首页 / 国际专利分类库 / 物理 / 信号装置 / G08G 交通控制系统 / 海上航行器的交通控制系统(导航线路的标志入B63B22/16,B63B51/00) / 船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラム

船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラム

申请号 JP2015519772 申请日 2014-05-13 公开(公告)号 JPWO2014192532A1 公开(公告)日 2017-02-23
申请人 古野電気株式会社; 发明人 敏志 川浪;
摘要 【課題】 船舶 の周囲の環境情報を、より確実かつ正確に検出することのできる、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムを提供する。【解決手段】船舶用環境情報検出装置12は、波浪検出部14と、表層潮流検出部15と、制御部16と、を有している。波浪検出部14は、自船50の周囲の波浪を検出するように構成されている。表層潮流検出部15は、自船50の周囲の表層潮流54(541,542)を検出するように構成されている。制御部16は、各検出部14,15の検出結果に基づいて各検出部14,15の出 力 を制御する。【選択図】図2
权利要求

所定の船舶の周囲に関する所定の第1の環境情報を検出するための第1検出部と、 前記船舶の周囲に関する所定の第2の環境情報を検出するための第2検出部と、 各前記検出部の検出結果に基づいて各前記検出部の出を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする、船舶用環境情報検出装置。請求項1に記載の船舶用環境情報検出装置であって、 前記第1検出部は、前記船舶の周囲における波浪を検出するための波浪検出部を含み、 前記第2検出部は、前記船舶の周囲における潮流を検出するための潮流検出部を含むことを特徴とする、船舶用環境情報検出装置。請求項2に記載の船舶用環境情報検出装置であって、 前記波浪検出部は、前記船舶の周囲に生じた波頂線を検出するように構成されており、 前記制御部は、 前記波浪検出部によって前記波頂線が検出された場合、前記波浪検出部の検出結果を前記船舶用環境情報検出装置の外部へ出力し、 前記波浪検出部によって前記波頂線が検出されなかった場合、前記潮流検出部の検出結果を前記船舶用環境情報検出装置の外部へ出力することを特徴とする、船舶用環境情報検出装置。請求項2または請求項3に記載の船舶用環境情報検出装置であって、 前記波浪検出部および前記潮流検出部は、それぞれ、所定の探知信号を用いて前記船舶の周囲を探知することで得られた受信信号に基づく画像データを基に、前記波浪および前記潮流を検出することを特徴とする、船舶用環境情報検出装置。請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の船舶用環境情報検出装置と、 前記制御部によって制御された各前記検出部の出力に基づいて前記船舶の目標航路を設定する航路設定部と、を備えていることを特徴とする、航路設定装置。所定の船舶の周囲に関する所定の第1の環境情報を検出するための第1検出ステップと、 前記船舶の周囲に関する所定の第2の環境情報を検出するための第2検出ステップと、 各前記検出ステップの検出結果に基づいて各前記検出ステップの出力を制御する制御ステップと、を含んでいることを特徴とする、船舶用環境情報検出方法。コンピュータに、 所定の船舶の周囲に関する所定の第1の環境情報を検出するための第1検出ステップと、 前記船舶の周囲に関する所定の第2の環境情報を検出するための第2検出ステップと、 各前記検出ステップの検出結果に基づいて各前記検出ステップの出力を制御する制御ステップと、を実行させることを特徴とする、プログラム。

说明书全文

本発明は、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムに関する。

たとえば、船舶は、海上を航行する。船舶は、航海に必要な情報として、当該船舶の周囲の海象情報を、種々のセンサを用いて取得する。このようなセンサとして、波浪を計測するためのセンサ、潮流を計測するためのセンサ(たとえば、特許文献1参照)などが挙げられる。

特開2001−133548号公報

波浪センサは、たとえば、海上の波頂線を検出するように構成されている。しかしながら、波浪センサは、観測状況によっては、大きな誤差を生じる場合、または、そもそも波頂線を観測できない場合がある。具体的には、波頂線が小さい場合、船舶に備えられた波浪センサが波頂線を正確には検出できない場合がある。この場合、船舶においては、海象情報の欠落が生じる。したがって、船舶のナビゲーションシステムが目的地までの目標航路を算出する際に、海象を考慮した最適航路を算出できない場合が生じる。なお、最適航路とは、たとえば、目的地まで最短で到達できる航路、目的地までの燃料消費量が最小となる航路などである。したがって、船舶の周囲の環境情報の欠落は、可能な限り少ないほうがよい。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、船舶の周囲の環境情報を、より確実かつ正確に検出することのできる、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムを提供することを目的とする。

(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる船舶用環境情報検出装置は、第1検出部と、第2検出部と、制御部と、を備えている。前記第1検出部は、所定の船舶の周囲に関する所定の第1の環境情報を検出するように構成されている。前記第2検出部は、前記船舶の周囲に関する所定の第2の環境情報を検出するように構成されている。前記制御部は、各前記検出部の検出結果に基づいて各前記検出部の出を制御する。

(2)好ましくは、前記第1検出部は、前記船舶の周囲における波浪を検出するための波浪検出部を含む。前記第2検出部は、前記船舶の周囲における潮流を検出するための潮流検出部を含む。

(3)より好ましくは、前記波浪検出部は、前記船舶の周囲に生じた波頂線を検出するように構成されている。前記制御部は、前記波浪検出部によって前記波頂線が検出された場合、前記波浪検出部の検出結果を前記船舶用環境情報検出装置の外部へ出力する。前記制御部は、前記波浪検出部によって前記波頂線が検出されなかった場合、前記潮流検出部の検出結果を前記船舶用環境情報検出装置の外部へ出力する。

(4)好ましくは、前記波浪検出部および前記潮流検出部は、それぞれ、所定の探知信号を用いて前記船舶の周囲を探知することで得られた受信信号に基づく画像データを基に、前記波浪および前記潮流を検出する。

(5)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる航路設定装置は、前述の船舶用環境情報検出装置と、前記制御部によって制御された各前記検出部の出力に基づいて前記船舶の目標航路を設定する航路設定部と、を備えている。

(6)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる船舶用環境情報検出方法は、第1検出ステップと、第2検出ステップと、制御ステップと、を含んでいる。前記第1検出ステップは、所定の船舶の周囲に関する所定の第1の環境情報を検出するためのステップである。前記第2検出ステップは、前記船舶の周囲に関する所定の第2の環境情報を検出するためのステップである。前記制御ステップは、各前記検出ステップの検出結果に基づいて各前記検出ステップの出力を制御する。

(7)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるプログラムは、コンピュータに、第1検出ステップと、第2検出ステップと、制御ステップと、実行させるプログラムである。前記第1検出ステップは、所定の船舶の周囲に関する所定の第1の環境情報を検出するためのステップである。前記第2検出ステップは、前記船舶の周囲に関する所定の第2の環境情報を検出するためのステップである。前記制御ステップは、各前記検出ステップの検出結果に基づいて各前記検出ステップの出力を制御する。

本発明によると、船舶の周囲の環境情報を、より確実かつ正確に検出することができる。

本発明の一実施形態にかかるレーダ装置を備える船舶が海上を航行している状態を示す模式図である。

レーダ装置の概略構成を示すブロック図である。

画像データで特定される画像の一例を示す模式図である。

レーダ装置の信号処理装置における処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明は、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムとして広く適用することができる。

図1は、本発明の一実施形態にかかるレーダ装置1を備える船舶が海上を航行している状態を示す模式図である。図1では、円形の領域内が、船舶およびこの船舶の周囲を示している。図2は、レーダ装置1の概略構成を示すブロック図である。

図1を参照して、本実施形態では、レーダ装置1を備える船舶を自船50という。自船50は、本発明の「所定の船舶」の一例である。図1は、自船50が陸51の目的地52に向かって海上を航行している状態を示しており、かつ、自船50の周囲に波浪に伴う波頂線53および表層潮流54(541,542)が生じた状態を示している。

波頂線53は、細長く延びる筋状に略連続的に存在する波頭やそれによって生じる泡である。表層潮流54(541,542)の向きは、海域によって異なっている。本実施形態では、表層潮流541は、自船50の右舷側から左舷側に向かう潮流であり、表層潮流542は、自船50の船首側から船尾側に向かう潮流である。自船50は、たとえば、タンカーなどの大型船であり、所定の目標航路R1に沿って陸51の目的地52へ向けて航行する。

レーダ装置1は、マイクロ波(電磁波)を送受信することで、自船50の航行に必要な情報を取得するために設けられている。レーダ装置1は、自船50に備えられている。

図1および図2を参照して、レーダ装置1は、アンテナ装置2と、信号処理装置3と、第1表示装置4と、第2表示装置5と、を有している。

アンテナ装置2は、アンテナ部6と、受信部7と、A/D変換部8と、を含んでいる。

アンテナ部6は、送信信号(探知信号)として、指向性の強いパルス状電波を送信可能なレーダアンテナである。また、アンテナ部6は、物標などからのエコー信号(反射波)を含む受信信号を受信するように構成されている。

なお、レーダ装置1は、パルス状電波を送信してからエコー信号を受信するまでの時間を測定する。これにより、レーダ装置1は、物標までの距離rを検出することができる。

アンテナ部6は、水平面上で360°回転可能に構成されており、鉛直軸線回りの方位方向C1に回転する。アンテナ部6は、送信信号の送信方向を変えながら(アンテナ部6の回転度を変えながら)、信号の送受信を繰り返し行うように構成されている。以上の構成で、レーダ装置1は、自船50の周囲の数海里の範囲を360°にわたり探知することができる。

なお、本実施形態では、パルス状電波を送信してから次のパルス状電波を送信するまでの動作を「スイープ」という。また、電波の送受信を行いながらアンテナを360°回転させる動作を「スキャン」と呼ぶ。

受信部7は、アンテナ部6で受信した受信信号を検波して増幅する。受信信号は、エコー信号と、ノイズ信号と、を含んでいる。エコー信号は、アンテナ部6で受信された信号のうち、送信信号に対する物標および海面などでの反射波である。受信部7は、増幅したエコー信号を、A/D変換部8へ出力する。

A/D変換部8は、アナログ形式のエコー信号をサンプリングし、複数ビットからなるデジタルデータ(エコーデータD1)に変換する。ここで、上記エコーデータD1は、アンテナ部6が受信したエコー信号の強度(信号レベル)を特定するデータを含んでいる。A/D変換部8は、エコーデータD1を、信号処理装置3へ出力する。

信号処理装置3は、本発明の「航路設定装置」の一例である。信号処理装置3は、自船50の周囲の環境情報を検出するように構成されている。なお、環境情報とは、自船50の周囲の海象などをいう。信号処理装置3は、検出した環境情報を参照しつつ、自船50の現在地から目的地52までの目標航路R1を算出するように構成されている。信号処理装置3は、CPU,RAMおよびROMなどを用いて形成されている。

信号処理装置3は、画像データ生成部11と、船舶用環境情報検出装置12と、航路設定部13と、を有している。

画像データ生成部11は、A/D変換部8から出力されたエコーデータD1に基づく画像データD2を生成するように構成されている。画像データ生成部11は、自船50を中心とするr−θ座標系を設定する。rは、自船50からの距離を示す変数である。θは、たとえば、自船50の船首を向く方向をθ=ゼロとする方位方向C1の角度である。

画像データ生成部11は、このr−θ座標系において規則的に設定された複数の領域のそれぞれにおける、信号レベルを検出する。その結果、画像データ生成部11は、r−θ座標系の画像データを生成する。

次に、画像データ生成部11は、r−θ座標系の画像データに座標変換処理を施すことで、x−y座標系の画像データD2を生成する。x軸方向は、たとえば、自船50の東西方向であり、y軸方向は、たとえば、南北方向である。画像データD2で特定される画像P1の一例は、図3に示されている。

図3は、画像データD2で特定される画像P1の一例を示す模式図である。図1〜図3を参照して、画像P1では、波頂線53に対応する領域に、信号強度が所定のしきい値(ノイズレベル)以上である筋状の領域R53が形成されている。また、海面反射(シークラッタ)に起因する領域R54(R541,R542)が複数形成されている。領域R54(R541,R542)の信号強度は、上記所定のしきい値(ノイズレベル)以上である。

画像データ生成部11は、たとえば、1スキャンで得られたエコーデータD1を用いて、画像データD2を生成する。画像データ生成部11は、1スキャンで得られたエコーデータD1毎に、画像データD2を生成する。これにより、画像データ生成部11は、1スキャン毎の画像データD2を生成する。

図3では、あるnスキャン時点(nは自然数)におけるエコーデータD1に基づく画像P1を示している。また、図3では、(n+1)スキャン時点におけるエコーデータD1に基づく画像P2も示している。画像P2が画像P1と異なっている点は、画像P2の領域R54'(R541',R542')、領域R53'の位置が画像P1の対応する領域R54(R541,R542)、領域R53の位置と異なっている点にある。

以上の構成により、画像データ生成部11は、探知信号を用いて自船50の周囲を探知することで得られた受信信号に基づく画像データD2を生成する。画像データ生成部11は、生成した画像データD2を、船舶用環境情報検出装置12の後述する波浪検出部14および表層潮流検出部15へ出力する。

船舶用環境情報検出装置12(以下、環境情報検出装置ともいう)は、自船50の周囲の海象(環境情報)を検出するために設けられている。なお、「自船50の周囲」とは、自船50の航行時の消費エネルギーに直接的に関係する海域をいい、たとえば、自船50から8海里程度までの領域をいう。本実施形態では、環境情報検出装置12は、自船50の周囲の波浪と、表層潮流54(541,542)とを検出するように構成されている。

環境情報検出装置12は、波浪検出部14と、表層潮流検出部15と、制御部16と、を有している。

波浪検出部14および表層潮流検出部15は、自船50の周囲の波向計測のために用いられる。

波浪検出部14は、本発明の「第1検出部」の一例である。波浪検出部14は、自船50の周囲の波浪を検出するように構成されている。波浪は、本発明の「第1の環境情報」の一例である。具体的には、波浪検出部14は、自船50の周囲に生じた波頂線53を検出するように構成されている。

波浪検出部14は、たとえば、nスキャン時点における画像データD2を読み込む。次に、波浪検出部14は、画像データD2で特定される画像P1のうち、信号強度が所定のしきい値以上である領域であって、細長い筋状の領域R53を検索する。波浪検出部14は、この領域を、波頂線53であると判定する。なお、波頂線53の上記検出方法は、一例であり、他の検出方法であってもよい。波浪検出部14は、波頂線53を検出した場合、複数のスキャン時点での画像データD2を基に、3次元FFTを用いる波浪解析(波浪レーダ)によって、波浪(波の高さ、波の周期、および、波の向きなど)を検出する。波浪検出部14は、波浪検出部14の検出結果としての波浪データD3を、制御部16へ出力する。

表層潮流検出部15は、本発明の「第2検出部」の一例である。表層潮流54(541,542)は、本発明の「第2の環境情報」の一例である。表層潮流検出部15は、自船50の周囲の海における表層潮流54(541,542)を検出するように構成されている。本実施形態において、表層潮流とは、たとえば、海面から10m程度までの深さの潮流をいう。

表層潮流検出部15は、たとえば、スキャン時点の異なる複数の画像データD2を参照する。次いで、表層潮流検出部15は、画像P1における波頭の領域R541と、画像P2における波頭の領域R541'との位置変化をする。これにより、表層潮流検出部15は、領域R541,R541'に対応する表層潮流541を検出する。同様にして、表層潮流検出部15は、領域R542,R542'に対応する表層潮流542を検出する。このように、表層潮流検出部15は、オプティカルフローなどによる点エコーの移動検出を用いる。すなわち、表層潮流検出部15は、波頭フロー解析(表層潮流レーダ)を用いる。

これにより、表層潮流検出部15は、自船50の周囲の複数箇所について、表層潮流54(541,542)を検出する。表層潮流検出部15は、検出した表層潮流54(541,542)を特定する表層潮流データD4を、制御部16へ出力する。

制御部16は、波浪データD3(波浪検出部14の検出結果)、および、表層潮流データD4(表層潮流検出部15の検出結果)に基づいて、これらのデータD3,D4の出力を制御するように構成されている。

具体的には、制御部16は、波浪データD3を波浪検出部14から与えられた場合、波浪データD3を航路設定部13および第1表示装置4へ出力する。一方、制御部16は、波浪データD3を波浪検出部14から与えられない場合、表層潮流データD4を航路設定部13および第1表示装置4へ出力する。

なお、制御部16が波浪データD3を波浪検出部14から与えられない場合として、たとえば、波頂線53からの受信信号の信号強度が小さく、波浪検出部14でこの波頂線53を検出できない場合などが考えられる。一方、表層潮流54(541,542)は、自船50の周囲に生じる複数のシークラッタの検出結果を用いるので、比較的、確実に検出できる。よって、波浪検出部14で波頂線53が検出されない場合でも、表層潮流検出部15で表層潮流54(541,542)を検出することができる。

なお、自船50を省エネルギーの観点から効率的に航行させるためには、波浪の状態を考慮して自船50を航行させることが好ましい。このためには、目標航路R1の設定に際しては、表層潮流54(541,542)の情報および波浪の情報のうち、波浪の情報を優先的に用いることが好ましい。よって、制御部16は、波浪データD3および表層潮流データD4のうち、波浪データD3を優先的に出力する。

制御部16は、波浪データD3または表層潮流データD4を、航路設定部13および第1表示装置4へ出力する。

航路設定部13は、自船50の現在地から目的地52までの目標航路R1を算出するように構成されている。航路設定部13は、たとえば、図示しないGNSS(全地球航法衛星システム、Global Navigation Satellite System)の人工衛星からの信号を受信可能に構成されている。この信号は、たとえば、人工衛星から図示しない受信機を介して航路設定部13へ出力される。また、航路設定部13は、前述したように、波浪データD3または表層潮流データD4を与えられている。

航路設定部13は、人工衛星からの信号を基に、自船50の現在地の座標および目的地52の座標を算出する。また、航路設定部13は、波浪データD3または表層潮流データD4を参照する。航路設定部13は、波浪データD3で特定される波浪、または、表層潮流データD4で特定される表層潮流54(541,542)を基に、海から自船50の受ける抵抗力が大きい箇所を避けるように、目標航路R1を設定する。目標航路R1の一例は、図1に示されている。図1は、一例として、波頂線53を避ける目標航路R1が設定された状態を示している。

なお、図1では、波浪データD3を用いて目標航路R1が設定された状態を示している。波浪データD3が航路設定部13に与えられない場合、すなわち、表層潮流データD4が航路設定部13に与えられた場合、航路設定部13は、たとえば、自船50の現在地から目的地52へ向かう方向に対する角度が最も小さい方向に進む表層潮流541に自船50が乗るように、目標航路R1を設定する。航路設定部13は、設定した目標航路R1を特定する目標航路データD5を、第2表示装置5へ出力する。

第1表示装置4および第2表示装置5は、たとえば、液晶表示装置である。なお、本実施形態では、第1表示装置4および第2表示装置5は、別々の表示装置として説明するけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、第1表示装置4の表示内容および第2表示装置5の表示内容は、同一の表示装置に一括して表示されてもよい。

第1表示装置4は、制御部16から波浪データD3を与えられた場合、波浪データD3で特定される波頂線53の座標などを表示する。これにより、レーダ装置1のオペレータは、自船50の周囲の波浪の状態を知ることができる。また、第1表示装置4は、制御部16から表層潮流データD4を与えられた場合、表層潮流データD4で特定される表層潮流54(541,542)の座標などを表示する。これにより、レーダ装置1のオペレータは、自船50の周囲の表層潮流54(541,542)の向きなどを知ることができる。

第2表示装置5は、たとえば、PPI(Plan Position Indicator)スコープを有している。PPIスコープは、円形の表示領域上を回転する走査線によって、物標の所在位置を、2次元的に表示するように構成されている。第2表示装置5は、航路設定部13から与えられた目標航路データD5に基づき、自船50の位置と、目的地52の位置と、目標航路R1とを表示する。なお、このPPI画面には、画像データ生成部11で生成された画像データD2に基づく画像P1が表示されてもよい。レーダ装置1のオペレータは、第2表示装置5を参照することで、自船50の現在地から目的地52までの目標航路R1を知ることができる。なお、第2表示装置5は、PPIスコープ以外の構成であってもよい。

図4は、レーダ装置1の信号処理装置3における処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、レーダ装置1における処理の流れを説明する際には、図4以外の図も適宜参照する。

信号処理装置3は、以下に示すフローチャートの各ステップを、図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールできる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。

信号処理装置3においては、まず、画像データ生成部11が、A/D変換部8から与えられたエコーデータD1を用いて、画像データD2を生成する(ステップS1)。次に、波浪検出部14は、この画像データD2を用いて、波浪データD3の生成処理を行う(ステップS2)。ただし、波浪検出部14は、波頂線53を検出できない場合、波浪データD3を生成しない。

また、表層潮流検出部15は、複数スキャン時点のそれぞれにおける画像データD2を用いて、表層潮流データD4の生成処理を行う(ステップS3)。

次に、制御部16は、波浪が検出されたか否かを判定する(ステップS4)。具体的には、制御部16は、波浪検出部14から波浪データD3を与えられたか否かを判定する。

制御部16は、波浪データD3を与えられた場合(ステップS4でYES)、すなわち、波浪検出部14によって波頂線53が検出された場合、波浪データD3(波浪検出部14の検出結果)を、環境情報検出装置12の外部へ出力する(ステップS5)。この場合、本実施形態では、制御部16は、波浪データD3を航路設定部13および第1表示装置4へ出力する。

一方、制御部16は、波浪データD3を与えられなかった場合(ステップS4でNO)、すなわち、波浪検出部14によって波頂線53が検出されなかった場合、表層潮流データD4(表層潮流検出部15の検出結果)を、環境情報検出装置12の外部へ出力する(ステップS6)。この場合、本実施形態では、制御部16は、表層潮流データD4を航路設定部13および第1表示装置4へ出力する。

航路設定部13は、制御部16から与えられた波浪データD3または表層潮流データD4と、GNSS衛星から与えられたデータとを用いて、自船50の目標航路R1を設定(算出)する(ステップS7)。

[プログラム] 本実施形態のレーダ装置1の信号処理装置3に係るプログラムは、コンピュータに、信号処理装置3の処理を実行させるプログラムであればよい。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施形態における信号処理装置(航路設定装置)3と、船舶用環境情報検出方法と、を実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、画像データ生成部11、環境情報検出装置12(波浪検出部14、表層潮流検出部15、制御部16)、および、航路設定部13として機能し、処理を行う。なお、信号処理装置3は、本実施形態のように、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよいし、ハードウェアによって実現されてもよい。

以上説明したように、本実施形態にかかる環境情報検出装置12は、自船50の船舶の周囲の波浪を検出するための波浪検出部14と、自船50の周囲の表層潮流54(541,542)を検出するための表層潮流検出部15と、これらの検出部14,15の検出結果に基づいてこれらの検出部14,15の出力を制御する制御部16と、を有している。このような構成によると、制御部16は、波浪検出部14で生成された波浪データD3および表層潮流検出部15で生成された表層潮流データD4のなかから、自船50の周囲の環境情報の把握にとってより適切なデータを、選択することができる。

このように、制御部16は、複数のデータD3,D4のなかからより適切なデータを選択する。これにより、環境情報検出装置12は、異なる観測手法を有する複数の検出部14,15の検出結果を、自船50の周囲の環境に応じて選択することができる。したがって、環境情報検出装置12は、自船50の周囲の環境情報を、より確実かつ正確に検出することができる。

また、環境情報検出装置12によると、制御部16は、波浪検出部14によって波頂線53が検出された場合、波浪データD3を環境情報検出装置12の外部へ出力する。また、制御部16は、波浪検出部14によって波頂線53が検出されなかった場合、表層潮流データD4を環境情報検出装置12の外部へ出力する。このような構成によると、自船50の航行に与える影響の大きい波浪についての波浪データD3が、優先的に第1表示装置4および航路設定部13へ出力される。その結果、レーダ装置1のオペレータおよび航路設定部13に、自船50の効率的な航行のための最適なデータを提供することができる。

また、環境情報検出装置12によると、波浪検出部14および表層潮流検出部15は、それぞれ、探知信号としての電磁波を用いて自船50の周囲を探知することで得られた受信信号に基づく画像データD2を基に、波浪および表層潮流54(541,542)を検出する。このような構成であれば、波浪検出部14および表層潮流検出部15は、それぞれ、同一の観測結果(画像データD2)を用いて、すなわち、海面の同じ動きをもとに、波浪および表層潮流を検出する。そして、波浪検出部14が波頂線53を検出できる場合には、制御部16は、波浪データD3を生成し、この波浪データD3を出力する。また、波浪検出部14が波頂線53を検出することが困難である場合には、制御部16は、表層潮流データD4を出力する。これにより、同じ海面での海象を、異なる手法のうちより最適な手法で観測できる。また、波浪検出部14および表層潮流検出部15は、それぞれ、画像処理によって波浪および表層潮流54(541,542)を検出できる。よって、波浪検出部14および表層潮流検出部15を、コンピュータを用いて実現できる。また、マイクロ波を用いて自船50の周囲を探知する構成であれば、自船50の周囲の海象測定のためのアンテナ部6を小型にできる。よって、一般的に機器の設置スペースの制約の大きい船舶における、アンテナ部6の配置の自由度をより高くできる。

また、信号処理装置3によると、航路設定部13は、制御部16によって出力を制御された波浪データD3または表層潮流データD4を用いて、自船50の目的地52までの目標航路R1を設定する。このような構成により、航路設定部13は、目標航路R1の設定に関して自船50の周囲の海象を考慮した上で、より効率的な目標航路R1を設定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。たとえば、次のように変更して実施してもよい。

(1)上述の実施形態では、波浪検出部において波浪データが生成されるか否かに拘わらず、表層潮流検出部が潮流データを生成する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、表層潮流検出部は、波浪検出部で波浪データが生成されなかった場合に限り、表層潮流データを生成してもよい。

(2)また、上述の実施形態では、制御部が波浪データおよび潮流データのいずれかを選択的に出力する形態を、例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、波浪データおよび潮流データの双方が作成された場合に、制御部は、これら波浪データおよび潮流データの双方を出力してもよい。この場合、制御部は、波浪検出部および潮流検出部のそれぞれの出力結果を自船の周囲の環境に応じて選択または統合する。これにより、複数の検出部がお互いを補完することができる。この場合、制御部は、たとえば、波浪データと表層潮流データとを異なる係数で重みづけして出力してもよい。

(3)また、上述の実施形態では、自船の周囲の環境情報として、波浪および表層潮流が検出される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。自船の周囲の環境情報として、波高などの他の事象(海象)が検出されてもよい。

(4)また、本実施形態では、本発明の第1の環境情報としての波浪と、本発明の第2の環境情報としての表層潮流という、2つの環境情報を検出する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、本発明の第1の環境情報および第2の環境情報は、同一でもよい。たとえば、本発明の第1の環境情報および第2の環境情報がいずれも波浪である場合、波頂線の動きを検出する波頂線検出部と、波頭の動きを検出する波頭検出部とが設けられてもよい。そして、波長線検出部が波頂線を検出した場合は、波頂線検出部の検出結果が制御部へ出力される。波長線検出部が波頂線を検出できない場合は波頭検出部の検出結果が制御部へ出力される。なお、この場合において、波頂線検出部および波頭検出部のいずれかの結果を用いて、他方の検出部で検出されるべき結果を推定してもよい。

(5)また、上述の実施形態では、マイクロ波を利用したレーダ探知を用いて、船舶用環境情報検出装置および航路設定装置での処理に必要なデータを取得する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、気象衛星または自船の船会社のホストコンピュータなどからのデータを用いて、船舶用環境情報検出装置および航路設定装置での処理に必要なデータが取得されてもよい。

本発明は、船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラムとして、広く適用することができる。

3 信号処理装置(航路設定装置) 12 船舶用環境情報検出装置 13 航路設定部 14 波浪検出部(第1検出部) 15 表層潮流検出部(第2検出部、潮流検出部) 16 制御部 50 自船(所定の船舶) 53 波頂線 D2 画像データ D3 波浪データ(波浪検出部の検出結果) D4 表層潮流データ(潮流検出部の検出結果) R1 目標航路

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