特表 2024-546761 船舶マップと港湾マップとをマッチングさせる方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-26

(54)【発明の名称】船舶マップと港湾マップとをマッチングさせる方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/20 20060101AFI20241219BHJP

【ＦＩ】

G01C21/20

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024534468

(86)(22)【出願日】2022-06-30

(85)【翻訳文提出日】2024-06-07

(86)【国際出願番号】 KR2022009424

(87)【国際公開番号】W WO2023106530

(87)【国際公開日】2023-06-15

(31)【優先権主張番号】10-2021-0173475

(32)【優先日】2021-12-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524217311

【氏名又は名称】エルケイシス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】リ，フィウォン

【テーマコード（参考）】

2F129

【Ｆターム（参考）】

2F129AA14

2F129BB33

2F129BB49

(57)【要約】

【課題】
船舶マップと港湾マップとをマッチングさせる方法及び装置を提供する。
【解決手段】
本実施例は、自律走行車両を船舶を用いて一つの港湾から他の港湾に移す場合に、道路上における自律走行車両の制御と類似に港湾及び船舶に対するマップを利用するために、移動体である船舶のマップを該当の港湾端末機のマップに連結させるための船舶マップと港湾マップとをマッチングさせる方法及び装置を提供する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

港湾端末機と連動して港湾マップから複数の港湾埠頭位置座標を抽出する埠頭座標抽出部と、
前記複数の港湾埠頭位置座標に基づいて船舶接岸中心座標を決定する船舶接岸座標決定部と、
船舶と連動して船舶マップに基づいて船舶中心座標を抽出する船舶中心座標抽出部と、
前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とを一致させるようにする座標一致部と、
前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とが一致したことが確認されると、前記港湾マップと前記船舶マップとをマッチングさせるマップマッチング部と、
を含むことを特徴とするマップマッチング装置。

【請求項2】

前記船舶接岸座標決定部は、
前記複数の港湾埠頭位置座標に基づいて前記複数の港湾埠頭位置座標のいずれか一つの埠頭位置と隣接した位置を前記船舶接岸中心座標として決定することを特徴とする、請求項１に記載のマップマッチング装置。

【請求項3】

前記船舶接岸座標決定部は、
前記複数の港湾埠頭位置座標に基づいて、周辺に停泊した船舶情報が存在しない埠頭位置情報のみを候補港湾埠頭位置座標として選別し、前記候補港湾埠頭位置座標のうち、前記船舶のサイズに基づいて前記船舶のサイズに対応する空間を有する埠頭を最終埠頭として決定し、前記最終埠頭から予め設定された距離だけ離れた距離に対応する位置を前記船舶接岸中心座標として決定することを特徴とする、請求項１に記載のマップマッチング装置。

【請求項4】

前記座標一致部は、
前記船舶接岸中心座標を前記船舶に伝送し、前記船舶が前記船舶中心座標を前記船舶接岸中心座標と一致させるようにすることを特徴とする、請求項１に記載のマップマッチング装置。

【請求項5】

前記港湾マップから、前記複数の港湾埠頭位置座標の中から決定された最終埠頭に対応する埠頭傾斜情報を抽出する埠頭傾斜抽出部と、
前記最終埠頭に対応する前記埠頭傾斜情報を前記船舶に伝送し、前記船舶が前記埠頭傾斜情報だけ回転するようにする傾斜一致部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のマップマッチング装置。

【請求項6】

前記埠頭傾斜抽出部は、
前記埠頭傾斜情報として０゜～３５９．９゜の範囲のいずれか一角度を抽出することを特徴とする、請求項５に記載のマップマッチング装置。

【請求項7】

前記傾斜一致部は、
前記最終埠頭に対応する埠頭傾斜情報に基づいて、前記船舶が船首と船尾とを直線に維持した状態で前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とを一致させるようにすることを特徴とする、請求項５に記載のマップマッチング装置。

【請求項8】

前記マップマッチング部は、
前記船舶が前記埠頭傾斜情報だけ回転した状態で前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とが一致したことが確認されると、前記港湾マップと前記船舶マップとをマッチングさせることを特徴とする、請求項５に記載のマップマッチング装置。

【請求項9】

前記マップマッチング部は、
前記船舶マップの船舶外周に対する２Ｄマップの２Ｄ座標と３Ｄマップの３Ｄ座標とを１：１にマッチングさせ、前記港湾マップの港湾施設の港湾外周に対する２Ｄマップの２Ｄ座標と３Ｄマップの３Ｄ座標とを１：１にマッチングさせることを特徴とする、請求項５に記載のマップマッチング装置。

【請求項10】

前記マップマッチング部は、
前記船舶マップの船舶外周に対する２Ｄマップと前記港湾マップの２Ｄマップとを１：１にマッチングさせ、前記船舶マップの船舶外周に対する３Ｄマップと前記港湾マップの３Ｄマップとを１：１にマッチングさせることを特徴とする、請求項９に記載のマップマッチング装置。

【請求項11】

港湾端末機と連動して港湾マップから複数の港湾埠頭位置座標を抽出する埠頭座標抽出過程と、
前記複数の港湾埠頭位置座標に基づいて船舶接岸中心座標を決定する船舶接岸座標決定過程と、
船舶と連動して船舶マップに基づいて船舶中心座標を抽出する船舶座標抽出過程と、
前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とを一致させるようにする座標一致過程と、
前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とが一致したことが確認されると、前記港湾マップと前記船舶マップとをマッチングさせるマップマッチング過程と、
を含むことを特徴とするマップマッチング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施例は、船舶マップと港湾マップとをマッチングさせる方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

以下に述べる内容は、実施例に関連している背景情報を提供するだけで、従来技術を構成するものでない。

【0003】

自律走行システムは、あらかじめ指定された目的地まで運転手の意図無しにも周辺状況及び車両状態を認識して自動運転できるシステムである。自律走行システムは、認知、判断及び経路生成、車両制御の段階で構成される。経路生成段階は、障害物の変化を感知して回避経路を実時間で生成し、車両の機構学的な挙動特性が反映された経路を生成する。

【0004】

特に、経路生成段階では、実時間で変わる都心地域、混雑区間及び高速道路において自律走行車両が車路変更を試みる場合に様々な危険状況が発生し得るため、周辺の動的障害物との衝突を考慮して安定した走行経路を生成しなければならない。したがって、自律走行車両の安定した車路変更を可能にする走行経路を生成するための研究が続いている。

【0005】

一般に、自律走行車両は、走行している車路の両側の車線を認識し、認識された両側の車線の中心を走行する。自律走行車両は、周辺の車両或いは障害物を考慮して車路内で候補経路（Ｃａｎｄｉｄａｔｅ Ｐａｔｈ）を生成し、障害物との衝突を回避して安全を確保するために、車線（走行車路の境界線）を超えない範囲内で地域経路（Ｌｏｃａｌ Ｐａｔｈ）を選定し、車路中心から偏って走行する。

【0006】

一般に、車両が工場から出荷されて船舶に積込まれるには、一次的に、車両を積載した運送車を人が直接運転して車両の船積み場まで移動しなければならない。二次的に、運送車に積載されている車両を人が直接運転して船積み待機場所に移動させなければならない。三次的に、船積み待機場所から船舶まで車両を人が直接運転し、車両を船積みしなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本実施例は、自律走行車両を船舶を用いて一つの港湾から他の港湾に移す場合に、道路上における自律走行車両の制御と類似に港湾及び船舶に対するマップを利用するために、移動体である船舶のマップを該当の港湾端末機のマップに連結させる、船舶マップと港湾マップとをマッチングさせる方法及び装置を提供することに目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本実施例の一側面によれば、港湾端末機と連動して港湾マップから複数の港湾埠頭位置座標を抽出する埠頭座標抽出部と、前記複数の港湾埠頭位置座標に基づいて船舶接岸中心座標を決定する船舶接岸座標決定部と、船舶と連動して船舶マップに基づいて船舶中心座標を抽出する船舶中心座標抽出部と、前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とを一致させるようにする座標一致部と、前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とが一致したことが確認されると、前記港湾マップと前記船舶マップとをマッチングさせるマップマッチング部と、を含むことを特徴とするマップマッチング装置を提供する。

【0009】

本実施例の他の側面によれば、港湾端末機と連動して港湾マップから複数の港湾埠頭位置座標を抽出する埠頭座標抽出過程と、前記複数の港湾埠頭位置座標に基づいて船舶接岸中心座標を決定する船舶接岸座標決定過程と、船舶と連動して船舶マップに基づいて船舶中心座標を抽出する船舶座標抽出過程と、前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とを一致させるようにする座標一致過程と、前記船舶接岸中心座標と前記船舶中心座標とが一致したことが確認されると、前記港湾マップと前記船舶マップとをマッチングさせるマップマッチング過程と、を含むことを特徴とするマップマッチング方法を提供する。

【発明の効果】

【0010】

以上に説明したように、本実施例によれば、自律走行車両を船舶を用いて一つの港湾から他の港湾に移す場合に、道路上における自律走行車両の制御と類似に港湾及び船舶に対するマップを利用するために、移動体である船舶のマップを該当の港湾端末機のマップに連結させるように船舶マップを端末機マップにマッチングさせ得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】本実施例に係るマップマッチング装置を示す図である。

【図1B】本実施例に係るマップマッチング装置を示す図である。

【図2】本実施例に係る船舶マップ構成を示す図である。

【図3】本実施例に係るターミナルマップ構成を示す図である。

【図4】本実施例に係る移動体である船舶のマップを固定されたターミナルのマップに連結するために船舶接岸位置中心を決定する方法を示す図である。

【図5】本実施例に係る移動体である船舶のマップを固定されたターミナルのマップに連結するために船舶座標中心を一致させる方法を示す図である。

【図6】本実施例に係る移動体である船舶のマップを固定されたターミナルのマップに連結するために船舶座標中心から埠頭傾斜だけ船舶を回転させる方法を示す図である。

【図7】本実施例に係る移動体である船舶のマップを固定されたターミナルのマップにマッチングさせる方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。

【0013】

図１Ａ及び図１Ｂは、本実施例に係るマップマッチング装置を示す図である。

【0014】

自律走行車両を船舶を用いて一つの港湾から他の港湾に移す場合に、道路上における自律走行車両の制御と類似に港湾及び船舶に対するマップを利用する。本実施例に係るマップマッチング装置１３０は、移動体である船舶１２０のマップ（２Ｄマップ及び３Ｄマップを含む。）を該当の港湾端末機１１０のマップに連結させる。

【0015】

マップマッチング装置１３０は、船舶１２０と連動して船舶座標を構成する際に、船舶１２０の全ての座標に対する中心点の属性情報として船舶中心座標（「●」）を有させる。マップマッチング装置１３０は、港湾端末機１１０と連動して船舶１２０が接岸する埠頭に対する傾斜値（傾斜度）に対する属性情報（「／」）を有させる。マップマッチング装置１３０は、船舶接岸位置「Χ」が決定されると、船舶１２０の船舶座標中心「●」を移動させ、ターミナル埠頭傾斜情報「／」だけ回転変換によって連結されたマップを生成する。

【0016】

本実施例に係るマップマッチング装置１３０は、埠頭座標抽出部１３２、船舶接岸座標決定部１３３、船舶中心座標抽出部１３４、座標一致部１３５、埠頭傾斜抽出部１３６、傾斜一致部１３７、マップマッチング部１３８を含む。マップマッチング装置１３０に含まれた構成要素は必ずしもこれに限定されない。

【0017】

マップマッチング装置１３０に含まれた各構成要素は、装置内部のソフトウェア的なモジュール又はハードウェア的なモジュールを連結する通信経路に連結され、相互間に有機的に動作してよい。このような構成要素は、一つ以上の通信バス又は信号線を用いて通信する。

【0018】

図１Ｂに示すマップマッチング装置１３０の各構成要素は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、ソフトウェア的なモジュール、ハードウェア的なモジュール又はソフトウェアとハードウェアとの結合によって具現されてよい。

【0019】

埠頭座標抽出部１３２は、港湾端末機１１０と連動して港湾マップから複数の港湾埠頭位置座標３１０を抽出する。

【0020】

船舶接岸座標決定部１３３は、複数の港湾埠頭位置座標３１０に基づいて船舶接岸中心座標４１０を決定する。

【0021】

船舶接岸座標決定部１３３は、複数の港湾埠頭位置座標３１０に基づいて、複数の港湾埠頭位置座標３１０のいずれか一つの埠頭位置と隣接した位置を船舶接岸中心座標４１０として決定する。
船舶接岸座標決定部１３３は、複数の港湾埠頭位置座標３１０に基づいて、周辺に停泊した船舶情報が存在しない埠頭位置情報のみを候補港湾埠頭位置座標として選別する。船舶接岸座標決定部１３３は、候補港湾埠頭位置座標のうち、船舶のサイズに基づいて、船舶１２０のサイズに対応する空間を有する埠頭を最終埠頭として決定する。船舶接岸座標決定部１３３は、最終埠頭から予め設定された距離だけ離れた距離に対応する位置を船舶接岸中心座標４１０として決定する。

【0022】

船舶中心座標抽出部１３４は、船舶１２０と連動して船舶マップに基づいて船舶中心座標２１０を抽出する。

【0023】

座標一致部１３５は、船舶接岸中心座標と船舶中心座標とを一致させるようにする。座標一致部１３５は、船舶接岸中心座標４１０を船舶１２０に伝送し、船舶１２０が船舶中心座標を船舶接岸中心座標４１０と一致させるようにする。

【0024】

埠頭傾斜抽出部１３６は、港湾マップから、複数の港湾埠頭位置座標３１０の中から決定された最終埠頭に対応する埠頭傾斜情報を抽出する。埠頭傾斜抽出部１３６は、埠頭傾斜情報として０゜～３５９．９゜の範囲のいずれかの一角度を抽出する。

【0025】

傾斜一致部１３７は、最終埠頭に対応する埠頭傾斜情報を船舶１２０に伝送し、船舶１２０が埠頭傾斜情報だけ回転するようにする。

【0026】

傾斜一致部１３７は、最終埠頭に対応する埠頭傾斜情報に基づいて船舶１２０が船首と船尾とを直線に維持した状態で船舶接岸中心座標４１０と船舶中心座標２１０とを一致させるようにする。

【0027】

マップマッチング部１３８は、船舶接岸中心座標と船舶中心座標とが一致したことが確認されると、港湾マップと船舶マップとをマッチングさせる。

【0028】

マップマッチング部１３８は、船舶１２０が埠頭傾斜情報だけ回転した状態で船舶接岸中心座標４１０と船舶中心座標２１０とが一致したことが確認されると、港湾マップと船舶マップとをマッチングさせる。

【0029】

マップマッチング部１３８は、船舶マップの船舶外周に対する２Ｄマップの２Ｄ座標と３Ｄマップの３Ｄ座標とを１：１にマッチングさせる。マップマッチング部１３８は、港湾マップの港湾施設の港湾外周に対する２Ｄマップの２Ｄ座標と３Ｄマップの３Ｄ座標を１：１にマッチングする。

【0030】

マップマッチング部１３８は、船舶マップの船舶外周に対する２Ｄマップと港湾マップの２Ｄマップとを１：１にマッチングさせる。マップマッチング部１３８は、船舶マップの船舶外周に対する３Ｄマップと港湾マップの３Ｄマップとを１：１にマッチングさせる。

【0031】

図２は、本実施例に係る船舶マップ構成を示す図である。

【0032】

船舶１２０は移動体であるため、地球上に固定された座標上に存在するものではなく、移動位置にしたがって地球上に表示するために船舶構造物の全体座標を変更しなければならない。船舶マップは、それぞれの２Ｄ（ｘ，ｙ）及び３Ｄ（ｘ，ｙ，ｚ）の座標で構成された２Ｄマップ及び３Ｄマップを含む。

【0033】

船舶マップの船舶外周に対する２Ｄ座標と３Ｄ座標は互いに１：１にマッチング（Ｍａｔｃｈｉｎｇ）する。船舶マップの２Ｄ座標と３Ｄ座標は同一の船舶に対する座標値を有する。船舶マップは、図１に示す「●」のような船舶中心座標値（中心点座標値）を含む。

【0034】

図３は、本実施例に係るターミナルマップ構成を示す図である。

【0035】

港湾端末機１１０は内陸に位置しているので、地球上に固定された座標を獲得可能である。港湾端末機１１０は、港湾マップ内に、船舶１２０が接岸する位置及び角度による別個の属性情報を含む。港湾端末機１１０の港湾マップは、２Ｄ（ｘ，ｙ）座標及び３Ｄ（ｘ，ｙ，ｚ）座標で構成された２Ｄマップ及び３Ｄマップを含む。
港湾端末機１１０の２Ｄマップ及び３Ｄマップは、港湾施設が地球上の固定された位置に存在するので、港湾外周に対する座標は１：１にマッチングする。港湾端末機１１０の２Ｄマップには、図３に示す「／」のような船舶接岸埠頭に関する情報、すなわち、埠頭の傾斜値（０゜～３６０゜）情報（ターミナル埠頭傾斜情報）が含まれる。港湾端末機１１０の２Ｄマップには、図３に示す「◎」のような船舶接岸埠頭を細分化して表示する区分子座標情報（ターミナル埠頭位置情報）が含まれる。

【0036】

図４は、本実施例に係る移動体である船舶のマップを固定されたターミナルのマップに連結するために船舶接岸位置中心を決定する方法を示す図である。

【0037】

マップマッチング装置１３０は、図４に示す「◎」のような埠頭位置情報（座標）を参照して、入港する船舶に対する船舶接岸位置中心（座標）「Χ」を決定する。

【0038】

マップマッチング装置１３０は、港湾端末機１１０と連動して港湾マップから複数の港湾埠頭位置座標３１０を抽出する。マップマッチング装置１３０は、複数の港湾埠頭位置座標３１０に基づいて船舶接岸中心座標４１０を決定する。

【0039】

マップマッチング装置１３０は、複数の港湾埠頭位置座標３１０に基づいて、複数の港湾埠頭位置座標３１０のいずれか一つの埠頭位置と隣接した位置を船舶接岸中心座標４１０として決定する。

【0040】

マップマッチング装置１３０は、複数の港湾埠頭位置座標３１０に基づいて、周辺に停泊した船舶情報が存在しない埠頭位置情報のみを候補港湾埠頭位置座標として選別する。マップマッチング装置１３０は、候補港湾埠頭位置座標のうち、船舶のサイズに基づいて船舶１２０のサイズに対応する空間を有する埠頭を最終埠頭として決定する。マップマッチング装置１３０は、最終埠頭から予め設定された距離だけ離れた距離に対応する位置を船舶接岸中心座標４１０として決定する。

【0041】

図５は、本実施例に係る移動体である船舶のマップを固定されたターミナルのマップに連結するために船舶座標中心を一致させる方法を示す図である。

【0042】

マップマッチング装置１３０は、決定された船舶接岸位置中心（座標）「Χ」に船舶座標中心「●」を一致させる。

【0043】

マップマッチング装置１３０は、船舶接岸中心座標と船舶中心座標とを一致させるようにする。マップマッチング装置１３０は、船舶接岸中心座標４１０を船舶１２０に伝送し、船舶１２０が船舶中心座標を船舶接岸中心座標４１０に一致させるようにする。

【0044】

図６は、本実施例に係る移動体である船舶のマップを固定されたターミナルのマップに連結するために、船舶座標中心から埠頭傾斜だけ船舶を回転させる方法を示す図である。

【0045】

マップマッチング装置１３０は、ターミナル埠頭傾斜情報「／」（０゜～３５９．９゜）を用いて船舶接岸位置中心（座標）「Χ」又は変更された船舶座標中心「●」から埠頭傾斜だけ船舶を回転させる。

【0046】

マップマッチング装置１３０は、港湾マップから、複数の港湾埠頭位置座標３１０の中から決定された最終埠頭に対応する埠頭傾斜情報を抽出する。マップマッチング装置１３０は、埠頭傾斜情報として０゜～３５９．９゜の範囲のいずれか一角度を抽出する。

【0047】

マップマッチング装置１３０は、最終埠頭に対応する埠頭傾斜情報を船舶１２０に伝送し、船舶１２０が埠頭傾斜情報だけ回転するようにする。

【0048】

マップマッチング装置１３０は、最終埠頭に対応する埠頭傾斜情報に基づいて船舶１２０が船首と船尾とを直線に維持した状態で船舶接岸中心座標４１０と船舶中心座標２１０とを一致させるようにする。

【0049】

図７は、本実施例に係る移動体である船舶のマップを固定されたターミナルのマップにマッチングする方法を示す図である。

【0050】

マップマッチング装置１３０は、移動体である船舶１２０と固定体である港湾端末機１１０が、港湾端末機１１０を中心にして一つのマップで正確に構成されるようにする。その後、マップマッチング装置１３０は、港湾端末機１１０又は船舶１２０の２Ｄマップと３Ｄマップとを１対１にマッチング（Ｍａｔｃｈｉｎｇ）させ、連結された２Ｄマップ及び３Ｄマップを完成させる。

【0051】

マップマッチング装置１３０は、船舶接岸中心座標と船舶中心座標とが一致したことが確認されると、港湾マップと船舶のマップとをマッチングさせる。

【0052】

マップマッチング装置１３０は、船舶１２０が埠頭傾斜情報だけ回転した状態で船舶接岸中心座標４１０と船舶中心座標２１０とが一致したことが確認されると、港湾マップと船舶マップとをマッチングさせる。

【0053】

マップマッチング装置１３０は、船舶マップの船舶外周に対する２Ｄマップの２Ｄ座標と３Ｄマップの３Ｄ座標を互いに１：１にマッチングさせる。マップマッチング装置１３０は、港湾マップの港湾施設の港湾外周に対する２Ｄマップの２Ｄ座標と３Ｄマップの３Ｄ座標とを１：１にマッチングさせる。

【0054】

マップマッチング装置１３０は、船舶マップの船舶外周に対する２Ｄマップと港湾マップの２Ｄマップとを１：１にマッチングさせる。マップマッチング装置１３０は、船舶マップの船舶外周に対する３Ｄマップと港湾マップの３Ｄマップとを１：１にマッチングさせる。

【0055】

以上の説明は、本実施例の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本実施例の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能であろう。したがって、本実施例は、本実施例の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本実施例の技術思想の範囲が限定されることはない。本実施例の保護範囲は、添付する特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内における全ての技術思想は、本実施例の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきであろう。

【符号の説明】

【0056】

１１０ 港湾端末機
１２０ 船舶
１３０ マップマッチング装置
１３２ 埠頭座標抽出部
１３３ 船舶接岸座標決定部
１３４ 船舶中心座標抽出部
１３５ 座標一致部
１３６ 埠頭傾斜抽出部
１３７ 傾斜一致部
１３８ マップマッチング部

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】