JP3045625B2 - 船舶の航行支援装置 - Google Patents
船舶の航行支援装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、夜間、濃霧、荒天など
目視情報が不足する状況や、港湾周辺の妨害光や逆光に
よって視覚が困難な状況、または浅瀬や水中障害物など
の不可視情報を必要とする状況において、安全な航行を
可能にする船舶の航行支援装置に関する。
目視情報が不足する状況や、港湾周辺の妨害光や逆光に
よって視覚が困難な状況、または浅瀬や水中障害物など
の不可視情報を必要とする状況において、安全な航行を
可能にする船舶の航行支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、目視航行を支援する航行支援装置
として、主に衝突予防レーダ装置が用いられており、陸
地、建造物、他の船舶等を高い上空から眺めた鳥瞰図と
してＣＲＴ（陰極線管）等に表示することによって、視
覚情報を補って安全な航行を確保している（「高度自動
運航システムの研究開発」、平成元年３月、（社）日本
造船研究協会）。
として、主に衝突予防レーダ装置が用いられており、陸
地、建造物、他の船舶等を高い上空から眺めた鳥瞰図と
してＣＲＴ（陰極線管）等に表示することによって、視
覚情報を補って安全な航行を確保している（「高度自動
運航システムの研究開発」、平成元年３月、（社）日本
造船研究協会）。
【０００３】また、外光が低下する夜間航行の際には、
赤外線感知型暗視カメラやイメージインテンシファイヤ
を用いた微弱光増幅型暗視カメラが用いられ、可視情報
を補っている。
赤外線感知型暗視カメラやイメージインテンシファイヤ
を用いた微弱光増幅型暗視カメラが用いられ、可視情報
を補っている。
【０００４】一方、他の先行技術として、航空機の模擬
着陸を高空で行う際に、操縦者に現実感を持たせるた
め、コンピュータと表示装置を用いた模擬着陸用視覚装
置が提案されている（特開昭６３−１３０９３号公
報）。
着陸を高空で行う際に、操縦者に現実感を持たせるた
め、コンピュータと表示装置を用いた模擬着陸用視覚装
置が提案されている（特開昭６３−１３０９３号公
報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の航行支援装置で
は、操船者が現実に眺める視点とは異なる鳥瞰表示が行
われるため、鳥瞰表示と現実の地形との対応を即時に行
うのに熟練を要し、衝突回避などの緊急時にその対応判
断を誤る恐れがある。さらに、衝突予防レーダ装置で得
られる情報量はそれほど多くないため、目視情報が極端
に不足する状況においてレーダ装置からの情報だけで航
行することは困難である。
は、操船者が現実に眺める視点とは異なる鳥瞰表示が行
われるため、鳥瞰表示と現実の地形との対応を即時に行
うのに熟練を要し、衝突回避などの緊急時にその対応判
断を誤る恐れがある。さらに、衝突予防レーダ装置で得
られる情報量はそれほど多くないため、目視情報が極端
に不足する状況においてレーダ装置からの情報だけで航
行することは困難である。
【０００６】また、従来の暗視カメラは、少し強い光が
撮像されるとハレーションを生じてしまい、使用条件が
限られており、さらに濃霧や荒天の下では目視と同程度
の情報しか得られないという課題がある。
撮像されるとハレーションを生じてしまい、使用条件が
限られており、さらに濃霧や荒天の下では目視と同程度
の情報しか得られないという課題がある。
【０００７】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、操船者の目視が効かない状況や目視はある程度効
くが充分な目視情報が得られない状況さらに目視が効く
状況などにおいて、不可視情報を可視化したり、不足す
る目視情報を充分補うことによって、安全な航路を確実
に認識することができる船舶の航行支援装置を提供する
ことである。
ため、操船者の目視が効かない状況や目視はある程度効
くが充分な目視情報が得られない状況さらに目視が効く
状況などにおいて、不可視情報を可視化したり、不足す
る目視情報を充分補うことによって、安全な航路を確実
に認識することができる船舶の航行支援装置を提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、自船の位置情
報を検知するＧＰＳ装置と、自船の方位情報を検知する
ジャイロスコープ装置と、自船の姿勢情報を検知する姿
勢センサ装置と、自船周囲の他船および障害物の位置を
検知するレーダ装置と、自船周囲の景観画像を出力する
ＴＶカメラ装置と、自船周囲の夜間景観画像を出力する
暗視装置と、水深を測定する音響測深儀装置と、水中障
害物の形状を測定するソーナ装置と、自船の船速を出力
するログ装置と、自船の舵角を出力する操舵装置と、海
岸線、島、港湾、航路および灯台の位置および形状をデ
ータ化した海図情報データベースと、港湾地図、防波
堤、岸壁、桟橋および標識の位置および形状をデータ化
した港湾情報データベースと、ＧＰＳ装置、ジャイロス
コープ装置、姿勢センサ装置、レーダ装置、ＴＶカメラ
装置、暗視装置、音響測深儀装置、ソーナ装置、ログ装
置、操舵装置からの出力情報および海図情報データベー
ス、港湾情報データベースに基づいて、所定位置から所
定方向に臨む景観画像を生成するための計算手段と、計
算手段から出力される景観画像を表示するための画像表
示手段とを具備することを特徴とする船舶の航行支援装
置である。
報を検知するＧＰＳ装置と、自船の方位情報を検知する
ジャイロスコープ装置と、自船の姿勢情報を検知する姿
勢センサ装置と、自船周囲の他船および障害物の位置を
検知するレーダ装置と、自船周囲の景観画像を出力する
ＴＶカメラ装置と、自船周囲の夜間景観画像を出力する
暗視装置と、水深を測定する音響測深儀装置と、水中障
害物の形状を測定するソーナ装置と、自船の船速を出力
するログ装置と、自船の舵角を出力する操舵装置と、海
岸線、島、港湾、航路および灯台の位置および形状をデ
ータ化した海図情報データベースと、港湾地図、防波
堤、岸壁、桟橋および標識の位置および形状をデータ化
した港湾情報データベースと、ＧＰＳ装置、ジャイロス
コープ装置、姿勢センサ装置、レーダ装置、ＴＶカメラ
装置、暗視装置、音響測深儀装置、ソーナ装置、ログ装
置、操舵装置からの出力情報および海図情報データベー
ス、港湾情報データベースに基づいて、所定位置から所
定方向に臨む景観画像を生成するための計算手段と、計
算手段から出力される景観画像を表示するための画像表
示手段とを具備することを特徴とする船舶の航行支援装
置である。
【０００９】また本発明は、前記計算手段は、前記出力
情報に基づいて、衝突危険性を予測する衝突回避計算、
座礁危険性を予測する座礁回避計算、危険海域を算出す
る危険海域計算、推奨航路を算出する推奨航路計算を行
ない、前記画像表示手段は、算出された推奨航路を表示
することを特徴とする。また本発明は、前記画像表示手
段が、操船者の頭部に搭載可能な可搬型表示装置であっ
て、前記可搬型表示装置の位置および姿勢を検知するた
めの位置姿勢センサを一体的に備え、前記位置姿勢セン
サの出力が前記計算手段に入力されることを特徴とす
る。
情報に基づいて、衝突危険性を予測する衝突回避計算、
座礁危険性を予測する座礁回避計算、危険海域を算出す
る危険海域計算、推奨航路を算出する推奨航路計算を行
ない、前記画像表示手段は、算出された推奨航路を表示
することを特徴とする。また本発明は、前記画像表示手
段が、操船者の頭部に搭載可能な可搬型表示装置であっ
て、前記可搬型表示装置の位置および姿勢を検知するた
めの位置姿勢センサを一体的に備え、前記位置姿勢セン
サの出力が前記計算手段に入力されることを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】本発明に従えば、ＧＰＳ装置、ジャイロスコー
プ装置、姿勢センサ装置、レーダ装置、ＴＶカメラ装
置、暗視装置、音響測深儀装置、ソーナ装置、ログ装
置、操舵装置からの出力情報および海図情報データベー
ス、港湾情報データベースに基づいて、所定位置から所
定方向に臨む景観画像を生成して、画像表示手段で表示
することによって、たとえば自船の操縦位置から前進方
向を見た景観画像や、自船の甲板後部から後進方向を見
た景観画像など、任意の位置から任意の方向を見た景観
画像を生成し表示することができるため、操船者による
目視情報が不足していても現実の景観を表示することが
可能になる。
プ装置、姿勢センサ装置、レーダ装置、ＴＶカメラ装
置、暗視装置、音響測深儀装置、ソーナ装置、ログ装
置、操舵装置からの出力情報および海図情報データベー
ス、港湾情報データベースに基づいて、所定位置から所
定方向に臨む景観画像を生成して、画像表示手段で表示
することによって、たとえば自船の操縦位置から前進方
向を見た景観画像や、自船の甲板後部から後進方向を見
た景観画像など、任意の位置から任意の方向を見た景観
画像を生成し表示することができるため、操船者による
目視情報が不足していても現実の景観を表示することが
可能になる。
【００１１】また本発明に従えば、衝突危険性を予測す
る衝突回避計算、座礁危険性を予測する座礁回避計算、
危険海域を算出する危険海域計算、推奨航路を算出する
推奨航路計算を行ない、算出された推奨航路を画像表示
手段で表示することによって、操船者による目視情報が
不足していても航路の安全性を確保できる。また本発明
に従えば、画像表示手段が操船者の頭部に搭載可能な可
搬型表示装置であることによって、操船者が移動しても
常に操船者の目前に景観画像を表示することが可能にな
る。さらに、可搬型表示装置の位置および姿勢を検知す
るための位置姿勢センサを一体的に備え、この位置姿勢
センサの出力が計算手段に入力されることによって、景
観画像を表示する基準位置および基準方向を、操船者の
頭部の位置および姿勢に一致させることができる。した
がって、操船者の頭部の位置および姿勢に対応した景観
画像を速やかに表示することが可能になる。
る衝突回避計算、座礁危険性を予測する座礁回避計算、
危険海域を算出する危険海域計算、推奨航路を算出する
推奨航路計算を行ない、算出された推奨航路を画像表示
手段で表示することによって、操船者による目視情報が
不足していても航路の安全性を確保できる。また本発明
に従えば、画像表示手段が操船者の頭部に搭載可能な可
搬型表示装置であることによって、操船者が移動しても
常に操船者の目前に景観画像を表示することが可能にな
る。さらに、可搬型表示装置の位置および姿勢を検知す
るための位置姿勢センサを一体的に備え、この位置姿勢
センサの出力が計算手段に入力されることによって、景
観画像を表示する基準位置および基準方向を、操船者の
頭部の位置および姿勢に一致させることができる。した
がって、操船者の頭部の位置および姿勢に対応した景観
画像を速やかに表示することが可能になる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例である船舶の航行
支援装置を示すブロック図である。この航行支援装置
は、自船の位置を示す船位情報、他船の位置を示す他船
情報、自船の姿勢を示す自船状況情報、障害物の位置を
示す障害物情報および気象を示す海象情報等を出力する
各種検知装置２１〜３５と、海図や港湾地図等の船舶航
行に必要な地理情報を記憶するための磁気ディスクや光
ディスクなどのマスメモリ１１〜１３と、各種検知装置
２１〜３５から出力されるデータおよびマスメモリ１１
〜１３に格納されたデータに基づいて、所定位置から所
定方向に臨む景観画像、たとえば自船の操縦位置から正
面に臨む景観画像を生成するための計算機１と、計算機
１で生成された景観画像を表示するためのＨＭＤ（頭部
搭載型ディスプレイ）４０およびモニタ５０とを備えて
いる。
支援装置を示すブロック図である。この航行支援装置
は、自船の位置を示す船位情報、他船の位置を示す他船
情報、自船の姿勢を示す自船状況情報、障害物の位置を
示す障害物情報および気象を示す海象情報等を出力する
各種検知装置２１〜３５と、海図や港湾地図等の船舶航
行に必要な地理情報を記憶するための磁気ディスクや光
ディスクなどのマスメモリ１１〜１３と、各種検知装置
２１〜３５から出力されるデータおよびマスメモリ１１
〜１３に格納されたデータに基づいて、所定位置から所
定方向に臨む景観画像、たとえば自船の操縦位置から正
面に臨む景観画像を生成するための計算機１と、計算機
１で生成された景観画像を表示するためのＨＭＤ（頭部
搭載型ディスプレイ）４０およびモニタ５０とを備えて
いる。
【００１３】海象情報装置２１は、通信によって入手し
た海上での風向、風量、雨量、波高などの海象情報や海
象予報を出力する。海上交通情報装置２２は、通信によ
って入手した海上での交通規制や事故等の海上交通情報
を出力する。ＧＰＳ（GlobalPositioning System）装置
２３は、地球のまわりを公転する複数の人工衛星からの
電波を受けて自船の位置を出力する。レーダ装置２４
は、自船から発射した電波の反射波を受信して自船と障
害物や他船との相対位置を出力する。ＴＶカメラ装置２
５は、自船に搭載された位置から見た他船、標識や地形
などの景観画像を出力する。微光／赤外線暗視装置２６
は、微弱光や赤外光を撮像して夜間の景観画像を出力す
る。ジャイロスコープ装置２７は、角度や角速度の変化
を検出して自船の方位を出力する。船体姿勢センサ装置
２８は、自船のロール角、ピッチ角、ヨー角を出力す
る。音響測深儀装置２９は、自船から発射された音波の
反射波を検出して水面から海底までの距離、すなわち水
深を出力する。ソーナ装置３０は、自船から発射された
音波の反射波を検出して、水中障害物の形状を出力す
る。ログ装置３１は、自船の船速を出力する。操舵機３
２は、自船の舵角を出力する。主機出力装置３３は、自
船の推進機関が出力する馬力値を出力する。風向風力計
３４は、自船が受ける風の風速および風向を出力する。
目視装置３５は、操船者自らの肉眼で視認する灯台や標
識等の位置や方向を、キーボードなどで記号および数値
入力して出力する。このようにして、これらの各種検知
装置２１〜３５から、自船の位置、速度および姿勢など
を含む船位情報、他船の位置、速度などを含む他船情
報、自船の周囲状況、たとえば交通規制、標識、水深、
舵角、馬力などを含む自船状況情報、自船の周囲の地
形、障害物などを含む障害物情報、ならびに海象情報等
が数値化されて出力され、計算機１に入力される。
た海上での風向、風量、雨量、波高などの海象情報や海
象予報を出力する。海上交通情報装置２２は、通信によ
って入手した海上での交通規制や事故等の海上交通情報
を出力する。ＧＰＳ（GlobalPositioning System）装置
２３は、地球のまわりを公転する複数の人工衛星からの
電波を受けて自船の位置を出力する。レーダ装置２４
は、自船から発射した電波の反射波を受信して自船と障
害物や他船との相対位置を出力する。ＴＶカメラ装置２
５は、自船に搭載された位置から見た他船、標識や地形
などの景観画像を出力する。微光／赤外線暗視装置２６
は、微弱光や赤外光を撮像して夜間の景観画像を出力す
る。ジャイロスコープ装置２７は、角度や角速度の変化
を検出して自船の方位を出力する。船体姿勢センサ装置
２８は、自船のロール角、ピッチ角、ヨー角を出力す
る。音響測深儀装置２９は、自船から発射された音波の
反射波を検出して水面から海底までの距離、すなわち水
深を出力する。ソーナ装置３０は、自船から発射された
音波の反射波を検出して、水中障害物の形状を出力す
る。ログ装置３１は、自船の船速を出力する。操舵機３
２は、自船の舵角を出力する。主機出力装置３３は、自
船の推進機関が出力する馬力値を出力する。風向風力計
３４は、自船が受ける風の風速および風向を出力する。
目視装置３５は、操船者自らの肉眼で視認する灯台や標
識等の位置や方向を、キーボードなどで記号および数値
入力して出力する。このようにして、これらの各種検知
装置２１〜３５から、自船の位置、速度および姿勢など
を含む船位情報、他船の位置、速度などを含む他船情
報、自船の周囲状況、たとえば交通規制、標識、水深、
舵角、馬力などを含む自船状況情報、自船の周囲の地
形、障害物などを含む障害物情報、ならびに海象情報等
が数値化されて出力され、計算機１に入力される。
【００１４】一方、マスメモリ１１には、海岸線、島、
港湾、水深、航路、灯台等の位置や形状をデータ化した
海図情報データベースが記憶されており、マスメモリ１
２には、港湾地図、防波堤、岸壁、桟橋、標識等の位置
や形状をデータ化した港湾情報データベースが記憶され
ており、マスメモリ１３には、各種船型データ、海上安
全法規やその他船舶航行に必要な情報をデータ化したデ
ータベースが記憶されており、これらから出力されるデ
ータは計算機１に入力される。
港湾、水深、航路、灯台等の位置や形状をデータ化した
海図情報データベースが記憶されており、マスメモリ１
２には、港湾地図、防波堤、岸壁、桟橋、標識等の位置
や形状をデータ化した港湾情報データベースが記憶され
ており、マスメモリ１３には、各種船型データ、海上安
全法規やその他船舶航行に必要な情報をデータ化したデ
ータベースが記憶されており、これらから出力されるデ
ータは計算機１に入力される。
【００１５】計算機１は、各種検知装置２１〜３５から
出力されるデータおよび各マスメモリ１１〜１３から出
力されるデータに基づいて、自船の位置を算出する船位
データ計算、他船の位置を算出する他船データ計算、自
船の姿勢を算出する自船状態計算、障害物の位置や形状
を算出する障害物計算、および海上の気象状態を算出す
る海象データ計算等をそれぞれ実行する。これらの計算
実行と併行して、操船者２の頭部に搭載されたＨＭＤ４
０の位置角度センサ４１から出力される視点情報、すな
わち操船者頭部の三次元位置や頭部が向く三次元方向等
のデータが基準データとして計算機１に入力され、一
方、操船者２が操縦する操舵機３から、自船の操舵角や
主機ノッチ等のデータが計算機１に参照データとして入
力される。
出力されるデータおよび各マスメモリ１１〜１３から出
力されるデータに基づいて、自船の位置を算出する船位
データ計算、他船の位置を算出する他船データ計算、自
船の姿勢を算出する自船状態計算、障害物の位置や形状
を算出する障害物計算、および海上の気象状態を算出す
る海象データ計算等をそれぞれ実行する。これらの計算
実行と併行して、操船者２の頭部に搭載されたＨＭＤ４
０の位置角度センサ４１から出力される視点情報、すな
わち操船者頭部の三次元位置や頭部が向く三次元方向等
のデータが基準データとして計算機１に入力され、一
方、操船者２が操縦する操舵機３から、自船の操舵角や
主機ノッチ等のデータが計算機１に参照データとして入
力される。
【００１６】計算機１は、該基準データを基準座標にと
って、ＨＭＤ４０の向いた方向に臨む景観表示を行う画
像データを生成し、さらに、自船の位置の上空から眺め
た鳥瞰表示、各種検知装置２１〜３５から出力される数
値をデジタル表示またはアナログ表示する計器表示、他
船の位置や航路を示す他船表示など様々な表示を行うた
めの画像データを生成する。一方、前述した各種計算結
果に基づいて、他船などの移動物体が今後どのような運
動を行うかを判断する運動予測計算、他船との衝突の危
険性を予測し、回避するか否かを判断する衝突回避計
算、浅瀬の存在を確認して回避するか否かを判断する座
礁回避計算、危険領域の範囲を算出する危険海域計算、
これらの計算結果を考慮して現時点で最も適切な航路を
算出する推奨航路計算、操船に役立つ情報を算出する操
船情報計算、現時点から所定時間後、たとえば５分経過
後の自船位置や他船位置等を予測して算出する近未来予
測計算等を実行する。こうして、現時点で各種検知装置
２１〜３５から得られる情報の一部にデータの欠落が生
じても、他の検知装置からのデータを用いて相互に補完
することによって、できる限り高精度の画像を生成し表
示することができる。
って、ＨＭＤ４０の向いた方向に臨む景観表示を行う画
像データを生成し、さらに、自船の位置の上空から眺め
た鳥瞰表示、各種検知装置２１〜３５から出力される数
値をデジタル表示またはアナログ表示する計器表示、他
船の位置や航路を示す他船表示など様々な表示を行うた
めの画像データを生成する。一方、前述した各種計算結
果に基づいて、他船などの移動物体が今後どのような運
動を行うかを判断する運動予測計算、他船との衝突の危
険性を予測し、回避するか否かを判断する衝突回避計
算、浅瀬の存在を確認して回避するか否かを判断する座
礁回避計算、危険領域の範囲を算出する危険海域計算、
これらの計算結果を考慮して現時点で最も適切な航路を
算出する推奨航路計算、操船に役立つ情報を算出する操
船情報計算、現時点から所定時間後、たとえば５分経過
後の自船位置や他船位置等を予測して算出する近未来予
測計算等を実行する。こうして、現時点で各種検知装置
２１〜３５から得られる情報の一部にデータの欠落が生
じても、他の検知装置からのデータを用いて相互に補完
することによって、できる限り高精度の画像を生成し表
示することができる。
【００１７】以上の計算結果に基づいて、表示すべき画
像を切換えたり、複数の画像を合成して、操船者２が視
認するためのＨＭＤ４０や他の船乗者が確認するための
モニタ５０等の画像表示装置へ出力する。
像を切換えたり、複数の画像を合成して、操船者２が視
認するためのＨＭＤ４０や他の船乗者が確認するための
モニタ５０等の画像表示装置へ出力する。
【００１８】図１のモニタ５０は画面の一例を示すもの
であり、景観表示が選択されると、ＨＭＤ４０の姿勢角
度センサ４１から出力される操船者２の頭部の位置およ
び向きに対応した景観が表示されており、操船者２の頭
部の位置および向きが変化すると、表示される景観もそ
の位置および向きに対応して変化する。モニタ５０の画
面には、他船６１、座礁危険域６２、橋脚６３などが表
示されており、画面中央下部に自船の推奨航路６０が矢
印で表示され、画面上部右側に各種計器６４が数字やメ
ータで表示される。
であり、景観表示が選択されると、ＨＭＤ４０の姿勢角
度センサ４１から出力される操船者２の頭部の位置およ
び向きに対応した景観が表示されており、操船者２の頭
部の位置および向きが変化すると、表示される景観もそ
の位置および向きに対応して変化する。モニタ５０の画
面には、他船６１、座礁危険域６２、橋脚６３などが表
示されており、画面中央下部に自船の推奨航路６０が矢
印で表示され、画面上部右側に各種計器６４が数字やメ
ータで表示される。
【００１９】図２は、図１に示すＨＭＤ４０の構成を示
す斜視図である。このＨＭＤ４０は、操船者２の頭部を
覆うヘルメット状の筺体４６の内部に、操船者２が直視
できるようにＣＲＴ（陰極線管）や液晶表示パネルなど
の画像表示装置４２が組込まれており、さらに操船者２
の各耳に近接した位置にスピーカ４４がそれぞれ設けら
れ、筺体４６の頂上付近にはＨＭＤ４０の三次元位置お
よび三次元方向を検出するための位置角度センサ４１が
取付けられ、筺体４６の後部付近には、位置角度センサ
４１、画像表示装置４２、スピーカ４４等を制御するた
めの制御回路４３が内蔵されており、信号および電源は
ケーブル４５を介して供給される。画像表示装置４２の
画面上には、図１に示すモニタ５０と同様な景観画像が
表示されており、このＨＭＤ４０を装着した頭部の位置
および向きが変化すると、このデータを位置角度センサ
４１が検出して計算機１へ送出し、計算機１が操船者２
の頭部の位置および向きを基準とした景観画像を合成し
ＨＭＤ４０へ送出することによって、操船者２が直視す
べき景観画像を表示することができる。なお、位置角度
センサ４１として、微弱電波を発信する発信源と、この
発信源を三角測量するアンテナとの組合せによるもの
や、互いに異なる三軸方向に沿って３つの密閉容器が配
置され、この密閉容器内に封入された液体の動きをＣＣ
Ｄ（ChargeCoupled Device）等の光センサで検出するも
のなどが用いられる。
す斜視図である。このＨＭＤ４０は、操船者２の頭部を
覆うヘルメット状の筺体４６の内部に、操船者２が直視
できるようにＣＲＴ（陰極線管）や液晶表示パネルなど
の画像表示装置４２が組込まれており、さらに操船者２
の各耳に近接した位置にスピーカ４４がそれぞれ設けら
れ、筺体４６の頂上付近にはＨＭＤ４０の三次元位置お
よび三次元方向を検出するための位置角度センサ４１が
取付けられ、筺体４６の後部付近には、位置角度センサ
４１、画像表示装置４２、スピーカ４４等を制御するた
めの制御回路４３が内蔵されており、信号および電源は
ケーブル４５を介して供給される。画像表示装置４２の
画面上には、図１に示すモニタ５０と同様な景観画像が
表示されており、このＨＭＤ４０を装着した頭部の位置
および向きが変化すると、このデータを位置角度センサ
４１が検出して計算機１へ送出し、計算機１が操船者２
の頭部の位置および向きを基準とした景観画像を合成し
ＨＭＤ４０へ送出することによって、操船者２が直視す
べき景観画像を表示することができる。なお、位置角度
センサ４１として、微弱電波を発信する発信源と、この
発信源を三角測量するアンテナとの組合せによるもの
や、互いに異なる三軸方向に沿って３つの密閉容器が配
置され、この密閉容器内に封入された液体の動きをＣＣ
Ｄ（ChargeCoupled Device）等の光センサで検出するも
のなどが用いられる。
【００２０】このようにして、操船者２の頭部の位置お
よび向きに対応した景観画像を表示することができるた
め、視覚情報が不足する場合や肉眼では確認し難い不可
視情報を知る必要がある場合であっても、安全な航路を
確認することができる。
よび向きに対応した景観画像を表示することができるた
め、視覚情報が不足する場合や肉眼では確認し難い不可
視情報を知る必要がある場合であっても、安全な航路を
確認することができる。
【００２１】なお、以上の実施例において、自船の操船
室に位置する操船者の頭部の位置および方向を基準とし
て景観画像を生成し表示する例を説明したが、景観画像
を生成する基準を自船の船尾付近に設定することによっ
て、この船尾から臨む景観画像を生成し表示することが
可能であり、操船者は操船室に居ながらにして船尾から
臨む景観、たとえば岸壁を確認することができる。こう
して、景観画像を生成する基準位置および基準方向を任
意に設定することによって、様々な位置、角度から見た
景観を表示することができるため、船舶の通常航行時だ
けでなく、後進時や接岸時の安全操船を支援することが
可能になる。
室に位置する操船者の頭部の位置および方向を基準とし
て景観画像を生成し表示する例を説明したが、景観画像
を生成する基準を自船の船尾付近に設定することによっ
て、この船尾から臨む景観画像を生成し表示することが
可能であり、操船者は操船室に居ながらにして船尾から
臨む景観、たとえば岸壁を確認することができる。こう
して、景観画像を生成する基準位置および基準方向を任
意に設定することによって、様々な位置、角度から見た
景観を表示することができるため、船舶の通常航行時だ
けでなく、後進時や接岸時の安全操船を支援することが
可能になる。
【００２２】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、任
意の位置から任意の方向に臨む景観画像を表示すること
が可能になり、通常の有視界航行時や、夜間や濃霧など
操船者による目視情報が不足する場合に、現実の景観を
精度良く表示することができるため、より安全な航行支
援を実現することができる。また、こうして得られた景
観画像を、位置姿勢センサが取付けられた可搬型表示装
置を用いて表示することによって、操船者の動きに対応
した景観画像を速やかに表示することができるため、現
実の景観に近い画像、いわゆる仮想現実感を実現するこ
とができる。
意の位置から任意の方向に臨む景観画像を表示すること
が可能になり、通常の有視界航行時や、夜間や濃霧など
操船者による目視情報が不足する場合に、現実の景観を
精度良く表示することができるため、より安全な航行支
援を実現することができる。また、こうして得られた景
観画像を、位置姿勢センサが取付けられた可搬型表示装
置を用いて表示することによって、操船者の動きに対応
した景観画像を速やかに表示することができるため、現
実の景観に近い画像、いわゆる仮想現実感を実現するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例である船舶の航行支援装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図１に示すＨＭＤ４０の構成を示す斜視図であ
る。
る。
１ 計算機 ２ 操船者 ３ 操舵機 １１〜１３ マスメモリ ２１〜３５ 各種検知装置 ４０ 頭部搭載型ディスプレイ（ＨＭＤ） ４１ 位置角度センサ ４２ 画像表示装置 ４３ 制御回路 ４４ スピーカ ４５ ケーブル ４６ 筺体 ５０ モニタ ６０ 推奨船路 ６１ 他船 ６３ 橋脚 ６４ 計器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−369682（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−171478（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−251399（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08G 3/00 B63B 49/00 G01C 21/00 G08G 3/02
Claims (3)
- 【請求項１】 自船の位置情報を検知するＧＰＳ装置
と、 自船の方位情報を検知するジャイロスコープ装置と、 自船の姿勢情報を検知する姿勢センサ装置と、 自船周囲の他船および障害物の位置を検知するレーダ装
置と、 自船周囲の景観画像を出力するＴＶカメラ装置と、 自船周囲の夜間景観画像を出力する暗視装置と、 水深を測定する音響測深儀装置と、 水中障害物の形状を測定するソーナ装置と、 自船の船速を出力するログ装置と、 自船の舵角を出力する操舵装置と、 海岸線、島、港湾、航路および灯台の位置および形状を
データ化した海図情報データベースと、 港湾地図、防波堤、岸壁、桟橋および標識の位置および
形状をデータ化した港湾情報データベースと、 ＧＰＳ装置、ジャイロスコープ装置、姿勢センサ装置、
レーダ装置、ＴＶカメラ装置、暗視装置、音響測深儀装
置、ソーナ装置、ログ装置、操舵装置からの出力情報お
よび海図情報データベース、港湾情報データベースに基
づいて、所定位置から所定方向に臨む景観画像を生成す
るための計算手段と、 計算手段から出力される景観画像を表示するための画像
表示手段とを具備することを特徴とする船舶の航行支援
装置。 - 【請求項２】 前記計算手段は、前記出力情報に基づい
て、衝突危険性を予測する衝突回避計算、座礁危険性を
予測する座礁回避計算、危険海域を算出する危険海域計
算、推奨航路を算出する推奨航路計算を行ない、 前記画像表示手段は、算出された推奨航路を表示するこ
とを特徴とする請求項１記載の船舶の航行支援装置。 - 【請求項３】 前記画像表示手段が、操船者の頭部に搭
載可能な可搬型表示装置であって、前記可搬型表示装置
の位置および姿勢を検知するための位置姿勢センサを一
体的に備え、前記位置姿勢センサの出力が前記計算手段
に入力されることを特徴とする請求項１または２記載の
船舶の航行支援装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090203A JP3045625B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 船舶の航行支援装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090203A JP3045625B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 船舶の航行支援装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06301897A JPH06301897A (ja) | 1994-10-28 |
| JP3045625B2 true JP3045625B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=13991939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090203A Expired - Fee Related JP3045625B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 船舶の航行支援装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3045625B2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2017144377A3 (de) * | 2016-02-23 | 2017-11-02 | Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh | Vorrichtung zur integrierten darstellung von informationen auf einem wasserfahrzeug |
| KR20180114940A (ko) * | 2016-02-23 | 2018-10-19 | 티쎈크로프 마리네 지스템스 게엠베하 | 루트 최적화 |
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| JP3362820B2 (ja) * | 1995-09-20 | 2003-01-07 | 株式会社富士通ゼネラル | 船舶湾内安全航行システム |
| JPH09127459A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-16 | Canon Inc | 視線検出系を有した表示装置 |
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| CN110574366B (zh) * | 2017-05-24 | 2021-05-28 | 古野电气株式会社 | 影像生成装置 |
| JP6720409B2 (ja) * | 2017-05-24 | 2020-07-08 | 古野電気株式会社 | 映像生成装置 |
| JP6857546B2 (ja) | 2017-05-24 | 2021-04-14 | 古野電気株式会社 | 映像生成装置及び映像生成方法 |
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| JP6293960B1 (ja) | 2017-08-10 | 2018-03-14 | 善郎 水野 | 衝突回避支援システム |
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| JP7191595B2 (ja) | 2018-08-30 | 2022-12-19 | 株式会社 商船三井 | 映像生成装置及び映像生成方法 |
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-
1993
- 1993-04-16 JP JP5090203A patent/JP3045625B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR20180114940A (ko) * | 2016-02-23 | 2018-10-19 | 티쎈크로프 마리네 지스템스 게엠베하 | 루트 최적화 |
| KR20180122640A (ko) * | 2016-02-23 | 2018-11-13 | 티쎈크로프 마리네 지스템스 게엠베하 | 선박에 관한 정보의 통합된 디스플레이를 위한 장치 |
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|---|---|
| JPH06301897A (ja) | 1994-10-28 |
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