WO2022239401A1 - 船舶監視システム、船舶監視方法、情報処理装置、及びプログラム - Google Patents

船舶監視システム、船舶監視方法、情報処理装置、及びプログラム Download PDF

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speed
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collision risk
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悠太 高橋
優一 竹林
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古野電気株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B79/10—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using sensors, e.g. pressure sensors, strain gauges or accelerometers
    • B63B79/15—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using sensors, e.g. pressure sensors, strain gauges or accelerometers for monitoring environmental variables, e.g. wave height or weather data
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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/02—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
    • B63H25/04—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring automatic, e.g. reacting to compass
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • G08G3/02—Anti-collision systems

Definitions

  • Non-Patent Document 1 discloses a method of displaying an OZT (Obstacle Zone by Target).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to provide a ship monitoring system, a ship monitoring method, an information processing device, and a ship monitoring system, which make it easy to know the risk of collision when the speed changes. to provide the program.
  • a ship monitoring method changes course in an arbitrary direction when the first ship is at the current position based on the current position of the first ship and the ship speed at the current position. or estimating each position of the first vessel after a plurality of predetermined times have passed, and based on the current position of the second vessel and the ship speed at the current position, the first vessel corresponding to the passage of the one or more predetermined times estimating the positions of the two ships, calculating the collision risk values at the positions of the first ship and the second ship for each elapsed time, outputting a reference collision risk, and outputting the current position of the first ship and the Corresponding to the passage of the one or more predetermined times based on a first assumed ship speed different from the ship speed at the current position of the first ship, and the current position and ship speed at the current position of the second ship estimating the positions of the first ship and the second ship, respectively, calculating a collision risk value for each elapsed time at the first assumed ship speed, and outputting the first assumed ship speed, and outputting the first assumed
  • a program that changes course in an arbitrary direction when the first ship is at the current position based on the current position of the first ship and the ship speed at the current position, and one or more estimating each position of the first ship after the lapse of a predetermined time, and based on the current position of the second ship and the ship speed at the current position, the second ship corresponding to the passage of the one or more predetermined times and a risk value calculation unit that calculates collision risk values at the positions of the first vessel and the second vessel for each elapsed time and outputs a reference collision risk.
  • the ship monitoring system 100 includes an information processing device 1, a display unit 2, a radar 3, an AIS 4, a GNSS receiver 5, a gyrocompass 6, an ECDIS 7, and an alarm unit 8. These devices are connected to a network N such as a LAN, and are capable of network communication with each other.
  • a network N such as a LAN
  • the AIS (Automatic Identification System) 4 receives AIS data from other ships around the ship or from land control. Not limited to AIS, VDES (VHF Data Exchange System) may be used. AIS data includes the positions and velocities of other ships.
  • VDES VHF Data Exchange System
  • the GNSS receiver 5 detects the position of the own ship based on radio waves received from the GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • the gyrocompass 6 detects the bearing of the own ship.
  • a GPS compass or a magnetic compass may be used instead of the gyrocompass.
  • the information processing device 1 is an independent device, but it is not limited to this, and may be integrated with other devices such as ECDIS 7 . That is, the functional units of the information processing device 1 may be implemented by other devices such as the ECDIS 7 .
  • the display unit 2 is also an independent device, but the display unit is not limited to this, and a display unit of another device such as the ECDIS 7 may be used as the display unit 2 for displaying the image generated by the information processing device 1. .
  • the radar 3 or AIS 4 is an example of a second data generation unit, and generates other ship data representing the position and speed of another ship.
  • the TT data generated by the radar 3 corresponds to other ship data.
  • AIS data generated by the AIS 4 also corresponds to other ship data.
  • the position estimating unit 11 calculates 1 Alternatively, the positions of own ship and other ships corresponding to the passage of a plurality of predetermined times are estimated respectively.
  • the position estimation unit 11 sets the first assumed ship speed, which is the simulation condition of the own ship. Also, the position estimation unit 11 may set a second assumed ship speed, which is a simulation condition for another ship. The position estimating unit 11 sets at least one of the first assumed ship speed and the second assumed ship speed according to the operation input by the user.
  • the first assumed ship speed and the second assumed ship speed are also collectively referred to as "assumed ship speed”.
  • the assumed ship speed is also referred to as a simulation condition.
  • the risk value calculation unit 12 calculates the collision risk value at the positions of the own ship and the other ship for each elapsed time and outputs the reference collision risk. Further, the risk value calculator 12 calculates a collision risk value for each elapsed time at the first assumed ship speed and outputs the first assumed collision risk. Further, the risk value calculator 12 may calculate a collision risk value for each elapsed time at the second assumed ship speed and output the second assumed collision risk.
  • a known technique for displaying OZT Obstacle Zone by Target
  • a risk value representing the risk of a collision between one's own ship and another ship is calculated for each decision point on the predicted course of another ship, assuming that the own ship changes course and reaches each decision point.
  • OZT is displayed at the decision point where the risk value is equal to or greater than the threshold.
  • the display control unit 13 displays a ship position image RP (see FIG. 5A) showing the current positions of the own ship and other ships on the screen of the display unit 2 .
  • the ship position image RP is an example of a reference image.
  • OZT as the actual risk calculation result representing the reference collision risk is displayed on the predicted course of the other ship.
  • the display control unit 13 displays simulation images SP1 and SP2 (see FIG. 5C) showing the predicted positions of the own ship and other ships when using the simulation conditions representing the assumed ship speed in the ship position image RP.
  • the simulation images SP1 and SP2 are examples of assumed images.
  • the OZT as a simulation result representing the assumed collision risk is displayed on the predicted course of the other ship.
  • the plurality of simulation images SP1 and SP2 may be collectively referred to as "simulation image SP".
  • FIG. 4 is a diagram showing a procedure example of a ship monitoring method according to an embodiment implemented in the ship monitoring system 100.
  • the information processing apparatus 1 executes the information processing shown in the figure according to a program.
  • 5A to 5C are diagrams showing display examples of the ship position image RP and the simulation image SP.
  • the information processing device 1 determines the risk of collision between the own ship and the other ship when both the own ship and the other ship maintain their speed.
  • the represented risk value is calculated as the actual risk calculation result (S12: processing by the risk value calculation unit 12).
  • the information processing device 1 generates a ship position image RP based on the own ship data and the other ship data acquired in S11 and the actual risk calculation result calculated in S12, and displays it on the screen of the display unit 2 ( S13: Processing as the display control unit 13).
  • the information processing apparatus 1 When the information processing apparatus 1 receives the setting of the simulation conditions on the condition setting panel SC included in the ship position image RP (S14: YES), it generates condition data representing the simulation conditions (S15).
  • the information processing device 1 generates a simulation image SP based on the own ship data and the other ship data acquired in S11 and the simulation result calculated in S16, and displays it on the screen of the display unit 2 together with the ship position image RP. (S17: processing by the display control unit 13).
  • the simulation image SP is displayed within the ship position image RP, and similar to the ship position image RP, the own ship's symbol, the own ship's heading line, the other ship's symbol, the other ship's predicted course, and the Contains OZT.
  • OZT is displayed as a simulation result.
  • the OZT displayed in the simulation image SP represents the risk of collision between the own ship and another ship when the simulation conditions are used.
  • the first simulation image SP1 displays the OZT when the simulation condition is used to reduce the speed of the own ship by 5.0 kn from the current speed
  • the second simulation image SP2 displays the OZT of the own ship. This shows an example in which OZT is displayed when using a simulation condition in which the ship speed is increased by 5.0 kn from the current ship speed.
  • the simulation image SP is displayed superimposed on the ship position image RP. Not limited to this, the simulation image SP may be displayed side by side with the ship position image RP.
  • the information processing apparatus 1 performs alarm determination based on the simulation result (S18), and when it is determined that an alarm is necessary (S19: YES), displays an alarm display AL in the simulation image SP (S20: display processing as the control unit 13).
  • FIG. 6 is a diagram showing a display example of the alarm display AL.
  • alert determination is not limited to based on OZT, and may be performed based on risk values such as TCPA/DCPA or SJ values.
  • the simulation image SP is displayed together with the ship position image RP. It becomes possible to compare the risk of collision when the speed of the ship changes.
  • FIG. 7 is a diagram showing a modified example of simulation conditions.
  • the information processing device 1 sets simulation conditions including the speed of at least one of the own ship and the other ship and the position to which the speed is applied.
  • the risk value calculator 12 calculates a simulation result representing the risk of collision between the own ship and another ship when such simulation conditions are used.
  • the position LC indicated on the screen by the user's finger or the like may be used to set the course of the own ship. That is, a straight line extending from the own ship symbol through the position LC may be included in the simulation conditions as the course of the own ship.
  • FIG. 8 is a diagram showing a modified example of simulation conditions.
  • the simulation condition including the position to which the speed is applied may be, for example, a simulation condition in which a predetermined area and a predetermined boat speed applied in the area are associated.
  • the simulation result may be calculated and displayed in the simulation image SP.
  • FIG. 9 is a diagram showing a modified example of simulation conditions.
  • the information processing device 1 sets simulation conditions including the speed of at least one of the own ship and the other ship and the time during which the speed is applied.
  • the risk value calculator 12 calculates a simulation result representing the risk of collision between the own ship and another ship when such simulation conditions are used.
  • the time set together with the speed of the own ship is included in the simulation conditions as the time during which the speed is applied.
  • the time at which the boat speed is applied is represented, for example, by the elapsed time from the current time. Not limited to this, the time at which the boat speed is applied may be directly represented by the time.
  • the display unit may further display a simulation image representing the positions of the first ship and the second ship when the simulation conditions are used, and display the simulation result in the simulation image.
  • the display unit displays the OZT representing the risk of collision between the first ship and the second ship when the simulation conditions are used as the simulation result on the predicted course of the second ship in the simulation image. may be displayed.
  • the display unit may display the simulation image within the ship position image.
  • the display unit may display an alarm display based on the simulation result in the simulation image.
  • the risk value calculation unit calculates the first simulation result when using the first simulation condition with a speed higher than the current speed, and the second simulation result with a speed lower than the current speed.
  • the second simulation result when using the simulation conditions may be calculated.
  • the risk value calculation unit calculates, based on the first ship data and the second ship data, an actual risk representing a risk of collision between the first ship and the second ship when the simulation conditions are not used.
  • a calculation result may be further calculated, and the display unit may display the actual risk calculation result in the ship position image.
  • condition data generation unit may generate the condition data representing the simulation conditions regarding the velocity of at least one of the first vessel and the second vessel and the position to which the velocity is applied.
  • the condition data generation unit may generate the condition data representing the simulation conditions regarding the speed of at least one of the first vessel and the second vessel and the time to apply the speed.

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Abstract

【課題】速度が変化した場合の衝突のリスクを知ることが容易な船舶監視システムを提供する。 【解決手段】船舶監視システムは、第１船舶の位置及び速度を表す第１船舶データを生成する第１データ生成部と、第２船舶の位置及び速度を表す第２船舶データを生成する第２データ生成部と、第１船舶及び第２船舶の少なくとも一方の速度についてのシミュレーション条件を表す条件データを生成する条件データ生成部と、第１船舶データ、第２船舶データ、及び条件データに基づいて、シミュレーション条件を用いた場合の第１船舶と第２船舶とが衝突するリスクを表すシミュレーション結果を算出するリスク値算出部と、第１船舶データ及び第２船舶データに基づいて第１船舶及び第２船舶の位置を示す船位画像を表示するとともに、シミュレーション結果を表示する表示部と、を備える。

Description

船舶監視システム、船舶監視方法、情報処理装置、及びプログラム
　本発明は、船舶監視システム、船舶監視方法、情報処理装置、及びプログラムに関する。
　従来、船舶同士が衝突するリスクを評価する種々の手法が存在する。例えば、非特許文献１には、ＯＺＴ（Obstacle Zone by Target）を表示する手法が開示されている。
今津隼馬，福戸淳司，沼野正義，"相手船による妨害ゾーンとその表示について"，日本航海学会論文集，2002年，Vol.107，p.191-197
　ところで、ＯＺＴを表示する手法等では、自船及び他船が現在の速度を維持することを前提として衝突のリスクを評価するが、速度が変化した場合の衝突のリスクも知ることができたら、より便利である。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、速度が変化した場合の衝突のリスクを知ることが容易な、船舶監視システム、船舶監視方法、情報処理装置、及びプログラムを提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の一の態様の船舶監視システムは、第１船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記第１船舶が前記現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の前記第１船舶の各位置を推定し、第２船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第２船舶の位置をそれぞれ推定する位置推定部と、前記各経過時間ごとの前記第１船舶と前記第２船舶の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力するリスク値算出部と、を備え、前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、前記リスク値算出部は、前記第１想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する。
　また、本発明の他の態様の船舶監視方法は、第１船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記第１船舶が前記現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の前記第１船舶の各位置を推定し、第２船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、前記各経過時間ごとの前記第１船舶と前記第２船舶の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力し、前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、前記第１想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する。
　また、本発明の他の態様の情報処理装置は、第１船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記第１船舶が前記現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の前記第１船舶の各位置を推定し、第２船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第２船舶の位置をそれぞれ推定する位置推定部と、前記各経過時間ごとの前記第１船舶と前記第２船舶の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力するリスク値算出部と、を備え、前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、前記リスク値算出部は、前記第１想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する。
　また、本発明の他の態様のプログラムは、第１船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記第１船舶が前記現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の前記第１船舶の各位置を推定し、第２船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第２船舶の位置をそれぞれ推定する位置推定部、及び、前記各経過時間ごとの前記第１船舶と前記第２船舶の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力するリスク値算出部、としてコンピュータを機能させ、前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、前記リスク値算出部は、前記第１想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する。
　本発明によれば、速度が変化した場合の衝突のリスクを知ることが容易となる。
実施形態に係る船舶監視システムの構成例を示す図である。 他船管理データベースの例を示す図である。 実施形態に係る情報処理装置の構成例を示す図である。 実施形態に係る船舶監視方法の手順例を示す図である。 船位画像及びシミュレーション画像の表示例を示す図である。 船位画像及びシミュレーション画像の表示例を示す図である。 船位画像及びシミュレーション画像の表示例を示す図である。 警報表示の表示例を示す図である。 シミュレーション条件の変形例を示す図である。 シミュレーション条件の変形例を示す図である。 シミュレーション条件の変形例を示す図である。 警報表示の変形例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、実施形態に係る船舶監視システム１００の構成例を示すブロック図である。実施形態に係る船舶監視方法は、船舶監視システム１００において実現される。船舶監視システム１００は、船舶に搭載され、周囲に存在する船舶を監視するためのシステムである。
　船舶監視システム１００が搭載された船舶は、第１船舶の例であり、以下の説明では「自船」という。また、自船の周囲に存在する船舶は、第２船舶の例であり、以下の説明では「他船」という。
　また、以下の説明において、「速度」は速さと方位を表すベクトル量（いわゆる、船速ベクトル）であるとし、「速さ」はスカラー量であるとする。
　船舶監視システム１００は、情報処理装置１、表示部２、レーダー３、ＡＩＳ４、ＧＮＳＳ受信機５、ジャイロコンパス６、ＥＣＤＩＳ７、及び警報部８を備えている。これらの機器は、例えばＬＡＮ等のネットワークＮに接続されており、相互にネットワーク通信が可能である。
　情報処理装置１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ、及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。情報処理装置１のＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。
　プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット又はＬＡＮ等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。
　表示部２は、例えばタッチセンサ付き表示装置である。タッチセンサは、指等による画面内の指示位置を検出する。タッチセンサに限らず、トラックボール等により指示位置が入力されてもよい。
　レーダー３は、自船の周囲に電波を発するとともにその反射波を受信し、受信信号に基づいてエコーデータを生成する。また、レーダー３は、エコーデータから物標を識別し、物標の位置及び速度を表す物標追跡データ（ＴＴデータ）を生成する。
　ＡＩＳ（Automatic Identification System）４は、自船の周囲に存在する他船又は陸上の管制からＡＩＳデータを受信する。ＡＩＳに限らず、ＶＤＥＳ（VHF Data Exchange System）が用いられてもよい。ＡＩＳデータは、他船の位置及び速度等を含んでいる。
　ＧＮＳＳ受信機５は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）から受信した電波に基づいて自船の位置を検出する。ジャイロコンパス６は、自船の方位を検出する。ジャイロコンパスに限らず、ＧＰＳコンパス又は磁気コンパスが用いられてもよい。
　ＥＣＤＩＳ（Electronic Chart Display and Information System）７は、ＧＮＳＳ受信機５から自船の位置を取得し、電子海図上に自船の位置を表示する。また、ＥＣＤＩＳ７は、電子海図上に自船の予定航路も表示する。ＥＣＤＩＳに限らず、ＧＮＳＳプロッタが用いられてもよい。
　警報部８は、自船が他船と衝突するリスクがある場合に警報を発報する。警報部８は、例えば表示による警報であってもよいし、音又は光による警報であってもよい。表示による警報は、表示部２において行われてもよい。すなわち、表示部２が警報部８を兼ねてもよい。
　本実施形態において、情報処理装置１は独立した装置であるが、これに限らず、ＥＣＤＩＳ７等の他の装置と一体であってもよい。すなわち、情報処理装置１の機能部がＥＣＤＩＳ７等の他の装置で実現されてもよい。
　また、表示部２も独立した装置であるが、これに限らず、ＥＣＤＩＳ７等の他の装置の表示部が、情報処理装置１により生成された画像を表示する表示部２として用いられてもよい。
　本実施形態において、ＧＮＳＳ受信機５とＥＣＤＩＳ７の組は、第１データ生成部の例であり、自船の位置及び速度を表す自船データを生成する。具体的には、ＧＮＳＳ受信機５が自船の位置を検出するとともに、ＥＣＤＩＳ７が自船の位置の時間変化から自船の速度を検出する。
　これに限らず、自船の速度は、ジャイロコンパス６により検出される自船の方位と、不図示の船速計により検出される自船の速さとに基づいて検出されてもよい。
　また、レーダー３又はＡＩＳ４は、第２データ生成部の例であり、他船の位置及び速度を表す他船データを生成する。具体的には、レーダー３により生成されるＴＴデータが他船データに相当する。また、ＡＩＳ４により生成されるＡＩＳデータも他船データに相当する。
　図２は、情報処理装置１のメモリに構築される他船管理データベースの例を示す図である。他船管理データベースには、レーダー３又はＡＩＳ４により生成された他船データが登録される。
　他船管理データベースは、「他船識別子」、「位置」、「速さ」、及び「方位」等のフィールドを含んでいる。なお、レーダー３により検出される他船の位置及び方位は、ＧＮＳＳと同じ座標系に変換される。
　図３は、実施形態に係る情報処理装置１の構成例を示す図である。情報処理装置１は、位置推定部１１、リスク値算出部１２、及び表示制御部１３を備えている。これらの機能部は、情報処理装置１のＣＰＵがプログラムに従って情報処理を実行することにより実現される。
　位置推定部１１は、自船の現在位置と該現在位置における船速に基づいて自船が現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の自船の各位置を推定し、他船の現在位置と該現在位置における船速に基づいて１又は複数の所定の時間経過に対応する他船の位置をそれぞれ推定する。
　また、位置推定部１１は、自船の現在位置と自船の現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、他船の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、１又は複数の所定の時間経過に対応する自船と他船の位置をそれぞれ推定する。
　また、位置推定部１１は、自船の現在位置と該現在位置における船速と、他船の現在位置と他船の現在位置における船速とは異なる第２想定船速とに基づいて、１又は複数の所定の時間経過に対応する自船と他船の位置をそれぞれ推定する。
　また、位置推定部１１は、自船の現在位置と自船の現在位置における船速と該現在位置での時刻から所定時間経過後の想定船速と、他船の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、１又は複数の所定の時間経過に対応する自船と他船の位置をそれぞれ推定してもよい。
　また、位置推定部１１は、自船の現在位置と該現在位置における船速と、他船の現在位置と他船の現在位置における船速と該現在位置での時刻から所定時間経過後の想定船速とに基づいて、１又は複数の所定の時間経過に対応する自船と他船の位置をそれぞれ推定してもよい。
　具体的には、位置推定部１１は、自船のシミュレーション条件である第１想定船速を設定する。また、位置推定部１１は、他船のシミュレーション条件である第２想定船速を設定してもよい。位置推定部１１は、ユーザによる操作入力に応じて、第１想定船速及び第２想定船速の少なくとも一方を設定する。以下、第１想定船速と第２想定船速を総称して「想定船速」ともいう。また、想定船速を、シミュレーション条件ともいう。
　リスク値算出部１２は、各経過時間ごとの自船と他船の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力する。また、リスク値算出部１２は、第１想定船速における各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する。また、リスク値算出部１２は、第２想定船速における各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第２想定衝突リスクを出力してもよい。
　基準衝突リスクは、自船と他船とが共に速度を維持した場合の自船と他船とが衝突するリスクである。以下、基準衝突リスクを表すリスク値を、実リスク算出結果ともいう。
　第１想定衝突リスクは、自船のシミュレーション条件である第１想定船速を用いた場合の自船と他船とが衝突するリスクである。第２想定衝突リスクは、他船のシミュレーション条件である第２想定船速を用いた場合の自船と他船とが衝突するリスクである。以下、第１想定衝突リスクと第２想定衝突リスクを総称して、想定衝突リスクともいう。また、想定衝突リスクを表すリスク値を、シミュレーション結果ともいう。
　リスク値の算出には、例えばＯＺＴ（Obstacle Zone by Target）を表示するための公知の手法が用いられる。同手法では、他船の予測針路上の各判定点について、自船が変針して各判定点に到達すると仮定したときに、自船と他船とが衝突するリスクを表すリスク値が算出され、リスク値が閾値以上の判定点にＯＺＴが表示される。
　具体的には、自船が速さを維持しつつ現在の位置から変針して判定点に到達し、且つ、他船が現在の位置から速度を維持して判定点に到達すると仮定したときの、自船と他船が同時に判定点に存在する確率が衝突のリスク値として算出される。
　これに限らず、リスク値の算出には、例えばＴＣＰＡ（Time to Closest Point of Approach）／ＤＣＰＡ（Distance to Closest Point of Approach）を用いる手法、又はＳＪ（Subject Judgement）値を用いる手法等の他の手法が用いられてもよい。
　表示制御部１３は、基準衝突リスクと想定衝突リスクとを対比して表示する。表示制御部１３は、基準衝突リスクを表示する基準画像と、想定衝突リスクを表示する想定画像とを表示する。
　具体的には、表示制御部１３は、表示部２の画面に、自船及び他船の現在位置を示す船位画像ＲＰ（図５Ａ参照）を表示する。船位画像ＲＰは、基準画像の例である。船位画像ＲＰ内には、基準衝突リスクを表す実リスク算出結果としてのＯＺＴが他船の予測針路上に表示される。
　また、表示制御部１３は、船位画像ＲＰ内に、想定船速を表すシミュレーション条件を用いた場合の自船及び他船の予測位置を示すシミュレーション画像ＳＰ１，ＳＰ２（図５Ｃ参照）を表示する。シミュレーション画像ＳＰ１，ＳＰ２は、想定画像の例である。シミュレーション画像ＳＰ１，ＳＰ２には、想定衝突リスクを表すシミュレーション結果としてのＯＺＴが他船の予測針路上に表示される。以下の説明では、複数のシミュレーション画像ＳＰ１，ＳＰ２を総称して「シミュレーション画像ＳＰ」と呼ぶことがある。
　図４は、船舶監視システム１００において実現される、実施形態に係る船舶監視方法の手順例を示す図である。情報処理装置１は、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行する。図５Ａ～図５Ｃは、船位画像ＲＰ及びシミュレーション画像ＳＰの表示例を示す図である。
　まず、情報処理装置１は、自船データ及び他船データを取得する（Ｓ１１）。
　次に、情報処理装置１は、Ｓ１１で取得した自船データ及び他船データに基づいて、自船と他船とが共に速度を維持した場合の、自船と他船とが衝突するリスクを表すリスク値を、実リスク算出結果として算出する（Ｓ１２：リスク値算出部１２としての処理）。
　次に、情報処理装置１は、Ｓ１１で取得した自船データ及び他船データ、並びにＳ１２で算出した実リスク算出結果に基づいて、船位画像ＲＰを生成し、表示部２の画面に表示する（Ｓ１３：表示制御部１３としての処理）。
　図５Ａに示すように、船位画像ＲＰは、自船のシンボル、自船の船首線、他船のシンボル、他船の予測針路、及びＯＺＴを含んでいる。本実施形態では、ＯＺＴが実リスク算出結果として表示される。
　さらに、船位画像ＲＰは、シミュレーション条件の設定を受け付けるための条件設定パネルＳＣを含んでいる。条件設定パネルＳＣは、ユーザの指等による操作入力を受け付けるための表示要素である。
　図５Ａに示すように、条件設定パネルＳＣは、例えば自船の船速を変更する項目、他船の船速を変更する項目、及び他船の針路を変更する項目などの、シミュレーション条件の対象の指定を受け付けるための複数の項目を含んでいる。
　複数の項目のうちの１つの項目が指定されると、図５Ｂに示すように、条件設定パネルＳＣは、例えば船速の増減値などの、シミュレーション条件の具体値の設定を受け付けるための表示に切り替わる。また、船位画像ＲＰ内には、シミュレーション画像ＳＰを表示するための領域が確保される。
　図５Ｂでは、自船の船速を現在の船速から５．０ｋｎ増加させるシミュレーション条件と、自船の船速を現在の船速から５．０ｋｎ減少させるシミュレーション条件とが設定され、これらのシミュレーション条件に対応する２つのシミュレーション画像ＳＰ１，ＳＰ２が設けられる例を示している。
　図４の説明に戻る。情報処理装置１は、船位画像ＲＰに含まれる条件設定パネルＳＣにおいてシミュレーション条件の設定を受け付けると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、シミュレーション条件を表す条件データを生成する（Ｓ１５）。
　次に、情報処理装置１は、Ｓ１１で取得した自船データ及び他船データ、並びにＳ１５で生成した条件データに基づいて、シミュレーション条件を用いたシミュレーション計算を行う（Ｓ１６：リスク値算出部１２としての処理）。シミュレーション計算において、情報処理装置１は、シミュレーション条件を用いた場合の自船と他船とが衝突するリスクを表すリスク値を、シミュレーション結果として算出する。
　シミュレーション条件を用いるとは、自船の船速及び針路並びに他船の船速及び針路の少なくとも一部をシミュレーション条件で置き換えることを指す。例えば、シミュレーション条件が自船の船速を変更するものである場合、自船の船速及び針路並びに他船の船速及び針路のうちの、自船の船速についてはシミュレーション条件の値が用いられ、その他については自船データ及び他船データに基づく現在の値が用いられる。
　次に、情報処理装置１は、Ｓ１１で取得した自船データ及び他船データ、並びにＳ１６で算出したシミュレーション結果に基づいて、シミュレーション画像ＳＰを生成し、船位画像ＲＰとともに表示部２の画面に表示する（Ｓ１７：表示制御部１３としての処理）。
　図５Ｃに示すように、シミュレーション画像ＳＰは、船位画像ＲＰ内に表示され、船位画像ＲＰと同様に、自船のシンボル、自船の船首線、他船のシンボル、他船の予測針路、及びＯＺＴを含んでいる。本実施形態では、ＯＺＴがシミュレーション結果として表示される。シミュレーション画像ＳＰに表示されるＯＺＴは、シミュレーション条件を用いた場合の自船と他船とが衝突するリスクを表している。
　図５Ｃでは、第１のシミュレーション画像ＳＰ１に、自船の船速を現在の船速から５．０ｋｎ減少させるシミュレーション条件を用いた場合のＯＺＴが表示され、第２のシミュレーション画像ＳＰ２に、自船の船速を現在の船速から５．０ｋｎ増加させるシミュレーション条件を用いた場合のＯＺＴが表示される例を示している。
　シミュレーション画像ＳＰは、船位画像ＲＰ内に重ねて表示される。これに限らず、シミュレーション画像ＳＰは、船位画像ＲＰと並べて表示されてもよい。
　図４の説明に戻る。情報処理装置１は、シミュレーション結果に基づく発報判定を行い（Ｓ１８）、発報が必要と判定された場合に（Ｓ１９：ＹＥＳ）、シミュレーション画像ＳＰ内に警報表示ＡＬを表示する（Ｓ２０：表示制御部１３としての処理）。図６は、警報表示ＡＬの表示例を示す図である。
　具体的には、情報処理装置１は、シミュレーション画像ＳＰにおいて自船の船首線がＯＺＴと交差し、且つ自船がＯＺＴに到達するまでの時間が閾値以下である場合に、発報が必要と判定し、シミュレーション画像ＳＰ内に警報表示ＡＬを表示する。警報表示ＡＬは、例えばシミュレーション画像ＳＰを赤色表示する又は点滅表示する等の強調表示を行うことによって実現される。
　図６では、自船の船速を現在の船速から５．０ｋｎ減少させるシミュレーション条件を用いた第１のシミュレーション画像ＳＰ１において、自船の船首線がＯＺＴと交差し、且つ自船がＯＺＴに到達するまでの時間が閾値以下となったために、警報表示ＡＬが表示される例を示している。
　なお、ＯＺＴに基づく発報判定に限らず、例えばＴＣＰＡ／ＤＣＰＡ又はＳＪ値などのリスク値に基づく発報判定を行ってもよい。
　以上に説明した実施形態によれば、図５Ｃに示すように、シミュレーション条件を用いた場合の自船と他船とが衝突するリスクを表すＯＺＴをシミュレーション結果として表示するので、ユーザは自船又は他船の速度が変化した場合の衝突のリスクを知ることが可能となる。
　また、実施形態によれば、図５Ｃに示すように、シミュレーション画像ＳＰ内にＯＺＴをシミュレーション結果として表示するので、ユーザは、自船と他船の位置関係とともに、自船又は他船の速度が変化した場合の衝突のリスクを知ることが可能となる。
　また、実施形態によれば、図５Ｃに示すように、船位画像ＲＰとともにシミュレーション画像ＳＰを表示するので、自船及び他船が現在の速度を維持した場合の衝突のリスクと、自船又は他船の速度が変化した場合の衝突のリスクとを比較することが可能となる。
　また、実施形態によれば、図５Ｃに示すように、現在の船速よりも大きい船速のシミュレーション条件を用いた場合のＯＺＴと、現在の船速よりも小さい船速のシミュレーション条件を用いた場合のＯＺＴとを表示するので、ユーザは船速を増減させた両方の場合の衝突のリスクを知ることが可能となる。
　また、実施形態によれば、図６に示すように、シミュレーション条件を用いた場合のＯＺＴに基づく警報表示ＡＬをシミュレーション画像ＳＰ内に表示するので、ユーザは自船又は他船の速度が変化した場合の衝突のリスクをより直感的に知ることが可能となる。
　以下、変形例について説明する。上記実施形態と重複する構成については、同符号を付すことで詳細な説明を省略することがある。
　図７は、シミュレーション条件の変形例を示す図である。情報処理装置１は、自船及び他船の少なくとも一方の速度に加え、当該速度が適用される位置を含むシミュレーション条件を設定する。リスク値算出部１２は、そのようなシミュレーション条件を用いた場合の自船と他船とが衝突するリスクを表すシミュレーション結果を算出する。
　例えば、ユーザの指等により画面上で指示された位置ＬＣが、条件設定パネルＳＣで設定された自船の船速を適用する位置としてシミュレーション条件に含められる。条件設定パネルＳＣは、指示位置ＬＣと関連付けて表示され、設定された自船の船速が位置ＬＣから適用される旨の表記を含む。
　このようなシミュレーション条件を設定可能とすることにより、ユーザは速度が適用される位置まで考慮した衝突のリスクを知ることが可能となる。
　なお、ユーザの指等により画面上で指示された位置ＬＣは、自船の針路を設定するために用いられてもよい。すなわち、自船のシンボルから位置ＬＣを通って延びる直線が、自船の針路としてシミュレーション条件に含まれてもよい。
　図８は、シミュレーション条件の変形例を示す図である。速度が適用される位置を含むシミュレーション条件は、例えば所定のエリアと当該エリアで適用される所定の船速とが関連付けられたシミュレーション条件であってもよい。
　例えば、港エリアで入港のために殆どの船舶の船速が５．０ｋｎになるような場合に、港エリアにおける船速を５．０ｋｎとするシミュレーション条件を設定し、自船が港エリアに近づいたときに、そのシミュレーション条件を用いた場合のシミュレーション結果を算出し、シミュレーション画像ＳＰに表示してもよい。
　図９は、シミュレーション条件の変形例を示す図である。情報処理装置１は、自船及び他船の少なくとも一方の速度に加え、当該速度が適用される時間を含むシミュレーション条件を設定する。リスク値算出部１２は、そのようなシミュレーション条件を用いた場合の自船と他船とが衝突するリスクを表すシミュレーション結果を算出する。
　例えば、条件設定パネルＳＣにおいて、自船の船速とともに設定された時間が、当該船速が適用される時間としてシミュレーション条件に含められる。船速が適用される時間は、例えば現在時刻からの経過時間によって表される。これに限らず、船速が適用される時間は、時刻によって直接表されてもよい。
　このようなシミュレーション条件を設定可能とすることにより、ユーザは速度が適用される時間まで考慮した衝突のリスクを知ることが可能となる。
　図１０は、警報表示ＡＬの変形例を示す図である。シミュレーション計算はバックグラウンドで行われてもよい、すなわちシミュレーション画像ＳＰ（図５Ｃ等参照）を表示せずに行われてもよい。そして、発報が必要となった場合に初めて警報表示ＡＬを船位画像ＲＰ上に表示してもよい。
　警報表示ＡＬには、例えば自船の船速を上げること又は下げることを促すための表記が含まれる。図では、現在の船速よりも小さい船速のシミュレーション条件を用いたバックグラウンドのシミュレーション計算を行い、発報が必要となったために、自船の船速を現在の船速よりも大きくすることを促す表記を含む警報表示ＡＬが表示される例を示している。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が当業者にとって可能であることはもちろんである。
［付記］
　船舶監視システムは、第１船舶の位置及び速度を表す第１船舶データを生成する第１データ生成部と、第２船舶の位置及び速度を表す第２船舶データを生成する第２データ生成部と、前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも一方の速度についてのシミュレーション条件を表す条件データを生成する条件データ生成部と、前記第１船舶データ、前記第２船舶データ、及び前記条件データに基づいて、前記シミュレーション条件を用いた場合の前記第１船舶と前記第２船舶とが衝突するリスクを表すシミュレーション結果を算出するリスク値算出部と、前記第１船舶データ及び前記第２船舶データに基づいて、前記第１船舶及び前記第２船舶の位置を示す船位画像を表示するとともに、前記シミュレーション結果を表示する表示部と、を備えてもよい。
　また、前記表示部は、前記シミュレーション条件を用いた場合の前記第１船舶及び前記第２船舶の位置を表すシミュレーション画像をさらに表示し、前記シミュレーション結果を前記シミュレーション画像内に表示してもよい。前記表示部は、前記シミュレーション条件を用いた場合の前記第１船舶と前記第２船舶とが衝突するリスクを表すＯＺＴを前記シミュレーション結果として、前記シミュレーション画像内の前記第２船舶の予測針路上に表示してもよい。前記表示部は、前記船位画像内に前記シミュレーション画像を表示してもよい。前記表示部は、前記シミュレーション結果に基づく警報表示を前記シミュレーション画像内に表示してもよい。
　また、前記リスク値算出部は、現在の速さよりも大きい速さの第１の前記シミュレーション条件を用いた場合の第１の前記シミュレーション結果と、現在の速さよりも小さい速さの第２の前記シミュレーション条件を用いた場合の第２の前記シミュレーション結果とを算出してもよい。
　また、前記リスク値算出部は、前記第１船舶データ及び前記第２船舶データに基づいて、前記シミュレーション条件を用いない場合の前記第１船舶と前記第２船舶とが衝突するリスクを表す実リスク算出結果をさらに算出し、前記表示部は、前記実リスク算出結果を前記船位画像内に表示してもよい。
　また、前記条件データ生成部は、前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも一方の速度及び前記速度を適用する位置についての前記シミュレーション条件を表す前記条件データを生成してもよい。前記条件データ生成部は、前記第１船舶及び前記第２船舶の少なくとも一方の速度及び前記速度を適用する時間についての前記シミュレーション条件を表す前記条件データを生成してもよい。
　なお、上記実施形態では、自船とＯＺＴの関係に基づいて警報表示ＡＬを表示したが、警報の対象はこれに限らず、例えばブイや流木などのターゲットであってもよい。
１　情報処理装置、２　表示部、３　レーダー、４　ＡＩＳ、５　ＧＮＳＳ受信機、６　ジャイロコンパス、７　ＥＣＤＩＳ、８　警報部、１１　位置推定部、１２　リスク値算出部、１３　表示制御部、１００　船舶監視システム

Claims (13)

  1. 　第１船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記第１船舶が前記現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の前記第１船舶の各位置を推定し、第２船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第２船舶の位置をそれぞれ推定する位置推定部と、
    　前記各経過時間ごとの前記第１船舶と前記第２船舶の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力するリスク値算出部と、
    　を備え、
    　前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、
    　前記リスク値算出部は、前記第１想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する、
    　船舶監視システム。
  2. 　前記基準衝突リスクと前記第１想定衝突リスクとを対比して表示する表示部をさらに備える、
    　請求項１に記載の船舶監視システム。
  3. 　前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と該現在位置における船速と、前記第２船舶の現在位置と前記第２船舶の前記現在位置における船速とは異なる第２想定船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、
    　前記リスク値算出部は、前記第２想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第２想定衝突リスクを出力する、
    　請求項１または２に記載の船舶監視システム。
  4. 　前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速と該現在位置での時刻から所定時間経過後の想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定する、
    　請求項１ないし３の何れかに記載の船舶監視システム。
  5. 　前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と該現在位置における船速と、前記第２船舶の現在位置と前記第２船舶の前記現在位置における船速と該現在位置での時刻から所定時間経過後の想定船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定する、
    　請求項１ないし４の何れかに記載の船舶監視システム。
  6. 　前記表示部は、前記基準衝突リスクを表示する基準画像と、前記第１想定衝突リスクを表示する想定画像とを表示する、
    　請求項２に記載の船舶監視システム。
  7. 　前記表示部は、前記基準衝突リスクを表すＯＺＴ（Obstacle Zone by Target）を前記基準画像内に表示する、
    　請求項６に記載の船舶監視システム。
  8. 　前記表示部は、前記第１想定衝突リスクを表すＯＺＴ（Obstacle Zone by Target）を前記想定画像内に表示する、
    　請求項６または７に記載の船舶監視システム。
  9. 　前記表示部は、前記基準画像内に前記想定画像を表示する、
    　請求項６ないし８の何れかに記載の船舶監視システム。
  10. 　前記表示部は、前記第１想定衝突リスクに基づく警報表示を前記想定画像内に表示する、
    　請求項６ないし９の何れかに記載の船舶監視システム。
  11. 　第１船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記第１船舶が前記現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の前記第１船舶の各位置を推定し、
    　第２船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、
    　前記各経過時間ごとの前記第１船舶と前記第２船舶の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力し、
    　前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、
    　前記第１想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する、
    　船舶監視方法。
  12. 　第１船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記第１船舶が前記現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の前記第１船舶の各位置を推定し、第２船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第２船舶の位置をそれぞれ推定する位置推定部と、
    　前記各経過時間ごとの前記第１船舶と前記第２船舶の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力するリスク値算出部と、
    　を備え、
    　前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、
    　前記リスク値算出部は、前記第１想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する、
    　情報処理装置。
  13. 　第１船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記第１船舶が前記現在位置にいる時点で任意の方向に変針して１又は複数の所定の時間経過後の前記第１船舶の各位置を推定し、第２船舶の現在位置と該現在位置における船速に基づいて前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第２船舶の位置をそれぞれ推定する位置推定部、及び、
    　前記各経過時間ごとの前記第１船舶と前記第２船舶の位置における衝突リスク値を算出して基準衝突リスクを出力するリスク値算出部、
    　としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
    　前記位置推定部は、前記第１船舶の現在位置と前記第１船舶の前記現在位置における船速とは異なる第１想定船速と、前記第２船舶の現在位置と該現在位置における船速とに基づいて、前記１又は複数の所定の時間経過に対応する前記第１船舶と前記第２船舶の位置をそれぞれ推定し、
    　前記リスク値算出部は、前記第１想定船速における前記各経過時間ごとの衝突リスク値を算出し第１想定衝突リスクを出力する、
    　プログラム。
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