JPS62118281A - 衝突危険回避支援装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発ｉは、船舶の航法に用いて好適な衝突危険回避支援
装置に関する。

〔従来の技術〕

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

〔発明が解決しようとする問題点〕

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

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

〔問題点を解決するための手段〕

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

〔作用〕

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

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について第１ないし第４図を参
照して説明する。第１図は装置のシステムブロック図、
第２図は装置の模式図、第３図は同装置における中長距
離レンジ用ディスプレイの表示例を示す図、第４図は同
装置における近距離レンジ用ディスプレイの表示例を示
す図である。

先ず、第１図および第２因において１０は低速にて走査
して障害物を捕捉追尾する中長距離用船舶用レーダであ
って、これは第１の空中線１１および第１の送受信Ｉ！
１２により構成されている。

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

この衝突危険回避支援装置本体部１６は、中長距離用船
舶用レーダ１０からのデータに基づいて障害物の２点予
測直線ベクトルを計算し自船の周囲に円形の警戒範囲を
設定し、障害物の中で警戒範囲に侵入する恐れある危険
な障害物を識別する危険障害物識別手段としてのデータ
プロセッサ１７と、このデータプロセッサ１７がら信号
を受け、危険な障害物のみを高速走査により追尾するレ
ーダ１３からのデータに基づいて障害物の３点予測曲輪
ベクトルを計−し自船周囲に占有面積を設定し、他船を
中心にして相対ベクトル上に衝突予定危険範囲を設定し
、占有面積が衝突予定危険範囲に侵入するか否か、また
侵入するとすればどの様にどの程度侵入するかを計算し
て自船と障害物との衝突危険の度合とその連間による変
化を予測計算するトラッキング手段としてのトラッキン
グプロセッサ１８と、前記データプロセッサ１７の計算
結果を表示する中長距離レンジ用ディスプレイ１９と、
前記トラッキングプロセッサ１８の計算結果を表示する
近距離レンジ用ディスプレイ２０とで構成されている。

なお、データプロセッサ１７およびトラッキングプロセ
ッサ１８にはジャイロコンパス２１および船速計２２が
接続され、また必要により電子海図データバンク部２３
、設定航路データバンク部２４および座標予防装置２５
等から海図データ、航路データおよび浅瀬等の障害物デ
ータを取込んで計算に供するようになっている。

次に、以上のように構成された装置に動作にっいて説明
する。

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

■　データプロセッサ１７は、すべての捕捉追尾された
障害物について進行方向の前回点と今回点の２点予測法
により真ベクトル（第３図ａ参照）および相対ベクトル
（第３図す参照）が計算される。同図中、自船Ａおよび
他船８１　、Ｂ２は共に点で表示される。この自船Ａ、
他船Ｂｒ　、８２におけるベクトルの向きおよび長さは
それぞれの船舶の運動方向および速度により表わされる
ので、これらはジャイロコンパス２１の方位データおよ
び船速計２２の船速データを用いて前記ベクトルの計算
が行われる。

■　また、自船の周囲に例えば半径数海里〜１０海里の
間で円形の衝突警戒範囲Ｃを手動にて設定する。この衝
突警戒範囲Ｃを手動設定した後、第３図すに示すように
障害物８１．８２の中からそのベクトルの延長線上にお
いて設定時間内に警戒範囲Ｃに侵入することが予測され
る障害物を抽出する。第３図ａを用いて具体的に述べる
と、例えば他船Ｂ１は相対ベクトルの延長線が自船の衝
突警戒範囲Ｃに侵入しないので、現状では安全と判断す
る。一方、他船Ｂ２は相対ベクトルの延長線が自船の衝
突警戒範囲Ｃに侵入するので現状では危険であると判断
する。ここで、危険と判断するとデータプロセッサ１７
は他船Ｂ２に関する情報のみをトラッキングプロセッサ
１８に転送する。

なお、データプロセッサ１７の処理により得られたデー
タは第３図（ａ）に示す真ベクトルおよび第３図（ｂ）
に示す相対ベクトルをもって中長距離レンジ用ディスプ
レイ１９に表示される。

（２）　次に、近距離用船舶用レーダ１３により捕捉追
尾された障害物データは前記レーダ１０と同様に装置本
体部１６に入力されると、トラッキングプロセッサ１８
は次のような処理を行う。

■　トラッキングプロセッサ１８は、障害物データの中
からデータプロセッサ１７より転送されてくる危険な障
害物データに基づきその障害物について３点予測法によ
り相対曲線ベクトルを計算する。この時、ジャイロコン
パス２１の方位データおよび船速計２２の船速データが
使用される。

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

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

■　そして、以上のように処理されたデータは近距離レ
ンジ用ディスプレイ２ｏに表示される。なお、座標予防
装置２５から出力される浅瀬等の障害物データについて
も同様にデータプロセッサ１７およびトラッキングプロ
セッサ１８により表示される。

以上の点に関し、第４図（ａ）および第４図（ｂ）を用
いて具体的に説明する。第４図（ａ）は自船の占有面積
と他船の衝突予測危険範囲の関係を示す表示例である。

即ち、他船Ｂ２の動きは３点予測曲線ベクトルによる。

そして、他船Ｂ２中心に相対ベクトルを表示する。さら
に、他船周囲の衝突予測危険範囲は危険度に応じて３ラ
ンクＤ１．Ｂ２．Ｂ３　　（ＤＩ　　：小危険、Ｄ２：
中危険。

Ｂ３　：大危険）に区分して相対ベクトル上に表示する
。一方、自船Ａにあっては、自船周囲に自船Ａのサイズ
に応じた占有面積Ｅが設定される。そして、自船Ａの占
有面積Ｅがいつどの衝突予測危険範囲のランクに侵入す
るか予測計算し、その結果、自船Ａの占有面積Ｅが将来
他船Ｂ２の衝突予測危険範囲のランクＤ１およびＢ２に
侵入することが予測計算される。

次に、第４図（ｂ）は衝突危険度合とその時間による変
化の表示例を示す図である。この表示例から明らかなよ
うに、自船Ａの占有面積Ｅは約８分店より１４分后まで
の６分間他船Ｂ２の衝突予測衝突範囲のランクＤ１に侵
入し、その侵入割合は最大５０％以上となる。また、約
１０分店までの３分間ランクＢ２に侵入し、その侵入割
合は最大１５％程度になる。従って、これらの表示が近
距離レンジ用ディスプレイ２０に表示されれば、乗組員
はいつどの程度衝突回避の行動をとればよいのか容易に
判断できるものである。なお、表示方法は、例えば第１
！１（ａ）と第４１ｉ＜　（ｂ）とを任意に切替えて表
示し、あるいは従来周知の技術により画面を２分して同
時に表示してもよい。

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

なお、データプロセッサ１７の計算結果は前述したよう
にディスプレイ１９に表示されるが、このとき電子海図
データバンク部２３から海図データ、設定航路データバ
ンク部２４から航路データをそれぞれ読出してディスプ
レイ１９に重ねて同時に表示してもよい。トラッキング
プロセッサ１８の計算結果についても同様な手段により
近距離レンジ用ディスプレイ２０に海図データおよび航
路データ等を重ねて同時に表示してもよい。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施で
きる。

〔発明の効果〕

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

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明装置の一実施例を説明する
ために示したもので、第１図は装置のシステムブロック
図、第２図は装置の模式図、第３図は同装置における中
長距離レンジ用ディスプレイの表示例を示す図、第４図
は同装置における近距離レンジ用ディスプレイの表示例
を示す図である。 １０・・・中長距離用船舶用レーダ、１３・・・近距離
用船舶用レーダ、１７・・・データプロセッサ、１８・
・・トラッキングプロセッサ、１９・・・中長距離レン
ジ用ディスプレイ、２０・・・近距離レンジ用ディスプ
レイ、２１・・・ジャイロコンパス、２２・・・船速計
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ！３２ｒ：Ａ （ａ） 第 ８フ （ａ） ； （ｂ） ３凶 （ｂ） ４　図

Claims (1)

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