船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序与流程

1.本发明涉及船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序。


背景技术：

2.以往，在船舶用碰撞警报中，在根据与通过雷达等探测的物体目标的相对速度矢量算出的cpa(closest point of approach，最接近点)的距离和时间超出规定的阈值的情况下，开始警报音和警报显示。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：国际公开第2019/031284号。


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.然而，在以往的船舶用碰撞警报中，即使风险状况发生变化，警报音也保持一致，因此，用户难以把握风险状况的变化。
8.此外，专利文献1公开了从通过超声波传感器检测的汽车到物体目标的距离越小，警报音的周期越小的技术。但是，在该技术中假定了极近距离，相对于此，在船舶的领域中，监视范围扩大，而且需要计算考虑了将来的状态的风险，因此所需的处理构成不同。
9.本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供用户容易把握风险状况的变化的船舶监视系统、船舶监视方法、信息处理装置以及程序。
10.用于解决问题的手段
11.为了解决上述课题，本发明的一方面的船舶监视系统具有：第一数据生成部，生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据；第二数据生成部，生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据；风险值计算部，基于所述第一船舶数据以及所述第二船舶数据，算出表示所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险的风险值；模式生成部，生成与所述风险值对应的周期的断续音模式；以及警报音发出部，按照所述断续音模式发出警报音。
12.另外，本发明的另一方面的船舶监视方法，根据第一数据生成部生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据，根据第二数据生成部生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，基于所述第一船舶数据以及所述第二船舶数据，算出表示所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险的风险值，生成与所述风险值对应的周期的断续音模式，按照所述断续音模式发出警报音。
13.另外，本发明的另一方面的信息处理装置具有：风险值计算部，根据表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据以及表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，算出表示所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险的风险值；模式生成部，生成与所述风险值对应的周期的断续音模式；以及警报音发出部，按照所述断续音模式发出警报音。
14.另外，本发明的另一方面的程序使计算机执行以下步骤：根据表示第一船舶的位
system，vhf数据交换系统)。ais数据包括他船的位置和速度等。
35.gnss接收机5基于从gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)接收的电波检测本船的位置。陀螺罗盘6检测本船的方位。并不限于陀螺罗盘，也可以使用gps罗盘或磁罗盘。
36.ecdis(electronic chart display and information system，电子海图显示与信息系统)7从gnss接收机5获取本船的位置，并在电子海图上显示本船的位置。另外，ecdis7在电子海图上也显示本船的预定航路。并不限于ecdis，也可以使用gnss绘图仪。
37.警报音发出部8在存在本船与他船碰撞的风险的情况下发出警报音。警报音发出部8为扬声器，按照从信息处理装置1输出的声音信号发出警报音。
38.本实施方式中，信息处理装置1是独立的设备，但不限于此，也可以与ecdis7等其他装置一体。即，信息处理装置1的功能部也可以通过ecdis7等其他装置来实现。
39.另外，显示部2也是独立的装置，但不限于此，ecdis7等其他装置的显示部也可以作为显示由信息处理装置1生成的图像的显示部2使用。
40.本实施方式中，gnss接收机5和ecdis7的组为第一数据生成部的例子，生成表示本船的位置和速度的本船数据。具体而言，gnss接收机5检测本船的位置，并且，ecdis7根据本船的位置的时间变化检测本船的速度。
41.并不限于此，本船的速度也可以根据由陀螺罗盘6检测的本船的方位和由未图示的船速计检测的本船的速率来检测。
42.另外，雷达3或ais4为第二数据生成部的例子，生成表示他船的位置和速度的他船数据。具体而言，由雷达3生成的tt数据相当于他船数据。另外，由ais4生成的ais数据也相当于他船数据。
43.图2是表示信息处理装置1的存储器中构建的他船管理数据库的例子的图。在他船管理数据库中登记有由雷达3或ais4生成的他船数据。
44.他船管理数据库包括“他船标识”、“位置”、“速率”以及“方位”等字段。此外，由雷达3检测的他船的位置和方位被转换为与gnss相同的坐标系。
45.图3是表示实施方式的信息处理装置1的构成例的图。信息处理装置1具有风险值计算部11、模式生成部12以及会遇判定部13。这些功能部通过信息处理装置1的cpu按照程序执行信息处理来实现。
46.风险值计算部11根据本船数据以及他船数据，算出表示本船与他船碰撞的风险的风险值。风险值作为表示该值越高碰撞的可能性越高、该值越低碰撞的可能性越低的值而算出。
47.风险值例如通过使用tcpa(time to closest point of approach，到达最接近点的时间)/dcpa(distance to closest point of approach，到达最接近点的距离)的方法来计算。并不限于此，风险值例如可以通过使用sj(subject judgement，主观判断)值的方法等来计算。
48.模式生成部12在通过风险值计算部11算出的风险值为阈值以上的情况下生成用于警报音的断续音模式，将表示断续音模式的声音信号输出至警报音发出部8。警报音发出部8按照声音信号中包括的断续音模式发出警报音。
49.在通过风险部计算部11分别对多个他船算出风险值的情况下，模式生成部12针对
风险值最高的他船生成断续音模式。即，根据多个风险值中的最高风险值生成断续音模式。
50.在本实施方式中，模式生成部12生成与风险值对应的周期性断续音模式。具体而言，模式生成部12使断续音模式的周期随着风险值提高即碰撞的可能性提高而变短、随着风险值降低而变长越长。
51.图4和图5是表示风险值与断续音模式的周期的关系例的图。横轴表示风险值，纵轴表示周期的倒数。模式生成部12可以根据风险值的变化使断续音模式的周期像图4所示那样发生线性变化，也可以使其像图5所示那样发生阶段性变化。
52.模式生成部12使用预定的函数或表确定与风险值对应的断续音模式的周期。
53.图6是表示断续音模式的例子的图。图6的上方是表示断续音模式的周期的时间变化的例子的图。断续音模式的周期按从短到长的顺序可以采用t1、t3以及t5。图6的中间的模式a和下方的模式b表示出现断续音的时机。
54.如模式a所示，若在改变周期的时机简单地开始发出断续音，则会像图中的单点划线所包围的部位那样，从改变之前的断续音起的静音期间缩短，会有用户识别为比本来的周期更短的周期的断续音模式之虞。
55.因此，在本实施方式中，如模式b所示那样，模式生成部12在改变断续音模式的周期时，在从改变之前的断续音起的经过时间达到改变后的周期的情况下，配置最初的断续音。
56.例如，模式生成部12在将断续音模式的周期从周期t5改变为周期t3时，在从改变之前的断续音起的经过时间达到周期t3的时机时，配置周期t3的最初的断续音。
57.另外，模式生成部12在将断续音模式的周期从周期t1改变为周期t5时，在从改变之前的断续音起的经过时间达到周期t5的时机时，配置周期t5的最初的断续音。
58.此外，即使在断续音模式的周期在短期间内改变多次的情况下，模式生成部12也继续计时从最后的断续音起的经过时间，在经过时间达到最新的周期时，配置最初的断续音。
59.返回至图3的说明。会遇判定部13根据本船数据以及他船数据，判定本船与他船的会遇关系。模式生成部12根据通过会遇判定部13判定的会遇关系来改变断续音模式的样态。
60.图7是表示断续音模式的一个周期的例子的图。断续音模式在一个周期内包括一个或多个断续音集合而成的集合期间以及不包括断续音的静音期间。集合期间内的断续音的间隔与静音期间相比足够小。
61.具体而言，模式生成部12根据通过会遇判定部13判定的会遇关系来改变断续音模式的集合期间内包括的断续音的数量。在图7中，示出了在集合期间内包括3个断续音的样态(3个连续音)。
62.图8是表示与会遇关系对应的断续音模式的例子的图。会遇关系例如存在从右舷横穿、从左舷横穿、反航、超越以及被超越等。
63.在“从右舷横穿”的情况下，即在他船从右舷在本船的航向上横穿的情况下，适应在集合期间内包括3个断续音的样态(3个连续音)。
64.在“从左舷横穿”的情况下，即在他船从左舷在本船的航向上横穿的情况下，适应在集合期间内包括2个断续音的样态(2个连续音)。
65.在“反航”、“超越”以及“被超越”的情况下，适应在集合期间内包括一个断续音的样态(单音)。
66.在本实施方式中，在作为横穿关系的“从右舷横穿”以及“从左舷横穿”的情况下，与不是横穿关系的“反航”、”超越”以及“被超越”的情况相比，使断续音模式的集合期间内包括的断续音的数量增加。
67.另外，在“从右舷横穿”的情况下，与“从左舷横穿”的情况相比，使断续音模式的集合期间内包括的断续音的数量增加。
68.此外，断续音模式的样态的改变并不限于集合期间内包括的断续音的数量的改变。例如，可以改变断续音自身的持续时间，也可以改变断续音的强度等。
69.根据以上说明的实施方式，由于模式生成部12生成与风险值对应的周期的断续音模式，因此，用户容易把握风险状况的变化。特别地，风险值越高，模式生成部12越缩短断续音模式的周期，因此，用户能够容易地把握碰撞风险提高。
70.另外，根据实施方式，模式生成部12在改变断续音模式的周期时，在从改变之前的断续音起的经过时间达到改变后的周期的情况下，配置最初的断续音，因此，能够抑制用户识别为比本来的周期更短的周期的断续音模式。
71.另外，根据实施方式，模式生成部12根据会遇关系改变断续音模式的样态，因此，用户不仅容易把握风险状况的变化，也容易把握会遇关系。
72.具体而言，模式生成部12使得在本船与他船为横穿关系的情况下，与本船和他船不是横穿关系的情况相比，断续音模式的集合期间内包括的断续音的数量增加，因此，用户能够容易把握风险高的会遇关系。
73.另外，模式生成部12使得在他船从右舷在本船的航向上横穿的情况下，与他船从左舷在本船的航向上横穿的情况相比，断续音模式的集合期间内包括的断续音的数量增加，因此，用户能够容易地把握本船为避航船。
74.以上，说明了本发明的实施方式，本发明并不限定于以上说明的实施方式，当然本领域技术人员能够进行各种变更。
75.附图标记说明
76.1信息处理装置、2显示部、3雷达、4ais、5gnss接收机、6陀螺罗盘、7ecdis、8警报音发出部、11风险值计算部、12模式生成部、13会遇判定部、100船舶监视系统。

技术特征：
1.一种船舶监视系统，其中，具有：第一数据生成部，生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据；第二数据生成部，生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据；风险值计算部，基于所述第一船舶数据以及所述第二船舶数据，算出表示所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险的风险值；模式生成部，生成与所述风险值对应的周期的断续音模式；以及警报音发出部，按照所述断续音模式发出警报音。2.如权利要求1所述的船舶监视系统，其中，所述模式生成部使所述断续音模式的周期越随着所述风险值提高而变短。3.如权利要求1或2所述的船舶监视系统，其中，所述模式生成部在将所述断续音模式的周期从第一周期改变为第二周期时，在从改变之前的断续音起的经过时间达到所述第二周期的情况下，配置所述第二周期的最初的断续音。4.如权利要求1～3中任一项所述的船舶监视系统，其中，还具有：会遇判定部，根据所述第一船舶数据以及所述第二船舶数据，判定所述第一船舶与所述第二船舶的会遇关系，所述模式生成部根据所述会遇关系来改变所述断续音模式的样态。5.如权利要求4所述的船舶监视系统，其中，所述断续音模式在一个周期内包括一个或多个断续音集合而成的集合期间以及不包括断续音的静音期间，所述模式生成部根据所述会遇关系来改变所述断续音模式的所述集合期间内包括的断续音的数量。6.如权利要求5所述的船舶监视系统，其中，所述模式生成部使得在所述第一船舶与所述第二船舶为横穿关系的情况下，与所述第一船舶和所述第二船舶不是横穿关系的情况相比，所述断续音模式的所述集合期间内包括的断续音的数量增加。7.如权利要求5或6所述的船舶监视系统，其中，所述模式生成部使得在所述第二船舶从右舷在所述第一船舶的航向上横穿的情况下，与所述第二船舶从左舷在所述第一船舶的航向上横穿的情况相比，所述断续音模式的所述集合期间内包括的断续音的数量增加。8.如权利要求1～7中任一项所述的船舶监视系统，其中，所述第一数据生成部包括：gnss接收机，搭载于所述第一船舶，并基于从gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)接收的电波检测所述第一船舶的位置。9.如权利要求1～8中任一项所述的船舶监视系统，其中，所述第二数据生成部包括：雷达，搭载于所述第一船舶，并根据接收向所述第一船舶的周围发出的电波的反射波而生成的回波数据来检测所述第二船舶的位置和速度。10.一种船舶监视方法，其中，通过第一数据生成部生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据，
通过第二数据生成部生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，基于所述第一船舶数据以及所述第二船舶数据，算出表示所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险的风险值，生成与所述风险值对应的周期的断续音模式，按照所述断续音模式发出警报音。11.一种信息处理装置，其中，具有：风险值计算部，根据表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据以及表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，算出表示所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险的风险值；模式生成部，生成与所述风险值对应的周期的断续音模式；以及警报音发出部，按照所述断续音模式发出警报音。12.一种程序，用于使计算机执行以下步骤：根据表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据以及表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据，算出表示所述第一船舶与所述第二船舶碰撞的风险的风险值；生成与所述风险值对应的周期的断续音模式；以及按照所述断续音模式发出警报音。

技术总结
本发明提供用户容易把握风险状况的变化的船舶监视系统。船舶监视系统具有：第一数据生成部，生成表示第一船舶的位置和速度的第一船舶数据；第二数据生成部，生成表示第二船舶的位置和速度的第二船舶数据；风险值计算部，基于第一船舶数据以及第二船舶数据，算出表示第一船舶与第二船舶碰撞的风险的风险值；模式生成部，生成与风险值对应的周期的断续音模式；以及警报音发出部，按照断续音模式发出警报音。报音。报音。


技术研发人员：中川和也
受保护的技术使用者：古野电气株式会社
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2023/6/29