WO2023233866A1 - 船舶情報共有装置、船舶情報共有方法、及び船舶情報共有システム - Google Patents

船舶情報共有装置、船舶情報共有方法、及び船舶情報共有システム Download PDF

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WO2023233866A1
WO2023233866A1 PCT/JP2023/016180 JP2023016180W WO2023233866A1 WO 2023233866 A1 WO2023233866 A1 WO 2023233866A1 JP 2023016180 W JP2023016180 W JP 2023016180W WO 2023233866 A1 WO2023233866 A1 WO 2023233866A1
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ship
data
echo data
information sharing
processing unit
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PCT/JP2023/016180
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English (en)
French (fr)
Inventor
潤 山林
Original Assignee
古野電気株式会社
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.)
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • G08G3/02—Anti-collision systems

Definitions

  • the present invention relates to a ship information sharing device, a ship information sharing method, and a ship information sharing system.
  • Patent Document 1 discloses a radar signal recording and reproducing device that includes a recording system that records radar video obtained from a radar device onto a recording medium, and a reproducing system that reproduces the radar video from the recording medium.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to provide a ship information sharing device, a ship information sharing method, and a ship information sharing system that can share echo data while suppressing the amount of data.
  • Our goal is to provide the following.
  • a ship information sharing device provides echo data including echo intensity values of each direction and each distance with respect to the ship, generated by a radar mounted on a ship.
  • an acquisition unit that obtains lightweight echo data having a smaller data amount than the echo data by thinning out the echo intensity values included in the echo data according to at least one of the azimuth direction and the distance direction.
  • a transmission processing section that transmits the lightweight echo data to the outside of the ship. According to this, it becomes possible to share echo data while suppressing the amount of data.
  • the thinning processing unit may thin out the values periodically in the azimuth direction. According to this, the amount of data can be suppressed.
  • the thinning processing unit may thin out the values periodically in the distance direction. According to this, the amount of data can be suppressed.
  • the thinning processing unit may thin out values whose distance from the ship is equal to or greater than a threshold value. According to this, it is possible to reduce the amount of data by thinning out values that are relatively far from the ship.
  • the thinning processing unit may set the thinning degree of values in the attention range to be lower than the thinning degree of values in a non-interest range other than the attention range. According to this, the amount of data can be suppressed without thinning out the values in the range of interest too much.
  • the system may further include an acquisition unit that acquires the heading of the ship, and the thinning processing unit may set the range between the heading and the starboard direction based on the ship as the range of interest. According to this, the range between the bow direction and the starboard direction, in which the ship is obliged to give way if another ship is present, can be set as the range of interest.
  • the apparatus may further include an acquisition unit that acquires the heading of the ship, and the thinning processing unit may set a range in front of the ship as the range of interest. According to this, the area in front of the vessel to which the operator pays particular attention can be set as the area of interest.
  • the above aspect further includes an acquisition unit that acquires the heading of the ship, and the thinning processing unit defines a guard zone for detecting intrusion of a target that is set with the ship as a reference in the radar into the attention range. You can also use it as According to this, the guard zone can be set as the attention range.
  • the above aspect may further include an acquisition unit that acquires the position of the ship and an acquisition unit that acquires nautical chart data, and the thinning processing unit may set a range corresponding to land as the non-attention range. According to this, it is possible to reduce the amount of data by thinning out values in the range corresponding to land.
  • the method further includes an acquisition unit that acquires the position of the ship, and an acquisition unit that acquires other ship data representing the positions of other ships existing around the ship, and the thinning processing unit
  • the range corresponding to may be set as the range of interest. According to this, the range corresponding to other ships can be set as the range of interest.
  • an acquisition unit that acquires the position of the ship, an acquisition unit that acquires other ship data representing the positions of other ships existing around the ship, and a collision risk between the ship and the other ship are calculated.
  • the thinning processing unit may further include a calculation unit, and the thinning processing unit may set a range corresponding to another ship or an area where the collision risk is equal to or higher than a threshold value as the range of interest. According to this, a range where the risk of collision is relatively high can be set as the range of interest.
  • a ship information sharing method acquires echo data generated by a radar mounted on a ship and includes echo intensity values in each direction and each distance with respect to the ship, and Among the echo intensity values included in the echo data, a value corresponding to at least one of the azimuth direction and the distance direction is thinned out to generate lightweight echo data having a smaller data amount than the echo data, and the lightweight echo data is transmitting data outside the vessel; According to this, it becomes possible to share echo data while suppressing the amount of data.
  • a ship information sharing system includes a radar that is mounted on a ship and that generates echo data including echo intensity values in each direction and each distance with respect to the ship, and a radar included in the echo data.
  • a ship information sharing device that thins out a value corresponding to at least one of an azimuth direction and a distance direction from among the echo intensity values to generate lightweight echo data having a smaller data amount than the echo data; It includes a communication device that transmits echo data to the outside of the ship, and a ship information collection device that acquires the transmitted lightweight echo data. According to this, it becomes possible to share echo data while suppressing the amount of data.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a ship information sharing system. It is a figure showing an example of a ship side system. It is a diagram showing an example of a land-side system. It is a figure showing an example of a ship information sharing device. It is a figure showing an example of a ship information sharing method concerning a 1st embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of lightweight echo data. It is a figure which shows the example of
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an image based on echo data.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an image based on lightweight echo data.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a combined image.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a combined image.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a combined image.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the ship information sharing method concerning a 3rd embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an image based on echo data.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a combined image.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of frequency changes according to communication channel capacity and type.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of frequency changes according to communication channel capacity and type.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of frequency changes according to communication channel capacity and range.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of changing a threshold value according to communication channel capacity.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of changing a threshold value according to communication channel capacity.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a ship information sharing system 100.
  • the figure schematically shows a ship S sailing on the sea and a control unit C on land.
  • the ship information sharing system 100 includes a ship-side system 10 installed on the ship S and a land-side system 20 installed at the control station C.
  • the ship side system 10 and the land side system 20 can communicate with each other by satellite communication via satellite ST.
  • satellite communication for example, wireless communication using extremely high frequency waves, very high frequency waves, short waves, medium waves, or the like may be used.
  • the ship-side systems 10 can also communicate with each other.
  • the ship-side system 10 sequentially transmits voyage-related data related to the voyage of the ship S to the land-side system 20.
  • the land-side system 20 collects and uses navigation-related data transmitted from the ship-side system 10.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the ship side system 10.
  • the ship S on which the ship-side system 10 is mounted is referred to as the "own ship”, and the other ships S are referred to as "other ships”.
  • the ship side system 10 includes a ship information sharing device 1, a display unit 2, a radar 3, an AIS 4, a GNSS receiver 6, a gyro compass 7, and an ECS 8. These devices are connected to a network such as a LAN and can communicate with each other.
  • the ship information sharing device 1 is a computer including a CPU, RAM, ROM, nonvolatile memory, input/output interface, and the like.
  • the CPU of the ship information sharing device 1 executes information processing according to a program loaded into the RAM from the ROM or nonvolatile memory.
  • the program may be supplied via an information storage medium such as an optical disk or a memory card, or may be supplied via a communication network such as the Internet or a LAN.
  • the display unit 2 displays the display image generated by the ship information sharing device 1.
  • the display unit 2 displays a radar image, an electronic chart, a composite image thereof, or the like.
  • the display unit 2 is, for example, a display device with a touch sensor, a so-called touch panel.
  • the touch sensor detects a position indicated on the screen by a user's finger or the like.
  • the present invention is not limited to this, and the designated position may be input using a trackball or the like.
  • the radar 3 emits radio waves around its own ship, receives the reflected waves, and generates echo data based on the received signals.
  • the echo data includes echo intensity values for each direction and distance with respect to the own ship. Further, the radar 3 identifies a target object from the echo data and generates TT data (Target Tracking Data) representing the position and speed of the target object.
  • TT data Target Tracking Data
  • the AIS (Automatic Identification System) 4 receives AIS data from other ships around the own ship or from a land-based control C.
  • VDES VHF Data Exchange System
  • the AIS data includes identification codes of other ships, ship names, positions, courses, ship speeds, ship types, hull lengths, destinations, and the like.
  • the GNSS receiver 6 detects the position of its own ship based on radio waves received from GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • the gyro compass 7 detects the heading direction of the own ship. In addition to the gyro compass, a GPS compass may also be used.
  • the ECS (Electronic Chart System) 8 acquires the position of the own ship from the GNSS receiver 6 and displays the position of the own ship on the electronic chart.
  • the ECS 8 also displays the planned route of the own ship on the electronic nautical chart.
  • ECS8 is, for example, ECDIS (Electronic Chart Display and Information System).
  • the present invention is not limited to this, and a GNSS plotter may be used.
  • the communication equipment 9 is a radio equipment that realizes satellite communication, and realizes communication with the land control C or other ships. Furthermore, the communication equipment 9 also includes radio equipment such as extremely high frequency, very high frequency, short wave, or medium wave.
  • the ship information sharing device 1 and the display unit 2 are mutually independent devices, but the present invention is not limited to this, and the ship information sharing device 1 and the display unit 2 may be an integrated device.
  • ship information sharing device 1 is an independent device, it is not limited to this and may be integrated with other devices such as the radar 3 or the ECS 8. That is, the functional units of the ship information sharing device 1 may be realized by other devices.
  • the display unit 2 is also an independent device, but is not limited to this, and the display unit 2 on which the display unit of another device such as the radar 3 or the ECS 8 displays the display image generated by the ship information sharing device 1 It may also be used as the display unit 2 on which the display unit of another device such as the radar 3 or the ECS 8 displays the display image generated by the ship information sharing device 1 It may also be used as the display unit 2 on which the display unit of another device such as the radar 3 or the ECS 8 displays the display image generated by the ship information sharing device 1 It may also be used as the ship information sharing device 1
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the land-side system 20.
  • the land system 20 includes a ship information gathering device 21, a display section 22, a radar 23, an AIS 24, an ECS 28, a communication device 29, and the like. These devices are the same as those included in the shipside system 10, so detailed explanations will be omitted.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the ship information sharing device 1.
  • the control unit 30 of the ship information sharing device 1 includes an acquisition unit 31 , a thinning processing unit 32 , a transmission processing unit 33 , a display processing unit 34 , a risk calculation unit 35 , and a communication channel capacity acquisition unit 36 . These functional units are realized by the CPU of the ship information sharing device 1 executing information processing according to a program.
  • the acquisition unit 31 sequentially acquires voyage-related data related to the voyage of the own ship, which is detected by the detection equipment installed on the own ship. For example, the acquisition unit 31 acquires echo data generated by the radar 3 mounted on the own ship.
  • the detection device is, for example, the radar 4, AIS 5, GNSS receiver 6, gyro compass 7, or ECS 8.
  • the navigation-related data includes, for example, echo data generated by the radar 4, AIS data received by the AIS 5, the position of the own ship detected by the GNSS receiver 6, the heading direction of the own ship detected by the gyro compass 7, or This is route data etc. generated by ECS8.
  • the AIS data received by the AIS 5 is an example of other ship data indicating the positions of other ships around the own ship.
  • the present invention is not limited to this, and TT data generated by the radar 4 may be used as an example of other ship data.
  • the navigation-related data may be the ship speed measured by a ship speedometer, log data of the engine, etc.
  • the own ship's position, heading, ship speed, and log data are examples of own ship data representing the state of the own ship.
  • the navigation-related data may be the tidal current measured by a current meter, the wind direction or wind speed measured by a wind direction and speed meter, or the height or period of waves measured by a wave meter.
  • These data are examples of own ship surrounding environment data representing the state of the environment around the own ship.
  • the thinning processing unit 32 performs a predetermined thinning process on the voyage-related data acquired by the acquisition unit 31. For example, the thinning processing unit 32 thins out values from the echo data to generate lightweight echo data having a smaller amount of data than the echo data (details of generation of the lightweight echo data will be explained in the first embodiment). ).
  • the thinning processing unit 32 changes the frequency with which navigation-related data is included in the transmission data set that is sequentially transmitted to the ship information collection device 21 according to the communication channel capacity acquired by the communication channel capacity acquisition unit 36 (communication The details of changing the frequency according to the road capacity will be explained in the third embodiment).
  • the transmission processing unit 33 sequentially transmits the transmission data set to the ship information collection device 21 using the communication device 9.
  • the transmission processing unit 33 includes the reduced echo data generated by the thinning processing unit 32 in a transmission data set and transmits the data set.
  • the transmission processing unit 33 includes the voyage-related data in the transmission data set and transmits the data at a frequency determined by the thinning processing unit 32 .
  • the display processing unit 34 generates a display image based on the voyage-related data acquired by the acquisition unit 31 and displays it on the display unit 2. For example, the display processing unit 34 generates an image based on the echo data acquired by the acquisition unit 31.
  • the display processing unit 34 generates and displays information based on the reduced echo data generated by the thinning processing unit 32 (displaying information based on the reduced echo data will be described in detail in the second embodiment). do).
  • the risk calculation unit 35 calculates the risk of collision between the own ship and another ship based on the own ship data and other ship data acquired by the acquisition unit 31.
  • the risk calculation unit 35 uses an index such as DCPA (Distance to Closest Point of Approach) to identify other ships at risk of collision. Further, the risk calculation unit 35 may specify an area where there is a risk of collision, for example, using a method such as OZT (Obstacle Zone by Target).
  • the communication channel capacity acquisition unit 36 obtains the communication channel capacity of the communication channel between the ship information sharing device 1 and the ship information collecting device 21.
  • Communication channel capacity is an index representing the information transmission ability of a communication channel, and is sometimes called transmission capacity, communication capacity, transmission speed, or communication speed.
  • the communication channel capacity acquisition unit 36 transmits a dummy packet to the ship information collection device 21, and receives feedback of the communication channel capacity measured based on the dummy packet by the ship information collection device 21, thereby determining the communication channel capacity. get.
  • the present invention is not limited to this, and the communication channel capacity acquisition unit 36 may acquire the communication channel capacity by measuring the radio wave intensity of the radio waves received from the satellite ST.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a procedure for generating lightweight echo data in the ship information sharing method implemented in the ship information sharing system 100.
  • the control unit 30 of the ship information sharing device 1 functions as the acquisition unit 32, the thinning processing unit 32, and the transmission processing unit 33 shown in FIG. 4 above by executing the information processing shown in the figure according to the program.
  • control unit 30 acquires echo data generated by the radar 3 mounted on the own ship (S11, processing as the acquisition unit 31). Echo data is acquired for each round of the antenna.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of echo data for one round.
  • ⁇ represents an azimuth direction with respect to own ship SS
  • r represents a distance direction with respect to own ship SS.
  • the echo data includes echo intensity values EP (black circles in the figure) for each direction and each distance with respect to the own ship SS.
  • control unit 30 acquires other data used in the echo data thinning process, such as the position or heading of the own ship (S12, processing as the acquisition unit 31).
  • control unit 30 performs thinning processing on the echo data to generate lightweight echo data having a smaller data amount than the echo data (S13, processing as the thinning processing unit 32).
  • a value corresponding to at least one of the azimuth direction ⁇ and the distance direction r is thinned out.
  • the value according to the azimuth direction ⁇ is a value at a position specified in the azimuth direction ⁇
  • the value according to the distance direction r is a value at a position specified in the distance direction r.
  • control unit 30 uses the communication device 9 to transmit the transmission data set including the lightweight echo data to the ship information collection device 21 (S14, processing as the transmission processing unit 33).
  • the transmission data set is transmitted from the communication device 9 to the outside of the own ship, and is acquired by the ship information collection device 21.
  • 7 to 15 are schematic diagrams showing examples of lightweight echo data generated by thinning processing.
  • the white circles in FIGS. 7 to 9 represent thinned values (thinned values SK).
  • circle marks are omitted to show ranges.
  • the thinning processing unit 32 may generate lightweight echo data by periodically thinning out values in the azimuth direction ⁇ .
  • the figure shows an example in which the data amount is halved by thinning out every other value in the azimuth direction ⁇ .
  • the present invention is not limited to this, and values may be thinned out every two or more values in the azimuth direction ⁇ .
  • the thinning processing unit 32 may generate lightweight echo data by periodically thinning out values in the distance direction r.
  • the figure shows an example in which the data amount is halved by thinning out every other value in the distance direction r.
  • the present invention is not limited to this, and values may be thinned out every two or more in the distance direction r.
  • the thinning processing unit 32 may generate lightweight echo data by thinning out all values whose distance from the own ship SS is equal to or greater than the threshold TH. This makes it possible to reduce the amount of data while leaving a value relatively close to the own ship SS, which is more important.
  • the thinning processing unit 32 sets an attention range AA and a non-attention range NA around own ship SS, and changes the thinning degree of the value in the attention range AA to the non-attention range NA. It may be lower than the value thinning degree. In other words, the degree of thinning of values in the non-attention range NA may be made higher than the degree of thinning of values in the attention range AA.
  • the degree of thinning is expressed as the ratio of the number of values after thinning to the number of values before thinning.
  • the thinning degree corresponds to, for example, the period at which values are thinned out. The smaller the value thinning cycle, the higher the thinning degree, and the larger the value thinning cycle, the lower the thinning degree.
  • the thinning processing unit 32 may set the range in front of own ship SS as the attention range AA, and set the other range as the non-attention range NA.
  • the range in front of the own ship SS is an angular range of a predetermined width centered on the bow direction. Thereby, it is possible to suppress the thinning of the area in front of the own ship SS, to which the ship operator pays particular attention.
  • the thinning processing unit 32 may set the range between the bow direction and the starboard direction based on the own ship SS as the attention range AA, and may set the other range as the non-attention range NA. As a result, it is possible to suppress the thinning of the range between the bow direction and the starboard direction, where the own ship is obliged to give way when another ship is present.
  • the thinning processing unit 32 sets the guard zone for detecting the intrusion of a target, which is set based on the own ship SS, as the attention range AA in the radar 3, and sets the other range as a non-attention range. It may also be NA. Thereby, the degree of thinning of the guard zone for detecting intrusion of a target object can be suppressed.
  • the thinning processing unit 32 may set the range corresponding to the land area LD specified based on the nautical chart data of the ECS 8 as the non-attention range NA, and may set the other range as the attention range AA. With this, it is possible to increase the degree of thinning of the range corresponding to land and suppress the amount of data. Note that all values in the range corresponding to land may be thinned out.
  • the thinning processing unit 32 may set the range corresponding to the other ship TG specified based on the other ship data from the AIS 4 as the attention range AA, and set the other range as the non-attention range NA. This makes it possible to suppress the extent of thinning out of the range that includes other ships.
  • the thinning processing unit 32 sets the range corresponding to the other ship TGa or the area OZ for which the collision risk calculated by the risk calculation unit 35 is above the threshold value as the attention range AA, and the other range as the non-attention range. It may be a range NA. In this case, the other ship TGb whose collision risk is less than the threshold value is not included in the attention range AA. Thereby, the degree of thinning of the range including the other ship TGa or the area OZ where the collision risk is higher than the threshold value can be suppressed.
  • the thinning processing unit 32 may adaptively change the thinning degree according to the communication channel capacity acquired by the communication channel capacity acquisition unit 36 or the speed of the own ship. For example, in the example of FIG. 7 or 8, the smaller the communication channel capacity, the smaller the period for thinning out the values. In the example of FIG. 9, the threshold value TH may be made smaller as the communication channel capacity becomes smaller.
  • reduced echo data is generated by thinning out values from the echo data, but the invention is not limited to this. It may also be generated as lightweight echo data.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of a procedure for displaying information based on lightweight echo data, of the ship information sharing method implemented in the ship side system 10.
  • the control unit 30 of the ship information sharing device 1 executes the information processing shown in the figure according to the program, thereby controlling the acquisition unit 32, thinning processing unit 32, transmission processing unit 33, and display processing unit 34 shown in FIG. functions as
  • control unit 30 performs a process of thinning out the echo data and performs a process of transmitting the reduced echo data (S11-S14), as in the first embodiment.
  • control unit 30 generates a radar image based on the echo data (S15, processing as the display processing unit 34).
  • the control unit 30 may generate a composite image by combining the radar image and the electronic chart.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a radar image RMG based on echo data.
  • the radar image RMG includes a target symbol TB representing a target detected by the radar 3 within a circular range RR corresponding to the radio wave range centered on the own ship position SB.
  • the radar image RMG may further include a target symbol AB representing another ship detected by the AIS4.
  • control unit 30 generates information based on the reduced echo data, and displays the radar image based on the echo data and the information based on the reduced echo data on the display unit 2 (S16, S17, as the display processing unit 34). processing).
  • the display processing unit 34 may display the radar image RMGc based on the lightweight echo data. That is, the display processing unit 34 may separately display the radar image RMG based on the echo data (see FIG. 17) and the radar image RMGc based on the reduced echo data (see FIG. 18).
  • the two radar images RMG and RMGc may be displayed side by side, or the two radar images RMG and RMGc may be switched and displayed according to an operation on a button displayed on the screen.
  • the illustrated example shows a radar image RMGc based on lightweight echo data (see FIG. 9) in which values whose distance from the own ship is equal to or greater than the threshold TH are thinned out. Therefore, the circular range RRc of the radar image RMGc is smaller than the circular range RR of the radar image RMG.
  • the radar image RMGc based on the lightweight echo data is the same as the radar image displayed on the ship information gathering device 21 side. Therefore, it becomes easy for the ship information sharing device 1 side to grasp the information displayed on the ship information collection device 21 side.
  • the display processing unit 34 may display an image based on the lightweight echo data superimposed on the radar image RMG based on the echo data. Further, as shown in FIG. 20, the display processing unit 34 may display an image based on the lightweight echo data superimposed on the radar image and the electronic chart CMG.
  • the display processing unit 34 displays the own ship's position on the radar image RMG or the electronic chart CMG based on the reduced echo data (see FIG. 9) in which values whose distance from the own ship is equal to or greater than the threshold TH are thinned out.
  • a circular range HR corresponding to the threshold value TH with SB as a reference is displayed.
  • the display processing unit 34 distinguishes and displays other ship symbols TB, AB within the circular range HR corresponding to the threshold TH and other ship symbols TBz, ABz outside the circular range HR.
  • other ship symbols TB and AB within the circular range HR are shown with solid lines, and other ship symbols TBz and ABz outside the circular range HR are shown with broken lines.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the colors, shapes, patterns, or transmittances may be different from each other.
  • the display processing unit 34 may display a character string representing a thinning mode of values from the echo data when the lightweight echo data is generated.
  • a character string representing the thinning mode is displayed in a display frame LS provided within the image.
  • the thinning mode represents, for example, the range in which values are thinned out or the degree of thinning of values.
  • the weight reduction echo data is data limited to values within 10NM from the own ship, that is, values exceeding 10NM from the own ship are thinned out from the echo data. A string representing is displayed.
  • the transmitted data set includes other ship data, for example, "DCPA ⁇ 0.5NM”
  • the DCPA representing collision risk is limited to data of 0.5NM or less, and if the DCPA exceeds 0.5NM.
  • a character string indicating that other ship data has been thinned out may be displayed.
  • a character string indicating that it is the time may be displayed.
  • the display processing unit 34 distinguishes and displays a plurality of ranges A1 to A3 having different thinning degrees in the radar image RMG by, for example, using different colors, patterns, or transparency. Good too.
  • a range A1 with a high degree of attention and a low degree of thinning is displayed more conspicuously, such as by making the color darker, compared to a range A2 with a normal degree of thinning.
  • the range A3 with a low attention level and a high thinning level is displayed in a lighter color to make it less noticeable than the range A2 where the thinning level is normal.
  • the display control unit 34 thins out all the values in the range corresponding to the land area LD, that is, based on the reduced echo data (see FIG. 13) that includes the missing range, from the circular range RR of the radar image RMG. Range A0 corresponding to the range may be omitted.
  • the display processing unit 34 displays a character string representing the thinning degree in the distance direction or the azimuth direction, for example, "distance direction thinning rate 10%” or “azimuth direction thinning rate 10%”. It's okay.
  • the information can be displayed on the ship information collection device 21 side while checking the radar image RMG or the electronic nautical chart CMG. It also becomes possible to grasp the information that is being sent.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a procedure for changing the frequency according to the communication channel capacity in the ship information sharing method implemented in the ship side system 10.
  • the control unit 30 of the ship information sharing device 1 acquires the acquisition unit 32, thinning processing unit 32, transmission processing unit 33, and communication channel capacity shown in FIG. 4 by executing the information processing shown in the figure according to the program. 36.
  • control unit 30 acquires the communication channel capacity of the communication channel between the vessel information sharing device 1 and the vessel information collecting device 21 (S21, processing as the communication channel capacity acquisition unit 36).
  • control unit 30 determines the frequency of including the voyage-related data in the transmission data set (for example, once every few seconds, minutes, or tens of minutes, or several times or several dozen times), depending on the acquired communication channel capacity. (S22, processing performed by the thinning processing unit 32).
  • control unit 30 acquires navigation-related data such as echo data, AIS data, the position of the own ship, the heading, or route data (S23, processing as the acquisition unit 31).
  • navigation-related data such as echo data, AIS data, the position of the own ship, the heading, or route data (S23, processing as the acquisition unit 31).
  • control unit 30 executes the thinning process based on the determined frequency. Specifically, when it is the turn to include the voyage-related data in the transmission data set (S24: YES), the control unit 30 generates a transmission data set including the voyage-related data (S25, as the thinning processing unit 32). processing).
  • the control unit 30 determines whether it is not the turn to include the voyage-related data in the transmission data set (S24: NO). If it is not the turn to include the voyage-related data in the transmission data set (S24: NO), the control unit 30 generates a transmission data set that does not include the voyage-related data (S26, processing as the thinning processing unit 32). . Voyage-related data that is not included in the transmitted data set is discarded.
  • control unit 30 uses the communication device 9 to transmit the transmission data set to the ship information collection device 21 (S27, processing as the transmission processing unit 33).
  • the transmission data set is transmitted from the communication device 9 to the outside of the own ship, and is acquired by the ship information collection device 21.
  • the control unit 30 repeats the processes of S21-S27 described above every time a predetermined time elapses (S28). Furthermore, when the communication channel capacity changes during the process, the control unit 30 changes the frequency of including the voyage-related data in the transmission data set in accordance with the change in the communication channel capacity.
  • FIGS. 23 and 24 are diagrams showing examples of frequency changes according to communication channel capacity and data type.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of frequency change according to communication channel capacity and range.
  • FIGS. 26 and 27 are diagrams illustrating examples of threshold changes according to communication channel capacity.
  • the thinning processing unit 32 may change the frequency for each type of voyage-related data. That is, the thinning processing unit 32 may reduce the frequency of including other types of voyage-related data in the transmission data set as compared to the frequency of including a predetermined type of voyage-related data in the transmission data set as the communication channel capacity becomes smaller.
  • the thinning processing unit 32 lowers the frequency of including own ship data in the transmission data set relative to the frequency of including other ship data as the communication channel capacity becomes smaller.
  • the frequency of both other ship data and own ship data is increased, and when the communication channel capacity is smaller than the threshold, while the frequency of other ship data is maintained high. , reduce the frequency of own ship data.
  • the other ship data is, for example, echo data or TT data generated by the radar 4, or AIS data received by the AIS 5.
  • the own ship data is, for example, the position of the own ship detected by the GNSS receiver 6, the heading direction of the own ship detected by the gyro compass 7, or the route data generated by the ECS 8.
  • the thinning processing unit 32 selects types of navigation-related data whose frequency is lowered as the communication channel capacity becomes smaller, such as echo data generated by the radar 4, AIS data received by the AIS 5, etc.
  • the position of the own ship detected by the GNSS receiver 6, the heading of the own ship detected by the gyro compass 7, and the route data generated by the ECS 8 may be gradually increased in this order.
  • the thinning processing unit 32 may change the frequency for each range of other ship data. That is, as the communication channel capacity becomes smaller, the thinning processing unit 32 decreases the frequency of including other ship data in the non-attention range NA in the transmission data set compared to the frequency of including other ship data in the attention range AA in the transmission data set. may be lowered. Examples of the attention range AA and the non-attention range NA are as described in connection with FIGS. 10 to 15 above.
  • the frequency of including other ship data in the non-attention range NA in the transmission data set can be increased. You can reduce the amount of data sent by lowering it.
  • the thinning processing unit 32 may change the threshold TH for including other ship data in the transmission data set according to the communication channel capacity.
  • the thinning processing unit 32 changes the distance threshold TH according to the communication channel capacity.
  • the thinning processing unit 32 changes the DCPA threshold TH according to the communication channel capacity.
  • the case where DCPA is below the threshold value TH corresponds to the case where the collision risk is above the threshold value
  • the case where DCPA is above the threshold value TH corresponds to the case where the collision risk is below the threshold value.
  • the thinning processing unit 32 may change the frequency of including the position of the own ship in the transmission data set depending on not only the communication channel capacity but also the speed of the own ship. That is, the thinning processing unit 32 increases the frequency of including the position of the own ship in the transmission data set as the speed of the own ship increases, and increases the frequency of including the position of the own ship in the transmission data set as the speed of the own ship decreases. may be lowered.
  • 1 Ship information sharing device 2 Display unit, 3 Radar, 4 AIS, 6 GNSS receiver, 7 Gyro compass, 8 ECS, 9 Communication equipment, 10 Ship side system, 20 Land side system, 21 Ship information gathering device, 22 Display unit , 23 Radar, 24 AIS, 28 ECS, 30 Control unit, 31 Acquisition unit, 32 Thinning processing unit, 33 Transmission processing unit, 34 Display processing unit, 35 Risk calculation unit, 36 Communication channel capacity acquisition unit, 100 Ship information sharing system

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Abstract

【課題】データ量を抑えつつエコーデータを共有することが可能な船舶情報共有装置を提供する。 【解決手段】船舶情報共有装置は、船舶に搭載されたレーダーにより生成された、船舶を基準とする各方位及び各距離のエコー強度値を含むエコーデータを取得する取得部と、エコーデータに含まれるエコー強度値のうちの、方位方向及び距離方向の少なくとも一方に応じた値を間引いて、エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成する間引き処理部と、軽量化エコーデータを船舶の外部に送信する送信処理部と、を備える。

Description

船舶情報共有装置、船舶情報共有方法、及び船舶情報共有システム
　本発明は、船舶情報共有装置、船舶情報共有方法、及び船舶情報共有システムに関する。
　特許文献１には、レーダー装置から得たレーダービデオを記録媒体に記録する記録システムと、記録媒体からレーダービデオを再生する再生システムと、を有するレーダー信号記録再生装置が開示されている。
特開平１０－２５３７４９号公報
　ところで、船舶に搭載されたレーダーにより生成されたエコーデータを船陸間又は船船間で共有することが望まれるが、衛星通信等の海上通信は通信速度が十分でないため、エコーデータを全て共有することは困難である。
　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、データ量を抑えつつエコーデータを共有することが可能な船舶情報共有装置、船舶情報共有方法、及び船舶情報共有システ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情報共有装置は、船舶に搭載されたレーダーにより生成された、前記船舶を基準とする各方位及び各距離のエコー強度値を含むエコーデータを取得する取得部と、前記エコーデータに含まれる前記エコー強度値のうちの、方位方向及び距離方向の少なくとも一方に応じた値を間引いて、前記エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成する間引き処理部と、前記軽量化エコーデータを前記船舶の外部に送信する送信処理部とを備える。これによると、データ量を抑えつつエコーデータを共有することが可能となる。
　上記態様において、前記間引き処理部は、前記方位方向に周期的に値を間引いてもよい。これによると、データ量を抑えることができる。
　上記態様において、前記間引き処理部は、前記距離方向に周期的に値を間引いてもよい。これによると、データ量を抑えることができる。
　上記態様において、前記間引き処理部は、前記船舶からの距離が閾値以上の値を間引いてもよい。これによると、船舶から比較的遠い値を間引いてデータ量を抑えることができる。
　上記態様において、前記間引き処理部は、注目範囲における値の間引き度を、前記注目範囲以外の非注目範囲における値の間引き度よりも低くしてもよい。これによると、注目範囲の値をあまり間引かずにデータ量を抑えることができる。
　上記態様において、前記船舶の船首方位を取得する取得部をさらに備え、前記間引き処理部は、前記船舶を基準に前記船首方位と右舷方位の間の範囲を前記注目範囲としてもよい。これによると、他船が存在した場合に自船に避航義務が生じる船首方位と右舷方位の間の範囲を注目範囲とすることができる。
　上記態様において、前記船舶の船首方位を取得する取得部をさらに備え、前記間引き処理部は、前記船舶の前方の範囲を前記注目範囲としてもよい。これによると、操船者が特に注意を払う船舶の前方の範囲を注目範囲とすることができる。
　上記態様において、前記船舶の船首方位を取得する取得部をさらに備え、前記間引き処理部は、前記レーダーにおいて前記船舶を基準に設定される物標の侵入を検知するためのガードゾーンを前記注目範囲としてもよい。これによると、ガードゾーンを注目範囲とすることができる。
　上記態様において、前記船舶の位置を取得する取得部と、海図データを取得する取得部とをさらに備え、前記間引き処理部は、陸地に対応する範囲を前記非注目範囲としてもよい。これによると、陸地に対応する範囲の値を間引いてデータ量を抑えることができる。
　上記態様において、前記船舶の位置を取得する取得部と、前記船舶の周囲に存在する他船の位置を表す他船データを取得する取得部とをさらに備え、前記間引き処理部は、前記他船に対応する範囲を前記注目範囲としてもよい。これによると、他船に対応する範囲を注目範囲とすることができる。
　上記態様において、前記船舶の位置を取得する取得部と、前記船舶の周囲に存在する他船の位置を表す他船データを取得する取得部と、前記船舶と前記他船の衝突リスクを算出する算出部とをさらに備え、前記間引き処理部は、前記衝突リスクが閾値以上の他船又は領域に対応する範囲を前記注目範囲としてもよい。これによると、衝突リスクが比較的高い範囲を注目範囲とすることができる。
　また、本発明の他の態様の船舶情報共有方法は、船舶に搭載されたレーダーにより生成された、前記船舶を基準とする各方位及び各距離のエコー強度値を含むエコーデータを取得し、前記エコーデータに含まれる前記エコー強度値のうちの、方位方向及び距離方向の少なくとも一方に応じた値を間引いて、前記エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成し、前記軽量化エコーデータを前記船舶の外部に送信する。これによると、データ量を抑えつつエコーデータを共有することが可能となる。
　また、本発明の他の態様の船舶情報共有システムは、船舶に搭載され、前記船舶を基準とする各方位及び各距離のエコー強度値を含むエコーデータを生成するレーダーと、前記エコーデータに含まれる前記エコー強度値のうちの、方位方向及び距離方向の少なくとも一方に応じた値を間引いて、前記エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成する船舶情報共有装置と、前記軽量化エコーデータを前記船舶の外部に送信する通信機器と、前記送信された軽量化エコーデータを取得する船舶情報収集装置とを備える。これによると、データ量を抑えつつエコーデータを共有することが可能となる。
船舶情報共有システムの例を示す図である。 船側システムの例を示す図である。 陸側システムの例を示す図である。 船舶情報共有装置の例を示す図である。 第１実施形態に係る船舶情報共有方法の例を示す図である。 エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 軽量化エコーデータの例を示す図である。 第２実施形態に係る船舶情報共有方法の例を示す図である。 エコーデータに基づく画像の例を示す図である。 軽量化エコーデータに基づく画像の例を示す図である。 合成された画像の例を示す図である。 合成された画像の例を示す図である。 合成された画像の例を示す図である。 第３実施形態に係る船舶情報共有方法の例を示す図である。 通信路容量及び種類に応じた頻度変更の例を示す図である。 通信路容量及び種類に応じた頻度変更の例を示す図である。 通信路容量及び範囲に応じた頻度変更の例を示す図である。 通信路容量に応じた閾値変更の例を示す図である。 通信路容量に応じた閾値変更の例を示す図である。
　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。
［システム概要］
　図１は、船舶情報共有システム１００の例を示す図である。同図は、海上を航行する船舶Ｓ及び陸上の管制Ｃを模式的に示している。船舶情報共有システム１００は、船舶Ｓに搭載される船側システム１０と、管制Ｃに設置される陸側システム２０とを備えている。
　船側システム１０と陸側システム２０は、衛星ＳＴを介した衛星通信により相互に通信可能である。衛星通信に限らず、例えば極超短波、超短波、短波、又は中波等を利用した無線通信が用いられてもよい。同様に、船側システム１０同士も相互に通信可能である。
　船側システム１０は、船舶Ｓの航海に係る航海関係データを陸側システム２０に逐次送信する。陸側システム２０は、船側システム１０から送信された航海関係データを収集して利用する。
　図２は、船側システム１０の構成例を示すブロック図である。以下の説明では、或る船側システム１０から見て、当該船側システム１０が搭載される船舶Ｓを「自船」といい、それ以外の船舶Ｓを「他船」という。
　船側システム１０は、船舶情報共有装置１、表示部２、レーダー３、ＡＩＳ４、ＧＮＳＳ受信機６、ジャイロコンパス７、及びＥＣＳ８を備えている。これらの機器は、ＬＡＮ等のネットワークに接続されており、相互に通信可能である。
　船舶情報共有装置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。船舶情報共有装置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、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、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、船舶情報共有装置１により生成された表示用画像を表示する。表示部２は、レーダー画像、電子海図、又はそれらの合成画像などを表示する。表示部２は、例えばタッチセンサ付き表示装置、いわゆるタッチパネルである。タッチセンサは、ユーザの指等による画面内の指示位置を検出する。これに限らず、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。エコーデータは、自船を基準とする各方位及び各距離のエコー強度値を含む。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ＴＴデータ（Target Tracking Data）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Ｃ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、他船の識別符号、船名、位置、針路、船速、船種、船体長、及び行き先などを含んでいる。
　ＧＮＳＳ受信機６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７は、自船の船首方位を検出する。ジャイロコンパスに限らず、ＧＰＳコンパスが用いられてもよい。
　ＥＣＳ（Electronic Chart System）８は、ＧＮＳＳ受信機６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、ＥＣＳ８は、電子海図上に自船の計画航路も表示する。ＥＣＳ８は、例えばＥＣＤＩＳ（Electronic Chart Display and Information System）である。これに限らず、ＧＮＳＳプロッタが用いられてもよい。
　通信機器９は、衛星通信を実現する無線設備であり、陸上の管制Ｃ又は他船との通信を実現する。また、通信機器９は、例えば極超短波、超短波、短波、又は中波等の無線設備も含んでいる。
　本実施形態において、船舶情報共有装置１と表示部２は互いに独立した装置であるが、これに限らず、船舶情報共有装置１と表示部２は一体の装置であってもよい。
　また、船舶情報共有装置１は独立した装置であるが、これに限らず、レーダー３又はＥＣＳ８等の他の装置と一体であってもよい。すなわち、船舶情報共有装置１の機能部が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、レーダー３又はＥＣＳ８等の他の装置の表示部が、船舶情報共有装置１により生成された表示用画像を表示する表示部２として用いられてもよい。
　図３は、陸側システム２０の例を示す図である。陸側システム２０は、船舶情報収集装置２１、表示部２２、レーダー２３、ＡＩＳ２４、ＥＣＳ２８、及び通信機器２９などを備えている。これらの機器は、上記船側システム１０に含まれる機器と同様であるため、詳細な説明を省略する。
［装置構成］
　図４は、船舶情報共有装置１の構成例を示すブロック図である。船舶情報共有装置１の制御部３０は、取得部３１、間引き処理部３２、送信処理部３３、表示処理部３４、リスク算出部３５、及び通信路容量取得部３６を備えている。これらの機能部は、船舶情報共有装置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って実現される。
　取得部３１は、自船に搭載された検出機器により検出された、自船の航海に係る航海関係データを逐次取得する。例えば、取得部３１は、自船に搭載されたレーダー３により生成されたエコーデータを取得する。
　検出機器は、例えばレーダー４、ＡＩＳ５、ＧＮＳＳ受信機６、ジャイロコンパス７、又はＥＣＳ８等である。
　航海関係データは、例えばレーダー４により生成されるエコーデータ、ＡＩＳ５により受信されるＡＩＳデータ、ＧＮＳＳ受信機６により検出される自船の位置、ジャイロコンパス７により検出される自船の船首方位、又はＥＣＳ８により生成される航路データ等である。
　ＡＩＳ５により受信されるＡＩＳデータは、自船の周囲に存在する他船の位置を表す他船データの例である。これに限らず、レーダー４により生成されるＴＴデータが他船データの例として用いられてもよい。
　航海関係データは、船速計により計測される船速、又はエンジン等のログデータ等であってもよい。自船の位置、船首方位、船速、及びログデータは、自船の状態を表す自船データの例である。
　航海関係データは、潮流計により計測される潮流、風向風速計により計測される風向き若しくは風速、又は波浪計により計測される波浪の高さ若しくは周期等であってもよい。これらのデータは、自船の周囲の環境の状態を表す自船周囲環境データの例である。
　間引き処理部３２は、取得部３１により取得された航海関係データに対して所定の間引き処理を行う。例えば、間引き処理部３２は、エコーデータから値を間引いて、エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成する（軽量化エコーデータの生成については、第１実施形態で詳細を説明する）。
　また、間引き処理部３２は、船舶情報収集装置２１に逐次送信される送信データセットに航海関係データを含める頻度を、通信路容量取得部３６により取得される通信路容量に応じて変更する（通信路容量に応じた頻度の変更については、第３実施形態で詳細を説明する）。
　送信処理部３３は、通信機器９を用いて、送信データセットを船舶情報収集装置２１に逐次送信する。例えば、送信処理部３３は、間引き処理部３２により生成された軽量化エコーデータを送信データセットに含めて送信する。また、送信処理部３３は、間引き処理部３２により決定された頻度で航海関係データを送信データセットに含めて送信する。
　表示処理部３４は、取得部３１により取得された航海関係データに基づく表示用画像を生成し、表示部２に表示する。例えば、表示処理部３４は、取得部３１により取得されたエコーデータに基づく画像を生成する。
　また、表示処理部３４は、間引き処理部３２により生成された軽量化エコーデータに基づく情報を生成し、表示する（軽量化エコーデータに基づく情報の表示については、第２実施形態で詳細を説明する）。
　リスク算出部３５は、取得部３１により取得された自船データ及び他船データに基づいて、自船と他船の衝突リスクを算出する。リスク算出部３５は、例えばＤＣＰＡ（Distance to Closest Point of Approach）等の指標を用いて、衝突リスクがある他船を特定する。また、リスク算出部３５は、例えばＯＺＴ（Obstacle Zone by Target）等の手法により、衝突リスクがある領域を特定してもよい。
　通信路容量取得部３６は、船舶情報共有装置１と船舶情報収集装置２１の間の通信路の通信路容量を取得する。通信路容量は、通信路の情報伝送能力を表す指標であり、伝送容量、通信容量、伝送速度、又は通信速度と呼ばれることもある。
　例えば、通信路容量取得部３６は、ダミーパケットを船舶情報収集装置２１に送出し、船舶情報収集装置２１でダミーパケットに基づいて計測された通信路容量のフィードバックを受信することで、通信路容量を取得する。これに限らず、通信路容量取得部３６は、衛星ＳＴから受信した電波の電波強度を計測することで、通信路容量を取得してもよい。
［第１実施形態］
　図５は、船舶情報共有システム１００において実現される船舶情報共有方法のうちの、軽量化エコーデータの生成に係る処理の手順例を示すフロー図である。船舶情報共有装置１の制御部３０は、プログラムに従って同図に示す情報処理を実行することにより、上記図４に示した取得部３２、間引き処理部３２、及び送信処理部３３として機能する。
　まず、制御部３０は、自船に搭載されたレーダー３により生成されたエコーデータを取得する（Ｓ１１、取得部３１としての処理）。エコーデータは、アンテナ１周分ごとに取得される。
　図６は、１周分のエコーデータの例を示す模式図である。θは、自船ＳＳを基準とする方位方向を表し、ｒは、自船ＳＳを基準とする距離方向を表す。同図に示すように、エコーデータは、自船ＳＳを基準とする各方位及び各距離のエコー強度値ＥＰ（図中の黒丸）を含んでいる。
　次に、制御部３０は、例えば自船の位置又は船首方位などの、エコーデータの間引き処理に用いられる他データを取得する（Ｓ１２、取得部３１としての処理）。
　次に、制御部３０は、エコーデータに対して間引き処理を行い、エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成する（Ｓ１３、間引き処理部３２としての処理）。
　間引き処理では、エコーデータに含まれるエコー強度値ＥＰのうちの、方位方向θ及び距離方向ｒの少なくとも一方に応じた値が間引かれる。方位方向θに応じた値とは、方位方向θに特定される位置にある値であり、距離方向ｒに応じた値とは、距離方向ｒに特定される位置にある値である。
　次に、制御部３０は、通信機器９を用いて、軽量化エコーデータを含む送信データセットを船舶情報収集装置２１に送信する（Ｓ１４、送信処理部３３としての処理）。送信データセットは、通信機器９から自船の外部に送信され、船舶情報収集装置２１により取得される。
　以上により、軽量化エコーデータの生成に係る処理が終了する。これによれば、軽量化エコーデータを生成することで、データ量を抑えつつエコーデータを共有することが可能となる。
　以下、間引き処理の具体例について説明する。図７－図１５は、間引き処理により生成される軽量化エコーデータの例を示す模式図である。図７－図９中の白丸は、間引かれた値（間引き値ＳＫ）を表す。図１０－図１５では、範囲を示すため、丸印の図示を省略している。
　図７に示すように、間引き処理部３２は、方位方向θに周期的に値を間引くことにより軽量化エコーデータを生成してもよい。同図は、方位方向θに１つおきに値を間引いてデータ量を半減した例を示している。これに限らず、方位方向θに２つ以上おきに値が間引かれてもよい。
　図８に示すように、間引き処理部３２は、距離方向ｒに周期的に値を間引くことにより軽量化エコーデータを生成してもよい。同図は、距離方向ｒに１つおきに値を間引いてデータ量を半減した例を示している。これに限らず、距離方向ｒに２つ以上おきに値が間引かれてもよい。
　図９に示すように、間引き処理部３２は、自船ＳＳからの距離が閾値ＴＨ以上の値を全て間引くことにより軽量化エコーデータを生成してもよい。これにより、より重要度の高い自船ＳＳに比較的近い値を残しつつ、データ量を抑えることができる。
　図１０－図１５に示すように、間引き処理部３２は、自船ＳＳの周囲に注目範囲ＡＡ及び非注目範囲ＮＡを設定して、注目範囲ＡＡにおける値の間引き度を、非注目範囲ＮＡにおける値の間引き度よりも低くしてもよい。言い換えると、非注目範囲ＮＡにおける値の間引き度を、注目範囲ＡＡにおける値の間引き度をよりも高くしてもよい。
　間引き度は、間引き前の値の数に対する間引き後の値の数の割合で表される。間引き度は、例えば値を間引く周期に対応する。値を間引く周期が小さくなると間引き度が高くなり、値を間引く周期が大きくなると間引き度が低くなる。
　図１０に示すように、間引き処理部３２は、自船ＳＳの前方の範囲を注目範囲ＡＡとし、それ以外の範囲を非注目範囲ＮＡとしてもよい。自船ＳＳの前方の範囲は、船首方位を中央とする所定幅の角度範囲である。これにより、操船者が特に注意を払う自船ＳＳの前方の範囲の間引き度を抑えることができる。
　図１１に示すように、間引き処理部３２は、自船ＳＳを基準に船首方位と右舷方位との間の範囲を注目範囲ＡＡとし、それ以外の範囲を非注目範囲ＮＡとしてもよい。これにより、他船が存在した場合に自船に避航義務が生じる船首方位と右舷方位の間の範囲の間引き度を抑えることができる。
　図１２に示すように、間引き処理部３２は、レーダー３において自船ＳＳを基準に設定される物標の侵入を検知するためのガードゾーンを注目範囲ＡＡとし、それ以外の範囲を非注目範囲ＮＡとしてもよい。これにより、物標の侵入を検知するためのガードゾーンの間引き度を抑えることができる。
　図１３に示すように、間引き処理部３２は、ＥＣＳ８の海図データに基づき特定される陸地ＬＤに対応する範囲を非注目範囲ＮＡとし、それ以外の範囲を注目範囲ＡＡとしてもよい。これにより、陸地に対応する範囲の間引き度を高めてデータ量を抑えることができる。なお、陸地に対応する範囲の値は全て間引いてもよい。
　図１４に示すように、間引き処理部３２は、ＡＩＳ４からの他船データに基づき特定される他船ＴＧに対応する範囲を注目範囲ＡＡとし、それ以外の範囲を非注目範囲ＮＡとしてもよい。これにより、他船を含む範囲の間引き度を抑えることができる。
　図１５に示すように、間引き処理部３２は、リスク算出部３５により算出された衝突リスクが閾値以上の他船ＴＧａ又は領域ＯＺに対応する範囲を注目範囲ＡＡとし、それ以外の範囲を非注目範囲ＮＡとしてもよい。この場合、衝突リスクが閾値未満の他船ＴＧｂは、注目範囲ＡＡに含まれない。これにより、衝突リスクが閾値以上の他船ＴＧａ又は領域ＯＺを含む範囲の間引き度を抑えることができる。
　以上のように、自船ＳＳの周囲に注目範囲ＡＡ及び非注目範囲ＮＡを設定して、注目範囲ＡＡにおける値の間引き度を非注目範囲ＮＡにおける値の間引き度よりも低くすることで、遠隔操船又は陸上監視業務などに必要な情報を残しつつ、データ量を抑えることが可能となる。
　なお、間引き処理部３２は、通信路容量取得部３６により取得された通信路容量、又は自船の船速などに応じて、適応的に間引き度を変更してもよい。例えば、図７又は図８の例では、通信路容量が小さくなるほど値を間引く周期を小さくしてもよい。図９の例では、通信路容量が小さくなるほど閾値ＴＨを小さくしてもよい。
　また、図１０－図１５の例では、通信路容量が小さくなるほど、注目範囲ＡＡの間引き度の間引き度に対して非注目範囲ＮＡの間引き度を高くしてもよい。すなわち、通信路容量が小さくなるほど、注目範囲ＡＡの間引き度と非注目範囲ＮＡの間引き度の差を大きくしてもよい。
　以上に説明した実施形態では、エコーデータから値を間引いて軽量化エコーデータを生成したが、これに限らず、例えば１周分のエコーデータからＪＰＥＧ又はＧＩＦ等の形式に圧縮変換した画像を、軽量化エコーデータとして生成してもよい。
［第２実施形態］
　図１６は、船側システム１０において実現される船舶情報共有方法のうちの、軽量化エコーデータに基づく情報の表示に係る処理の手順例を示すフロー図である。船舶情報共有装置１の制御部３０は、プログラムに従って同図に示す情報処理を実行することにより、上記図４に示した取得部３２、間引き処理部３２、送信処理部３３、及び表示処理部３４として機能する。
　まず、制御部３０は、上記第１実施形態と同様に、エコーデータの間引き処理を行い、軽量化エコーデータの送信処理を行う（Ｓ１１－Ｓ１４）。
　次に、制御部３０は、エコーデータに基づくレーダー画像を生成する（Ｓ１５、表示処理部３４としての処理）。制御部３０は、レーダー画像と電子海図とを合成した合成画像を生成してもよい。
　図１７は、エコーデータに基づくレーダー画像ＲＭＧの例を示す図である。レーダー画像ＲＭＧは、自船位置ＳＢを中心とする電波到達距離に対応する円形範囲ＲＲ内に、レーダー３により検出された物標を表す物標シンボルＴＢを含んでいる。レーダー画像ＲＭＧは、ＡＩＳ４により検出された他船を表す物標シンボルＡＢをさらに含んでもよい。
　次に、制御部３０は、軽量化エコーデータに基づく情報を生成し、エコーデータに基づくレーダー画像及び軽量化エコーデータに基づく情報を表示部２に表示する（Ｓ１６，Ｓ１７、表示処理部３４としての処理）。
　軽量化エコーデータに基づく情報を表示することにより、船舶情報収集装置２１側で表示される情報を船舶情報共有装置１側で把握することが可能となる。
　以下、軽量化エコーデータに基づく情報の表示例について説明する。
　図１８に示すように、表示処理部３４は、軽量化エコーデータに基づくレーダー画像ＲＭＧｃを表示してもよい。すなわち、表示処理部３４は、エコーデータに基づくレーダー画像ＲＭＧ（図１７参照）と、軽量化エコーデータに基づくレーダー画像ＲＭＧｃ（図１８参照）とを個別に表示してもよい。
　例えば、２つのレーダー画像ＲＭＧ，ＲＭＧｃを並べて表示してもよいし、画面に表示されたボタンに対する操作に応じて、２つのレーダー画像ＲＭＧ，ＲＭＧｃを切り替えて表示してもよい。
　図示の例では、自船からの距離が閾値ＴＨ以上の値を間引いた軽量化エコーデータ（図９参照）に基づくレーダー画像ＲＭＧｃを示している。このため、レーダー画像ＲＭＧｃの円形範囲ＲＲｃは、レーダー画像ＲＭＧの円形範囲ＲＲよりも小さい。
　軽量化エコーデータに基づくレーダー画像ＲＭＧｃは、船舶情報収集装置２１側で表示されるレーダー画像と同じである。このため、船舶情報収集装置２１側で表示される情報を船舶情報共有装置１側で把握することが容易となる。
　図１９に示すように、表示処理部３４は、エコーデータに基づくレーダー画像ＲＭＧ上に軽量化エコーデータに基づく画像を重畳して表示してもよい。また、図２０に示すように、表示処理部３４は、レーダー画像と電子海図ＣＭＧ上に軽量化エコーデータに基づく画像を重畳して表示してもよい。
　具体的には、表示処理部３４は、自船からの距離が閾値ＴＨ以上の値を間引いた軽量化エコーデータ（図９参照）に基づいて、レーダー画像ＲＭＧ又は電子海図ＣＭＧ上に自船位置ＳＢを基準とする閾値ＴＨに対応する円形範囲ＨＲを表示する。
　また、表示処理部３４は、閾値ＴＨに対応する円形範囲ＨＲ内の他船シンボルＴＢ，ＡＢと円形範囲ＨＲ外の他船シンボルＴＢｚ，ＡＢｚとを識別表示する。例えば、円形範囲ＨＲ内の他船シンボルＴＢ，ＡＢが実線で示され、円形範囲ＨＲ外の他船シンボルＴＢｚ，ＡＢｚが破線で示される。これに限らず、例えば色、形状、模様、又は透過度などを互いに異ならせてもよい。
　さらに、表示処理部３４は、軽量化エコーデータを生成した際のエコーデータからの値の間引き態様を表す文字列を表示してもよい。間引き態様を表す文字列は、画像内に設けられた表示枠ＬＳに表示される。間引き態様は、例えば値が間引かれた範囲又は値の間引き度などを表す。
　例えば「ｄ＜１０ＮＭ」のように、軽量化エコーデータが自船から１０ＮＭ以内の値に限定されたデータであること、すなわち、自船から１０ＮＭ超過の値がエコーデータから間引かれていることを表す文字列が表示される。
　また、送信データセットに他船データが含まれる場合には、例えば「ＤＣＰＡ＜０．５ＮＭ」のように、衝突リスクを表すＤＣＰＡが０．５ＮＭ以下の他船データに限定され、０．５ＮＭ超過の他船データは間引かれていることを表す文字列が表示されてもよい。
　また、送信データセットに自船データ又は自船周囲環境データが含まれる場合には、例えば「Δｔ＝３ｓｅｃ」のように、送信データに自船データ又は自船周囲環境データを含める頻度が３秒おきであることを表す文字列が表示されてもよい。
　図２１に示すように、表示処理部３４は、レーダー画像ＲＭＧ内の間引き度が互いに異なる複数の範囲Ａ１－Ａ３を、例えば色、模様、又は透過度などを互いに異ならせることで識別表示してもよい。
　図示の例では、注目度が高く間引き度が低い範囲Ａ１は、間引き度が通常の範囲Ａ２に対して、色を濃くする等、より目立ちやすく表示される。一方、注目度が低く間引き度が高い範囲Ａ３は、間引き度が通常の範囲Ａ２に対して、色を薄くする等、より目立ちにくく表示される。
　また、表示制御部３４は、陸地ＬＤに対応する範囲の値を全て間引いた、すなわち欠落範囲を含んだ軽量化エコーデータ（図１３参照）に基づいて、レーダー画像ＲＭＧの円形範囲ＲＲから、欠落範囲に対応する範囲Ａ０を欠落させてもよい。
　さらに、表示処理部３４は、表示枠ＬＳに、例えば「距離方向間引き率　１０％」又は「方位方向間引き率　１０％」のように、距離方向又は方位方向の間引き度を表す文字列を表示してもよい。
　以上のように、レーダー画像ＲＭＧ又は電子海図ＣＭＧ上に軽量化エコーデータに基づく画像を重畳して表示することにより、レーダー画像ＲＭＧ又は電子海図ＣＭＧを確認しながら、船舶情報収集装置２１側で表示される情報を把握することも可能となる。
［第３実施形態］
　図２２は、船側システム１０において実現される船舶情報共有方法のうちの、通信路容量に応じた頻度の変更に係る処理の手順例を示すフロー図である。船舶情報共有装置１の制御部３０は、プログラムに従って同図に示す情報処理を実行することにより、上記図４に示した取得部３２、間引き処理部３２、送信処理部３３、及び通信路容量取得部３６として機能する。
　まず、制御部３０は、船舶情報共有装置１と船舶情報収集装置２１の間の通信路の通信路容量を取得する（Ｓ２１、通信路容量取得部３６としての処理）。
　次に、制御部３０は、取得された通信路容量に応じて、航海関係データを送信データセットに含める頻度（例えば数秒、数分若しくは数十分に１回、又は数回若しくは数十回に１回といった頻度）を決定する（Ｓ２２、間引き処理部３２としての処理）。
　次に、制御部３０は、例えばエコーデータ、ＡＩＳデータ、自船の位置、船首方位、又は航路データ等の航海関係データを取得する（Ｓ２３、取得部３１としての処理）。
　次に、制御部３０は、決定された頻度に基づいて間引き処理を実行する。具体的には、制御部３０は、送信データセットに航海関係データを含める番である場合には（Ｓ２４：ＹＥＳ）、航海関係データを含む送信データセットを生成する（Ｓ２５、間引き処理部３２としての処理）。
　一方、制御部３０は、送信データセットに航海関係データを含める番でない場合には（Ｓ２４：ＮＯ）、航海関係データを含まない送信データセットを生成する（Ｓ２６、間引き処理部３２としての処理）。送信データセットに含められなかった航海関係データは破棄される。
　次に、制御部３０は、通信機器９を用いて、送信データセットを船舶情報収集装置２１に送信する（Ｓ２７、送信処理部３３としての処理）。送信データセットは、通信機器９から自船の外部に送信され、船舶情報収集装置２１により取得される。
　制御部３０は、以上に説明したＳ２１－Ｓ２７の処理を所定時間が経過する毎に繰り返す（Ｓ２８）。また、制御部３０は、途中で通信路容量が変化した場合には、通信路容量の変化に併せて送信データセットに航海関係データを含める頻度を変更する。
　以上により、通信路容量に応じた頻度の変更に係る処理が終了する。このように通信路容量に応じて送信データセットに航海関係データを含める頻度を変更することで、航海関係データをなるべく多く共有することが可能となる。
　以下、間引き処理の具体例について説明する。図２３及び図２４は、通信路容量及びデータ種類に応じた頻度変更の例を示す図である。図２５は、通信路容量及び範囲に応じた頻度変更の例を示す図である。図２６及び図２７は、通信路容量に応じた閾値変更の例を示す図である。
　図２３及び図２４に示すように、間引き処理部３２は、航海関係データの種類ごとに頻度を変更してもよい。すなわち、間引き処理部３２は、通信路容量が小さくなるほど、送信データセットに所定種類の航海関係データを含める頻度に対して、他の種類の航海関係データを含める頻度を低くしてもよい。
　例えば図２３に示すように、間引き処理部３２は、通信路容量が小さくなるほど、送信データセットに他船データを含める頻度に対して、自船データを含める頻度を低くする。すなわち、通信路容量が閾値より大きい場合には、他船データ及び自船データの両方の頻度を高くし、通信路容量が閾値より小さい場合には、他船データの頻度を高く維持する一方で、自船データの頻度を低くする。
　他船データは、例えばレーダー４により生成されるエコーデータ若しくはＴＴデータ、又はＡＩＳ５により受信されるＡＩＳデータである。自船データは、例えばＧＮＳＳ受信機６により検出される自船の位置、ジャイロコンパス７により検出される自船の船首方位、又はＥＣＳ８により生成される航路データである。
　例えば図２４に示すように、間引き処理部３２は、通信路容量が小さくなるほど、頻度を低くする航海関係データの種類を、例えばレーダー４により生成されるエコーデータ、ＡＩＳ５により受信されるＡＩＳデータ、ＧＮＳＳ受信機６により検出される自船の位置、ジャイロコンパス７により検出される自船の船首方位、及びＥＣＳ８により生成される航路データの順に段階的に増やしてもよい。
　これにより、通信路容量が小さくなったときに、航海関係データのうちの、より重要度の高い種類のデータを送信データセットに含める頻度を維持しつつ、その他の種類のデータを航海関係データに含める頻度を低くして送信データ量を抑えることができる。
　図２５に示すように、間引き処理部３２は、他船データについて範囲ごとに頻度を変更してもよい。すなわち、間引き処理部３２は、通信路容量が小さくなるほど、注目範囲ＡＡ内の他船データを送信データセットに含める頻度に対して、非注目範囲ＮＡ内の他船データを送信データセットに含める頻度を低くしてもよい。注目範囲ＡＡ及び非注目範囲ＮＡの例については、上記図１０－図１５に係る説明のとおりである。
　これにより、通信路容量が小さくなったときに、注目範囲ＡＡ内の他船データを送信データセットに含める頻度を維持しつつ、非注目範囲ＮＡ内の他船データを送信データセットに含める頻度を低くして送信データ量を抑えることができる。
　図２６及び図２７に示すように、間引き処理部３２は、送信データセットに他船データを含めるための閾値ＴＨを、通信路容量に応じて変更してもよい。
　例えば図２６に示すように、自船ＳＳからの距離が閾値ＴＨ以下の他船ＧＳの他船データを送信データセットに含め、閾値ＴＨ超過の他船ＧＳｚの他船データは送信データセットに含めない場合において、間引き処理部３２は、通信路容量に応じて距離の閾値ＴＨを変更する。
　例えば図２７に示すように、衝突リスクを表すＤＣＰＡが閾値ＴＨ以下の他船ＧＳの他船データを送信データセットに含め、閾値超過の他船ＧＳｚの他船データは送信データセットに含めない場合において、間引き処理部３２は、通信路容量に応じてＤＣＰＡの閾値ＴＨを変更する。
　ＤＣＰＡは、小さくなる衝突リスクが高く、大きくなるほど衝突リスクが低くなる。このため、ＤＣＰＡが閾値ＴＨ以下にある場合とは、衝突リスクが閾値以上にある場合に対応し、ＤＣＰＡが閾値ＴＨ超過にある場合とは、衝突リスクが閾値未満にある場合に対応する。
　これにより、通信路容量が小さくなったときに、より重要度の高い他船の他船データを送信データセットに含める頻度を維持しつつ、その他の他船の他船データを航海関係データに含める頻度を低くして送信データ量を抑えることができる。
　その他、間引き処理部３２は、送信データセットに自船の位置を含める頻度を、通信路容量だけでなく、自船の船速に応じて変更してもよい。すなわち、間引き処理部３２は、自船の船速が高くなるほど送信データセットに自船の位置を含める頻度を高くし、自船の船速が低くなるほど送信データセットに自船の位置を含める頻度を低くしてもよい。
　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。
１　船舶情報共有装置、２　表示部、３　レーダー、４　ＡＩＳ、６　ＧＮＳＳ受信機、７　ジャイロコンパス、８　ＥＣＳ、９　通信機器、１０　船側システム、２０　陸側システム、２１　船舶情報収集装置、２２　表示部、２３　レーダー、２４　ＡＩＳ、２８　ＥＣＳ、３０　制御部、３１　取得部、３２　間引き処理部、３３　送信処理部、３４　表示処理部、３５　リスク算出部、３６　通信路容量取得部、１００　船舶情報共有システム

Claims (13)

  1. 　船舶に搭載されたレーダーにより生成された、前記船舶を基準とする各方位及び各距離のエコー強度値を含むエコーデータを取得する取得部と、
    　前記エコーデータに含まれる前記エコー強度値のうちの、方位方向及び距離方向の少なくとも一方に応じた値を間引いて、前記エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成する間引き処理部と、
    　前記軽量化エコーデータを前記船舶の外部に送信する送信処理部と、
    　を備える、船舶情報共有装置。
  2. 　前記間引き処理部は、前記方位方向に周期的に値を間引く、
    　請求項１に記載の船舶情報共有装置。
  3. 　前記間引き処理部は、前記距離方向に周期的に値を間引く、
    　請求項１または２に記載の船舶情報共有装置。
  4. 　前記間引き処理部は、前記船舶からの距離が閾値以上の値を間引く、
    　請求項１ないし３の何れかに記載の船舶情報共有装置。
  5. 　前記間引き処理部は、注目範囲における値の間引き度を、前記注目範囲以外の非注目範囲における値の間引き度よりも低くする、
    　請求項１ないし４の何れかに記載の船舶情報共有装置。
  6. 　前記船舶の船首方位を取得する取得部をさらに備え、
    　前記間引き処理部は、前記船舶を基準に前記船首方位と右舷方位の間の範囲を前記注目範囲とする、
    　請求項５に記載の船舶情報共有装置。
  7. 　前記船舶の船首方位を取得する取得部をさらに備え、
    　前記間引き処理部は、前記船舶の前方の範囲を前記注目範囲とする、
    　請求項５に記載の船舶情報共有装置。
  8. 　前記船舶の船首方位を取得する取得部をさらに備え、
    　前記間引き処理部は、前記レーダーにおいて前記船舶を基準に設定される物標の侵入を検知するためのガードゾーンを前記注目範囲とする、
    　請求項５に記載の船舶情報共有装置。
  9. 　前記船舶の位置を取得する取得部と、
    　海図データを取得する取得部と、
    　をさらに備え、
    　前記間引き処理部は、陸地に対応する範囲を前記非注目範囲とする、
    　請求項５に記載の船舶情報共有装置。
  10. 　前記船舶の位置を取得する取得部と、
    　前記船舶の周囲に存在する他船の位置を表す他船データを取得する取得部と、
    　をさらに備え、
    　前記間引き処理部は、前記他船に対応する範囲を前記注目範囲とする、
    　請求項５に記載の船舶情報共有装置。
  11. 　前記船舶の位置を取得する取得部と、
    　前記船舶の周囲に存在する他船の位置を表す他船データを取得する取得部と、
    　前記船舶と前記他船の衝突リスクを算出する算出部と、
    　をさらに備え、
    　前記間引き処理部は、前記衝突リスクが閾値以上の他船又は領域に対応する範囲を前記注目範囲とする、
    　請求項５に記載の船舶情報共有装置。
  12. 　船舶に搭載されたレーダーにより生成された、前記船舶を基準とする各方位及び各距離のエコー強度値を含むエコーデータを取得し、
    　前記エコーデータに含まれる前記エコー強度値のうちの、方位方向及び距離方向の少なくとも一方に応じた値を間引いて、前記エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成し、
    　前記軽量化エコーデータを前記船舶の外部に送信する、
    　船舶情報共有方法。
  13. 　船舶に搭載され、前記船舶を基準とする各方位及び各距離のエコー強度値を含むエコーデータを生成するレーダーと、
    　前記エコーデータに含まれる前記エコー強度値のうちの、方位方向及び距離方向の少なくとも一方に応じた値を間引いて、前記エコーデータよりもデータ量が小さい軽量化エコーデータを生成する船舶情報共有装置と、
    　前記軽量化エコーデータを前記船舶の外部に送信する通信機器と、
    　前記送信された軽量化エコーデータを取得する船舶情報収集装置と、
    　を備える、船舶情報共有システム。
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