JP2018188043A - 操船支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同乗者が操縦案内をしなくとも、操船者が離着岸を容易に行うことができる操船支援装置を提供する。【解決手段】画像を用いて離着岸時の操縦を支援する操船支援装置１であって、船舶１０に複数台設置され、複数の撮影画像が互いに重畳するように船舶の周囲を撮影する撮像部（カメラ）２と、撮像部によって撮影された画像を所定の仮想視点Ｖを基準として合成する画像合成部４ｃと、船舶から岸壁１１までの距離を測定する測定部（ミリ波レーダー）３ｃと、測定部によって測定された船舶から岸壁までの距離を、仮想視点から見た船舶から岸壁までの距離に補正する補正部（制御部）４ｇと、画像合成部によって合成された画像に、補正部によって補正された船舶から岸壁までの距離を重畳した画像を出力する画像出力部４ｅと、画像出力部から出力された画像を表示する表示部５とを備える操船支援装置。【選択図】図１

Description

本発明は、操船支援装置であって、特に離着岸の際に船舶の操縦を支援する技術に関する。

船舶には死角が多く存在し、離着岸や離着桟等の際に操縦者が岸壁を視認することができない場合がほとんどであるため、従来同乗者が操縦案内をしていたが、近年、操縦者のみで離着岸時の操縦を容易に行うために種々の技術が開発されている。

例えば、船舶に複数台のカメラを設置して複数の画像が重畳するように船舶の周囲を撮影し、これらの画像を合成することで、仮想視点からの合成画像を生成する技術が存在する。この技術により、所望の視点からの合成画像を生成し、操縦者が合成画像を見ながら単独で離着岸を行うことができる。

また、特許文献１は、監視カメラとミリ波レーダー装置からなる測位センサを船舶に取り付け、監視カメラの撮影画像に岸壁までの距離を重畳して表示する技術を開示している。この技術により、操縦者は、撮影画像を見ると共に、撮影画像上に表示された岸壁までの距離を確認しながら単独で離着岸を行うことができる。

特開２００３−２７６６７７号公報

船舶の周囲の合成画像を表示することで、船舶から岸壁までの距離をある程度把握することができるが、操縦者のみで離着岸時の操縦を容易に行うことはできず、改善の余地があった。一方、特許文献１に記載の発明は、監視カメラの撮影画像に岸壁までの距離を重畳して表示するが、監視カメラの位置が固定されているため、船舶と岸壁との位置関係によっては離着岸時の操縦に利用できないこともあり、利用できたとしても所望の視点からの画像でなければ利用価値が低いという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、同乗者が操縦案内をしなくとも、操船者が離着岸を容易に行うことが可能な操船支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、画像を用いて離着岸時の操縦を支援する操船支援装置であって、船舶に複数台設置され、複数の撮影画像が互いに重畳するように該船舶の周囲を撮影する撮像部と、該撮像部によって撮影された画像を所定の仮想視点を基準として合成する画像合成部と、前記船舶から岸壁までの距離を測定する測定部と、該測定部によって測定された前記船舶から岸壁までの距離を、前記仮想視点から見た船舶から岸壁までの距離に補正する補正部と、前記画像合成部によって合成された画像に、前記補正部によって補正された船舶から岸壁までの距離を重畳した画像を出力する画像出力部と、該画像出力部から出力された画像を表示する表示部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、岸壁までの距離を合成画像に重畳して表示することができるため、船舶の離着岸をより容易に行えるようになる。

上記操船支援装置において、前記補正部によって補正された、前記仮想視点から見た船舶から岸壁までの距離を、該船舶から岸壁までの最短距離とすることができる。これによって、操船者が離着岸をより容易に行うことができる。

また、前記所定の仮想視点の位置を変更可能とすることで、種々の岸壁や係留環境に対応することができる。

以上のように、本発明によれば、同乗者が操縦案内をしなくとも、操船者が離着岸を容易に行うことができる。

本発明に係る操船支援装置の一実施の形態を示すブロック図である。 船舶に設置されるカメラの配置例を示す上面図である。 本発明に係る操船支援装置を利用して船舶を着岸する際の動作を説明するための上面図である。 本発明に係る操船支援装置の合成画像の一例を示す概略図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係る操船支援装置の一実施の形態を示し、この操船支援装置１は、船舶に複数台設置されるカメラ２と、各種測定器３と、カメラ２によって撮影された画像を処理する画像処理装置４と、画像処理装置４によって画像処理がなされた画像を表示する表示部５等で構成される。

図２に示すように、カメラ２（２Ａ〜２Ｆ）は、船舶の周囲３６０°を見渡せるように、例えば、前後に２台、左右に２台ずつの計６台設置される。ここで、隣接するカメラは、互いに撮影画像が重畳するように配置される。

図１に戻り、操船支援装置１は、各種測定器３として、ＧＰＳ受信機３ａ、速度センサ３ｂ及びミリ波レーダー３ｃを備え、船舶１０に関する情報を取得して画像処理装置４に送信する。

ミリ波レーダー３ｃは、図２に示すように、カメラ２と同様に船舶１０の前後左右に合計６台設置され、測定方向を変更可能とするために水平方向において回転可能に支持される。

画像処理装置４は、複数台のカメラ２の各々から撮影画像を取得する撮影画像取得部４ａと、各種測定器３から船舶１０に関する情報を取得する情報取得部４ｂと、撮影画像を合成する画像合成部４ｃと、画像合成部４ｃによって生成された合成画像に船舶１０に関する情報を重畳させる情報重畳部４ｄと、画像処理がなされた合成画像を表示部５へ出力する画像出力部４ｅと、記憶部４ｆ、画像処理装置４全体を制御する制御部４ｇとで構成される。

表示部５は、操船支援装置１に用いるために新たに用意しなくても、船舶１０に元々設置された表示装置を流用してもよい。

次に、上記構成を有する操船支援装置１の動作について図面を参照しながら説明する。

図３に示すように、船舶１０を左側の岸壁１１に着岸させる場合を例にとって説明する。船舶１０の左側は操縦者にとって死角となっており、船舶１０の左側の見易い画像を得るため、カメラ２Ｃ、２Ｄの画像を生成する。

カメラ２Ｃ、２Ｄによって撮影する際に、ミリ波レーダー３ｃによって被写体までの距離を測定する。これらの撮影画像と、被写体までの距離は、図１に示すように、撮影画像取得部４ａ及び情報取得部４ｂを介して画像合成部４ｃに転送され、被写体までの距離、船舶１０の設計情報、海図情報、ＧＰＳ受信機３ａが受信した船舶１０の位置情報に基づいて、２つの撮影画像の重畳部分に画像処理が施され、図３に示す仮想視点Ｖから撮影された画像であるかのような合成画像が生成される。

また、ＧＰＳ受信機３ａが受信する船舶１０の位置情報に加え、速度センサ３ｂが算出する船舶１０の速度、及びミリ波レーダー３ｃが測定する船舶１０から岸壁１１までの距離を画像処理装置４へ送信する。これらの測定値は、情報取得部４ｂを介して制御部４ｇへ転送され、制御部４ｇによって、合成画像に重畳させるために船舶１０から岸壁１１までの距離に関する測定値の補正を行う。

具体的には、ミリ波レーダー３ｃの測定値は、ミリ波レーダー３ｃの設置位置から岸壁１１までの距離を示すものであり、仮想視点Ｖからの合成画像における船舶１０の任意の部分から岸壁１１までの距離を示すものではないため、制御部４ｇは、このミリ波レーダー３ｃの測定値と、船舶１０の設計情報や、海図情報、ＧＰＳ受信機３ａが受信した船舶１０の位置情報等を統合し、仮想視点Ｖからの合成画像に表示された船舶１０の一部から岸壁１１までの距離を算出し、算出した距離を合成画像上に重畳した画像を画像出力部４ｅを介して、図４に示すように表示部５に表示させる。

図４に表示した例は、船舶１０の２箇所から岸壁１１までの距離を表示した場合を示しているが、船舶１０から岸壁１１までの最短距離を表示することもできる。

以上のようにして生成された合成画像を見ることで、操縦者は岸壁１１までの距離を確認しながら容易に着岸を行うことができる。尚、仮想視点Ｖの位置は種々変更可能であり、例えば、恰も船外に出ているような状態を再現させ、船舶１０と岸壁１１との間の上方から覗いているような画像を表示させることで、着岸をより容易に行うこともできる。また、操作部６を操作することで仮想視点Ｖの位置を変更して表示画像をスクロールさせることもできる。

尚、上記実施の形態において、カメラ２の配置は一例であって、離着岸時に確認したい方向にのみ、例えば左側のカメラ２Ｃ、２Ｄだけを設けるようにしてもよい。

また、上記合成画像に加え、船舶１０の速度を合成画像に重畳して表示してもよく、その他の船舶１０の航行に関する情報を重畳して表示してもよい。

さらに、ミリ波レーダー３ｃに代えてビーコン等を用いることもでき、測位センサの種類は問わない。

１ 操船支援装置
２ （２Ａ〜２Ｆ） カメラ
３ 各種測定器
３ａ ＧＰＳ受信機
３ｂ 速度センサ
３ｃ ミリ波レーダー
４ 画像処理装置
４ａ 撮影画像取得部
４ｂ 情報取得部
４ｃ 画像合成部
４ｄ 情報重畳部
４ｅ 画像出力部
４ｆ 記憶部
４ｇ 制御部
５ 表示部
６ 操作部
１０ 船舶
１１ 岸壁
Ｖ 仮想視点

Claims (3)

1. 画像を用いて離着岸時の操縦を支援する操船支援装置であって、
   船舶に複数台設置され、複数の撮影画像が互いに重畳するように該船舶の周囲を撮影する撮像部と、
   該撮像部によって撮影された画像を所定の仮想視点を基準として合成する画像合成部と、
   前記船舶から岸壁までの距離を測定する測定部と、
   該測定部によって測定された前記船舶から岸壁までの距離を、前記仮想視点から見た船舶から岸壁までの距離に補正する補正部と、
   前記画像合成部によって合成された画像に、前記補正部によって補正された船舶から岸壁までの距離を重畳した画像を出力する画像出力部と、
   該画像出力部から出力された画像を表示する表示部とを備えることを特徴とする操船支援装置。
2. 前記補正部によって補正された、前記仮想視点から見た船舶から岸壁までの距離は、該船舶から岸壁までの最短距離であることを特徴とする請求項１に記載の操船支援装置。
3. 前記所定の仮想視点の位置を変更可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の操船支援装置。

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