特開 2024-95591 評価装置、評価方法及び船

(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】P2024095591

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】評価装置、評価方法及び船

(51)【国際特許分類】

   G08G 3/02 20060101AFI20240703BHJP

   B63B 79/40 20200101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

G08G3/02 A

B63B79/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023216955

(22)【出願日】2023-12-22

(31)【優先権主張番号】P 2022212394

(32)【優先日】2022-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】519135633

【氏名又は名称】公立大学法人大阪

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100181722

【弁理士】

【氏名又は名称】春田 洋孝

(72)【発明者】

【氏名】橋本 博公

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 舜

(72)【発明者】

【氏名】牧野 秀成

【テーマコード（参考）】

5H181

【Ｆターム（参考）】

5H181AA25

5H181BB04

5H181BB13

5H181FF03

5H181FF32

5H181FF35

5H181LL08

(57)【要約】

【課題】船の相対位置を考慮した計算を行う評価装置、評価方法及び船を提供する。
【解決手段】第１の船がある位置に到達したときの前記第１の船に対する第２の船の相対位置、前記第１の船が前記位置に到達するための針路に対する前記第２の船の針路である相対針路に基づき、前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第１の船に対する前記第２の船の安全性又は危険性を示す値を算出する、評価装置。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の船がある位置に到達したときの前記第１の船に対する第２の船の相対位置、前記第１の船が前記位置に到達するための針路に対する前記第２の船の針路である相対針路に基づき、前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第１の船に対する前記第２の船の安全性又は危険性を示す値を算出する、
評価装置。

【請求項2】

第１の船がある位置に到達したときの第２の船に対する前記第１の船の相対位置、前記第２の船の針路に対する前記第１の船が前記位置に到達するための針路である相対針路に基づき、前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第２の船に対する前記第１の船の安全性又は危険性を示す値を算出する、
評価装置。

【請求項3】

前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第２の船に対する前記第１の船の相対位置、前記第２の船の針路に対する前記第１の船が前記位置に到達するための針路である相対針路に基づき、前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第２の船に対する前記第１の船の安全性又は危険性を示す値を算出し、
前記第１の船に対する前記第２の船の安全性又は危険性及び前記第２の船に対する前記第１の船の安全性又は危険性に基づいて、前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性を算出する、
請求項１に記載の評価装置。

【請求項4】

前記第２の船の針路を選択する確率と、前記第２の船の針路が選択されたときの前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性に基づき、前記第２の船の針路変更を考慮した前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性を算出する、
請求項３に記載の評価装置。

【請求項5】

前記第２の船が前記選択された針路であるときの前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性と、前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性を考慮しない場合の前記第２の船が針路を選択する確率に基づき、前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性を考慮する前記第２の船の針路を選択する確率を算出し、
前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性を考慮する前記第２の船の針路を選択する確率と、前記第２の船の針路が選択されたときの前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性に基づき、前記第２の船の針路変更を考慮した前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性を算出する、
請求項４に記載の評価装置。

【請求項6】

前記第１の船が針路保持船であるか避航義務船であるかにより、異なる方法で前記第１の船と前記第２の船との間の安全性又は危険性を算出する、
請求項３から５のいずれか一項に記載の評価装置。

【請求項7】

前記第２の船の数は複数である、
請求項３から５のいずれか一項に記載の評価装置。

【請求項8】

前記安全性又は危険性は、衝突危険度である、
請求項１から５のいずれか一項に記載の評価装置。

【請求項9】

前記第１の船の前記第２の船との間の安全性又は危険性を、前記第１の船の前記第２の船との前記衝突危険度の分布として表示する表示部を備える、
請求項８に記載の評価装置。

【請求項10】

前記安全性又は前記危険性は、船の少なくとも１つの方向に対して異なる方法で算出される、
請求項１から５のいずれか一項に記載の評価装置。

【請求項11】

第１の船がある位置に到達したときの前記第１の船に対する第２の船の相対位置、前記第１の船が前記位置に到達するための針路に対する前記第２の船の針路である相対針路に基づき、前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第１の船に対する前記第２の船の安全性又は危険性を示す値を算出する、
評価方法。

【請求項12】

第１の船がある位置に到達したときの第２の船に対する前記第１の船の相対位置、前記第２の船の針路に対する前記第１の船が前記位置に到達するための針路である相対針路に基づき、前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第２の船に対する前記第１の船の安全性又は危険性を示す値を算出する、
評価方法。

【請求項13】

請求項１から５のいずれか一項に記載の評価装置を備える、
船。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、評価装置、評価方法及び船に関する。

【背景技術】

【0002】

船舶同士の安全性を確保するために、船舶の衝突危険領域を計算する手法がいくつか開発されている。
船舶の衝突危険領域を計算する手法としてはＯＺＴ(Obstacle Zone by Target)やＤＡＣ(Dangerous Area of Collision)が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２７８６８０９号公報

【非特許文献】

【0004】

【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, 107 巻, p. 191-197

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ＯＺＴやＤＡＣにおいて計算される衝突危険領域は、自船の針路に応じて判定領域が回転することを考慮に入れていない。そのため、計算される衝突点が実際の衝突点と異なる場合がある。
本発明の目的は、船の相対位置を考慮した計算を行う評価装置、評価方法及び船を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、第１の船がある位置に到達したときの前記第１の船に対する第２の船の相対位置、前記第１の船が前記位置に到達するための針路に対する前記第２の船の針路である相対針路に基づき、前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第１の船に対する前記第２の船の安全性又は危険性を示す値を算出する、評価装置である。

【0007】

本発明の一態様は、第１の船がある位置に到達したときの前記第１の船に対する第２の船の相対位置、前記第１の船が前記位置に到達するための針路に対する前記第２の船の針路である相対針路に基づき、前記第１の船が前記位置に到達したときの前記第１の船に対する前記第２の船の安全性又は危険性を示す値を算出する、評価方法である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、船の相対位置を考慮した計算を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る第一の船１及び第二の船２を示す図である。

【図2】本実施形態に係る評価装置１００の構成の一例を示す図である。

【図3】表示部１６０により表示される自船１と相手船２との間の安全性又は危険性（衝突可能性）や自船１の周囲の判定領域３の一例である。

【図4】評価装置１００の動作のフローチャートを示す図である。

【図5】ＯＺＴ及びＤＡＣにおける表示と、本実施形態における表示との比較図である。

【図6】自船１が避航義務船である場合のＯＺＴ及びＤＡＣにおける表示と、本実施形態における表示との比較図である。

【図7】自船１が進路保持船である場合のＯＺＴ及びＤＡＣにおける表示と、本実施形態における表示との比較図である。

【図8】相手船２が進路保持船である場合の相手船２におけるＲｅｌＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）の表示を示す図である。

【図9】式（１４）により算出されるＣＲ（θ）の一例を示す図である。

【図10】式（１３）により算出されるＤｉｆｆ（θ）の一例を示す図である。

【図11】式（１２）により算出されるＰｒｏｂ（θ）の一例を示す図である。

【図12】ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）の表示とＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）の表示を比較する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本実施形態に係る第一の船１及び第二の船２を示す図である。第一の船１と第二の船２はそれぞれ独立に水上を進行する。第一の船１と第二の船２とが衝突の危険性がある場合、どちらかの船が針路保持船、もう一方の船が避航義務船となり、衝突の危険性を回避する。

【0011】

第一の船１は、評価装置１００を備える。評価装置１００は、第一の船１に関する安全性又は危険性を示す値を算出する。以下、評価装置が備えられる第一の船１を自船１と呼び、第二の船２を相手船２と呼ぶ。第二の船２も第一の船１と同様に評価装置１００を備えてもよい。

【0012】

図２は、本実施形態に係る評価装置１００の構成の一例を示す図である。評価装置１００は、自船情報取得部１１０、相手船情報取得部１２０、相対値算出部１３０、評価値算出部１４０、安全・危険領域判定部１５０、表示部１６０を備える。

【0013】

自船情報取得部１１０は、自船１に関する情報を取得する。自船１に関する情報は、自船１の位置、針路、速度を含む。自船情報取得部１１０は、自船１に備えられた位置情報取得システムなどから自船１に関する情報を取得する。

【0014】

相手船情報取得部１２０は、相手船２に関する情報を取得する。相手船２に関する情報は、相手船２の位置、針路、速度、識別符号を含む。相手船情報取得部１２０は、例えば、自船１に備えられたＡＩＳ(Automatic Identification System)などから相手船２に関する情報を取得する。

【0015】

相対値算出部１３０は、自船１及び相手船２に関する相対値を算出する。自船１の位置を（Ｘ_ｏｗｎ、Ｙ_ｏｗｎ）、自船１の速度をＶ_ｏｗｎ、自船１の針路をＣＯＧ_ｏｗｎ、相手船２の位置を（Ｘ_{ｔａｒｇｅｔ}、Ｙ_{ｔａｒｇｅｔ}）、相手船２の速度をＶ_{ｔａｒｇｅｔ}、相手船２の針路をＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}とする。自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に進行するまでにかかる時間ｄｔ（ｘ、ｙ）は自船１が一定の速度Ｖ_ｏｗｎで進行すると仮定すると式（１）で表される。

【数1】

【0016】

自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に到達するための自船１の針路ＣＯＧ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）は式（２）で表される。

【数2】

【0017】

自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に到達したときの相手船２の位置（Ｘ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）、Ｙ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ））は、相手船２の速度Ｖ_{ｔａｒｇｅｔ}及び針路ＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}が変化しないと仮定すると式（３）で表される。

【数3】

【0018】

自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に到達したときの自船１に対する相手船２の相対位置を（ＲｅｌＸ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）、ＲｅｌＹ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ））、自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に到達するための針路ＣＯＧ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）に対する相手船２の針路ＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}である相対針路をＲｅｌＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）とする。また、自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に到達したときの相手船２に対する自船１の相対位置を（ＲｅｌＸ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）、ＲｅｌＹ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ））、相手船２の針路ＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}に対する自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に到達するための針路に対する自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に到達するための針路ＣＯＧ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）である相対針路をＲｅｌＣＯＧ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）とする。
自船１が位置（ｘ、ｙ）に到達したときの自船１から見た相手船２の相対座標（ＲｅｌＸ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）、ＲｅｌＹ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ））及び相対針路ＲｅｌＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）は式（４）で表される。

【数4】

【0019】

自船１が位置（ｘ、ｙ）に到達したときの相手船２から見た自船１の相対座標（ＲｅｌＸ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）、ＲｅｌＹ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ））及び相対針路ＲｅｌＣＯＧ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）は式（５）で表される。

【数5】

【0020】

評価値算出部１４０は、自船１及び相手船２に関する評価値を算出する。評価値算出部１４０は、自船１が座標（ｘ、ｙ）で表される位置に到達したときの自船１に対する相手船２の評価値を算出する。評価値算出部１４０は、相対位置（ＲｅｌＸ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）、ＲｅｌＹ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ））及び相対針路ＲｅｌＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）に基づいて、自船１が位置（ｘ、ｙ）に到着したときの自船１に対する相手船２の安全性又は危険性を示す値Ｉ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）を算出する。Ｉ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）は式（６）で表される。

【数6】

【0021】

また、評価値算出部１４０は、自船１が位置（ｘ、ｙ）に到着したときの相手船２に対する自船１の評価値を算出する。評価値算出部１４０は、相対位置（ＲｅｌＸ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）、ＲｅｌＹ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ））、相対針路ＲｅｌＣＯＧ_ｏｗｎに基づいて、自船１が位置（ｘ、ｙ）に到着したときの相手船２に対する自船１の安全性又は危険性を示す値Ｉ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）を算出する。値Ｉ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）は式（７）で表される。

【数7】

【0022】

式（６）及び（７）におけるEvaluationは、自船１がある位置に到達したときの自船１と相手船２との間の相対位置、自船１がある位置に到達するための針路と相手船２との間の相対針路を変数とする、任意の評価関数である。式（６）及び（７）におけるEvaluationは、例えば式（８）のように任意の判定領域を用いて定義される。

【数8】

【0023】

式（８）において、Ａｘ_ｓｔｂｄは船（自船１又は相手船２）の右舷、Ａｘ_ｐｏｒｔは船の左舷、Ａｘ_ｆｏｒｅは船の船首、Ａｘ_ａｆｔは船の船尾における評価を決定する値である。式（８）においてはＡｘ_ｓｔｂｄ、Ａｘ_ｐｏｒｔ、Ａｘ_ｆｏｒｅ及びＡｘ_ａｆｔを変化させることでEvaluationを任意の判定領域を用いて定義することができる。例えば、Ａｘ_ｓｔｂｄの値を大きくすると、式（８）において算出される右舷方向の距離に対する評価値は大きくなる。Ａｘ_ｐｏｒｔ、Ａｘ_ｆｏｒｅ、Ａｘ_ａｆｔについても同様に、それぞれ左舷方向、船首方向、船尾方向の距離に対する評価値が大きくなる。
評価関数は、船の少なくとも１つの方向に対して異なる方法で評価値を算出する関数である。例えば式（８）においては、Ａｘ_ｓｔｂｄ、Ａｘ_ｐｏｒｔ、Ａｘ_ｆｏｒｅ、Ａｘ_ａｆｔのうち少なくとも１つの値を異なる値にすることで、船の少なくとも１つの方向に対して異なる方法で評価値を算出することができる。例えば、式（８）においてＡｘ_ｆｏｒｅの値を大きくすることで、船首方向の距離に対する評価値を大きくすることができる。式（８）において算出される評価値が危険性を示す値であるとき、Ａｘ_ｆｏｒｅの値を大きくすることで、船首方向の距離に対する危険性を示す値を大きくし、船首方向における危険性の度合を高めることができる。

【0024】

Ｉ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）は、例えば自船１が相手船２に衝突する可能性を示し、Ｉ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）は、例えば相手船２が自船１に衝突する可能性を示す。

【0025】

評価値算出部１４０は、Ｉ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）及びＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）に基づいて自船１と相手船２との間の安全性又は危険性ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）を算出する。ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）は式（９）で表される。

【数9】

【0026】

式（９）において、Ｄ_ｍａｘは、ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）の位置（ｘ、ｙ）に対する最大値、Ｄ_ｍｉｎは、ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）の位置（ｘ、ｙ）に対する最小値である。評価値算出部１４０は、自船１が針路保持船である場合(if own ship is a stand on vessel)と、自船１が避航義務船である場合(if own ship is a give way vessel)とにより異なる方法でＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）を算出する。ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）は例えば自船１と相手船２の衝突危険度を示す。

【0027】

また、評価値算出部１４０は、相手船２が複数であるとき、式（１０）により自船１と相手船２との間の安全性又は危険性ＭｕｌｔｉｐｌｅＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）を算出する。

【数10】

【0028】

評価値算出部１４０は、自船１が位置（ｘ、ｙ）に到着したときの自船１に対する相手船２の安全性又は危険性を示す値Ｉ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）を算出する。これにより、相手船２の安全性又は危険性を推定することができる。
評価値算出部１４０は、自船１が位置（ｘ、ｙ）に到着したときの相手船２に対する自船１の安全性又は危険性を示す値Ｉ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）を算出する。これにより、相手船２に対する自船１の安全性又は危険性を推定することができる。
また、評価値算出部１４０は、Ｉ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）とＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）に基づいて自船１と相手船２との間の安全性又は危険性ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）を算出する。これにより、相手船２に対する自船１の安全性又は危険性を考慮した２つの船の間の安全性又は危険性を推定することができる。

【0029】

安全・危険領域判定部１５０は、評価値算出部１４０により算出された安全性又は危険性ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）の値が所定の値以上又は以下であるとき、自船１が位置（ｘ、ｙ）に到着したときに安全又は危険であると判定する。

【0030】

表示部１６０は、自船１と相手船２との間の安全性又は危険性を表示する。図３は表示部１６０により表示される自船１と相手船２との間の危険性（衝突可能性）の一例である。衝突可能性は、例えば図３に示すように座標ごとに０から１までの値がヒートマップで示される。表示部１６０により表示される座標ごとの衝突可能性を確認することで、自船１の乗員が衝突リスクの少ない方向に進むように自船１を制御してもよい。

【0031】

表示部１６０は、自船１が現在の位置にいるときに、相手船２に対する安全性又は危険性の値が所定の値以上になる領域を示してもよい。例えば、図３において、領域３は、評価関数を定義する判定領域を示す。つまり、領域３は自船１が位置（ｘ、ｙ）に到着したときに、相手船２に対する危険性の値を定義するための自船１とともに移動する自船周りの領域を示す。自船１の乗員は表示部１６０により表示される領域３を見ることで、ヒートマップの算出基準となる判定領域の形状やサイズを理解することができる。これにより、自船１の乗員は判定領域が自船１の船速や周辺の混雑度に応じて適切に設定されているか否かを確認することができる。

【0032】

図４は、評価装置１００の動作のフローチャートを示す図である。自船情報取得部１１０が自船１に関する情報を取得する（ステップＳ１０１）。相手船情報取得部１２０が相手船に関する情報を取得する（ステップＳ１０２）。相対値算出部１３０が自船１及び相手船２に関する相対値を算出する（ステップＳ１０３）。評価値算出部１４０が自船１及び相手船２に関する評価値を算出する（ステップＳ１０４）。安全・危険領域判定部１５０は、評価値に基づき自船１が安全であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。表示部１６０は、ヒートマップや安全・危険領域を表示する（ステップＳ１０６）。評価装置１００は、ステップＳ１０１からＳ１０６の動作を一定時間ごとに繰り返すことで、その時点における評価値を算出し、自船１の安全性又は危険性を判定する。

【0033】

図５は、ＯＺＴ及びＤＡＣにおける表示と、本実施形態における表示との比較図である。図５(a)はＯＺＴにおける表示である。図５(b)はＤＡＣにおける表示である。ＯＺＴ及びＤＡＣにおいては各相手船２に対する衝突危険領域２０が示されている。これに対して図５(c)に示す本実施形態における表示においては、全ての相手船２に対する衝突可能性の分布が単一のヒートマップとして表示される。そのため、より精度高く衝突可能性を推定することができる。
例えば、図５(c)において衝突可能性が低い領域３０は、図５(a)及び図５(b)においては各相手船２に対する衝突危険領域２０が重複しているだけの領域であるため、図５(a)又は図５(b)に示す表示を以て衝突可能性が低いと判断することが難しい。

【0034】

また、ＯＺＴ及びＤＡＣにおいて判定領域は安全航過領域であり、真円に近い形状をとる。これは、ＯＺＴ及びＤＡＣにおいては自船１の針路の回転が考慮されておらず、判定領域が例えば楕円など真円ではない形状である場合、つまり、評価関数において自船１からの方向ごとに異なる評価基準を設けた場合、針路を変更した後、所定の位置に到着したときに判定領域に相手船２が含まれるか否かの判定を誤る可能性がある。
これに対して本実施形態においては、相手船２の座標を自船１に対する相対座標として算出している。そのため、自船１の針路の回転を考慮することができ、判定領域を任意形状にした場合、つまり、評価関数において自船１からの方向ごとに異なる評価基準を設けた場合であっても所定の位置に到着したときに判定領域に相手船が含まれるか否かを適切に判定することができる。

【0035】

図６は、自船１が避航義務船である場合のＯＺＴ及びＤＡＣにおける表示と、本実施形態における表示との比較図である。図７は、自船１が進路保持船である場合のＯＺＴ及びＤＡＣにおける表示と、本実施形態における表示との比較図である。図６(a)及び図７(a)はＯＺＴにおける表示である。図６(b)及び図７(b)はＤＡＣにおける表示である。ＯＺＴ及びＤＡＣにおいては衝突危険領域２０を算出する際に自船１が避航義務船である場合と進路保持船である場合を考慮していないことから、左右対称である。また、点線で示された自船１の最短経路も左右対称である。
これに対して、図６(c)及び図７(c)に示す本実施形態における表示においては、ヒートマップが左右対称とはなっていない。また、点線で示された自船１の最短経路も左右対称ではなく、避航義務船である場合には直進して間もなく相手船２の後方へ避航し、進路保持船である場合には長く直進している。このように本実施形態においては、自船１と相手船２との関係に基づいてより適切な航行ができるようになる。

【0036】

評価値算出部１４０は、相手船２の針路変更を考慮して、自船１と相手船２との間の安全性又は危険性ＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）を算出してもよい。ＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）の算出においては、相手船２も自船１と同様に、ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）を考慮して避航判断を行っていると仮定している。
安全・危険領域判定部１５０は、評価値算出部１４０により算出された相手船２の針路変更を考慮した安全性又は危険性ＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）の値が所定の値以上又は以下であるとき、自船１が位置（ｘ、ｙ）に到着したときに安全又は危険であると判定してもよい。表示部１６０は、ＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）に基づき自船１と相手船２との間の安全性又は危険性を表示してもよい。

【0037】

ここで自船１について算出したＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）をＲｅｌＩ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）と定義し、相手船２について算出したＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）をＲｅｌＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）と定義する。ＲｅｌＩ_ｏｗｎは、式（９）により算出され、ＲｅｌＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）は、式（１）～（９）において、(X_own, Y_own, V_own, COG_own)と(X_target, Y_target, V_target, COG_target)を入れ替えることで算出される。すなわち、ＲｅｌＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）は、自船１を相手船２に置き換えたものである。図８は、相手船２が避航義務船である場合の相手船２におけるＲｅｌＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）の表示を示す図である。

【0038】

評価値算出部１４０は、相手船２の針路が角度θであるときの自船１と相手船２との間の安全性又は危険性と、相手船２が針路として角度θを選択する確率に基づき、相手船２の針路変更を考慮した自船１と相手船２との間の安全性又は危険性ＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）を算出する。評価値算出部１４０は、例えば式（１１）により、相手船２の針路がθであるときのＲｅｌＩ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）と、相手船２が針路θを選択する確率Ｐｒｏｂ（θ）の積を積分することで、ＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）を算出する。相手船２の針路がθであるときのＲｅｌＩ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）は、式（３）から式（９）においてＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}にθを代入することで算出される。

【数11】

【0039】

評価値算出部１４０は、Ｐｒｏｂ（θ）を、相手船２が針路θであるときの自船１と相手船２との間の安全性又は危険性と、自船１と相手船２との間の安全性又は危険性を考慮しない場合に相手船２が針路θを選択する確率Ｄｉｆｆ（θ）に基づいて算出する。評価値算出部１４０は、Ｐｒｏｂ（θ）を例えば、危険性をＣＲ（θ）で定義して式（１２）により算出する。

【数12】

【0040】

式（１２）により、ＣＲ（θ）の最大値が１となるようにｍａｘ（ＣＲ（θ））で除算し、Ｄｉｆｆ（θ）を重畳することで、Ｐｒｏｂ（θ）は相手船２の変針行動の総和が１となる確率分布として算出される。

【0041】

船舶の操船は衝突の危険がない場合には基本変針を行わず、避航時には必要最小限の変針を行うことが基本である。そのため、現在の針路と近い針路が操船手段として選択される可能性が高い。そのため、危険度を考慮しない場合に相手船２が針路θを選択する確率Ｄｉｆｆ（θ）は、現在の針路となる確率を最大として、変針角が大きいほど確率が減少する関数として表される。Ｄｉｆｆ（θ）は、例えば式（１３）で表される分布関数により算出される。

【数13】

【0042】

式（１３）において、θ_ｐｒｅｆは、現在の針路を維持する意図の程度を表す係数である。

【0043】

安全性又は危険性は、相手船２からの距離に応じて変化する係数と、相手船２が針路θ上にあるときの安全性又は危険性ＲｅｌＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｒｓｉｎθ、ｒｃｏｓθ）の積を積分することで算出される。例えば、危険性ＣＲ（θ）は式（１４）により算出される。式（１４）においては、０から衝突危険を検知する最大距離Ｒ_ｍａｘまでの範囲で積分を計算している。

【数14】

【0044】

以下、式（１１）～（１４）の算出例を示す。
図９は、式（１４）により算出されるＣＲ（θ）の一例を示す図である。図９に示す例は、（Ｘ_ｏｗｎ、Ｙ_ｏｗｎ）＝（0[km]、0[km]）、Ｖ_ｏｗｎ＝10[knot]、ＣＯＧ_ｏｗｎ＝0[deg]、（Ｘ_{ｔａｒｇｅｔ}、Ｙ_{ｔａｒｇｅｔ}）＝（-4.7[km]、4.7km）、Ｖ_{ｔａｒｇｅｔ}＝10[knot]、ＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}＝90[deg]、Ｒ_ｍａｘ＝14[km]と設定した場合のＣＲ（θ）である。

【0045】

図１０は、式（１３）により算出されるＤｉｆｆ（θ）の一例を示す図である。図１０に示す例は、ＣＯＧ_{ｔａｒｇｅｔ}を図９に示す例と同じく90[deg]とし、θ_ｐｒｅｆを20[deg]と設定した場合のＤｉｆｆ（θ）である。図１１は、式（１２）により算出されるＰｒｏｂ（θ）の一例を示す図である。
図１２は、ＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）の表示とＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）の表示を比較する図である。図１２(a)は、自船１が進路保持船である場合のＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）を示し、図７(c)と同じ図である。図１２(b)は、自船１が進路保持船である場合のＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）を示し、式（１１）から（１４）により算出される。
図１２(a)においては、自船１の前方に衝突危険度が高い領域が表れている。一方、図１２(b)においては、相手船の避航行動を考慮することで、衝突危険度が左下と右上に広く分布しており、より操船者の感覚に近い衝突危険度の分布を視覚的に認識することができる。

【0046】

なお、相手船２が複数ある場合であっても、評価値算出部１４０は、ＲｅｌＩ_ｏｗｎ（ｘ、ｙ）及びＲｅｌＩ_{ｔａｒｇｅｔ}（ｘ、ｙ）を式（１０）のＭｕｌｔｉｐｌｅＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）に基づき算出することで、相手船２の針路変更を考慮して、自船１と相手船２との間の安全性又は危険性ＲｅｌＩ２（ｘ、ｙ）を算出することができる。

【0047】

〈他の実施形態〉
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
本実施形態において、評価装置１００は、自船１や相手船２など船上に備えられるが他のところに備えられてもよい。評価装置１００は、例えば陸地に設置され、１つの船を自船１として、相手船２の評価値を算出してもよい。

【0048】

例えば、安全・危険領域判定部１５０は、自船１がある位置に到達したときにＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）又はＭｕｌｔｉｐｌｅＲｅｌＩ（ｘ、ｙ）の値が所定の値以上又は以下を維持するように、自船１を制御してもよい。

【0049】

評価装置１００の少なくとも一部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、評価装置１００の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。コンピュータシステムは、例えば、プロセッサや、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。評価装置１００のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。評価装置１００のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１ 第一の船（自船）、２ 第二の船（相手船）、３ 判定領域、１００ 評価装置、１１０ 自船情報取得部、１２０ 相手船情報取得部、１３０ 相対値算出部、１４０ 評価値算出部、１５０ 安全・危険領域判定部、１６０ 表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】