(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洋上を航行する船舶等の目標が領海内にあるかどうかを識別する方法において、
レーダ等のセンサの映像とマウス等のポインティングデバイスによって移動可能なポインタを合成して表示した画面上において、船舶等の目標の位置を前記ポインタで指定することにより前記目標のセンサに対する相対位置を入力する目標相対位置入力工程と、
レーダ等前記センサの地理的な位置を取り込むセンサ位置入力工程と、
前記センサ位置入力工程より得られた前記センサの地理的な位置と、前記目標相対位置入力工程より得られた前記目標のセンサに対する相対位置を用いて、前記目標の相対位置を前記目標の地理的な位置に変換する座標変換工程と、
国籍と１つまたはそれ以上の閉多角形の頂点の地理的な位置座標として表現した領海線データの１つの閉多角形について、閉多角形の各辺が前記目標の地理的な位置から北方向、南方向、東方向、および西方向にそれぞれ伸びる軸と交わる回数を数え、すべての軸の交点数が奇数なら領海内、偶数なら領海外となることを利用して、前記交点数の偶奇によって座標変換工程より得られた前記目標の地理的な位置が前記着目している領海内にあるかどうかを識別するという処理を、すべての閉多角形について処理し終えるか前記目標の地理的な位置を内部に含む閉多角形を見つけるまで行うことにより、前記目標が領海内にあるかどうかを識別する領海内外識別工程と、
前記領海内外識別工程によって得られた結果によって表示内容を変化させる表示制御工程と、
前記表示内容を表示する表示工程と、
を含むことを特徴とする領海内目標識別方法。
【請求項２】
洋上を航行する船舶等の目標がいずれかの国の領海内にあるかどうかを識別する装置において、
レーダ等のセンサの映像とマウス等のポインティングデバイスによって移動可能なポインタを合成して表示した画面上において、船舶等の目標の位置を前記ポインタで指定することにより前記目標のセンサに対する相対位置を入力する目標相対位置入力手段と、
レーダ等前記センサの地理的な位置を検出するセンサ位置検出手段と、
前記センサ位置検出手段より出力された前記センサの地理的な位置と、前記目標相対位置入力手段より出力された前記目標のセンサに対する相対位置を用いて、前記目標の相対位置を前記目標の地理的な位置に変換する座標変換手段と、
領海線を国籍と１つまたはそれ以上の閉多角形の組として閉多角形の頂点の座標を、閉多角形上の任意の頂点から任意の方向へ閉多角形をたどったときに出現する順に番号を付け、その番号順にしたがって保存した領海線データ保存手段と、
前記座標変換手段から得られた前記目標の地理的な位置と前記領海線データ保存手段から出力された領海データの閉多角形について、閉多角形の各辺が前記目標の地理的な位置から北方向、南方向、東方向、および西方向にそれぞれ伸びる軸と交わる数を数え、すべての軸の交点の数が奇数ならば領海内、偶数ならば領海外と識別する領海内外識別手段と、
前記領海内外識別手段による識別結果によって表示する情報を変化させる表示制御手段と、
表示制御手段によって得られた表示データをセンサ映像等とともに表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする領海内目標識別装置。
【請求項３】
洋上を航行する船舶等の目標がいずれかの国の領海内にあるかどうかを識別するためのプログラムを記録した記録媒体であって、
前記プログラムは、マウス等のポインティングデバイスによって指定された目標におけるセンサに対しての相対位置と、前記センサの地理的な位置を入力して、前記目標の相対位置を前記目標の地理的な位置に変換する機能と、前記目標の地理的な位置から北、南、東および西にそれぞれ伸びる軸が前記領海線データを構成する閉多角形の辺が各軸と交わる回数を各々数えることにより前記目標の地理的な位置が領海内にあるかどうかを識別処理する機能と、前記識別処理によって得られた結果を表示する表示処理機能とを含む、領海内目標識別プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、洋上を航行する船舶等の位置がいずれかの国の領海内にあるかどうかを識別する領海内目標識別方法及び装置並びに領海内目標識別プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
洋上における犯罪取締り等の目的で、船舶等の目標が領海の内部にあるかどうかを識別するには、図１６（ａ）に示すようにレーダ等の検出装置によって目標の方位θおよび距離Ｒを観測し、図１６（ｂ）に示すように海図上に自船位置Ｃ３２を基準として目標の位置をプロットし、目標の位置Ｃ３１と領海基線Ｃ３３との距離を測定して識別する必要がある。
【０００３】
また、最近ではＣＤ  ＲＯＭ等の記録媒体に記録されたいわゆる電子海図を使用してレーダビデオ映像と海図情報の重畳表示を行う技術にもとづく図１７に示すような航法支援装置４１が実用化されている。図１７において、４２はＣＤ  ＲＯＭ等に記録された電子海図を読み取るための電子海図読み取り手段、４３はＧＰＳ受信装置、４４はＧＰＳ受信装置４３から得られる自船位置周辺の海図データを描画する電子海図描画手段、４５は自船周辺の目標を検出するためのレーダ、４６は電子海図描画手段４４とレーダ４５の映像と重畳表示する表示手段である。これら航法支援装置４１では、レーダ映像と同時に海図情報が表示されるため、画面上に表示される地理的な目標との位置関係から船舶等が領海内にあるかどうかおおよその識別は可能であるが、正確な領海内外識別をすることはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、船舶等の目標が領海内にあるかどうかを識別するためには、人手により目標の位置を海図等にプロットして領海基線との距離を測定して確認することが必要であるため、迅速な判定が困難である。特に目標が高速かつ不規則に針路を変更するような運動をしている場合は識別作業に手間取るため正確な識別が困難であり、また作業者の負担も大きなものとなる。また、既存の電子海図表示機能を有する航法支援装置から得られる情報からは、船舶等の目標が領海内にあるかどうかのおおよその識別は短時間で行うことが可能であるが正確な識別を行うことはできない。
【０００５】
この発明はかかる課題を解決するために、洋上を航行す船舶等が領海内にあるかどうかを目標の位置を与えることによりコンピュータ処理により自動で識別して結果を表示することにより、船舶等が領海内にあるかどうかの識別を即時的かつ正確に行うことを可能とすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の領海内目標識別方法は、レーダ等のセンサ映像が表示された画面上でマウス等のポインティングデバイスによって船舶等の目標を指示することにより前記目標のセンサに対する相対的な位置を入力し、センサの地理的な位置を検出し、前記目標のセンサに対する相対的な位置と前記センサの地理的な位置より前記目標の相対位置を地理的な位置に変換し、国籍と１つまたはそれ以上の閉多角形の頂点の地理的な位置座標として表現した領海線データの１つの閉多角形について、閉多角形の各辺が前記目標の地理的な位置から北方向に伸びる軸および南方向に伸びる軸および東方向に伸びる軸および西方向に伸びる軸と交わる回数を数え、すべての軸の交点数が奇数ならば領海内、偶数ならば領海外となることを利用して、前記交点数の偶奇によって前記目標の地理的な位置が前記着目している領海内にあるかどうかを識別するという処理を、すべての閉多角形について処理し終えるか前記目標の地理的な位置を内部に含む閉多角形を見つけるまで行うことにより、前記目標が領海内にあるかどうかを識別するものである。
【０００７】
第２の発明の領海内目標識別装置は、レーダ等のセンサの映像とマウス等のポインティングデバイスによって移動可能なポインタを合成して表示した画面上において、船舶等の目標の位置を前記ポインタで指定することにより前記目標のセンサに対する相対位置を入力する目標相対位置入力手段と、レーダ等前記センサの地理的な位置を検出するセンサ位置検出手段と、前記センサ位置検出手段より出力された前記センサの地理的な位置と前記目標相対位置入力手段より出力された前記目標のセンサに対する相対位置を用いて、前記目標の相対位置を前記目標の地理的な位置に変換する座標変換手段と、領海線を国籍と１つまたはそれ以上の閉多角形の組として閉多角形の頂点の座標を、閉多角形上の任意の頂点から任意の方向へ閉多角形をたどったときに出現する順に番号を付け、その番号順にしたがって保存した領海線データ保存手段と、前記座標変換手段から得られる前記目標の地理的な位置と前記領海線データ保存手段から出力される領海データの閉多角形について、閉多角形の各辺が前記目標の地理的な位置から北方向、南方向、東方向および西方向にそれぞれ伸びる軸と交わる数を数え、すべての軸の交点の数が奇数ならば領海内、偶数ならば領海外と識別する領海内外識別手段と、前記領海内外識別手段による識別結果によって表示する情報を変化させる表示制御手段と、前記表示制御手段によって作成された表示データをセンサ映像等とともに表示する表示手段とを備え、入力された船舶等の位置が領海内にあるかどうかを画面上に表示することによって船舶等の目標が領海内にあるかどうかを自動で識別するものである。
【０００８】
第３の発明の記録媒体は、コンピュータによって読み取られ、洋上を航行する船舶等の目標がいずれかの国の領海内にあるかどうかを識別するプログラムを含むものであり、マウス等のポインティングデバイスから目標のセンサに対する相対位置を入力し、センサ位置検出手段からセンサの地理的な位置を入力し、前記目標の相対位置を前記目標の地理的な位置に変換し、前記目標の地理的な位置から北、南、東、および西にそれぞれ伸びる軸が前記領海線データを構成する閉多角形の辺が各軸と交わる回数を各々数えることにより前記目標の地理的な位置が領海内にあるかどうかを識別し、識別結果によって表示する情報を変化させ、前記情報を表示するプログラムを含む記録媒体である。かかる記録媒体に記録されているプログラムを用いることによって、センサ映像で確認した目標の位置をポインティングデバイスによって指定することにより、その位置が領海の内部にあるかどうかを識別する処理をコンピュータに行わせることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である領海内目標識別装置を示すブロック図である。１は船舶等の目標の地理的位置を入力する目標位置入力手段であり、キーボード等の入力デバイスやマウス等のポインティングデバイスを用いて目標の緯度及び経度を入力する。２は領海線データ保存手段であり、図３に示すように領海線を閉多角形に近似してその閉多角形の頂点の座標を、閉多角形上の任意の点から閉多角形上をたどったときに出現する順に１、２、３、・・・というように番号を付け、その番号順にしたがって緯度および経度の組として図４に示すような形式で国籍情報とともにハードディスク等のコンピュータの補助記憶装置上に保存したものである。３は領海内外識別手段であり、目標位置入力手段１により入力された位置が領海線データ保存手段２に保存されている領海の内部にあるかどうかを識別する。領海内外識別手段３についての詳細な実施の形態については後述する。４は、表示制御手段であり、領海内外識別手段３の結果にしたがって表示する情報を変化させる。５は、表示手段であり、表示制御手段４によって決定された表示データの表示を行う。
【００１３】
図２は、図１における領海内外識別手段３の一実施形態を示すブロック図である。２１は図１の目標位置入力手段１によって入力された目標の緯度および経度を記憶する目標位置記憶手段、２２は目標位置記憶手段２１に記憶されている目標の位置から北方向、南方向、東方向、西方向に伸びる４つの軸のそれぞれと領海線の交点数を０に初期化する交点数初期化手段、２３は図１における領海線データ保存手段２から領海線データを読み出す領海線データ読み出し手段、２４は領海線データ読み出し手段２３により読み出した閉多角形の各辺の始点座標と終点座標を記憶する線分データ記憶手段、２５は領海線データ読み出し手段２３により読み出した領海線の国籍を記憶する国籍記憶手段、２６は線分データ記憶手段２４に記憶されている線分が前記目標の位置から北方向、南方向、東方向、西方向に伸びる４つの軸と交点を持つかどうかを調べる交点検出手段、２７は４つの軸それぞれの領海線データを構成する閉多角形との交点の数を記憶する交点数記憶手段であり、交点検出手段２６によって交点が検出されたときに対応する軸の交点数が加算される。２８は交点数記憶手段２７に記憶されている各軸の交点数がすべて奇数であるかそうでないかを調べる交点数検査手段、２９は交点数検査手段２８の結果を記憶する識別結果記憶手段である。
【００１４】
次に、図７を用いてこの発明の実施の形態１である領海内目標識別装置の動作について説明する。まず、キーボード等の入力デバイスまたはマウス等のポインティングデバイスによる目標位置の入力を待ち受ける（ＳＡ１）。このとき図９に示すような表示を行い入力の手段を提供する。次に領海内外識別を行い（ＳＡ２）、識別結果が領海内であったか領海外であったかによって（ＳＡ３）、表示する内容を決定する（ＳＡ４、ＳＡ５）。次に選択された表示内容にもとづき識別結果を表示する（ＳＡ６）。このときの表示例を図１０に示す。
【００１５】
次に、図７の領海内外識別処理の動作を図８を用いて説明する。まず、目標の北方向、南方向、東方向、西方向に伸びる軸と領海線を構成する閉多角形との交点数を記憶する交点数記憶手段２７における各軸の交点数を０に初期化する（ＳＢ１）。ここでいう各軸は、北方向の軸については経度が目標の経度と同じで緯度が目標の緯度以北の軸、南方向の軸については経度が目標の経度と同じで緯度が目標以南の軸、東方向の軸については緯度が目標の緯度と同じで経度が目標の経度以東の軸、西方向の軸については緯度が目標の緯度と同じで経度が目標の経度以西の軸とする。次に領海線データ読み出し手段２３により領海線データ保存手段２から領海線データ１つ分即ち国籍と閉多角形１つを読み出し、閉多角形に含まれる各線分データを線分データ記憶手段２４に国籍データを国籍データ記憶手段２５に記憶する（ＳＢ２）。次に線分データ記憶手段２４から線分データを一つ取り出す（ＳＢ３）。次に前記取り出した線分が上記目標から北方向、南方向、東方向、西方向に伸びる各軸と交点を持つかどうかを調べ（ＳＢ４）、交点を持つ場合は交点を持つ軸の交点数記憶手段２７の内容を１加算する（ＳＢ５）。まだ調べていない線分がある場合はステップＳＢ３にもどる。以上で閉多角形内のすべての辺ついて前記各軸との交点の有無を調べ終わるが、交点数記憶手段２７に記憶されている各軸の交点数がすべて奇数であれば目標位置記憶手段２１に記憶されている位置がこのとき調べ終わった領海に含まれることを示しているため識別結果記憶手段２９に領海内にあるという結果とその領海の国籍を記憶して領海内外識別処理を終え、そうでないときはまだ調べていない閉多角形があればステップＳＢ１にもどりすべての閉多角形について調べ終わったのであれば目標位置記憶手段２１に記憶されている位置はいずれの領海にも含まれていないため領海内にないという結果を識別結果記憶手段２９に記憶する。
【００１６】
図５（ａ）および（ｂ）は、上記の領海内外識別処理の一例として領海外となる場合の例を示したものである。同様に図６（ａ）および（ｂ）は、上記の領海内外識別処理の一例として領海内となる場合の例を示したものである。
【００１７】
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２である領海内目標識別装置を示すブロック図である。３１はレーダ等のセンサの映像とマウス等のポインティングデバイスによって移動可能なポインタを合成して表示した画面上の船舶等の目標の位置を前記ポインタにより画面上の位置を指定して目標のセンサに対する相対位置を入力する目標相対位置入力手段であり、センサの映像を目視して目標が映し出されている画面上の位置にポインタを置き、マウスに備え付けのボタンを押す等の操作によって入力を行う。３２は、現在センサがある地理的位置をＧＰＳ受信器等により検出するセンサ位置検出手段、３３は座標変換手段であり、センサ位置検出手段３２から得られたセンサの地理的位置と目標相対位置入力手段３１から得られた目標のセンサに対する相対位置とから、公知の球面三角法の公式を用いた図１５に示すような計算で目標の相対座標を地理的位置座標に変換する。３４は実施の形態１と同様の領海線データ保存手段、３５は実施の形態１と同様の領海内外識別手段、３６は表示制御手段であり、領海内外識別手段３の結果にしたがって、表示する情報を変化させる。３７は、表示手段であり、表示制御手段３６によって決定された表示データをセンサ映像等とともに表示する。
【００１８】
次に、図１２を用いてこの発明の実施の形態２である領海内目標識別装置の動作について説明する。まず、マウス等のポインティングデバイスによって目標の位置が入力されることを待ち受ける（ＳＣ１）。図１３は前記位置入力待ち受け状態の表示例を示したものである。次にセンサ位置検出手段３２から得られるセンサの地理的位置を用いてステップＳＣ１で入力された目標の相対座標を地理的座標に変換する（ＳＣ２）。次に実施の形態１と同様の領海内外識別を行い（ＳＣ３）、識別結果が領海内であったか領海外であったかによって（ＳＣ４）、表示する内容を決定する（ＳＣ５、ＳＣ６）。次に選択された表示内容にもとづき識別結果を表示する（ＳＣ７）。図１４（ａ）は入力された目標の位置がいずれの国の領海にも含まれていない場合の表示例を示したものであり、図１４（ｂ）は入力された目標の位置がある国の領海に含まれる場合の表示例を示したものである。図１４（ａ）および（ｂ）に示した表示例は他に色や輝度の変化、その他の図形を使用することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
第１の発明の領海内目標識別方法によれば、レーダ等のセンサ映像を目視して船舶等の目標の位置をポインティングデバイスにより指定することにより、該目標がいずれかの国の領海内にあるかどうかを即時的かつ正確に識別することが可能となる。
【００２０】
第２の発明の領海内目標識別装置によれば、レーダ等のセンサ映像を目視して船舶等の目標の位置をポインティングデバイスにより指定することにより、該目標がいずれかの国の領海内にあるかどうかを即時的かつ正確に識別することが可能となる。
【００２１】
第３の発明の領海内目標識別プログラムを記録した記録媒体は第１の発明の領海内目標識別方法を記録したものであり、この記録媒体をコンピュータで読み取ることにより、レーダ等のセンサ映像を目視して船舶等の目標の位置をポインティングデバイスにより指定することにより、該目標がいずれかの国の領海内にあるかどうかを即時的かつ正確に識別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による領海内目標識別装置の実施の形態１を示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態１における領海内外識別手段の詳細を示した図である。
【図３】  領海線データの概要を示す図である。
【図４】  領海線データのデータフォーマットを示す図である。
【図５】  船舶等が領海外にある場合の領海内外識別処理の例を示す図である。
【図６】  船舶等が領海内にある場合の領海内外識別処理の例を示す図である。
【図７】  この発明による領海内目標識別装置の実施の形態１のメインフローチャートである。
【図８】  領海内外識別処理のフローチャートである。
【図９】  この発明による領海内目標識別装置の実施の形態１における入力画面の例を示す図である。
【図１０】  この発明による領海内目標識別装置の実施の形態１における結果表示の例を示す図である。
【図１１】  この発明による領海内目標識別装置の実施の形態２を示す図である。
【図１２】  この発明による領海内外識別装置の実施の形態２のメインフローチャートである。
【図１３】  この発明による領海内目標識別装置の実施の形態２における入力待ち受け状態における表示の例を示す図である。
【図１４】  この発明による領海内目標識別装置の実施の形態２における結果表示の例を示す図である。
【図１５】  目標の相対位置座標を地理的位置座標に変換する方法を説明する図である。
【図１６】  従来の方法によって船舶等が領海内にあるかどうかを識別する方法を説明する図である。
【図１７】  航法支援装置の構成図の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  目標位置入力手段、２  領海線データ保存手段、３  領海内外識別手段、４  表示制御手段、５  表示手段、２１  目標位置記憶手段、２２  交点数初期化手段、２３  領海線データ読み出し手段、２４  線分データ記憶手段、２５  国籍記憶手段、２６  交点検出手段、２７  交点数記憶手段、２８  交点数検査手段、２９  識別結果記憶手段、３１  目標相対位置入力手段、３２  センサ位置検出手段、３３  座標変換手段、３４  領海線データ保存手段、３５  領海内外識別手段、３６  表示制御手段、３７  表示手段、４１  航法支援装置、４２電子海図読み取り手段、４３  ＧＰＳ受信器、４４  電子海図描画手段、４５レーダ、４６  表示手段、Ｃ１  船舶等の位置、Ｃ２  領海線、Ｃ１１  船舶等の位置、Ｃ１２  領海線、Ｃ２１  ポインティングデバイスにより移動可能なポインタ、Ｃ２２  目標のセンサ映像、Ｃ２３  マウス、Ｃ２４  マウスに備え付けのボタン、Ｃ３１  目標位置、Ｃ３２  自船位置、Ｃ３３  領海基線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１７】
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