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JP7232287B2 - ship navigation system - Google Patents

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JP7232287B2 JP2021097806A JP2021097806A JP7232287B2 JP 7232287 B2 JP7232287 B2 JP 7232287B2 JP 2021097806 A JP2021097806 A JP 2021097806A JP 2021097806 A JP2021097806 A JP 2021097806A JP 7232287 B2 JP7232287 B2 JP 7232287B2
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Description

本発明は、船舶のナビゲーションシステムに関し、さらに詳しくは、安全な運航経路を操船者に遅滞なく認識させることができ、操船者の負担を軽減できる船舶のナビゲーションシステムに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a navigation system for a ship, and more particularly to a navigation system for a ship that enables a ship operator to recognize a safe navigation route without delay and reduces the burden on the ship operator.

船舶の運航においては、進入禁止エリアを示す浮標(ブイ)などが設けられている場合はあるが、水上に船舶の通行経路や進入禁止エリアの境界線は明確には標示されていない。そのため、従来、自船の周囲の海図や物標が平面視で表示される航行経路図やハザードマップを確認しながら操船を行っている(例えば、特許文献1参照)。それ故、操船作業が煩雑になっていて、通行経路から外れそうになったり、進入禁止エリアに進入しそうになったりすることを操船者が早期に認識することが難しく、改善の余地がある。 In the operation of ships, there are cases where buoys are installed to indicate prohibited areas, but the route of the ship and the boundaries of the prohibited areas are not clearly marked on the water. Therefore, conventionally, the ship is maneuvered while confirming a navigation chart or a hazard map in which nautical charts and targets around the own ship are displayed in a plan view (see, for example, Patent Document 1). Therefore, the maneuvering operation is complicated, and it is difficult for the operator to quickly recognize that the vessel is about to deviate from the traffic route or enter a no-entry area, and there is room for improvement.

陸上を走行する車両の運行においては、工事現場や私有地などの道路標示が整備されていない区域では、車両の通行経路や進入禁止エリアの境界線が明確に標示されていない場合が多い。そのため、運転手は地面におかれたカラーコーン(登録商標)や立て看板などから、通行経路や進入禁止エリアの位置を把握して車両の運転を行っている。それ故、通行経路からはみ出して走行しそうになったり、進入禁止エリアに進入しそうになったりすることを運転手が早期に認識することが難しく、船舶の運航と同様、改善の余地がある。 In the operation of vehicles traveling on land, in areas where road markings are not maintained, such as construction sites and private land, it is often the case that the route for vehicles and the boundaries of areas where entry is prohibited are not clearly marked. For this reason, drivers drive their vehicles by grasping the traffic routes and the locations of restricted areas from colored cones (registered trademark) placed on the ground and signboards. Therefore, it is difficult for the driver to recognize at an early stage that the vehicle is likely to run out of the traffic route or enter a prohibited area.

特開2018-49639号公報JP 2018-49639 A

本発明の目的は、安全な運航経路を操船者に遅滞なく認識させることができ、操船者の負担を軽減できる船舶のナビゲーションシステムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a navigation system for a ship, which enables the operator to recognize a safe navigation route without delay and reduces the burden on the operator.

上記目的を達成するため、本発明のナビゲーションシステムは、予め設定された所定区域内における船舶の運航を支援するナビゲーションシステムであって、船舶の前方の撮影画像データを取得するカメラ装置と、前記船舶の前方向を示す方位データを取得する方位検出手段と、前記船舶の位置座標データを取得する測位手段と、前記 所定区域内における前記船舶の通行経路の境界線の位置座標データを有する境界線設定データが記憶されている記憶手段と、前記船舶の操縦室に設置されたモニタと、前記カメラ装置、前記方位検出手段、前記測位手段、前記記憶手段および前記モニタに通信可能に接続された演算装置とを備えて、前記演算装置に逐次入力される前記撮影画像データ、前記方位データおよび前記船舶の位置座標データと、前記記憶手段に記憶されている前記境界線設定データとに基づいて、前記演算装置により前記通行経路の境界線の前記撮影画像データでの対応する位置を特定する境界線表示データが逐次算出され、その逐次算出された前記境界線表示データに基づいて、対向配置されて延在する前記通行経路の境界線がリアルタイムの前記撮影画像データに重ね合わせて前記モニタに表示される構成であり、前記演算装置に通信可能に接続された船舶自動識別装置またはレーダ装置を備え、前記船舶自動識別装置が受信した他船の航行情報データまたはレーダ装置が検出したレーダ検出データと、前記方位データ、前記船舶の位置座標データおよび前記境界線設定データとに基づいて、前記演算装置により前記船舶と前記他船との衝突の可能性の有無が判断され、前記船舶と前記他船との衝突の可能性があると判断された場合には、前記他船の航行情報データまたは前記レーダ検出データと、前記撮影画像データ、前記方位データ、前記船舶の位置座標データおよび前記境界線設定データとに基づいて、前記船舶と前記他船との 衝突を回避するための前記船舶の避航経路の位置座標データの前記撮影画像データでの対応する位置を特定する避航経路表示データが算出され、その算出された避航経路表示データに基づいて、前記通行経路とは異なる対向配置されて延在する前記避航経路の境界線がリアルタイムの前記撮影画像データに重ね合わせて前記モニタに表示される構成にしたことを特徴とする。
本発明の別のナビゲーションシステムは、予め設定された所定区域内における船舶の運航を支援するナビゲーションシステムであって、船舶の前方の撮影画像データを取得するカメラ装置と、前記船舶の前方向を示す方位データを取得する方位検出手段と、前記船舶の位置座標データを取得する測位手段と、前記 所定区域内における前記船舶の通行経路の境界線の位置座標データを有する境界線設定データが記憶されている記憶手段と、前記船舶の操縦室に設置されたモニタと、前記カメラ装置、前記方位検出手段、前記測位手段、前記記憶手段および前記モニタに通信可能に接続された演算装置とを備えて、前記演算装置に逐次入力される前記撮影画像データ、前記方位データおよび前記船舶の位置座標データと、前記記憶手段に記憶されている前記境界線設定データとに基づいて、前記演算装置により前記通行経路の境界線の前記撮影画像データでの対応する位置を特定する境界線表示データが逐次算出され、その逐次算出された前記境界線表示データに基づいて、対向配置されて延在する前記通行経路の境界線がリアルタイムの前記撮影画像データに重ね合わせて前記モニタに表示される構成であり、前記船舶の動揺を検知する動揺センサを備えて、前記演算装置により前記境界線表示データを算出する際に、前記動揺センサの動揺データに基づいて前記境界線表示データの補正を行う構成にしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the navigation system of the present invention is a navigation system for assisting navigation of a ship within a predetermined area, comprising: a camera device for acquiring captured image data in front of the ship; azimuth detection means for acquiring azimuth data indicating the forward direction of the vessel; positioning means for acquiring position coordinate data of the vessel; a storage means in which data is stored; a monitor installed in the cockpit of the ship; and an arithmetic device communicatively connected to the camera device, the direction detection means, the positioning means, the storage means, and the monitor. and based on the photographed image data, the azimuth data, and the ship position coordinate data sequentially input to the arithmetic unit, and the boundary line setting data stored in the storage means, the arithmetic The device sequentially calculates boundary line display data specifying the corresponding position of the boundary line of the traffic route in the photographed image data, and based on the boundary line display data that is sequentially calculated, they are arranged opposite each other and extended. a boundary line of the traffic route is superimposed on the captured image data in real time and displayed on the monitor; Based on the navigation information data of other ships received by the automatic identification device or the radar detection data detected by the radar device, the azimuth data, the position coordinate data of the ship and the boundary setting data, the ship and the other ship, and if it is determined that there is a possibility of collision between the ship and the other ship, the navigation information data of the other ship or the radar detection data and position coordinates of a avoidance route of the vessel for avoiding a collision between the vessel and the other vessel, based on the photographed image data, the bearing data, the vessel position coordinate data, and the boundary line setting data. Avoidance route display data specifying a corresponding position in the captured image data of the data is calculated, and based on the calculated avoidance route display data, the avoidance route is arranged opposite to the traffic route and extends. is superimposed on the captured image data in real time and displayed on the monitor .
Another navigation system of the present invention is a navigation system for assisting navigation of a ship within a predetermined area, comprising a camera device for acquiring image data of a forward image of the ship, and a forward direction of the ship. Azimuth detection means for acquiring azimuth data, positioning means for acquiring position coordinate data of the ship, and boundary line setting data having position coordinate data of a boundary line of the passage route of the ship within the predetermined area are stored. a monitor installed in the cockpit of the ship; and an arithmetic device communicably connected to the camera device, the azimuth detection means, the positioning means, the storage means and the monitor, Based on the photographed image data, the azimuth data, and the positional coordinate data of the ship, which are sequentially input to the arithmetic unit, and the boundary line setting data stored in the storage means, the arithmetic unit calculates the traffic route. Boundary line display data for specifying the corresponding position in the photographed image data of the boundary line of is sequentially calculated, and based on the sequentially calculated boundary line display data, the traffic route that is arranged and extends oppositely The boundary line is superimposed on the captured image data in real time and displayed on the monitor, and includes a motion sensor for detecting the motion of the ship, and when the boundary line display data is calculated by the arithmetic unit and the boundary line display data is corrected based on the motion data of the motion sensor.

本発明によれば、船舶の通行経路の境界線が、船舶の前方を撮影するカメラ装置によって取得したリアルタイムの撮影画像データの対応する位置に重ね合わせて表示される。それ故、水上に船舶の通行経路の境界線が明確に標示されていない場合にも、操船者はモニタの表示を見ることで、操縦時の視点で船舶の通行経路の境界線の位置を正確に認識することが可能となる。これにより、操船者に安全な運航経路を遅滞なく認識させることができ、船舶が通行経路からはみ出して走行することをより確実に防ぐことができる。さらに、操船者はモニタの表示を見るだけで、船舶と通行経路との位置関係を直感的に把握できるので、操船者の負担を軽減できる。 According to the present invention, the boundary line of the passage route of the ship is superimposed and displayed on the corresponding position of the real-time captured image data acquired by the camera device that captures the front of the ship. Therefore, even if the boundary line of the ship's traffic route is not clearly marked on the water, the operator can accurately determine the position of the boundary line of the ship's traffic route by looking at the display on the monitor. can be recognized. As a result, the operator can be made to recognize a safe navigation route without delay, and it is possible to more reliably prevent the ship from straying from the traffic route. Furthermore, the ship operator can intuitively grasp the positional relationship between the ship and the passage route just by looking at the display on the monitor, thereby reducing the burden on the ship operator.

本発明に係る実施形態のナビゲーションシステムを平面視で模式的に例示する説明図である。1 is an explanatory diagram schematically illustrating a navigation system according to an embodiment of the present invention in plan view; FIG. 図1のナビゲーションシステムの構成を模式的に例示する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically illustrating the configuration of the navigation system in FIG. 1; FIG. 図1のナビゲーションシステムのモニタに表示される画像データを例示する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating image data displayed on a monitor of the navigation system in FIG. 1; 図1のナビゲーションシステムのモニタに表示される別の画像データを例示する説明図である。3 is an explanatory diagram illustrating another image data displayed on the monitor of the navigation system of FIG. 1; FIG. 図1のナビゲーションシステムのモニタに表示されるさらに別の画像データを例示する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating yet another image data displayed on the monitor of the navigation system of FIG. 1; 参考形態のナビゲーションシステムを平面視で模式的に例示する説明図である。It is an explanatory view which illustrates typically a navigation system of a reference form by plane view. 図6のナビゲーションシステムのモニタに表示される画像データを例示する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating image data displayed on a monitor of the navigation system of FIG. 6;

以下、本発明の船舶のナビゲーションシステムを図に示した実施形態に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A ship navigation system according to the present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.

本発明のナビゲーションシステムは、予め設定された所定区域内における船舶の操船者による運航を支援する。図1~5に船舶20a(移動体20)に適用したナビゲーションシステム1(以下、システム1という)を例示している。以後、操縦者は船舶20aの場合は操船者、車両20bの場合は運転手である。操縦室21は、船舶20aの場合は操舵室、車両20bの場合は運転席である。 The navigation system of the present invention assists the navigation of a ship by a ship operator within a predetermined area. 1 to 5 illustrate a navigation system 1 (hereinafter referred to as system 1) applied to a ship 20a (moving body 20). Henceforth, an operator is a ship operator in the case of the ship 20a, and a driver in the case of the vehicle 20b. The cockpit 21 is a steering room in the case of the ship 20a and a driver's seat in the case of the vehicle 20b.

図1および図2に示すように、このシステム1は、船舶20aの前方の撮影画像データ30を取得するカメラ装置2と、船舶20aの前方向を示す方位データを取得する方位検出手段3と、船舶20aの位置座標データを取得する測位手段4と、電子データを記憶可能な記憶手段5と、データ処理を行う演算装置6と、船舶20aの操縦室21に設置されたモニタ7とを備えている。この実施形態のシステム1は、さらに、入力手段8、船舶自動識別装置9、レーダ装置10、警告手段11および管理サーバ12を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, this system 1 includes a camera device 2 that acquires photographed image data 30 in front of a vessel 20a, an orientation detection means 3 that acquires orientation data indicating the forward direction of the vessel 20a, Positioning means 4 for acquiring position coordinate data of ship 20a, storage means 5 capable of storing electronic data, arithmetic unit 6 for data processing, and monitor 7 installed in cockpit 21 of ship 20a. there is The system 1 of this embodiment further comprises an input means 8, an automatic ship identification device 9, a radar device 10, a warning means 11 and a management server 12.

図1に示すように、モニタ7は船舶20aの操船者が操縦時に目視できる位置に配置される。この実施形態では、操縦室21にカメラ装置2、方位検出手段3、測位手段4、記憶手段5、演算装置6、モニタ7、入力手段8、船舶自動識別装置9、レーダ装置10、および警告手段11を配置しているが、モニタ7以外は操縦室21の外に配置することもできる。管理サーバ12は、船舶20aの外部に設けられている。 As shown in FIG. 1, the monitor 7 is arranged at a position where the operator of the vessel 20a can see it when operating the vessel. In this embodiment, a camera device 2, direction detection means 3, positioning means 4, storage means 5, arithmetic device 6, monitor 7, input means 8, automatic ship identification device 9, radar device 10, and warning means are installed in the cockpit 21. 11 are arranged, but it is also possible to arrange them outside the cockpit 21 except for the monitor 7 . The management server 12 is provided outside the ship 20a.

図2に示すように、カメラ装置2、方位検出手段3、測位手段4、記憶手段5、モニタ7、入力手段8、船舶自動識別装置9、レーダ装置10および警告手段11はそれぞれ演算装置6に無線または有線によって通信可能に接続されている。演算装置6は管理サーバ12にインターネット回線を介して通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 2, camera device 2, azimuth detection means 3, positioning means 4, storage means 5, monitor 7, input means 8, automatic ship identification device 9, radar device 10 and warning means 11 are connected to arithmetic device 6. Communicatively connected wirelessly or by wire. The computing device 6 is communicably connected to the management server 12 via the Internet line.

カメラ装置2には例えば、動画を撮影可能なデジタルカメラ等が使用される。カメラ装置2として、暗所でも撮影可能な低照度カメラ(高感度カメラ)や赤外線暗視カメラ等を採用することもできる。低照度カメラは、暗所においても撮影可能なワイドダイナミックレンジ機能(WDR機能)等の画像処理機能を塔載し、周辺領域の照度が0.005Lux程度の低照度においても撮影可能である。カメラ装置2による撮影範囲(ズーム率および上下左右の広角範囲)は記憶手段5に入力、記憶されている。 For the camera device 2, for example, a digital camera or the like capable of capturing moving images is used. As the camera device 2, a low-illuminance camera (high-sensitivity camera), an infrared night vision camera, or the like, which can take pictures even in a dark place, can be adopted. The low-illuminance camera has an image processing function such as a wide dynamic range function (WDR function) capable of capturing images even in dark places, and can capture images even when the illumination of the peripheral area is as low as 0.005 Lux. The photographing range (zoom ratio and wide-angle range in the vertical and horizontal directions) of the camera device 2 is input and stored in the storage means 5 .

方位検出手段3としては、ジャイロコンパスや磁気コンパスなどが例示できる。測位手段4としては、全地球測位システムから位置座標データを取得するGNSS受信装置などが例示できる。方位検出手段3および測位手段4は、同じ装置(例えば、GNSS方位計など)で構成することもできる。 A gyro compass, a magnetic compass, or the like can be exemplified as the azimuth detection means 3 . An example of the positioning means 4 is a GNSS receiver that acquires position coordinate data from the global positioning system. The azimuth detection means 3 and the positioning means 4 can also be configured by the same device (for example, a GNSS compass, etc.).

記憶手段5としては、不揮発性メモリやハードディスクなどが例示できる。記憶手段5には、所定区域内における船舶20aの通行経路TCの境界線TLの位置座標データおよび船舶20aの進入禁止エリアPAの境界線PLの位置座標データを有する境界線設定データが記憶されている。この実施形態の境界線設定データには、さらに、所定区域内における船舶20aの警戒エリアCAの境界線CLの位置座標データと、船舶20aの目標停止エリア(目的地)SAの境界線SLの位置座標データと、物標(航路標識や陸上物標)42の位置座標データおよびその物標情報データが含まれている。上述の種々の位置座標データは平面視の二次元データでよい。 Examples of the storage means 5 include a nonvolatile memory and a hard disk. The storage means 5 stores boundary line setting data having position coordinate data of the boundary line TL of the traffic route TC of the ship 20a and position coordinate data of the boundary line PL of the entry prohibited area PA of the ship 20a in the predetermined area. there is The boundary line setting data of this embodiment further include the position coordinate data of the boundary line CL of the caution area CA of the ship 20a within the predetermined area, and the position of the boundary line SL of the target stop area (destination) SA of the ship 20a. It includes coordinate data, position coordinate data of targets (beacons to navigation and land targets) 42, and target information data thereof. The various positional coordinate data described above may be two-dimensional data in plan view.

演算装置6としては、コンピュータ等を例示できる。モニタ7には、演算装置6から出力された画像データや文字データが表示される。入力手段8は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネルなどで構成される。この実施形態では、モニタ7および入力手段8として、表示機能と入力機能を兼ね備えたタッチパネル式のモニタ7、8を採用している。 A computer or the like can be exemplified as the arithmetic unit 6 . Image data and character data output from the arithmetic device 6 are displayed on the monitor 7 . The input means 8 is composed of, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like. In this embodiment, as the monitor 7 and the input means 8, touch panel monitors 7 and 8 having both a display function and an input function are employed.

船舶自動識別装置(AIS送受信機)9は、船舶どうしが航行情報を相互に交換する装置である。航行情報としては、船名や位置情報、針路、船首方位、速度などが例示できる。レーダ装置10は、船舶20aの周辺水域に存在する他船40aや浮遊体、障害物などの船舶20aに対する方向および離間距離を検出する。 An automatic ship identification device (AIS transmitter/receiver) 9 is a device for ships to mutually exchange navigation information. Examples of navigation information include ship name, position information, course, heading, speed, and the like. The radar device 10 detects the direction and distance from the ship 20a of other ships 40a, floating bodies, obstacles, and the like existing in the surrounding waters of the ship 20a.

警告手段11は、船舶20aの操船者や乗組員に対して警告を発する。警告手段11としては、警報器や警告灯、携帯用端末(腕時計や携帯電話等)などが例示できる。この実施形態では、警告手段11として、操縦室21に警報器と警告灯が設置されている。操縦室21の外で作業する乗組員は、警告手段11として、振動機能と文字表示機能を有する携帯用端末を携帯している。 The warning means 11 issues a warning to the operator and crew members of the ship 20a. Examples of the warning means 11 include an alarm device, a warning light, and a portable terminal (wristwatch, mobile phone, etc.). In this embodiment, an alarm device and a warning light are installed in the cockpit 21 as the warning means 11 . A crew member working outside the cockpit 21 carries a portable terminal having a vibration function and a character display function as the warning means 11 .

管理サーバ12には、船舶20aの運航管理(車両の場合は運行管理)を行う管理部13の端末などがアクセスできる。管理部13の端末から管理サーバ12および演算装置6を介して、記憶手段5への境界線設定データの入力や、記憶手段5に記憶されている境界線設定データの更新、編集を行える構成になっている。 The management server 12 can be accessed by a terminal or the like of a management unit 13 that manages operation of the ship 20a (operation management in the case of a vehicle). The terminal of the management unit 13 can input the boundary line setting data to the storage means 5 via the management server 12 and the arithmetic device 6, and can update and edit the boundary line setting data stored in the storage means 5. It's becoming

次に、このシステム1による船舶20aのナビゲーション方法を説明する。 Next, the navigation method of the ship 20a by this system 1 will be explained.

船舶20aを運航する前に、予め設定した所定区域内における船舶20aの境界線設定データを作成し、記憶手段5に記憶させておく。船舶20aを運航する区域が、土木工事が行われる施工水域などのように、船舶20aの通行経路TCや進入禁止エリアPAなどの位置が時間帯によって変化する区域を含んでいる場合には、所定時刻毎の境界線設定データを作成し、その作成した複数の境界線設定データを記憶手段5に記憶させておく。 Boundary setting data for the vessel 20a within a predetermined area is created and stored in the storage means 5 before the vessel 20a is operated. If the area where the vessel 20a is operated includes an area where the position of the vessel 20a's traffic route TC and the no-entry area PA changes depending on the time of day, such as a construction water area where civil engineering work is performed, a predetermined Boundary line setting data for each time is created, and a plurality of created boundary line setting data are stored in a storage means 5.例文帳に追加

境界線設定データは、管理部13の端末から管理サーバ12および演算装置6を介して記憶手段5に入力することもできる。船舶20aの運行中に、管理部13の端末を操作して、境界線設定データに設定されている通行経路TCや進入禁止エリアPA、警戒エリアCA、目標停止エリアSAなどの位置座標データの変更や修正を行うこともできる。 The boundary line setting data can also be input to the storage means 5 from the terminal of the management section 13 via the management server 12 and the arithmetic device 6 . During operation of the ship 20a, the terminal of the management unit 13 is operated to change the position coordinate data such as the traffic route TC, the no-entry area PA, the caution area CA, and the target stop area SA set in the boundary line setting data. or can be modified.

所定区域内で船舶20aを運航するときには、カメラ装置2によって船舶20aの前方の撮影画像データ30が逐次取得され、方位検出手段3により船舶20aの前方向を示す方位データが逐次取得され、測位手段4によって船舶20aの位置座標データが逐次取得され、それぞれのデータが演算装置6に逐次入力される。 When the ship 20a is operated within a predetermined area, the camera device 2 sequentially acquires the photographed image data 30 in front of the ship 20a, the direction detection means 3 sequentially acquires the direction data indicating the forward direction of the ship 20a, and the positioning means. 4 sequentially acquires the positional coordinate data of the ship 20a, and the respective data are sequentially input to the arithmetic unit 6. As shown in FIG.

そして、演算装置6に逐次入力される撮影画像データ30、方位データおよび船舶20aの位置座標データと、記憶手段5に記憶されている境界線設定データとに基づいて、演算装置6により通行経路TCの境界線TLおよび進入禁止エリアPAの境界線PLの撮影画像データ30での対応する位置を特定する境界線表示データが逐次算出される。記憶手段5に所定時刻毎の複数の境界線設定データが記憶されている場合には、演算装置6により、カメラ装置2による撮影画像データ取得時刻に対応する境界線設定データが抽出されて、境界線表示データの算出に使用される。 Then, based on the photographed image data 30, the azimuth data and the positional coordinate data of the ship 20a which are successively input to the arithmetic unit 6, and the boundary line setting data stored in the storage means 5, the arithmetic unit 6 calculates the traffic route TC. Boundary line display data for specifying the corresponding positions in the photographed image data 30 of the boundary line TL of the no-entry area PA and the boundary line PL of the no-entry area PA are sequentially calculated. When a plurality of boundary line setting data are stored in the storage means 5 for each predetermined time, the calculation device 6 extracts the boundary line setting data corresponding to the time when the captured image data is obtained by the camera device 2, and the boundary line setting data is extracted. Used to calculate line display data.

そして、図3~5に例示するように、演算装置6によって逐次算出された境界線表示データに基づいて、通行経路TCの境界線TLおよび進入禁止エリアPAの境界線PLがカメラ装置2で取得されるリアルタイムの撮影画像データ30に重ね合わせてモニタ7に表示される。 Then, as illustrated in FIGS. 3 to 5, the boundary line TL of the traffic route TC and the boundary line PL of the no-entry area PA are acquired by the camera device 2 based on the boundary line display data sequentially calculated by the arithmetic device 6. The captured image data 30 is superimposed on the captured image data 30 in real time and displayed on the monitor 7 .

この実施形態のように、境界線設定データに、警戒エリアCAの境界線CLの位置座標データと、目標停止エリアSAの境界線SLの位置座標データと、所定区域内における物標42の位置座標データおよびその物標情報データとが含まれている場合には、通行経路TCおよび進入禁止エリアPAと同様に、演算装置6により警戒エリアCAの境界線CLと、目標停止エリアSAの境界線SLと、物標42のそれぞれの撮影画像データ30での対応する位置を特定する境界線表示データが逐次算出され、警戒エリアCAの境界線CLと、目標停止エリアSAの境界線SLと、物標42の物標情報35とが、リアルタイムの撮影画像データ30の対応する位置に重ね合わせてモニタ7に表示される。 As in this embodiment, the boundary line setting data includes the position coordinate data of the boundary line CL of the caution area CA, the position coordinate data of the boundary line SL of the target stop area SA, and the position coordinate data of the target 42 within the predetermined area. When data and its target information data are included, the boundary line CL of the caution area CA and the boundary line SL of the target stop area SA are calculated by the computing device 6 in the same way as the traffic route TC and the no-entry area PA. , the boundary line display data for specifying the corresponding positions of the target 42 in the captured image data 30 are sequentially calculated, and the boundary line CL of the caution area CA, the boundary line SL of the target stop area SA, and the target 42 target object information 35 is superimposed on the corresponding position of the real-time photographed image data 30 and displayed on the monitor 7 .

船舶20aにおけるカメラ装置2の配置および向きは既知なので、逐次取得される上記の方位データおよび船舶20aの位置座標データに基づいて、カメラ装置2の位置座標は把握できる。そして、カメラ装置2の撮影範囲は既知なので撮影画像データ30(このデータ30の座標系)において、記憶手段5に記憶されている種々のデータ(境界線TL、PL、CL、SLなど)の位置を特定して表示することができる。 Since the arrangement and orientation of the camera device 2 on the ship 20a are known, the position coordinates of the camera device 2 can be grasped based on the azimuth data and the position coordinate data of the ship 20a which are sequentially acquired. Since the photographing range of the camera device 2 is known, the positions of various data (boundary lines TL, PL, CL, SL, etc.) stored in the storage means 5 in the photographed image data 30 (coordinate system of this data 30) can be identified and displayed.

図3は平常時に表示される画像データ、図4は船舶20aと他船40aとの衝突の可能性があるときに表示される画像データ、図5は船舶20aが目標停止エリアSAの近くに位置するときに表示される画像データを例示している。図3~5では、通行経路TCの境界線TLを実線、進入禁止エリアPAの境界線PLを二点鎖線、警戒エリアCAの境界線CLを一点鎖線、目標停止エリアSAの境界線SLを破線で示している。 3 is image data displayed in normal times, FIG. 4 is image data displayed when there is a possibility of collision between the ship 20a and another ship 40a, and FIG. 5 is the ship 20a positioned near the target stop area SA. 4 shows an example of image data displayed when 3 to 5, the boundary line TL of the traffic route TC is a solid line, the boundary line PL of the no entry area PA is a two-dot chain line, the boundary line CL of the caution area CA is a one-dot chain line, and the boundary line SL of the target stop area SA is a broken line. is shown.

通行経路TCは船舶20aの左右に表示されている2本の境界線TLの間の領域であり、進入禁止エリアPAは境界線PLで囲われたシングルハッチングで示された領域である。警戒エリアCAの境界線CLは、通行経路TCの境界線TLの外側に設定され、境界線CLと境界線PLの間の領域が警戒エリアCAとして設定されている。目標停止エリアSAは、図5の境界線SLで囲われたクロスハッチングで示された領域である。 The traffic route TC is an area between two boundary lines TL displayed on the left and right sides of the vessel 20a, and the no-entry area PA is a single-hatched area surrounded by the boundary lines PL. The boundary line CL of the caution area CA is set outside the boundary line TL of the traffic route TC, and the area between the boundary line CL and the boundary line PL is set as the caution area CA. The target stop area SA is a cross-hatched area surrounded by boundary lines SL in FIG.

境界線TLや境界線PL、境界線CL、境界線SLのそれぞれの表示形式(線の太さや色、透明度など)は特に限定されず適宜決定できる。また、進入禁止エリアPAや目標停止エリアSAなどを、背景とは異なる色をつけて表示することもできる。この実施形態では、船舶20aの船首部分がモニタ7に映る構成にしているが、船舶20aが映らない構成にすることもできる。 The display format (line thickness, color, transparency, etc.) of each of the boundary line TL, the boundary line PL, the boundary line CL, and the boundary line SL is not particularly limited and can be determined as appropriate. Also, the no-entry area PA, the target stop area SA, etc. can be displayed in a different color than the background. In this embodiment, the bow portion of the ship 20a is displayed on the monitor 7, but the structure may be such that the ship 20a is not displayed.

この実施形態では、さらに、演算装置6に逐次入力される撮影画像データ30、方位データおよび船舶20aの位置座標データと、境界線設定データに含まれている通行経路TCの境界線TLおよび目標停止エリアSAの境界線SLの位置座標データとに基づいて、演算装置6により船舶20aの現在位置から目標停止エリアSAに向かうための船舶20aの進路方向の撮影画像データ30での対応する位置を特定する進路方向表示データが逐次算出される。そして、図3に示すように、その逐次算出された進路方向表示データに基づいて、船舶20aの進路方向31がリアルタイムの撮影画像データ30に重ね合わせてモニタ7に表示される構成になっている。この実施形態では、船舶20a(移動体20)の進路方向31を矢印で表示しているが、矢印とは異なる表示形式にすることもできる。 In this embodiment, further, captured image data 30, azimuth data, and position coordinate data of the vessel 20a sequentially input to the arithmetic unit 6, and the boundary line TL of the traffic route TC and the target stop TL included in the boundary line setting data. Based on the position coordinate data of the boundary line SL of the area SA, the arithmetic device 6 specifies the corresponding position in the captured image data 30 of the course direction of the ship 20a toward the target stop area SA from the current position of the ship 20a. The route direction display data to be used is sequentially calculated. As shown in FIG. 3, based on the sequentially calculated course direction display data, the course direction 31 of the ship 20a is superimposed on the real-time photographed image data 30 and displayed on the monitor 7. . In this embodiment, the course direction 31 of the ship 20a (moving body 20) is indicated by an arrow, but a display format different from the arrow may be used.

モニタ7にはさらに、境界線設定データを平面視で示す平面経路図32が表示され、その平面経路図32に船舶20aの現在位置とその周辺の通行経路TCの境界線TLや進入禁止エリアPAの境界線PLなどが表示される構成になっている。モニタ7には、方位データに基づいて船舶20aの前方向の方位情報33も表示されるようになっている。 Further, the monitor 7 displays a planar route diagram 32 showing the boundary line setting data in a plan view. , the boundary line PL and the like are displayed. The monitor 7 also displays azimuth information 33 in the forward direction of the ship 20a based on the azimuth data.

この実施形態では、船舶20aに搭載された船舶自動識別装置9が他船40aの航行情報データを受信した場合には、その航行情報データが演算装置6に逐次入力される。そして、演算装置6により、逐次入力される撮影画像データ30、方位データ、船舶20aの位置座標データおよび他船40aの航行情報データに基づいて、他船40aの撮影画像データ30での対応する位置を特定する他船情報表示データが算出される。 In this embodiment, when the automatic ship identification device 9 mounted on the ship 20a receives the navigation information data of the other ship 40a, the navigation information data is sequentially input to the arithmetic unit 6. FIG. Based on the captured image data 30, the azimuth data, the position coordinate data of the ship 20a, and the navigation information data of the other ship 40a, which are sequentially input by the arithmetic unit 6, the corresponding position in the captured image data 30 of the other ship 40a is calculated. Other ship information display data specifying the is calculated.

そして、その算出された他船情報表示データに基づいて、リアルタイムの撮影画像データ30の他船40aが映っている位置の近くに他船40aの航行情報34aが重ね合わせてモニタ7に表示される構成になっている。モニタ7に表示される航行情報34aとしては、他船40aの名称や、進路方向、速度などが例示できる。平面経路図32にも、他船40aの現在位置と他船40aの進路方向が表示される構成になっている。 Then, based on the calculated other ship information display data, the navigation information 34a of the other ship 40a is displayed on the monitor 7 by superimposing it near the position where the other ship 40a is shown in the real-time photographed image data 30. It is configured. Examples of the navigation information 34a displayed on the monitor 7 include the name of the other ship 40a, course direction, speed, and the like. The plane route map 32 is also configured to display the current position of the other ship 40a and the course direction of the other ship 40a.

さらに、船舶自動識別装置9が他船40aの航行情報データを受信した場合には、船舶自動識別装置9が受信した他船40aの航行情報データ、方位データ、船舶20aの位置座標データおよび境界線設定データに基づいて、演算装置6により、船舶20aと他船40aとの衝突の可能性の有無が判断される。即ち、船舶20aと他船40aとがそれぞれ現在の条件でそのまま時間が経過した場合に、互いの位置座標が相手と干渉し得る範囲にあると推定されると衝突の可能性が有ると判断される。 Furthermore, when the automatic ship identification device 9 receives the navigation information data of the other ship 40a, the navigation information data of the other ship 40a received by the automatic ship identification device 9, the azimuth data, the position coordinate data of the ship 20a and the boundary line Based on the setting data, the computing device 6 determines whether there is a possibility of collision between the ship 20a and the other ship 40a. In other words, when the ship 20a and the other ship 40a are assumed to be in a range where the positional coordinates of each other may interfere with each other when time passes under the current conditions, it is determined that there is a possibility of collision. be.

そして、船舶20aと他船40aとの衝突の可能性があると判断された場合には、他船40aの航行情報データ、撮影画像データ30、方位データ、船舶20aの位置座標データおよび境界線設定データに基づいて、船舶20aと他船40aとの衝突を回避するための船舶20aの避航経路の位置座標データの撮影画像データ30での対応する位置を特定する避航経路表示データが算出される。そして、図4に示すように、その算出された避航経路表示データに基づいて、船舶20aの避航経路ACがリアルタイムの撮影画像データ30に重ね合わせて表示される構成になっている。避航経路ACとしては、進入禁止エリアPAを避けた経路が算出される。 Then, when it is determined that there is a possibility of collision between the ship 20a and the other ship 40a, the navigation information data of the other ship 40a, the photographed image data 30, the azimuth data, the position coordinate data of the ship 20a, and the boundary line setting Based on the data, the avoidance route display data for specifying the corresponding position in the photographed image data 30 of the position coordinate data of the avoidance route of the ship 20a for avoiding collision between the ship 20a and the other ship 40a is calculated. Then, as shown in FIG. 4, based on the calculated avoidance route display data, the avoidance route AC of the ship 20a is superimposed on the captured image data 30 in real time and displayed. As the avoidance route AC, a route avoiding the prohibited area PA is calculated.

避航経路ACが表示される場合には、船舶20aの平常時の通行経路TCの境界線TLと警戒エリアCAの境界線CLが一時的に避航経路ACの境界線ALとその境界線ALの外側に設定された避航時の警戒エリアCAの境界線CLに変更されて表示されるとともに、船舶20aの避航時の進路方向31aと、避航経路ACに進路変更を促す文字情報とがモニタ7に表示される構成になっている。 When the avoidance route AC is displayed, the boundary line TL of the normal traffic route TC of the vessel 20a and the boundary line CL of the caution area CA are temporarily positioned outside the boundary line AL of the avoidance route AC and the boundary line AL. is changed to the boundary line CL of the avoidance warning area CA set to , and the course direction 31a when the ship 20a is in avoidance and character information prompting a change of course to the avoidance route AC are displayed on the monitor 7. It is configured to be

船舶20aが避航経路ACを進み、演算装置6により船舶20aと他船40aとの衝突の可能性がなくなったと判断されると、演算装置6により平常時の通行経路TCに合流する避航経路ACが算出されて、その避航経路ACがモニタ7に表示される。そして、船舶20aが避航経路ACから平常時の通行経路TCに合流すると、避航経路ACに関連する表示が消えて、平常時の通行経路TCの境界線TLと警戒エリアCAの境界線CLがモニタ7に表示された状態に戻る。 When the vessel 20a advances along the avoidance route AC and the computing device 6 determines that there is no longer a possibility of collision between the vessel 20a and the other vessel 40a, the computing device 6 determines the avoidance route AC that merges with the normal traffic route TC. The calculated avoidance route AC is displayed on the monitor 7 . Then, when the ship 20a joins the avoidance route AC to the normal traffic route TC, the display related to the avoidance route AC disappears, and the boundary line TL of the normal traffic route TC and the boundary line CL of the caution area CA are monitored. Return to the state displayed in 7.

この実施形態では、さらに、レーダ装置10によって船舶自動識別装置9を搭載していない小型の他船40aや、サイズが一定以上の浮遊体や障害物などが検出された場合には、その検出対象物(他船40aや浮遊体、障害物など)41のレーダ検出データが演算装置6に逐次入力される。そして、演算装置6により、逐次入力される撮影画像データ30、方位データおよび船舶20aの位置座標データと、レーダ装置10から入力されるレーダ検出データとに基づいて、その検出対象物41の撮影画像データ30での対応する位置を特定するレーダ検出表示データが算出される。そして、その算出されたレーダ検出表示データに基づいて、検出対象物41をより視認し易くするマーカー37がリアルタイムの撮影画像データ30の検出対象物41が映っている位置に重ね合わせてモニタ7に表示される構成になっている。 In this embodiment, if the radar device 10 detects a small other ship 40a not equipped with the automatic ship identification device 9, or a floating body or obstacle of a certain size or more, the detection target Radar detection data of objects 41 (another ship 40a, a floating object, an obstacle, etc.) are sequentially input to the arithmetic unit 6. FIG. Then, based on the photographed image data 30, the azimuth data and the positional coordinate data of the ship 20a which are successively inputted, and the radar detection data inputted from the radar device 10, the arithmetic device 6 generates the photographed image of the detection object 41. Radar detection indication data identifying corresponding locations in data 30 are calculated. Then, based on the calculated radar detection display data, a marker 37 that makes the detection target 41 more visible is superimposed on the position where the detection target 41 appears in the real-time captured image data 30 and displayed on the monitor 7 . configured to be displayed.

さらに、レーダ装置10が小型の他船40aを検出した場合には、航行情報データの代わりにレーダ検出データが利用されて、船舶自動識別装置9の場合と同様に、演算装置6により、船舶20aと他船40aとの衝突の可能性の有無が判断され、船舶20aと他船40aとの衝突の可能性があると判断された場合には避航経路表示データが算出され、その避航経路表示データに基づいて、避航経路ACがリアルタイムの撮影画像データ30に重ね合わせてモニタ7に表示される構成になっている。 Furthermore, when the radar device 10 detects the other small ship 40a, the radar detection data is used instead of the navigation information data, and as in the case of the automatic ship identification device 9, the calculation device 6 detects the ship 20a. and the other ship 40a, and if it is determined that there is a possibility of collision between the ship 20a and the other ship 40a, the avoidance route display data is calculated, and the avoidance route display data , the avoidance route AC is superimposed on real-time photographed image data 30 and displayed on the monitor 7 .

また、演算装置6により船舶20aと他船40aとの衝突の可能性があると判断された場合には、演算装置6による制御により、警告手段11から船舶20aが他船40aと衝突する可能性があることを伝える警告が発せられる。具体的には、警報器から警告音または警告音メッセージが発せられ、警告灯が点灯または点滅する。さらに、乗組員が装着している携帯用端末が振動し、船舶20aが他船40aと衝突する可能性があることを伝える文字情報が携帯用端末の画面に表示される。演算装置6により、船舶20aと他船40aとの衝突の可能性がなくなったと判断された場合には、警告手段11による警告は停止する。 Further, when it is determined by the computing device 6 that there is a possibility of collision between the ship 20a and the other ship 40a, the control by the computing device 6 causes the warning means 11 to warn of the possibility of collision between the ship 20a and the other ship 40a. A warning will be issued telling you that there is a Specifically, a warning sound or a warning sound message is emitted from the alarm device, and the warning light lights up or flashes. Furthermore, the portable terminal worn by the crew member vibrates, and character information is displayed on the screen of the portable terminal telling that the ship 20a may collide with another ship 40a. When the calculation device 6 determines that the possibility of collision between the ship 20a and the other ship 40a has disappeared, the warning by the warning means 11 is stopped.

この実施形態では、さらに、演算装置6により、船舶20aの位置座標データと境界線設定データとに基づいて、警戒エリアCA内または進入禁止エリアPA内に船舶20aが位置しているか否かが逐次判断され、船舶20aが警戒エリアCA内または進入禁止エリアPA内に位置していると判断された場合には、警告手段11により警告を発する構成になっている。 In this embodiment, the arithmetic device 6 further sequentially determines whether the vessel 20a is positioned within the caution area CA or the no-entry area PA based on the positional coordinate data of the vessel 20a and the boundary line setting data. When it is determined that the vessel 20a is located within the caution area CA or the no-entry area PA, the warning means 11 issues a warning.

具体的には、船舶20aが境界線CLを越えて警戒エリアCA内に位置していると判断された場合には、演算装置6による制御により、警報器から警告音または警告音メッセージが発生し、警告灯が点灯または点滅する。そして、モニタ7に、船舶20aが通行経路TCから外れていることを操船者に警告する文字情報が表示されるとともに、船舶20aを通行経路TCに戻すための進路方向31が表示される。 Specifically, when it is determined that the vessel 20a has crossed the boundary line CL and is positioned within the caution area CA, the control by the arithmetic unit 6 causes the alarm device to generate a warning sound or a warning sound message. , the warning light illuminates or flashes. The monitor 7 displays character information for warning the operator that the vessel 20a is off the traffic route TC, and also displays the course direction 31 for returning the vessel 20a to the traffic route TC.

船舶20aがさらに境界線PLを越えて進入禁止エリアPA内に位置していると判断された場合には、演算装置6による制御により、警報器から警戒エリアCAの場合とは異なる警告音または警告音メッセージが発生し、警告灯の点灯の色や点滅の速さなどが変化する。船舶20aが通行経路TCに戻り、演算装置6により船舶20aが通行経路TCに位置すると判断されると、警告手段11による警告は停止する。 When it is determined that the vessel 20a has crossed the boundary line PL and is located within the no-entry area PA, the control by the arithmetic device 6 causes the alarm device to emit a different warning sound or warning than in the caution area CA. A sound message is generated, and the lighting color and flashing speed of the warning light change. When the vessel 20a returns to the traffic route TC and the computing device 6 determines that the vessel 20a is positioned on the traffic route TC, the warning by the warning means 11 stops.

図5に例示するように、船舶20aが目標停止エリアSAの近くに位置するときには、モニタ7に船舶20aの目標停止エリアSAの境界線SLが表示される。さらに、船舶20aの現在位置から目標停止エリアSAまでの離間距離36が表示される構成になっている。 As illustrated in FIG. 5, when the vessel 20a is positioned near the target stop area SA, the monitor 7 displays the boundary line SL of the target stop area SA of the vessel 20a. Furthermore, the distance 36 from the current position of the ship 20a to the target stop area SA is displayed.

このシステム1では、操船者に対するメッセージデータを管理部13の端末から管理サーバ12を介して演算装置6に入力することができ、演算装置6にメッセージデータが入力されると、モニタ7にそのメッセージデータが表示される構成になっている。また、入力手段8により、平面経路図32や他船40aの航行情報などのサイズ変更や表示の有無の切り替えなどを行えるようになっている。 In this system 1, message data for the operator can be input from the terminal of the management section 13 to the computing device 6 via the management server 12. When the message data is input to the computing device 6, the message data is displayed on the monitor 7. It is configured to display data. Further, the input means 8 can be used to change the size of the planar route map 32, the navigation information of the other ship 40a, and the like, and to switch between display and non-display.

演算装置6に出入力される各種データは、管理サーバ12または記憶手段5に随時記録される構成になっている。記録された各種データは、操船者を教育する際の教材や災害発生時の検証データなどとして利用できるようになっている。 Various data input/output to/from the computing device 6 are recorded in the management server 12 or the storage means 5 at any time. The various data recorded can be used as teaching materials for educating ship operators and as verification data in the event of a disaster.

このように、本発明によれば、船舶20aの通行経路TCの境界線TLと進入禁止エリアPAの境界線PLが、船舶20aの前方を撮影するカメラ装置2によって取得したリアルタイムの撮影画像データ30の対応する位置に重ね合わせて表示される。それ故、水上に船舶20aの通行経路TCの境界線TLや進入禁止エリアPAの境界線PLが明確に標示されていない場合にも、操船者はモニタ7の表示を見ることで、操縦時の視点で船舶20aの通行経路TCの境界線TLと進入禁止エリアPAの境界線PLの位置を正確に認識することが可能となる。これにより、操船者に安全な運航経路を遅滞なく認識させることができ、操船者が通行経路TCからはみ出して走行することや、進入禁止エリアPAに進入することをより確実に防ぐことができる。さらに、操船者はモニタ7の表示を見るだけで、船舶20aと通行経路TCおよび進入禁止エリアPAとの位置関係を直感的に把握できるので、操船者の負担を軽減できる。 As described above, according to the present invention, the boundary line TL of the traffic route TC of the ship 20a and the boundary line PL of the no-entry area PA are the real-time photographed image data 30 acquired by the camera device 2 that photographs the front of the ship 20a. are superimposed on the corresponding positions of the Therefore, even when the boundary line TL of the traffic route TC of the ship 20a and the boundary line PL of the no-entry area PA are not clearly marked on the water, the operator can see the display on the monitor 7 to understand the It is possible to accurately recognize the positions of the boundary line TL of the traffic route TC of the ship 20a and the boundary line PL of the no-entry area PA from the viewpoint. As a result, the operator can be made to recognize a safe navigation route without delay, and the operator can be more reliably prevented from running off the traffic route TC or entering the no-entry area PA. Furthermore, the ship operator can intuitively grasp the positional relationship between the ship 20a, the traffic route TC, and the no-entry area PA just by looking at the display on the monitor 7, thereby reducing the burden on the operator.

特に、施工水域では、潜水士による潜水作業が行われているエリアや他船40aが停泊するエリアなどの位置を正確に把握することは従来難しかったが、このシステム1では、そのようなエリアを進入禁止エリアPAとしてモニタ7に表示させることができるので非常に有用である。また、このシステム1では、夜間や霧などの視界が悪い状況においても、モニタ7に通行経路TCの境界線TLと進入禁止エリアPAの境界線PLの位置が操縦時の視点で表示されるので、船舶20aを安全に運行させることができる。カメラ装置2として、低照度カメラや赤外線暗視カメラを採用すると、暗所においても船舶20aの周辺状況をモニタ7に鮮明に表示できるので、夜間の操船者の負担を軽減するにはより有利になる。 In particular, in the construction water area, it was conventionally difficult to accurately grasp the positions of areas where divers are conducting diving work and areas where other ships 40a are anchored. It is very useful because it can be displayed on the monitor 7 as the no-entry area PA. In addition, in this system 1, the positions of the boundary line TL of the traffic route TC and the boundary line PL of the no-entry area PA are displayed on the monitor 7 from the point of view during operation even when visibility is poor, such as at night or in fog. , the ship 20a can be operated safely. If a low-illuminance camera or an infrared night vision camera is used as the camera device 2, the situation around the ship 20a can be clearly displayed on the monitor 7 even in a dark place, which is more advantageous for reducing the burden on the operator at night. Become.

進路方向31や、警戒エリアCAの境界線CL、目標停止エリアSAの境界線SL、目標停止エリアSAまでの離間距離36をモニタ7に表示させることは必須ではないが、これらをモニタ7に表示すると、操船者が船舶20aの操縦をより直感的に行い易くなり、操船者の負担をより軽減できる。また、平面経路図32や、他船40aの航行情報34a、物標情報35、マーカー37をモニタ7に表示させることは必須ではないが、これらをモニタ7に表示すると、操船者に船舶20aの周囲の状況をより確実に遅滞なく認識させることができるので、船舶20aを安全に運航させるには有利になる。 Although it is not essential to display the course direction 31, the boundary line CL of the caution area CA, the boundary line SL of the target stop area SA, and the separation distance 36 to the target stop area SA on the monitor 7, they are displayed on the monitor 7. This makes it easier for the operator to steer the ship 20a more intuitively, thereby further reducing the burden on the operator. Further, it is not essential to display the planar route map 32, the navigation information 34a of the other ship 40a, the target object information 35, and the markers 37 on the monitor 7, but if they are displayed on the monitor 7, the ship operator can see the ship 20a. Since the surrounding situation can be recognized more reliably and without delay, it is advantageous for safe operation of the ship 20a.

施工水域などでは、時間帯によって船舶20aが通行可能な通行経路TCや進入禁止エリアPAが変化する場合がある。そこで、記憶手段5に所定時刻毎の境界線設定データが記憶されている構成にするとよい。そして、演算装置6により、カメラ装置2による撮影画像データ取得時刻に対応する境界線設定データが抽出されて、境界線表示データの算出に使用される構成にする。これにより、施工水域などを運航する船舶20aのシステム1として非常に有用になる。 In construction water areas and the like, the traffic route TC through which the vessel 20a can pass and the no-entry area PA may change depending on the time of day. Therefore, it is preferable that the storage unit 5 stores boundary line setting data for each predetermined time. Then, the calculation device 6 extracts the boundary line setting data corresponding to the acquisition time of the captured image data by the camera device 2, and uses the boundary line setting data to calculate the boundary line display data. This makes it very useful as the system 1 for the vessel 20a that navigates the construction water area or the like.

この実施形態のように、船舶20aが警戒エリアCA内または進入禁止エリアPA内に位置していると判断された場合に、警告手段11により警告を発する構成にすると、船舶20aの操船者に通行経路TCから外れて走行していることや、進入禁止エリアPAに進入していることをより確実に遅滞なく認識させることができる。それ故、操船者の誤った操縦を抑制するにはより有利になる。 As in this embodiment, if the warning means 11 issues a warning when it is determined that the ship 20a is positioned within the caution area CA or the no-entry area PA, the operator of the ship 20a can pass through. It is possible to recognize more reliably and without delay that the vehicle is running off the route TC or that the vehicle is entering the no-entry area PA. Therefore, it is more advantageous to suppress erroneous maneuvering by the operator.

このシステム1は、船舶自動識別装置9またはレーダ装置10を備えている構成にするとよい。そして、演算装置6により、船舶20aと他船40aとの衝突の可能性があると判断された場合に、避航経路ACがリアルタイムの撮影画像データ30に重ね合わせてモニタ7に表示される構成にする。これにより、船舶20aと他船40aとの衝突を回避するのに適切な避航経路ACを操船者に早期に認識させることができるので、船舶20aと他船40aとの衝突を回避するにはより有利になる。 This system 1 may be configured to include an automatic ship identification device 9 or a radar device 10 . Then, when it is determined by the computing device 6 that there is a possibility of collision between the ship 20a and the other ship 40a, the avoidance route AC is superimposed on the real-time photographed image data 30 and displayed on the monitor 7. do. As a result, it is possible for the operator to quickly recognize the avoidance route AC suitable for avoiding a collision between the ship 20a and the other ship 40a. be advantageous.

このシステム1では、水底深さを示す等深線の位置座標データを境界線設定データに含めて、等深線がリアルタイムの撮影画像データ30の対応する位置に重ね合わせてモニタ7に表示される構成にすることもできる。等深線の位置座標データは、事前に音響測深機や水中スキャナーなどで水底深さを実測して作成することもできるし、海図などのデータを利用することもできる。また、モニタ7に船舶20aの吃水を表示させることもできる。モニタに等深線と船舶20aの吃水を表示させると、操船者が、船舶20aが座礁する可能性のあるエリアをより正確に把握できるので、船舶20aの座礁を回避するにはより有利になる。 In this system 1, the position coordinate data of the contour line indicating the bottom depth is included in the boundary line setting data, and the contour line is superimposed on the corresponding position of the real-time photographed image data 30 and displayed on the monitor 7. can also The position coordinate data of the contour line can be created by actually measuring the bottom depth in advance with an echo sounder or an underwater scanner, or data such as nautical charts can be used. The monitor 7 can also display the draft of the ship 20a. Displaying the contour lines and the draft of the vessel 20a on the monitor is more advantageous for avoiding the grounding of the vessel 20a because the operator can more accurately identify areas where the vessel 20a may run aground.

船舶20aの動揺を検知する動揺センサを備えて、演算装置6により境界線表示データを算出する際に、動揺センサの動揺データに基づいて境界線表示データの補正を行う構成にすることもできる。この構成にすると、船舶20aの動揺が大きい場合にも、リアルタイムの撮影画像データ30と境界線TL、CL、SL、ALの位置をより精度よく合わせることができる。換言すると、この動揺データを使用せずに船舶20aが動揺れしていないと仮定してシステム1を構成すると、演算処理の負担が大幅に軽減するので、演算装置6として汎用スペック品を用いることができる。 It is also possible to provide a motion sensor for detecting the motion of the ship 20a, and to correct the boundary line display data based on the motion data of the motion sensor when calculating the boundary line display data using the calculation device 6. FIG. With this configuration, even when the ship 20a is greatly shaken, the positions of the captured image data 30 in real time and the boundary lines TL, CL, SL, and AL can be aligned with higher accuracy. In other words, if the system 1 is constructed on the assumption that the ship 20a is not swaying without using this sway data, the computational processing load can be greatly reduced. can be done.

このシステム1に、船舶20aの左右方向や後方の撮影画像データ30を取得するカメラ装置2を備えることもできる。そして、船舶20aの前方の撮影画像データ30をモニタ7に表示する場合と同様に、船舶20aの後方や左右方向のリアルタイムの撮影画像データ30に境界線TL、CL、SL、ALや、他船40aの航行情報34aなどが重ね合わせてモニタ7に表示される構成にする。この構成にすると、操船者が船舶20aの左右方向や後方の状況をモニタ7で確認できるので、船舶20aを安全に運航させるにはより有利になる。 The system 1 can also be equipped with a camera device 2 that acquires captured image data 30 in the horizontal direction and the rear of the ship 20a. Then, as in the case of displaying the photographed image data 30 in front of the ship 20a on the monitor 7, the real-time photographed image data 30 in the rearward direction of the ship 20a and in the left and right directions are displayed on the boundary lines TL, CL, SL, AL, and other ships. The navigation information 34a of 40a and the like are superimposed and displayed on the monitor 7. FIG. With this configuration, the operator can check the left-right direction of the ship 20a and the situation behind the ship 20a on the monitor 7, which is more advantageous for safely navigating the ship 20a.

カメラ装置2に撮影方向を変更する旋回機構を設けることもできる。そして、演算装置6により、逐次入力される撮影画像データ30、方位データ、船舶20aの位置座標データおよび旋回機構の旋回方向データと、記憶手段5に記憶されている境界線設定データとに基づいて、境界線表示データが逐次算出される構成にする。この構成にすると、カメラ装置2を旋回させる場合にも、その旋回させた方向のリアルタイムの撮影画像データ30の対応する位置に境界線TL、CL、SL、ALを重ね合わせてモニタ7に表示させることが可能となる。 The camera device 2 can also be provided with a turning mechanism for changing the photographing direction. Based on the photographed image data 30, the azimuth data, the position coordinate data of the vessel 20a, the turning direction data of the turning mechanism, and the boundary line setting data stored in the storage means 5, which are sequentially input by the arithmetic unit 6, , the boundary line display data is calculated sequentially. With this configuration, even when the camera device 2 is rotated, the boundary lines TL, CL, SL, and AL are superimposed on the corresponding positions of the real-time photographed image data 30 in the rotated direction and displayed on the monitor 7. becomes possible.

図6および図7に車両20bに適用したシステム1の参考形態を示す。 6 and 7 show a reference form of the system 1 applied to a vehicle 20b.

この参考形態においても、システム1を構成するカメラ装置2、方位検出手段3、測位手段4、記憶手段5、演算装置6、モニタ7、入力手段8、警告手段11および管理サーバ12は、図1~5に示した実施形態と同じである。図6に示すように、この参考形態では、車両20bの操縦室21に、カメラ装置2、方位検出手段3、測位手段4、記憶手段5、演算装置6、モニタ7、入力手段8および警告手段11を配置している。 Also in this reference embodiment, the camera device 2, direction detection means 3, positioning means 4, storage means 5, arithmetic device 6, monitor 7, input means 8, warning means 11, and management server 12 that constitute the system 1 are shown in FIG. It is the same as the embodiment shown in -5. As shown in FIG. 6, in this reference embodiment, a camera device 2, direction detection means 3, positioning means 4, storage means 5, arithmetic device 6, monitor 7, input means 8, and warning means are installed in a cockpit 21 of a vehicle 20b. 11 are placed.

図6に例示するように、先に示した実施形態と同様の方法で、カメラ装置2で取得するリアルタイムの撮影画像データ30の対応する位置に、境界線TL、CL、SL、ALや平面経路図32が重ね合わせてモニタ7に表示される。 As illustrated in FIG. 6, boundary lines TL, CL, SL, AL and planar paths are added to corresponding positions of the real-time captured image data 30 acquired by the camera device 2 in the same manner as in the above-described embodiment. 32 are superimposed and displayed on the monitor 7. FIG.

この参考形態では、船舶自動識別装置9およびレーダ装置10に代えて、車両どうしの運行情報を相互に交換する無線装置14を備えている。例えば、工事現場などでは、施工区域を走行するそれぞれの車両(工事用車両や建設機械等)に無線装置14を搭載することで、車両どうしで各々の運行情報を相互に交換することが可能となる。無線装置14で受信した他車40bの運行情報は、撮影画像データ30の他車40bが映っている位置の近くに表示される構成になっている。モニタ7に表示する他車40bの運行情報34bとしては、車番や位置情報、進行方向、速度などが例示できる。 In this reference embodiment, instead of the automatic ship identification device 9 and the radar device 10, a wireless device 14 is provided for mutually exchanging operation information between vehicles. For example, at a construction site or the like, by installing the wireless device 14 in each vehicle (construction vehicle, construction machine, etc.) traveling in the construction area, it is possible for the vehicles to mutually exchange operation information. Become. The operation information of the other vehicle 40b received by the wireless device 14 is configured to be displayed near the position where the other vehicle 40b is shown in the photographed image data 30. FIG. Examples of the operation information 34b of the other vehicle 40b displayed on the monitor 7 include the vehicle number, position information, traveling direction, speed, and the like.

この参考形態でも先に示した実施形態と同じ作用効果を奏することができる。即ち、工事現場や私有地などの道路標示が整備されていない区域では、車両20bの通行経路TCの境界線TLや進入禁止エリアPAの境界線PLが明確に標示されていない場合が多いが、このシステム1を採用することで、車両20bの運転手に安全な運行経路を遅滞なく認識させることができ、運転手の負担を軽減できる。 This reference embodiment can also achieve the same effect as the embodiment shown previously. That is, in areas where road markings are not maintained, such as construction sites and private land, the boundary line TL of the traffic route TC for the vehicle 20b and the boundary line PL of the no-entry area PA are often not clearly marked. By adopting the system 1, the driver of the vehicle 20b can be made to recognize a safe travel route without delay, and the burden on the driver can be reduced.

1 ナビゲーションシステム
2 カメラ装置
3 方位検出手段
4 測位手段
5 記憶手段
6 演算装置
7 モニタ
8 入力手段
9 船舶自動識別装置
10 レーダ装置
11 警告手段
12 管理サーバ
13 管理部
14 無線装置
20 移動体
20a 船舶
20b 車両
21 操縦室
30 撮影画像データ
31 進路方向
31a 避航時の進路方向
32 平面経路図
33 方位情報
34a 他船の航行情報
34b 他車の運行情報
35 物標情報
36 目標停止エリアまでの離間距離
37 マーカー
40a 他船
40b 他車
41 検出対象物
42 物標
TC 通行経路
TL 通行経路の境界線
PA 進入禁止エリア
PL 進入禁止エリアの境界線
CA 警戒エリア
CL 警戒エリアの境界線
SA 目標停止エリア
SL 目標停止エリアの境界線
AC 避航経路
AL 避航経路の境界線
1 navigation system 2 camera device 3 azimuth detection means 4 positioning means 5 storage means 6 computing device 7 monitor 8 input means 9 automatic vessel identification device 10 radar device 11 warning means 12 management server 13 management section 14 wireless device 20 moving body 20a ship 20b Vehicle 21 Cockpit 30 Photographed image data 31 Course direction 31a Course direction at avoidance 32 Planar route map 33 Direction information 34a Other ship navigation information 34b Other vehicle operation information 35 Target information 36 Separation distance to target stop area 37 Marker 40a Other ship 40b Other vehicle 41 Object to be detected 42 Target TC Traffic route TL Boundary line of traffic route PA Prohibited area PL Boundary line of prohibited area CA Caution area CL Boundary line of caution area SA Target stop area SL Target stop area Boundary line AC Avoidance route AL Boundary line of avoidance route

Claims (6)

予め設定された所定区域内における船舶の運航を支援するナビゲーションシステムであって、
船舶の前方の撮影画像データを取得するカメラ装置と、前記船舶の前方向を示す方位データを取得する方位検出手段と、前記船舶の位置座標データを取得する測位手段と、前記 所定区域内における前記船舶の通行経路の境界線の位置座標データを有する境界線設定データが記憶されている記憶手段と、前記船舶の操縦室に設置されたモニタと、前記カメラ装置、前記方位検出手段、前記測位手段、前記記憶手段および前記モニタに通信可能に接続された演算装置とを備えて、
前記演算装置に逐次入力される前記撮影画像データ、前記方位データおよび前記船舶の位置座標データと、前記記憶手段に記憶されている前記境界線設定データとに基づいて、前記演算装置により前記通行経路の境界線の前記撮影画像データでの対応する位置を特定する境界線表示データが逐次算出され、その逐次算出された前記境界線表示データに基づいて、対向配置されて延在する前記通行経路の境界線がリアルタイムの前記撮影画像データに重ね合わせて前記モニタに表示される構成であり、
前記演算装置に通信可能に接続された船舶自動識別装置またはレーダ装置を備え、前記船舶自動識別装置が受信した他船の航行情報データまたはレーダ装置が検出したレーダ検出データと、前記方位データ、前記船舶の位置座標データおよび前記境界線設定データとに基づいて、前記演算装置により前記船舶と前記他船との衝突の可能性の有無が判断され、前記船舶と前記他船との衝突の可能性があると判断された場合には、前記他船の航行情報データまたは前記レーダ検出データと、前記撮影画像データ、前記方位データ、前記船舶の位置座標データおよび前記境界線設定データとに基づいて、前記船舶と前記他船との 衝突を回避するための前記船舶の避航経路の位置座標データの前記撮影画像データでの対応する位置を特定する避航経路表示データが算出され、その算出された避航経路表示データに基づいて、前記通行経路とは異なる対向配置されて延在する前記避航経路の境界線がリアルタイムの前記撮影画像データに重ね合わせて前記モニタに表示される構成にしたことを特徴とするナビゲーションシステム。
A navigation system that supports navigation of ships within a predetermined area,
A camera device for acquiring captured image data in front of a ship; an azimuth detection means for acquiring direction data indicating the forward direction of the ship; a positioning means for acquiring position coordinate data of the ship; Storage means for storing boundary line setting data having position coordinate data of the boundary line of the passage route of the ship, a monitor installed in the cockpit of the ship, the camera device, the azimuth detection means, and the positioning means , a computing device communicatively connected to said storage means and said monitor;
Based on the photographed image data, the azimuth data, and the positional coordinate data of the ship, which are sequentially input to the arithmetic unit, and the boundary line setting data stored in the storage means, the arithmetic unit calculates the traffic route. Boundary line display data for specifying the corresponding position in the photographed image data of the boundary line of is sequentially calculated, and based on the sequentially calculated boundary line display data, the traffic route that is arranged and extends oppositely a configuration in which a boundary line is superimposed on the captured image data in real time and displayed on the monitor;
An automatic ship identification device or a radar device communicably connected to the arithmetic device, wherein navigation information data of other ships received by the automatic ship identification device or radar detection data detected by the radar device, the azimuth data, the Based on the position coordinate data of the ship and the boundary line setting data, the calculation device determines whether there is a possibility of collision between the ship and the other ship, and the possibility of collision between the ship and the other ship. If it is determined that there is a Avoidance route display data for specifying a position corresponding to the position coordinate data of the avoidance route of the ship in the photographed image data for avoiding collision between the ship and the other ship is calculated, and the calculated avoidance route is calculated. Based on the display data, a boundary line of the avoidance route that is oppositely arranged and extended from the traffic route is superimposed on the real-time captured image data and displayed on the monitor. navigation system.
予め設定された所定区域内における船舶の運航を支援するナビゲーションシステムであって、
船舶の前方の撮影画像データを取得するカメラ装置と、前記船舶の前方向を示す方位データを取得する方位検出手段と、前記船舶の位置座標データを取得する測位手段と、前記 所定区域内における前記船舶の通行経路の境界線の位置座標データを有する境界線設定データが記憶されている記憶手段と、前記船舶の操縦室に設置されたモニタと、前記カメラ装置、前記方位検出手段、前記測位手段、前記記憶手段および前記モニタに通信可能に接続された演算装置とを備えて、
前記演算装置に逐次入力される前記撮影画像データ、前記方位データおよび前記船舶の位置座標データと、前記記憶手段に記憶されている前記境界線設定データとに基づいて、前記演算装置により前記通行経路の境界線の前記撮影画像データでの対応する位置を特定する境界線表示データが逐次算出され、その逐次算出された前記境界線表示データに基づいて、対向配置されて延在する前記通行経路の境界線がリアルタイムの前記撮影画像データに重ね合わせて前記モニタに表示される構成であり、
前記船舶の動揺を検知する動揺センサを備えて、前記演算装置により前記境界線表示データを算出する際に、前記動揺センサの動揺データに基づいて前記境界線表示データの補正を行う構成にしたことを特徴とするナビゲーションシステム。
A navigation system that supports navigation of ships within a predetermined area,
A camera device for acquiring captured image data in front of a ship; an azimuth detection means for acquiring direction data indicating the forward direction of the ship; a positioning means for acquiring position coordinate data of the ship; Storage means for storing boundary line setting data having position coordinate data of the boundary line of the passage route of the ship, a monitor installed in the cockpit of the ship, the camera device, the azimuth detection means, and the positioning means , a computing device communicatively connected to said storage means and said monitor;
Based on the photographed image data, the azimuth data, and the positional coordinate data of the ship, which are sequentially input to the arithmetic unit, and the boundary line setting data stored in the storage means, the arithmetic unit calculates the traffic route. Boundary line display data for specifying the corresponding position in the photographed image data of the boundary line of is sequentially calculated, and based on the sequentially calculated boundary line display data, the traffic route that is arranged and extends oppositely a configuration in which a boundary line is superimposed on the captured image data in real time and displayed on the monitor;
A motion sensor for detecting the motion of the ship is provided, and when the calculation device calculates the boundary line display data, the boundary line display data is corrected based on the motion data of the motion sensor. A navigation system characterized by
前記演算装置に通信可能に接続された船舶自動識別装置またはレーダ装置を備え、前記船舶自動識別装置が受信した他船の航行情報データまたはレーダ装置が検出したレーダ検出データと、前記方位データ、前記船舶の位置座標データおよび前記境界線設定データとに基づいて、前記演算装置により前記船舶と前記他船との衝突の可能性の有無が判断され、前記船舶と前記他船との衝突の可能性があると判断された場合には、前記他船の航行情報データまたは前記レーダ検出データと、前記撮影画像データ、前記方位データ、前記船舶の位置座標データおよび前記境界線設定データとに基づいて、前記船舶と前記他船との 衝突を回避するための前記船舶の避航経路の位置座標データの前記撮影画像データでの対応する位置を特定する避航経路表示データが算出され、その算出された避航経路表示データに基づいて、前記通行経路とは異なる対向配置されて延在する前記避航経路の境界線がリアルタイムの前記撮影画像データに重ね合わせて前記モニタに表示される構成にした請求項2に記載のナビゲーションシステム。 An automatic ship identification device or a radar device communicably connected to the arithmetic device, wherein navigation information data of other ships received by the automatic ship identification device or radar detection data detected by the radar device, the azimuth data, the Based on the position coordinate data of the ship and the boundary line setting data, the calculation device determines whether there is a possibility of collision between the ship and the other ship, and the possibility of collision between the ship and the other ship. If it is determined that there is a Avoidance route display data for specifying a position corresponding to the position coordinate data of the avoidance route of the ship in the photographed image data for avoiding collision between the ship and the other ship is calculated, and the calculated avoidance route is calculated. 3. A configuration according to claim 2 , wherein a boundary line of said avoidance route which is oppositely arranged and extends from said traffic route is superimposed on said real-time photographed image data and displayed on said monitor based on display data. navigation system. 前記所定区域内における水底深さを示す等深線の位置座標データを前記境界線設定デー タに含まれていて、前記等深線がリアルタイムの前記撮影画像データの対応する位置に重ね合わせて前記モニタに表示される構成にした請求項1~3のいずれかに記載のナビゲーションシステム。 Position coordinate data of a contour line indicating the bottom depth in the predetermined area is included in the boundary line setting data, and the contour line is superimposed on the corresponding position of the real-time photographed image data and displayed on the monitor. 4. The navigation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the navigation system is configured to 前記記憶手段に所定時刻毎の前記境界線設定データが記憶されていて、前記演算装置により、前記カメラ装置による撮影画像データ取得時刻に対応する前記境界線設定データが抽出されて、前記境界線表示データの算出に使用される構成にした請求項1~4のいずれかに記載のナビゲーションシステム。 The storage means stores the boundary line setting data for each predetermined time, and the calculation device extracts the boundary line setting data corresponding to the acquisition time of the captured image data by the camera device, and displays the boundary line. The navigation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the navigation system is configured to be used for data calculation. 前記船舶に配置された警告手段を備え、前記境界線設定データに前記所定区域内における前記船舶の警戒エリアの境界線の位置座標データが含まれていて、前記演算装置により、前記船舶の位置座標データと前記境界線設定データとに基づいて、前記警戒エリア内に前記船舶が位置しているか否かが逐次判断され、前記船舶が前記警戒エリア内に位置していると判断された場合には、前記警告手段により警告を発する構成にした請求項1~5のいずれかに記載のナビゲーションシステム。 A warning means is provided on the ship, the boundary line setting data includes position coordinate data of a boundary line of the caution area of the ship within the predetermined area, and the arithmetic unit calculates the position coordinate of the ship Based on the data and the boundary setting data, it is sequentially determined whether or not the vessel is positioned within the caution area, and when it is determined that the vessel is located within the caution area 6. The navigation system according to any one of claims 1 to 5, wherein a warning is issued by said warning means.
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