特許 7023981 移動情報算出装置、移動情報算出方法、および、移動情報算出プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-14

(45)【発行日】2022-02-22

(54)【発明の名称】移動情報算出装置、移動情報算出方法、および、移動情報算出プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 3/02 20060101AFI20220215BHJP

   G01C 21/16 20060101ALI20220215BHJP

   B63B 79/40 20200101ALI20220215BHJP

   B63B 43/18 20060101ALI20220215BHJP

   B63B 49/00 20060101ALI20220215BHJP

【ＦＩ】

G08G3/02 A

G01C21/16

B63B79/40

B63B43/18

B63B49/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019557164

(86)(22)【出願日】2018-11-20

(86)【国際出願番号】 JP2018042754

(87)【国際公開番号】W WO2019107213

(87)【国際公開日】2019-06-06

【審査請求日】2020-09-07

(31)【優先権主張番号】P 2017231709

(32)【優先日】2017-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000166247

【氏名又は名称】古野電気株式会社

(72)【発明者】

【氏名】中村 拓

(72)【発明者】

【氏名】戸田 裕行

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 奈緒美

(72)【発明者】

【氏名】肥野 明大

【審査官】藤村 泰智

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第９３／０７４４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－０４８５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３１８３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０４２８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４４３１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ ３／００ ～ ３／０２

Ｇ０１Ｃ ２１／００ ～ ２１／１８

Ｂ６３Ｂ ４９／００

Ｂ６３Ｂ ７９／４０

Ｂ６３Ｂ ４３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体の位置を算出する位置算出部と、
前記移動体の速度を算出する速度算出部と、
前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、
前記位置、前記速度、および、前記姿勢を用いて、前記移動体の重心位置および重心速度を算出する重心情報算出部と、
前記重心位置および前記重心速度を用いて、前記移動体の旋回中心位置または転心位置を算出する旋回情報算出部と、
を備える、移動情報算出装置であって、
前記位置は、測地座標系で表され、
前記速度は、ＮＥＤ座標系で表され、
前記姿勢は、移動体座標系で表され、
前記重心情報算出部は、
前記姿勢を用いて、前記移動体座標系と前記ＮＥＤ座標系との座標変換を行う第１座標変換行列を算出し、
前記位置を用いて、前記ＮＥＤ座標系と前記移動体座標系との座標変換を行う第２座標変換行列を算出し、
前記第１座標変換行列と前記第２座標変換行列とを用いて、前記重心位置および前記重心速度を算出する、
移動情報算出装置。

【請求項2】

請求項１に記載の移動情報算出装置であって、
前記旋回中心位置または前記転心位置と前記移動体の位置とを含む航跡情報を生成する航跡情報生成部を備える、
移動情報算出装置。

【請求項3】

請求項２に記載の移動情報算出装置であって、
前記航跡情報生成部は、
前記転心位置と前記移動体の形状とを用いて、前記移動体の接触に関する危険区域または予測危険区域を算出する、
移動情報算出装置。

【請求項4】

移動体の位置を算出し、
前記移動体の速度を算出し、
前記移動体の姿勢を算出し、
前記位置、前記速度、および、前記姿勢を用いて、前記移動体の重心位置および重心速度を算出し、
前記重心位置および前記重心速度を用いて、前記移動体の旋回中心位置または転心位置を算出する、移動情報算出方法であって、
前記位置は、測地座標系で表され、
前記速度は、ＮＥＤ座標系で表され、
前記姿勢は、移動体座標系で表され、
前記姿勢を用いて、前記移動体座標系と前記ＮＥＤ座標系との座標変換を行う第１座標変換行列を算出し、
前記位置を用いて、前記ＮＥＤ座標系と前記移動体座標系との座標変換を行う第２座標変換行列を算出し、
前記第１座標変換行列と前記第２座標変換行列とを用いて、前記重心位置および前記重心速度を算出する、
移動情報算出方法。

【請求項5】

移動体の位置を算出し、
前記移動体の速度を算出し、
前記移動体の姿勢を算出し、
前記位置、前記速度、および、前記姿勢を用いて、前記移動体の重心位置および重心速度を算出し、
前記重心位置および前記重心速度を用いて、前記移動体の旋回中心位置または転心位置を算出する、処理を演算処理装置に実行させる移動情報算出プログラムであって、
前記位置は、測地座標系で表され、
前記速度は、ＮＥＤ座標系で表され、
前記姿勢は、移動体座標系で表され、
前記姿勢を用いて、前記移動体座標系と前記ＮＥＤ座標系との座標変換を行う第１座標変換行列を算出し、
前記位置を用いて、前記ＮＥＤ座標系と前記移動体座標系との座標変換を行う第２座標変換行列を算出し、
前記第１座標変換行列と前記第２座標変換行列とを用いて、前記重心位置および前記重心速度を算出する、
処理を演算処理装置に実行させる移動情報算出プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶等の移動体の移動情報、特に、移動体の旋回に関する情報を算出する移動情報算出装置、移動情報算出方法、および、移動情報算出プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、船舶等の移動体の衝突予防の技術が各種実用化されている。その中で、移動体の航跡を予測し、予測航跡を表示する装置が各種実用化されている。

【0003】

例えば、特許文献１の表示装置は、移動体の速度、方位、および回頭角速度を計測し、過去の移動軌跡と将来の予測軌跡とを算出する。特許文献１の表示装置は、これらの過去の移動航跡と将来の予測航跡とを表示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第９３／０７４４８号

【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、特許文献１に記載の表示装置等の過去に考案された装置による情報では、旋回時の予測データとして十分でない場合もある。したがって、移動体の旋回時の状態を示す更なるデータが望まれている。

【0006】

したがって、本発明の目的は、移動体の旋回時の状態を示すデータを更に充実することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の移動情報算出装置は、移動体の位置を算出する位置算出部、移動体の速度を算出する速度算出部、移動体の姿勢を算出する姿勢算出部、重心情報算出部、および、旋回情報算出部を備える。重心情報算出部は、位置、速度、および、姿勢を用いて、移動体の重心位置および重心速度を算出する。旋回情報算出部は、重心位置および重心速度を用いて、移動体の旋回中心位置または転心位置を算出する。

【0008】

この構成では、移動体の位置、速度、姿勢を用いて、移動体の旋回時の状態を示す旋回中心位置または転心位置が算出される。

【発明の効果】

【0009】

この発明によれば、移動体の旋回時の状態を示すデータを更に充実することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る移動情報算出装置の機能ブロック図である。

【図2】船舶の旋回状態を示す平面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る移動体情報算出方法を示すフローチャートである。

【図4】本発明の第２の実施形態に係る移動情報算出装置の機能ブロック図である。

【図5】本発明の第２の実施形態に係る表示画像の第１例を示す図である。

【図6】本発明の第２の実施形態に係る表示画像の第２例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の第１の実施形態に係る移動情報算出装置、移動状態算出方法、および、移動状態算出プログラムについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る移動情報算出装置の機能ブロック図である。図２は、船舶の旋回状態を示す平面図である。なお、本実施形態では、移動体として船舶を用いる態様を示すが、他の水上移動体、水中移動体、または、空中移動体との各種の移動体にも適用できる。船体、機体等のボディの大きな移動体に対して、本願発明の構成は、特に有効である。

【0012】

図１に示すように、移動情報算出装置１０は、位置算出部２０、速度算出部３０、姿勢算出部４０、重心情報算出部５０、および、旋回情報算出部６０を備える。位置算出部２０は、例えば、位置センサによって実現され、速度算出部３０は、例えば、速度センサによって実現され、姿勢算出部４０は、例えば、姿勢センサによって実現される。重心情報算出部５０および旋回情報算出部６０は、これらの機能を実行するプログラムが記憶された記憶デバイスと、該記憶デバイスに記憶されたプログラムを実行する演算素子（ＣＰＵ等）とによって実現される。位置センサが、本発明の「位置算出部」に対応し、速度センサが、本発明の「速度算出部」に対応し、姿勢センサが、本発明の「姿勢算出部」に対応する。

【0013】

移動情報算出装置１０は、表示器７０に接続されている。なお、この表示器７０も含めて、移動情報算出装置１０としてもよい。

【0014】

移動情報算出装置１０および表示器７０は、図２に示すような船体１００に装備されている。船体１００には、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３が設置されている。

【0015】

図２に示すように、複合センサ１０１および複合センサ１０２は、船体１００の船尾付近に配置されている。複合センサ１０１および複合センサ１０２は、船体１００の左舷と右舷を結ぶ方向、すなわち、Ｂｏｄｙ座業系（移動体座標系）のＹｂ方向において異なる位置に配置されている。

【0016】

図２に示すように、複合センサ１０３は、船体１００の船首付近に配置されている。言い換えれば、複合センサ１０３は、船体１００の船首と船尾を結ぶ方向、すなわち、Ｂｏｄｙ座標系のＸｂ方向において、複合センサ１０２および複合センサ１０３と異なる位置に配置されている。なお、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の配置は、これに限るものではなく、船体１００に装着する複合センサの個数もこれに限るものではない。

【0017】

複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３は、それぞれに、測位信号を受信するアンテナ、ＧＮＳＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の測位信号を用いて位置を算出する測位演算部、対地船速を計測する速度センサ、ジャイロコンパスを備えている。これにより、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３は、位置センサ（位置算出部２０の一例）、速度センサ（速度算出部３０の一例）、および、姿勢センサ（姿勢算出部４０の一例）を備えている。

【0018】

この構成により、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の位置センサのそれぞれは、測位衛星からの測位信号を用いて、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の位置Ｐｗを計測する。測位信号を用いていることにより、位置Ｐｗは、測地座標系によって表される。測地座標系とは、例えば、ＷＧＳ８４であり、地球の中心を原点とし、北極と南極を結ぶ方向をＺｗ方向とし、基準子午線に直交する方向をＸｗ方向とし、Ｚｗ方向とＸｗ方向とに直交する方向をＹｗとする座標系である。位置センサのそれぞれは、重心情報算出部５０に位置Ｐｗを出力する。

【0019】

また、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の速度センサは、既知の方法で、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の速度Ｖｎである対地船速ＣＯＧを計測する。速度Ｖｎは、ＮＥＤ座標系によって表される。ＮＥＤ座標系は、地球上の現在位置において、北方向をＮ方向とし、東方向をＥ方向とし、鉛直下方向をＤ方向とする座標系である。速度センサのそれぞれは、重心情報算出部５０に速度Ｖｎを出力する。

【0020】

また、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の姿勢センサは、複合センサ１０１、複合センサ１０２、および、複合センサ１０３の姿勢ＡＡを計測し、姿勢ＡＡの時間変化量である角速度ωｂを計測する。角速度ωｂは、Ｂｏｄｙ座標系（移動体座標系）によって表される。Ｂｏｄｙ座標系とは、上述のように、船体１００であれば、船首と船尾を結ぶ方向をＸｂ方向とし、左舷と右舷を結ぶ方向をＹｂ方向とし、これらＸｂ、Ｙｂに直交する方向をＺｂ方向とする座標系である。姿勢センサのそれぞれは、重心情報算出部５０に角速度ωｂを出力する。

【0021】

重心情報算出部５０は、位置Ｐｗ、速度Ｖｎ、および角速度ωｂを用いて、船体１００における重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎを算出する。具体的には、重心情報算出部５０は、次の方法を用いて、重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎを算出する。

【0022】

重心情報算出部５０は、複合センサ１０１、１０２、１０３の位置Ｐｗから、重心位置ＰＧｗを算出する。また、重心情報算出部５０は、複合センサ１０１、１０２、１０３の速度Ｖｎから、重心速度ＰＶｎを算出する。複合センサ１０１、１０２、１０３の位置と重心位置との移動体座標系における位置関係は、予め計測等によって分かっている。したがって、この位置関係を用いることによって、重心位置ＰＧｗおよび重心速度ＶＧｎは算出可能である。

【0023】

重心情報算出部５０は、重心位置ＰＧｗおよび重心速度ＶＧｎを旋回情報算出部６０に出力する。

【0024】

旋回情報算出部６０は、旋回半径ベクトルＲｂを算出する。図２に示すように、旋回半径ベクトルＲｂとは、船体１００の旋回中心位置ＴＣを始点として船体１００の重心位置ＰＧｗを終点とするベクトルである。

【0025】

この図２に示す位置関係に基づいて、旋回情報算出部６０は、重心速度ＶＧｎおよび角速度ωｂと、次式とを用いて、旋回半径ベクトルＲｂを算出する。旋回半径ベクトルＲｂは、移動体座標系の三次元成分で表され、（Ｒｂｘ、Ｒｂｙ、Ｒｂｚ）からなる。

【0026】

ＶＧｎ＝Ｃ_ｂ ^ｎ・（ωｂ×（－Ｒｂ）） －（式１）
なお、Ｃ_ｂ ^ｎは、移動体座標系からＮＥＤ座標系の変換行列であり、角速度ωｂを用いて既知の方法から算出できる。また、この（式１）を含め、以下の各式において、「・」はベクトルの内積演算を示し、「×」はベクトルの外積演算を示す。

【0027】

旋回情報算出部６０は、転心位置ＲＣおよび旋回中心位置ＴＣを算出する。図２に示すように転心位置ＲＣとは、船体１００が旋回しているときの船体１００の軸となる位置である。例えば、船体１００が船首側から旋回する場合には、転心位置ＲＣは、重心位置ＰＧｗよりも船首側になる。一方、船体１００が船尾側から旋回する場合には、転心位置ＲＣは、重心位置ＰＧｗよりも船尾側となる。また、旋回中心位置ＴＣは、船体１００の旋回運動の中心点を表す位置である。転心位置ＲＣおよび旋回中心位置ＴＣは、測地座標系で表される。

【0028】

この図２に示す位置関係に基づいて、旋回情報算出部６０は、重心位置ＰＧｗと旋回半径ベクトルＲｂと、次式とを用いて、旋回中心位置ＴＣを算出する。

【0029】

ＴＣ＝ＰＧｗ＋Ｃ_ｎ ^ｗ・Ｃ_ｂ ^ｎ・Ｒｂ －（式２）
また、この図２の位置関係に基づいて、旋回情報算出部６０は、重心位置ＰＧｗと一成分の旋回半径ベクトルＲｂ１と、次式とを用いて、転心位置ＲＣを算出する。

【0030】

ＲＣ＝ＰＧｗ＋Ｃ_ｎ ^ｗ・Ｃ_ｂ ^ｎ・Ｒｂ１ －（式３）
なお、Ｃ_ｎ ^Ｗは、ＮＥＤ座標系から測地座標系への変換行列であり、位置Ｐｗを用いて既知の方法から算出できる。また、一成分の旋回半径ベクトルＲｂ１は、旋回半径ベクトルＲｂにおけるＸ方向成分のみからなり、Ｒｂ１＝（Ｒｂｘ、０、０）で定義される。

【0031】

旋回情報算出部６０は、測地座標系で算出された旋回中心位置ＴＣと転心位置ＲＣとを、表示器７０に出力する。表示器７０は、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを表示する。この際、表示器７０は、重心位置ＰＧｗ等、船体１００に関する他の情報を、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣとともに表示してもよい。

【0032】

このように、本実施形態の移動情報算出装置１０は、位置センサが計測した位置Ｐｗ、速度センサが計測した速度Ｖｎ、および、姿勢センサが計測した角速度ωｂを用いて、船体１００の旋回運動に関する旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを算出できる。すなわち、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを計測するためのセンサ等を別途設けることなく、船体１００の位置、速度、姿勢を算出する基本的な構成によって、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを算出できる。

【0033】

そして、この構成によって、船体１００の旋回時に必要な情報を充実させることができる。

【0034】

上述の説明では、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣを算出するための各処理を、それぞれ個別の機能部で実行する態様を示した。しかしながら、重心位置ＰＧｗおよび重心速度ＶＧｎの算出以降の各処理は、プログラム化して記憶部等に記憶しており、コンピュータ等の演算処理装置で当該プログラムを実行することで、実現してもよい。この場合、演算処理装置は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０３以降の処理を実行すればよい。図３は、本発明の第１の実施形態に係る移動体情報算出方法を示すフローチャートである。なお、以下では、各ステップの具体的な処理は、上述しているので、詳細な説明は省略する。

【0035】

まず、複数の複合センサは、当該センサの位置Ｐｗおよび速度Ｖｎを計測する（Ｓ１０１）。また、複数の複合センサは、船体１００の姿勢ＡＡおよび角速度ωｂを計測する（Ｓ１０２）。

【0036】

演算処理装置は、位置Ｐｗ、速度Ｖｎ、角速度ωｂを用いて、重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎを算出する（Ｓ１０３）。

【0037】

演算処理装置は、重心速度ＶＧｎと角速度ωｂを用いて、旋回半径ベクトルＲｂを算出する（Ｓ１０４）。

【0038】

演算処理装置は、旋回半径ベクトルＲｂと重心位置ＰＧｗとを用いて、旋回中心位置ＴＣを算出し、旋回半径ベクトルＲｂの一成分旋回半径ベクトルＲｂ１と重心位置ＰＧｗとを用いて、転心位置ＲＣを算出する（Ｓ１０５）。

【0039】

なお、上述の説明では、複合センサを３個用いる態様を示したが、複合センサは１個であってもよい。この場合、重心情報算出部５０は、重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎを次に示すように算出すればよい。

【0040】

重心情報算出部５０は、船体１００の設計形状等から重心センサ間ベクトルＤｂを取得する。重心センサ間ベクトルＤｂとは、重心位置ＰＧｗを基準とした複合センサの位置を表すベクトルである。重心センサ間ベクトルＤｂは、移動体座標系で表される。

【0041】

重心情報算出部５０は、位置センサの計測した位置ＰＧと、重心センサ間ベクトルＤｂと、次式とを用いて、重心位置ＰＧｗを算出する。

【0042】

Ｐｗ＝ＰＧｗ＋Ｃ_ｎ ^ｗ・Ｃ_ｂ ^ｎ・Ｄｂ －（式４）
また、重心情報算出部５０は、速度センサが計測した速度Ｖｎと、姿勢センサが計測した角速度ωｂと、重心センサ間ベクトルＤｂと、次式とを用いて、重心速度ＶＧｎを算出する。

【0043】

Ｖｎ＝ＶＧｎ＋Ｃ_ｂ ^ｎ・（ωｂ×Ｄｂ） －（式５）
このように、複合センサが１個、すなわち、位置センサ、速度センサ、および、姿勢センサがそれぞれ１個であっても、重心位置ＰＧｗと重心速度ＶＧｎとは、算出可能である。そして、これにより、旋回中心位置ＴＣと転心位置ＲＣとは、算出可能である。

【0044】

また、上述の説明では、旋回中心位置ＴＣと転心位置ＲＣとを測地座標系で算出する態様を示した。しかしながら、旋回中心位置ＴＣと転心位置ＲＣとを移動体座標系で算出してもよい。この場合、重心位置ＰＧｗを基準点（０，０，０）とすれば、旋回中心位置ＴＣｂは、次式から算出される。

【0045】

ＴＣｂ＝Ｒｂ －（式６）
また、転心位置ＲＣは、次式から算出される。

【0046】

ＲＣ＝Ｒｂ１ －（式７）
このように、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣは、移動体座標系でも算出可能である。

【0047】

なお、上述の説明では、旋回中心位置ＴＣおよび転心位置ＲＣは、将来の１時刻に算出するだけでなく、複数時刻に対して算出することができる。例えば、算出した転心位置ＲＣを新たな重心位置ＰＧｗとして、さらに将来の転心位置ＲＣを算出することができる。

【0048】

次に、本発明の第２の実施形態に係る移動情報算出装置について、図を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る移動情報算出装置の機能ブロック図である。図５は、本発明の第２の実施形態に係る表示画像の第１例を示す図である。図６は、本発明の第２の実施形態に係る表示画像の第２例を示す図である。

【0049】

図４に示すように、第２の実施形態に係る移動情報算出装置１０Ａは、第１の実施形態に係る移動情報算出装置１０に対して、航跡情報生成部８０を追加した点で異なる。移動情報算出装置１０Ａの他の構成は、移動情報算出装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0050】

航跡情報生成部８０には、旋回情報算出部６０から転心位置ＲＣが入力される。航跡情報生成部８０は、船体１００の長さ（船体長）、および、船体１００の幅（船体幅）を記憶している。

【0051】

航跡情報生成部８０は、転心位置ＲＣ、船体長、および、船体幅を用いて、危険区域ＨＡ、および、予測危険区域ＨＡＥを算出する。具体的には、航跡情報生成部８０は、転心位置ＲＣを中心とし、船首または船尾のうちで転心位置ＲＣから遠い側の位置（前進の場合は船尾）と転心位置ＲＣとの間の距離を半径する円を算出し、当該円を危険区域ＨＡとする。この際、航跡情報生成部８０は、船体幅を加味して、幅を有する船体１００の回転形状として、危険区域ＨＡの形状を算出するとよりよい。

【0052】

また、航跡情報生成部８０は、将来の複数時刻の転心位置ＲＣから、これら複数時刻の危険区域ＨＡを算出する。航跡情報生成部８０は、複数時刻の危険区域ＨＡから予測危険区域ＨＡＥを算出する。具体的には、航跡情報生成部８０は、船体１００の右舷側における複数時刻の危険区域ＨＡを結ぶ曲線と、船体１００の左舷側における複数時刻の危険区域ＨＡを結ぶ曲線と、を算出する。航跡情報生成部８０は、右舷側の曲線と左舷側の曲線とによって挟まれる領域を、予測危険区域ＨＡＥとして算出する。

【0053】

航跡情報生成部８０は、船体１００の現在の重心位置ＰＧｗ、転心位置ＲＣ、危険区域ＨＡ、および、予測危険区域ＨＡＥを含む図５に示すような表示画像を生成し、表示器７０に出力する。この際、航跡情報生成部８０は、図５に示すように、船体１００を示すマーク、船体１００の予測位置マーク１００ＥＳ等を表示してもよい。さらに、航跡情報生成部８０は、過去の船体位置を表示してもよい。

【0054】

このような表示を行うことによって、操舵者は、船体１００の旋回時の危険区域ＨＡ、予測危険区域ＨＡＥ等の旋回時に留意すべき情報を、容易に把握できる。

【0055】

また、航跡情報生成部８０は、図６に示すような表示画像を生成してもよい。航跡情報生成部８０には、旋回情報算出部６０から転心位置ＲＣ、旋回中心位置ＴＣ、および、旋回半径ベクトルＲｂが入力される。航跡情報生成部８０は、転心位置ＲＣ、旋回中心位置ＴＣ、および、旋回半径ベクトルＲｂを含む図６に示すような表示画像を生成し、表示器７０に出力する。この際、航跡情報生成部８０は、旋回中心位置ＴＣ、および、旋回半径ベクトルＲｂから、予測される旋回円ＣＣを算出し、図６に示すように表示画像に含むとよい。さらに、航跡情報生成部８０は、図６に示すように、船体１００の予測位置マーク１００ＥＳ、および、過去の船体位置マーク１００ＢＣを表示してもよい。

【0056】

このような表示を行うことによっても、操舵者は、旋回時に留意すべき情報を、容易に把握できる。

【0057】

なお、速度は、位置センサで得られる位置の時間変化によって算出すること可能である。この場合、速度センサは、省略することができる。そして、この場合、速度算出部の機能は、例えば、位置センサまたは重心情報算出部５０に持たせればよい。

【符号の説明】

【0058】

１０、１０Ａ：移動情報算出装置
２０：位置算出部
３０：速度算出部
４０：姿勢算出部
５０：重心情報算出部
６０：旋回情報算出部
７０：表示器
８０：航跡情報生成部
１００：船体
１００ＢＣ：船体位置マーク
１００ＥＳ：予測位置マーク
１０１、１０２、１０３：複合センサ
ＡＡ：姿勢
ＣＣ：旋回円
ＣＯＧ：対地船速
Ｄｂ：重心センサ間ベクトル
ＨＡ：危険区域
ＨＡＥ：予測危険区域
ＰＧ：位置
ＰＧｗ：重心位置
ＰＶｎ：重心速度
Ｐｗ：位置
Ｒｂ：旋回半径ベクトル
Ｒｂ１：一成分旋回半径ベクトル
ＲＣ：転心位置
ＴＣ：旋回中心位置
ＴＣｂ：旋回中心位置
ＶＧｎ：重心速度
Ｖｎ：速度

【用語】

【0059】

必ずしも全ての目的または効果・利点が、本明細書中に記載される任意の特定の実施形態に則って達成され得るわけではない。従って、例えば当業者であれば、特定の実施形態は、本明細書中で教示または示唆されるような他の目的または効果・利点を必ずしも達成することなく、本明細書中で教示されるような1つまたは複数の効果・利点を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを想到するであろう。

【0060】

本明細書中に記載される全ての処理は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサを含むコンピューティングシステムによって実行されるソフトウェアコードモジュールにより具現化され、完全に自動化され得る。コードモジュールは、任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体または他のコンピュータ記憶装置に記憶することができる。一部または全ての方法は、専用のコンピュータハードウェアで具現化され得る。

【0061】

本明細書中に記載されるもの以外でも、多くの他の変形例があることは、本開示から明らかである。例えば、実施形態に応じて、本明細書中に記載されるアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なるシーケンスで実行することができ、追加、併合、または完全に除外することができる (例えば、記述された全ての行為または事象がアルゴリズムの実行に必要というわけではない)。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサまたはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で、逐次ではなく、並列に実行することができる。さらに、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能し得る異なるマシンおよび/またはコンピューティングシステムによっても実行され得る。

【0062】

本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロックおよびモジュールは、プロセッサなどのマシンによって実施または実行することができる。プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、またはそれらの組み合わせなどであってもよい。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはコンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行する他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、デジタル信号プロセッサ(デジタル信号処理装置)とマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。本明細書中では、主にデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主にアナログ素子を含むこともできる。例えば、本明細書中に記載される信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路により実装することができる。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または装置内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意のタイプのコンピュータシステムを含むことができる。

【0063】

特に明記しない限り、「できる」「できた」「だろう」または「可能性がある」などの条件付き言語は、特定の実施形態が特定の特徴、要素および/またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝達するために一般に使用される文脈内での意味で理解される。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および/またはステップが1つ以上の実施形態に必要とされる任意の方法であること、または1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素および/またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを意味するという訳ではない。

【0064】

語句「X、Y、Zの少なくとも1つ」のような選言的言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語等が X, Y, Z、のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであり得ることを示すために一般的に使用されている文脈で理解される(例: X、Y、Z)。従って、このような選言的言語は、一般的には、特定の実施形態がそれぞれ存在するXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つ、の各々を必要とすることを意味するものではない。

【0065】

本明細書中に記載されかつ/または添付の図面に示されたフロー図における任意のプロセス記述、要素またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能または要素を実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、潜在的にモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施形態は、本明細書中に記載された実施形態の範囲内に含まれ、ここでは、要素または機能は、当業者に理解されるように、関連する機能性に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序で、図示または説明されたものから削除、順不同で実行され得る。

【0066】

特に明示されていない限り、「一つ」のような数詞は、一般的に、1つ以上の記述された項目を含むと解釈されるべきである。従って、「～するように設定された一つのデバイス」などの語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことを意図している。このような1つまたは複数の列挙されたデバイスは、記載された引用を実行するように集合的に構成することもできる。例えば、「以下のA、BおよびCを実行するように構成されたプロセッサ」は、Aを実行するように構成された第1のプロセッサと、BおよびCを実行するように構成された第2のプロセッサとを含むことができる。加えて、導入された実施例の具体的な数の列挙が明示的に列挙されたとしても、当業者は、このような列挙が典型的には少なくとも列挙された数(例えば、他の修飾語を用いない「2つの列挙と」の単なる列挙は、通常、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)を意味すると解釈されるべきである。

【0067】

一般に、本明細書中で使用される用語は、一般に、「非限定」用語(例えば、「～を含む」という用語は「それだけでなく、少なくとも～を含む」と解釈すべきであり、「～を持つ」という用語は「少なくとも～を持っている」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「以下を含むが、これらに限定されない。」などと解釈すべきである。) を意図していると、当業者には判断される。

【0068】

説明の目的のために、本明細書中で使用される「水平」という用語は、その方向に関係なく、説明されるシステムが使用される領域の床の平面または表面に平行な平面、または説明される方法が実施される平面として定義される。「床」という用語は、「地面」または「水面」という用語と置き換えることができる。「垂直/鉛直」という用語は、定義された水平線に垂直/鉛直な方向を指します。「上側」「下側」「下」「上」「側面」「より高く」「より低く」「上の方に」「～を越えて」「下の」などの用語は水平面に対して定義されている。

【0069】

本明細書中で使用される用語の「付着する」、「接続する」、「対になる」及び他の関連用語は、別段の注記がない限り、取り外し可能、移動可能、固定、調節可能、及び/または、取り外し可能な接続または連結を含むと解釈されるべきである。接続/連結は、直接接続及び/または説明した2つの構成要素間の中間構造を有する接続を含む。

【0070】

特に明示されていない限り、本明細書中で使用される、「およそ」、「約」、および「実質的に」のような用語が先行する数は、列挙された数を含み、また、さらに所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」とは、特に明示されていない限り、記載された数値の10%未満の値をいう。本明細書中で使用されているように、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語が先行して開示されている実施形態の特徴は、さらに所望の機能を実行するか、またはその特徴について所望の結果を達成するいくつかの可変性を有する特徴を表す。

【0071】

上述した実施形態には、多くの変形例および修正例を加えることができ、それらの要素は、他の許容可能な例の中にあるものとして理解されるべきである。そのような全ての修正および変形は、本開示の範囲内に含まれることを意図し、以下の特許請求の範囲によって保護される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】