KR20220117241A - 선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버, 선박의 항행 지원 방법, 및 선박의 항행 지원 프로그램 - Google Patents

선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버, 선박의 항행 지원 방법, 및 선박의 항행 지원 프로그램 Download PDF

Info

Publication number
KR20220117241A
KR20220117241A KR1020227021364A KR20227021364A KR20220117241A KR 20220117241 A KR20220117241 A KR 20220117241A KR 1020227021364 A KR1020227021364 A KR 1020227021364A KR 20227021364 A KR20227021364 A KR 20227021364A KR 20220117241 A KR20220117241 A KR 20220117241A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vertices
target
radar
ship
vertex
Prior art date
Application number
KR1020227021364A
Other languages
English (en)
Inventor
도모히로 시모카와베
Original Assignee
도모히로 시모카와베
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도모히로 시모카와베 filed Critical 도모히로 시모카와베
Publication of KR20220117241A publication Critical patent/KR20220117241A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00—Arrangements of nautical instruments or navigational aids
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/04—Display arrangements
    • G01S7/06—Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays
    • G01S7/22—Producing cursor lines and indicia by electronic means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/18—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for preventing collision or grounding; reducing collision damage
    • B63B43/20—Feelers
    • 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
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • 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
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • 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
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • G01S13/917—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control for marine craft or other waterborne vessels
    • 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
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/411—Identification of targets based on measurements of radar reflectivity
    • G01S7/412—Identification of targets based on measurements of radar reflectivity based on a comparison between measured values and known or stored values
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G06Q10/047—Optimisation of routes or paths, e.g. travelling salesman problem
    • G06Q50/30—
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
    • 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
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

레이더 화상을 선명하게 묘사 가능한, 소형 선박의 항행 지원을 제공한다.
선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버로서, 상기 관리 서버는, 물표의 탐지 장치와 접속된 사용자 단말과의 사이에서, 네트워크 경유로 데이터의 송수신을 실시하는 통신 수단과, 상기 물표의 탐지 결과 정보에 기초하여 추출한 물표의 복수의 정점 중, 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별하는 정점 정보 관리 수단을 구비하고, 상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점에 기초하여, 상기 통신 수단이, 상기 물표의 윤곽의 개요를 표시시키도록 상기 사용자 단말에 대하여 지시를 송신한다.

Description

선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버, 선박의 항행 지원 방법, 및 선박의 항행 지원 프로그램
본 발명은 선박의 항행 지원 시스템에 관한 것으로, 특히, 선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버, 선박의 항행 지원 방법 및 선박의 항행 지원 프로그램에 관한 것이다.
선박의 항행 지원을 위해, 각종 선박에는 레이더 등의 물표 탐지 장치가 탑재되어 있다.
그러나, 레이더는 그 성능이나 주위 상황 등에 따라서, 반드시 물표의 외부 형상을 정확하게 표시할 수는 없는 경우가 있다. 특히 소형 선박의 경우, 그 선체 특징으로부터 바다로부터의 환경 변화를 받기 쉬워, 선체에 상하 좌우 방향의 요동이 발생하고 있다. 이 때문에, 레이더 화상을 그대로 표시하는 경우, 화상이 불선명해지는 경우가 있다.
또한, 레이더의 마그네트론의 발진 출력은 다양하게 있지만, 일본에서는, 출력이 낮은 것 (예를 들어, 5kW 미만) 에는 조작 자격이 불필요해진다. 이 때문에, 많은 소형 선박에서는 출력이 낮은 것이 탑재되어 있다.
따라서, 특히 소형 선박의 경우, 탑재한 레이더만으로는 충분한 항행 지원을 얻을 수 없을 우려가 있다.
본 기술 분야의 배경 기술로서, 일본 공개특허공보 2006-65831호 (특허문헌 1) 가 있다. 이 공보에는, 「레이더에 의해 탐사 가능한 복수의 관리 에어리어 내의 각각에 선회 가능한 카메라와, GPS 와, 통신 시스템을 갖는 이동식 레이더선을 배치하고, 이 레이더선의 위치와, 상기 레이더선과 이것에 대응하는 상기 에어리어 내에 위치하는 대상선 간의 거리, 방위 및 카메라의 화상 정보를 상기 레이더선으로부터 육상의 관리 사무소에 무선 전송하여, 상기 레이더선과 대상선 간의 위치 관계를 화상 상에 합성하여 표시한다」라고 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2006-65831호
그러나, 소형 선박에 탑재되어 있는 레이더의 성능에는 한계가 있기 때문에, 충분한 선박의 항행 지원을 얻을 수 있다고는 할 수 없었다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 물표의 화상 정보를 무선 전송하여, 합성 표시를 실시하고 있지만, 레이더로부터 얻어진 화상 정보가 선명하지 않으면, 물표의 윤곽의 개요를 선명하게 표시할 수 없었다.
그래서, 본 발명은, 선박과 육상 사이를 네트워크 경유로 데이터의 송수신을 실시할 수 있도록 함과 함께, 1 척 또는 복수의 소형 선박의 물표 탐지 장치에 의해 얻어진 물표 화상에 대하여 화상 처리를 실시하고, 그것들을 통합함으로써, 물표의 윤곽의 개요를 선명하게 표시할 수 있도록 한 선박의 항행 지원 시스템을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 예를 들어 특허청구범위에 기재된 구성을 채용한다.
본원은 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 든다면, 선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버로서, 상기 관리 서버는, 물표의 탐지 장치와 접속된 사용자 단말과의 사이에서, 네트워크 경유로 데이터의 송수신을 실시하는 통신 수단과, 상기 물표의 탐지 결과 정보에 기초하여 추출한 물표의 복수의 정점 (頂點) 중, 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별하는 정점 정보 관리 수단을 구비하고, 상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점에 기초하여, 상기 통신 수단이, 상기 물표의 윤곽의 개요를 표시시키도록 상기 사용자 단말에 대하여 지시를 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 선박의 항행 지원 방법과, 선박의 항행 지원 프로그램을 제공한다.
본 발명은, 선박과 육상 사이를 네트워크 경유로 데이터의 송수신을 실시할 수 있도록 함과 함께, 1 척 또는 복수의 소형 선박의 물표 탐지 장치에 의해 얻어진 물표 화상에 대하여 화상 처리를 실시하고, 그것들을 통합함으로써, 물표의 윤곽의 개요를 선명하게 표시할 수 있도록 한 선박의 항행 지원 시스템을 제공한다.
바람직하게는, 소형 선박 상에서, 스마트폰이나 태블릿 단말 등의 저렴하고 간이한 운반 가능한 사용자 단말을 활용한, 네트워크의 구축을 가능하게 한다.
상기한 것 이외의 과제, 구성 및 효과는, 이하의 실시형태의 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은, 선박의 항행 지원 시스템을 나타낸 개념도의 예이다. (실시예 1)
도 2 는, 물표 탐지 장치의 회로 구성의 개념도의 예이다. (실시예 1)
도 3 은, 사용자 단말, 관리 서버 및 육상 관리 단말 사이의 데이터의 흐름의 개념도의 예이다. (실시예 1)
도 4 는, 도 3 에 나타낸 사용자 단말, 관리 서버 및 육상 관리 단말 사이의 데이터의 흐름의 개념도의 변경예이다. (실시예 1)
도 5 는, 화상 처리 모듈에서 실시되는 작업을 (A), (B), (C) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다. (실시예 1)
도 6 은, 정점 정보 관리 모듈에서 실시되는 작업을 (A), (B), (C) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다. (실시예 1)
도 7 은, 단말의 디스플레이 상에 표시되는 맵을 (A), (B) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다. (실시예 1)
도 8 은, 2 개의 소형선으로부터 1 개의 소형선을 레이더 탐지하는 경우의 개념도의 예이다. (실시예 2)
도 9 는, 도 8 에 나타낸 2 개의 소형선으로부터의 탐지 결과의 예이다. (실시예 2)
도 10 은, 도 8 에 나타낸 시점으로부터 소정 시간이 경과한 후의 2 개의 소형선으로부터 1 개의 소형선을 레이더 탐지하는 경우의 개념도의 예이다. (실시예 2)
도 11 은, 도 10 에 나타낸 2 개의 소형선으로부터의 탐지 결과를 (A) 와 (B) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다. (실시예 2)
도 12 는, 3 개의 소형선으로부터 1 개의 대형선을 레이더 탐지하는 경우의 개념도의 예이다. (실시예 3)
도 13 은, 1 개의 선박으로부터 2 개의 소형선을 레이더 탐지하는 경우, 레이더의 거리 분해능 때문에 2 개의 소형선을 구별할 수 없는 경우를 (A), (B) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다. (실시예 4)
도 14 는, 1 개의 선박으로부터 물체를 레이더 탐지할 때, 레이더의 최소 탐지 거리 때문에 물체를 구별할 수 없는 경우 (A) 와, 1 개의 선박으로부터 물체를 레이더 탐지할 때, 대형선의 영향으로 인해 물체를 구별할 수 없는 경우 (B) 를 나누어 나타내는 개념도의 예이다. (실시예 5)
도 15 는, 다리 부근에서 선박으로부터 물체를 레이더 탐지할 때, 위상 (僞像) 의 영향을 받는 경우를 나타내는 개념도의 예이다. (실시예 6)
도 16 은, 도 15 에 나타낸 2 개의 선박에 의한 레이더 탐지 결과를 (A), (B) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다. (실시예 6)
도 17 은, 본 발명에 관련된 선박의 항행 지원 방법 중, 사용자 단말측의 처리의 흐름을 나타내는 개념도의 예이다.
도 18 은, 본 발명에 관련된 선박의 항행 지원 방법 중, 관리 서버측의 처리의 흐름을 나타내는 개념도의 예이다.
이하, 본 발명의 실시예를, 도면을 사용하여 설명한다.
실시예 1
도 1 은, 본 발명에 관련된 선박의 항행 지원 시스템을 나타낸 개념도의 예이다.
본 선박 항행 지원 시스템 (1) 은, 선박 (2, 4, 6) 에서 사용되는 사용자 단말 (30) 과 관리 서버 (플랫폼) (50) 를 네트워크 (70) 를 통하여 접속하고 있다. 또한, 본 선박 항행 지원 시스템 (1) 은, 육상 관리 단말 (40) 과 관리 서버 (50) 를 네트워크 (70) 를 통하여 접속하고 있다. 사용자 단말 (30) 끼리의 통신도 가능하다.
선박 (2, 4, 6) 은, 주로 플리저 보트 등으로 불리는 개인이 스포츠나 레저에 사용하는 모터 보트·요트·수상 오토바이 등의 소형 선박이다. 단, 본 선박 항행 지원 시스템 (1) 을 보다 대형의 선박에 적용하는 것은 가능하다. 각 선박 (2, 4, 6) 에서는, 본 선박 항행 지원 시스템 (1) 에 관한 프로그램이 인스톨된 사용자 단말 (30) 이 사용 가능하게 되어 있다.
사용자 단말 (30) 은, 예를 들어, 사용자가 선박 (2, 4, 6) 등에서 사용 가능한 태블릿, 스마트폰 등의, 휴대형 퍼스널 컴퓨터의 기능을 갖는 임의의 장치이다.
육상 관리 단말 (40) 은, 예를 들어 소형 선박이나 업무용의 선박을 소유하는 해운 회사나, 공사 회사, 레저 회사 등의 육상 회사가 구비하는 퍼스널 컴퓨터 등의 기기이다. 육상 회사는, 선박을 사용한 업무를 제공하고 있으며, 업무 관리와 함께 육상 관리 단말 (40) 에 의해 선박의 운항 관리를 실시한다.
육상 관리 단말 (40) 은, 예를 들어, 사용자가 육상에서 사용 가능한 통상적인 퍼스널 컴퓨터 또는 노트형 퍼스널 컴퓨터 등의 설치형 또는 휴대형 퍼스널 컴퓨터의 기능을 갖는 임의의 장치이다.
관리 서버 (50) 는, 본 발명에 관련된 선박 항행 지원 시스템 (1) 의 전체적인 데이터 관리를 통괄한다.
관리 서버 (50) 는, 예를 들어, 사용자가 육상에서 사용 가능한 통상적인 퍼스널 컴퓨터 또는 노트형 퍼스널 컴퓨터 등의 설치형 또는 휴대형 퍼스널 컴퓨터의 기능을 갖는 임의의 장치이다. 또한 관리 서버 (50) 는, 클라우드 상의 서버로 실장되어 있어도 상관없다.
본 선박 항행 지원 시스템 (1) 에서는, 선박의 항행 지원을 위해, 육상과 선박 사이에서 해상 통신 (부호 70 참조) 이 구축됨과 함께, 선박 상호간에서도 해상 통신이 구축 가능하게 되어 있다.
예를 들어, 사용자 단말 (30) 의 통신 수단은, 휴대 전화 통신 (SIM (Subscriber Identity Module) 카드에 의한 데이터 통신) 에 의한 데이터 통신 (부호 72 참조) 을 이용하여, 관리 서버 (50), 육상 관리 단말 (40), 또는 다른 사용자 단말 (30) 과의 사이에서 데이터를 송수신할 수 있다. 사용자 단말을 선내의 Wi-Fi (등록상표) 에 접속하고, Wi-Fi 경유로 관리 서버 (50) 와 통신을 실시하는 구성으로 해도 된다. 선내 Wi-Fi 는 위성 통신 등을 사용하여 육상의 네트워크와 접속되어 있어도 된다. 육상 관리 단말 (40) 과 관리 서버 (50) 사이의 데이터 통신 (부호 74 참조) 은, 무선 네트워크여도 유선 네트워크여도 상관없다. 각각의 단말 (30, 40) 은 네트워크 (70 (72, 74)) 를 통하여 관리 서버 (50) 와의 사이에서 정보를 송수신할 수 있다.
네트워크 (70) 에는, AIS (Automatic Identification System : 자동 선박 식별 장치) 시스템 (60) 을 추가로 연결하는 것도 가능하다. AIS 시스템 (60) 은, 선박에 탑재된 AIS 장치로부터, 자선 (自船) 의 식별 부호, 선명 (船名), 위치, 침로, 선속, 행선지 등의 개별의 정보가 VHF 전파에 의한 무선 통신에 의해 송신되어, 부근을 항행하고 있는 타선 (他船) 이나, 육지에 있는 해상 교통 센터에서 수신되는 구조로 되어 있다.
기타, GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM) 시스템, 풍향 풍속계 시스템, 국제 VHF (Very High Frequency : 초단파) 무선 시스템 등이 네트워크 (70) 에 접속할 수 있다.
본 선박 항행 지원 시스템 (1) 에서는, 종래의 소형 선박의 주요한 전자 설비의 기능을 IoT 나 AI 를 사용하여 클라우드 상에서 실현함과 함께, 나아가 인터넷을 통해 모든 선박의 정보나 날씨, 주변 정보 등의 실시간에서의 공유도 가능하게 한다. 이러한 정보들을 태블릿이나 스마트폰으로 표시함으로써, 전자 장비의 도입·유지·업데이트의 비용이나 면허 취득·신청의 시간적 비용, 조작을 습득하기 위한 학습 비용이나 유료 트레이닝의 비용 등, 지금까지 개인의 전자 장비 보유의 장벽이 되었던 문제를 해결하여, 안전·쾌적한 마린 라이프를 실현할 수 있다.
본 선박 항행 지원 시스템 (1) 의 단말 (30, 40) 및 관리 서버 (50) 는, 상기 예에 한정되지 않고, 예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말 (PDA) 등의 휴대 단말이어도 되고, 안경형이나 손목 시계형, 착의형 등의 웨어러블 단말이어도 되며, 거치형 컴퓨터 또는 휴대형의 노트형 퍼스널 컴퓨터나, 클라우드나 네트워크 상에 배치되는 서버여도 되고, 나아가서는, 이들 복수의 단말의 조합이어도 된다. 예를 들어, 1 대의 스마트폰과 1 대의 웨어러블 단말의 조합이 논리적으로 하나의 단말로서 기능할 수 있다. 또 이것들 이외의 정보 처리 단말이어도 된다.
본 선박 항행 지원 시스템 (1) 의 각 단말 (30, 40) 및 관리 서버 (50) 는, 각각 오퍼레이팅 시스템이나 애플리케이션, 프로그램 등을 실행하는 프로세서와, RAM (Random Access Memory) 등의 주기억 장치와, IC 카드나 하드디스크 드라이브, SSD (Solid State Drive), 플래시 메모리 등의 보조 기억 장치와, 네트워크 카드나 무선 통신 모듈, 모바일 통신 모듈 등의 통신 제어부와, 터치 패널이나 키보드, 마우스, 음성 입력, 카메라부의 촬상에 의한 움직임 검지에 의한 입력 등의 입력 장치와, 모니터나 디스플레이 등의 출력 장치를 구비할 수 있다. 또한, 출력 장치는, 외부의 모니터나 디스플레이, 프린터, 기기 등에, 출력하기 위한 정보를 송신하는 장치나 단자여도 된다.
주기억 장치에는, 각종 프로그램이나 애플리케이션 등 (모듈) 이 기억되어 있고, 이들 프로그램이나 애플리케이션을 프로세서가 실행함으로써 전체 시스템의 각 기능 요소가 실현된다. 또한, 이들 각 모듈은 집적화하거나 함으로써 하드웨어로 실장해도 된다. 또, 각 모듈은 각각 독립된 프로그램이나 애플리케이션이어도 되지만, 1 개의 통합 프로그램이나 애플리케이션 중의 일부의 서브 프로그램이나 함수 등의 형태로 실장되어 있어도 된다.
본 명세서에서는, 각 모듈이, 처리를 실시하는 주체 (주어) 로서 기재를 하고 있지만, 실제로는 각종 프로그램이나 애플리케이션 등 (모듈) 을 처리하는 프로세서가 처리를 실행한다.
보조 기억 장치에는, 각종 데이터베이스 (DB) 가 기억되어 있다. 「데이터베이스」란, 프로세서 또는 외부의 컴퓨터로부터의 임의의 데이터 조작 (예를 들어, 추출, 추가, 삭제, 덮어쓰기 등) 에 대응할 수 있도록 데이터 집합을 기억하는 기능 요소 (기억부) 이다. 데이터베이스의 실장 방법은 한정되지 않고, 예를 들어 데이터베이스 관리 시스템이어도 되고, 스프레드시트 소프트웨어여도 되고, XML, JSON 등의 텍스트 파일이어도 된다.
「물표의 탐지 장치」
도 2 는, 본 발명에 관련된 물표 탐지 장치 (10) 의 회로 구성의 개념도의 예이다.
도 2 를 참조하면, 각 선박 (2, 4, 6) 에 탑재되는 물표 탐지 장치 (10) 가 예시되어 있다. 선박의 항행 지원을 위해, 선박에는 각종 물표 탐지 장치가 탑재될 수 있는데, 예를 들어, 물표 탐지 장치 (10) 는 레이더 (10) 이다. 단, 물표 탐지 장치 (10) 는, 물표 (타깃) 의 화상을 취득 가능한 카메라, 라이다 (LIDAR) 로 대용하는 것이 가능하다.
통상, 레이더 (10) 의 안테나부 (12) 는, 선박 (2) 의 마스트의 정상 부근에 설치된다. 안테나부 (12) 는, 전파 (마이크로파) 를 발사하는 날개부를 갖고, 그 하방의 모터부 (14) 에 의해 360 도 회전된다. 안테나부 (12) 에는, 마이크로파가 발사되는 슬롯 (복사부 (輻射部)) 이 형성되어 있다.
통상의 레이더 (10) 의 회로 구성에서는, 변조부 (16) 에서 펄스 전압이 만들어지고, 이 펄스 전압에 의해 마그네트론 (18) 을 제어한다. 마그네트론 (18) 은, 마이크로파의 펄스 신호를 발생시킨다. 송수 전환부 (20) 가 송신으로 전환되면, 마이크로파가 도파관을 통하여 안테나부 (12) 까지 안내되고, 안테나부 (12) 의 슬롯으로부터 마이크로파가 발사된다. 안테나부로부터 발사된 마이크로파는, 해면 상에서 진행되어, 다른 배 등의 물표와 부딪히면, 반사되어 원래의 안테나부 (12) 의 장소까지 되돌아온다. 물표로부터의 반사 신호가 안테나부 (12) 에서 캐치되어, 송수 전환부 (20) 가 수신으로 전환되면, 반사 신호가 주파수 변환부 (22), 검파 회로 (24), 영상 증폭부 (26) 등을 통과한 후, 지시부 (28) 로 보내진다. 지시부 (28) 는, 묘화 회로 등에 의해 화상을 기억하고, 레이더 영상을 화면 상에 표시한다.
레이더로부터 발사되는 송신 신호는, 반복적으로 발사되는 펄스파이다. 이 신호를 송신하고 있는 시간인 펄스 폭은, 탐지하는 거리에 따라 구분하여 사용되고 있다. 근거리 탐지시에는 짧고 첨예한 펄스를 송신하고, 원거리 탐지시에는 길고 파워가 있는 펄스를 송신하고 있다. 일반적으로 소형 레이더에서는, 펄스폭은, 3 단 정도의 전환이 이루어지고 있다.
1 초간에 발사되는 송신 펄스 신호의 수를, 펄스 반복 주파수라고 한다. 레이더의 펄스 반복 주파수는, 탐지하는 거리, 사용하는 펄스 폭에 의해 결정된다. 자선 근처의 해상을 탐지하는 경우, 펄스 반복 주파수는 높아진다. 한편, 먼 곳을 탐지할 때에는, 전파의 왕복에 시간이 좀더 걸리기 때문에, 펄스 반복 주파수는 더 낮아진다.
도 2 에 나타낸 지시부 (28) 에 표시되는 레이더 영상은, PPI (Plan Position Indicator Scope) 또는 평면 위치 표시 방식으로 표시된다. 그 화면 상에서는, 자선 위치를 중심으로 360 도를 바라볼 수 있다. 지시부 (28) 는, 통상, 선박 (2) 의 브리지 내에 설정된다. 지시부 (28) 에는, 영상 앰프나 화상 처리를 위한 프로세서부, 액정 표시부, 전원부, 조작부 등이 조립되어 있다. 지시부 (28) 는, 선내의 배터리와 배선되어 있고, 이 배선에 의해 지시부 (28) 에 전원이 공급되고 있다. 안테나부 (12) 와 지시부 (28) 는 안테나 케이블로 연결되어 있고, 이 안테나 케이블에 의해 안테나부 (12) 에는 전원이 공급되고 있다. 또한, 지시부 (28) 에는, 방위 센서, 자이로콤파스 등, 진방위 신호를 얻기 위한 디바이스가 접속 가능하게 되어 있다.
레이더 (10) 의 탐지 결과 정보, 즉 레이더 (10) 에 의해 탐지된 자선 주변의 물표의 정보 (신호) 는, 지시부 (28) 의 화면 상에 레이더 화상으로서 표시된다. 레이더 (10) 에는 물표 추적 기능이 내장되어 있고, 레이더 화상 중의 고립 물표를 자동으로 추적하여, 물표의 위치 (상대 거리, 방위) 및 속도 (침로, 속력) 등에 관한 물표 정보 (TT 정보라고도 한다) 를 얻을 수 있다.
레이더 (10) 에 의해 출력 가능한 물표 정보는, 예를 들어, 자선으로부터 물표까지의 상대 거리, 자선으로부터 물표까지의 방위, 물표를 탐지했을 때 시각이나 물표의 속도 등이 검출 가능하게 되어 있다. 레이더 (10) 에 의해 탐지된 물표에 대하여 물표 번호를 순차 자동적으로 할당할 수 있다. 이들 물표 정보는, 모터부 (14) 에 의한 안테나부 (12) 의 회전마다 (예를 들어, 약 3 초) 갱신될 수 있다.
「선박 항행 지원 시스템 (1) 의 흐름」
도 3 은, 사용자 단말 (30), 관리 서버 (50) 및 육상 관리 단말 (40) 사이의 데이터의 흐름의 개념도의 예이다.
사용자 단말 (30) 은, 레이더 (10) 의 지시부 (28) 와 접속되어 있고 (도 2 참조), 레이더 탐지 결과 수신 모듈 (31) 에서, 물표의 탐지 결과 정보 (물표 정보와 레이더 화상 정보) 를 얻을 수 있다. 레이더 탐지 결과 수신 모듈 (31) 에서 수신한 정보는, 그 때의 시각과 함께 사용자 단말 (30) 내에 축적할 수 있다.
사용자 단말 (30) 은, 방위 센서, 자이로콤파스 등, 진방위 신호를 얻기 위한 외부 디바이스 또는 내부 디바이스 또는 프로그램 등을 가지고 있다. 사용자 단말 (30) 은, 자선 위치 수신 모듈 (32) 과 자선 방위 수신 모듈 (33) 에서, 자선의 위치 정보 (위도, 경도) 및 방위 정보를 얻을 수 있다. 또한, 방위에는, 진북 방위를 기준으로 하는 것과 자선의 선수 방위 (항행 방위) 를 기준으로 하는 것이 있는데, 쌍방에 대응할 수 있는 것으로 한다. 자선 위치 수신 모듈 (32) 과 자선 방위 수신 모듈 (33) 에서 수신한 정보는, 그 때의 시각과 함께 사용자 단말 (30) 내에 축적할 수 있다.
사용자 단말 (30) 은, 화상 처리 모듈 (34) 을 추가로 가질 수 있다. 이 경우, 레이더 탐지 결과 수신 모듈 (31) 로부터 얻어진 물표의 탐지 결과 정보 (특히 레이더 화상) 에 대해, 화상 처리 모듈 (34) 에서 화상 처리를 실시하여, 물표의 복수의 정점을 추출하고, 그 복수의 정점의 위치 정보를 구할 수 있다. 또한, 사용자 단말 (30) 은, 각 정점에 대해서 이동 속도나 이동 방위를 계산에 의해 구할 수 있다.
사용자 단말 (30) 은, 통신 모듈 (35) 을 가지고 있고, 도 1 에 예시한 네트워크 (70) 를 통하여 관리 서버 (50) 의 통신 모듈 (55) 과 접속되어 있다. 이 때문에, 사용자 단말 (30) 이 취득한 레이더 탐지 결과 정보, 자선 위치 정보 및 자선 방위 정보, 그리고 사용자 단말 (30) 이 처리한 물표의 복수의 정점의 정보 (특히, 위도 경도, 속도, 침로 등) 를 관리 서버 (50) 에 순차 업로드할 수 있다.
관리 서버 (50) 는, 정점 정보 관리 모듈 (56) 을 가지고 있어, 사용자 단말 (30) 로부터 수신한 상기 정보를 축적할 수 있다. 또한, 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서는, 상기 축적된 정보에 기초하여, 복수의 정점 중 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물체로서 식별할 수 있다. 그 때, 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서는, 동일한 물표 (물체) 에 포함되는 정점의 조 (組) 에 대하여 동일한 물체 ID (물체 식별 정보) 를 부여하고, 관리 서버 (50) 상에서 공개해도 된다.
관리 서버 (50) 는, 미리 등록되어 있는 각 지역의 해도의 정보를 통괄 관리하고 있다. 해도에는, 연안, 내해, 항만, 묘박지, 육지의 각종 도형이 미리 등록되어 있다. 관리 서버 (50) 는, 맵 작성 모듈 (58) 을 가질 수 있고, 임의의 맵을 호출하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말 (30) 로부터 얻어진 선박의 위도 경도를 바탕으로, 소정의 범위 내에서 주변 지도를 임의 선택해도 된다. 선택된 맵 상에, 정점 정보 관리 모듈 (56) 로부터 얻어진 물체 ID 에 기초하는 물표를 표시 가능하게 한다.
관리 서버 (50) 는, 맵 작성 모듈 (58) 에서 작성한 맵 정보를 사용자 단말 (30) 및 육상 관리 단말 (40) 에 송신할 수 있다. 맵 정보는, 적어도, 동일한 물체에 속하는 것으로서 식별한 정점의 정보를 포함한다. 그것에 의해, 예를 들어, 동일한 물체 ID 를 갖는 각 정점을 맵 상에서 연결함으로써, 물표의 윤곽의 개요를 그리는 것을 가능하게 한다. 또한, 맵 정보에는, 해당하는 물체 ID 의 주변의 지도 정보를 포함할 수 있다.
또는, 사용자 단말 (30) 은, 맵 작성 모듈 (58) 을 가지고 있어도 되고, 임의의 맵을 호출하여 이용해도 된다. 예를 들어, 사용자 단말 (30) 로부터 얻어진 선박의 위도 경도를 바탕으로, 소정의 범위 내에서 주변 지도를 임의 선택해도 된다. 예를 들어, 각 지역의 해도의 정보를 미리 등록한다. 해도에는, 연안, 내해, 항만, 묘박지, 육지의 각종 도형이 포함된다. 또한, 선택된 맵 상에, 정점 정보 관리 모듈 (56) 로부터 얻어진 물체 ID 에 기초하는 물표의 윤곽의 개요를 그리는 것을 가능하게 한다.
사용자 단말 (30) 은, 맵 표시 모듈 (39) 을 가지고 있고, 맵 작성 모듈 (38, 58) 에서 작성된 맵을 디스플레이 또는 스크린 상에 표시한다. 이 맵은, 맵 작성 모듈 (38, 58) 에 기초하여 적절히 갱신되어도 된다.
마찬가지로, 육상 관리 단말 (40) 은, 맵 작성 모듈 (48) 을 가지고 있어도 되고, 임의의 맵을 호출하여 이용해도 된다. 예를 들어, 사용자 단말 (30) 로부터 얻어진 선박의 위도 경도를 바탕으로, 소정의 범위 내에서 주변 지도를 임의 선택해도 된다. 예를 들어, 각 지역의 해도의 정보를 미리 등록한다. 해도에는, 연안, 내해, 항만, 묘박지, 육지의 각종 도형이 포함된다. 또한, 선택된 맵 상에, 정점 정보 관리 모듈 (56) 로부터 얻어진 물체 ID 에 기초하는 물표의 윤곽의 개요를 그리는 것을 가능하게 한다.
육상 관리 단말 (40) 은, 맵 표시 모듈 (49) 을 가지고 있고, 맵 작성 모듈 (48, 58) 에서 작성된 맵을 디스플레이 또는 스크린 상에 표시한다. 이 맵은, 맵 작성 모듈 (48, 58) 에 기초하여 적절히 갱신되어도 된다.
또한, 육상 관리 단말 (40) 은, 선박 정보 관리 모듈 (47) 을 가지고 있고, 미리 등록되어 있는 각 선박의 선명, 크기, 형상 등의 정보를 통괄 관리하고 있다. 선박 정보 관리 모듈 (47) 로부터 얻어진 선박 등의 정보는, 적절히 맵 작성 모듈 (48, 58) 로 보내지고, 그 정보를 맵 상에 표시할 수 있다.
도 4 는, 도 3 에 나타낸 사용자 단말 (30), 관리 서버 (50) 및 육상 관리 단말 (40) 사이의 데이터의 흐름의 개념도의 변경예이다.
도 3 에 예시한 구성에서는, 사용자 단말 (30) 측의 화상 처리 모듈 (34) 에서, 물표의 탐지 결과 정보 (특히 레이더 화상) 에 기초하여, 사용자 단말 (30) 이 화상 처리를 실시하여 물표의 복수의 정점을 추출하고 있다.
도 4 에 예시한 구성에서는, 사용자 단말 (30) 은, 레이더 탐지 결과 수신 모듈 (31), 자선 위치 수신 모듈 (32), 자선 방위 수신 모듈 (33) 로부터 얻은 각종 정보를, 통신 모듈 (35) 을 통해 관리 서버 (50) 에 송신한다.
관리 서버 (50) 는, 화상 처리 모듈 (54) 을 가짐으로써, 사용자 단말 (30) 로부터 송신된 물표의 탐지 결과 정보 (특히 레이더 화상) 에 기초하여, 관리 서버 (50) 가 화상 처리를 실시하여 물표의 복수의 정점을 추출한다.
사용자 단말 (30) 의 화상 처리 모듈 (34) 과 관리 서버 (50) 의 화상 처리 모듈 (54) 은 실질적으로 동일하게 구성할 수 있고, 다른 구성은, 도 3 에 예시한 것과 동일하므로, 추가 설명은 생략한다.
「화상 처리 모듈 (34, 54)」
도 5 는, 화상 처리 모듈 (34, 54) 에서 실시되는 작업을 (A), (B), (C) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다.
도 5(A) 를 참조하면, 레이더 (10) 로부터 얻어지는 3 개의 물표 (Oa, Ob, Oc) 를 포함하는 레이더 화상의 개념도가 예시되어 있다. 레이더는, 그 성능이나, 주위 상황 등에 따라서, 반드시 물표 (Oa, Ob, Oc) 의 외부 형상을 정확하게 표시할 수 없는 경우가 있다.
예를 들어, 특히 소형 선박의 경우, 그 선체 특징으로부터 바다로부터의 환경 변화를 받기 쉬워, 상하 좌우 방향의 요동이 발생하고 있다. 또한, 예를 들어, 기후 조건 등에 의해 해면의 요동의 영향을 받아, 선체에 상하 좌우 방향의 요동이 발생하고 있다. 이 때문에, 레이더 (10) 로부터 얻어진 레이더 화상을 그대로 표시하는 경우, 화상이 불선명해질 수 있다.
도 5(B) 를 참조하면, 도 5(A) 에 나타낸 레이더 화상 상의 3 개의 물표 (Oa, Ob, Oc) 에 대하여, 사용자 단말 (30) 의 화상 처리 모듈 (34) 또는 관리 서버 (50) 의 화상 처리 모듈 (54) 에서 화상 처리를 실시한 결과, 복수의 정점 (K1-K7) 이 추출되는 것을 예시하고 있다.
여기서, 「정점」이란, 레이더 화상 상에 표시된 물표 (물체) 의 외연 상 등의 특징적인 점을 말한다. 예를 들어, 어느 방향으로 연장되는 외연의 일부가 다른 방향으로 방향을 바꾼 경우, 그 지점을 정점으로서 추출할 수 있다. 또는, 직선상으로 연장되는 외연의 양단을 정점으로서 추출할 수 있다. 바람직하게는, 정점이란, 물표의 외연의 모서리 또는 단부이다. 또는, 물표가 거의 점상으로 존재하는 경우, 정점은, 하나의 점으로서 추출할 수 있다.
레이더 화상에서는, 물표의 윤곽을 세밀하게 표현할 수 없지만, 특징적인 정점을 표시하는 것은 가능하다.
예를 들어, 물표가 부이 등의 특히 작은 물체인 경우, 레이더 화상에서 이동하지 않는 좁은 범위의 물표 (Oa) 로서 묘화되지만, 이 물표 (Oa) 의 예를 들어 중심에 대하여 1 개의 정점 (K1) 을 얻을 수 있다. 그 밖에는, 예를 들어 Oa 의 화상의 X 축 방향의 길이 중간과 Y 축 방향의 길이의 중간이 교차하는 점을 정점 (K1) 으로 하거나, Oa 의 화상의 무게중심 (重心) 을 정점 (K1) 으로 해도 된다.
또한, 물표가 플리저 보트 등의 소형선인 경우, 레이더 화상 상에 막대상으로 표시되는 물표 (Ob) 의 선수 위치와 선미 위치에서, 이 물표 (Ob) 의 양단에 대하여 2 개의 정점 (K2, K3) 을 구할 수 있다.
또한, 물표가 바지선 등의 대형선인 경우, 선폭 방향을 갖는 선수 위치와 선미 위치에서, 이 물표 (Oc) 의 4 개의 모서리에 대하여 4 개의 정점 (K4, K5, K6, K7) 을 구할 수 있다.
또한, 물표의 외부 형상에 따라서, 3 개, 5 개 또는 그 이상의 수의 물표의 정점이 구해지는 경우도 있다 (도시 생략).
도 5(C) 를 참조하면, 도 5(B) 에서 예시한 레이더 화상에 대한 화상 처리의 결과, 구해진 K1-K7 만이 나타나 있다.
화상 처리는, 예를 들어, 이하의 작업을 포함할 수 있다.
사용자 단말 (30) 또는 관리 서버 (50) 는, 레이더 화상을 「픽셀화된 화상」으로서 수신한다. 「픽셀화된 화상」이란, 복수의 픽셀 (패치) 또는 복수의 픽셀 집합 (패치 집합) 을 포함하는 화상 (이미지) 을 말한다.
사용자 단말 (30) 의 화상 처리 모듈 (34) 또는 관리 서버 (50) 의 화상 처리 모듈 (54) 은, 이 도입된 「픽셀화된 화상」에 대하여, 트리거 신호에 응답해서, 화상 처리를 실시한다.
예를 들어, 도 5(A) 에 나타낸 레이더 화상에 대해, 세그먼트화 (분할화) 를 실시하여, 픽셀마다 또는 픽셀 집합마다 분류화한다 (예를 들어, 바다와 물체의 분류를 실시한다). 이 때, 픽셀마다 또는 픽셀 집합마다, 색 (색상, 채도, 명도) 의 해석을 실시해도 된다. 물표마다 도식적 (그래피컬) 으로 윤곽의 식별을 실시해도 된다.
화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 미리 각종 레이더 화상에 대하여 화상 처리의 트레이닝을 실시한다. 트레이닝은, 예를 들어 수백, 수천, 또는 그 이상의 상이한 물표의 화상에 대하여 실시되고, 각종 결과를 축적한다. 그 때, 예를 들어, 해면만의 화상, 해면과 1 척의 소형 선박만의 화상, 해면과 2 척의 소형 선박의 화상 등, 다양한 상황에서의 화상 처리를 실시하고, 그 결과에 대해서 통계 데이터를 계산 및 생성해도 된다.
트레이닝에 의해, 높은 식별률, 예를 들어, 99 ％ 정도의 식별률이 얻어진 후에, 실제로 레이더 화상 처리를 실시하여, 픽셀화된 화상으로부터 물표의 정점을 식별하여 추출한다.
상기한 트레이닝은, AI 에 의한 기계 학습에 의해 실시하는 것도 가능하다. 복수의 레이더 화상과 물표의 정점 정보를 교사 데이터로서 사용하여, 입력을 레이더 화상으로 하고 출력을 물표의 정점 정보로 하는 판정 모델을 기계 학습에 의해 생성한다. 이 판정 모델에 새로운 레이더 화상을 입력함으로써, 출력으로서 물표의 정점 정보를 얻을 수 있다.
또한, 물표의 정점 정보는 적어도 그 레이더 화상을 촬영한 일시 정보 (또는 보완 등에 의해 수초 전후의 정점 정보를 산출한 경우에는 그 시각) 와 그 정점의 좌표 정보를 가지고 있고, 그 밖에 레이더 특정 정보, 사용자 단말 특정 정보, 속도, 방위, 이동 벡터 등을 포함하고 있어도 된다.
「정점 정보 관리 모듈 (56)」
도 6 은, 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서 실시되는 작업을 (A), (B), (C) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다.
관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 화상 처리 모듈 (34, 54) 에 의해 추출된 복수의 정점 (K1-K7) (도 5(C) 참조) 의 정보를 축적한다. 바람직하게는, 물표 탐지 장치 (레이더) (10) 가 물표 탐지 결과를 갱신할 때마다 (예를 들어, 3 초마다) 화상 처리가 반복되고, 그때마다, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은 정점의 정보를 축적한다. 따라서, 추출된 각 정점 (K1-K7) 의 위치 좌표의 경시적인 변화는, 서버 (50) 상의 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서 감시·기록된다. 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 추출된 각 정점의 정보 (특히, 위도 경도) 를 추적함으로써, 복수의 정점 (K1-K7) 의 분할화를 실시한다.
도 6(A) 는 도 5(C) 로부터 일정 시간 경과 후의 정점의 상황을 나타낸다. 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 도 6(A) 와 도 5(C) 의 정점 좌표의 정보를 비교하여, 예를 들어, 복수의 정점 (K1-K7) 중 1 개의 정점 (K1) 이 위치 좌표를 변화시키지 않고 있는 것에 대해, 2 개의 정점 (K2 및 K3) 이 동일 방향, 동일 속도로, 동시에 위치 좌표를 변화시킨 것을 식별한다. 또한, 4 개의 정점 (K4-K7) 이, K2 및 K3 과는 다른 방향, 속도로, 동시에 위치 좌표를 변화시킨 것을 식별한다. 이 경우, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 복수의 정점 (K1-K7) 에 대해, K1, K2 및 K3, 그리고 K4-K7 의 각 소집단 (서브그룹) 으로 분류할 수 있다.
도 6(A) 를 참조하면, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 분류된 각 소집단마다, 각각 상이한 물체 ID 를 부여하고 있다. 예를 들어, 정점 (K1) 에 대해서는 물체 (ID1), 정점 (K2 및 K3) 에 대해서는 물체 (ID2), 정점 (K4-K7) 에 대해서는 물체 (ID3) 이 부여되어 있다.
이와 같이, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 추출된 모든 정점에 대해 정보를 축적, 추적하고, 그 결과, 1 개 또는 복수의 정점이 한 덩어리 (일군) 로서 이동하고 있음을 식별하는 작업을 수행한다. 바람직하게는, 이 작업은, 물표 탐지 장치 (레이더) (10) 가 물표 탐지 결과를 갱신할 때마다 (예를 들어, 3 초마다) 반복된다. 그 결과, 부여되는 물체 ID 에 대하여 가중치 부여를 해도 된다. 예를 들어, 1 회만 어느 물체 ID 가 부여되는 경우와, 10 회 연속하여 동일한 물체 ID 가 부여되는 경우와, 100 회 연속하여 동일한 물체 ID 가 부여되는 경우에서는, 각각, 신뢰성이 상이하기 때문이다.
또한, 한번 부여된 물체 ID 에 대하여, 새롭게 다른 물체 ID 를 부여하는 것도 가능하다 (예를 들어, 1 물체로서 식별된 집단이 2 개의 소집단으로 분류된 것이 식별된 경우 등). 또한, 한번 부여된 물체 ID 에 대하여, 캔슬을 실시하는 것도 가능하다 (예를 들어, 1 물체로서 식별된 집단이 허상이라고 식별된 경우 등).
여기서, 「1 개 또는 복수의 정점이 한 덩어리로서 이동하고 있다」란, 이동하고 있는 각 정점에 관한 정보를 통합하여, 근거리에서 상대적인 위치를 유지하고 있는 정점의 조를 말한다. 그 조마다, 1 개의 물체 ID 가 부여된다.
예를 들어, 1 개의 정점 (예를 들어, K1) 만이 그 위치 좌표, 이동 방위, 이동 속도 등을 다른 주변의 정점과는 다르게 하는 것이 관찰되는 경우, 그 1 개의 정점에 대해서만 1 개의 물체 ID (예를 들어, ID1) 를 부여할 수 있다. 예를 들어, 해면 또는 해수 중에는, 부이 (표류형 또는 계류형) 가 존재하는데, 부이는, 해면 상에 소정의 크기와 형상을 나타내기 때문에, 레이더 영상 상에 부이가 포함될 수 있다. 1 개의 정점에 대해서만 1 개의 물체 ID 를 부여하는 경우, 예를 들어, 사용되는 부이의 크기의 범위 이내에서 실시한다.
또한, 2 개의 정점 (예를 들어, K2 및 K3) 이 그 위치 좌표, 이동 방위, 이동 속도 등을 다른 주변의 정점과는 다르게 하는 것이 관찰되는 경우, 그 2 개의 정점에 대해서만 1 개의 물체 ID (예를 들어, ID2) 를 부여할 수 있다. 이 때, 2 개의 정점 사이의 거리에 대해서 착안해도 된다. 2 개의 정점 사이의 거리가 일정하게 유지되는 경우, 그 2 개의 정점은 동일 물체에 속해 있다고 가정할 수 있다. 2 개의 정점에 대하여 1 개의 물체 ID 를 부여하는 경우, 예를 들어, 소형 선박의 크기 (특히, 선수와 선미간의 길이) 의 범위 이내에서 실시한다.
그러나, 본 발명은, 상기 분류의 방식에 한정되지 않는다. 예를 들어, 길이가 4 m 이하인 수상 오토바이에 대해서는 1 개의 정점만을 부여하고, 길이가 6 m 이상인 요트에 대해서는 2 개의 정점을 부여하도록, 다양한 소형 선박의 크기에 고려하여, 1 개 또는 2 개의 정점을 부여해도 된다. 전자의 경우, 검출된 1 점의 크기가, 최대값이 5 m 정도이고, 플러스마이너스 1 m - 0.5 m 정도의 오차의 범위 내에서 유지되는 경우, 1 개의 정점이 한 덩어리로서 이동하고 있다고 가정할 수 있다. 후자의 경우, 검출된 2 점간 거리가, 최대값이 10 m 정도이고, 플러스마이너스 1 - 2 m 정도의 오차의 범위 내에서 유지되는 경우, 2 개의 정점이 한 덩어리로서 이동하고 있다고 가정할 수 있다. 다른 분류 방식도 가능하다.
또한, 4 개의 정점 (예를 들어, K4, K5, K6 및 K7) 이 그 위치 좌표, 이동 방위, 이동 속도 등을 다른 주변의 정점과는 다르게 하는 것이 관찰되는 경우, 그 4 개의 정점에 대해서만 1 개의 물체 ID (예를 들어, ID3) 를 부여할 수 있다. 이 때, 인접하는 2 개의 정점 사이의 거리, 4 변을 갖는 다각형 (사각형) 중 인접하는 2 개의 변이 이루는 각도, 또는 4 개의 정점에 의해 둘러싸이는 영역의 면적에 대해서 착안해도 된다. 이들 거리, 각도 또는 면적이 일정하게 유지되는 경우, 그 4 개의 정점은 동일 물체에 속해 있다고 가정할 수 있다. 4 개의 정점에 대하여 1 개의 물체 ID 를 부여하는 경우, 예를 들어, 중형 선박의 크기 (특히, 선수와 선미간의 길이) 의 범위 이상에서 실시해도 된다. 예를 들어, 검출된 최대의 2 점간 거리가, 최소값이 9 m 정도이고, 플러스마이너스 2 m 정도의 오차의 범위 내에서 유지되는 경우, 4 개의 정점이 한 덩어리로서 이동하고 있다고 가정할 수 있다. 또는, 대형선의 경우, 검출된 최대의 2 점간 거리가, 최대값이 100 m 정도이고, 플러스마이너스 3 m 정도의 오차의 범위 내에서 유지되는 경우, 4 개의 정점이 한 덩어리로서 이동하고 있다고 가정하는 것도 가능하다.
따라서, 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (52) 은, 예를 들어, 복수의 정점의 위치 좌표의 상대 관계, 복수의 정점 사이의 거리, 복수의 정점이 이루는 각도, 복수의 정점이 이루는 영역의 면적, 복수의 정점의 이동 벡터 중 적어도 1 개, 바람직하게는 2 개, 보다 바람직하게는 그 이상이 소정의 범위 내로 유지될 경우, 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물체에 속하는 것으로서 식별한다. 이 때, 복수의 정점의 상대적인 속도, 가속도, 중심 위치 등, 추가적인 정보를 조합하여, 보다 식별의 정밀도를 향상시키는 것은 가능하다. 또한, 이 작업을 반복적으로 실행하여, 보다 식별의 정밀도를 향상시키는 것은 가능하다.
관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (52) 은, 물체 ID 를 단말 (30, 40) 에 송신하고, 이 물체 ID 에 기초하여, 각 정점을 연결함으로써, 물표의 윤곽의 개요를 그리는 것을 가능하게 한다.
예를 들어, 도 6(B) 를 참조하면, 물체 ID (ID1) 가 부여된 1 개의 정점 (K1) 에 대하여, 그 위치 좌표가 중심이 되도록 작은 원 (L1) 이 나타나 있다. 물체 ID 가 단일의 정점에 부여되는 경우, 그 위치 좌표를 점으로 나타낸다. 그 점은 직경 방향의 크기를 가지고 있어도 된다.
또한, 물체 ID (ID2) 가 부여된 2 개의 정점 (K2, K3) 에 대하여, 각 위치 좌표를 연결하도록 가늘고 긴 막대상의 형상 (L2) 이 나타나 있다. 그 밖에, 단순히 K2, K3 의 위치 좌표를 직선으로 연결해도 된다. 그 직선은 굵기를 가지고 있어도 되고, 직선의 단부에서는, 둥글게 되어도 된다 (R 처리).
또한, 물체 ID (ID3) 가 부여된 4 개의 정점 (K4-K7) 에 대하여, 각 위치 좌표를 연결하는 라인 (L3) 이 나타나 있다. 이 라인 (L3) 은, 4 개의 정점 (K4-K7) 중, 서로 인접하는 2 개의 점을 연결하도록, 일필 쓰기의 방법으로 그려진다. 즉, 다각형의 외연을 순서대로 연결해 가도록, 각 정점을 라인으로 연결한다. 그 직선의 굵기는, 다양하게 설정해도 된다.
또한, 3 개 또는 5 개 이상의 정점에 대하여 공통되는 물체 ID 를 부여하는 경우, 다각형의 점을 외연을 따라 일필 쓰기로 연결함으로써, 그 윤곽의 개요를 표시한다.
따라서, 종래의 레이더에서는 반드시 선명한 물표의 화상이 얻어지지 않았지만 (도 5(A) 를 참조), 본 발명에서는, 일군으로서 이동하는 물표의 정점에 기초하여, 물표의 윤곽의 개요를 직선으로 표시하므로, 보다 선명한 물표의 화상이 얻어진다 (도 6(B) 를 참조).
도 6(C) 를 참조하면, 본 발명의 다른 양태가 예시되어 있다.
레이더 화상은 반드시 물표의 윤곽을 정밀하게 표시하지는 않기 때문에, 거기서부터 추출되는 정점의 위치 좌표에는 어긋남이 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 6(C) 를 참조하면, K4-K7 의 4 개의 정점 중, 정점 (K4, K5) 에서는 실제의 위치 (K8, K9) 와 비교하여 전후 좌우로 미묘하게 어긋나게 나타내고 있다.
본 발명에서는, 추출된 K4, K5, K6, K7 을 직선으로 연결하는 대신에, 각 정점의 위치 조정을 수행한 후, 조정된 위치 K8, K9, K6, K7 을 직선 (L4) 으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 관리 서버 (50) 에는, 이미 알려진 선체 정보를 미리 복수 등록해 둔다. 그리고, 추출된 정점과 등록된 선체 정보를 대비하여, 근사한 것을 구해도 된다. 이 경우, 관리 서버 (50) 는, 실제의 운용을 실시하기 전에, 트레이닝을 실시한다. 트레이닝은, 예를 들어, 수백, 수천, 또는 그 이상의 상이한 물표의 화상에 대하여 실시되고, 각종 결과를 축적한다. 그 때, 예를 들어, 추출된 위치와 실제 위치의 어긋남이, 전후 또는 좌우에서, 0.1 ％, 1 ％, 또는 2 ％ 의 비율로 발생한 경우 등, 다양한 상황에서의 처리를 실시하여, 그 결과에 관해 통계 데이터를 계산 및 생성해도 된다. 트레이닝에 의해, 어느 정도 높은 성공률 (식별률), 예를 들어 99 ％ 정도의 성공률이 얻어진 후에, 실제로 추출된 점 (예를 들어, K4, K5, K6, K7) 에 기초하여, 미리 등록된 선체 정보 중에서 가장 매칭되는 것을 골라내어, 조정된 위치 (예를 들어, K8, K9, K6, K7) 를 직선으로 연결해도 된다. 마찬가지로, 동일 물표의 레이더 화상이 경시적으로 미소 변화하는 경우, 정점 추출시에는, 그 미소 변화를 캔슬시키고 각 정점의 상대 위치를 유지하도록 조정해도 된다.
「맵 표시예」
도 7 은, 단말 (30, 40) 의 디스플레이 상에 표시되는 맵을 (A), (B) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다.
도 7(A) 를 참조하면, 사용자 단말 (30) 또는 육상 관리 단말 (40) 의 디스플레이 상에 표시될 수 있는 맵의 예가 나타나 있다.
복수의 정점 (K1-K7) (도 6(A) 참조) 중, 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물체에 속하는 것으로서 식별함으로써, 그들 복수의 정점 (K1-K7) 은, 3 개의 그룹으로 분류되고, 각각 상이한 물체 (ID1, ID2, ID3 참조) 로서 표시되어 있다.
물체 ID1 이 부여된 것은 작은 원으로 표시되고, 물체 ID2 가 부여된 것은 막대상으로 표시되고, 물체 ID3 이 부여된 것은 4 개의 정점이 1 개의 라인에 의해 연결된 장방형상으로 표시되어 있다.
각 물체를 표시할 때, 해당하는 해도의 정보를 중첩하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 부호 Q13, Q14 에 예시하는 바와 같이, 위도 경도를 알 수 있도록 해도를 표시함과 함께, 부호 Q15 에 예시하는 바와 같이, 부근의 육지 (연안 등) 를 나타내는 지도를 표시해도 된다. 또한, 연안 등은, 시각에 따라 수위의 변화에 맞춰 윤곽을 변화시키는 경우가 있다. 이 때문에, 연안 등을 표시하는 경우, 기준 시각의 지도를 표시시킨다. 가능하면, 시각 또는 수위의 변화에 맞춰 예상되는 연안 등의 지도를 표시해도 된다.
육상 관리 단말 (40) 은, 화면 상에 맵을 표시할 때, 표시되는 각 소형선 중, 선박 정보 관리 모듈 (47) 로부터 얻어지는 정보에 기초하여, 현재 육상 회사가 관리하고 있는 선박에 해당하는 것에 대해서는, 그 선박의 상세 정보를 화면 상의 선박 상세 표시 영역에 표시해도 된다 (부호 R1 참조). 선박 상세 표시 영역에는 선박의 화상 (부호 R2 참조) 과, 그 상세 정보 (부호 R3 참조) 를 표시해도 된다. 이들 정보는, 육상 관리 단말 (40) 의 선박 정보 관리 모듈 (47) 로부터 취득할 수 있다. 기타, 육상 관리 단말 (40) 은, 현재 육상 회사가 관리하고 있는 선박의 일람 등을 표시해도 된다 (도시 생략).
사용자는 각 물체 ID 가 할당된 물체에 대하여, 물체명을 입력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 사각형의 물체 (ID3) 를 탭함으로써, 입력 화면이 표시되고, 「바지선 XX 마루」등의 입력을 실시할 수 있다.
또한, 미리 선박의 위치 정보 등이 취득되어 있는 경우에는, 그 위치 정보의 장소에 존재하는 선박의 명칭을 물체 ID 와 대응지어 표시하도록 해도 된다.
도 7(B) 를 참조하면, 사용자 단말 (30) 또는 육상 관리 단말 (40) 의 디스플레이 상에 표시되는 맵의 다른 예 (레이더 영상 표시) 가 나타나 있다. 이 예에서는, 부호 ID1 이 자선 위치를 나타낸다. 또한, 도 7(A) 와 도 7(B) 는 엄밀하게 대응하는 것은 아니다.
레이더 영상 표시에서는, 자선 위치 (ID1) 는 화면 중앙에 있고, 상방을 향하여 주행하고 있는 상태로 표시된다. 자선 위치 (ID1) 로부터 바로 위로 연장되어 있는 라인 (A12) 은, 선수선에 상당하고, 고정되어 움직이지 않는다. 선수선 (A12) 과 동일 직선 상에, 자선의 항행 속도를 나타내는 속도 벡터를 표시해도 된다 (도시 생략).
도 7(B) 에서는, 부호 G1-G5 로 나타내는 바와 같이, 자선 위치 (ID1) 를 중심으로 한 동심원이 복수 표시되어 있지만, 이들은 고정 거리환으로서, 일정한 거리마다 표시되어 있고 움직이지 않는다. 고정 거리환은, 타선 (ID2, ID3) 등까지의 대략의 거리를 재빠르게 판독하기 위해 도움이 된다. 다중원 표시로 되어 있는 각 고정 거리환은, 화면 상에서의 표시가 임의로 온 오프되어도 된다.
고정 거리환 중 하나 (G3) 에는, 자선 위치 (ID1) 를 중심으로, 360 도 눈금이 새겨진 방위 눈금값이 표시되어 있다. 방위 눈금값은, 자선 (ID1) 을 중심으로 하여, 타선 등의 물표의 방위를 알 때의 스케일로서 사용된다.
도면 상에는 도시되지 않았지만, 고정 거리환에 추가하여 가변 거리환 (VRM : Variable Range Maker) 이 형성될 수 있다. 가변 거리환은 자유자재로 확대 축소할 수 있어, 물표까지의 보다 정확한 거리를 측정할 때에 사용된다.
또한, 도면 상에는 나타나 있지 않지만, 전자 커서 (EBI : Electronic Bearing Line) 가 형성될 수 있다. 전자 커서는, 화면 중앙의 자선 위치 (ID1) 로부터 신장되는 가변의 방위 마크로서, 타선 등의 물표의 방위를 보다 정확하게 측정하는 경우에 사용된다.
종래 기술과 마찬가지로, 레이더 화상 상에서, 타선이나 섬 등의 물표까지의 거리 및 방위는, 화면 상의 VRM 이나 EBI 를 사용하여 측정할 수 있지만, 본 명세서에서는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 7(B) 에서는, 자선 위치 (ID1) 를 중심으로 한 헤딩업 (HU) 표시 방식이 채용되어 있지만, 노스업 (NU) 표시 방식으로 변경하는 것은 가능하다. 또한, 도 7(B) 에서는, 각 정점의 위치 좌표를 추적함으로써, 정점의 과거의 위치 좌표에 기초하여, 각 물체의 이동 상태를 에코트레일상으로 표시하고 있다 (부호 P13 및 P14 참조). 에코트레일은, 배가 주행 중이면 선영을 항적으로서 표시할 수 있는 기능을 말한다. 에코트레일에서는, 화면 상에 나타나는 각 배의 궤적을 표시하므로, 각 배의 동향이 이해가 용이해진다. 단, 에코트레일상의 화상 표시를 전환하여, 비(非)에코트레일상으로 화상 표시하는 것은 가능하다.
실시예 2
도 8 은, 2 개의 소형선으로부터 1 개의 소형선을 레이더 탐지하는 경우의 개념도의 예이다.
도 9 는, 도 8 에 나타낸 2 개의 소형선으로부터의 탐지 결과의 예이다.
실시예 1 은, 단일 레이더 (10) 로부터 얻어진 레이더 화상의 화상 처리에 기초한다. 다음으로, 복수의 레이더 (10) 를 사용하는 경우를 예시한다.
도 8 을 참조하면, 해상에 3 척의 소형선 (O1, O2, O3) 이 존재하고 있다. 이 예에서는, 중앙의 소형선 (O3) 은 정지하고 있고, 본 발명에 관련된 사용자 단말 (30) 을 가지고 있지 않다. 상방의 소형선 (O1) 은, 선수선 (A1) 으로 나타내는 바와 같이, 오른쪽에서 왼쪽을 향하여 항행하고 있고, 본 발명에 관련된 사용자 단말 (30) 을 가지고 있다. 하방의 소형선 (O2) 은, 선수선 (A2) 으로 나타내고 있는 바와 같이, 왼쪽 하방에서 오른쪽 상방으로 비스듬한 상방으로 항행하고 있고, 본 발명에 관련된 사용자 단말 (30) 을 가지고 있다. 이들 소형선 (O1, O2) 은, 각각의 레이더 (10) 를 사용하여 주위의 물표를 탐지할 수 있고, 특히 중앙의 소형선 (O3) 이 탐지 가능하게 되어 있다.
예를 들어, 소형선 (O1-O3) 은, 항만 내 등에서 항행하는 플리저 보트이다.
도 9(A) 를 참조하면, 도 8 의 상방에 나타낸 소형선 (O1) 의 레이더에 의한, 소형선 (O3) 의 레이더 탐지 결과를 개략적으로 나타내고 있다. 레이더의 화상은, 진북 방향의 라인 (B1) 으로 나타내는 바와 같이, 노스업 표시 방식으로 나타내고 있다. 라인 (A1) 은, 선수 방향을 나타내고 있다. 또한, 설명을 용이하게 하기 위해, 육지나 타선 (O2) 등의 다른 정보는 생략하여 나타내고 있다.
도 9(B) 를 참조하면, 마찬가지로, 도 8 의 하방에 나타낸 소형선 (O2) 의 레이더에 의한, 소형선 (O3) 의 레이더 탐지 결과를 개략적으로 나타내고 있다.
복수의 소형선 (O1, O2) 으로부터 송신되는 각 레이더 탐지 결과 정보는, 각각 기준 (진북 방향을 기준으로 하거나, 선수 방향을 기준으로 힌디) 을 분명하게 하여 관리 서버 (50) 로 송신되고, 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서는, 통일된 기준 하에, 각 위치 정보의 추적, 대비 등이 실시된다.
도 9(A) 의 레이더 화상에 대하여 화상 처리를 실시함으로써, 물표 (O3) 의 선수 위치와 선미 위치에 상당하는 2 개의 정점 (M1, M2) 을 구할 수 있다 (도 5(A)-(C) 참조).
도 9(C) 를 참조하면, 추출된 2 개의 정점 (M1, M2) 에 기초하여, 물표 O3 의 윤곽의 개요를 그리는 예를 나타내고 있다. 예를 들어, 2 점 (M1, M2) 사이를 직선으로 연결할 때, 직선에 소정의 폭을 부여해도 된다. 또한, 각 정점에서는, 모서리를 둥글게 처리할 수 있다. 기타, 단순히 2 점 (M1, M2) 사이를 직선으로 연결하는 것만이어도 된다.
마찬가지로, 소형선 (O2) 의 레이더에 의한, 소형선 (O3) 의 레이더 화상의 처리에 의해, 물표의 선수 위치와 선미 위치에 상당하는 2 개의 정점 (M3, M4) 을 구할 수 있다.
사용자 단말 (30) 은 탐지 결과 정보, 특히 레이더 화상 상의 물표의 화상 정보를 해석하고, 그 때의 물표의 위치 정보로부터, 특정한 물표의 위치 좌표, 이동 벡터, 이동 속도 등을 산출한다.
산출한 물표의 위치 좌표의 변화를, 예를 들어, 시각 (타임 스탬프), 단말 ID, 위도, 경도, 속도, 방위 등의 각 필드를 갖는 포맷으로 관리 서버 (50) 에 업로드한다.
송신되는 수치의 단위는, 송신측 및 수신측에서 명확하게 한다.
예를 들어, 속도의 단위는 (m/s, km/h, 또는 kn) 이다.
또한, 방위는, 그 기준 (진북 기준 또는 선수 방위 기준) 과 단위 (도, Deg) 를 명확하게 한다.
예를 들어, 다음의 정점 정보가 송신된다.
[M1, 20191212090000, O1, 35.55345117, 139.24523411, 1.32, 278···]
이 정점 정보는, 선두에서부터 순서대로, 정점 ID (레이더 탐지한 선박의 식별 정보 또는 레이더를 나타내는 식별 정보), 시각 (타임 스탬프) 위도, 단말 ID, 경도, 속도, 방위가 콤마 구두점으로 이어진 것이다.
이 센텐스는, 레이더 탐지 결과가 갱신될 때마다, 단말 (30) 로부터 관리 서버 (50) 에 업로드된다.
도 10 은, 도 8 에 도시된 시점으로부터 소정 시간이 경과한 후의 2 개의 소형선으로부터 1 개의 소형선을 레이더 탐지하는 경우의 개념도의 예이다.
도 11 은, 도 10 에 나타낸 2 개의 소형선으로부터의 탐지 결과를 (A) 와 (B) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다.
도 10 을 참조하면, 도 8 에 나타낸 3 척의 소형선 (O1-O3) 에 대해, 소정 시간 경과 후의 모습이 나타나 있다. 중앙의 소형선 (O3) 은 정지를 계속하고 있고, 상방의 소형선 (O1) 은, 선수선 (A1) 으로 나타내는 바와 같이, 오른쪽에서 왼쪽을 향하여 좀더 항행하고 있고, 하방의 소형선 (O2) 은, 선수선 (A2) 으로 나타내는 바와 같이, 왼쪽 하방에서 오른쪽 상방으로 비스듬한 상방으로 좀더 항행하고 있다. 이 경우도 마찬가지로, 상하의 2 척의 소형선 (O1, O2) 은, 중앙의 소형선 (O3) 을 각각 레이더 탐지 가능하게 되어 있다.
도 11(A) 를 참조하면, 마찬가지로, 도 10 의 상방에 나타낸 소형선 (O1) 의 레이더에 의한, 소형선 (O3) 의 레이더 탐지 결과를 개략적으로 나타내고 있다. 물표의 레이더 화상의 처리에 의해, 물표의 2 개의 정점 (M5, M6) 을 구할 수 있다.
도 11(B) 를 참조하면, 마찬가지로, 도 10 의 하방에 나타낸 소형선 (O2) 의 레이더에 의한, 소형선 (O3) 의 레이더 탐지 결과를 개략적으로 나타내고 있다. 물표의 레이더 화상의 처리에 의해, 물표의 2 개의 정점 (M7, M8) 을 구할 수 있다.
관리 서버 (50) 는, 정점 정보 관리 모듈 (56) (도 3, 4 참조) 에서, 각 소형선 (O1 및 O2) 의 사용자 단말 (30) 로부터 수신한 정보를 축적해 간다. 그 때, 미리 정해진 항목마다, 정보의 데이터베이스화를 실시해도 된다.
예를 들어, 먼저, 소형선 (O1) 의 레이더로부터 정점 (M1, M2) 의 정점 정보가 구해진다.
정점 정보에는, 각 정점의 식별 번호, 레이더 탐지를 실시한 선박의 식별 번호, 정점의 위도, 경도, 속도, 방위, 시각 (타임 스탬프) 이 포함된다. 정점 정보는, 레이더 (10) 로부터 얻어지는 레이더 화상의 해석, 레이더 (10) 가 구비하는 물표 추적 기능을 이용함으로써 구할 수 있다.
다음으로, 소정 시간 경과 후, 소형선 (O2) 의 레이더로부터 정점 (M3, M4) 의 정점 정보가 구해진다.
다음으로, 소정 시간 경과 후, 소형선 (O1) 의 레이더로부터 정점 (M5, M6) 의 정점 정보가 구해진다.
다음으로, 소정 시간 경과 후, 소형선 (O2) 의 레이더로부터 정점 (M7, M8) 의 정점 정보가 구해진다.
관리 서버 (50) 는, 이들 정보를 데이터베이스 상에 집적해 나가, 각 정점 (M1-M8) 에 대해서, 동일한 물체에 속해 있는 조를 찾는다.
Figure pct00001
표 1 은, 소형선 (O1, O2) 으로부터 얻어지는 각 정점 정보를 시계열순으로, 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 에 축적한 예이다.
관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서는, 정점 정보를 통괄한 데이터베이스를 갖고, 그 데이터베이스 상에서, 복수의 정점에 대해 다양한 관점에서 정점의 조를 구할 수 있다.
표 1 에서는, 시각 (탐지 시각), 위도, 경도, 단말 ID (선박 번호), 정점 ID (정점 번호) 를 나타내고 있지만, 그 밖에, 속도, 방위, 방위의 기준 등도 동일하게 데이터베이스 상에 집약된다.
예를 들어, 표 1 의 정점 번호 M1 을 참조하면, 소형선 (O1) 에 의해, 2019년 12월 12일 09시 00분 00초에 레이더 탐지된, 정점 (M1) 에 대해, 위도 (35.55345117) 와 경도 (139.24523411) 가 예시되어 있다.
마찬가지로 정점 번호 M2 를 참조하면, 소형선 (O1) 에 의해, 2019년 12월 12일 09시 00분 00초에 레이더 탐지된, 정점 (M2) 에 대해, 위도 (35.55395227) 와 경도 (139.24528425) 가 예시되어 있다.
이로써, 동일 시각에, 동일 레이더에 의해, 위도 경도가 상이한 2 개의 정점이 식별되고 있는 것을 알 수 있다. 이 때, 2 개의 위도 경도를 비교할 때, 예를 들어, 플러스마이너스 1 m 또는 0.5 m 정도의 오차의 범위 내에서, 그것들의 값이 일치하고 있는지 여부의 판정을 실시해도 된다 (예를 들어, 일본에서는, 1 m 당 위도 : 0.000008983148616, 1 m 당 경도 : 0.000010966382364). 위도 경도의 값은, 선박이 존재하는 지역을 기준으로 한다.
다음으로, 표 1 의 정점 번호 M5 를 참조하면, 소형선 (O1) 에 의해, 2019년 12월 12일 09시 03분 00초에 레이더 탐지된, 정점 (M5) 에 대해서, 위도 (35.55345119) 와 경도 (139.24523413) 가 예시되어 있다.
마찬가지로 정점 번호 M6 을 참조하면, 소형선 (O1) 에 의해, 2019년 12월 12일 09시 03분 00초에 레이더 탐지된, 정점 (M6) 에 대해서, 위도 (35.55395229) 와 경도 (139.24528427) 가 예시되어 있다.
이것에 의해, M1, M2 의 수신 후의 소정 시간 경과 후 (3 분 후) 의 동일 시각, 동일 레이더에 의해, 위도 경도가 상이한 2 개의 정점 (M5, M6) 이 식별되고 있는 것을 알 수 있다.
여기서, 정점 (M1) 과 정점 (M5) 을 비교하면, 완전 일치는 하고 있지 않지만, 서로 거의 일치하는 값을 가지고 있다. 마찬가지로, 정점 (M2) 와 정점 (M6) 을 비교하면, 완전 일치는 하고 있지 않지만, 서로 거의 일치하는 값을 가지고 있다.
정점 (M1) 과 정점 (M5), 정점 (M2) 과 정점 (M6) 이, 예를 들어, 99 ％ 나 99.9 ％ 등의 미리 정해진 범위 내에서, 각각 위도 경도가 일치한다고 가정한다. 또한, 이 때, 각 정점의 속도가 0 이고, 특정 방위로 이동하고 있지 않은 것이 얻어진 것으로 한다. 이 경우, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 정점은 이동하고 있지 않고, 정점 (M1) 과 정점 (M5) 은 일치하고, 정점 (M2) 과 정점 (M6) 은 일치한다고 판정할 수 있다. 그 결과, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 정점 (M1) 과 정점 (M2) (정점 (M5) 와 정점 (M6)) 은 동일한 물체에 속해 있다고 추측할 수 있다. 이 작업을 반복함으로써, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 정점의 조를 구하는 판정의 정밀도를 높일 수 있다.
이와 같이, 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서는, 복수의 정점에 대해, 다양한 관점에서 정점의 조를 구할 수 있다.
정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 선박으로부터 얻어진 정점 정보를 모두 데이터베이스 상에 축적한다.
다음으로, 동일한 선박의 레이더 (10) 에 의해 구해진 각 정점 정보 중, 근거리 (예를 들어, 소형 선박의 길이 등을 고려하여, 적어도 수미터) 에서 상대적 위치를 유지하고 있는 정점의 조 (예를 들어, 소형 선박의 선수와 선미의 양단의 조) 를 찾아낸다.
이 때, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 작업의 낭비를 없애기 위해, 구해진 정점 정보 중, 이미 조합을 알고 있는 것은 작업의 대상에서 제외시킨다. 예를 들어, 도 8 을 참조하면, 소형 선박 (O1) 으로부터는, 2 개의 물표 (O2, O3) 가 레이더 탐지될 수 있고, 각 정점이 구해진다. 이 중, O2 에 대해서는 선체 정보 등이 관리 서버 (50) 측에 미리 등록되어 있기 때문에, O2 의 위치 정보 (시각, 위도 경도, 속도, 방위 등) 는 별도 입수 가능하다. 그래서, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, O1 로부터 얻어진 O2, O3 의 정점 정보 중, O2 의 정점 정보에 해당하는 분 (시각, 위도 경도, 속도, 방위 등의 대비) 에 대해서는, 작업의 대상으로부터 제외시킨다.
예를 들어, 표 1 은, O1 로부터 얻어진 O2, O3 의 정점 정보 중, O3 의 정점 정보 (M1, M2, M5, M6) 만을 취출하여 나타내고 있다.
다음으로, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 단말 (30) 로부터 업로드된 점의 이력에 정점의 복수 시각에 있어서, 작업 대상의 정점의 좌표를 구한다 (표 1 참조).
레이더 화상은, 반드시 물표의 모든 윤곽을 표시할 수 없는 경우가 있다. 예를 들어, 물표가 대형선의 그림자에 가려지면, 그 물표는 레이더 탐지 범위 내에서 사라지는 일이 일어날 수 있다. 그러한 경우에, 물표의 정점의 추적을 실시하는 경우, 이미 알고 있는 정보로부터, 소정 시간 경과 후의 정점의 정보를 계산에 의해 구할 수 있다.
예를 들어, 어느 이산적으로 연속하는 시점에서, 물표의 위치 좌표, 속도, 방위가 알려져 있는 경우, 그 물표의 장래 또는 과거의 위치 좌표를 외삽에 의해 구할 수 있다. 그 때, 직후의 시각, 좌표 및 평균화한 속도, 침로로부터, 물표의 속도, 가속도 등을 고려하여, 장래 또는 과거의 위치를 산출할 수 있다.
또한, 어느 이산적으로 연속하는 시점에서, 물표의 위치 좌표, 속도, 방위가 알려져 있는 경우, 그 물표의 임의의 중간 시점의 위치 좌표를 내삽에 의해 구할 수 있다. 그 때, 직전 직후의 시각, 좌표 및 평균화한 속도, 침로로부터, 물표의 속도, 가속도 등을 고려하여, 임의의 중간 시점의 위치를 산출할 수 있다.
즉, 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서는, 복수의 정점 정보를 축적해 감으로써, 그 물표의 과거 또는 장래의 동향을 예측할 수 있다. 예를 들어, 9시 10분 00초, 9시 13분 00초에, 어느 정점의 위치 좌표가 얻어졌다고 한다. 이 때, 이들 값에 기초하여, 예를 들어, 9시 11분 00초의 위치 좌표 (내삽) 또는 9시 15분 00초의 위치 좌표 (외삽) 를 추측할 수 있다. 따라서, 정점 정보 관리 모듈 (56) 에서는, 물표의 정점을 소정 시간 추적하여 얻어진 축적된 정보에 기초하여, 반드시 레이더 탐지가 되어 있지 않아도, 그 정점의 위치 좌표를 추측할 수 있다.
정점 정보 관리 모듈 (56) 에서는, 또한 2 개의 정점 사이의 거리에 착안하여, 각 정점이 동일한 물표에 속해 있는지 여부의 판정을 실시할 수 있다.
예를 들어, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, O1 로부터 얻어진 어느 시각 (표 1 의 2019년 12월 12일 09시 00분 00초 참조) 에 있어서의 2 개의 정점 (M1 과 M2) 사이의 거리 (L11) 를 구한다. 이 값은, 피타고라스의 정리에 기초하여, 위치 좌표 (표 1 의 위도, 경도 참조) 로부터 구해진다. M1 의 위도와 경도를 X1 과 Y1, M2 의 위도와 경도를 X2 와 Y2 로 하면, 이들 2 점 사이의 거리는, (X1－X2) 의 2 승과, (Y1－Y2) 의 2 승을 더한 값의 제곱근으로부터 L11 을 구할 수 있다.
다음에, O1 로부터 얻어진 소정 시간 경과 후의 시각 (표 1 의 2019년 12월 12일 09시 03분 00초 참조) 에 있어서의 2 개의 정점 (M5 와 M6) 사이의 거리 (L12) 를 구한다. M1 의 위도와 경도를 X5 와 Y5, M2 의 위도와 경도를 X6 과 Y6 으로 하면, 마찬가지로, (X5－X6) 의 2 승과, (Y5－Y6) 의 2 승을 더한 값의 제곱근으로부터 L12 를 구할 수 있다.
다음으로, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, L11 과 L12 의 값이 일정한 값으로 유지되고 있는지의 여부를 판정한다. 즉, L11 과 L12 의 차가, 소정의 임계값 (E) (예를 들어, 5 m) 의 범위 내에 유지되고 있는지 여부를 판정한다.
L11－L12 ＜ E1
상기 값이, E1 을 밑돌 때 (바람직하게는 제로일 때), 2 개의 정점 (M1, M2) 의 조와, 2 개의 정점 (M5, M6) 의 조가 동일한 물표에 속해 있다고 잠정적으로 판정할 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 상기 정점 (M1, M2, M5, M6) 에 대하여, 동일한 물체 ID 를 부여한다.
이 때, 각 정점 (M1, M2, M5, M6) 의 위치 좌표를 합하여 추적함으로써, 상기 판정의 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 이 판정을 경시적으로 반복함으로써, 판정의 정밀도를 높일 수 있다.
정점 (M3, M4, M7, M8) 에 대해서도 동일한 작업을 실시하여, 마찬가지로 정점 사이의 길이 (L21 과 L22) 를 구해도 된다. 그 결과, 예를 들어, 상기 정점 (M1, M2, M5, M6) 에 대하여, 동일한 물체 ID 를 부여한다.
2 개의 정점이 동일한 한 덩어리로서 이동하고 있다고 하는, 좌표 또는 길이 등의 비교 판정에서는, 완전 일치하는 경우 (차가 제로인 경우) 뿐만 아니라, 불완전 일치인 경우 (차가 미소한 경우) 도 포함할 수 있다. 후자의 경우에서는, 미리 정해진 임계값 (예를 들어, 5 m) 과의 비교 연산에 의해 실시할 수 있다 (임계값 (E) 참조). 상기 임계값은, 기후 상황 등을 고려하여, 변화시켜도 된다.
선박의 경우, 선체가 요동하여, 롤링이나 피칭의 영향을 받는 경우가 있다. 특히 소형 선박의 경우, 그 선체 특징으로부터 바다로부터의 환경 변화를 받기 쉬워, 상하 좌우 방향의 요동이 발생하고 있다. 이 때문에, 선박의 정점 좌표 등의 판정에서는, 선수 방향 (전후 방향) 또는 선폭 방향 (좌우 방향) 에서의 선체의 요동을 고려하여, 임계값을 설정해도 된다.
또, 예를 들어, 기후 조건 등에 의해 해면의 요동이 커, 선체의 요동이 크다고 예측 가능한 경우, 임계값을 비교적 크게 해도 된다. 한편, 해면의 요동이 작아, 선체의 요동이 작다고 예측 가능한 경우, 임계값을 비교적 작게 해도 된다. 그 밖에, 해류의 흐름 등을 감안하여, 임계값을 설정해도 된다.
임계값의 변경은, 수동에 의해 전환되어도 되고, 또는, 외부로부터 입력되는 기후 정보에 기초하여, 자동으로 전환되어도 된다.
또한, 상기 경우에서는, 동일한 물표에 대하여, 각각의 레이더로부터의 물표 탐지 정보가 동시에 보내지고 있으므로, 정점 (M1, M2, M5, M6) 이 속하는 표적과, 정점 (M3, M4, M7, M8) 이 속하는 표적에 각각 따로따로 물체 ID 가 중복하여 부여될 수 있다. 이 경우, 물체 ID 에 기초하여 화면 상에 물표를 표시하는 경우, 단일의 물표에 대하여 2 개의 물표의 화상이 중복하여 표시될 수 있다. 그래서, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 동일한 물표에 대해 중복하여 물체 ID 가 부여되어 있는지 여부의 판정 수단을 추가로 구비하고 있어도 된다.
예를 들어, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 정점 정보를 데이터베이스 상에서 관리하고, 그 데이터베이스 상에 각 정점에 부여된 물체 ID 를 연관시킨다. 그 때, 어느 시각 간격 (예를 들어, 5 분 등), 실질적으로 동일한 위치 좌표 (예를 들어, 99.9 ％ 의 정밀도 등) 에서, 상이한 물체 ID 가 존재하고 있는지 여부의 판정을 정기적으로 실시한다 (예를 들어, 3 분마다 등).
예를 들어, 표 1 을 다시 참조하면, 1 분의 시간차로, O1 로부터 얻어진 M1 의 위치 좌표와 M3 의 위치 좌표, O2 로부터 얻어진 M2 의 위치 좌표와 M4 의 위치 좌표가 실질적으로 동등하다 (표 1 의 위도, 경도 참조). 또한, 1 분의 시간차로, O1 로부터 얻어진 M5 의 위치 좌표와 M6 의 위치 좌표, O2 로부터 얻어진 M7 의 위치 좌표와 M8 의 위치 좌표가 실질적으로 동등하다 (표 1 의 위도, 경도 참조). 이 경우, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, O1 과 O2 는 각각, 동일한 물체를 레이더 탐지하고 있다고 가정할 수 있다.
이러한 경우, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, O1 에 기초하여 M1, M2, M5, M6 에 부여된 물체 ID 와, O1 에 기초하여 M3, M4, M7, M8 에 부여된 물체 ID 에 대해, 각각, 가중치 부여를 해도 된다. 이 작업을 반복하여, 소정 시간 (예를 들어, 30 분 등) 정점 정보에 상이가 확인되지 않으면, M1, M2, M5, M6 에 부여된 물체 ID 와 M3, M4, M7, M8 에 부여된 물체 ID 를 하나로 집약해도 된다. 이 때, 바람직하게는, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이미 물체 ID 가 할당되어 있는 점이 존재하는 경우에는, 그 중에서 가장 작은 (빠른) 물체 ID 를 갖는 물체에 모든 점을 귀속시킨다.
또한, 관리 서버 (50) 는, 본 시스템을 이용하는 소형선 (O1 및 O2) 에 대해서는, 각각의 미리 등록된 선체 정보와, 위치 좌표, 방위, 속도 등을 사용할 수 있다. 따라서, 관리 서버 (50) 는, 소형선 (O1 및 O2) 에 대해서는, 타선의 레이더 (10) 로부터 얻어진 레이더 화상에 기초하여 특정한 물체 ID 에, 미리 등록된 선체 정보를 연관지을 수 있다. 이 때문에, 소형선 (O1 및 O2) 에 대해서는, 타선의 레이더 (10) 로부터의 레이더 탐지 결과 정보와 이미 알고 있는 선체 정보를 조합하여, 보다 정확하게 맵 상에 소형선 (O1 및 O2) 의 외관을 표시할 수 있다.
실시예 3
도 12 는, 3 개의 소형선 (O21, O22 및 O23) 으로부터 1 개의 대형선 (O24) 을 레이더 탐지하는 경우의 개념도의 예이다.
도 12 를 참조하면, 3 척의 소형선 (O21, O22 및 O23) 과, 그것들의 중앙에 위치하는 1 척의 대형선 (O24) 이 나타나 있다. 중앙의 대형선 (O14) 은 정박되어 있고, 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 을 가지고 있지 않다. 이에 반해, 주위의 3 척의 소형선 (O21, O22 및 O23) 은, 각각 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 을 가지고 있고, 각각의 레이더 (10) 를 사용하여 주위 물표를 탐지할 수 있으며, 특히, 중앙의 대형선 (O24) 이 탐지 가능하게 되어 있다.
예를 들어, 대형선 (O24) 은, 항만 내 등에서 무거운 화물을 싣고 항행하는 바지선 또는 부선 (lighter) 이다.
물표의 크기나 형상 등에 따라서는, 반드시 물표의 외연의 모두를 추출할 수 없는 경우가 있다.
예를 들어, 소형선 (O21) 의 레이더에서는, 대형선 (O24) 의 4 개의 정점 (D1-D4) 중, 앞쪽의 3 개의 정점 (D1, D2, D4) 은 식별할 수 있지만, 가장 먼 곳의 정점 (D3) 을 선명하게 식별할 수 없는 경우가 일어날 수 있다. 그 경우, 시각 T21 에서 식별된 3 개의 정점 (D1, D2, D4) 에 대해서, 각각의 정보를 관리 서버 (50) 에 송신한다.
또한, 소형선 (O22) 의 레이더에서는, 대형선 (O24) 의 4 개의 정점 (D1-D4) 중, 앞쪽의 3 개의 정점 (D1-D3) 은 식별할 수 있지만, 가장 먼 곳의 정점 (D4) 을 선명하게 식별할 수 없는 경우가 일어날 수 있다. 그 경우, 시각 T22 에서 식별된 3 개의 정점 (D1-D3) 에 대해서, 각각의 정보를 관리 서버 (50) 에 송신한다.
또한, 소형선 (O23) 의 레이더에서는, 대형선 (O14) 의 4 개의 정점 (D1-D4) 중, 앞쪽의 2 개의 정점 (D3, D4) 은 식별할 수 있지만, 가장 먼 곳의 정점 (D1, D2) 을 선명하게 식별할 수 없는 경우가 일어날 수 있다. 그 경우, 시각 T23 에서 식별된 2 개의 정점 (D3, D4) 에 대해서, 각각의 정보를 관리 서버 (50) 에 송신한다.
관리 서버 (50) 는, 각 소형선 (O21-O23) 으로부터 수신한 정점 정보를 데이터베이스 상에 축적해 나간다.
정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 정점이 상대적 위치를 유지하여 이동하고 있는지의 여부를 탐구할 때, 위치 좌표, 길이 외에, 적어도 3 개의 정점의 좌표를 아는 경우, 이들 정점이 이루는 각도를 구할 수 있다. 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 각도를 추적함으로써, 경시적으로 일정한 값으로 유지되어 있으면, 그들 정점은 동일한 물체에 속해 있다고 판정할 수 있다.
예를 들어, 도 12 의 상태에 있어서, 소형선 (O22) 에서 보아, 물표 (O24) 의 4 개의 정점 중, 앞쪽의 3 개의 정점 (D1, D2, D3) 을 식별할 수 있지만, 건너편의 정점 (D4) 을 식별할 수 없는 경우를 상정한다.
이 경우, 3 개의 정점 (D1-D3) 의 각 위치 좌표로부터, 3 점이 이루는 삼각형의 각 변의 길이와, 2 변이 이루는 각도를 구할 수 있다.
예를 들어, 상기 3 점의 좌표로부터 얻어지는 2 변 (예를 들어, 변 AB, 변 AC) 으로부터 cosθ 의 값을 구한다.
cosθ = (AB·AC)/(｜AB｜*｜AC｜)
아크 코사인 함수를 이용하여, cosθ 로부터 θ (∠BAC) 를 구할 수 있다.
구해진 각도의 경시적인 변화를 추적해 감으로써, 그 각도가 경시적으로 일정한 범위 내로 유지되고 있는지 여부의 판정을 할 수 있다.
관리 서버 (50) 측은, 또한, 소형선 (O21-O23) 으로부터 얻어진 정보를 축적함으로써, 어느 시각의 범위에서 밀집되어 있는 4 개의 정점을 추출하고 (예를 들어, D1, D2, D3, D4), 이들 정점이 이루는 면적을 구할 수 있다. 예를 들어, 4 개의 정점이 정하는 사각형의 영역에 기초하여 면적을 구해도 된다.
마찬가지로, 관리 서버 (50) 측은, 어느 시각의 범위에서 밀집되어 있는 2 개, 3 개, 또는 4 개의 정점을 추출하고 (예를 들어, D1, D2, D3, D4 중 적어도 2 개), 이들 정점 사이의 거리를 구할 수 있다.
관리 서버 (50) 측은, 복수의 정점의 위치 좌표의 상대 관계, 복수의 정점 사이의 거리, 복수의 정점이 이루는 각도, 복수의 정점이 이루는 영역의 면적, 복수의 정점의 이동 벡터 (방위) 중 적어도 1 개, 바람직하게는 2 개, 보다 바람직하게는 3 개, 더욱 바람직하게는 4 개를 각각 추적함으로써, 그들 값이 경시적으로 소정의 범위 내로 유지되어 있는 경우에는, 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물체에 속하는 것으로서 식별할 수 있다. 그 때, 복수의 정점의 상대적인 속도, 가속도, 복수의 정점의 중심 위치 등의 추가 정보를 조합해도 된다.
관리 서버 (50) 측은, 예를 들어, 소형선 (O22) 으로부터의 D1-D3 의 값에 기초하여, 이들 정점이 동일한 물표에 속해 있다고 판정하고, 공통의 물체 ID 를 부여했다고 가정한다 (예를 들어, 각도에 근거한다).
또한, 관리 서버 (50) 측은, 예를 들어 소형선 (O21) 으로부터의 D1, D2, D4 의 값에 기초하여, 이들 정점이 동일한 물표에 속해 있다고 판정하고, 다른 공통의 물체 ID 를 부여했다고 가정한다 (예를 들어, 각도에 근거한다).
또한, 관리 서버 (50) 측은, 예를 들어, 소형선 (O23) 으로부터의 D3, D4 의 값에 기초하여, 이들 정점이 동일한 물표에 속해 있다고 판정하고, 또 다른 공통의 물체 ID 를 부여했다고 가정한다 (예를 들어, 길이에 근거한다).
이 경우, 본체 하나의 물체에 대하여 복수의 물체 ID 가 부여되기 때문에, 화면 상에서 그들 물체 ID 에 기초하여 3 개의 화상이 중첩되어 표시될 수 있다.
실시예 2 의 경우와 마찬가지로, 관리 서버 (50) 측은, 각 정점의 경시적인 변화를 추적하여, 동일한 물체에 대하여 복수의 물체 ID 가 중복하여 부여되어 있다고 판정한 경우, 가장 빠른 물체 ID 로 통일화해도 된다.
또한, 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 정점 정보를 경시적으로 축적해 가지만, 어느 선박의 레이더로부터 얻어진 것인지 구별시켜 기억해도 된다.
관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 어느 선박의 레이더로부터 얻어진 정점 정보인지를 이용하여 좀더 정점 정보를 그룹핑하고, 각각의 그룹간의 상대적 위치를 유지하여 이동하고 있는 정점인지의 여부를 판단하는 것으로 해도 된다.
예를 들어, 레이더마다 정리된 정점의 그룹에 대하여 시계열로 정점의 궤적을 좇아, 그룹 사이에서 일치하는 궤적을 나타내는 정점이 있는 경우에는, 동일한 물체에 속해 있는 것으로 분류한다.
각 선박 (O21-O23) 에 탑재되는 레이더의 종류는 동일하다고는 할 수 없고, 동일한 레이더라도 동일한 조건하에서 작동하고 있다고는 할 수 없으며, 각 선박 (O21-O23) 에서 작동하는 레이더가 동일 시각, 동일 갱신 간격으로 탐지하고 있다고도 할 수 없기 때문에, 단순히 복수의 레이더로부터의 정점 정보를 시계열로 나열한 것만으로는, 취득된 정점 정보에 오차가 발생하고 있을 가능성이 있다. 한편, 이와 같이 우선은 레이더마다 (사용자 단말마다) 정점 정보를 그룹핑하고 나서, 복수의 그룹간에서 상대적인 이동을 판정하는 쪽이 정밀도가 높아진다.
실시예 4
레이더의 화상 처리는, 레이더 고유의 문제에 의해 영향을 받는 경우가 있다. 예를 들어, 본 선박 항행 지원 시스템 (1) 은, 레이더의 방위 분해능과 거리 분해능에 대해 착안한다.
방위 분해능이란, 자선으로부터 동일 거리에 있는 방위가 조금 상이한 2 개의 물표를, 각각 레이더 화면 상에서 식별할 수 있는 영상 분해 능력을 말한다. 방위 분해능은, 배에 사용되는 안테나의 수평 빔폭에 따라 결정되며, 통상, 수평 빔폭이 좁아질수록 방위 분해능은 높아진다.
수평 빔폭은, 발사하는 전파의 좌우 방향의 각도 특성을 말한다. 일반적으로 수평 빔폭은, 안테나의 수평 길이에 의해 결정되어 있다. 안테나의 수평 길이가 길어지면, 수평 빔폭이 좁아져 있다. 소형선의 경우, 일반적으로, 탑재되어 있는 안테나의 수평 빔폭은 넓다.
거리 분해능이란, 자선으로부터 동일 방향에 있는 거리가 상이한 2 개의 물표를, 각각 레이더 화면 상에서 식별할 수 있는 영상 분해 능력을 말한다. 거리 분해능은, 배에 사용되는 안테나의 전송 펄스폭에 의해 결정되고, 통상, 전송 펄스폭이 짧아질수록 거리 분해능은 높아진다. 즉, 펄스폭의 설정에 의해, 거리 분해 능력이 좌우된다.
도 13 은, 1 개의 선박으로부터 2 개의 소형선을 레이더 탐지하는 경우, 레이더의 거리 분해능 때문에 2 개의 소형선을 구별할 수 없는 경우를 (A), (B) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다
도 13(A) 를 참조하면, 3 척의 소형선 (O31, O33, O34) 이 나타나 있다. 각각, 정박하고 있는 것으로 가정한다. 여기서, 도면의 중앙의 2 척의 소형선 (O33, O34) 이 서로 근접하여 정박하고 있고, 각각 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 을 가지고 있지 않은 것으로 한다. 도면의 하방의 소형선 (O31) 은, 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 을 가지고 있는 것으로 한다. 따라서, 소형선 (O31) 은, 레이더 (10) 를 이용하여 주위의 물표를 탐지할 수 있고, 특히, 중앙의 소형선 (O33, O34) 이 탐지 가능하게 되어 있다.
도 13(B) 를 참조하면, 도면의 하방에 나타낸 소형선 (O31) 의 레이더에 의한, 2 척의 소형선 (O33, O34) 의 레이더 탐지 결과를 개략적으로 나타내고 있다. 2 척의 소형선 (O33, O34) 은, 서로 근접하여 위치하고 있기 때문에, 소형선 (O31) 의 레이더로부터는, 2 척의 소형선 (O33, O34) 이 마치 하나의 덩어리로 표시되는 경우가 일어날 수 있다. 이 현상은, 레이더의 방위 분해능과 거리 분해능의 한계 (부호 A31 참조) 에 의해 초래될 수 있다. 이 결과, 소형선 (O31) 으로부터는, 부호 O35 에 나타내는 바와 같이, 레이더 결과가, 단일의 물표로서 화상 표시되는 경우가 일어날 수 있다.
또한, 도 13(A) 에 예시한 바와 같이, 2 척의 소형선 (O33, O34) 이 소형선 (O31) 에서 보아 세로로 밀집하여 정렬해 있는 경우, 레이더의 거리 분해능 (부호 A31 참조) 이 문제가 되기 쉽다. 또한, 2 척의 소형선 (O33, O34) 이 소형선 (O21) 에서 보아 가로로 밀집하여 정렬해 있는 경우 (도시 생략), 레이더의 방위 분해능이 문제가 되기 쉽다.
이 때, 화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 소형선 (O31) 의 레이더 탐지 결과 정보에 기초해서, 2 척의 소형선 (O33, O34) 을 마치 1 척의 배 (O35) 로서 표시한 레이더 화상에 기초하여, 그 정점 (예를 들어, 선수측과 선미측의 2 점) (U1, U2) 을 추출한다. 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 정점 정보에 기초하여 처리를 진행하기 때문에, O35 의 정점 (U1, U2) 은, 단일 물체에 속해 있는 것으로 식별할 수 있다.
그러나, 2 척의 소형선 (O33, O34) 이 서로 상대 관계를 유지하지 않게 되어, 예를 들어, 각각이 별개의 방향을 향해 이동하기 시작한다고 가정한다. 그 경우, 화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 소형선 (O31) 의 레이더 탐지 결과 정보에 기초하여, 새롭게 2 척의 소형선 (O33, O34) 을 구별해서 표시한 레이더 화상에 기초해서, O33, O34 의 정점 (예를 들어, 선수측과 선미측의 2 점씩, 합계 4 점) 을 추출한다.
관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 정점 정보에 기초하여 처리를 진행하여, 한번, O35 의 정점 (U1, U2) 은 단일 물체에 속해 있는 것으로 식별하여 물체 ID 를 부여했지만, 그 후, 새롭게 검출된 O33, O34 의 정점에 기초하여, 새롭게 물체 ID 를 부여함과 함께, 과거의 물체 ID 를 캔슬해도 된다.
이와 같이, 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 정점 정보의 경시적인 변화를 추적함으로써, 한번 부여한 물체 ID 에 대하여, 적절히 수정을 가할 수 있다.
즉, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 송신되어 오는 정점 정보를 데이터베이스 상 등에 축적해 나감으로써, 레이더의 방위 분해능 또는 거리 분해능에 의한 영향하에서, 물표의 오인식이 발생한 경우라도, 적절하게 그 수정을 가할 수 있다. 이와 같이, 물체에 대한 정점의 갱신시, 상대적 위치를 유지하지 않게 된 점이 존재하는 경우, 물체 ID 를 발행하고, 이후, 다른 물체로서 취급한다.
실시예 5
본 선박 항행 지원 시스템 (1) 은, 레이더의 최소 탐지 거리에 의한 레이더 탐지에의 영향과, 대형선에 의한 레이더 탐지에의 영향에 대해서도 착안한다.
최소 탐지 거리란, 레이더 화면 상에서 탐지 식별 표시할 수 있는 자선으로부터 가장 가까운 거리를 말한다. 환언하면, 최소 탐지 거리란, 레이더 화면 상에서 타선 등의 물표 영상을 식별할 수 있는 자선으로부터의 최소의 거리를 말한다. 통상, 최소 탐지 거리보다 앞쪽에 있는 물표는, 레이더 화면 상에서는 영상으로서 표시할 수 없다. 이 때문에, 최소 탐지 거리보다 앞쪽에 있는 물표는, 자선의 근처에 존재하고 있어도, 레이더 화면 상에서는 영상으로서 표시되지 않는 현상이 발생할 수 있다.
최소 탐지 거리는, 주로 전송 펄스폭에 의해 결정되며, 펄스폭이 짧아질수록 최소 탐지 거리는 작아진다. 최소 탐지 거리는, 레이더의 수직 빔폭과도 관계된다. 수직 빔폭은, 레이더로부터 발사되는 전파의 수직 방향의 각도를 말한다. 통상, 소형 어선에 사용되는 소형 레이더에서는, 수직 빔폭은 25 도 전후로 되어 있다. 이는, 선체가 요동하여 롤링이나 피칭의 영향을 받더라도, 수직 빔의 탐지 각도가 크게 벗어나지 않도록 하기 위함이다.
도 14 는, 1 개의 선박으로부터 물체를 레이더 탐지할 때, 레이더의 최소 탐지 거리로 인해 물체를 구별할 수 없는 경우 (A) 와, 1 개의 선박으로부터 물체를 레이더 탐지할 때, 대형선의 영향으로 인해 물체를 구별할 수 없는 경우 (B) 를 나누어 나타내는 개념도의 예이다.
도 14(A) 를 참조하면, 해상에 있는 3 개의 물체 (O41, O42, O43) 의 측면도가 도시되어 있고, 여기서, 도면의 중앙의 물체 (예를 들어, 부이) (O43) 가 가장 소형으로, 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 을 가지고 있지 않다. 도면의 좌우의 2 척의 배 (O41, O42) 는, 각각 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 를 가지고 있다.
도 14(A) 를 참조하면, 왼쪽에 나타낸 소형선 (O41) 의 레이더로부터는, 중앙의 부이 (O43) 는, 왼쪽의 배 (O41) 의 레이더의 최소 탐지 거리보다 짧은 거리에 위치하기 때문에, 레이더에 의해, 물표로서 식별할 수 없는 경우가 일어날 수 있다 (V1, V2 참조). 이 경우, 화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 소형선 (O41) 의 레이더 탐지 결과 정보에 기초하여, 부이 (O43) 에 대해 표시하지 않는 레이더 화상에 기초하여, 정점을 추출할 수 없다. 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 정점 정보에 기초하여 처리를 진행하기 때문에, 부이 (O43) 는 존재하지 않는 것으로 식별할 수 있다.
그러나, 도 14(A) 의 오른쪽에 나타낸 소형선 (O42) 의 레이더로부터는, 중앙의 부이 (O43) 는, 오른쪽의 배 (O42) 의 레이더의 최소 탐지 거리보다 긴 거리에 위치하기 때문에, 레이더에 의해, 물표로서 식별할 수 있다고 가정한다 (V3, V4 참조). 그 경우, 화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 소형선 (O42) 의 레이더 탐지 결과 정보에 기초하여, 중앙의 부이 (O43) 를 표시한 레이더 화상에 기초하여, O43 의 정점 (예를 들어, 1 점) 을 추출한다.
관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 정점 정보에 기초하여 처리를 진행하여, 한번, 부이 (O43) 는 존재하지 않는 것으로서 물체 ID 를 부여하지 않았지만, 그 후에 O43 의 정점에 기초하여 새롭게 물체 ID 를 부여해도 된다.
이와 같이, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 정점 정보의 경시적인 변화를 추적함으로써, 레이더의 최소 탐지 거리의 영향하에서, 한번 부여하지 않았던 물체 ID 에 대하여 적절히 수정을 가할 수 있다.
마찬가지로, 본 선박 항행 지원 시스템 (1) 은, 대형선의 영향에 대해서도 착안한다.
도 14(B) 를 참조하면, 해상에 있는 3 개의 물체 (O51, O52, O53, O54) 의 측면도가 도시되어 있고, 여기서, 도면의 중앙의 우측의 물체 (O53) 가 가장 소형이고, 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 을 가지고 있지 않다. 또한, 도면의 중앙의 좌측의 배 (O54) 가 가장 대형이고, 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 을 가지고 있지 않다. 도면의 좌우의 2 척의 배 (O51, O52) 는, 각각 본 발명에 관련된 프로그램을 포함하는 사용자 단말 (30) 를 가지고 있다.
도 14(B) 를 참조하면, 왼쪽에 나타낸 소형선 (O51) 의 레이더로부터는 중앙의 대형선 (O54) 은 물표로서 식별할 수 있지만, 대형선 (O54) 의 건너편에 있는 소형선 (O53) 은, 대형선 (O54) 의 영향에 의해 물표로서 식별할 수 없다 (V11, V12 참조). 이 경우, 화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 소형선 (O51) 의 레이더 탐지 결과 정보에 기초하여, 대형선 (O54) 만을 표시한 레이더 화상에 기초하여 정점을 추출한다. 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 정점 정보에 기초하여 처리를 진행하기 때문에, 대형선 (O54) 의 존재는 식별할 수 있어도, 소형선 (O53) 은 존재하지 않는 것으로 식별할 수 있다.
그러나, 도 14(B) 의 오른쪽에 나타낸 소형선 (O52) 의 레이더로부터는, 중앙의 소형선 (O53) 은 대형선 (O54) 보다 앞쪽에 있기 때문에, 레이더에 의해, 각각 물표로서 식별할 수 있다고 가정한다 (V13, V14 참조). 그 경우, 화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 소형선 (O52) 의 레이더 탐지 결과 정보에 기초하여, 중앙의 소형선 (O53) 과 대형선 (O54) 을 각각 표시한 레이더 화상에 기초하여, 각 정점을 추출한다.
관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 정점 정보에 기초하여 처리를 진행하여, 한번, 소형선 (O53) 은 존재하지 않는 것으로서 물체 ID 를 부여하지 않았지만, 그 후, 소형선 (O52) 에 의해 탐지된 O53 의 정점에 기초하여 새롭게 물체 ID 를 부여해도 된다.
이와 같이, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 정점 정보의 경시적인 변화를 추적함으로써, 한번 부여하지 않았던 물체 ID 에 대하여 적절히 수정을 가할 수 있다. 이 수정은, 대형선에 한정되지 않고, 섬이나 큰 구조물 등에 의한 레이더의 물표에 대한 영향에 대해서도 동일하다.
따라서, 종래의 레이더 (10) 에서는, 추적 물표가 대형선의 후방이나 섬 그림자 등에 들어가면, 그것들의 영향하에서 레이더 영상이 사라지기 때문에, 물표 정보를 상실하고 있었지만, 본 선박 항행 지원 시스템 (1) 에서는, 복수의 선박 상의 레이더 (10) 를 복합하여 활용함으로써, 단일 레이더에서는 포착할 수 없었던 물표 정보를 다른 레이더로부터 포착하는 것이 가능해진다.
실시예 6
본 선박 항행 지원 시스템 (1) 은, 위상 (僞像) 에 대해서도 착안한다.
위상이란, 발사 전파의 2 차 반사에 의해 발생하는 현상이다. 허상은, 실제로는 물표가 해상에는 존재하지 않지만, 마치 존재하는 것처럼 레이더 화면 상에 나타나는 영상을 말한다. 허상은, 자선 상의 구조물뿐만 아니라, 자선 주변에 있는 강한 반사 물표로부터의 신호에서 기인하여 발생하는 경우가 있다. 종래 기술에서는, 내해의 해협 대교 등 항로대의 바로 정면에 위치하는 물체로부터의 레이더 반사는 강하기 때문에, 이 현상은 피할 수 없다고 여겨지고 있다.
도 15 는, 2 척의 선박 (O61, O65) 으로부터 물체를 레이더 탐지할 때, 위상의 영향을 받는 경우와 받지 않는 경우를 동시에 나타내는 개념도의 예이다.
도 16 은, 도 15 에 나타낸 2 개의 선박 (O61, O65) 에 의한 레이더 탐지 결과를 (A), (B) 로 나누어 나타내는 개념도의 예이다.
도 15 를 참조하면, 2 개의 육지 사이를 연결하는 다리 등의 구조물 (O63) 의 근처를 3 척의 선박 (O61, O62, O65) 이 전진하고 있는 것으로 한다. 그리고, 다리 (O63) 의 부근에서 선박 (O61, O65) 으로부터 주위의 타선을 레이더 탐지하는 것으로 한다.
이 때, 배 (O61) 가 다리 (O63) 에 가장 가깝게 위치할 때, 그 레이더로부터 발사된 마이크로파는, 일부가 직접적으로 타선 (O62) 에 대해 직진하여, 그 물표 (O62) 로부터 반사되어 원래의 레이더의 위치로 되돌아오는 통상의 경우 (라인 (H1) 참조) 에 추가하여, 다른 일부가 다리 (O63) 에 충돌하여 반사된 후, 그 반사파가 타선 (O62) 에 대해 간접적으로 직진하여, 그 물표 (O62) 로부터 반사되어, 원래의 레이더의 위치로 되돌아오는 경우 (라인 (H2) 참조) 의 2 종류가 존재할 수 있다. 전자의 경우, 통상과 같이 레이더 화면 상에 타선 (O62) 의 화상이 표시되지만, 후자의 경우, 배 (O61) 와 다리 (O63) 의 직선의 연장 상 (라인 (H3) 참조) 에, 존재하지 않는 타선의 화상 (O64) 이 표시되는 경우가 있다 (도 16(A) 참조).
이 경우, 화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 소형선 (O61) 의 레이더 탐지 결과 정보에 기초하여, 타선 (O62) 의 레이더 화상 외에, 존재하지 않는 배의 화상 (O64) 을 표시한 레이더 화상에 기초하여, 정점을 추출한다. 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 정점 정보에 기초하여 처리를 진행시키기 때문에, 타선 (O62) 의 존재 외에, 허상 (O64) 에 대해서도 마치 물표가 존재하는 것으로서 식별할 수 있다.
여기서, 다시 도 15 를 참조하면, 다리 (O63) 의 부근에 위치하는 배 (O61) 의 하방에, 다리 (O63) 로부터 떨어져 타선 (O65) 이 존재하고 있다. 배 (O61) 는 허상 (O64) 의 영향을 받는 위치에 있지만, 타선 (O65) 은 허상의 영향을 받는 위치에 있지 않기 때문에, 타선으로부터의 레이더 화면 상에서는, 허상 (O64) 은 발생하지 않는 것으로 한다 (도 16(B) 참조).
이 경우, 화상 처리 모듈 (34, 54) 은, 소형선 (O65) 의 레이더 탐지 결과 정보에 기초하여, 발사 전파의 2 차 반사의 영향을 받지 않음으로써, 레이더 화상에 기초하여, 허상 (O64) 의 정점을 추출하지 않는다. 관리 서버 (50) 의 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 이 정점 정보에 기초하여 처리를 진행하기 때문에, 소형선 (O61) 으로부터의 결과와는 다른 결과를 출력할 수 있다.
이러한 경우, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 검출된 물표의 수가 상이한 경우, 서로 상이한 물체 ID 의 지시를 중첩하여 단말 (30, 40) 로 송신한다. 단말 (30, 40) 은, 동일 시각, 동일 위치 좌표에 대하여 서로 모순되는 물체 ID 의 지시를 받은 경우에는, 그 물체 ID 에 기초하여 물체의 윤곽의 개요를 표시할 때, 통상적인 표시 형태와는 상이한 양식으로 표시해도 된다. 예를 들어, O62 를 표시하는 경우와, O64 를 표시하는 경우에서 (도 16(A) 참조), 각각 맵 상에 표시되는 색, 점멸 상태, 라인의 굵기, 라인의 양태 (직선상, 점선상 등) 등을 변경하여 표시하도록 해도 된다.
이와 같이, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 허상 (발사 전파의 2 차 반사) 의 영향하에서, 동일한 물체에 속하는 것으로서 식별한 정점의 정보를 단말 (30, 40) 에 출력할 때, 모순되는 데이터가 있는 경우에는, 그 식별 정보를 더 추가하여 출력해도 된다 (예를 들어, 물표 ID 에 허상에 대해서 가중치 부여를 한다).
또한, 정점 정보 관리 모듈 (56) 은, 각 정점 정보의 경시적인 변화를 추적함으로써, O64 가 허상이라고 판정한 경우에는, 한번 부여한 물체 ID 에 대하여, 예를 들면 캔슬하도록 적절히 수정을 가할 수 있다.
또한, 레이더의 방위 분해능과 거리 분해능, 레이더의 최소 탐지 거리, 대형선에 의한 레이더 탐지에의 영향의 경우에 있어서도, 복수의 상이한 레이더로부터의 탐지 결과에 모순이 있는 경우, 마찬가지로 표시 양태를 변화시켜도 된다.
이상, 선박 상에서 레이더 (10) 를 사용한 경우의, 레이더 화상으로부터의 물체 인식 정보에 기초하는 본 발명에 관련된 선박 항행 지원 시스템 (1) 에 대하여 설명하였다.
단, 선박 상에서 사용되는 물표의 탐지 장치는, 레이더로 한정되지 않는다.
예를 들어, 선박 상에서 라이다를 사용할 수 있다. 이 경우, 라이다 화상으로부터의 물체 인식 정보를, 레이더 화상으로부터의 물체 인식 정보 대신에 사용할 수 있다.
또한, 선박 상에서 카메라를 사용할 수 있다. 이 경우, 카메라 화상 (가시광, 적외) 으로부터의 물체 인식 정보를, 레이더 화상으로부터의 물체 인식 정보 대신에 사용할 수 있다.
라이다 또는 카메라에 의해 얻어진 화상에 대하여 정점을 구하는 화상 처리는, 레이더의 경우와 동일하게 실시할 수 있다 (도 5, 도 6 참조).
도 17 은, 본 발명에 관련된 선박의 항행 지원 방법 중, 사용자 단말 (30) 측의 처리의 흐름을 나타내는 개념도의 예이다.
스텝 S71 에서는, 사용자 단말 (30) 은, 소정의 트리거 신호에 응답하여, 화상 처리를 개시한다.
스텝 S72 에서는, 사용자 단말 (30) 은, 레이더 (10) 로부터의 레이더 탐지 결과 정보를 수신한다. 레이더 탐지 결과 정보는, 특히 레이더 화상이다 (도 5(A) 참조).
스텝 S73 에서는, 사용자 단말 (30) 은, 레이더 화상의 화상 처리를 실시하여, 정점을 추출한다 (도 5(B) 참조).
스텝 S74 에서는, 사용자 단말 (30) 은, 추출한 정점 정보를 관리 서버 (50) 에 송신한다 (도 5(C) 참조).
스텝 S75 에서는, 일단 플로우를 종료한다. 단, 예를 들어, 레이더 (10) 로부터의 레이더 탐지 결과 정보가 갱신되면, 재차, 스텝 S71 로부터 동일한 처리를 반복한다.
도 18 은, 본 발명에 관련된 선박의 항행 지원 방법 중, 관리 서버 (50) 측의 처리의 흐름을 나타내는 개념도의 예이다.
스텝 S81 에서는, 관리 서버 (50) 는, 소정의 트리거 신호에 응답하여, 정점 정보의 식별을 개시한다.
스텝 S82 에서는, 관리 서버 (50) 는, 데이터베이스 등에 정점 정보를 축적한다. 정점 정보에는, 정점 번호, 선박 번호, 위도 경도, 속도, 방위 등이 포함된다.
스텝 S83 에서는, 관리 서버 (50) 는, 동일 물체에 속하는 정점의 조를 추출하고, 공통의 물체 ID 를 부여한다 (도 6(A) 참조).
스텝 S84 에서는, 관리 서버 (50) 는, 물체 ID 를 단말 (30, 40) 에 송신한다. 단말 (30, 40) 은, 수신한 물체 ID 에 기초하여, 물체 ID 에 상당하는 물표의 윤곽의 개요를 표시한다 (도 6(B) 참조).
스텝 S85 에서는, 일단 플로우를 종료한다. 단, 예를 들어, 사용자 단말 (30) 로부터 새로운 정점 정보가 송부되면, 다시, 스텝 S81 로부터 동일한 처리를 반복한다.
따라서, 본 선박의 항행 지원 방법에서는,
관리 서버 (50) 와, 물표 탐지 장치 (10) 와 접속된 사용자 단말 (30) 을, 네트워크 (70) 경유로 데이터의 송수신을 실시할 수 있도록 접속하고 (도 1 참조),
물표의 탐지 결과 정보에 기초하여 추출한 물표의 복수의 정점 (도 5(C) 참조) 을 관리 서버 (50) 가 사용자 단말 (30) 로부터 수신하여,
사용자 단말 (30) 이 추출한 물표의 복수의 정점 중, 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물표에 속하는 것으로서 관리 서버 (50) 가 식별하고 (도 6(A) 참조),
동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점에 기초하여, 물표의 윤곽의 개요를 표시시키도록 (도 6(B) 참조) 사용자 단말 (30) 에 대하여 관리 서버 (50) 가 지시를 송신하는, 각 스텝을 갖는다.
본 발명은, 관리 서버 (50) 에 상기의 각 스텝을 실행시키기 위한, 선박의 항행 지원 프로그램을 제공한다. 이 프로그램은, 적어도, 도 18 의 스텝 S81 내지 85 를 실행 가능하게 한다.
이상, 본 발명은, 선박과 육상 사이를 네트워크 경유로 데이터의 송수신을 실시할 수 있도록 함과 함께, 소형 선박의 물표 탐지 장치에 의해 얻어진 물표 화상에 대하여 화상 처리를 실시하여, 물표의 윤곽의 개요를 선명하게 표시할 수 있도록 한 선박의 항행 지원 시스템 (선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버, 선박의 항행 지원 방법 및 선박의 항행 지원 프로그램) 을 제공한다.
예를 들어, 종래의 레이더로부터는 반드시 선명한 물표의 화상이 얻어지지는 않았다. 특히, 레이더 화상의 특성상, 물표의 윤곽이 불선명해지는 경우가 있었다. 물표가 대형선의 그림자 등에 들어가면, 물표를 놓치는 경우도 있었다. 본 발명에서는, 레이더 화상에 대하여 화상 처리를 실시하여 정점을 추출하기 때문에, 각 정점에 의해 물표의 윤곽을 선명하게 표시할 수 있다. 그 때, 동일한 물표에 속하는 정점의 조를 식별하고, 관리함으로써, 물표의 추적을 각 정점에 기초하여 실시할 수 있다. 각 정점의 위치 좌표를 축적함으로써, 축적된 정보에 기초하여 각 정점의 장래의 동향을 추측하는 것도 가능해진다.
바람직하게는, 소형 선박 상에서, 스마트폰이나 태블릿 단말 등의 저렴하고 간이한 운반 가능한 사용자 단말을 활용한, 네트워크의 구축을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시예는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것으로, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또, 어느 실시예의 구성의 일부를 다른 실시예의 구성으로 치환하는 것이 가능하며, 또, 어느 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성을 추가하는 것도 가능하다. 또, 각 실시예의 구성의 일부에 대해, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.
또, 상기의 각 구성, 기능, 처리부, 처리 수단 등은, 그것들의 일부 또는 전부를, 예를 들어 집적 회로로 설계하거나 함으로써 하드웨어로 실현해도 된다. 또, 상기의 각 구성, 기능 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하고, 실행함으로써 소프트웨어로 실현해도 된다. 각 기능을 실현하는 프로그램, 테이블, 파일 등의 정보는, 메모리나, 하드 디스크, SSD (Solid State Drive) 등의 기록 장치, 또는, IC 카드, SD 카드, DVD 등의 기록 매체에 둘 수 있다.
또, 제어선이나 정보선은 설명상 필요하다고 생각되는 것을 나타내고 있으며, 제품상 반드시 모든 제어선이나 정보선을 나타내고 있다고는 할 수 없다. 실제로는 거의 모든 구성이 서로 접속되어 있다고 생각해도 된다.
1 : 선박의 항행 지원 시스템
2, 4, 6 : 선박
10 : 물표의 탐지 장치 (선박용 레이더)
28 : 레이더의 지시부
30 : 사용자 단말
34, 54 : 화상 처리 모듈 (화상 처리 수단)
35, 45, 55 : 통신 모듈 (통신 수단)
40 : 육상 관리 단말
50 : 관리 서버
56 : 정점 정보 관리 모듈 (정점 정보 관리 수단)
70, 72, 74 : 네트워크

Claims (19)

  1. 선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버로서,
    상기 관리 서버는,
    물표의 탐지 장치와 접속된 사용자 단말과의 사이에서, 네트워크 경유로 데이터의 송수신을 실시하는 통신 수단과,
    상기 물표의 탐지 결과 정보에 기초하여 추출한 물표의 복수의 정점 중, 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별하는 정점 정보 관리 수단을 구비하고,
    상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점에 기초하여, 상기 통신 수단이, 상기 물표의 윤곽의 개요를 표시시키도록 상기 사용자 단말에 대하여 지시를 송신하는 것을 특징으로 하는 관리 서버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 물표의 탐지 장치는 레이더이고, 상기 물표의 탐지 결과 정보는 레이더 화상을 포함하고,
    상기 사용자 단말이, 상기 레이더 화상에 대하여 화상 처리를 실시함으로써 상기 복수의 정점을 추출하는, 관리 서버.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 정점 정보 관리 수단은, 상대적 위치를 유지하여 이동하고 있는 정점의 조를, 상기 동일한 물표에 속하는 일군으로서 이동하는 정점으로서 식별하는, 관리 서버.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정점 정보 관리 수단은,
    　상기 복수의 정점의 위치 좌표의 상대 관계,
    　상기 복수의 정점 사이의 거리,
    　상기 복수의 정점이 이루는 각도,
    　상기 복수의 정점이 이루는 영역의 면적, 및
    　상기 복수의 정점의 이동 벡터 중, 적어도 하나가 유지되고 있는 정점의 조를, 상기 동일한 물표에 속하는 일군으로서 이동하는 정점으로서 식별하는, 관리 서버.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점을 직선으로 연결함으로써, 상기 물표의 윤곽의 개요를 표시시키도록 상기 사용자 단말에 대하여 지시를 송신하는, 관리 서버.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점에 대하여, 공통의 물체 식별 정보를 부여하는, 관리 서버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 물표의 탐지 장치는 레이더이고, 상기 물표의 탐지 결과 정보는 레이더 화상을 포함하고,
    　레이더의 방위 분해능,
    　레이더의 거리 분해능,
    　레이더의 최소 탐지 거리,
    　레이더의 대형선의 영향, 및
    　레이더의 위상 중, 적어도 하나에 의한 영향하에서 부여된 상기 물체 식별 정보를 수정하는 수단을 갖는, 관리 서버.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 정점 정보 관리 수단은, 상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별된 정점에 대하여, 상기 동일한 물표가 복수의 물표에 속하는 것으로서 식별한 경우에는, 상기 복수의 물표마다, 상이한 상기 물체 식별 정보를 부여하는, 관리 서버.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 정점 정보 관리 수단은, 상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별된 정점과, 다른 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별된 정점이 중복하여 동일한 물표에 속하는 것으로 판정한 경우에는, 각각의 상기 물체 식별 정보를 하나의 물체 식별 정보로 통합하는, 관리 서버.
  10. 관리 서버에 있어서의 선박의 항행 지원 방법으로서,
    관리 서버와, 물표의 탐지 장치와 접속된 사용자 단말은, 네트워크 경유로 데이터의 송수신을 실시할 수 있도록 접속되어 있고,
    상기 물표의 탐지 결과 정보에 기초하여 추출한 상기 물표의 복수의 정점을 상기 사용자 단말로부터 수신하고,
    상기 물표의 복수의 정점 중, 일군으로서 이동하는 정점을 동일한 물표에 속하는 것으로 식별하고,
    상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점에 기초하여, 상기 물표의 윤곽의 개요를 표시시키도록 상기 사용자 단말에 대하여 지시를 송신하는 것을 특징으로 하는 항행 지원 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 물표의 탐지 장치는 레이더이고, 상기 물표의 탐지 결과 정보는 레이더 화상을 포함하고,
    상기 사용자 단말이, 상기 레이더 화상에 대하여 화상 처리를 실시함으로써 상기 복수의 정점을 선출하는, 선박의 항행 지원 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상대적 위치를 유지하여 이동하고 있는 정점의 조를, 상기 동일한 물표에 속하는 일군으로서 이동하는 정점으로서 식별하는, 선박의 항행 지원 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    　상기 복수의 정점의 위치 좌표의 상대 관계,
    　상기 복수의 정점 사이의 거리,
    　상기 복수의 정점이 이루는 각도,
    　상기 복수의 정점이 이루는 영역의 면적, 및
    　상기 복수의 정점의 이동 벡터 중, 적어도 하나가 유지되고 있는 정점의 조를, 상기 동일한 물표에 속하는 일군으로서 이동하는 정점으로서 식별하는, 선박의 항행 지원 방법.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점을 직선으로 연결함으로써, 상기 물표의 윤곽의 개요를 표시시키도록 상기 사용자 단말에 대하여 지시를 송신하는, 선박의 항행 지원 방법.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별한 정점에 대하여, 공통의 물체 식별 정보를 부여하는 선박의 항행 지원 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 물표의 탐지 장치는 레이더이고, 상기 물표의 탐지 결과 정보는 레이더 화상을 포함하고,
    　레이더의 방위 분해능,
    　레이더의 거리 분해능,
    　레이더의 최소 탐지 거리,
    　레이더의 대형선의 영향, 및
    　레이더의 위상 중, 적어도 하나에 의한 영향하에서 부여된 상기 물체 식별 정보를 수정하는, 선박의 항행 지원 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별된 정점에 대하여, 상기 동일한 물표가 복수의 물표에 속하는 것으로서 식별한 경우에는, 상기 복수의 물표마다, 상이한 상기 물체 식별 정보를 부여하는, 선박의 항행 지원 방법.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별된 정점과, 다른 동일한 물표에 속하는 것으로서 식별된 정점이 중복하여 동일한 물표에 속하는 것으로 판정한 경우에는, 각각의 상기 물체 식별 정보를 하나의 물체 식별 정보로 통합하는, 선박의 항행 지원 방법.
  19. 선박의 항행 지원 프로그램으로서,
    관리 서버에 제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 방법에 기재된 각 스텝을 실행시키기 위한 프로그램.
KR1020227021364A 2019-12-25 2020-12-24 선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버, 선박의 항행 지원 방법, 및 선박의 항행 지원 프로그램 KR20220117241A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019233798A JP7371907B2 (ja) 2019-12-25 2019-12-25 船舶の航行支援システムにおける管理サーバ、船舶の航行支援方法、及び船舶の航行支援プログラム
JPJP-P-2019-233798 2019-12-25
PCT/JP2020/048367 WO2021132437A1 (ja) 2019-12-25 2020-12-24 船舶の航行支援システムにおける管理サーバ、船舶の航行支援方法、及び船舶の航行支援プログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220117241A true KR20220117241A (ko) 2022-08-23

Family

ID=76574304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227021364A KR20220117241A (ko) 2019-12-25 2020-12-24 선박의 항행 지원 시스템에 있어서의 관리 서버, 선박의 항행 지원 방법, 및 선박의 항행 지원 프로그램

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230038494A1 (ko)
EP (1) EP4082890A4 (ko)
JP (2) JP7371907B2 (ko)
KR (1) KR20220117241A (ko)
CN (1) CN114846530A (ko)
WO (1) WO2021132437A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102573700B1 (ko) * 2023-06-15 2023-09-01 한국해양과학기술원 예인 및 피예인 물표 식별 장치 및 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11990045B2 (en) * 2021-07-09 2024-05-21 Kawasaki Motors, Ltd. Periphery recognition support system and method for personal watercraft
WO2023032168A1 (ja) * 2021-09-03 2023-03-09 ニューラルポケット株式会社 情報処理システム、情報処理装置、サーバ装置、端末装置、携帯端末装置、プログラム、又は方法
WO2023100389A1 (ja) * 2021-12-02 2023-06-08 古野電気株式会社 情報処理方法、情報処理装置及びコンピュータプログラム
WO2023100390A1 (ja) * 2021-12-02 2023-06-08 古野電気株式会社 情報処理方法、レーダー装置及びコンピュータプログラム
WO2023233867A1 (ja) * 2022-06-02 2023-12-07 古野電気株式会社 船舶情報共有システム、船舶情報共有装置、及び船舶情報共有方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006065831A (ja) 2004-07-30 2006-03-09 Penta Ocean Constr Co Ltd 船舶の運航管理方法及び装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4925525B2 (ja) * 2001-08-03 2012-04-25 古野電気株式会社 他船表示装置
CN105390029B (zh) * 2015-11-06 2019-04-26 武汉理工大学 基于航迹融合和航迹预测的船舶避碰辅助决策方法及系统
JP6659367B2 (ja) * 2016-01-15 2020-03-04 パナソニック株式会社 物体検出装置および物体検出方法
JP6759673B2 (ja) 2016-03-31 2020-09-23 富士通株式会社 衝突リスク算出プログラム、衝突リスク算出方法および衝突リスク算出装置
CN111527463B (zh) * 2018-01-22 2024-02-23 深圳市大疆创新科技有限公司 用于多目标跟踪的方法和系统
JP7015723B2 (ja) 2018-04-11 2022-02-03 パナソニック株式会社 物体検出装置、物体検出システム、及び物体検出方法
EP3561542A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-30 Veoneer Sweden AB Generic object tracking based on significant points

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006065831A (ja) 2004-07-30 2006-03-09 Penta Ocean Constr Co Ltd 船舶の運航管理方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102573700B1 (ko) * 2023-06-15 2023-09-01 한국해양과학기술원 예인 및 피예인 물표 식별 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021103396A (ja) 2021-07-15
EP4082890A1 (en) 2022-11-02
WO2021132437A1 (ja) 2021-07-01
EP4082890A4 (en) 2024-02-14
CN114846530A (zh) 2022-08-02
JP2023184555A (ja) 2023-12-28
US20230038494A1 (en) 2023-02-09
JP7371907B2 (ja) 2023-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021132437A1 (ja) 船舶の航行支援システムにおける管理サーバ、船舶の航行支援方法、及び船舶の航行支援プログラム
US9030353B2 (en) Information display device, information display method, and radar apparatus
CN102039992B (zh) 航行辅助装置
JP6150418B2 (ja) 情報表示装置、魚群探知機及び情報表示方法
US9390531B2 (en) Movable body display device and movable body display method
US11262449B2 (en) Signal processing device and radar device
EP3926364A1 (en) Ship target object detection system, method of detecting ship target object and reliability estimating device
US11548598B2 (en) Image generating device and method of generating image
KR102464207B1 (ko) 증강현실을 이용한 선박 안전운항 관리시스템
Xu et al. Hydrographic data inspection and disaster monitoring using shipborne radar small range images with electronic navigation chart
US20230351764A1 (en) Autonomous cruising system, navigational sign identifying method, and non-transitory computer-readable medium
US9772403B2 (en) Vehicle position validation
CN116323387A (zh) 船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序
CN117337453A (zh) 船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序
CN115867955A (zh) 船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序
KR102249156B1 (ko) 증강현실 이미지를 이용한 항해 보조장치
EP4270359A1 (en) Channel marker identification device, autonomous navigation system, channel marker identification method, and program
US20240149992A1 (en) Navigational information displaying device, navigational information displaying method, and a non-transitory computer-readable medium
WO2023162561A1 (ja) 物標監視装置、操船システム、物標監視方法、及びプログラム
JP6429518B2 (ja) レーダ信号処理装置
CN104680849A (zh) 一种拖船辅助驾驶系统
CN117355881A (zh) 船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序
KR20180082149A (ko) Arpa 기능을 가지는 소형 디지털 레이더 시스템