JP7179368B2 - 出没時刻提供方法、出没時刻提供装置及び出没時刻提供プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、スカイラインにおける天体の出没時刻を提供するための出没時刻提供方法、出没時刻提供装置及び出没時刻提供プログラムに関するものである。
従来から、太陽や月等の天体の出没時刻（太陽の場合は、日の出時刻及び／又は日の入り時刻（日没時刻））の提供が行われている。例えば、非特許文献１では、地平線を求め、その地平線に太陽の上縁が現れる時刻を日の出時刻として、あるいは地平線に太陽が没する時刻を日の入り時刻として計算する。ここでの地平線とは、観測点の標高により見える範囲が変わること、大気による太陽光の屈折の効果、及び地球が太陽を公転する軌道が楕円軌道であることから見かけの太陽の大きさが変化すること等を考慮して定められる。この地平線を、太陽の地平線と呼ぶことにする。従来の日の出、日の入り時刻はこの太陽の地平線に黄道（太陽の見かけの軌道）が交差する時刻として計算されている。
更に、特許文献１として、太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具が知られている。特許文献１では、特定の展望者の位置に対応して、極座標系グラフを、国立天文台から提供される日の出・日の入り時刻及び方位、朔弦望の中から特定の月相に限った月の出入り時刻及び方位をそれぞれプロットして作成し、これにより太陽及び月の出入り時刻と方位を与える装置を提供することを説明している。地平線、水平線からの出入りに加えて特定の対象物の位置と高さとを地図から特定して仰角を計算することにより対象物の背景からの出入りの時刻方角を与えている。
また、特許文献２として、地図情報あるいはデータベースにある高度情報を利用して、任意の位置からみた山岳の様子を山岳形状表示機能が表示し、山名・標高表示機能、広面積表示機能、天空情報表示機能、目標物表示機能がそれぞれ表示を行い、景色を作成する技術が知られている。特許文献２では、任意の場所の任意の方向の景色を作り出す景色表示装置を、地図データと、位置情報を入力する位置入力手段と、前記地図データ内の高度情報を用いて山岳形状を作成して景色画面に表示する。またここでは景色とともに星座の表示を行うことも示されている。太陽の軌道軌跡情報もデータベースとしておいて太陽の軌跡を景色と合わせて表示する記載もある。
長沢 工「日の出・日の入りの計算 天体の出没時刻の求め方」，地人書館（１９９９年）
日本の国内のほとんどの場所では天体の出没方向に山岳が存在し、非特許文献１のような太陽の地平線を前提とする出没時刻は、現実の日の出、日の入り時刻と異なることが普通である。より現実に即した日の出、日の入り時刻を計算する為には、太陽の地平線ではなく、空を背景として山岳の稜線等が描く輪郭線（以降、スカイラインと呼称する）における出没時刻を計算する必要がある。
地形を考慮して日の出、日の入り時刻を計算するとしても、特許文献１のように、予め特定の場所での出没時刻と方角を判定する図形を国立天文台の提供するデータや国土地理院の地形図をもとに作成することが行われるが、任意の場所と日付において要求に応じて即座に日の出、日の入り時刻とその方角を提供することはできない。
特許文献２では、任意の地点からの景色を表示するために、地図データ中の高度情報を使用して景色を表示する装置を提供するものである。ここでは任意の地点間の鉛直方向の切断面を地図データ中の高度情報から得ることも述べているが、具体的にそのための方法や、手段は開示されていない。また、スカイラインを考慮して、星座や日の出、日の入りも景色とともに表示できるとしているが、任意の場所と日付において、具体的にどのようにそれらを計算して提供するかを開示していない。更には、これらの計算のために時間がかかりこれを実用的にするための方法、手段をどのようなものとするかを開示していない。
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、スカイラインにおける天体の出没時刻提供方法を提供することを解決すべき課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は、スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供方法であって、
出没時刻提供装置が、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付ける入力ステップと、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得ステップと、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得ステップと、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得ステップと、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定ステップと、を有する。
出没時刻提供装置が、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付ける入力ステップと、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得ステップと、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得ステップと、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得ステップと、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定ステップと、を有する。
また、本発明は、スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供装置であって、
日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、を有する。
日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、を有する。
また、本発明は、スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供プログラムであって、
コンピュータを、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、として機能させる。
コンピュータを、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、として機能させる。
このような構成とすることによって、スカイラインを計算し、スカイラインにおける天体の出没時刻を提供することができる。
本発明の好ましい形態では、前記高さ角度取得ステップは、第１間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得するステップと、
前記高さ角度が最大となった前記候補地点周辺において、更に、第２間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得するステップとを有し、
前記第２間隔は、前記第１間隔より狭い間隔である。
前記高さ角度が最大となった前記候補地点周辺において、更に、第２間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得するステップとを有し、
前記第２間隔は、前記第１間隔より狭い間隔である。
本発明の好ましい形態では、前記第１の間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得するステップは、前記第１の間隔を隔てて存在する複数の候補地点に加えて、第３の間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得し、
前記第３間隔は、前記第１間隔より狭い間隔であって、前記第３間隔を隔てて存在する複数組の候補地点の全ては、前記第１間隔を隔てて存在する複数組の候補地点より前記基準地点近傍に存在し、
前記第２間隔は、前記第１間隔及び前記第３間隔より狭い間隔である。
前記第３間隔は、前記第１間隔より狭い間隔であって、前記第３間隔を隔てて存在する複数組の候補地点の全ては、前記第１間隔を隔てて存在する複数組の候補地点より前記基準地点近傍に存在し、
前記第２間隔は、前記第１間隔及び前記第３間隔より狭い間隔である。
このような構成とすることで、スカイライン座標の計算回数を削減することができる。
本発明の好ましい形態では、前記軌道座標取得ステップは、ある時刻において前記天体が位置する方角及び高さ角度を計算点として、所定の時間間隔で複数求めるステップと、
前記複数の計算点を近似線で結んで、任意の方角、高さ角度及び時刻を求める近似関数を計算するステップと、を有する。
前記複数の計算点を近似線で結んで、任意の方角、高さ角度及び時刻を求める近似関数を計算するステップと、を有する。
このような構成とすることで、軌道座標の計算回数を削減することができる。
本発明の好ましい形態では、前記高さ角度取得ステップが、前記軌道座標取得ステップで求めた前記方角上における複数の候補地点について高さ角度を取得する処理と、
前記スカイライン座標取得ステップが、前記方角における前記スカイライン座標を取得し、更に、前記軌道座標取得ステップが、前記スカイライン座標取得ステップで取得したスカイライン座標の高さ角度から軌道座標を取得し、新たな方角を決定する処理とを、収束条件を満たすまで収束計算することで、前記スカイライン及び前記軌道の交点を求め、
前記時刻決定ステップは、前記交点における天体の出没時刻を決定し、
前記収束計算の初期値として、前記軌道座標取得ステップは、地平線における前記天体が出没する方角を取得する。
前記スカイライン座標取得ステップが、前記方角における前記スカイライン座標を取得し、更に、前記軌道座標取得ステップが、前記スカイライン座標取得ステップで取得したスカイライン座標の高さ角度から軌道座標を取得し、新たな方角を決定する処理とを、収束条件を満たすまで収束計算することで、前記スカイライン及び前記軌道の交点を求め、
前記時刻決定ステップは、前記交点における天体の出没時刻を決定し、
前記収束計算の初期値として、前記軌道座標取得ステップは、地平線における前記天体が出没する方角を取得する。
このような構成とすることで、スカイライン座標及び軌道座標の計算回数を削減することができる。
本発明の好ましい形態では、前記スカイライン座標取得ステップで取得したスカイライン座標を連ねて、スカイラインデータを生成するスカイラインデータ生成ステップと、
前記スカイライン座標を取得する際の前記基準地点の位置情報及び前記スカイラインデータを対応付けてスカイラインデータベースに格納するスカイラインデータ格納ステップと、
前記入力ステップで受け付けた前記基準地点の位置情報に基づいて、前記スカイラインデータベースに格納されたスカイラインデータを検索する利用ステップと、を有する。
前記スカイライン座標を取得する際の前記基準地点の位置情報及び前記スカイラインデータを対応付けてスカイラインデータベースに格納するスカイラインデータ格納ステップと、
前記入力ステップで受け付けた前記基準地点の位置情報に基づいて、前記スカイラインデータベースに格納されたスカイラインデータを検索する利用ステップと、を有する。
このような構成とすることで、スカイライン座標の計算を削減することができる。
本発明によれば、スカイラインにおける天体の出没時刻提供方法を提供することができる。
＜実施形態１＞
以下、図面を用いて、本発明の実施形態１に関する出没時刻提供システムについて説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を以下の実施形態に限定するものではなく、様々な構成を採用することもできる。実施形態１は、後述するスカイラインデータを求め、スカイラインデータを用いて天体の出没時刻を求める方法について説明する。
以下、図面を用いて、本発明の実施形態１に関する出没時刻提供システムについて説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を以下の実施形態に限定するものではなく、様々な構成を採用することもできる。実施形態１は、後述するスカイラインデータを求め、スカイラインデータを用いて天体の出没時刻を求める方法について説明する。
例えば、本実施形態では出没時刻提供システムの構成、動作などについて説明するが、同様の構成の方法、装置、コンピュータプログラム、記録媒体なども、同様の作用効果を奏することができる。また、プログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、例えばコンピュータに前記プログラムをインストールすることができる。ここで、前記プログラムを記憶した記録媒体は、例えばＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であっても良い。
図１は、本発明の実施形態に関する出没時刻の提供方法の概略図である。符号ＭＯは山岳を示す。利用者の位置及び、１又は複数の山岳ＭＯの位置関係によって、空を背景として山岳の稜線等が描く輪郭線（スカイラインＳＬ）が決定される。符号ＳＮは太陽であり、符号ＳＯは太陽ＳＮの軌道（黄道）を示す。ここで、日の出方角のスカイラインＳＬを日の出スカイラインＳＲ、日の入り方角のスカイラインＳＬを日の入りスカイラインＳＳと呼称する。
一般的に日の出（日の入り）時刻を求める場合には、太陽の地平線ＨＯにおける日の出（日の入り）の時刻ＴＲ（ＴＳ）を求める。利用者は、利用者端末装置ＣＰを操作して、日の出スカイラインＳＲ（日の入りスカイラインＳＳ）における日の出（日の入り）の時刻ＳＴＲ（ＳＴＳ）を求める。ここで、太陽ＳＮが軌道ＳＯに沿って見かけ移動する時、地平線ＨＯにおける日の出（日の入り）の方角を方角ＤＲ（方角ＤＳ）、日の出スカイラインＳＲ（日の入りスカイラインＳＳ）における日の出（日の入り）の方角を方角ＳＤＲ（方角ＳＤＳ）とする。また、地平線ＨＯにおける日の出（日の入り）の高さ角度を高さ角度ＨＲ（高さ角度ＨＳ）、スカイラインＳＬにおける日の出（日の入り）の高さ角度を高さ角度ＳＨＲ（高さ角度ＳＨＳ）とする。
なお、本実施形態では、日の出時刻ＳＴＲ、日の入り時刻ＳＴＳの提供方法に説明するが、同様に月やその他の天体の見かけの軌道を求めることで、月やその他の天体についての出没時刻を求めることができる。また、本実施形態では、山岳ＭＯによってスカイラインＳＬを決定する場合について説明するが、スカイラインＳＬは地形に限らず、例えば建築物を考慮して決定してもよい。建築物を考慮する場合には、地図情報データベースに建築物の緯度、経度及び高さを登録すればよい。本発明において「出没」とは、天体が見かけ上出現すること及び、見かけ上の消失することの一方のみを指してもよく、例えば、出没時刻提供システムが、日の出時刻のみを求める構成であってもよい。
出没時刻提供システム１は、出没時刻提供装置１００及び、利用者が操作する利用者端末装置ＣＰを備える。出没時刻提供装置１００及び利用者端末装置ＣＰは、ネットワークＮＷによって通信可能に構成されている。無線基地局ＢＳは、ネットワークＮＷに接続され、利用者端末装置ＣＰとの間で無線通信接続を確立して、利用者端末装置ＣＰによるデータ通信等を提供する装置である。本実施形態では、出没時刻提供プログラムを実行する出没時刻提供装置１００をサーバ、利用者端末装置ＣＰをクライアントとするクライアントサーバモデルの実施形態について説明するが、出没時刻提供装置１００が有する後述の機能構成要素の一部又は全部を、利用者端末装置ＣＰが有する構成としても構わない。
図２は、本実施形態に関する出没時刻提供システム機能構成要素を示すブロック図である。出没時刻提供装置１００は、制御部１０１、記憶部１０２及び、通信部１０３を備える。
制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含み、ＯＳやウェブブラウザアプリケーション、その他のアプリケーション等を実行することで、出没時刻提供装置１００の全体を制御する。制御部１０１は、ＣＰＵを搭載した半導体デバイスや、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等によるハードウェア回路等、任意のプロセッサを用いることが可能である。
記憶部１０２は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置を含み、ＲＡＭはＣＰＵ（制御部１０１）のワーキングメモリ等として使用され、ＣＰＵ（制御部１０１）による演算結果を一時的に格納する。ＲＯＭにはＣＰＵ（制御部１０１）用のプログラムが記録され、ＣＰＵ（制御部１０１）からの要求に応じて、プログラムの実行命令を順次出力する。本実施形態では、記憶部１０２は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及び、出没時刻提供アプリケーション等を記憶する。通信部１０３は、利用者端末装置ＣＰをネットワークＮＷに接続し、利用者端末装置ＣＰ等との通信を制御する。
制御部１０１は、アプリケーション実行部１１１を備える。アプリケーション実行部１１１は、本発明の出没時刻提供プログラムを実行することによって、出没時刻提供システム１の各機能モジュールが制御部１０１上に仮想的に構築される。
利用者端末装置ＣＰは利用者が操作する端末装置であって、図示例ではスマートフォンであるが、例えばＰＣ、タブレット端末、などを用いることもできる。利用者端末装置ＣＰは、出没時刻提供装置１００に対して出没時刻の提供リクエスト、操作用画面の表示等を行う為の出没時刻利用アプリケーション、あるいは、これらをインターネット通信等により実現する為のウェブブラウザアプリケーション等を記憶している。
利用者端末装置ＣＰは、制御部９０１、記憶部９０２、通信部９０３、入力部９０４、出力部９０５、内部時計９０６及び、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）位置情報インタフェース９０７を備える。
制御部９０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含み、ＯＳやウェブブラウザアプリケーション、その他のアプリケーション等を実行することで、利用者端末装置ＣＰの全体を制御する。制御部９０１は、ＣＰＵを搭載した半導体デバイスや、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等によるハードウェア回路等、任意のプロセッサを用いることが可能である。
記憶部９０２は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置を含み、ＲＡＭはＣＰＵ（制御部９０１）のワーキングメモリ等として使用され、ＣＰＵ（制御部９０１）による演算結果を一時的に格納する。ＲＯＭにはＣＰＵ（制御部９０１）用のプログラムが記録され、ＣＰＵ（制御部９０１）からの要求に応じて、プログラムの実行命令を順次出力する。本実施形態では、記憶部９０２は、オペレーティングシステム（ＯＳ）並びに、出没時刻利用アプリケーション又はウェブブラウザアプリケーション等を記憶する。通信部９０３は、利用者端末装置ＣＰをネットワークＮＷに接続し、出没時刻提供装置１００等との通信を制御する。ネットワークＮＷとして採用される手段は様々あり得るが、携帯電話通信や無線ＬＡＮからのインターネット接続により、通信を実現することが一般的である。
入力部９０４は、タッチパネル、ボタン、マウス及びキーボード等の操作デバイスから操作信号を受信し、受信した操作信号を制御部９０１に伝えることで、利用者はＯＳやアプリケーションに対する操作を行うことができる。出力部９０５は、ディスプレイやスピーカー等の出力デバイスより映像や音声を出力するために、映像信号や音声信号を送出する。入力部９０４及び出力部９０５には、タッチパネル等の操作デバイスが接続されており、操作用画面の表示データをディスプレイ等の出力デバイスに表示させ、それに応じたタッチ操作等をさせることによって操作信号を取得するＧＵＩが提供される。内部時計９０６は日付、時刻データを制御部９０１に与える。ＧＮＳＳ位置情報インタフェース９０７は、ＧＮＳＳ電波を受信してその場所における位置情報を取得し、制御部９０１に与える。
図２に示すように、出没時刻提供プログラムを実行した出没時刻提供装置１００において、制御部１０１のアプリケーション実行部１１１は、データ入力部２、軌道座標取得部３、高さ角度取得部４、スカイライン座標取得部５、スカイラインデータ生成部６、スカイラインデータ格納部７、スカイデータ利用部８及び、時刻決定部９を有する。また、出没時刻提供装置１００は、記憶部１０２に、計算パラメタファイル２１、地図データベース２２及びスカイラインデータベース２３を有する。
記憶部１０２は、計算パラメタファイル２１として、天体の軌道やスカイラインを計算する際に用いる所定のパラメタを記録する。地図データベース２２は、各地点の緯度、経度並びに標高が紐づけられた地形図情報を記憶する。また、スカイラインデータベース２３は、後述のスカイラインデータを記憶する。以降は、不明にならない範囲で、これらデータの介在を省略する。
本実施形態では、記憶部１０２に地図データベース２２として地形図情報を記憶しているが、例えば、ＡＰＩ等により外部サービスから取得してきても構わない。
次いで、図３～図８を参照して、出没時刻の提供方法について説明する。図３は、出没時刻提供のための処理フローチャートである。
＜基準地点の入力＞
図４は、操作用画面の画面表示例である。利用者端末装置ＣＰは、出力部９０５を介して出力デバイスに操作用画面Ｗ９０を表示処理する。操作用画面Ｗ９０は、日付入力部分Ｗ９１、今日の日付ボタンＷ９２、位置入力部分Ｗ９３、現在位置取得ボタンＷ９４、日の出・入りボタンＷ９５、日の出・入り表示部分Ｗ９６、日の出地形画像表示部分Ｗ９７及び、日の入り地形画像表示部分Ｗ９８を備える。利用者は、入力デバイス及び入力部９０４を操作して、日付入力部分Ｗ９１に出没時刻を取得したい日付データを書き込む。今日の日付ボタンＷ９２が選択操作されると、内部時計９０６から本日の日付を取得して、日付入力部分Ｗ９１に書き込む。
図４は、操作用画面の画面表示例である。利用者端末装置ＣＰは、出力部９０５を介して出力デバイスに操作用画面Ｗ９０を表示処理する。操作用画面Ｗ９０は、日付入力部分Ｗ９１、今日の日付ボタンＷ９２、位置入力部分Ｗ９３、現在位置取得ボタンＷ９４、日の出・入りボタンＷ９５、日の出・入り表示部分Ｗ９６、日の出地形画像表示部分Ｗ９７及び、日の入り地形画像表示部分Ｗ９８を備える。利用者は、入力デバイス及び入力部９０４を操作して、日付入力部分Ｗ９１に出没時刻を取得したい日付データを書き込む。今日の日付ボタンＷ９２が選択操作されると、内部時計９０６から本日の日付を取得して、日付入力部分Ｗ９１に書き込む。
また、利用者は、入力デバイス及び入力部９０４を操作して、位置入力部分Ｗ９３に、基準地点の位置情報として、緯度（北緯）、経度（東経）、標高を書き込む。現在位置取得ボタンＷ９４が選択操作されると、ＧＮＳＳ位置情報インタフェース９０７から取得した現在地の緯度・経度・標高データが位置情報として、位置入力部分Ｗ９３に入力される。利用者は、日付、位置情報を入力した後、日の出・入りボタンＷ９５を選択操作する。日の出・入りボタンＷ９５が選択操作されると、出没時刻提供装置１００に日付及び位置情報が送信される。出没時刻提供装置１００のデータ入力部２は、ステップＳ３１において、送信された日付及び位置情報を受け付ける。
また、出没時刻提供装置１００が、以降に述べる方法で計算した出没計算結果データを利用者端末装置ＣＰに返送すると、利用者端末装置ＣＰは、日の出・入り表示部分Ｗ９６に、日の出、日の入りの時刻とともに方角（真北を０°、として東方向周りに測定した水平方向の角度）を表示する。更に、利用者端末装置ＣＰは、日の出地形画像表示部分Ｗ９７及び、日の入り地形画像表示部分Ｗ９８に、軌道ＳＯ、日の出スカイラインＳＲ、日の入りスカイラインＳＳを表示して、画像によって日の出と日の入りの方角を提示する。
＜軌道座標及び地平線における出没方角、高さ角度の決定＞
データ入力部２が日付及び基準地点の位置情報を受け付けると、軌道座標取得部３は、日付及び位置情報を用いて、この日付に、この基準地点から見た天体の見かけ上の軌道座標を複数取得すると共に（ステップＳ３２）、地平線ＨＯにおける日の出（日の入り）の方角ＤＲ（方角ＤＳ）及び高さ角度ＨＲ（高さ角度ＨＳ）を計算する（ステップＳ３３）。軌道座標Ｐは、基準地点から見た見かけ上の天体の方角Ｘ、天体の高さ角度Ｙ、時刻Ｔを有する。
データ入力部２が日付及び基準地点の位置情報を受け付けると、軌道座標取得部３は、日付及び位置情報を用いて、この日付に、この基準地点から見た天体の見かけ上の軌道座標を複数取得すると共に（ステップＳ３２）、地平線ＨＯにおける日の出（日の入り）の方角ＤＲ（方角ＤＳ）及び高さ角度ＨＲ（高さ角度ＨＳ）を計算する（ステップＳ３３）。軌道座標Ｐは、基準地点から見た見かけ上の天体の方角Ｘ、天体の高さ角度Ｙ、時刻Ｔを有する。
本実施形態では、日の出、日の入りを対象としているので、軌道座標取得部３は、およそ想定される時間範囲について、所定の時間間隔で計算を行う。日の出については、地平線ＨＯにおける日の出の軌道座標Ｐ０として、地平線ＨＯにおける日の出の時刻Ｔ０をまずは計算し、その方角Ｘ０も計算する（従来技術）。計算の精度（計算間隔）を１分とすると、このＰ０から１分ごとに方角Ｘｉ（ｉ=０，１，２・・・Ｎ)と、太陽の高度を示す高さ角度Ｙｉ（ｉ=０，１，２・・・Ｎ)を逐次計算する。計算範囲としての回数Ｎとしては、例えば、地平線ＨＯからの日の出の２時間後まで、時間の精度を１分とする場合は、Ｎ＝２×６０＝１２０となる。従って、軌道（黄道）はＰｉ（Ｔｉ，Ｘｉ，Ｙｉ）の配列データ（ｉ=０，１，２・・・Ｎ)として記憶部１０２（ＲＡＭ）上に作成される。日の入りについても上記の日の出と同様であるが、地平線の日の入り方角に対して、日の出とは逆方向（日の入り方向：西から南の方向に向かって）に逐次計算する。このような計算範囲は要求により変わるので、計算パラメタファイルとして記憶部１０２に記録しておき、軌道座標取得部３は、日時及び／又は基準地点の位置情報に基づいて、適切な計算パラメタを取り込む。
なお、地域によっては、日の出及び日の入りが短い間隔で起こったり、複数回起こったりする。そのため、ある季節のある地点における日の出及び／又は日の入りの計算範囲は、必ずしも１つでなくてよく、また、計算範囲が日の出及び日の入りの双方の計算に用いられてもよい。
図５は、軌道の計算方法を示す図である。軌道座標取得部３は、およそ想定される時間範囲について、所定の時間間隔で軌道座標の計算を行う。本実施形態では、軌道座標取得部３は、ある時刻において天体が位置する方角及び高さ角度を計算点として、所定の時間間隔で複数求め、複数の計算点を近似線で結んで、任意の方角、高さ角度及び時刻を求める近似関数を計算する。ここで、所定の時間間隔として、例えば３０分毎に、軌道座標Ｐｉ（Ｔｉ，Ｘｉ，Ｙｉ）（ｉ＝１，２・・・，Ｎ）を計算し、連続する座標点を直線で結ぶ関数を、（１）式～（３）式を用いて直線関数で近似して表す。
（１）式によれば方角Ｘを与えて、その際の高さ角度Ｙを、（２）式によれば高さ角度Ｙを与えてその際の方角Ｘを、（３）式によれば方角Ｘを与えてその際の時刻Ｔを求めることができる。例えば、図示例のように、方角Ｘ（Ｘ４＜Ｘ＜Ｘ５）における高さ角度Ｙを知りたい場合は、（１）式を用いる。このように計算した軌道座標を近似線で結んで、方角Ｘ、高さ角度Ｙ、時刻Ｔを近似関数で計算することで、計算負荷の高い軌道座標の計算を簡単化し、それぞれを即座に得ることができる。
なお、必ずしも近似関数を利用する必要はなく、軌道座標取得部３は、例えば、１分等の時間間隔で軌道座標を計算しても構わない。また、例えば、３０分等の時間間隔で軌道座標を計算し、間の軌道座標を１分等の時間間隔で計算しておき、Ｐｉ（Ｔｉ，Ｘｉ，Ｙｉ）の配列データ（ｉ=０，１，２・・・Ｎ)として記憶部１０２（ＲＡＭ）上に記憶してもよい。
＜スカイラインデータ作成、日の出方角＞
ステップＳ３４では、日の出方角におけるスカイラインＳＲを計算する。図６は、日の出方角における高さ角度取得ステップの模式図である。高さ角度取得部４は、基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、基準地点からの距離及び候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する。
ステップＳ３４では、日の出方角におけるスカイラインＳＲを計算する。図６は、日の出方角における高さ角度取得ステップの模式図である。高さ角度取得部４は、基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、基準地点からの距離及び候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する。
まず、高さ角度取得部４は、軌道座標取得部３が計算した日の出方角ＤＲについて、地図データベース２２を参照し、その方角ｄ０（ＤＲ）上の候補地点を検索する。検索の最遠距離の詳細、候補地点の決定方法については、後述する。高さ角度取得部４は、複数の候補地点を基準地点（基準地点の標高ｈ０は位置情報として与えられている）から遠くに向かって検索し、地図データベース２２より検索されたそれぞれの候補地点の標高ｈに対して、基準地点及び候補地点の距離Ｌから地球の円みによる沈み距離ΔＲ（Ｌが地球半径Ｒより十分小さい近似でΔＲ＝０．５Ｌ２／Ｒ）を計算する。標高補正データをｈ－ｈ０－ΔＲとし、基準地点から見た候補地点の高さ角度φを、そこまでの距離Ｌをもとに（４）式により計算する。
＜最遠距離の決定＞
候補地点の標高検索の間隔は例えば１０ｍ毎に、遠方は次に示す最遠距離に至るまでを計算する。最遠距離は一律に決定すると、例えば平野に続いて海の上までのように標高を検索することに意味がない、あるいは遠方になれば明らかに最大見上げ角度は無いような場合の、無駄な標高検索と計算を行うことになる。そこで、図７に例示すように、実線３１で区分した領域内での最遠距離を東側で１００ｋｍ、西側で１５０ｋｍ（一点鎖線３２の範囲内）のようにその区分ごとに、それ以上の距離の標高を検索しても見上げ最大角度はない距離を予め定義し、計算パラメタファイル２１として記憶しておく。図７の例では、北西点と南東点の二点でつくる矩形範囲内の点での標高検索の東西方向の検索最遠距離を以下のように定義する。日本国内をこのような矩形範囲で区分して最遠距離を定義することにより、標高検索に要する時間の短縮が可能となる。
候補地点の標高検索の間隔は例えば１０ｍ毎に、遠方は次に示す最遠距離に至るまでを計算する。最遠距離は一律に決定すると、例えば平野に続いて海の上までのように標高を検索することに意味がない、あるいは遠方になれば明らかに最大見上げ角度は無いような場合の、無駄な標高検索と計算を行うことになる。そこで、図７に例示すように、実線３１で区分した領域内での最遠距離を東側で１００ｋｍ、西側で１５０ｋｍ（一点鎖線３２の範囲内）のようにその区分ごとに、それ以上の距離の標高を検索しても見上げ最大角度はない距離を予め定義し、計算パラメタファイル２１として記憶しておく。図７の例では、北西点と南東点の二点でつくる矩形範囲内の点での標高検索の東西方向の検索最遠距離を以下のように定義する。日本国内をこのような矩形範囲で区分して最遠距離を定義することにより、標高検索に要する時間の短縮が可能となる。
中部１：北西点緯度＝３７° 北西点経度＝１３７° 南東点緯度＝３４．５° 南東点経度＝１３８°
東側最遠距離＝１００ｋｍ 西側最遠距離＝１５０ｋｍ
東側最遠距離＝１００ｋｍ 西側最遠距離＝１５０ｋｍ
スカイライン座標取得部５は、ある方角における高さ角度の最大値を取得し、スカイライン座標を取得する。スカイライン座標取得部５は、高さ角度取得部４が算定した複数の候補地点のうち、高さ角度が最大値をとる候補地点を決定し、この最大角度を、この方角におけるスカイラインＳＲ上の一点であるスカイライン座標とする。
図６（ａ）において、基準地点Ｏを起点として、各候補地点の標高を検索すれば、標高検索結果として方角ｄにおける地形の断面形状が得られる。図６（ａ）の例では、方角ｄ０（ＤＲ）において、地点Ａ及び地点Ｂが候補地点として選ばれたとする。この時、基準地点Ｏから地点Ａを見上げた高さ角度φ０Ａは、地点Ｂを見上げた高さ角度φＢ０より大きい為、方角ｄ０（ＤＲ）における最大の高さ角度φ０ＭＡＸとなる。スカイライン座標取得部５は、方角＝ｄ０、高さ角度φ０ＭＡＸ（＝高さ角度φ０Ａ）とするスカイライン座標ｃ０を決定する。スカイラインはＣｉ（Ｔｉ，Ｘｉ，Ｚｉ）の配列データ（ｉ=０，１，２・・・Ｎ)として記憶部１０２（ＲＡＭ）上に作成される。
高さ角度取得部４及びスカイライン座標取得部５は、日の出方角ＤＲ（方角ｄ０）から南へ、所定の角度毎に上記の計算を実施し、スカイライン座標ｃ０～Ｎを決定する。図示例では、高さ角度取得部４及びスカイライン座標取得部５は、方角ｄ０（ＤＲ）、ｄ１、ｄ２、・・・、ｄＮの各方角について上記の計算を行い、スカイライン座標ｃ０～Ｎを計算する。図６（ｂ）は、計算したスカイライン座標ｃ０～Ｎを並べて生成された日の出スカイラインＳＲを示す図である。この所定の方角の最大値（スカイライン座標の最南点の方角ｄＮ）は、例えば、軌道座標ＰＮの方角ＸＮとする。
なお、スカイライン座標ｃ０～Ｎの方角は、軌道座標の方角Ｘｉと一致させておくと、後述する出没時刻の計算が簡素化される。
＜スカイラインデータ作成、日の入り方角＞
また、ステップＳ３５では、同様に日の入り方角におけるスカイラインＳＳを計算する。高さ角度取得部４は、軌道座標取得部３が計算した日の入り方角ＤＳについて、地図データベース２２を参照し、その方角ｄ０（ＤＳ）上の候補地点を検索する。また、高さ角度取得部４及びスカイライン座標取得部５は、日の入り方角ＤＳ（方角ｄ０）から南へ、所定の角度毎に上記の計算を実施し、スカイライン座標ｃ０～Ｎを決定する。
また、ステップＳ３５では、同様に日の入り方角におけるスカイラインＳＳを計算する。高さ角度取得部４は、軌道座標取得部３が計算した日の入り方角ＤＳについて、地図データベース２２を参照し、その方角ｄ０（ＤＳ）上の候補地点を検索する。また、高さ角度取得部４及びスカイライン座標取得部５は、日の入り方角ＤＳ（方角ｄ０）から南へ、所定の角度毎に上記の計算を実施し、スカイライン座標ｃ０～Ｎを決定する。
＜スカイラインデータの再利用＞
スカイラインデータ生成部６は、スカイライン座標取得部５が取得したスカイライン座標を連ねて、スカイラインデータを生成する。本実施形態では、スカイラインデータ格納部７は、スカイライン座標を取得する際の基準地点の位置情報、スカイラインデータ生成部６が生成したスカイラインデータ及び、スカイラインデータの生成日時を対応付けてスカイラインデータベース２３に格納する。
スカイラインデータ生成部６は、スカイライン座標取得部５が取得したスカイライン座標を連ねて、スカイラインデータを生成する。本実施形態では、スカイラインデータ格納部７は、スカイライン座標を取得する際の基準地点の位置情報、スカイラインデータ生成部６が生成したスカイラインデータ及び、スカイラインデータの生成日時を対応付けてスカイラインデータベース２３に格納する。
スカイデータ利用部８は、データ入力部２が受け付けた基準地点の位置情報に基づいて、スカイラインデータベース２３に格納されたスカイラインデータを検索し、利用する。本実施形態では、ステップＳ３４（ステップＳ３５）において、ステップＳ３１で受け付けた位置情報に基づいて、スカイラインデータベース２３内のスカイラインデータを検索する。そして、スカイラインデータベース２３に記録された基準地点が、ステップＳ３１で受け付けた位置情報と近いと判断される場合には、高さ角度取得部４及びスカイライン座標取得部５によるスカイライン座標の計算を行うことなく、スカイラインデータベース２３に記録されたスカイラインデータを取得し、次のステップに進む。
＜出没時刻の計算＞
ステップＳ３６において、時刻決定部９は、スカイライン座標及び軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を計算する。軌道座標取得部３がステップＳ３２で計算した軌道座標の配列（Ｔｉ，Ｘｉ，Ｙｉ）と、スカイラインの配列（Ｔｉ，Ｘｉ，Ｚｉ）より方角Ｘｉを取り出して、その方角Ｘｉごとに算定した最大高さ角度ＺｉをＹｉと比較する。なお、高さ角度Ｚｉと高さ角度Ｙｉは一致するとは限らないが、日の入りの場合にはＺｉ＜Ｙｉとなる直後にＺｉ＋１＞＝Ｙｉ＋１となれば（日の出の場合にはＺｉ＞Ｙｉとなる直後にＺｉ＋１＝＜Ｙｉ＋１となれば）、そこを一致点とみなす。
ステップＳ３６において、時刻決定部９は、スカイライン座標及び軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を計算する。軌道座標取得部３がステップＳ３２で計算した軌道座標の配列（Ｔｉ，Ｘｉ，Ｙｉ）と、スカイラインの配列（Ｔｉ，Ｘｉ，Ｚｉ）より方角Ｘｉを取り出して、その方角Ｘｉごとに算定した最大高さ角度ＺｉをＹｉと比較する。なお、高さ角度Ｚｉと高さ角度Ｙｉは一致するとは限らないが、日の入りの場合にはＺｉ＜Ｙｉとなる直後にＺｉ＋１＞＝Ｙｉ＋１となれば（日の出の場合にはＺｉ＞Ｙｉとなる直後にＺｉ＋１＝＜Ｙｉ＋１となれば）、そこを一致点とみなす。
あるいは、軌道座標取得部３がステップＳ３２で計算した軌道座標を補完した関数により定義される軌道関数と、スカイライン座標取得部５がステップＳ３４（ステップＳ３５）で計算したスカイライン座標を補完したスカイライン関数と、の交点を求めることで、日の出（日の入り）時刻を計算してもよい。なお、補間の方法は任意であり、例えば線形補間により計算を行う。
時刻決定部９は、この一致点（又は交点）を、日の出スカイラインＳＲ（日の入りスカイラインＳＳ）と軌道ＳＯの交わる点の日の出方角ＳＤＲ（日の入り方角ＳＤＳ）と日の出高さ角度ＳＨＲ（日の入り高さ角度ＳＨＳ）を計算する。
ステップＳ３７において、時刻決定部９は、日の出高さ角度ＳＨＲ（日の入り高さ角度ＳＨＳ）と一致する時刻、すなわちスカイライン日の出時刻ＳＴＲ（スカイライン日の入り時刻ＳＴＳ）を計算する。例えば、既述の（３）式などを用いて時刻ＳＴＲ（時刻ＳＴＳ）を計算する。
ステップＳ３８では、時刻決定部９が求めた日の出時刻ＳＴＲ、方角ＳＤＲ、日の入り時刻ＳＴＳ、方角ＳＤＳを出没計算結果データとして、利用者端末装置ＣＰに送信（返送）する。利用者端末装置ＣＰは、受け取った出没計算結果データを表示処理し、図３で例示するような日の出・入り表示部分Ｗ９６、日の出地形画像表示部分Ｗ９７及び、日の入り地形画像表示部分Ｗ９８が表示処理される。
＜候補地点の決定方法＞
ここで、ステップＳ３４（ステップＳ３５）において、高さ角度取得部４が行う候補地点の検索方法について細述する。図８は、候補地点の検索方法を示す概念図である。
ここで、ステップＳ３４（ステップＳ３５）において、高さ角度取得部４が行う候補地点の検索方法について細述する。図８は、候補地点の検索方法を示す概念図である。
図８（ａ）に示す計算方法では、高さ角度取得部４は、最初に検索の間隔を広く第１間隔Ｄ１で検索して、第１の候補地点を検索し、その中から高さ角度の最大点となる候補地点Ａを求める。次に、その候補地点Ａの前後の間隔について、検索の間隔を第２間隔Ｄ２に狭くして（第１間隔＞第２間隔）再度標高の検索を繰り返す。図示例では、候補地点Ａの前後の間隔として、候補地点Ａ１からＡ２迄の間について、第２間隔Ｄ２で検索をすることで、新たな候補地点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４・・・を得る。そして高さ角度取得部４は、最大角度となった候補地点をスカイライン座標の高さ角度とする。
本実施形態では、高さ角度取得部４は、２回目の検索で最大角度となった候補地点ａ４を最大角度と判断しているが、例えば、前の検索（ここでは１回目の第１間隔Ｄ１での検索）において得られた候補地点を、比較対象に加えて最大角度を決定してよい。なお、この検索間隔を狭くしていく繰り返し検索は二回とは限らずに三回、四回と実施してもよい。また、本実施形態では、候補地点Ａの前後の間隔を決定する際に、その前後の候補地点までの距離（第１間隔の２倍）としたが、この間隔は任意の距離として構わない。
基準地点Ｏに近い候補地点については、（１）式の通り、標高ｈが低くても、距離Ｌが小さく高さ角度φが大きくなることが避けられない。このため、図８（ｂ）に示す計算方法では、高さ角度取得部４は、基準地点Ｏから近い範囲（例えばＬ＜１０ｋｍ）での検索の間隔を狭くして第３間隔Ｄ３で検索し、遠くなる範囲（１０ｋｍ≦Ｌ）の検索の間隔を広くして（第１間隔）標高を検索する（第１間隔＞第３間隔）。これにより標高検索の回数を少なくして見上げ角度の最大点を求めることにより、近くでのスカイラインとなる点の見逃しを回避できる。なお、この検索方法は、図８（ａ）に示す検索方法の１回目の検索時や、２回目以降の検索距離が基準地点Ｏに近い、あるいは基準地点Ｏを含むような場合に組み合わせてもよい。このようにすることで、標高点の検索回数を格段に少なくし、計算時間の短縮に大きな効果がある。
＜実施形態２＞
次いで、図９を用いて、本発明の実施形態２に関する出没時刻提供システムについて説明する。なお、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。
次いで、図９を用いて、本発明の実施形態２に関する出没時刻提供システムについて説明する。なお、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。
実施形態２では、スカイラインデータを求めずに、図３のステップＳ３４～ステップＳ３６に代えて、収束計算によって日の出方角ＳＤＲ（日の入り方角ＳＤＳ）と日の出高さ角度ＳＨＲ（日の入り高さ角度ＳＨＳ）を計算する。
収束計算として、高さ角度取得部４が、軌道座標取得部３で求めた方角上における複数の候補地点について高さ角度を取得し、スカイライン座標取得部５が、当該方角におけるスカイライン座標を取得し、更に、軌道座標取得部３が、スカイライン座標取得部５で取得したスカイライン座標の高さ角度から軌道座標を取得し、新たな方角を決定する処理とを、収束条件を満たすまで収束計算することで、スカイライン及び軌道の交点を求め、時刻決定部９は、この交点における天体の出没時刻を決定し、収束計算の初期値として、軌道座標取得部３は、地平線における天体が出没する方角とする。
図９を用いて、より具体的に説明する。図９は、日の出方角における収束計算の方法を示す概念図である。まず、軌道座標取得部３は、地平線ＨＯの日の出の点ｐ０を求める。そして、高さ角度取得部４は、点ｐ０の方角Ｘ０（方角ＤＲ）について高さ角度を計算し、スカイライン座標取得部５は、その方角Ｘ０でのスカイラインＳＲ上の点ｐ１（スカイライン座標）を求める。次にｐ１の高さ角度φ１となる軌道上の点ｐ２を（１）式を用いて計算する。
次に高さ角度取得部４は、点ｐ２の方角Ｘ２について高さ角度を計算し、スカイライン座標取得部５は、方角Ｘ２でのスカイラインＳＲ上の点ｐ３（スカイライン座標）を求める。
同様に、このｐ３と高さ角度が同じとなる軌道上の点ｐ４の方角Ｘ４を（１）式により 計算する。このような収束計算を、判定条件に達するまで行うことによりスカイラインと黄道の交点に収束させることができる。収束したかどうかの判定は任意であるが、例えば、方角Ｘ及び／又は高さ角度の変化量が閾値を下回った場合等に、収束したと判断する。例えば、方角Ｘが点ｐｉ及びｐｉ＋１の差が０．１°以内となったことをもって、収束と判定する。
なお、建築物等によってスカイラインを形成する場合、日本等の地域においてある日の日の出時刻ＳＴＲが得られなければ、基準地点から太陽が目視できない（基準地点に直射日光が当たらない）と把握される。また、太陽の軌道を分断する位置に建築物等が存在する場合、日の出時刻ＳＴＲ・日の入り時刻ＳＴＳが複数組得られる場合もある。これに基づいて、例えば、直射日光の有無、日照時間等、日照に関するシミュレーションを行うこともできる。
１ ：出没時刻提供システム
２ ：データ入力部
３ ：軌道座標取得部
４ ：高さ角度取得部
５ ：スカイライン座標取得部
６ ：スカイラインデータ生成部
７ ：スカイラインデータ格納部
８ ：スカイデータ利用部
９ ：時刻決定部
２１ ：計算パラメタファイル
２２ ：地図データベース
２３ ：スカイラインデータベース
１００ ：出没時刻提供装置
１０１ ：制御部
１０２ ：記憶部
１０３ ：通信部
１１１ ：アプリケーション実行部
９０１ ：制御部
９０２ ：記憶部
９０３ ：通信部
９０４ ：入力部
９０５ ：出力部
９０６ ：内部時計
９０７ ：ＧＮＳＳ位置情報インタフェース
ＢＳ ：無線基地局
ＣＰ ：利用者端末装置
ＨＯ ：地平線
ＮＷ ：ネットワーク
ＳＬ、ＳＲ、ＳＳ ：スカイライン
ＳＮ ：太陽
ＳＯ ：軌道
Ｗ９０ ：操作用画面
Ｗ９１ ：日付入力部分
Ｗ９２ ：日付ボタン
Ｗ９３ ：位置入力部分
Ｗ９４ ：現在位置取得ボタン
Ｗ９５ ：日の出・入りボタン
Ｗ９６ ：日の出・入り表示部分
Ｗ９７ ：日の出地形画像表示部分
Ｗ９８ ：日の入り地形画像表示部分
２ ：データ入力部
３ ：軌道座標取得部
４ ：高さ角度取得部
５ ：スカイライン座標取得部
６ ：スカイラインデータ生成部
７ ：スカイラインデータ格納部
８ ：スカイデータ利用部
９ ：時刻決定部
２１ ：計算パラメタファイル
２２ ：地図データベース
２３ ：スカイラインデータベース
１００ ：出没時刻提供装置
１０１ ：制御部
１０２ ：記憶部
１０３ ：通信部
１１１ ：アプリケーション実行部
９０１ ：制御部
９０２ ：記憶部
９０３ ：通信部
９０４ ：入力部
９０５ ：出力部
９０６ ：内部時計
９０７ ：ＧＮＳＳ位置情報インタフェース
ＢＳ ：無線基地局
ＣＰ ：利用者端末装置
ＨＯ ：地平線
ＮＷ ：ネットワーク
ＳＬ、ＳＲ、ＳＳ ：スカイライン
ＳＮ ：太陽
ＳＯ ：軌道
Ｗ９０ ：操作用画面
Ｗ９１ ：日付入力部分
Ｗ９２ ：日付ボタン
Ｗ９３ ：位置入力部分
Ｗ９４ ：現在位置取得ボタン
Ｗ９５ ：日の出・入りボタン
Ｗ９６ ：日の出・入り表示部分
Ｗ９７ ：日の出地形画像表示部分
Ｗ９８ ：日の入り地形画像表示部分
Claims (10)
- スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供方法であって、
出没時刻提供装置が、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付ける入力ステップと、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得ステップと、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得ステップと、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得ステップと、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定ステップと、を有し、
前記高さ角度取得ステップは、第１間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得するステップと、
前記高さ角度が最大となった前記候補地点周辺において、更に、第２間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得するステップとを有し、
前記第２間隔は、前記第１間隔より狭い間隔である出没時刻提供方法。 - 前記第１の間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得するステップは、前記第１の間隔を隔てて存在する複数の候補地点に加えて、第３の間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得し、
前記第３間隔は、前記第１間隔より狭い間隔であって、前記第３間隔を隔てて存在する複数組の候補地点の全ては、前記第１間隔を隔てて存在する複数組の候補地点より前記基準地点近傍に存在し、
前記第２間隔は、前記第１間隔及び前記第３間隔より狭い間隔である請求項１に記載の出没時刻提供方法。 - スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供方法であって、
出没時刻提供装置が、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付ける入力ステップと、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得ステップと、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得ステップと、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得ステップと、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定ステップと、を有し、
出没時刻提供装置が、前記高さ角度取得ステップとして、前記軌道座標取得ステップで求めた前記方角上における複数の候補地点について高さ角度を取得する処理と、前記スカイライン座標取得ステップにおいて、前記方角における前記スカイライン座標を取得し、更に、前記軌道座標取得ステップにおいて、前記スカイライン座標取得ステップで取得したスカイライン座標の高さ角度から軌道座標を取得し、新たな方角を決定する処理とを、収束条件を満たすまで収束計算することで、前記スカイライン及び前記軌道の交点を求め、
前記時刻決定ステップにおいて、前記交点における天体の出没時刻を決定し、
前記収束計算の初期値として、前記軌道座標取得ステップにおいて、地平線における前記天体が出没する方角を取得する出没時刻提供方法。 - スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供方法であって、
出没時刻提供装置が、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付ける入力ステップと、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得ステップと、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得ステップと、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得ステップと、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定ステップと、
前記スカイライン座標取得ステップで取得したスカイライン座標を連ねて、スカイラインデータを生成するスカイラインデータ生成ステップと、
前記スカイライン座標を取得する際の前記基準地点の位置情報及び前記スカイラインデータを対応付けてスカイラインデータベースに格納するスカイラインデータ格納ステップと、
前記入力ステップで受け付けた前記基準地点の位置情報に基づいて、前記スカイラインデータベースに格納されたスカイラインデータを検索する利用ステップと、
を有する出没時刻提供方法。 - スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供装置であって、
日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、を有し、
前記高さ角度取得部は、第１間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得し、
前記高さ角度が最大となった前記候補地点周辺において、更に、第２間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得し、
前記第２間隔は、前記第１間隔より狭い間隔である出没時刻提供装置。 - スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供プログラムであって、
コンピュータを、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、として機能させ、
前記高さ角度取得部は、第１間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得し、
前記高さ角度が最大となった前記候補地点周辺において、更に、第２間隔を隔てて存在する複数の候補地点について前記高さ角度を取得し、
前記第２間隔は、前記第１間隔より狭い間隔である出没時刻提供プログラム。 - スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供装置であって、
日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、を有し、
前記高さ角度取得部が、前記軌道座標取得部で求めた前記方角上における複数の候補地点について高さ角度を取得する処理と、
前記スカイライン座標取得部が、前記方角における前記スカイライン座標を取得し、更に、前記軌道座標取得部が、前記スカイライン座標取得部で取得したスカイライン座標の高さ角度から軌道座標を取得し、新たな方角を決定する処理とを、収束条件を満たすまで収束計算することで、前記スカイライン及び前記軌道の交点を求め、
前記時刻決定部は、前記交点における天体の出没時刻を決定し、
前記収束計算の初期値として、前記軌道座標取得部は、地平線における前記天体が出没する方角を取得する出没時刻提供装置。 - スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供プログラムであって、
コンピュータを、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、として機能させ、
前記高さ角度取得部が、前記軌道座標取得部で求めた前記方角上における複数の候補地点について高さ角度を取得する処理と、
前記スカイライン座標取得部が、前記方角における前記スカイライン座標を取得し、更に、前記軌道座標取得部が、前記スカイライン座標取得部で取得したスカイライン座標の高さ角度から軌道座標を取得し、新たな方角を決定する処理とを、収束条件を満たすまで収束計算することで、前記スカイライン及び前記軌道の交点を求め、
前記時刻決定部は、前記交点における天体の出没時刻を決定し、
前記収束計算の初期値として、前記軌道座標取得部は、地平線における前記天体が出没する方角を取得する出没時刻提供プログラム。 - スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供装置であって、
日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、
前記スカイライン座標取得部で取得したスカイライン座標を連ねて、スカイラインデータを生成するスカイラインデータ生成部と、
前記スカイライン座標を取得する際の前記基準地点の位置情報及び前記スカイラインデータを対応付けてスカイラインデータベースに格納するスカイラインデータ格納部と、
前記データ入力部で受け付けた前記基準地点の位置情報に基づいて、前記スカイラインデータベースに格納されたスカイラインデータを検索するスカイデータ利用部と、
を有する出没時刻提供装置。 - スカイラインにおける天体の出没時刻を提供する出没時刻提供プログラムであって、
コンピュータを、日付及び、基準地点の位置情報の入力を受け付けるデータ入力部と、
前記日付及び位置情報を用いて、前記日付に前記基準地点から見た天体の軌道座標を取得する軌道座標取得部と、
前記基準地点から見た所定の方角上に存在する複数の候補地点について、前記基準地点からの距離及び前記候補地点の高さに基づく高さ角度を取得する高さ角度取得部と、
前記方角における高さ角度の最大値を取得することで前記スカイライン座標を取得するスカイライン座標取得部と、
前記スカイライン座標及び前記軌道座標に基づいて、スカイラインにおける天体の出没時刻を決定する時刻決定部と、
前記スカイライン座標取得部で取得したスカイライン座標を連ねて、スカイラインデータを生成するスカイラインデータ生成部と、
前記スカイライン座標を取得する際の前記基準地点の位置情報及び前記スカイラインデータを対応付けてスカイラインデータベースに格納するスカイラインデータ格納部と、
前記 データ入力部 で受け付けた前記基準地点の位置情報に基づいて、前記スカイラインデータベースに格納されたスカイラインデータを検索するスカイデータ利用部と、として機能させる出没時刻提供プログラム。
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "星景テクニック"，「デジタルカメラ・マガジン2019年8月号」，第20巻，第8号，日本，株式会社インプレス 小川 亨，2019年07月20日，pp.078,079 |
| インフカム株式会社，"コンパスプレミアム"，INTERNETARCHIVE waybackmachine，日本，Internet Archive，2020年08月09日，pp.1-4，https://web.archive.org/web/20200809212135/http://www.mt-compass.com:80/premium.php，［2022年5月24日検索］ |
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