KR20230091086A - 선박 감시 시스템, 선박 감시 방법, 정보 처리 장치, 및 프로그램 - Google Patents

선박 감시 시스템, 선박 감시 방법, 정보 처리 장치, 및 프로그램 Download PDF

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KR20230091086A
KR20230091086A KR1020237008012A KR20237008012A KR20230091086A KR 20230091086 A KR20230091086 A KR 20230091086A KR 1020237008012 A KR1020237008012 A KR 1020237008012A KR 20237008012 A KR20237008012 A KR 20237008012A KR 20230091086 A KR20230091086 A KR 20230091086A
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세이이치 우오시타
가즈야 나카가와
유이치 다케바야시
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후루노덴끼가부시끼가이샤
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Abstract

[과제] OZT의 시인성의 향상을 도모하는 것이 가능한 선박 감시 시스템을 제공한다.
[해결 수단] 선박 감시 시스템은, 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터를 생성하는 제1 데이터 생성부와, 제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터를 생성하는 제2 데이터 생성부와, 제1 선박 데이터 및 제2 선박 데이터에 의거하여, 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 제1 선박이 변침하여 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 제1 선박과 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하는 리스크값 산출부와, 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하는 범위 특정부와, 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시하는 표시부를 구비한다.

Description

선박 감시 시스템, 선박 감시 방법, 정보 처리 장치, 및 프로그램
본 발명은, 선박 감시 시스템, 선박 감시 방법, 정보 처리 장치, 및 프로그램에 관한 것이다.
종래, 선박끼리가 충돌하는 리스크를 평가하는 다양한 수법이 존재한다. 예를 들면, 비특허문헌 1에는, OZT(Obstacle Zone by Target)를 리스크 영역으로서 표시하는 수법이 개시되어 있다.
이마즈 하야마, 후쿠토 준지, 누마노 마사요시, "상대선에 의한 방해 존과 그 표시에 대하여", 일본 항해 학회 논문집, 2002년, Vol.107, p.191~197
그런데, OZT를 리스크 영역으로서 표시하는 수법으로는, 타선의 예측 침로 상에 복수의 원형의 OZT가 겹쳐져 표시되기 때문에, 시인성이 낮은 경우가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 목적은, 리스크 영역의 시인성의 향상을 도모하는 것이 가능한 선박 감시 시스템, 선박 감시 방법, 정보 처리 장치, 및 프로그램을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 하나의 양태의 선박 감시 시스템은, 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터를 생성하는 제1 데이터 생성부와, 제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터를 생성하는 제2 데이터 생성부와, 상기 제1 선박 데이터 및 상기 제2 선박 데이터에 의거하여, 상기 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 상기 제1 선박이 변침하여 상기 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하는 리스크값 산출부와, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하는 범위 특정부와, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시하는 표시부를 구비한다.
또, 본 발명의 다른 양태의 선박 감시 방법은, 제1 데이터 생성부에 의해, 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터를 생성하고, 제2 데이터 생성부에 의해, 제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터를 생성하고, 상기 제1 선박 데이터 및 상기 제2 선박 데이터에 의거하여, 상기 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 상기 제1 선박이 변침하여 상기 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하고, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하고, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시한다.
또, 본 발명의 다른 양태의 정보 처리 장치는, 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터 및 제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터에 의거하여, 상기 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 상기 제1 선박이 변침하여 상기 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하는 리스크값 산출부와, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하는 범위 특정부와, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시하는 표시 제어부를 구비한다.
또, 본 발명의 다른 양태의 프로그램은, 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터 및 제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터에 의거하여, 상기 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 상기 제1 선박이 변침하여 상기 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하는 것, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하는 것, 및, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시하는 것을 컴퓨터로 하여금 실행시킨다.
본 발명에 의하면, 리스크 영역의 시인성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
도 1은, 실시 형태에 따른 선박 감시 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는, 타선 관리 데이터 베이스의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은, OZT의 표시예(종래예)를 나타내는 도면이다.
도 4는, 실시 형태에 따른 정보 처리 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 포괄 OZT의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 6은, 포괄 OZT의 표시예의 변형예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 실시 형태에 따른 선박 감시 시스템(100)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 실시 형태에 따른 선박 감시 방법은, 선박 감시 시스템(100)에 있어서 실현된다. 선박 감시 시스템(100)은, 선박에 탑재되어, 주위에 존재하는 선박을 감시하기 위한 시스템이다.
선박 감시 시스템(100)이 탑재된 선박은, 제1 선박의 예이며, 이하의 설명에서는 「자선」이라고 한다. 또, 자선 주위에 존재하는 선박은, 제2 선박의 예이며, 이하의 설명에서는 「타선」이라고 한다.
또, 이하의 설명에 있어서, 「속도」는 빠르기와 방위를 나타내는 벡터량(이른바, 선속(船速) 벡터)인 것으로 하고, 「빠르기」는 스칼라량인 것으로 한다.
선박 감시 시스템(100)은, 정보 처리 장치(1), 표시부(2), 레이더(3), AIS(4), GNSS 수신기(5), 자이로 컴퍼스(6), ECDIS(7), 및 경보부(8)를 구비하고 있다. 이들 기기는, 예를 들면 LAN 등의 네트워크(N)에 접속되어 있어, 서로 네트워크 통신이 가능하다.
정보 처리 장치(1)는, CPU, RAM, ROM, 불휘발성 메모리, 및 입출력 인터페이스 등을 포함하는 컴퓨터이다. 정보 처리 장치(1)의 CPU는, ROM 또는 불휘발성 메모리로부터 RAM에 로드된 프로그램에 따라 정보 처리를 실행한다.
프로그램은, 예를 들면 광디스크 또는 메모리 카드 등의 정보 기억 매체를 통해 공급되어도 되고, 예를 들면 인터넷 또는 LAN 등의 통신 네트워크를 통해 공급되어도 된다.
표시부(2)는, 예를 들면 터치 센서가 있는 표시 장치이다. 터치 센서는, 손가락 등에 의한 화면 내의 지시 위치를 검출한다. 터치 센서에 한정되지 않고, 트랙볼 등에 의해 지시 위치가 입력되어도 된다.
레이더(3)는, 자선 주위에 전파를 발함과 더불어 그 반사파를 수신하고, 수신 신호에 의거하여 에코 데이터를 생성한다. 또, 레이더(3)는, 에코 데이터로부터 물표를 식별하고, 물표의 위치 및 속도를 나타내는 물표 추적 데이터(TT 데이터)를 생성한다.
AIS(Automatic Identification System)(4)는, 자선 주위에 존재하는 타선 또는 육상의 관제로부터 AIS 데이터를 수신한다. AIS에 한정되지 않고, VDES(VHF Data Exchange System)가 이용되어도 된다. AIS 데이터는, 타선의 위치 및 속도 등을 포함하고 있다.
GNSS 수신기(5)는, GNSS(Global Navigation Satellite System)로부터 수신한 전파에 의거하여 자선의 위치를 검출한다. 자이로 컴퍼스(6)는, 자선의 방위를 검출한다. 자이로 컴퍼스에 한정되지 않고, GPS 컴퍼스 또는 자기(磁氣) 컴퍼스가 이용되어도 된다.
ECDIS(Electronic Chart Display and Information System)(7)는, GNSS 수신기(5)로부터 자선의 위치를 취득하고, 전자 해도 상에 자선의 위치를 표시한다. 또, ECDIS(7)는, 전자 해도 상에 자선의 예정 항로도 표시한다. ECDIS에 한정되지 않고, GNSS 플로터가 이용되어도 된다.
경보부(8)는, 자선이 타선과 충돌하는 리스크가 있는 경우에 경보를 발보(發報)한다. 경보부(8)는, 예를 들면 표시에 의한 경보여도 되고, 소리 또는 빛에 의한 경보여도 된다. 표시에 의한 경보는, 표시부(2)에 있어서 행해져도 된다. 즉, 표시부(2)가 경보부(8)를 겸해도 된다.
본 실시 형태에 있어서, 정보 처리 장치(1)는 독립된 장치이지만, 이것에 한정되지 않고, ECDIS(7) 등의 다른 장치와 일체여도 된다. 즉, 정보 처리 장치(1)의 기능부가 ECDIS(7) 등의 다른 장치로 실현되어도 된다.
또, 표시부(2)도 독립된 장치이지만, 이것에 한정되지 않고, ECDIS(7) 등의 다른 장치의 표시부가, 정보 처리 장치(1)에 의해 생성된 화상을 표시하는 표시부(2)로서 이용되어도 된다.
본 실시 형태에 있어서, GNSS 수신기(5)와 ECDIS(7)의 세트는, 제1 데이터 생성부의 예이며, 자선의 위치 및 속도를 나타내는 자선 데이터를 생성한다. 구체적으로는, GNSS 수신기(5)가 자선의 위치를 검출함과 더불어, ECDIS(7)가 자선의 위치의 시간 변화로부터 자선의 속도를 검출한다.
이것에 한정되지 않고, 자선의 속도는, 자이로 컴퍼스(6)에 의해 검출되는 자선의 방위와, 도시하지 않는 선속계에 의해 검출되는 자선의 빠르기에 의거하여 검출되어도 된다.
또, 레이더(3) 또는 AIS(4)는, 제2 데이터 생성부의 예이며, 타선의 위치 및 속도를 나타내는 타선 데이터를 생성한다. 구체적으로는, 레이더(3)에 의해 생성되는 TT 데이터가 타선 데이터에 상당한다. 또, AIS(4)에 의해 생성되는 AIS 데이터도 타선 데이터에 상당한다.
도 2는, 정보 처리 장치(1)의 메모리에 구축되는 타선 관리 데이터 베이스의 예를 나타내는 도면이다. 타선 관리 데이터 베이스에는, 레이더(3) 또는 AIS(4)에 의해 생성된 타선 데이터가 등록된다.
타선 관리 데이터 베이스는, 「타선 식별자」, 「위치」, 「빠르기」, 및 「방위」 등의 필드를 포함하고 있다. 또한, 레이더(3)에 의해 검출되는 타선의 위치 및 방위는, GNSS와 같은 좌표계에 의해 변환된다.
도 3은, OZT의 표시예(종래예)를 나타내는 도면이다. OZT(Obstacle Zone by Target)는, 자선의 항행이 타선에 의해 방해되는 존이며, 타선의 예측 침로 상에 표시된다.
OZT를 표시하는 수법으로는, 타선의 예측 침로 상에 이산적으로 설정된 복수의 판정점 각각에서 충돌의 리스크값이 산출되고, 리스크값이 역치 이상인 판정점에 원형의 OZT가 표시된다. 리스크값이 역치 이상인 판정점이 연속하는 경우, 중복해서 묘화되는 복수의 OZT의 가장자리에 요철이 생겨, 시인성이 저하될 우려가 있다.
판정점의 간격을 보다 짧게 함으로써, 복수의 OZT의 가장자리의 요철을 눈에 띄지 않게 하는 것은 가능하나, 연산 부하가 증대하는 문제가 발생한다. 한편, 판정점의 간격을 OZT의 직경보다 길게 해버리면, OZT를 표시해야 할 위치에 OZT가 표시되지 않게 되기 때문에, 판정점의 간격은 OZT의 직경 이하로 제한된다.
이에, 본 실시 형태에서는, 이하에 설명하는 바와 같이, 2 이상의 판정점을 포함하는 포괄적인 OZT를 리스크 영역으로서 표시함으로써 시인성의 향상을 도모하고 있다.
도 4는, 실시 형태에 따른 선박 감시 방법을 실현하는, 실시 형태에 따른 정보 처리 장치(1)의 구성예를 나타내는 도면이다. 정보 처리 장치(1)는, 리스크값 산출부(11), OZT 범위 특정부(12), 및 표시 제어부(13)를 구비하고 있다. 이들 기능부는, 정보 처리 장치(1)의 CPU가 프로그램에 따라 정보 처리를 실행함으로써 실현된다. 도 5는, 포괄 OZT의 표시예를 나타내는 도면이다. 포괄 OZT는, 리스크 영역의 예이다.
리스크값 산출부(11)는, 자선 데이터 및 타선 데이터에 의거하여, 타선의 예측 침로 상의 각 판정점에 대해, 자선이 변침하여 각 판정점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 자선과 타선이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출한다. 리스크값의 산출에는, OZT를 표시하기 위한 공지의 수법이 이용된다.
구체적으로는, 리스크값 산출부(11)는, 자선이 빠르기를 유지하면서 현재의 위치로부터 변침하여 판정점에 도달하고, 또한, 타선이 현재의 위치로부터 속도를 유지하여 판정점에 도달하는 것으로 가정했을 때의, 자선과 타선이 동시에 판정점에 존재하는 확률을 충돌의 리스크값으로서 산출한다. 그리고, 리스크값이 역치 이상인 점을 OZT 표시점으로 한다.
OZT 범위 특정부(12)는, 리스크값이 역치 이상인 점(OZT 표시점)이 2 이상 연속하는 범위를, OZT 표시 범위로서 특정한다. 구체적으로는, OZT 범위 특정부(12)는, OZT 표시점이 2 이상 연속하는 범위 중, 시점이 되는 OZT 표시점과 종점이 되는 OZT 표시점을 특정한다.
표시 제어부(13)는, 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위(OZT 표시 범위)를 포함하는 포괄 OZT를, 표시부(2)(도 1 참조)에 표시한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 표시되는 화상에는, 자선의 심볼, 자선의 선수선, 타선의 심볼, 타선의 예측 침로와 함께, 포괄 OZT가 표시된다.
구체적으로는, 포괄 OZT는, 타선의 예측 침로와 동방향으로 연장된 형상, 예를 들면 양단이 반원인 모서리가 둥근 직사각형상을 갖고 있다. 이것에 한정되지 않고, 포괄 OZT는, 타원형상 등이어도 된다. 포괄 OZT의 가장자리 중, 시점과 종점 사이의 부분은 타선의 예측 침로를 따라 연장되는 직선(이하, 포락선이라고 한다)으로 되어 있다.
포괄 OZT의 포락선과 타선의 예측 침로의 간격, 그리고 포괄 OZT의 양단의 반원의 반경에는, 종래의 원형의 OZT(도 3 참조)의 반경과 동일하게, 미리 정해진 안전 이격 거리가 이용된다.
또한, 상기의 설명에서는, 포괄 OZT의 양단의 반원을 연결하는 직선을 편의적으로 「포락선」이라고 부르고 있는데, 실제로 판정점의 간격을 미소하게 하여 다수의 원형의 OZT를 늘어놓음으로써 포락선을 얻고 있는 것은 아니다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위에 포괄 OZT를 표시하기 때문에, 시인성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 특히, 포괄 OZT는, 타선의 예측 침로를 따라 연장되는 직선형상의 가장자리를 갖기 때문에, 종래의 요철 상의 가장자리와 비교하여, 시인성이 향상되어 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 표시 제어부(13)는, 포괄 OZT에 포함되는 각 판정점의 리스크값에 따라, 포괄 OZT의 표시 양태를 변경해도 된다. 구체적으로는, 포괄 OZT의 각 판정점이 속하는 부분의 농담이, 예를 들면 리스크값이 높아질수록 짙어지도록 변경된다. 이것에 한정되지 않고, 색 또는 텍스처 등의 다른 표시 양태가 변경되어도 된다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했는데, 본 발명은 이상에 설명한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변경이 당업자에게 있어서 가능한 것은 물론이다.
1: 정보 처리 장치 2: 표시부
3: 레이더 4: AIS
5: GNSS 수신기 6: 자이로 컴퍼스
7: ECDIS 8: 경보부
11: 리스크값 산출부 12: OZT 범위 특정부
13: 표시 제어부 100: 선박 감시 시스템

Claims (11)

  1. 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터를 생성하는 제1 데이터 생성부와,
    제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터를 생성하는 제2 데이터 생성부와,
    상기 제1 선박 데이터 및 상기 제2 선박 데이터에 의거하여, 상기 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 상기 제1 선박이 변침하여 상기 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하는 리스크값 산출부와,
    상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하는 범위 특정부와,
    상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시하는 표시부
    를 구비하는, 선박 감시 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 범위 특정부는, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위의 시점 및 종점을 특정하는, 선박 감시 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 리스크 영역은, 상기 제2 선박의 예측 침로와 동방향으로 연장되는, 선박 감시 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리스크 영역의 가장자리 중, 상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위의 시점과 종점 사이의 부분은, 상기 제2 선박의 예측 침로를 따라 연장되는, 선박 감시 시스템.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시부는, 상기 리스크 영역에 포함되는 상기 각 점의 상기 리스크값에 따라, 상기 리스크 영역의 표시 양태를 변경하는, 선박 감시 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 표시부는, 상기 리스크 영역에 포함되는 상기 각 점의 상기 리스크값에 따라, 상기 리스크 영역의 상기 각 점이 속하는 부분의 농담을 변경하는, 선박 감시 시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 데이터 생성부는, 상기 제1 선박에 탑재되고, GNSS(Global Navigation Satellite System)로부터 수신한 전파에 의거하여 상기 제1 선박의 위치를 검출하는 GNSS 수신기를 포함하는, 선박 감시 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 데이터 생성부는, 상기 제1 선박에 탑재되고, 상기 제1 선박의 주위에 발해진 전파의 반사파를 수신하여 생성된 에코 데이터로부터 상기 제2 선박의 위치 및 속도를 검출하는 레이더를 포함하는, 선박 감시 시스템.
  9. 제1 데이터 생성부에 의해, 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터를 생성하고,
    제2 데이터 생성부에 의해, 제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터를 생성하고,
    상기 제1 선박 데이터 및 상기 제2 선박 데이터에 의거하여, 상기 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 상기 제1 선박이 변침하여 상기 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하고,
    상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하고,
    상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시하는,
    선박 감시 방법.
  10. 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터 및 제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터에 의거하여, 상기 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 상기 제1 선박이 변침하여 상기 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하는 리스크값 산출부와,
    상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하는 범위 특정부와,
    상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시하는 표시 제어부
    를 구비하는, 정보 처리 장치.
  11. 제1 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제1 선박 데이터 및 제2 선박의 위치 및 속도를 나타내는 제2 선박 데이터에 의거하여, 상기 제2 선박의 예측 침로 상의 각 점에 대해, 상기 제1 선박이 변침하여 상기 각 점에 도달하는 것으로 가정했을 때에, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박이 충돌하는 리스크를 나타내는 리스크값을 산출하는 것,
    상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 특정하는 것, 및,
    상기 리스크값이 역치 이상인 점이 2 이상 연속하는 범위를 포함하는 리스크 영역을 표시하는 것
    을 컴퓨터로 하여금 실행하게 하기 위한 프로그램.
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