JP2005300388A - 航海用ナビゲーションプログラムおよび装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ＡＲＰＡ装置とＡＩＳ装置の両装置からの情報を利用して、電子海図上で他船との衝突危険をガードゾーン内の衝突予測点で評価することにより、座礁と衝突を危険箇所として同様に扱うことを可能にし、もって安全進路の総合的判断を可能にする航海用ナビゲーションプログラムおよび装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
ＡＩＳ装置により取得した他船情報とＡＲＰＡ装置により取得した他船情報を共に利用して、衝突予測を行う。これにより、情報漏れを逓減した。特に、将来のＡＲＰＡ装置による他船情報の取得の量的拡大と自動化、ＡＩＳ装置の搭載義務範囲の拡大により、さらに本機能が有効なものとなる。また、自船針路方向にある警戒範囲（ガードゾーン）を、長さを時間(分)、幅を距離(メートル)で定義することにより、警戒・注目すべき範囲を合理的な形状とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＡＲＰＡ装置およびＡＩＳ装置と接続したコンピュータ上で動作させることにより、自船の進路に進入する他船を予測表示する航海用ナビゲーションプログラムおよび装置に関する。

従来の船舶用衝突予防援助装置として、レーダの映像から船舶を抽出追尾して、その運動ベクトルを求めて表示するとともに、目標船との最接近距離を求めその値が所定値に比べて小さくなるとき警報を発するＡＲＰＡ（Automatic Radar Plotting Aids）装置が知られている。下記特許文献１〜３は、ＡＲＰＡ装置を利用して、自船と他船との衝突危険度や衝突予測点を求める技術を開示している。また、特許文献４は、ＡＲＰＡ装置を利用して衝突危険度を求め避船進路を決定する技術を開示している。

避航と衝突予防に関しては、非特許文献１などにも記載がある。

またＡＩＳ（Automatic Identification System）装置と呼ばれる船舶自動識別システムが知られている。ＡＩＳ装置は、陸上に設けられた基地局や周囲の船舶局に、各船舶上に設けられた船舶局から各種の伝送情報を送信することを義務づけ、そのような伝送情報をＡＩＳ装置で取得するものである。伝送情報としては、船舶を特定する船舶番号、呼び出し符号、船名などのほか、船舶の位置、進路、速度、方位、および目的地などを取得することができる。下記特許文献５には、ＡＲＰＡ装置により捕捉した目標とＡＩＳ装置を利用して取得した目標とを、対応付けして画面上に表示する技術が開示されている。

さらに、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置により自船の位置情報を取得する技術が知られている。
特開平７−２４６９９８号公報 特開平１１−２７２９９９号公報 特開２０００−１２８０７３号公報 特開平９−２２４９９号公報 特開２００２−２４５５９９号公報 「避航と衝突予防装置」、今津隼馬著、成山堂書店、昭和５９年１２月８日発行

上述したように、ＡＲＰＡ装置を用いて自船と他船との衝突予測点を求める考え方は従来よりあるが、これにＡＩＳ装置からの情報を加え、両装置からの他船情報を全て表示する装置は知られていない。特許文献５はＡＲＰＡ装置により捕捉した目標とＡＩＳ装置を利用して取得した目標とを対応付けして画面上に表示するものであるが、自船と他船との衝突防止について考慮したものではない。

本発明は、ＡＲＰＡ装置とＡＩＳ装置の両装置からの情報を利用して、電子海図上で他船との衝突危険をガードゾーン内の衝突予測点で評価することにより、座礁と衝突を危険箇所として同様に扱うことを可能にし、もって安全進路の総合的判断を可能にする航海用ナビゲーションプログラムおよび装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、ＡＩＳ装置により取得した他船情報とＡＲＰＡ装置により取得した他船情報を共に利用して、衝突予測を行う。これにより、情報漏れを逓減した。特に、将来のＡＲＰＡ装置による他船情報の取得の量的拡大と自動化、ＡＩＳ装置の搭載義務範囲の拡大により、さらに本機能が有効なものとなる。

また、本発明では、自船針路方向にある警戒範囲（ガードゾーン）を、長さを時間(分)、幅を距離(メートル)で定義することにより、警戒・注目すべき範囲を合理的な形状とした。特に、分数目盛りにより、自船針路方向にある危険個所が何分後のものか一目で判断できる。また、幅を距離で定義することにより、安全船間距離を見込むことを可能にした。なお、長さを時間(分)単位で定義するので、表示上は、その時点の自船の速度に前記時間を乗算した長さでガードゾーンを表示する。

本発明では、衝突予測点を、他船の速度と針路および自船速度を条件に計算する。そして、上記ガードゾーン内に衝突予測点がある場合に、所定のマークで表示する。条件が変わらなければ、自船針路方向にある衝突予測点はほぼ一定の位置になるため、前もってその点を避けることにより、危険を逓減することが可能になる。

さらに、他船との衝突危険個所を電子海図上に表示することで、安全針路の総合判断を可能にした。電子海図には、例えば国際規格であるＥＮＣおよびＨＣＲＦを利用する。最新維持された電子海図で座礁危険を容易に確認することが可能となる。

本発明によれば、ＡＲＰＡ装置とＡＩＳ装置の両装置からの情報を利用して、電子海図上で他船との衝突危険をガードゾーン内の衝突予測点で評価することにより、座礁と衝突を危険箇所として同様に扱うことを可能にし、もって安全進路の総合的判断を可能とする。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明に係る航海用ナビゲーションプログラムおよび装置の動作を説明するためのブロック図である。ＧＰＳ受信機１０１、ＡＲＰＡ装置１０２、およびＡＩＳ装置１０３が、ＰＣ１２０に接続されている。これらの装置１０１〜１０３とＰＣ１２０との接続インターフェースは特に限定しない。ＰＣ１２０上で本発明に係る航海用ナビゲーションプログラムを実行することにより、次に説明する各機能が実現される。なお、図１中、太線で示すブロックは航海用ナビゲーションプログラムによる処理を示し、その他のブロックはデータを示す。ただし、表示データ生成部１１６は、プログラムによる処理を示すが、取り扱うデータを図示したので通常の太さで記載した。

まずＧＰＳ受信機１０１から入力した情報は、ＧＰＳデコーダ１０４によりデコードされ、自船情報１０８として取り込まれる。自船情報１０８は、自船の位置情報、速度情報、および針路情報などである。ＡＲＰＡ装置１０２からの出力信号は、ＡＲＰＡデコーダ１０５によりデコードされ、同様にＡＩＳ装置１０３からの出力信号は、ＡＩＳデコーダ１０６によりデコードされ、何れも他船情報１０９として取り込まれる。他船情報１０９は、具体的には、他船の位置情報、速度情報、および針路情報などである。海図情報１０７は、予めＰＣ１２０のハードディスクなどに格納されている。

ガードゾーン形状計算処理１１０は、自船情報１０８に基づいて、ガードゾーン情報１１１を算出する処理である。ガードゾーン情報１１１は、現在位置、速度、および針路に基づいて、自船の針路方向にある警戒範囲を、長さを時間（分）、幅を距離（メートル）で定義した範囲である。衝突予想点計算処理１１２は、自船情報１０８および他船情報１０９に基づいて、自船と他船との衝突予想点１１３を算出する。衝突予想点は、他船の速度と針路、および自船の速度を条件に、任意の方法で計算すればよい。

座礁危険領域交差判定処理１１４は、海図情報１０７とガードゾーン情報１１１に基づいて、当該ガードゾーン内に座礁危険箇所などがあるか否か判定する処理である。求めた座礁危険箇所は、表示データ生成部１１６に渡される。衝突予想点交差判定処理１１５は、ガードゾーン情報１１１と衝突予想点情報１１３に基づいて、当該ガードゾーン内に他船との衝突予想点があるか否か判定する処理である。求めた衝突危険位置情報は、表示データ生成部１１６に渡される。

表示データ生成部１１６は、交差判定処理１１４，１１５から渡された情報に基づいてＰＣ１２０にディスプレイ表示する表示データを生成する。表示するのは、危険情報（座礁点あるいは衝突点）１１６−１、自船と他船のターゲット情報（位置情報）１１６−２、および海図情報１１６−３などである。

図２は、図１のような処理により、ＰＣ１２０のディスプレイ上に表示される表示例を示す。ウインドウ２００に海図情報１０７からの陸地情報２０１、および座礁危険地域である浅瀬２０２が表示される。２１０は自船の現在位置を示し、２１１は自船２１０の航跡を示す。２１２はガードゾーンを示す。ガードゾーン２１２は、自船２１０の現在位置、速度、および針路に基づいて、ガードゾーン形状計算部１１０で求めたものである。ガードゾーン２１２は、長さ方向、すなわち自船の針路方向については、時間換算で分単位のスケール２１２−１，２１２−２，２１２−３，…を表示している。スケール２１２−１は現時点から１分後の自船位置、スケール２１２−２は現時点から２分後の自船位置、スケール２１２−３は現時点から３分後の自船位置、…をそれぞれ示すものである。ガードゾーン２１２の幅方向は、所定のメートル値の幅としている。長さ方向を何分のガードゾーンとするか、および幅方向を何メートルのガードゾーンとするかは、ユーザが任意に指定できる。

他船については、取得した他船情報１０９に基づいて、ＡＩＳ他船は三角印２２１〜２２３、ＡＲＰＡ他船は丸印２２４に示すように表示している。また、衝突予想点がガードゾーン２１２に交差する他船２２１，２２２については、それぞれ、それら他船の針路方向に航路２３２，２３４の直線を表示し、さらに衝突予測点をバツ印２３３，２３５のように表示する。これにより、ガードゾーン内で衝突するおそれのある他船を明確に認識することができる。ガードゾーン内に衝突予想点を持たない他船については、三角印あるいは丸印のみが表示されるので、画面が煩雑にならない。

本発明に係る航海用ナビゲーションプログラムの動作を示すブロック図 図１のナビゲーションプログラムにより表示された表示例を示す図

符号の説明

１０１…ＧＰＳ受信機、１０２…ＡＲＰＡ装置、１０３…ＡＩＳ装置、１０４…ＧＰＳデコーダ、１０５…ＡＲＰＡデコーダ、１０６…ＡＩＳデコーダ、１０７…海図情報、１０８…自船情報、１０９…他船情報、１１０…ガードゾーン形状計算処理、１１１…ガードゾーン情報、１１２…衝突予想点計算処理、１１３…衝突予想点情報、１１４…座礁危険領域交差判定処理、１１５…衝突予想点交差判定処理、１１６…表示データ生成部、１１６−１…危険情報（座礁点、衝突点）、１１６−２…自船・他船ターゲット情報（位置情報）、１１６−３…海図情報、１２０…ＰＣ。

Claims (3)

1. ＧＰＳ受信機、ＡＲＰＡ装置、およびＡＩＳ装置と接続したコンピュータ上で動作させることにより、
   前記ＧＰＳ受信機からの出力信号により自船の位置、速度、および針路を含む自船情報を取得する手段と、
   前記ＡＲＰＡ装置およびＡＩＳ装置の出力信号を取り込み、他船の位置、速度、および針路を含む他船情報を取得する手段と、
   海図情報を記憶する記憶手段と、
   前記自船情報に基づいて、自船の進行方向にある警戒範囲であるガードゾーンを求める手段と、
   前記自船情報および前記他船情報に基づいて、自船と他船とが衝突すると予想される衝突予想点を求める手段と、
   前記海図情報および前記ガードゾーン情報に基づいて、座礁危険領域が前記ガードゾーン内に交差するか否か判定する手段と、
   前記衝突予想点および前記ガードゾーン情報に基づいて、衝突予想点が前記ガードゾーン内に交差するか否か判定する手段と、
   前記海図情報に基づく海図の表示、前記自船情報に基づく自船の表示、前記他船情報に基づく他船の表示、および前記交差判定手段により求められた前記ガードゾーン内の座礁危険領域と衝突予想点の表示を行なう手段と
   を実現することを特徴とする航海用ナビゲーションプログラム。
2. ＧＰＳ受信機、ＡＲＰＡ装置、およびＡＩＳ装置と接続した航海用ナビゲーション装置であって、
   前記ＧＰＳ受信機からの出力信号により自船の位置、速度、および針路を含む自船情報を取得する手段と、
   前記ＡＲＰＡ装置およびＡＩＳ装置の出力信号を取り込み、他船の位置、速度、および針路を含む他船情報を取得する手段と、
   海図情報を記憶する記憶手段と、
   前記自船情報に基づいて、自船の進行方向にある警戒範囲であるガードゾーンを求める手段と、
   前記自船情報および前記他船情報に基づいて、自船と他船とが衝突すると予想される衝突予想点を求める手段と、
   前記海図情報および前記ガードゾーン情報に基づいて、座礁危険領域が前記ガードゾーン内に交差するか否か判定する手段と、
   前記衝突予想点および前記ガードゾーン情報に基づいて、衝突予想点が前記ガードゾーン内に交差するか否か判定する手段と、
   前記海図情報に基づく海図の表示、前記自船情報に基づく自船の表示、前記他船情報に基づく他船の表示、および前記交差判定手段により求められた前記ガードゾーン内の座礁危険領域と衝突予想点の表示を行なう手段と
   を備えたことを特徴とする航海用ナビゲーション装置。
3. 請求項１に記載の航海用ナビゲーションプログラムまたは請求項２に記載の航海用ナビゲーション装置において、
   前記ガードゾーンを求める手段は、そのガードゾーンの長さ方向をユーザにより指定された時間単位の長さで規定し、そのガードゾーンの幅方向をユーザにより指定された距離で規定するものである航海用ナビゲーションプログラムまたは航海用ナビゲーション装置。

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