとする。また、自船
の速度をベクトルＶ0で、他船の真速度をベクトルＶTで
表すこととする。従って、自船に対する他船の相対速度
はベクトルＶR＝ＶT−Ｖ0となる。更に、この点Ｐ1にお
ける衝突を回避するために自船操縦者が採ることができ
る繰船は、左方向への変針、右方向への変針、減速及び
これらの組合せであり、この図では、左方向への変針の
角度をθLで、右方向の変針の角度をθRでそれぞれ表
し、速力を維持したまま左方向へ変針したときの自船速
度をベクトルＶ0Lで、右方向変針したときの自船速度を
ベクトルＶ0Rで、それぞれ表している。従って、自船が
左方向へ変針したときの自船に対する他船の相対速度は
ベクトルＶRL＝ＶT−Ｖ0L、右方向へ変針したときの自
船に対する他船の相対速度はベクトルＶRR＝ＶT−Ｖ0R
となる。
【００１８】ステップ１１２において危険領域を定める
際には、まず、自船が左方向に変針したときの他船の相
対速度ベクトルＶRLが、自船からＤBL以上の距離だけ離
れた点を通るベクトルとなるよう、θL従ってＶ0Lを決
め、同様に、自船が右方向に変針したときの他船の相対
速度ベクトルＶRRが、自船からＤBR以上の距離だけ離れ
た点を通るベクトルとなるよう、θR従ってＶ0Rを決め
る。ここで用いているＤBL及びＤBRは、それぞれ、式
（１）及び（２）にて求めたＤBであり、左変針時と右
変針時とでは相対速度が異なる速度になるため（即ちＶ
0LとＶ0Rの絶対値が同じでないため）、左変針時と右変
針時とで異なる変数で表している。なお、式（１）によ
る演算を行う際には、Ｌとして、自船及び他船のうちい
ずれか大きい方の船舶の長さか、もしくは、自船と他船
の加重平均を取った長さを用いる。
際には、まず、自船が左方向に変針したときの他船の相
対速度ベクトルＶRLが、自船からＤBL以上の距離だけ離
れた点を通るベクトルとなるよう、θL従ってＶ0Lを決
め、同様に、自船が右方向に変針したときの他船の相対
速度ベクトルＶRRが、自船からＤBR以上の距離だけ離れ
た点を通るベクトルとなるよう、θR従ってＶ0Rを決め
る。ここで用いているＤBL及びＤBRは、それぞれ、式
（１）及び（２）にて求めたＤBであり、左変針時と右
変針時とでは相対速度が異なる速度になるため（即ちＶ
0LとＶ0Rの絶対値が同じでないため）、左変針時と右変
針時とで異なる変数で表している。なお、式（１）によ
る演算を行う際には、Ｌとして、自船及び他船のうちい
ずれか大きい方の船舶の長さか、もしくは、自船と他船
の加重平均を取った長さを用いる。
【００１９】このようにして決めたθL及びθRは、他船
との衝突を回避する上で必要な最小の変針角度を示して
いるといえる。そこで、図５に示すように、自船針路に
対し角度θLだけ変針した方向を、当該他船に係る危険
領域の広がりの左辺とし、自船針路に対し角度θRだけ
変針した方向を、当該他船に係る危険領域の広がりの右
辺とする。また、これらの辺の上にあり自船からの距離
がＲcである点をそれぞれＰ6，Ｐ2とし、これらの点
Ｐ6，Ｐ2と衝突点Ｐ1とによって、危険領域の奥側の２
辺を定める。更に、自船及び他船が現在の針路及び速力
を維持し続けたとして式（１）及び（２）に従いＤBを
求め、自船から見て衝突点Ｐ1と同じ方向にありかつ衝
突点Ｐ1よりもＤBだけ手前にある点をＰ4とし、この点
と、左辺上にある点Ｐ5及び右辺上にある点Ｐ3とをそれ
ぞれ結ぶことにより、危険領域の手前側の２辺を定め
る。このようにして得られる六角形Ｐ1Ｐ2Ｐ3Ｐ4Ｐ5Ｐ6
を以て図４中の他船に係る危険領域とし、表示器１６の
画面上に表示させることにより、繰船者は、自船や他船
の動向や大きさ更には航行領域の現状に応じた支援を受
けることができる。
との衝突を回避する上で必要な最小の変針角度を示して
いるといえる。そこで、図５に示すように、自船針路に
対し角度θLだけ変針した方向を、当該他船に係る危険
領域の広がりの左辺とし、自船針路に対し角度θRだけ
変針した方向を、当該他船に係る危険領域の広がりの右
辺とする。また、これらの辺の上にあり自船からの距離
がＲcである点をそれぞれＰ6，Ｐ2とし、これらの点
Ｐ6，Ｐ2と衝突点Ｐ1とによって、危険領域の奥側の２
辺を定める。更に、自船及び他船が現在の針路及び速力
を維持し続けたとして式（１）及び（２）に従いＤBを
求め、自船から見て衝突点Ｐ1と同じ方向にありかつ衝
突点Ｐ1よりもＤBだけ手前にある点をＰ4とし、この点
と、左辺上にある点Ｐ5及び右辺上にある点Ｐ3とをそれ
ぞれ結ぶことにより、危険領域の手前側の２辺を定め
る。このようにして得られる六角形Ｐ1Ｐ2Ｐ3Ｐ4Ｐ5Ｐ6
を以て図４中の他船に係る危険領域とし、表示器１６の
画面上に表示させることにより、繰船者は、自船や他船
の動向や大きさ更には航行領域の現状に応じた支援を受
けることができる。
【００２０】なお、図５中の点Ｐ5，Ｐ3は、自船から見
て点Ｐ6，Ｐ2と同じ方向にありかつ自船からの距離がＲ
c−ＤB／２である点とするのが、演算上簡便であるが、
より一般には、自船から衝突点Ｐ1までの距離と自船か
ら点Ｐ4までの距離とを加重加算する等の処理にて求め
ればよい。また、自船から点Ｐ4までの距離について
は、避航のための減速を見込んで設定してもよい。即
ち、他船との接近に伴う減速の度合を予め設定しておき
或いは直前の減速履歴に従い推定し、この減速分を見込
んで点Ｐ4の位置を上掲の例による位置よりもやや衝突
点Ｐ1寄りにおくようにしてもよい。
て点Ｐ6，Ｐ2と同じ方向にありかつ自船からの距離がＲ
c−ＤB／２である点とするのが、演算上簡便であるが、
より一般には、自船から衝突点Ｐ1までの距離と自船か
ら点Ｐ4までの距離とを加重加算する等の処理にて求め
ればよい。また、自船から点Ｐ4までの距離について
は、避航のための減速を見込んで設定してもよい。即
ち、他船との接近に伴う減速の度合を予め設定しておき
或いは直前の減速履歴に従い推定し、この減速分を見込
んで点Ｐ4の位置を上掲の例による位置よりもやや衝突
点Ｐ1寄りにおくようにしてもよい。
【図１】 本発明の一実施形態に係る装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】 この実施形態における危険領域演算回路の動
作の流れを示すフローチャートである。
作の流れを示すフローチャートである。
【図３】 衝突点を説明するための概念図である。
【図４】 危険領域の設定手法を示す概念図である。
【図５】 危険領域の一例を示す画面図である。
【図６】 避航領域と航過領域の速度等による変化を示
す図である。
す図である。
２６ 目標針路速力演算回路、２８ 目標長演算回路、
３０ 危険領域演算回路。
３０ 危険領域演算回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 自船の周囲に存する他船の長さ及び動向
を、レーダ装置にて得られる映像情報から検出する手段
と、 自船の長さ及び動向を入力乃至検出する手段と、 自船及び他船双方の長さ及び動向に基づき、自船が進入
すると他船との衝突の危険が生じるであろう危険領域を
求める手段と、 求めた危険領域を画面上に表示する手段と、 を備え、レーダ装置と共に船舶に搭載されることを特徴
とする自動衝突予防援助装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29133297A JP4055915B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 自動衝突予防援助装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29133297A JP4055915B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 自動衝突予防援助装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11125675A true JPH11125675A (ja) | 1999-05-11 |
| JP4055915B2 JP4055915B2 (ja) | 2008-03-05 |
Family
ID=17767553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29133297A Expired - Lifetime JP4055915B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 自動衝突予防援助装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4055915B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007034714A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Ntt Data Corp | 衝突危険予測システム、および、プログラム |
| CN1332222C (zh) * | 2001-08-03 | 2007-08-15 | 古野电气株式会社 | 移动体显示装置 |
| JP2009122063A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Japan Radio Co Ltd | レーダシステム |
| JP2012137446A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Japan Radio Co Ltd | レーダ信号処理装置およびレーダ画像処理装置 |
| DK201670192A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-09 | A P Møller - Mærsk As | A boat or ship with a collision prevention system |
| WO2017204075A1 (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | 古野電気株式会社 | 信号処理装置及びレーダ装置 |
| CN111007859A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-14 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种无人船自主航行仿真测试的船舶会遇态势生成方法 |
| CN112203935A (zh) * | 2019-03-14 | 2021-01-08 | 日本汉武西株式会社 | 拥挤海域的避航驾船方法及单轴双舵船的避航驾船系统 |
| WO2021149448A1 (ja) * | 2020-01-20 | 2021-07-29 | 古野電気株式会社 | 船舶監視装置 |
| CN114639245A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-06-17 | 华砺智行(武汉)科技有限公司 | 车辆与行人碰撞预警方法及装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7145542B1 (ja) | 2021-08-19 | 2022-10-03 | ジャパン・ハムワージ株式会社 | 一軸二舵船の操舵角補正機能を有する操舵システム |
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| JPH05188140A (ja) * | 1992-01-13 | 1993-07-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | レーダによる海上物標の大きさ推定方法 |
| JPH05297135A (ja) * | 1992-04-15 | 1993-11-12 | Japan Radio Co Ltd | 目標追尾装置 |
| JPH06318300A (ja) * | 1991-05-29 | 1994-11-15 | Unyusho Senpaku Gijutsu Kenkyusho | 船舶衝突予防用警報指示装置 |
| JPH07129872A (ja) * | 1993-11-01 | 1995-05-19 | Unyusho Senpaku Gijutsu Kenkyusho | 船舶衝突予防航行支援装置 |
| JPH07234721A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Hitachi Zosen Corp | 衝突回避方法 |
| JPH08235500A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-09-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 衝突予防支援装置 |
| JPH08253194A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 音声発生機構付き座礁衝突予防装置 |
| JPH0922499A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Tokimec Inc | 避航支援装置 |
| JPH0922500A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Tokimec Inc | 避航支援装置 |
| JPH09257918A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-10-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | 航行安全支援装置 |
| JPH10250681A (ja) * | 1997-03-14 | 1998-09-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 船舶の危険行動評価装置 |
-
1997
- 1997-10-23 JP JP29133297A patent/JP4055915B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS61247988A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Shipbuild Res Assoc Japan | 船舶用障害物認識装置 |
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| Title |
|---|
| 有村信夫、外２名: ""実船調査による航行環境評価指標の解析"", 日本航海学会講演会等の御案内, vol. 97, JPN4007004919, October 1997 (1997-10-01), pages 43, ISSN: 0000831850 * |
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| CN114639245A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-06-17 | 华砺智行(武汉)科技有限公司 | 车辆与行人碰撞预警方法及装置 |
| CN114639245B (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-09 | 华砺智行(武汉)科技有限公司 | 车辆与行人碰撞预警方法及装置 |
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