特許7357330ＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法、避航対象判別情報共有方法、避航対象判別プログラム、及び避航対象判別利用方法
(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】2023-09-28
(45)【発行日】2023-10-06
(54)【発明の名称】ＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法、避航対象判別情報共有方法、避航対象判別プログラム、及び避航対象判別利用方法
(51)【国際特許分類】
B63B 43/20 20060101AFI20230929BHJP
B63B 49/00 20060101ALI20230929BHJP
B63B 79/40 20200101ALI20230929BHJP
G01S 13/937 20200101ALI20230929BHJP
G08G 3/02 20060101ALI20230929BHJP
【ＦＩ】
B63B43/20
B63B49/00 Z
B63B79/40
G01S13/937
G08G3/02 A
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019068470
(22)【出願日】2019-03-29
(65)【公開番号】P2020164110
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2022-03-10
(73)【特許権者】
【識別番号】501204525
【氏名又は名称】国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100098545
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 伸一
(74)【代理人】
【識別番号】100087745
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 善廣
(74)【代理人】
【識別番号】100106611
【弁理士】
【氏名又は名称】辻田 幸史
(74)【代理人】
【識別番号】100189717
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 貴章
(72)【発明者】
【氏名】三宅 里奈
【審査官】福田 信成
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１８２７２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２８８６９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１７２０８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１８２３２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】三宅里奈他，ＡＩＳ記録データによる避航操船手法の解析，日本航海学会講演予稿集，日本，日本航海学会，2014年09月30日，第2巻、第2号，第100-103頁
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｂ ４３／２０
Ｂ６３Ｂ ４９／００
Ｂ６３Ｂ ７９／４０
Ｇ０８Ｇ ３／０２
Ｇ０１Ｓ １３／９３７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
自船の周辺に存在する他船のＡＩＳ情報を受信するＡＩＳ情報受信過程と、前記ＡＩＳ情報を蓄積したＡＩＳ情報の時系列データに基づいた航跡情報から前記他船の変針を判断し、前記変針が前記他船の走行の障害となる障害物を避けるための避航動作であるか否かを判断する避航動作判別過程と、
前記避航動作判別過程の判断結果と前記ＡＩＳ情報から、前記障害物がＡＩＳ非搭載障害物であるか否かを判断する避航対象判別過程と、
前記避航対象判別過程の判断結果と前記他船の前記航跡情報に基づき、前記他船と前記ＡＩＳ非搭載障害物とが衝突する位置を推定する衝突位置推定過程と、
前記衝突位置推定過程の推定結果と、前記他船の他の周辺船舶に関する前記ＡＩＳ情報と、前記周辺船舶から得られるレーダー情報、カメラ情報のいずれかに基づき、前記ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断する移動体判断過程と、からなることを特徴とするＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法。
【請求項2】
前記移動体判断過程において、前記ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断された場合、前記ＡＩＳ非搭載障害物が存在する海域の前記移動体としての小型船の航跡データベースから、前記ＡＩＳ非搭載障害物の速力および進行方向を推定し、前記移動体判断過程において、前記ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断されなかった場合、前記ＡＩＳ非搭載障害物の速力をゼロとする航跡情報推定過程を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法。
【請求項3】
前記ＡＩＳ非搭載障害物の位置、前記速力および進行方向から得られる速度ベクトルを用い、最小安全航過距離ｒに基づきＯＺＴ（Obstacle Zone by Target：航行妨害ゾーン）計算の逆計算を行うことで前記ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定する障害物存在領域推定過程を備えたことを特徴とする請求項２に記載のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法。
【請求項4】
前記ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域の時間変化を推定する存在領域時間変化推定過程を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法。
【請求項5】
前記衝突位置推定過程の推定結果と、前記移動体判断過程の判断結果と、
前記障害物存在領域推定過程の推定結果と、
前記存在領域時間変化推定過程の推定結果
のいずれかを推定結果表示装置に表示することを特徴とする請求項３を引用する請求項４に記載の避航対象判別方法。
【請求項6】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法で得られた推定結果、又は判断結果を通信手段を介して他の船舶や陸上施設と共有することを特徴とするＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別情報共有方法。
【請求項7】
コンピューターに、請求項３に記載の、
前記ＡＩＳ情報受信過程と、前記避航動作判別過程と、前記避航対象判別過程と、前記衝突位置推定過程と、前記移動体判断過程と、前記航跡情報推定過程と、前記障害物存在領域推定過程とを実行させることを特徴とするＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別プログラム。
【請求項8】
前記コンピューターを前記自船から離れた遠隔地に設置し、通信手段を通じて請求項７に記載のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別プログラムを実行させることを特徴とするＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＡＩＳ（船舶自動識別装置、Automatic Identification System）を搭載していないＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法、避航対象判別情報共有方法、避航対象判別プログラム、及び避航対象判別利用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
海洋における衝突事故の多くは、漁船やプレジャーボート等のＡＩＳ搭載義務を持たない小型船舶が関係している。
商船と小型船舶の衝突の事故原因は、見張り不十分であることが多い。衝突を予防するには、小型船を早期に発見することが最も重要であるが、ＡＩＳ搭載していない船舶は見落としやすい。
商船と小型船舶の衝突の事故原因は、見張り不十分であることが多い。衝突を予防するには、小型船を早期に発見することが最も重要であるが、ＡＩＳ搭載していない船舶は見落としやすい。
【0003】
ここで、特許文献１には、緊急時に援助要請を行うためのメッセージを作成し記憶しておくメッセージ手段と、ＡＩＳ制御部からの近隣船舶の情報により近隣船舶の中から緊急時に自船の救助が可能な船舶を逐次その距離の近い順に数隻選択して記憶・更新する選択手段と、緊急時に救助要請スイッチを押すことで、メッセージ手段からメッセージが出力され、出力されたメッセージに選択手段で選択された船舶の識別番号が付されて救助要請電文としてＡＩＳ制御部へ送られ、ＡＩＳ制御部で宛先付安全関連通信文として放送する放送手段とを備えた自動船舶識別システムが開示されている。
また、特許文献２には、ＧＰＳ受信機能、インターネット接続機能、及び画像表示機能を有し、ＡＩＳ非搭載船に搭載され、インターネットを介してＡＩＳ非搭載船の船舶情報を発信しＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の総合情報を受信する複数の船舶情報通信手段と、インターネット接続機能を有しＡＩＳ非搭載船の船舶情報を受信し総合情報を発信する複数の船舶情報基地局と、インターネット接続機能を有しＡＩＳ搭載船からＡＩＳ情報を受信し総合情報を発信する複数のＡＩＳ基地局とを備える船舶運航監視システムが開示されている。
また、特許文献２には、ＧＰＳ受信機能、インターネット接続機能、及び画像表示機能を有し、ＡＩＳ非搭載船に搭載され、インターネットを介してＡＩＳ非搭載船の船舶情報を発信しＡＩＳ搭載船とＡＩＳ非搭載船の総合情報を受信する複数の船舶情報通信手段と、インターネット接続機能を有しＡＩＳ非搭載船の船舶情報を受信し総合情報を発信する複数の船舶情報基地局と、インターネット接続機能を有しＡＩＳ搭載船からＡＩＳ情報を受信し総合情報を発信する複数のＡＩＳ基地局とを備える船舶運航監視システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０００－２５５４８６号公報
【文献】特開２００６－１６３７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１は、ＡＩＳ非搭載船の存在場所を推定しようとするものではない。
また、特許文献２は、ＡＩＳ非搭載船についても監視対象としているが、そのためにはＡＩＳ非搭載船にインターネットに接続された船舶情報通信手段を搭載する必要があり、当該船舶情報通信手段を搭載していないＡＩＳ非搭載船については監視できない。
ＡＩＳ非搭載船の早期発見を行う手法としては、新たに塗料を開発してレーダー反射率を向上させる、レーダーの画像処理によりＡＩＳ非搭載船を検出する、船舶に搭載したカメラの画像処理によりＡＩＳ非搭載船を検出する、等が考えられるが、それらいずれの方法も機器の精度や、気象海象・地形に依存するため、十分とはいえない。
そこで本発明は、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、その存在や場所を精度よく推定するＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法、避航対象判別情報共有方法、避航対象判別プログラム、及び避航対象判別利用方法を提供することを目的とする。
また、特許文献２は、ＡＩＳ非搭載船についても監視対象としているが、そのためにはＡＩＳ非搭載船にインターネットに接続された船舶情報通信手段を搭載する必要があり、当該船舶情報通信手段を搭載していないＡＩＳ非搭載船については監視できない。
ＡＩＳ非搭載船の早期発見を行う手法としては、新たに塗料を開発してレーダー反射率を向上させる、レーダーの画像処理によりＡＩＳ非搭載船を検出する、船舶に搭載したカメラの画像処理によりＡＩＳ非搭載船を検出する、等が考えられるが、それらいずれの方法も機器の精度や、気象海象・地形に依存するため、十分とはいえない。
そこで本発明は、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、その存在や場所を精度よく推定するＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法、避航対象判別情報共有方法、避航対象判別プログラム、及び避航対象判別利用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１記載に対応したＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法においては、自船の周辺に存在する他船のＡＩＳ情報を受信するＡＩＳ情報受信過程と、ＡＩＳ情報を蓄積したＡＩＳ情報の時系列データに基づいた航跡情報から他船の変針を判断し、変針が他船の走行の障害となる障害物を避けるための避航動作であるか否かを判断する避航動作判別過程と、避航動作判別過程の判断結果とＡＩＳ情報から、障害物がＡＩＳ非搭載障害物であるか否かを判断する避航対象判別過程と、避航対象判別過程の判断結果と他船の航跡情報に基づき、他船とＡＩＳ非搭載障害物とが衝突する位置を推定する衝突位置推定過程と、衝突位置推定過程の推定結果と、他船の他の周辺船舶に関するＡＩＳ情報と、周辺船舶から得られるレーダー情報、カメラ情報のいずれかに基づき、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断する移動体判断過程と、からなることを特徴とする。
請求項１に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、その存在を精度よく推定してＡＩＳ非搭載障害物との衝突を回避することができる。また、他船が避航動作を行わなかった場合の他船とＡＩＳ非搭載障害物との衝突位置を推定することができる。また、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断することができる。
請求項１に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、その存在を精度よく推定してＡＩＳ非搭載障害物との衝突を回避することができる。また、他船が避航動作を行わなかった場合の他船とＡＩＳ非搭載障害物との衝突位置を推定することができる。また、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断することができる。
【0007】
請求項２記載の本発明は、移動体判断過程において、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断された場合、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する海域の移動体としての小型船の航跡データベースから、ＡＩＳ非搭載障害物の速力および進行方向を推定し、移動体判断過程において、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断されなかった場合、ＡＩＳ非搭載障害物の速力をゼロとする航跡情報推定過程を備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物の速力および進行方向を推定することができる。
請求項２に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物の速力および進行方向を推定することができる。
【0008】
請求項３記載の本発明は、ＡＩＳ非搭載障害物の位置、速力および進行方向から得られる速度ベクトルを用い、最小安全航過距離ｒに基づきＯＺＴ（Obstacle Zone by Target：航行妨害ゾーン）計算の逆計算を行うことでＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定する障害物存在領域推定過程を備えたことを特徴とする。
請求項３に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定することができる。
請求項３に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定することができる。
【0009】
請求項４記載の本発明は、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域の時間変化を推定する存在領域時間変化推定過程を備えたことを特徴とする。
請求項４に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲を時間的な経過を含めてより正確に推定することができる。
請求項４に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲を時間的な経過を含めてより正確に推定することができる。
【0010】
請求項５記載の本発明は、衝突位置推定過程の推定結果と、移動体判断過程の判断結果と、障害物存在領域推定過程の推定結果と、存在領域時間変化推定過程の推定結果のいずれかを推定結果表示装置に表示することを特徴とする。
請求項５に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物に関する情報を視認情報化して把握しやすくできる。
請求項５に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物に関する情報を視認情報化して把握しやすくできる。
【0011】
請求項６記載に対応したＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別情報共有方法においては、ＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法で得られた推定結果、又は判断結果を通信手段を介して他の船舶や陸上施設と共有することを特徴とする。
請求項６に記載の本発明によれば、他の船舶もＡＩＳ非搭載障害物を回避しやすくなり、陸上施設でも状況を把握し対応を取ることができる。
請求項６に記載の本発明によれば、他の船舶もＡＩＳ非搭載障害物を回避しやすくなり、陸上施設でも状況を把握し対応を取ることができる。
【0012】
請求項７記載に対応したＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別プログラムにおいては、コンピューターに、ＡＩＳ情報受信過程と、避航動作判別過程と、避航対象判別過程と、衝突位置推定過程と、移動体判断過程と、航跡情報推定過程と、障害物存在領域推定過程とを実行させることを特徴とする。
請求項７に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、コンピューターを用いて高速かつ自動的に推定することができる。
請求項７に記載の本発明によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、コンピューターを用いて高速かつ自動的に推定することができる。
【0013】
請求項８記載に対応したＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別利用方法においては、コンピューターを自船から離れた遠隔地に設置し、通信手段を通じてＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別プログラムを実行させることを特徴とする。
請求項８に記載の本発明によれば、船舶毎に避航対象判別プログラムやコンピューターを設置せずに済み、遠隔地での一括処理や一括管理が可能となる。
請求項８に記載の本発明によれば、船舶毎に避航対象判別プログラムやコンピューターを設置せずに済み、遠隔地での一括処理や一括管理が可能となる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法によれば、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、その存在を精度よく推定してＡＩＳ非搭載障害物との衝突を回避することができる。また、他船が避航動作を行わなかった場合の他船とＡＩＳ非搭載障害物との衝突位置を推定することができる。また、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断することができる。
【0015】
また、移動体判断過程において、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断された場合、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する海域の移動体としての小型船の航跡データベースから、ＡＩＳ非搭載障害物の速力および進行方向を推定し、移動体判断過程において、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断されなかった場合、ＡＩＳ非搭載障害物の速力をゼロとする航跡情報推定過程を備えた場合には、ＡＩＳ非搭載障害物の速力および進行方向を推定することができる。
【0016】
また、ＡＩＳ非搭載障害物の位置、速力および進行方向から得られる速度ベクトルを用い、最小安全航過距離ｒに基づきＯＺＴ（Obstacle Zone by Target：航行妨害ゾーン）計算の逆計算を行うことでＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定する障害物存在領域推定過程を備えた場合には、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲を推定することができる。
【0017】
また、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域の時間変化を推定する存在領域時間変化推定過程を備えた場合には、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲を時間的な経過を含めてより正確に推定することができる。
【0018】
また、衝突位置推定過程の推定結果と、移動体判断過程の判断結果と、障害物存在領域推定過程の推定結果と、存在領域時間変化推定過程の推定結果のいずれかを推定結果表示装置に表示する場合には、ＡＩＳ非搭載障害物に関する情報を視認情報化して把握しやすくできる。
【0019】
また、本発明のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別情報共有方法によれば、他の船舶もＡＩＳ非搭載障害物を回避しやすくなり、陸上施設でも状況を把握し対応を取ることができる。
【0020】
また、本発明のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別プログラムによれば、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、コンピューターを用いて高速かつ自動的に推定することができる。
【0021】
また、本発明のＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別利用方法によれば、船舶毎に避航対象判別プログラムやコンピューターを設置せずに済み、遠隔地での一括処理や一括管理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の実施形態による避航対象判別方法を用いたＡＩＳ非搭載障害物の存在推定の概念図
【図2】同避航対象判別方法を用いたＡＩＳ非搭載障害物の存在推定のフロー図
【図3】同避航対象判別方法を用いたＡＩＳ非搭載障害物の存在推定手段の構成図
【図4】同ＯＺＴの幾何学的算出方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に、本発明の実施形態によるＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定する避航対象判別方法、推定結果表示装置、避航対象判別情報共有方法、避航対象判別プログラム、及び避航対象判別利用方法について説明する。
【0024】
図１は本実施形態による避航対象判別方法を用いたＡＩＳ非搭載障害物の存在推定の概念図である。図２は同避航対象判別方法を用いたＡＩＳ非搭載障害物の存在推定のフロー図である。図３は同避航対象判別方法を用いたＡＩＳ非搭載障害物の存在推定手段の構成図である。
自船１０の周辺には、他船２０が存在する。図１では他船２０として他船２０Ａと他船２０Ｂの２隻が存在している。自船１０及び他船２０はＡＩＳ搭載船である。
図３に示すように、自船１０における存在推定手段は、ＡＩＳ情報受信部１１、記録部１２、避航動作判別部１３、避航対象判別部１４、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５、推定結果表示装置１６を有する。ＡＩＳ情報受信部１１、記録部１２、避航動作判別部１３、避航対象判別部１４、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５はコンピューター４０に組み込まれておりプログラムに従って動作する。
自船１０の周辺には、他船２０が存在する。図１では他船２０として他船２０Ａと他船２０Ｂの２隻が存在している。自船１０及び他船２０はＡＩＳ搭載船である。
図３に示すように、自船１０における存在推定手段は、ＡＩＳ情報受信部１１、記録部１２、避航動作判別部１３、避航対象判別部１４、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５、推定結果表示装置１６を有する。ＡＩＳ情報受信部１１、記録部１２、避航動作判別部１３、避航対象判別部１４、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５はコンピューター４０に組み込まれておりプログラムに従って動作する。
【0025】
図２において、ＡＩＳ情報受信部１１は、他船２０のＡＩＳ情報を受信する（Ｓ１：ＡＩＳ情報受信過程）。ＡＩＳ情報には、他船２０の速力や進路、針路などといった運航データが含まれている。ＡＩＳ情報受信部１１が受信したＡＩＳ情報は、記録部１２に保存される。
避航動作判別部１３は、ＡＩＳ情報を蓄積したＡＩＳ情報の時系列データに基づいた進路や針路等の情報も含まれた航跡情報から他船２０の変針を判断し、変針があったと判断した場合はその変針が他船２０の走行の障害となる障害物３０を避けるための避航動作であるか否かを判断する（Ｓ２：避航動作判別過程）。なお、他船２０の変速が運航パターン等から推定される所定範囲から外れたものであると判断した場合も他船２０に変針があったとみなし、その変速（変針）が避航動作であるか否かを判断することもできる。
避航動作判別過程Ｓ２において、避航動作判別部１３は、まず、記録部１２に蓄積されたＡＩＳ情報から他船２０Ａ又は他船２０Ｂの運航データを抽出し（Ｓ２－１：運航データ読み込み過程）、変針の有無を確認する（Ｓ２－２：変針確認過程）。
避航動作判別部１３は、変針確認過程Ｓ２－２において変針の実行を確認した場合は、その変針が地形又は船型等による標準的な変針点か否かを判断する（Ｓ２－３：標準変針確認過程）。なお、変針が複数ある場合は、それぞれの変針について判断する。
標準変針確認過程Ｓ２－３において、変針が標準的な変針点において行われたものであったと判断した場合は、当該変針は計画航路に従った変針であると判断する（Ｓ２－４）。
一方、標準変針確認過程Ｓ２－３において、変針が標準的な変針点において行われたものではないと判断した場合は、他船２０について現在位置から推定される目的港への到着時間とＥＴＡ（当初到着予定時間）とを比較し、その結果が所定時間以下か否かを判断する（Ｓ２－５：ＥＴＡ判断過程）。
ＥＴＡ判断過程Ｓ２－５において、現在位置からの推定到着時間とＥＴＡとの差が所定時間よりも大きいと判断した場合は、当該変針は時間調整のためのものであったと判断する（Ｓ２－６）。
一方、ＥＴＡ判断過程Ｓ２－５において、現在位置からの推定到着時間とＥＴＡとの差が所定時間よりも小さいと判断した場合は、障害物３０を避航するための変針であった可能性があると判断する（Ｓ２－７）。
図１においては、他船２０Ａ、他船２０ＢのＡＩＳ情報による航跡を点線で示し、その途中において本来想定される航跡を実線で示している。このように本来想定される航跡と実際の航跡とに所定以上の差がある場合は、何らかの障害物３０を避航したと推定される。なお、図１に示す物体３０は、自船１０からのレーダー死角範囲にある。
避航動作判別部１３は、ＡＩＳ情報を蓄積したＡＩＳ情報の時系列データに基づいた進路や針路等の情報も含まれた航跡情報から他船２０の変針を判断し、変針があったと判断した場合はその変針が他船２０の走行の障害となる障害物３０を避けるための避航動作であるか否かを判断する（Ｓ２：避航動作判別過程）。なお、他船２０の変速が運航パターン等から推定される所定範囲から外れたものであると判断した場合も他船２０に変針があったとみなし、その変速（変針）が避航動作であるか否かを判断することもできる。
避航動作判別過程Ｓ２において、避航動作判別部１３は、まず、記録部１２に蓄積されたＡＩＳ情報から他船２０Ａ又は他船２０Ｂの運航データを抽出し（Ｓ２－１：運航データ読み込み過程）、変針の有無を確認する（Ｓ２－２：変針確認過程）。
避航動作判別部１３は、変針確認過程Ｓ２－２において変針の実行を確認した場合は、その変針が地形又は船型等による標準的な変針点か否かを判断する（Ｓ２－３：標準変針確認過程）。なお、変針が複数ある場合は、それぞれの変針について判断する。
標準変針確認過程Ｓ２－３において、変針が標準的な変針点において行われたものであったと判断した場合は、当該変針は計画航路に従った変針であると判断する（Ｓ２－４）。
一方、標準変針確認過程Ｓ２－３において、変針が標準的な変針点において行われたものではないと判断した場合は、他船２０について現在位置から推定される目的港への到着時間とＥＴＡ（当初到着予定時間）とを比較し、その結果が所定時間以下か否かを判断する（Ｓ２－５：ＥＴＡ判断過程）。
ＥＴＡ判断過程Ｓ２－５において、現在位置からの推定到着時間とＥＴＡとの差が所定時間よりも大きいと判断した場合は、当該変針は時間調整のためのものであったと判断する（Ｓ２－６）。
一方、ＥＴＡ判断過程Ｓ２－５において、現在位置からの推定到着時間とＥＴＡとの差が所定時間よりも小さいと判断した場合は、障害物３０を避航するための変針であった可能性があると判断する（Ｓ２－７）。
図１においては、他船２０Ａ、他船２０ＢのＡＩＳ情報による航跡を点線で示し、その途中において本来想定される航跡を実線で示している。このように本来想定される航跡と実際の航跡とに所定以上の差がある場合は、何らかの障害物３０を避航したと推定される。なお、図１に示す物体３０は、自船１０からのレーダー死角範囲にある。
【0026】
避航対象判別部１４は、避航動作判別過程Ｓ２の判断結果とＡＩＳ情報から、障害物３０がＡＩＳ非搭載障害物であるか否かを判断する（Ｓ３：避航対象判別過程）。
避航対象判別過程Ｓ３において、避航対象判別部１４は、避航動作判別部１３がＳ２－７を判断した場合は、避航した障害物３０が当該他船２０以外のＡＩＳ搭載船であったか否かを判断する（Ｓ３－１：ＡＩＳ搭載船避航確認過程）。ＡＩＳ搭載船避航確認過程Ｓ３－１の判断においては、ヘディング情報（ＨＤＧ）、ＤＣＰＡ（Distance of Closest Point of Approach）、ＯＺＴ（Obstacle Zone by Target：航行妨害ゾーン）、又は危険度指標等を用いる。なお、ＯＺＴの算出方法については後述する。
ＡＩＳ搭載船避航確認過程Ｓ３－１において、障害物３０が当該他船２０以外のＡＩＳ搭載船であったと判断した場合は、変針はＡＩＳ搭載船を避航するためのものであったと判断する（Ｓ３－２）。
一方、ＡＩＳ搭載船避航確認過程Ｓ３－１において、障害物３０が当該他船２０以外のＡＩＳ搭載船ではなかったと判断した場合は、さらに、ＡＩＳ非搭載船が通行しうる位置か否かを判断する（Ｓ３－３：ＡＩＳ非搭載船通行域確認過程）。例えば、ＡＩＳ非搭載船の通行が禁じられている海域である場合には、当該位置はＡＩＳ非搭載船が通行しうる位置ではないと判断する。
ＡＩＳ非搭載船通行域確認過程Ｓ３－３において、ＡＩＳ非搭載船が通行しうる位置でないと判断した場合は、当該変針はやはりＡＩＳ搭載船を避航するためのものであったと判断する（Ｓ３－２）。
一方、ＡＩＳ非搭載船通行域確認過程Ｓ３－３において、ＡＩＳ非搭載船が通行しうる位置であると判断した場合は、当該変針はＡＩＳ非搭載船又は海氷等のＡＩＳ非搭載障害物を避航するためのものであったと判断する（Ｓ３－４）。
避航対象判別過程Ｓ３において、避航対象判別部１４は、避航動作判別部１３がＳ２－７を判断した場合は、避航した障害物３０が当該他船２０以外のＡＩＳ搭載船であったか否かを判断する（Ｓ３－１：ＡＩＳ搭載船避航確認過程）。ＡＩＳ搭載船避航確認過程Ｓ３－１の判断においては、ヘディング情報（ＨＤＧ）、ＤＣＰＡ（Distance of Closest Point of Approach）、ＯＺＴ（Obstacle Zone by Target：航行妨害ゾーン）、又は危険度指標等を用いる。なお、ＯＺＴの算出方法については後述する。
ＡＩＳ搭載船避航確認過程Ｓ３－１において、障害物３０が当該他船２０以外のＡＩＳ搭載船であったと判断した場合は、変針はＡＩＳ搭載船を避航するためのものであったと判断する（Ｓ３－２）。
一方、ＡＩＳ搭載船避航確認過程Ｓ３－１において、障害物３０が当該他船２０以外のＡＩＳ搭載船ではなかったと判断した場合は、さらに、ＡＩＳ非搭載船が通行しうる位置か否かを判断する（Ｓ３－３：ＡＩＳ非搭載船通行域確認過程）。例えば、ＡＩＳ非搭載船の通行が禁じられている海域である場合には、当該位置はＡＩＳ非搭載船が通行しうる位置ではないと判断する。
ＡＩＳ非搭載船通行域確認過程Ｓ３－３において、ＡＩＳ非搭載船が通行しうる位置でないと判断した場合は、当該変針はやはりＡＩＳ搭載船を避航するためのものであったと判断する（Ｓ３－２）。
一方、ＡＩＳ非搭載船通行域確認過程Ｓ３－３において、ＡＩＳ非搭載船が通行しうる位置であると判断した場合は、当該変針はＡＩＳ非搭載船又は海氷等のＡＩＳ非搭載障害物を避航するためのものであったと判断する（Ｓ３－４）。
【0027】
このように、ＡＩＳ非搭載障害物が、レーダーで感知し難く見落としやすい小型船又は海氷等である場合や、地形的な制約等によりレーダーに映らない場所に存在する場合であっても、その存在を精度よく推定してＡＩＳ非搭載障害物との衝突を回避することができる。
また、ＡＩＳ搭載船避航確認過程Ｓ３－１の判断においては、避航対象判別過程Ｓ３の判断結果と他船２０の航跡情報に基づき、他船２０とＡＩＳ非搭載障害物とが衝突する位置を推定する衝突位置推定過程を備えることができる。これにより、他船２０が避航動作を行わなかった場合の他船２０とＡＩＳ非搭載障害物との衝突位置を推定することができる。
また、衝突位置推定過程の推定結果と、他船２０の他の周辺船舶に関するＡＩＳ情報と、周辺船舶から得られるレーダー情報、カメラ情報のいずれかに基づき、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断する移動体判断過程を備えることができる。これにより、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断することができる。
なお、レーダー情報には、船舶に搭載される一般的なレーダーの他、ミリ波レーダーやレーザーレーダー（ライダー）等で得られる情報を含むものとする。また、カメラ情報には、一般的なカメラの他、ビデオカメラ、赤外線カメラ、サーモビュア等で得られる情報を含むものとする。
また、移動体判断過程において、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断された場合、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する海域の移動体としての小型船の航跡データベースから、移動体の速力および進行方向を推定し、移動体判断過程において、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断されなかった場合、ＡＩＳ非搭載障害物の速力をゼロとする航跡情報推定過程を備えることができる。これにより、ＡＩＳ非搭載障害物の速力および進行方向を推定することができる。特に、５００GT未満の内航船など、航路がほぼパターン化されている小型船がＡＩＳ非搭載障害物である場合に有効である。
また、ＡＩＳ搭載船避航確認過程Ｓ３－１の判断においては、避航対象判別過程Ｓ３の判断結果と他船２０の航跡情報に基づき、他船２０とＡＩＳ非搭載障害物とが衝突する位置を推定する衝突位置推定過程を備えることができる。これにより、他船２０が避航動作を行わなかった場合の他船２０とＡＩＳ非搭載障害物との衝突位置を推定することができる。
また、衝突位置推定過程の推定結果と、他船２０の他の周辺船舶に関するＡＩＳ情報と、周辺船舶から得られるレーダー情報、カメラ情報のいずれかに基づき、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断する移動体判断過程を備えることができる。これにより、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体か否かを判断することができる。
なお、レーダー情報には、船舶に搭載される一般的なレーダーの他、ミリ波レーダーやレーザーレーダー（ライダー）等で得られる情報を含むものとする。また、カメラ情報には、一般的なカメラの他、ビデオカメラ、赤外線カメラ、サーモビュア等で得られる情報を含むものとする。
また、移動体判断過程において、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断された場合、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する海域の移動体としての小型船の航跡データベースから、移動体の速力および進行方向を推定し、移動体判断過程において、ＡＩＳ非搭載障害物が移動体と判断されなかった場合、ＡＩＳ非搭載障害物の速力をゼロとする航跡情報推定過程を備えることができる。これにより、ＡＩＳ非搭載障害物の速力および進行方向を推定することができる。特に、５００GT未満の内航船など、航路がほぼパターン化されている小型船がＡＩＳ非搭載障害物である場合に有効である。
【0028】
ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５は、Ｓ３－４の判断をした場合は、ＡＩＳ非搭載障害物が存在しうる範囲を特定する（Ｓ４：ＡＩＳ非搭載障害物存在特定過程）。
ＡＩＳ非搭載障害物存在特定過程Ｓ４において、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５は、他船２０より入手して記録部１２に記録したＡＩＳ情報からＡＩＳ非搭載障害物を避航したデータを抽出し、ＯＺＴから逆算してＡＩＳ非搭載障害物が存在しうる範囲を推定する（Ｓ４－１：障害物存在領域推定過程）。なお、ＯＺＴ逆算手法については後述する。
また、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５は、他船２０より入手して記録部１２に記録したＡＩＳ情報からＡＩＳ非搭載障害物を避航したデータを抽出し、他船２０がＡＩＳ非搭載障害物の避航を開始した位置と、避航を終了した位置を特定する（Ｓ４－２：避航区間特定過程）。
そして、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５は、ＯＺＴ逆算過程Ｓ４－１による推定結果と、避航区間特定過程Ｓ４－２による推定結果に基づき、ＡＩＳ非搭載障害物が存在しうる範囲を広範囲に特定する（Ｓ４－３：ＡＩＳ非搭載障害物存在範囲特定過程）。
なお、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲（領域）の時間変化を推定する存在領域時間変化推定過程をさらに備えることで、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲を時間的な経過を含めてより正確に推定することができる。ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域の時間変化の推定は、ＡＩＳ非搭載障害物の速力や進行方向等に基づいて行う。なお、移動体判断過程においてＡＩＳ非搭載障害物が移動体でないと判断された場合は、移動体の速度はゼロとしてＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲（領域）の時間変化を推定する。
ＡＩＳ非搭載障害物存在特定過程Ｓ４において、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５は、他船２０より入手して記録部１２に記録したＡＩＳ情報からＡＩＳ非搭載障害物を避航したデータを抽出し、ＯＺＴから逆算してＡＩＳ非搭載障害物が存在しうる範囲を推定する（Ｓ４－１：障害物存在領域推定過程）。なお、ＯＺＴ逆算手法については後述する。
また、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５は、他船２０より入手して記録部１２に記録したＡＩＳ情報からＡＩＳ非搭載障害物を避航したデータを抽出し、他船２０がＡＩＳ非搭載障害物の避航を開始した位置と、避航を終了した位置を特定する（Ｓ４－２：避航区間特定過程）。
そして、ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５は、ＯＺＴ逆算過程Ｓ４－１による推定結果と、避航区間特定過程Ｓ４－２による推定結果に基づき、ＡＩＳ非搭載障害物が存在しうる範囲を広範囲に特定する（Ｓ４－３：ＡＩＳ非搭載障害物存在範囲特定過程）。
なお、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲（領域）の時間変化を推定する存在領域時間変化推定過程をさらに備えることで、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲を時間的な経過を含めてより正確に推定することができる。ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域の時間変化の推定は、ＡＩＳ非搭載障害物の速力や進行方向等に基づいて行う。なお、移動体判断過程においてＡＩＳ非搭載障害物が移動体でないと判断された場合は、移動体の速度はゼロとしてＡＩＳ非搭載障害物が存在する範囲（領域）の時間変化を推定する。
【0029】
ＡＩＳ非搭載障害物範囲特定部１５は、ＡＩＳ非搭載障害物存在範囲特定過程Ｓ４－３で推定したＡＩＳ非搭載障害物が存在しうる範囲を、ＡＩＳ非搭載障害物の標準的な通行データと比較する（Ｓ４－４：通行データ比較過程）。これにより、ＡＩＳ非搭載障害物が存在しうる範囲がより狭い範囲に絞り込まれる（Ｓ４－５）。
【0030】
モニター等の推定結果表示装置１６は、衝突位置推定過程の推定結果、移動体判断過程の判断結果、障害物存在領域推定過程の推定結果、及び存在領域時間変化推定過程の推定結果のうち少なくとも一つを表示する。これにより、ＡＩＳ非搭載障害物に関する情報を視認情報化して把握しやすくできる。
また、得られたＡＩＳ非搭載障害物に関する推定結果又は判断結果は、インターネット等の通信手段を介して他の船舶や陸上施設と共有することができる。これにより、他の船舶もＡＩＳ非搭載障害物を回避しやすくなり、陸上施設でも状況を把握し対応を取ることができる。
また、コンピューター４０は自船１０から離れた遠隔地に設置し、遠隔地においてＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定し、通信手段を通じて自船１０に推定結果を送信してもよい。これにより、船舶毎に避航対象判別プログラムやコンピューターを設置せずに済み、遠隔地での一括処理や一括管理が可能となる。
また、得られたＡＩＳ非搭載障害物に関する推定結果又は判断結果は、インターネット等の通信手段を介して他の船舶や陸上施設と共有することができる。これにより、他の船舶もＡＩＳ非搭載障害物を回避しやすくなり、陸上施設でも状況を把握し対応を取ることができる。
また、コンピューター４０は自船１０から離れた遠隔地に設置し、遠隔地においてＡＩＳ非搭載障害物の存在を推定し、通信手段を通じて自船１０に推定結果を送信してもよい。これにより、船舶毎に避航対象判別プログラムやコンピューターを設置せずに済み、遠隔地での一括処理や一括管理が可能となる。
【0031】
ここで、ＯＺＴの算出方法について説明する。図４は本実施形態によるＯＺＴの幾何学的算出方法を示す図である。
まず、他船２０の一つである他船Ｏを中心に最小安全航過距離ｒを半径とする円を描く。次に、障害物３０であるＡＩＳ非搭載船Ｔからこの円の接線ＡＡ’及びＢＢ’を描く。次に、ＡＩＳ非搭載船Ｔの位置に速度ベクトルの終点を持つＡＩＳ非搭載船速度ベクトルＶＴを図４に示すように描き、その始点をＣとする。次に、点Ｃを中心として、半径が他船速度ベクトルＶ０となる円を描く。この円Ｃと上記で求めた接線ＡＡ’及びＢＢ’の交点をＥ及びＦとする。
このとき、ＣＥとＣＦがＤＣＰＡ＝ｒとなる他船針路となり、この二つの針路で挟まれたΔＣが衝突針路範囲となる。相手船の方位をＡＺ、相手船の針路をＣＴ、∠ＯＴＡをαとすると、衝突針路ＣＯ（線分ＣＥとＣＦの針路）は、速力三角形の式により下式（１）で表される。
ここで、衝突針路が存在する条件は、下式（２）である。
ＣＥ及びＣＦの始点を他船Ｏとなるように平行移動したものをＯＥ’及びＯＦ’とする。その線分をＡＩＳ非搭載船針路の延長線上まで延ばし、ＯＥ’ 及びＯＦ’により切り取られる範囲がＯＺＴとなる。
まず、他船２０の一つである他船Ｏを中心に最小安全航過距離ｒを半径とする円を描く。次に、障害物３０であるＡＩＳ非搭載船Ｔからこの円の接線ＡＡ’及びＢＢ’を描く。次に、ＡＩＳ非搭載船Ｔの位置に速度ベクトルの終点を持つＡＩＳ非搭載船速度ベクトルＶＴを図４に示すように描き、その始点をＣとする。次に、点Ｃを中心として、半径が他船速度ベクトルＶ０となる円を描く。この円Ｃと上記で求めた接線ＡＡ’及びＢＢ’の交点をＥ及びＦとする。
このとき、ＣＥとＣＦがＤＣＰＡ＝ｒとなる他船針路となり、この二つの針路で挟まれたΔＣが衝突針路範囲となる。相手船の方位をＡＺ、相手船の針路をＣＴ、∠ＯＴＡをαとすると、衝突針路ＣＯ（線分ＣＥとＣＦの針路）は、速力三角形の式により下式（１）で表される。
【数1】
【数2】
【0032】
次に、ＯＺＴ逆算手法について説明する。
まず、ＡＩＳ非搭載船を避航した航跡から、障害物３０を避けたと思われる範囲にＯＺＴがあると仮定する。
図４において、他船２０の位置及び速力はＡＩＳ情報のデータから既知であり、ＡＩＳ非搭載船情報が不明である。
ＡＩＳ非搭載船の標準的な通航データから当該海域で取りうる針路及び速力の幅を特定する。
そして、ＯＺＴの算出方法の逆手順により、ＡＩＳ非搭載船が存在しうる範囲を推定する。
このように、ＡＩＳ非搭載障害物の位置、速力及び進行方向から得られる速度ベクトルを用い、最小安全航過距離ｒに基づきＯＺＴ計算の逆計算を行うことでＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定する障害物存在領域推定過程Ｓ４－１を備えることで、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定することができる。なお、移動体判断過程においてＡＩＳ非搭載障害物が移動体でないと判断された場合は、移動体の速度はゼロとしてＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定する。
まず、ＡＩＳ非搭載船を避航した航跡から、障害物３０を避けたと思われる範囲にＯＺＴがあると仮定する。
図４において、他船２０の位置及び速力はＡＩＳ情報のデータから既知であり、ＡＩＳ非搭載船情報が不明である。
ＡＩＳ非搭載船の標準的な通航データから当該海域で取りうる針路及び速力の幅を特定する。
そして、ＯＺＴの算出方法の逆手順により、ＡＩＳ非搭載船が存在しうる範囲を推定する。
このように、ＡＩＳ非搭載障害物の位置、速力及び進行方向から得られる速度ベクトルを用い、最小安全航過距離ｒに基づきＯＺＴ計算の逆計算を行うことでＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定する障害物存在領域推定過程Ｓ４－１を備えることで、ＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定することができる。なお、移動体判断過程においてＡＩＳ非搭載障害物が移動体でないと判断された場合は、移動体の速度はゼロとしてＡＩＳ非搭載障害物が存在する領域を推定する。
【産業上の利用可能性】
【0033】
本発明により、ＡＩＳ非搭載船や海氷等といった障害物との不意な見合い発生等が抑制され、また事前に障害物の場所を避けた計画航路を立てられるなど安全航行に貢献できる。
【符号の説明】
【0034】
１０ 自船
２０ 他船
３０ 障害物
４０ コンピューター
Ｓ１ ＡＩＳ情報受信過程
Ｓ２ 避航動作判別過程
Ｓ３ 避航対象判別過程
Ｓ４－１ 障害物存在領域推定過程
２０ 他船
３０ 障害物
４０ コンピューター
Ｓ１ ＡＩＳ情報受信過程
Ｓ２ 避航動作判別過程
Ｓ３ 避航対象判別過程
Ｓ４－１ 障害物存在領域推定過程
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
