(57)【要約】【課題】予め定めた区域に進入したことを簡単にかつ正確に判定する乗揚防止援助技術を提供する。【解決手段】現在位置を検出する位置検出装置（１０１）、現在位置が所定の区域に入っているかを判定する区域進入判定装置（１０５）を備え、区域進入判定装置（１０５）は、現在位置から所定の方角に延在させた線が区域の境界線と交わる回数に基づき現在位置が区域内に位置しているかを判定し、区域内に位置していると判定された場合に区域侵入警告信号（Ｓａ）を出力する。【選択図】図１
2012022446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在位置を検出する位置検出装置と、
前記現在位置が所定の区域に入っているかを判定する区域進入判定装置と、を備え、
前記区域進入判定装置は、
前記現在位置から所定の方角に延在させた線が前記区域の境界線と交わる回数に基づき前記現在位置が前記区域内に位置しているかを判定し、前記区域内に位置していると判定された場合に区域侵入警告信号を出力する、
ことを特徴とする乗揚防止援助装置。
【請求項２】
前記区域は前記区域の境界線が閉じた図形を形成しており、
前記区域進入判定部は、
前記区域の境界線を定義する区域データを格納する区域データベースと、
前記線が前記区域の境界線と交わるか否かを判定する交差判定手段と、
前記線が前記区域の境界線と交わる回数を計数する交差回数計測手段と、
前記線が前記区域の境界線と交わる数が奇数である場合に前記区域内に位置するものと判定する区域進入判定手段と、
前記区域内に位置すると判定された場合に前記区域進入警告信号を出力する区域進入警告手段と、を備える、
請求項１に記載の乗揚防止援助装置。
【請求項３】
前記区域侵入警告手段は、
絶対危険区域進入警告手段、狭水道警報区域進入警告手段、海底線警報区域進入警告手段、接近注意警報区域進入警告手段、変針点接近警報区域進入警告手段、航路区域外警告手段、通過地点通過警告手段、速度制限区域進入警告手段、および港報知区域進入警告手段からなる群から選ばれる１以上の手段である、
請求項２に記載の乗揚防止援助装置。
【請求項４】
前記乗揚防止援助装置は、
投錨している期間中における前記現在位置が所定の距離以上変化した場合に、前記警告装置に前記警告音響を発生させる走錨警告信号を出力する走錨監視手段を備える、
請求項１に記載の乗揚防止援助装置。
【請求項５】
前記区域データは、一つの前記区域を規定する頂点情報の集合体により構成されている、
請求項１に記載の乗揚防止援助装置。
【請求項６】
前記区域データは、絶対危険区域、狭水道警報区域、海底線警報区域、接近注意警報区域、変針点接近警報区域、航路区域、通報地点通過警報区域、速度制限区域、または港報知区域のうちいずれか１以上の区域を定義する、
請求項１に記載の乗揚防止援助装置。
【請求項７】
前記区域進入判定装置は、
入力された区域設定情報に基づいて新たな前記区域を定義する区域データを生成する、
請求項１に規定の乗揚防止援助装置。
【請求項８】
前記位置検出装置は、
検出した前記現在位置を検出した時刻に対応付けた通過点データとして記憶する軌跡データベースと、
前記通過点データに基づいて海図上に軌跡を表示させる軌跡表示部と、を備える、
請求項１に記載の乗揚防止援助装置。
【請求項９】
前記区域進入信号が入力された場合に警告音響を発生させる警告装置を備える、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の乗揚防止援助装置を備える乗揚防止援助システム。
【請求項１０】
物体の動きを検出する動き検出センサと、
前記物体の動きが所定時間検出されない場合に警告信号を前記警告装置に出力する動き検出装置をさらに備える、
請求項９に記載の乗揚防止援助システム。
【請求項１１】
コンピュータに、
現在位置を検出する機能と、
前記現在位置から所定の方角に延在させた線が前記区域の境界線を交わる回数に基づき
前記現在位置が前記区域内に位置しているかを判定する機能と、
前記区域内に位置していると判定された場合に区域侵入警告信号を出力する機能と、
を実行させるための乗揚防止援助プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗組員による船舶等の操縦を援助するシステムに係り、特に船舶では甚大な被害をもたらす乗揚を防止するのに役立つ乗揚防止援助技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶の航行の安全性を評価する方法としては、例えば特開２００５−３１７２６号公報に開示されているように、船舶が他船と衝突するまでの時間を計算し、衝突するまでの時間が船舶の速力に基づき演算された基準時間よりも短いか否かの判定結果に基づき船舶の航行の安全性を評価する技術があった（特許文献１）。特許文献１の技術によれば、船舶の操船状態が自己の背後に潜在する不安全な状態であるか否かを客観的に判定可能であった。
【０００３】
また船舶の航行状態を表示する装置としては、特開平１１−４４５５１号公報に開示されているように、船舶等の現在位置を検出し、地形に関するデータベースに基づいて、現在位置からの三次元的な俯瞰図を描画すると共に、航行予定コースと実際の航行コースとを記録し表示する搭載用航法装置があった（特許文献２）。特許文献２の技術によれば、航行予定コースと実際の航行コースとが一目で明らかに表示されるので、操縦者の操縦に役立てることができていた。
【０００４】
また特開平６−１２６００号公報に開示されているように、船舶操縦者の操縦免許の種別を入力すると、免許種別に対応する地図データを読み出し、陸地および航行範囲ラインを航行海域の地図画像に表示させる船舶航行情報表示装置があった（特許文献３）。特許文献３の技術によれば、自己の所有する操縦免許で定められた航行区域を判りやすく表示させることができていた。
【０００５】
さらに安全確保のための警報装置としては、実用新案登録第３０１５９３３号明細書に開示されているように、船舶の外部の音響を集音して操舵室内で再生して操縦者に注意を喚起する船舶用外部音響警告装置があった（特許文献４）。特許文献４の技術によれば、船舶の警笛など船外の音響が操舵室でも再生されることによって操縦者に安全を喚起することができていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３１７２６号公報
【特許文献２】特開平１１−４４５５１号公報
【特許文献３】特開平６−１２６００号公報
【特許文献４】実用新案登録第３０１５９３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜４に記載された技術では、岩礁や浅瀬となっているために過去に海難事故を生じた場所に船舶が近づき過ぎることを予防することはできなかった。
【０００８】
例えば、上記特許文献１に記載されているような技術では、適当に選択した陸地の一部と船舶とが衝突するかを判定することはできるものの、海の領域に広がる岩礁や浅瀬といった危険区域への接近を警告することは不可能であった。
【０００９】
上記特許文献２に記載されているような技術では、船舶等の実際の航行コースと航行予定コースとを並べて表示することはできたが、実際の航行コースが航行予定コースから外れた場合に警告したり、上記危険区域への進入を予防したりするような警告は不可能であった。
【００１０】
上記特許文献３に記載されたような技術では、自己の所有する操縦免許に適合する航行区域の表示は可能であったが、上記危険区域への進入を予防する警告は不可能であった。
【００１１】
上記特許文献４に記載されているような技術では、操舵室内に船舶外部の音響を送出して注意喚起をすることは可能であったが、具体的に危険区域に進入したことを警告することはできなかった。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑み、予め定めた区域に進入したことを簡単にかつ正確に判定する乗揚防止援助技術を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）上記目的を達成するために、本発明に係る乗揚防止援助装置は、現在位置を検出する位置検出装置と、現在位置が所定の区域に入っているかを判定する区域進入判定装置と、を備え、区域進入判定装置は、現在位置から所定の方角に延在させた線が区域の境界線と交わる回数に基づき現在位置が区域内に位置しているかを判定し、区域内に位置していると判定された場合に区域侵入警告信号を出力することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る乗揚防止援助プログラムは、コンピュータに、現在位置を検出する機能と、現在位置から所定の方角に延在させた線が区域の境界線と交わる回数に基づき現在位置が区域内に位置しているかを判定する機能と、区域内に位置していると判定された場合に区域侵入警告信号を出力する機能と、を実行させることを特徴とする。
【００１５】
かかる発明によれば、現在位置から延在する線と区域の境界線との交わる回数を求めるだけなので、極めて簡単にかつ正確に、現在位置が区域の内側か外側かを判定することができる。
【００１６】
本発明は、さらに以下の要素を含んでいてもよい。
（２）上記（１）に記載の乗揚防止援助装置において、区域は区域の境界線が閉じた図形を形成しており、区域進入判定部は、区域の境界線を定義する区域データを格納する区域データベースと、線が区域の境界線と交わるか否かを判定する交差判定手段と、線が区域の境界線と交わる回数を計数する交差回数計測手段と、線が区域の境界線と交わる数が奇数である場合に区域内に位置するものと判定する区域進入判定手段と、区域内に位置すると判定された場合に区域進入警告信号を出力する区域進入警告手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
（３）上記（１）に記載の乗揚防止援助装置において、区域侵入警告手段は、絶対危険区域進入警告手段、狭水道警報区域進入警告手段、海底線警報区域進入警告手段、接近注意警報区域進入警告手段、変針点接近警報区域進入警告手段、航路区域外警告手段、通過地点通過警告手段、速度制限区域進入警告手段、および港報知区域進入警告手段からなる群から選ばれる１以上の手段である。
【００１８】
（４）上記（１）に記載の乗揚防止援助装置において、乗揚防止援助装置は、投錨している期間中における現在位置が所定の距離以上変化した場合に、警告装置に警告音響を発生させる走錨警告信号を出力する走錨監視手段を備える。
【００１９】
（５）上記（１）に記載の乗揚防止援助装置において、区域データは、一つの区域を規定する頂点情報の集合体により構成されている。
【００２０】
（６）上記（１）に記載の乗揚防止援助装置において、区域データは、絶対危険区域、狭水道警報区域、海底線警報区域、接近注意警報区域、変針点接近警報区域、航路区域、通報地点通過警報区域、速度制限区域、または港報知区域のうちいずれか１以上の区域を定義する。
【００２１】
（７）上記（１）に記載の乗揚防止援助装置において、区域進入判定装置は、入力された区域設定情報に基づいて新たな区域を定義する区域データを生成する。
【００２２】
（８）上記（１）に記載の乗揚防止援助装置において、位置検出装置は、検出した現在位置を検出した時刻に対応付けた通過点データとして記憶する軌跡データベースと、通過点データに基づいて海図上に軌跡を表示させる軌跡表示部と、を備える。
【００２３】
（９）警告信号が入力された場合に警告音響を発生させる警告装置を備える、上記（１）乃至（８）のいずれか一項に記載の乗揚防止援助装置を備える乗揚防止援助システム。
【００２４】
（１０）上記（８）に記載の乗揚防止援助システムにおいて、物体の動きを検出する動き検出センサと、物体の動きが所定時間検出されない場合に警告信号を警告装置に出力する動き検出装置をさらに備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、現在位置から延在させた線と区域の境界線との交わる回数を求めるだけなので、極めて簡単にかつ正確に、現在位置が区域の内側か外側かを判定することができ、区域内に進入した際に必要な処理の有無を極めて簡単な手順により判定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係る乗揚防止援助システムのブロック図
【図２】実施形態に係るＧＰＳ衛星航法装置（位置検出装置）が出力する軌跡画像例
【図３】実施形態に係る潮流推算装置が出力する潮流推算画像例
【図４】実施形態に係る乗揚防止演算装置（区域進入判定装置）の機能ブロック図
【図５】実施形態に係る各種区域設定例
【図６】絶対危険区域の設定例（港湾無し）
【図７】絶対危険区域の設定例（港湾が一つ存在する場合）
【図８】絶対危険区域の設定例（港湾が２つ存在する場合）
【図９】絶対危険区域への進入シーン１（進入前）
【図１０】絶対危険区域への進入シーン１（進入後）
【図１１】絶対危険区域への進入シーン２（進入前）
【図１２】絶対危険区域への進入シーン２（進入後）
【図１３】絶対危険区域への進入シーン３（進入前）
【図１４】絶対危険区域への進入シーン３（進入後）
【図１５】複数の絶対危険区域について交差回数の説明図
【図１６】合成された海図表示例
【図１７】実施形態に係る乗揚防止援助方法を説明するフローチャート
【図１８】実施形態に係る区域進入処理を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の手段・ブロックは同一又は類似の符号で表している。図面に記載された各ブロックは便宜的に機能に応じて区分けして記載したものである。したがって、目的とする動作結果が得られる限り、図面に記載されたブロックの構成を適宜変更することが可能である。また各ブロックの機能はソフトウェアで実現される他、機能の一部または全部をハードウェアで実現することも可能である。
【００２８】
［定義］
本明細書において用いられる用語を以下のとおり定義する。
「線」：現在位置から所定の方角に延在させる線を意味し、延在させる方角に限定はないが、演算・判定を容易にするための方角に延在させることが好ましい。
【００２９】
「現在位置」：新たに検出された位置をいい、船舶等の移動体に本発明の乗揚防止援助装置を搭載する場合には現在時刻において検出された位置である。但し、過去における移動体等の位置分析に用いる場合には、過去のある時点における位置であり、必ずしも狭義の現在時刻における位置のみを意味するものではない。
【００３０】
「区域」：複数の直線で囲まれた平面領域をいう。例えば、区域は複数の頂点の集合により規定される。但し、「区域」は一部または全部が曲線で囲まれていてもよい。区域には目的に応じて複数種類が設定される。
【００３１】
［構成］
次に本実施形態における乗揚防止援助システムの構成について説明する。以下の実施形態において、船舶（以下「自船」と呼ぶ。）に乗揚防止援助システムを搭載して自船の操縦の援助をさせることを想定して説明する。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態における乗揚防止援助システム１は、乗揚防止援助装置１００、レーダー見張り監視装置１２０、警告装置１２２、およびスピーカ１２３を備えている。
【００３３】
（乗揚防止援助装置１００）
乗揚防止援助装置１００は、コンピュータ装置が本発明に係る乗揚防止援助プログラムを実行することにより機能的に実現される装置であり、ＧＰＳ衛星航法装置１０１、軌跡データベース１０２、潮流推算装置１０３、潮流データベース１０４、乗揚防止演算装置１０５、区域データベース１０６、画像表示装置１０７、ディスプレイ１０８、ＧＰＳセンサ１０９、海図データベース１１０、および入力装置１１１を備えている。
【００３４】
（ＧＰＳ衛星航法装置１０１）
ＧＰＳ衛星航法装置１０１は、本発明の位置検出装置に相当し、ＧＰＳセンサ１０９からの所定の規格に準拠したフォーマットで送信されてくる測位情報を受信し、現在位置を検出する機能ブロックである。ＧＰＳセンサ１０９は、複数の衛星からの標準電波を捕捉し、汎用のインターフェースを介して測位情報を含んだテキストデータを送信するように構成されている。ＧＰＳセンサ１０９からは、例えば測位情報がＧＰＳ受信機の世界規格（例えばＮＭＥＡ（National Marine Electronics Association）−０１８３）に準拠したプロトコルで送信される。測位情報には、測位時刻、緯度、経度、捕捉衛星数、海抜高度等の情報が含まれる。ＧＰＳ衛星航法装置１０１は、所定の時刻毎（例えば５秒または１０秒毎）に、受信した測位情報に基づき現在位置を所定のフォーマットで軌跡データベース１０２に格納する。フォーマットとしては、現在日時、現在緯度、現在経度、進路、速力（進行速度）等からなる情報の組み合わせを一単位とすることが可能である。進路は、直前の測位位置（前回の経度および緯度で特定される）から現在位置（現在時刻の経度および緯度で特定される）へのベクトル方向として算出できる。速力は直前の測位位置から現在位置へのベクトル量として算出できる。
【００３５】
図２に軌跡データベース１０２に格納された測位位置の集合に基づき表示される軌跡画像の非限定の一例を示す。ＧＰＳ衛星航法装置１０１は、軌跡データベース１０２に格納された測位位置の集合を読み出して軌跡画像データＧｇを生成し、画像表示装置１０７を介して海図にオーバーレイさせてディスプレイ１０８に表示させる。図２では、自船Ｓの航行に従って測位された測位位置ｐ１〜ｐ６が示されており、ｐ（緯度、経度、測位時刻）がｐ１（ｘ１、ｙ１、ｔ１）からｐ６（ｘ６、ｙ６、ｔ６）に変化していく様子が示されている。
【００３６】
ＧＰＳ衛星航法装置１０１は、現在時刻の経度ｘおよび緯度ｙを含む現在位置情報Ｓｐを乗揚防止演算装置１０５および画像表示装置１０７に出力する。
【００３７】
（潮流推算装置１０３）
潮流推算装置１０３は、潮流データベース１０４を参照して任意の海峡における潮流の変化を推算する機能ブロックである。潮流データベース１０４には、当該乗揚防止援助装置１００がカバーする海域に存在している海峡について、潮流の方角と流速、流速の増減が日時に対応させた潮流データとして記憶されている。潮流推算装置１０３は、ユーザが入力装置１１１（キーボードやマウス等）から指定した海峡に対応した潮流データを潮流データベース１０４から読み出す。そして潮流の変化を推算した潮流推算画像データＧｔを生成し、画像表示装置１０７を介して海図にオーバーレイさせてディスプレイ１０８に表示させる。
【００３８】
図３に潮流推算画像の非限定の一例を示す。図３に示すように、潮流推算画像１０は、日時指定欄１１、所定の時刻単位毎の潮流実データ表示欄１２、潮流変化表示欄１３、および海峡指定欄１４によって構成されている。日時指定欄１１にはデフォルトで現在時刻が表示される。ユーザにより任意の日時を指定可能である。海峡指定欄１４には、現在位置の近傍にある海峡の一覧が表示される。ユーザが所望の海峡を指定すると、指定された海峡１５の名称が反転表示される。潮流推算装置１０３は指定された海峡１５の潮流データを潮流データベース１０４から読み出し、日時指定欄１１に表示されている指定日時前後の潮流の実データを潮流実データ表示欄１２に表示する。そしてこの潮流実データに基づき指定時刻前後の潮流の方向および速度の変化ｗを潮流変化表示欄１３に表示する。
【００３９】
（乗揚防止演算装置１０５）
乗揚防止演算装置１０５は、本発明の区域進入判定装置に相当する。乗揚防止演算装置１０５は、区域データベース１０６を参照しながら現在位置から所定の方角に延在させた線が区域の境界線と交わる回数に基づき現在位置が区域内に位置しているかを判定し、区域内に位置していると判定された場合に各種警報信号Ｓａを出力する機能ブロックである。乗揚防止演算装置１０５は、各種区域を海図上に表示させるための区域画像データＧｓを生成して画像表示装置１０７に出力するようになっている。
【００４０】
区域データベース１０６には、当該乗揚防止援助装置１００がカバーする海域に設定されている各種区域を特定するための区域データが区域に対応させて複数格納されている。
【００４１】
図５に海域に設定される区域の種別一例を示す。区域の種類としては、非限定的な例として、絶対危険区域、狭水道警報区域、海底線警報区域、接近注意警報区域、変針点接近警報区域、航路区域、通報地点通過警報区域、速度制限区域、または港報知区域が存在する。図５には、絶対危険区域２１、狭水道警報区域２２、海底線警報区域２３、接近注意警報区域２５、変針点接近警報区域２６、航路区域２７、通報地点通過警報区域２８、および港報知区域２９が示されている。同じ種類の区域は互いに交差しない（重ならない）ように設定する。以下、各種区域を説明する。
【００４２】
（絶対危険区域）
絶対危険区域２１は、本発明に係る区域であり、過去の海難事故の履歴および海底地形等を考慮して区域内に進入すると海難事故を生じる可能性が高くなると予想される危険な領域として予め設定される区域である。島や陸の海岸線から一定距離内に近づくと衝突や座礁の危険があるため、絶対危険区域として指定することが好ましい。絶対危険区域として海岸線からどの程度の距離に設定するかは、海底面の深度に応じて設定される。また島や陸が存在しなくても深度が小さく座礁の危険がある領域も絶対危険区域に指定することが好ましい。特に過去に海難事故が生じたと記録されている領域では、客観的に座礁等の危険が高いため、絶対危険区域に指定する必要性が高い。
【００４３】
（狭水道警報区域）
狭水道警報区域２２は、海峡が狭くなっているなど、船舶の航行安全の観点から操縦者に予め注意を喚起しておいた方がよい場所の近傍に予め設定される区域である。狭水道は一般に危険が高いため、船員法では狭水道の通過にあたって船長に甲板上で自船の運行指揮を執ることを義務づけており、乗組員にも相当の注意を要求される。このため狭水道に接近していることや通過中であることを乗組員に知らせる目的で狭水道警報区域２２が設定される。狭水道警報区域２２は、代表的な狭水道について予め設定されている他、ユーザが入力装置１１１を用いて任意に設定してもよい。
【００４４】
（海底線警報区域）
海底線警報区域２３は、通信や電力などの海底ケーブル２４が海底に敷設位置の周囲に設けられる区域である。船舶において衝突や機関故障が生じる場合、安全を確保しながら修理を行うために機関を停止することが好ましい。機関を停止する場合には、船が流れて乗揚事故を起こさないようにするため、錨を降ろすことが行われる。錨を降ろした先に海底ケーブルが敷設されていると、海底ケーブルを切断し、停電や電話の不通を引き起こす可能性がある。このため投錨前に海図で推進を調べ、かつ、海底ケーブルが存在しないことを確認することが正しい手順である。しかしながら乗組員が未熟であったり気が動転したりしていると、投錨前の海底ケーブルの事前確認が行われないことがある。そこで海底ケーブルが敷設されているラインの周辺を海底線警報区域として予め設定しておくのである。海底線警報区域２３は、海底ケーブル２４の周囲に若干の余裕幅を設けて設定されている。
【００４５】
（接近注意警報区域）
接近注意警報区域２５は、ユーザが入力装置１１１を用いて任意に設定可能な区域である。ユーザは自船がその区域に進入したら何らかの警告をして欲しい場合にその区域を接近注意警報区域２５に設定する。接近注意警報区域２５は、設定後に区域データベース１０６に記憶保存され、削除するまで表示可能に設定することもできるし、電源遮断後に消去されるように設定することもできる。
【００４６】
（変針点接近警報区域）
変針点接近警報区域２６は、航路が進路を変更する変針点の前後に設定される区域であり、変針点に近づいたことを操縦者に報知するための区域として、ユーザが入力装置１１１を用いて任意に設定可能な区域である。変針点にどの程度接近すれば警告するかも任意に設定可能である。変針点接近警報区域２６は、設定後に区域データベース１０６に記憶保存され、削除するまで表示可能に設定することもできるし、電源遮断後に消去されるように設定することもできる。
【００４７】
（航路区域）
航路区域２７は、法定航路内であることを報知するための区域である。法定航路は、法定の除外事項に該当しない限り航路内を航行すべきものとして義務づけられている航路である。船舶は風浪や潮流、または他船との衝突を回避するために航路から外れることがあり、そのような場合に法定航路から外れたことを乗組員に報知するために設定される。法定航路を航行すれば乗揚等の危険を回避できる点でも、法定航路に沿って航行することが好ましい。
【００４８】
（通報地点通過警報区域）
通報地点通過警報区域２８は通報地点が近づいたことを報知するための区域である。通報地点とは、法令により、船舶が通過した場合に監督官庁（日本であれば海上保安庁）に通報することが義務づけられている地点をいう。通報をすると監督官庁が自船をレーダーで追跡し、有用な情報を通知してくるようになっている。通報地点通過警報区域２８は、このような通報地点の周辺海域を乗組員に報知するために、予め設定されている区域である。通報地点通過警報区域の区域データには、その通報地点の地名を含めておくことが好ましい。
【００４９】
（速度制限区域）
速度制限区域は、図５には示されていないが、法令により、所定の速度（例えば１２ノット以下）を超えて航行してはならない旨が法令等により義務づけられている区域である。速度制限区域は予め設定されている区域である。
【００５０】
（港報知区域）
港報知区域２９は、船舶が入出港する港湾などを中心としてその周辺に設定される区域である。船舶が港に接近すると、船長は乗組員が入港配置に就くこと、および、自船を減速させることを指揮しなければならない。港報知区域２９は、そのような入港準備の契機として乗組員に事前報知するために予め設定されている区域である。
【００５１】
（区域データの構造）
図５に示すように、上記各種の区域は平面図で多角形形状に設定される。いずれの区域であっても、閉じた図形を構成するように設定される。例えば各区域は複数の頂点の集合体として定義される。一つの区域を規定する区域データは、区域の種別を示す種別情報に付随させて、区域の多角形形状を特定する上記頂点情報の集合体を備えて構成されている。但し、上記区域データの構成は例示であり、これに限定されるものではなく、他の任意の構造を適用可能である。
【００５２】
図６は絶対危険区域ＤＺの設定例を示す平面図である。図６では、島Ｉの海岸線を囲んで絶対危険区域ＤＺが設定されている。この絶対危険区域ＤＺは、６つの頂点ｖ０〜ｖ５により定義されている。区域を定義する頂点ｖを頂点ｖ（ｘ、ｙ）と表すものとする。ｘは緯度に相当し、ｙは経度に相当する。区域データの構造としては、非限定の一例としては、頂点毎に、経度ｘおよび緯度ｙで示される位置情報と境界線を伸ばすべき次の頂点の情報ｖとにより構成することが可能である。例えば図６では、頂点ｖ０（ｘ０、ｙ０、ｖ１）という表示により、頂点ｖ０の位置が東経ｘ０、北緯ｙ０であり、頂点ｖ０から頂点ｖ１に向けて境界線Ｕが引かれることを示している。頂点ｖ０は次の頂点ｖ１に、頂点ｖ１は次の頂点ｖ２に、というように境界線Ｕが連続的に設定され、最後の頂点ｖ５からは再び頂点ｖ０に境界線が伸ばされることによって、閉じた図形である絶対危険区域ＤＺが規定される。ここで頂点ｖｎと頂点ｖｍとの間の境界線をＵｎｍと表すことにする。
【００５３】
図７は絶対危険区域の他の設定例を示す平面図である。図７に示す島Ｉは港Ｈを有し、警告を発することなく港Ｈに船舶Ｓを入出港させたいものとする。このような場合、図７に示すように、島Ｉの内陸に頂点ｖ０、ｖ１３、ｖ１２を配置して、内陸に境界線の一部を設けるように区域データを作成する。このようにすれば、自船Ｓは陸地を走行することはないので、実質的に港Ｈでは絶対危険区域ＤＺの外部に設定することが可能である。
【００５４】
図８は絶対危険区域のさらに別の設定例である。図８に示すように、島Ｉは複数の港Ｈ１およびＨ２を有する。このような地形の島では、港Ｈ１およびＨ２の部分では内陸部に境界線が引かれるように頂点を設定して一つの閉じた図形で区域を構成することも可能であるが、図８に示すように、複数の絶対危険区域ＤＺ１およびＤＺ２を設定して、港Ｈ１およびＨ２を絶対危険区域外に設定することも可能である。図８では、絶対危険区域ＤＺ１が島Ｉの図面上半分を取り囲み、絶対危険区域ＤＺ２が島Ｉの図面下半分を取り囲んでいる。港Ｈ１および港Ｈ２はいずれの絶対危険区域からも外側になっているので、港Ｈ１および港Ｈ２に自船Ｓが入出港する際に警告が発せられることはない。
【００５５】
（乗揚防止演算装置１０５の詳細な機能ブロック）
図４に乗揚防止演算装置１０５の詳細な機能ブロックを示す。図４に示すように、乗揚防止演算装置１０５は、区域抽出手段１３１、交差判定手段１３２、交差回数計数手段１３３、区域進入判定手段１３４、絶対危険区域進入警告手段１３５、狭水道警報区域進入警告手段１３６、海底線警報区域進入警告手段１３７、接近注意警報区域進入警告手段１３８、変針点接近警報区域進入警告手段１３９、航路区域外警告手段１４０、通報地点通過警告手段１４１、速度制限区域進入警告手段１４２、港報知区域進入警告手段１４３、走錨監視手段１４４、および航海灯警告手段１４５を備えている。以下、具体的に説明する。
【００５６】
（区域抽出手段１３１）
区域抽出手段１３１は、区域データベース１０６を参照して現在位置の周辺に設定されている各種区域を抽出する機能ブロックである。区域抽出手段１３１はオプショナルな機能ブロックであり、当該乗揚防止援助装置１００がカバーする海域が膨大な場合に適用することが好ましい。区域抽出手段１３１によって海域を限定し、判定対象となる区域の数を制限しておけば、交差判定手段１３２以降の手段における演算量が抑制されるので、高速に区域進入判定等をすることが可能となる。
【００５７】
例えば、当該乗揚防止援助装置１００が複数の海図に跨る海域をカバーしている場合、区域抽出手段１３１は、現在位置が含まれる海図に一部または全部が表示される区域を抽出し、交差判定処理の対象区域として特定する。例えば現在位置が含まれる海図がＣ１（ｘ１，ｙ１）、Ｃ２（ｘ２，ｙ１）、Ｃ３（ｘ１、ｙ２）、Ｃ４（ｘ２，ｙ２）の４点で囲まれる海域をカバーする場合、頂点座標ｖ（ｘ、ｙ）が、ｘ１≦ｘ≦ｘ２と、ｙ１≦ｙ≦ｙ２と、を共に満たす頂点が含まれる区域を交差判定処理の対象区域として特定する。
【００５８】
他の方法として、区域抽出手段１３１は、現在位置から一定の平方面以内にある頂点が含まれる区域を交差判定処理の対象区域として特定してもよい。例えば現在位置がｐ（ｘｐ、ｙｐ）であり距離ｒの範囲にある区域を対象とする場合、頂点座標ｖ（ｘ、ｙ）が、ｘｐ−ｒ≦ｘ≦ｘｐ＋ｒと、ｙｐ−ｒ≦ｙ≦ｙｐ＋ｒと、を共に満たす頂点が含まれる区域を交差判定処理の対象区域として特定する。
【００５９】
（交差判定手段１３２）
交差判定手段１３２は、現在位置から所定の方向に延在させた線が上記抽出された区域の境界線と交わるか否かを判定する機能ブロックである。以下の説明では絶対危険区域を例にとって説明するが、他の種類の区域についても同様に判定処理が可能である。
【００６０】
現在位置から演算させる「線」は任意の方向に延在させてよいが、演算を簡単にする方向に延在させることが好ましい。例えばグリニッジ標準時を基準として東経で表される地域では「東」の方位に延在させることが好ましく、西経で表される地域では「西」の方位に延在させることが好ましい。
【００６１】
東経で表される地域では、東の方位に行くほど座標値である東経（＋ｘ）が大きくなっていく。西経で表される地域では、西の方位に行くほど座標値である西経（−ｘ）が大きくなっていく。このため、現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）と一つの頂点ｖ（ｘｖ、ｙｖ）との経度方向における位置関係は、現在位置ｐの経度ｘｐと頂点ｖの経度ｘｖとの絶対値の大小関係を比べるだけでよいことになる。現在位置ｐの経度ｘｐより頂点ｖの経度ｘｖの方が大きければ、頂点ｖは現在位置ｐよりも東（または西）に位置していると判定できる。以下、東経で表される地域を例示して説明する。
【００６２】
一方、北半球に含まれる地域では、南北方向の位置が北緯で表され、北に行くほど座標値である北緯（＋ｙ）が大きくなっていく。また南半球に含まれる地域では、南北方向の位置が南緯で表され、南に行くほど座標値である南緯（−ｙ）が大きくなっていく。このため、現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）と一つの頂点ｖ（ｘｖ、ｙｖ）との緯度方向における位置関係は、現在位置ｐの緯度ｙｐと頂点ｖの緯度ｙｖとの絶対値の大小関係を比べるだけでよいことになる。現在位置ｐの緯度ｙｐより頂点ｖの緯度ｙｖの方が大きければ、頂点ｖは現在位置ｐよりも北（または南）に位置していると判定できる。以下、北緯で表される地域を例示して説明する。
【００６３】
ここで、２つの頂点ｖ１（ｘ１，ｙ１）およびｖ２（ｘ２，ｙ２）を結ぶ線分（境界線）Ｕが設けられている場合、現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）から東に延在させた線Ｌと上記境界線Ｕとが交差するか否かは次のように場合分けして判定することが可能である。
【００６４】
（交差する場合）
（条件１）現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）における東経ｘｐが頂点ｖ１の東経ｘ１または頂点ｖ２の東経ｘ２のうち少なくとも一方と同じか小さいこと（ｘｐ≦ｘ１またはｘｐ≦ｘ２）、かつ、
（条件２）現在位置ｐにおける北緯ｙｐが頂点ｖ１の北緯ｙ１と頂点ｖ２の北緯ｙ２との間に位置すること（ｙ１≧ｙｐ≧ｙ２またはｙ１≦ｙｐ≦ｙ２）。
【００６５】
（交差しない場合）
（条件３）現在位置ｐにおける北緯ｙｐが頂点ｖ１の北緯ｙ１および頂点ｖ２の北緯ｙ２のどちらよりも大きいか、若しくは、どちらよりも小さいこと（ｙｐ＞ｙ１、ｙ２またはｙｐ＜ｙ１、ｙ２）、または、
（条件４）現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）における東経ｘｐが頂点ｖ１の東経ｘ１および頂点ｖ２の東経ｘ２のいずれよりも大きいこと（ｘｐ＞ｘ１かつｘｐ＞ｘ２）。
【００６６】
上記条件１は、現在位置ｐが境界線Ｕの西側に位置することを意味する。上記条件２は現在位置ｐから東へ延在させた線Ｌがいずれかの位置で境界線Ｕと交差することを意味する。上記条件３は現在位置ｐから東へ延在させた線Ｌが境界線Ｕの北側か南側を通過し、線分Ｕとは交差しないことを意味する。上記条件４は現在位置ｐが境界線Ｕの東側に位置することを意味する。
【００６７】
交差判定手段１３２は、この判定を一つの区域を定義している境界線（すなわち、１つの境界線を規定する両端の頂点）に対して適用し、現在位置ｐから東へ延在させた線Ｌがそれぞれの境界線Ｕと交差するか否かを判定していく。以下、具体的な判定手順を絶対危険区域に対する現在位置の判定を例にとって図９〜図１４を参照しながら説明する。各図では、図６で説明したように、島Ｉについて絶対危険区域ＤＺが設定されており、絶対危険区域ＤＺが頂点ｖ０〜ｖ５で定義されている。
【００６８】
図９および図１０は、自船Ｓが南側（−ｙ側）から北側（＋ｙ側）に移動して島Ｉに接近していく際の交差判定を例示している。
図９は自船Ｓが絶対危険区域ＤＺの外側に位置する場合である。図９の状態では、自船Ｓの現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）において、北緯ｙｐはいずれの頂点の北緯ｙからも小さいので、上記条件３を満たすことになり、現在位置ｐから東に延在するＬはいずれの境界線Ｕとも交差しないと判定できる。
【００６９】
図１０は自船Ｓがさらに北上して絶対危険区域ＤＺの内側に入った場合である。図１０の状態では、境界線Ｕ０１について、自船Ｓの現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）の東経ｘｐが頂点ｖ１の東経ｘ１より小さく、かつ、現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）の北緯ｙｐが頂点ｖ１の北緯ｙ１と頂点ｖ２の北緯ｙ２との間である。よって上記条件１及び条件２を満たすことになり、現在位置ｐから東に延在するＬは境界線Ｕ０１と交差すると判定できる。その他の境界線Ｕについては、条件３または条件４のいずれかに該当するため、交差しないと判定できる。
【００７０】
図１１および図１２は、自船Ｓが西側（−ｘ側）から東側（＋ｘ側）に移動して島Ｉに接近していく際の交差判定を例示している。
図１１は自船Ｓが絶対危険区域ＤＺの外側に位置する場合である。図１１の状態では、境界線Ｕ４５について、自船Ｓの現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）の東経ｘｐが頂点ｖ４の東経ｘ４および頂点ｖ５の東経ｘ５より小さく、かつ、現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）の北緯ｙｐが頂点ｖ４の北緯ｙ４と頂点ｖ５の北緯ｙ５との間である。よって上記条件１及び条件２を満たすことになり、現在位置ｐから東に延在するＬは境界線Ｕ４５と交差すると判定できる。同様に、境界線Ｕ１２についても、自船Ｓの現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）の東経ｘｐが頂点ｖ１の東経ｘ１および頂点ｖ２の東経ｘ１より小さく、かつ、現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）の北緯ｙｐが頂点ｖ１の北緯ｙ１と頂点ｖ２の北緯ｙ２との間である。よって上記条件１及び条件２を満たすことになり、現在位置ｐから東に延在するＬは境界線Ｕ１２と交差すると判定できる。その他の境界線Ｕについては、条件３または条件４のいずれかに該当するため、交差しないと判定できる。
【００７１】
図１２は自船Ｓがさらに東側に移動して絶対危険区域ＤＺの内側に入った場合である。図１２の状態では、境界線Ｕ１２について、上記図１１と同じ条件を満たすため、現在位置ｐから東に延在するＬは境界線Ｕ１２と交差すると判定できる。その他の境界線Ｕについては、条件３または条件４のいずれかに該当するため、交差しないと判定できる。
【００７２】
図１３および図１４は、自船Ｓが東側（＋ｘ側）から西側（−ｘ側）に移動して島Ｉに接近していく際の交差判定を例示している。
図１３は自船Ｓが絶対危険区域ＤＺの外側に位置する場合である。図１３の状態では、いずれの境界線Ｕについても、条件３または条件４のいずれかに該当するため、交差しないと判定できる。
【００７３】
図１４は自船Ｓがさらに西側に移動して絶対危険区域ＤＺの内側に入った場合である。図１４の状態では、境界線Ｕ１２について、上記図１１と同じ条件を満たすため、現在位置ｐから東に延在するＬは境界線Ｕ１２と交差すると判定できる。その他の境界線Ｕについては、条件３または条件４のいずれかに該当するため、交差しないと判定できる。
【００７４】
以上のように、交差判定手段１３２は、区域抽出手段１３１が抽出した区域について、頂点座標と現在位置との大小関係を判定し、いずれの境界線と交差するかを特定していく。
【００７５】
（交差回数計数手段１３３）
図４において、交差回数計数手段１３３は、上記交差判定手段１３２で判定された現在位置から東へ延在させた線Ｌと境界線とが交わる回数を区域ごとに計数する機能ブロックである。
【００７６】
例えば自船Ｓの現在位置ｐから東へ延在する線Ｌと境界線Ｕとの交差回数は、図９の例では０、図１０の例では１、図１１の例では２、図１２の例では１、図１３の例では０、図１４の例では１となる。
【００７７】
図１５には３つの絶対危険区域ＤＺａ、ＤＺｂ、およびＤＺｃが示されている。自船Ｓの現在位置がｐ１の場合、東へ延在する線Ｌは絶対危険区域ＤＺａの境界線Ｕａ１とのみ交差するので、絶対危険区域ＤＺａについて交差回数は１である。自船Ｓの現在位置がｐ２の場合、東へ延在する線Ｌは絶対危険区域ＤＺｂの境界線Ｕｂ１およびＵｂ２と交差するので、絶対危険区域ＤＺｂについて交差回数は２である。自船Ｓの現在位置がｐ３の場合、東へ延在する線Ｌは絶対危険区域ＤＺｃの境界線Ｕｃ１と１回交差するので、絶対危険区域ＤＺｃについて交差回数は１である。また絶対危険区域ＤＺｂの境界線Ｕｂ３およびＵｂ４と交差するので、絶対危険区域ＤＺｂについて交差回数は２となる。自船Ｓの現在位置がｐ４の場合、東へ延在する線Ｌは絶対危険区域ＤＺｃの境界線Ｕｃ２およびＵｃ３と交差するので、絶対危険区域ＤＺｃについて交差回数は２である。また絶対危険区域ＤＺｂの境界線Ｕｂ３、Ｕｂ５、Ｕｂ６，およびＵｂ４と交差するので、絶対危険区域ＤＺｂについて交差回数は４となる。
【００７８】
（区域進入判定手段１３４）
図４において、区域進入判定手段１３４は、現在位置ｐから所定方向に延在させた線Ｌが区域の境界線Ｕと交わる数が偶数であるか奇数であるかを判定し、奇数である場合に区域内に位置するものと判定する機能ブロックである。交差回数が偶数であるか奇数であるかは、例えば交差回数を示すデータのＬＳＢが０であるか１であるかを調べればよい。
【００７９】
例えば図９の例では交差回数が０なので区域外、図１０の例では交差回数が１なので区域内、図１１の例では交差回数が２なので区域外、図１２の例では交差回数が１なので区域内、図１３の例では交差回数が０なので区域外、図１４の例では交差回数が１なので区域内と判定できる。同様に、図１５の例では、自船Ｓの現在位置がｐ１の場合には絶対危険区域ＤＺａについて交差回数が１なので区域内、それ以外の絶対危険区域について交差回数が０なので区域外と判定できる。自船Ｓの現在位置がｐ２の場合には絶対危険区域ＤＺｂについて交差回数が２なので区域外であり、それ以外の絶対危険区域について交差回数が０なので区域外と判定できる。自船Ｓの現在位置がｐ３の場合には絶対危険区域ＤＺｃについて交差回数が１なので区域内、それ以外の絶対危険区域について交差回数が０なので区域外と判定できる。自船Ｓの現在位置がｐ４の場合には絶対危険区域ＤＺａについて交差回数が０、絶対危険区域ＤＺｂについて交差回数が４、絶対危険区域ＤＺｃについて交差回数が２なので、いずれも区域外と判定できる。
【００８０】
（絶対危険区域進入警告手段１３５）
図４において、絶対危険区域進入警告手段１３５は、区域進入判定手段１３４が絶対危険区域内に進入したと判定した場合に、絶対危険区域進入警告信号Ｓａ１を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。絶対危険区域進入警告信号Ｓａ１は、警告装置１２２に絶対危険区域に進入したことの警告音声を出力させたり警告音を発生させたりする信号である。警告音声としては、例えば「絶対危険圏に入りました。危険です。」というメッセージを繰り返し送出するものである。警告音としては、例えば前記警告音声が複数回、例えば４回以上繰り返された場合に発音される大音量のブザーである。乗組員が居眠りしていたりぼんやりしていたりしても、確実に注意を喚起し、次に何をすべきかについて認識させるような警告内容であることが好ましい。絶対危険区域への進入は海難事故の可能性があるため、乗組員が確実に回避行動を執って区域外へ出るまで継続されることが好ましい。
【００８１】
なお、警告装置１２２が複数の警告信号の種類を判別して警告信号の種類に応じた警告音声や警告音を生成可能に構成されているのであれば、絶対危険区域進入警告信号Ｓａ１は単に警告信号の種類を示すコマンドのような情報であればよい。一方、警告装置１２２がそのような機能を備えない場合には、絶対危険区域進入警告手段１３５が警告音声データや警告音データを生成して出力するように構成してもよい。また絶対危険区域進入警告手段１３５は、画像表示装置１０７に警告画像データを送信し、ディスプレイ１０８に絶対危険区域に進入した旨の警告画像を表示させてもよい。
【００８２】
ここで、区域内に進入したとの警告を認識した乗組員は、現実の景観や海図を参照して海岸線等から離脱するよう自船を操縦する。そのため乗揚防止援助装置１００としては、自船の現在位置が区域内であると判定した場合には、その区域を点滅等でディスプレイ１０８に強調表示させるための区域画像データＧｓを生成したり、その区域を特定できる名称（例えば直近の島の名前）を告知する警告音声を警告装置１２２に出力したりすればよい。また絶対危険区域進入警告手段１３５は区域への進入があった場合にはそのときの日時、現在位置を記録するようにすることが好ましい。
【００８３】
（狭水道警報区域進入警告手段１３６）
狭水道警報区域進入警告手段１３６は、区域進入判定手段１３４が狭水道警報区域内に進入したと判定した場合に、狭水道警報区域進入警告信号Ｓａ２を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。狭水道警報区域進入警告信号Ｓａ２は、警告装置１２２に狭水道警報区域に進入したことの警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「狭水道に入りました。注意して航行して下さい。」というメッセージを送出するものである。
【００８４】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。
【００８５】
（海底線警報区域進入警告手段１３７）
海底線警報区域進入警告手段１３７は、区域進入判定手段１３４が海底線警報区域内に進入したと判定した場合に、海底線警報区域進入警告信号Ｓａ３を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。海底線警報は、海底ケーブルが敷設されている区域で投錨されることを防止する警報である。一般に投錨するには船舶の速度が十分に小さく（例えば３ノット以下）なっていなければならない。逆に速度が十分に小さくなっていなければ投錨ができないように構成されている船舶もある。このため海底線警報区域進入警告手段１３７は、海底線警報区域内に進入したと判定された場合であって、かつ、船舶の速度が十分に小さくなっている場合に、海底線警報区域進入警告信号Ｓａ３を出力する。海底線警報区域進入警告信号Ｓａ３は、警告装置１２２に海底線警報区域に進入しているので投錨を禁止する旨の警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「海底ケーブルがありますので、投錨はしないで下さい。」といったメッセージを送出するものである。
【００８６】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。
【００８７】
（接近注意警報区域進入警告手段１３８）
接近注意警報区域進入警告手段１３８は、区域進入判定手段１３４が接近注意警報区域内に進入したと判定した場合に、接近注意警報区域進入警告信号Ｓａ４を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。接近注意警報区域進入警告信号Ｓａ４は、警告装置１２２にユーザが設定した接近注意警報区域に進入したことの警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「接近注意警報区域に入りました。注意して航行して下さい。」というメッセージを送出するものである。
【００８８】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。
【００８９】
（変針点接近警報区域進入警告手段１３９）
変針点接近警報区域進入警告手段１３９は、区域進入判定手段１３４が変針点接近警報区域内に進入したと判定した場合に、変針点接近警報区域進入警告信号Ｓａ５を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。変針点接近警報区域進入警告信号Ｓａ５は、警告装置１２２にユーザが設定した変針点接近警報区域に進入したことの警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「接近注意。もうすぐ変針点です。」というメッセージを送出することが可能である。
【００９０】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。
【００９１】
（航路区域外警告手段１４０）
航路区域外警告手段１４０は、区域進入判定手段１３４が航路区域の外部に出たと判定した場合に、航路区域外警告信号Ｓａ６を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。ここでは区域外に位置することを契機として警告する点で、他の各種手段と異なる。区域進入判定手段１３４は交差回数が奇数の場合に区域内と判定し、交差回数が偶数の場合に区域外と判定する。航路区域外警告手段１４０は、航路区域との交差回数が偶数であって航路から外れたと判定できた場合に動作する。航路区域外警告信号Ｓａ６は、警告装置１２２に航路区域から外れたことの警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「法定航路から離脱しました。法定航路に戻って下さい。」というメッセージを送出するものである。
【００９２】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。
【００９３】
（通報地点通過警告手段１４１）
通報地点通過警告手段１４１は、区域進入判定手段１３４が通報地点通過警報区域内に進入したと判定した場合に、通報地点通過警報区域進入警告信号Ｓａ７を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。通報地点通過警報区域進入警告信号Ｓａ７は、警告装置１２２にユーザが設定した通報地点通過警報区域に進入したことの警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、区域データの一部として格納されている通報地点の地名を告知させ、監督官庁への通報を促すものであることが好ましい。例えば「○○海峡ＮＷラインを通過中です。通報して下さい。」というメッセージを送出することが考えられる。
【００９４】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。記録される通報地点通過情報としては、日時、地名、経度・緯度などである。
【００９５】
（速度制限区域進入警告手段１４２）
速度制限区域進入警告手段１４２は、区域進入判定手段１３４が速度制限区域内に進入したと判定した場合に、速度制限区域進入警告信号Ｓａ８を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。速度制限区域進入警告信号Ｓａ８は、警告装置１２２に速度制限区域を航行中であることの警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「１２ノット速力制限区間です。制限速力を守って下さい。」というメッセージを送出することが可能である。
【００９６】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。
【００９７】
（港報知区域進入警告手段１４３）
港報知区域進入警告手段１４３は、区域進入判定手段１３４が港報知区域内に進入したと判定した場合に、港報知区域進入警告信号Ｓａ９を警告装置１２２に出力する機能ブロックである。港報知区域進入警告信号Ｓａ９は、警告装置１２２に港湾に近づいていることの警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「もうすぐ○○港です。注意して航行して下さい。」というメッセージを送出することが可能である。
【００９８】
（走錨監視手段１４４）
走錨監視手段１４４は、投錨してからの現在位置の変化を監視する機能ブロックである。投錨については、船舶からの状態信号を参照してもよく、また、ユーザが入力装置１１１等により指示してもよい。例えば走錨監視手段１４４は、投錨時の投錨位置ｐ０を記憶し、現在位置が通知されるたびに、現在位置ｐと投錨位置ｐ０との差分を演算する。そして差分が所定の距離以上になった場合に、走錨監視手段１４４は走錨警告信号Ｓａ１０を警告装置１２２に出力する。走錨警告信号Ｓａ１０は、警告装置１２２に速度制限区域を航行中であることの警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「１２ノット速力制限区間です。制限速力を守って下さい。」というメッセージを送出することが可能である。走錨は海難事故を招く可能性があるため、乗組員が確実に回避行動を執っていることが把握されるまで継続されることが好ましい。例えば、後述するレーダー見張り監視装置１２０により乗組員の動きが検出されるまで継続される。
【００９９】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。
【０１００】
（航海灯警告手段１４５）
航海灯警告手段１４５は、航海灯を点灯させるべき旨の警告をする機能ブロックである。例えば航海灯警告手段１４５は、潮流データベース１０４を参照して現在位置における日没時間を取得する。そして、現在時刻を監視し、現在時刻が日没時間の所定時間前（例えば６分前）になったら航海灯警告信号Ｓａ１１を警告装置１２２に出力する。航海灯警告信号Ｓａ１１は、警告装置１２２に、航海灯を点灯させるべき旨の警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「間もなく日没です。航海灯の点灯を確認して下さい。」というメッセージを送出することが可能である。
【０１０１】
警告音を併用可能な点、警告画像を表示可能な点、警告音声データを生成可能な点、区域を特定できる警告音声を発生可能な点、区域進入を記録する点等は上記と同様である。
【０１０２】
（画像表示装置１０７）
画像表示装置１０７は、海図データベース１１０を参照して、海図画像データを生成し、ディスプレイ１０８に海図画像を表示させる機能ブロックである。画像表示装置１０７は、現在位置情報Ｓｐを参照して、現在位置を含む周辺の海図データを海図データベース１１０から読み出し、海図画像データＧｏを生成する。このときＧＰＳ衛星航法装置１０１から軌跡画像データＧｇが出力されていたり、乗揚防止演算装置１０５から区域画像データＧｓが出力されたりしていた場合には、軌跡画像や区域画像を海図画像にオーバーラップさせた海図画像データＧｏを生成する。区域画像については、図５に示すように多種多様な区域を総て表示すると見にくくなるため、特定の区域、例えば区域内に進入した、または、区域外に出たと判定され警告信号が出力されている区域のみを表示することが好ましい。例えば絶対危険区域内に進入している場合には絶対危険区域の境界線を点滅表示させ、乗組員の回避行動の補助とさせることが好ましい。
【０１０３】
図１６に画像表示装置１０７が表示させる海図画像を例示する。図１６に示すように、海図画像３０には、海図データに基づいて各種島嶼や陸が表示されている。また軌跡画像データＧｇに基づき自船の軌跡画像３３が重ねて表示されている。さらに絶対危険区域内に進入しているものとして、区域画像データＧｓに基づき島３２の周囲に絶対危険区域ＤＺが点滅表示されている。
【０１０４】
さらに海図画像３０には、乗揚防止援助情報ウィンドウ３４が表示されている。当該ウインドウ３４内には、諸情報３５が表示されている。諸情報３５としては、ＧＰＳ衛星航法装置１０１の検出した位置情報に基づき針路、速力、利用衛星数、入力装置１１１であるマウスが海図画像３０の所定位置を指示している場合にはその指示位置に対応する海図内の相対位置が表示される。また現在位置表示欄３６には、現在位置が東経・北緯で表示される。警告情報欄３７には、現時点で警告信号が出力されている場合にその警告内容が文字表示される。ここでは、絶対危険区域に進入している状態であるため、「絶対危険圏に進入。直ちに避航！」といった文字が表示される。さらに潮流表示欄３８には、潮流推算装置１０３の検出した潮流推算情報に基づき、潮流の方角と流速が表示されている。
【０１０５】
（レーダー見張り監視装置１２０）
レーダー見張り監視装置１２０には赤外線センサ１２１が接続されている。赤外線センサ１２１は、赤外線を射出し、反射されて着た赤外線を検出すると検出信号を出力するように構成されている。赤外線センサ１２１の前に物体、例えば人が立っていれば検出信号が出力される。赤外線センサ１２１の前に立っている人が動いていれば、その動きに応じて赤外線の反射光量が変動するため、検出信号の振幅も変動する。赤外線センサ１２１は、重要な監視計器、例えばレーダー装置２を乗組員が監視している間は検出信号が出力されるようにレーダー装置２の近傍に設置される。
【０１０６】
レーダー見張り監視装置１２０は、人の動きをしばらく検出していない場合には警告信号Ｓｂを警告装置１２２に出力する。具体的にはレーダー見張り監視装置１２０は、赤外線センサ１２１からの検出信号の振幅変動を監視し、一定量の振幅変動が生じなくなったことを検出すると時間計測を開始する。そして計測時間が一定のしきい値を超えると警告信号Ｓｂを出力する。警告信号Ｓｂは、警告装置１２２に、レーダー監視をすべき旨の警告音声を出力させる信号である。警告音声としては、例えば「レーダーを監視して下さい。」というメッセージを送出することが可能である。レーダー見張り監視装置１２０は、人の動きを検出しない限り、警告信号Ｓｂを出力し、警告音声を繰り返し警告装置１２２に送出させる。
【０１０７】
（警告装置１２２）
警告装置１２２は、乗揚防止援助装置１００から出力された各種警告信号Ｓａ１〜１１、および、レーダー見張り監視装置１２０から出力された警告信号Ｓｂを入力して、警告信号の種別に対応した警告音声または警告音を発生させる音響信号を生成し、電力増幅してスピーカ１２３に出力する装置である。上述したように、警告信号に警告音声データが含まれている場合にはそれに対応する音響信号を出力してもよいし、警告信号の種類を判別して警告装置１２２において警告音声信号を生成し出力してもよい。
【０１０８】
［動作］
次に図１７および図１８のフローチャートを参照して、図４に示した乗揚防止援助装置１００の乗揚防止演算装置１０５の各手段において実施される乗揚防止援助方法を説明する。図１７および図１８のフローチャートは、絶対危険区域についての警告処理を例にとって説明しているが、他の種類の区域についても同様に実施することが可能である。
【０１０９】
ステップＳ１００において、乗揚防止演算装置１０５はＧＰＳ衛星航法装置１０１から新たな現在位置情報Ｓｐが提供されたかを判定する。新たな現在位置情報Ｓｐが提供されていた場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０１に移行し、現在位置情報Ｓｐに基づき現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）を取得する。なお、新たな現在位置情報が提供されていない場合には（ＮＯ）、新たな現在位置情報Ｓｐが提供されるまで待つ。
【０１１０】
ステップＳ１０２に移行し、区域抽出手段１３１は、現在位置ｐ（ｘｐ、ｙｐ）が含まれる海図に一部または全部が表示されることになる区域を抽出する。次のステップＳ１０３〜Ｓ１１０までは交差判定手段１３２および交差回数計数手段１３３により実施されるステップである。
【０１１１】
まずステップＳ１０３において、交差判定手段１３２は抽出された区域のうち最初の区域を選択し、ステップＳ１０４において、交差回数計数手段１３３は交差回数カウンタｎをリセット（＝０）する。
【０１１２】
次いでステップＳ１０５に移行し、交差判定手段１３２は選択された区域のうち最初の２つの頂点にて定義される境界線Ｕを選択し、ステップＳ１０６に移行し、交差判定を実行する。具体的には、図１１〜図１５にて前述したように、現在位置ｐから東に延在される線Ｌと２つの頂点にて定義される境界線Ｕとが交差するか否かを判定する。
【０１１３】
次いでステップＳ１０７に移行し、交差回数計数手段１３３は、線Ｌと境界線Ｕとが交差すると判定された場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１０８に移行し、交差回数カウンタｎを一つ増加させ、交差しないと判定された場合には（ＮＯ）、交差回数カウンタｎを変化させない。
【０１１４】
次いでステップＳ１０９に移行し、交差判定手段１３２は選択された区域のうち次の境界線Ｕを選択する。ここで次の境界線が存在しない場合（ステップＳ１１０、ＹＥＳ）、選択した区域に含まれる総ての境界線Ｕについて交差判定が終了したことを意味している。そこでステップＳ１１１において、区域進入判定手段１３４は、交差回数カウンタｎを参照し、交差回数カウンタｎが奇数であるか偶数であるかを判定する。その結果、交差回数カウンタｎが奇数であった場合（ＹＥＳ）、現在位置が区域内であることを示している。そこでステップＳ１１２の区域進入処理に移行する。なお、同種の区域については互いに重ならないよう設定されている。このため、一つでも区域内に進入していることを判定すれば、残りの交差判定処理は不要となる。
【０１１５】
図１８を参照して、絶対危険区域についての区域進入処理を説明する。
ステップＳ２００において、絶対危険区域進入警告手段１３５は過去に絶対危険区域進入警告信号Ｓａ１を出力した回数を参照する。そしてステップＳ２０１に移行し、警告信号を出力した都合回数が所定値、例えば３回以上であるかを判定する。その結果、所定回数以上警告信号を出力していたと判定された場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に移行し、絶対危険区域進入警告手段１３５は警告音声とともに大音量の警告音を出力させる警告信号を準備する。一方、警告信号を出力した回数が所定値より少ない場合には、警告音声を出力する警告信号を準備する。
【０１１６】
そしてステップＳ２０３において、絶対危険区域進入警告手段１３５は準備した絶対危険区域進入警告信号Ｓａ１出力する。この警告信号を受けて、警告装置１２２は絶対危険区域進入を警告する音響を発生する。上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０２の処理により、所定回数、例えば３回までは「絶対危険圏に入りました。危険です。」という警告音声メッセージが繰り返され、４回以上からは上記警告音声メッセージとともに、ブザー等の警告音が大音量で出力される。
【０１１７】
図１７に戻り、ステップＳ１１１において交差回数カウンタｎが偶数である判定された場合（ＮＯ）、現在位置は選択された区域の外側に位置すると判断できる。よって、交差判定手段１３２はステップＳ１１３に移行し、次の区域を選択する。そして次の区域が存在する場合には（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、再び交差回数カウンタｎをリセットして新たな区域の交差回数判定を繰り返す（ステップＳ１０４〜Ｓ１１１）。
【０１１８】
ステップＳ１１４において抽出された次の区域が無いと判定された場合には（ＮＯ）、現在位置はいずれの区域からも外れていると判定でき、次の現在位置が取得されるのを待つ（ステップＳ１００）。
【０１１９】
［本実施形態の利点］
以上、本実施形態によれば、以下の利点を奏する。
（１）本実施形態によれば、現在位置から延在する線Ｌと区域の境界線Ｕとの交わる回数を求めるだけで区域進入の有無が判定できるので、比較的パフォーマンスの低いコンピュータ装置であっても、極めて簡単にかつ正確に、現在位置が区域の内側か外側かを判定することができる。
【０１２０】
（２）本実施形態によれば、現在位置から経度方向に延在させた線Ｌと区域の境界線Ｕとの交差を判定するので、座標値の比較だけで交差判定ができる。このため比較的パフォーマンスの低いコンピュータ装置であっても、極めて簡単にかつ正確に、現在位置が区域の内側か外側かを判定することができる。
【０１２１】
（３）本実施形態によれば、絶対危険区域へ進入した場合に遅滞なく避航行動を執るべき旨の警告音声が送出されるので、乗組員の懈怠や未熟に伴う海難事故を防止することが可能である。
【０１２２】
（４）本実施形態によれば、絶対危険区域に進入した場合に区域外へ離脱する等の避航行動が一定時間執られないときには、警告音声に加えて大音量の警告音が提供される。このため、乗組員が熟睡していたり、または、持ち場を離れたりしていても、緊急事態であることを確実に警告することが可能である。
【０１２３】
（５）本実施形態によれば、狭水道警報区域に進入した場合に遅滞なく注意喚起の警告音声が送出されるので、乗組員の不注意に伴う海難事故を防止することが可能である。
【０１２４】
（６）本実施形態によれば、海底線警報区域に進入した場合に所定速力以下である場合には、投錨を禁止する旨の警告音声が送出されるので、乗組員が未熟であったり気が動転していたりしても、誤って投錨し海底ケーブルを切断するといった事故を防ぐことが可能である。
【０１２５】
（７）本実施形態によれば、接近注意警報区域が任意に設定可能であり、接近注意警報区域に進入した場合に警告音声を送出することが可能なので、ユーザの所望する位置で所望する内容の注意喚起を図ることができる。
【０１２６】
（８）本実施形態によれば、変針点接近警報区域に進入した場合に変針点接近を告知する警告音声が送出されるので、変針のための繰蛇行動を遅滞なく執ることが可能である。またユーザの所望する変針点からの距離を設定できるので、便宜である。
【０１２７】
（９）本実施形態によれば、航路区域から外れた場合に警告音声が送出されるので、法定航路から外れたことによる海難事故等の不都合を防止可能である。
【０１２８】
（１０）本実施形態によれば、通報地点を通過する際に警告音声が送出されるので、監督官庁に対する通報義務を確実に履行でき、また、履行することで有用な情報を入手することができる。
【０１２９】
（１１）本実施形態によれば、速度制限区域へ進入したことを遅滞なく告知する警告音声が送出されるので、速力制限違反となったり実際に事故を起こしたりする危険を抑制可能である。
【０１３０】
（１２）本実施形態によれば、港報知区域に親友したことを遅滞なく告知する警告音声が送出されるので、入港準備を遅滞なく開始させることができる。
【０１３１】
（１３）本実施形態によれば、走錨していることを警告する警告音響が遅滞なく提供されるので、走錨に伴う事故を防止することが可能である。
【０１３２】
（１４）本実施形態によれば、区域データは、一つの区域を規定する頂点情報の集合体により構成されているので、情報量を些少に抑えながら、簡単な演算で区域進入を判定することができる。
【０１３３】
（１５）本実施形態によれば、自船の通過点を海図上に軌跡を表示させることができるので、航行の援助手段として役立たせることができる。
【０１３４】
（１６）本実施形態によれば、一定時間、レーダー装置等を監視していないと警告音響を発生するので、乗組員の居眠りや懈怠防止に役立つ。
【０１３５】
（１７）本実施形態によれば、各種区域に入ったこと、または、区域外に出たことが、時刻と位置と共に記録されるので、乗組員の操縦能力評価情報や事故時の分析情報として役立たせることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明に係る乗揚防止援助装置・システムは、船舶以外の他の移動体に搭載することも可能である。例えば、自動車に本発明適用する場合には、進入が禁止されているような特殊な区域を絶対危険区域に対応する区域として設定可能である。
【０１３７】
また航空機に本発明を適用する場合には、法令上進入が禁止されている空域を絶対危険区域としたり、航空機の航路を航路区域として設定したりすればよい。また航空機では高さ方向の区域設定もありうるため、緯度と経度に加え高さを座標値として設定することにより、本発明の区域に対応する空域として立方体を設定することも可能である。
【０１３８】
また本発明に係る乗揚防止援助装置・システムは、スタンドアロンのコンピュータ装置に適用する他、複数のコンピュータ装置の相互接続で構成されるネットワークシステムに適用してもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
１…乗揚防止援助システム、２…レーダー装置、１０…潮流推算画像、１１…日時指定欄、１２…潮流実データ表示欄、１３…潮流変化表示欄、１４…海峡指定欄、１５…指定海峡、２１…絶対危険区域、２２…狭水道警報区域、２３…海底線警報区域、２４…海底ケーブル、２５…接近注意警報区域、２６…変針点接近警報区域、２７…航路区域、２８…通報地点通過警報区域、２９…港報知区域、３０…海図画像、３１…海図、３２…島、３３…軌跡画像、３４…乗揚防止援助情報ウィンドウ、３５…諸情報、３６…現在位置表示欄、３７…警告情報欄、３８…潮流表示欄、１００…乗揚防止援助装置、１０１…ＧＰＳ衛星航法装置（位置検出装置）、１０２…軌跡データベース、１０３…潮流推算装置、１０４…潮流データベース、１０５…乗揚防止演算装置（区域進入判定装置）、１０６…区域データベース、１０７…画像表示装置、１０８…ディスプレイ、１０９…センサ、１１０…海図データベース、１１１…入力装置、１２０…レーダー見張り監視装置、１２１…赤外線センサ、１２２…警告装置、１２３…スピーカ、１３１…区域抽出手段、１３２…交差判定手段、１３３…交差回数計数手段、１３４…区域進入判定手段、１３５…絶対危険区域進入警告手段、１３６…狭水道警報区域進入警告手段、１３７…海底線警報区域進入警告手段、１３８…接近注意警報区域進入警告手段、１３９…変針点接近警報区域進入警告手段、１４０…航路区域外警告手段、１４１…通報地点通過警告手段、１４２…速度制限区域進入警告手段、１４３…港報知区域進入警告手段、１４４…走錨監視手段、１４５…航海灯警告手段、ＤＺ、ＤＺ１、ＤＺ２、ＤＺａ−ｃ…絶対危険区域、Ｇｇ…軌跡画像データ、Ｇｏ…海図画像データ、Ｇｓ…区域画像データ、Ｇｔ…潮流推算画像データ、Ｈ、Ｈ１、Ｈ２…港、Ｉ…島、Ｌ…線、ｐ…現在位置、ｐ０…投錨位置、ｐ１-ｐ６…測位位置、Ｓ…自船（船舶）、Ｓａ…各種警報信号、Ｓａ１…絶対危険区域進入警告信号、Ｓａ２…狭水道警報区域進入警告信号、Ｓａ３…海底線警報区域進入警告信号、Ｓａ４…接近注意警報区域進入警告信号、Ｓａ５…変針点接近警報区域進入警告信号、Ｓａ６…航路区域外警告信号、Ｓａ７…通報地点通過警報区域進入警告信号、Ｓａ８…速度制限区域進入警告信号、Ｓａ９…港報知区域進入警告信号、Ｓａ１０…走錨警告信号、Ｓａ１１…航海灯警告信号、Ｓｂ…警告信号、Ｓｐ…現在位置情報、Ｕ…境界線、ｖ…頂点、ｘ…経度（東経）、ｙ…緯度（北緯）
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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