特開 2022-170010 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022170010

(43)【公開日】2022-11-10

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   G08G 3/02 20060101AFI20221102BHJP

   G08B 21/00 20060101ALI20221102BHJP

【ＦＩ】

G08G3/02 A

G08B21/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021075831

(22)【出願日】2021-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000232818

【氏名又は名称】日本郵船株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000166247

【氏名又は名称】古野電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125645

【弁理士】

【氏名又は名称】是枝 洋介

(74)【代理人】

【識別番号】100145609

【弁理士】

【氏名又は名称】楠屋 宏行

(74)【代理人】

【識別番号】100149490

【弁理士】

【氏名又は名称】羽柴 拓司

(72)【発明者】

【氏名】松重 太郎

(72)【発明者】

【氏名】桑原 悟

(72)【発明者】

【氏名】竹林 優一

(72)【発明者】

【氏名】魚下 成一

【テーマコード（参考）】

5C086

5H181

【Ｆターム（参考）】

5C086AA51

5C086AA52

5C086BA23

5C086CA06

5C086CA21

5C086CA25

5C086CB27

5C086DA19

5C086EA42

5C086FA17

5H181AA25

5H181BB04

5H181BB12

5H181BB13

5H181CC12

5H181CC14

5H181CC27

5H181LL04

5H181LL07

5H181LL08

(57)【要約】

【課題】衝突リスクの評価精度の向上を図ることが可能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船舶データ及び第２船舶データに基づいて、第１船舶と第２船舶とが衝突するリスクを表すリスク値を算出するリスク値算出部と、第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、第２船舶の位置の安全度を判定する安全度判定部と、安全度に応じてリスク値を調整するリスク値調整部と、調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報を発報する警報部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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船舶と前記第２船舶とが衝突するリスクを表すリスク値を算出するリスク値算出部と、
前記第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、前記第２船舶の位置の安全度を判定する安全度判定部と、
前記安全度に応じて前記リスク値を調整するリスク値調整部と、
前記調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報を発報する警報部と、
を備える、船舶監視システム。

【請求項2】

前記安全度判定部は、前記第１船舶の横方向のうち、前記第１船舶の船首ラインに対して前記第２船舶が位置する方向を第１方向とし、その逆方向を第２方向として、前記船首ラインに対して前記第１方向に位置する領域の安全度よりも前記第２方向に位置する領域の安全度を高くする、
請求項１に記載の船舶監視システム。

【請求項3】

前記安全度判定部は、前記第１船舶の横方向のうち、前記第１船舶の船首ラインに対して前記第２船舶が位置する方向を第１方向とし、その逆方向を第２方向として、前記船首ラインに対して前記第２方向に位置する、前記船首ラインと同方向に延びる安全ラインを設定し、前記安全ラインに対して前記第１方向に位置する領域の安全度よりも前記第２方向に位置する領域の安全度を高くする、
請求項２に記載の船舶監視システム。

【請求項4】

前記安全度判定部は、前記船首ラインと前記安全ラインとの間の領域内の安全度を、前記第２方向に進むに従って高くする、
請求項３に記載の船舶監視システム。

【請求項5】

前記安全度判定部は、前記第１船舶の正横ラインに対して前方に位置する領域の安全度よりも後方に位置する領域の安全度を高くする、
請求項１に記載の船舶監視システム。

【請求項6】

前記安全度判定部は、前記第１船舶に対して後方に位置する、前記第１船舶の正横ラインと同方向に延びる安全ラインを設定し、前記安全ラインに対して前方に位置する領域の安全度よりも後方に位置する領域の安全度を高くする、
請求項１または５に記載の船舶監視システム。

【請求項7】

前記安全度判定部は、前記正横ラインと前記安全ラインとの間の領域内の安全度を、後方に進むに従って高くする、
請求項６に記載の船舶監視システム。

【請求項8】

前記安全度判定部は、前記第１船舶と前記第２船舶との見合い関係に応じて、前記第２船舶の位置の安全度を判定する、
請求項１ないし７の何れかに記載の船舶監視システム。

【請求項9】

前記安全度判定部は、前記見合い関係の境界範囲において、前記第１船舶と前記第２船舶との相対方向の変化に応じて前記安全度を徐々に変化させる、
請求項８に記載の船舶監視システム。

【請求項10】

前記リスク値算出部は、ＴＣＰＡ（Time to Closest Point of Approach）及びＤＣＰＡ（Distance to Closest Point of Approach）に基づいて前記リスク値を算出する、
請求項１ないし９の何れかに記載の船舶監視システム。

【請求項11】

前記リスク値算出部は、ＳＪ（Subject Judgement）値に基づいて前記リスク値を算出する、
請求項１ないし１０の何れかに記載の船舶監視システム。

【請求項12】

前記リスク値算出部は、ＯＺＴ（Obstacle Zone by Target）並びにＢＣＲ（Bow Crossing Range）及びＢＣＴ（Bow Crossing Time）に基づいて前記リスク値を算出する、
請求項１ないし１１の何れかに記載の船舶監視システム。

【請求項13】

前記リスク値算出部は、前記リスク値におけるＯＺＴの寄与度をＢＣＲ及びＢＣＴの寄与度よりも高くする、
請求項１２に記載の船舶監視システム。

【請求項14】

前記第１データ生成部は、前記第１船舶に搭載され、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）から受信した電波に基づいて前記第１船舶の位置を検出するＧＮＳＳ受信機を含む、
請求項１ないし１３の何れかに記載の船舶監視システム。

【請求項15】

前記第２データ生成部は、前記第１船舶に搭載され、前記第１船舶の周囲に発せられた電波の反射波を受信して生成されたエコーデータから前記第２船舶の位置及び速度を検出するレーダーを含む、
請求項１ないし１４の何れかに記載の船舶監視システム。

【請求項16】

第１データ生成部により、第１船舶の位置及び速度を表す第１船舶データを生成し、
第２データ生成部により、第２船舶の位置及び速度を表す第２船舶データを生成し、
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船舶と前記第２船舶とが衝突するリスクを表すリスク値を算出し、
前記第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、前記第２船舶の位置の安全度を判定し、
前記安全度に応じて前記リスク値を調整し、
前記調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報を発報する、
船舶監視方法。

【請求項17】

第１船舶の位置及び速度を表す第１船舶データ並びに第２船舶の位置及び速度を表す第２船舶データに基づいて、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リスク値を算出するリスク値算出部と、
前記第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、前記第２船舶の位置の安全度を判定する安全度判定部と、
前記安全度に応じて前記リスク値を調整するリスク値調整部と、
前記調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報部に発報指令を出力する発報判定部と、
を備える、情報処理装置。

【請求項18】

第１船舶の位置及び速度を表す第１船舶データ並びに第２船舶の位置及び速度を表す第２船舶データに基づいて、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リスク値を算出すること、
前記第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、前記第２船舶の位置の安全度を判定すること、
前記安全度に応じて前記リスク値を調整すること、及び、
前記調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報部に発報指令を出力すること、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【非特許文献1】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

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の手法では、実際には船舶同士が衝突するリスクが低いにも関わらず、条件に依ってはリスクが高く評価されてしまうことがある。

【0005】

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、衝突リスクの評価精度の向上を図ることが可能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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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船舶と前記第２船舶とが衝突するリスクを表すリスク値を算出するリスク値算出部と、前記第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、前記第２船舶の位置の安全度を判定する安全度判定部と、前記安全度に応じて前記リスク値を調整するリスク値調整部と、前記調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報を発報する警報部と、を備える。

【0007】

また、本発明の他の態様の船舶監視方法は、第１データ生成部により、第１船舶の位置及び速度を表す第１船舶データを生成し、第２データ生成部により、第２船舶の位置及び速度を表す第２船舶データを生成し、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船舶と前記第２船舶とが衝突するリスクを表すリスク値を算出し、前記第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、前記第２船舶の位置の安全度を判定し、前記安全度に応じて前記リスク値を調整し、前記調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報を発報する。

【0008】

また、本発明の他の態様の情報処理装置は、第１船舶の位置及び速度を表す第１船舶データ並びに第２船舶の位置及び速度を表す第２船舶データに基づいて、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リスク値を算出するリスク値算出部と、前記第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、前記第２船舶の位置の安全度を判定する安全度判定部と、前記安全度に応じて前記リスク値を調整するリスク値調整部と、前記調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報部に発報指令を出力する発報判定部と、を備える。

【0009】

また、本発明の他の態様のプログラムは、第１船舶の位置及び速度を表す第１船舶データ並びに第２船舶の位置及び速度を表す第２船舶データに基づいて、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リスク値を算出すること、前記第１船舶を基準に定まる安全度の分布から、前記第２船舶の位置の安全度を判定すること、前記安全度に応じて前記リスク値を調整すること、及び、前記調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報部に発報指令を出力すること、をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、衝突リスクの評価精度の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】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。

【図2】他船管理データベースの例を示す図である。

【図3】実施形態に係る情報処理装置の構成例を示す図である。

【図4】ＴＣＰＡ／ＤＣＰＡを説明するための図である。

【図5】ＳＪ値を説明するための図である。

【図6】実施形態に係る船舶監視方法の手順例を示す図である。

【図7】船首通過による安全度分布の例を示す図である。

【図8】正横通過による安全度分布の例を示す図である。

【図9】リスク値調整部の構成例を示す図である。

【図10】安全度分布を説明するための図である。

【図11】実施形態に係る船舶監視方法の他の手順例を示す図である。

【図12】見合い関係を説明するための図である。

【図13】見合い関係を説明するための図である。

【図14】リスク値算出部の変形例を示す図である。

【図15】ＯＺＴを説明するための図である。

【図16】ＯＺＴを説明するための図である。

【図17】ＢＣＲ／ＢＣＴを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

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。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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

図３は、実施形態に係る情報処理装置１の構成例を示すブロック図である。情報処理装置１は、リスク値算出部１１、安全度判定部１２、リスク値調整部１３、及び発報判定部１４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。

【0033】

リスク値算出部１１は、自船データ及び他船データに基づいて、自船と他船とが衝突するリスクを表すリスク値を算出する。リスク値の算出には、公知の手法が用いられる。例えば、リスク値算出部１１は、ＴＣＰＡ及びＤＣＰＡに基づいてリスク値を算出する。また、リスク値算出部１１は、ＳＪ値に基づいてリスク値を算出してもよい。

【0034】

図４は、ＴＣＰＡ（Time to Closest Point of Approach：最接近時間）／ＤＣＰＡ（Distance to Closest Point of Approach：最接近距離）を説明するための図である。ＴＣＰＡ／ＤＣＰＡによる衝突警報は、ＴＣＰＡとＤＣＰＡの両方が閾値以下である場合に警報を発報する手法である。

【0035】

この手法では、同図に示すように、自船の前方に他船が接近する場合と自船の後方に他船が接近する場合とでＴＣＰＡ／ＤＣＰＡの値が同じになるため、本来であれば前者の方が後者より危険性が高いにも関わらず、両者の危険性を同列に扱ってしまうという課題がある。

【0036】

図５は、ＳＪ（Subject Judgement）値を説明するための図である。ＳＪ値は、操船シミュレータによる被験者データから得られた操船者が感じる主観的な衝突危険度を、他船の距離及び相対方位変化率の回帰式で表した値である。

【0037】

すなわち、この手法では、距離が近く、同じ方位に見え続ける他船のリスク値が高く算出される傾向にある。しかしながら、同図に示すように、行き違った後の衝突のリスクが無い他船についてもリスク値が高く算出されてしまうという課題がある。

【0038】

そこで、本実施形態では、リスク値算出部１１により算出されたリスク値を、安全度判定部１２及びリスク値調整部１３により調整することで、リスク評価の精度向上を図っている。以下、リスク値を調整する具体的な手法について説明する。

【0039】

図６は、船舶監視システム１００において実現される、本実施形態に係る船舶監視方法の手順例を示すフロー図である。情報処理装置１は、同図に示す情報処理をプログラム従って実行する。

【0040】

まず、情報処理装置１は、上述したようにＴＣＰＡ／ＤＣＰＡ又はＳＪ値等の手法により、自船と他船とが衝突するリスクを表すリスク値を算出する（Ｓ１１：リスク値算出部１１としての処理）。

【0041】

次に、情報処理装置１は、自船データ及び他船データに基づいて、自船を基準に定まる安全度分布から、他船の位置の安全度を判定する。具体的には、情報処理装置１は、船首通過による安全度Ａと、正横通過による安全度Ｂとを判定する（Ｓ１２，Ｓ１３：安全度判定部１２としての処理）。

【0042】

図７は、船首通過による安全度分布の例を示す図である。Ｓ１２において、情報処理装置１は、自船の船首ラインに対して他船とは逆方向（すなわち、他船の進行方向側又は船首方向側）に、船首ラインから予め定められた距離だけ離れた、船首ラインと平行な安全ラインを設定する。

【0043】

例えば、他船が船首ラインに対して右方向に位置し、左方向に向かって航行する場合、船首ラインに対して例えば自船の全幅の５倍の距離だけ離れた左方向に安全ラインを設定する。このとき、船首ラインに対して右方向の領域が（ａ）危険領域となり、船首ラインと安全ラインの間の領域が（ｂ）注意領域となり、安全ラインに対して左方向の領域が（ｃ）安全領域となる。

【0044】

（ａ）危険領域の安全度は０とされる。（ｂ）注意領域の安全度は、０と１の間の値とされ、（ａ）危険領域の安全度よりも高くされる。（ｃ）安全領域の安全度は１とされ、（ｂ）注意領域の安全度よりも高くされる。

【0045】

（ｂ）注意領域の安全度は、安全ラインに近づくに従って、すなわち船首ラインから離れるに従って、徐々に高くなるように設定されてもよい。

【0046】

そして、情報処理装置１は、（ａ）危険領域、（ｂ）注意領域、及び（ｃ）安全領域のどの領域に他船が位置するか判定し、該当する領域に対応する安全度を船首通過による安全度Ａとして適用する。

【0047】

図８は、正横通過による安全度分布の例を示す図である。Ｓ１３において、情報処理装置１は、自船に対して後方向（すなわち、他船の進行方向側又は船首方向側）に、自船の正横ラインから予め定められた距離だけ離れた、正横ラインと平行な安全ラインを設定する。

【0048】

例えば、他船が自船の正横ラインに対して前方向に位置し、後方向に向かって航行する場合、正横ラインに対して例えば自船の全幅の５倍の距離だけ離れた後方向に安全ラインを設定する。このとき、正横ラインに対して前方向の領域が（ａ）危険領域となり、正横ラインと安全ラインの間の領域が（ｂ）注意領域となり、安全ラインに対して後方向の領域が（ｃ）安全領域となる。

【0049】

上記と同様に、（ａ）危険領域の安全度は０とされる。（ｂ）注意領域の安全度は、０と１の間の値とされ、（ａ）危険領域の安全度よりも高くされる。（ｃ）安全領域の安全度は１とされ、（ｂ）注意領域の安全度よりも高くされる。

【0050】

（ｂ）注意領域の安全度は、安全ラインに近づくに従って、すなわち船首ラインから離れるに従って、徐々に高くなるように設定されてもよい。

【0051】

そして、情報処理装置１は、（ａ）危険領域、（ｂ）注意領域、及び（ｃ）安全領域のどの領域に他船が位置するか判定し、該当する領域に対応する安全度を正横通過による安全度Ｂとして適用する。

【0052】

図６の説明に戻る。次に、情報処理装置１は、上記Ｓ１２，Ｓ１３で判定された安全度Ａ及び安全度Ｂに基づいて、安全度を決定する（Ｓ１４：安全度判定部１２としての処理）。

【0053】

例えば、安全度Ａ及び安全度Ｂのうちの最大値 ｍａｘ（安全度Ａ，安全度Ｂ）を採ることで、安全度を決定してもよい。また、１－（１－安全度Ａ）（１－安全度Ｂ）を演算することで、安全度を決定してもよい。１－安全度Ａは、安全度Ａの否定を表す。

【0054】

次に、情報処理装置１は、上記Ｓ１１で算出されたリスク値を、上記Ｓ１４で決定された安全度に応じて調整する（Ｓ１５：リスク値調整部１３としての処理）。

【0055】

具体的には、図９に示すように、リスク値調整部１３は、係数変換部１３１及びａｎｄ演算部１３２を備えている。係数変換部１３１は、１から安全度（０～１の値）を引いた値を出力する。ａｎｄ演算部１３２は、１から安全度を引いた値をリスク値に乗じることで、リスク値を調整する。すなわち、ａｎｄ演算部１３２は、１－安全度の値とリスク値とのａｎｄ演算を行う。これに限らず、ａｎｄ演算部１３２は、１－安全度の値及びリスク値のうちの最小値を採ってもよい。

【0056】

次に、情報処理装置１は、上記Ｓ１５で調整されたリスク値が閾値以上であるか否かを判定し、調整されたリスク値が閾値以上である場合に、警報部８に発報指令を出力する（Ｓ１６，Ｓ１７：発報判定部１４としての処理）。警報部８は、発報指令を受けると、警報を発報する。

【0057】

警報の発報は、例えば警報部８を兼ねる表示部２において、他船のシンボルの色等を変更したり、点滅させたり、又は警報の対象であることを表す枠を付加する等の強調表示を行うことによって実現される。この場合、発報指令は、強調表示を行うための表示指令である。

【0058】

以上に説明した実施形態によれば、自船と他船が衝突するリスクが実際には低いにも関わらず、警報が発報されてしまう事態を抑制することが可能となる。このため、輻輳海域において誤警報が多発する事態を抑制することが可能となる。

【0059】

［第１変形例］
図１０に示すように他船が進行する場合、自船と他船の距離がまだ近いにも関わらず、上記実施形態では、他船が船首方向の安全ラインを超えているので、安全度は最大になってしまう。そこで、本変形例では、以下に説明するように、自船と他船の見合い関係を判定し、見合い関係を考慮して安全度を決定する。

【0060】

図１１は、本変形例に係る船舶監視方法の手順例を示すフロー図である。上記実施形態と重複する処理については、同番号を付すことで詳細な説明を省略することがある。

【0061】

情報処理装置１は、安全度Ａ，Ｂを判定すると（Ｓ１２，Ｓ１３）、自船データ及び他船データに基づいて、自船と他船の見合い関係を判定する（Ｓ２１）。

【0062】

図１２に示すように、見合い関係には、例えば追い越し、右横切り、左横切り、行き会い（反航）、及び並走などがある。自船の速度ベクトルと他船の速度ベクトルとの相対速度ベクトルの向き及び大きさにより、どの見合い関係に属するか判定される。同図は、右横切りと判定される例を示している。

【0063】

情報処理装置１は、判定された見合い関係に応じた安全度分布から、安全度を決定し（Ｓ２２）、安全度に応じてリスク値を調整する（Ｓ１５）。

【0064】

具体的には、情報処理装置１は、見合い関係が横切り（右横切り又は左横切り）である場合には、船首通過による安全度分布（図７参照）に基づく安全度Ａを、安全度として決定する。これに限らず、安全度Ａの重みを上げる等、安全度Ａが優先的に適用されるようにしてもよい。

【0065】

一方、情報処理装置１は、見合い関係が行き会いである場合には、正横通過による安全度分布（図８参照）に基づく安全度Ｂを、安全度として決定する。これに限らず、安全度Ｂの重みを上げる等、安全度Ｂが優先的に適用されるようにしてもよい。

【0066】

なお、情報処理装置１は、見合い関係が横切り又は行き会い以外である場合には、上記実施形態のＳ１４と同様に、安全度を決定する。

【0067】

また、見合い関係の境界範囲においては、針路差（自船の進行方向に対する相対速度ベクトルの方位）の変化に応じて安全度を徐々に変化させることが好ましい。

【0068】

例えば、図１３に示すように、針路差１６０度以下を横切りとし、針路差１７０度以上を行き会いとし、その間を境界範囲とする。横切りの適合度は、境界範囲において針路差が１６０度から１７０度まで増加するのに伴って、１から０まで徐々に減少する。行き会いの適合度は、境界範囲において針路差が１６０度から１７０度まで増加するのに伴って、０から１まで徐々に増加する。

【0069】

この適合度に基づいて安全度を決定することで、見合い関係の境界範囲において安全度を徐々に変化させることが可能となるので、船速や位置のノイズで安全度が過剰に反応すること（いわゆるチャタリング）を抑制することが可能となる。

【0070】

具体的には、針路差が境界範囲にある場合に、横切りの適合度を、船首通過による安全度分布（図７参照）に基づく安全度Ａに乗じることで、安全度Ａを補正する。また、針路差が境界範囲にある場合に、行き会いの適合度を、正横通過による安全度分布（図８参照）に基づく安全度Ｂに乗じることで、安全度Ｂを補正する。

【0071】

例えば、横切りの適合度が０．７であり、行き会いの適合度が０．３である場合、安全度Ａに０．７を乗じた値と、安全度Ｂに０．３を乗じた値とを足し合わせた値が、安全度として決定される。安全度は、上記段落００５３～００５５と同様に計算してもよい。

【0072】

［第２変形例］
上記実施形態では、ＴＣＰＡ／ＤＣＰＡ又はＳＪ値等を用いる手法によりリスク値を算出したが、これに限らず、以下に説明する変形例のように、ＯＺＴ並びにＢＣＲ及びＢＣＴに基づいてリスク値を算出してもよい。

【0073】

図１４は、リスク値算出部１１の変形例を示す図である。リスク値算出部１１は、ＯＺＴ算出部１１１、ＢＣＲ／ＢＣＴ算出部１１２、及び合成部１１３を備えている。

【0074】

図１５は、ＯＺＴ（Obstacle Zone by Target）を説明するための図である。ＯＺＴは、自船の航行が他船によって妨害されるゾーンであり、他船の予定針路上に表示される。自船の船速ベクトルの延長線がＯＺＴと交差し、且つＯＺＴまでの到達時間が閾値以下である場合に、他船と衝突するリスクが高いと評価される。

【0075】

ところで、図１６に示すように、自船の船速ベクトルの延長線がＯＺＴと交差せず、他船と衝突するリスクが低いと評価される場合であっても、短時間のうちに他船が自船の前方を近距離で横切るような場合には、注意喚起のために警報を発報することが好ましい。

【0076】

そこで、本変形例では、ＯＺＴ算出部１１１によるリスク評価とＢＣＲ／ＢＣＴ算出部１１２によるリスク評価とを、合成部１１３によって組み合わせている。

【0077】

図１７は、ＢＣＲ（Bow Crossing Range）及びＢＣＴ（Bow Crossing Time）を説明するための図である。ＢＣＴは、他船が自船の船首ラインを横切るまでの予測時間である。ＢＣＲは、他船が自船の船首ラインを横切るときの自船から他船までの予測距離である。

【0078】

ＢＣＲ及びＢＣＴは、「短時間のうちに他船が自船の前方を近距離で横切る場合」を評価するのに適した指標である。なお、ＢＣＲは、自船の前方と後方とで正負が逆転するため、上述のＴＣＰＡ／ＤＣＰＡとは異なり、自船の前方のリスクを評価できる。

【0079】

例えば、ＯＺＴ算出部１１１は、自船と他船が衝突する衝突危険度を表す指標として、（ア）ＯＺＴの発生方位及び（イ）ＯＺＴまでの到達時間を出力する。また、（ウ）ＯＺＴでの衝突確率を出力してもよい。

【0080】

一方、ＢＣＲ／ＢＣＴ算出部１１２は、他船が自船の前方を横切る横切り危険度を表す指標として、（エ）ＢＣＲ及び（オ）ＢＣＴを出力する。

【0081】

合成部１１３は、上記（ア）～（オ）に基づいて、衝突危険度と横切り危険度の両方を考慮した総合的なリスク値を算出する。このような総合的なリスク値の算出には、例えばファジィ推論が用いられる。リスク値は、例えば０～１の値で表される。

【0082】

ここで、合成部１１３は、リスク値におけるＯＺＴの寄与度をＢＣＲ及びＢＣＴの寄与度よりも高くするようにパラメータが調整されている。例えば、ＯＺＴ発生方位が自船針路に近い場合やＯＺＴまでの到達時間が短い場合に高レベルのリスク値が出力され、ＢＣＲが近い場合やＢＣＴが短い場合に中レベルのリスク値が出力されるようにする。

【0083】

このように本変形例によれば、自船と他船が衝突するリスクが高い場合に警報を発報するだけでなく、短時間のうちに他船が自船の前方を近距離で横切るような場合にも、注意喚起のために警報を発報することが可能となる。

【0084】

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。

【符号の説明】

【0085】

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 リスク値算出部、１２ 安全度判定部、１３ リスク値調整部、１００ 船舶監視システム、１３１ 係数変換部、１３２ ａｎｄ演算部、１４ 発報判定部、１１１ ＯＺＴ算出部、１１２ ＢＣＲ／ＢＣＴ算出部、１１３ 合成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】