JPH0282114A - 方位航跡プロッター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、船の現方位を表示するとともに、所要のポイ
ント位置に復帰する操作を容易とする方位航跡ブロック
−装置に関する。

〈従来技術〉 東西南北を示す方角座標と、船の実際の走行方向を方角
座標上に示す船位画像とを表示してなるディスプレイ装
置を備えたものは公知である。

〈発明が解決しようとする課題〉 魚釣り用の小型船舶にあっては、魚群探知機によって、
魚影を発見した場合に、その当該ポイント位置に復帰し
て、魚釣りをしたい場合がある。

ところで、−旦魚群の棲息する魚釣のポイント位置を発
見しても、船が当該位置を通過すると、そこに復帰する
のは、岩礁が海面から突出している等目印がある場合を
除いては困難であって、再度、魚群探知機で魚影を探索
しなければならない。

また１例えば、人が船から落水したような場合には、そ
の落下位置に復帰するのが難儀な場合がある。

この様に、所定位置に容易に復帰する機能を保有するこ
とは、魚釣りや、人災発生等に対応する場合に有用であ
る。

本発明は、船舶の所定位置復帰を容易とし得る機能を備
えた方位航跡プロッター装置の提供を目的とするもので
ある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、 船の現方位を検出する方位センサーと、船の速度情報を
出力する船速出力手段と、船の現位置をポイント位置と
して設定するポイント設定スイッチと、 ポイント位置を示すポイント印像と、船の実際の走行方
向を示す船位画像とを方角座標上に示す航跡画面を出力
するディスプレイ装置と、前記方位センサーからの方位
情報により、基準方位と船の実際の走行方向との方位ず
れ角θを検出して、船位画像の方位を設定すると共に、
方位ずれ角θと、船速出力手段からの船の速度■とから
、船位画像の方角座標上の位置（Ｘ、Ｙ）を演算式 （ここで、ｔは読み取り開始時からの経過時間、Ｃは定
数） に基づいて算出し、方角座標上に船位画像を刻々表示す
ると共に、ポイント設定スイッチの入力と共に、当該現
位置（Ｘ、Ｙ）をポイント印像として方角座標上に継続
表示するようにディスプレイ装置に表示指令する制御内
容を備えた中央制御装置ＣＰＵと を具備するものである。

ここで、航跡画面の方角座標とは、該画面に、基準方位
に対しての所定位置関係を特定するものであって、必ず
しも座標軸を要しない。すなわち船位画像が、実際の船
の位置に対応して、所定位置に出力表示し得るように、
中央制御装置ＣＰＵに設定された座標をいう。

尚、船速出力手段としては、速度センサーのほかに、近
似速度をデータ入力し得るテンキースイッチ等がある。

上記位置Ｘは、現在の速度■と、次の読み取りまでの時
間（ｄｔ）とから移動距離■・ｄｔを算出し、これから
目標方位と、船の実際の走行方向との方位ずれ角θによ
り算出される単位時間（ｄｔ）あたりの離間路Ｍｄｔ・
■・　ｓｉｎθを累積することにより算出することがで
きる。この場合に、データの読み取り時間間隔が一定で
あればｄｔは一定であるから、上式は次の様にも書ける
。

Ｘ＝ＣｄｔΣ−Ｖｎ’Ｓ１ｎ　　θ。

ここでｎは読み取り開始した後の方位及び速度の読み取
りカウント値、Ｎは現時点の読み取りカウント値を示す
、また、ｄｔは一定であるがら、Ｘ＝ＣΣ　ｖ　ｎ−５
ｉｎθｎ（ｃ：定数）とも表わせる。

更には、上述の様に速度■をテンキースイッチからの入
力により近似設定すれば、これを一定とすることができ
るから、 ｘ＝：Ｃ：　　Σ　　ｓｉｎθ　ｎ　　（ｃとも表わせ
ることとなる。

同様に、位置Ｙは、 ：定数） Ｙ＝Ｃｄｔ　　Σ　Ｖ　ｎ　’　　ＣＯ３θ７Ｙ　ｗ　
ｃ　士”　ｖ　ｎ、ｃｏｓθｎ（ｃ：定数）Ｙ＝ｃΣ７
　　ｃｏｓθｎ（Ｃ；定数）と表わすことができる。

く作用〉 中央制御装置ＣＰＵは、方位センサーからの情報により
演算し、ポイント印像と、船位画像とを表示する。

この船位画像は、離間距離座標（Ｘ、Ｙ）の演算設定に
より、その航行に伴って刻々変化する。

そして、ポイント印像は、方角座標に対して固定されて
いるから、該ポイント位置に復帰するには、画面を見な
がら船位画像がポイント印像の方向に向くように操舵す
ればよい。

〈実施例〉 添付図面について本発明の一実施例を説明する。まず、
第１図のブロック図において、その全体構成を説明する
。

中央制御装置ＣＰＵには、入力装置として、方位センサ
ー１が、該センサー１からのアナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器２を介して接続され、同じく
、速度センサー３、ポイント設定スイッチ４ａを含むキ
ースイッチ４、タイマー５等が接続されている。

また外部出力装置として、ディスプレイ装置（表示部）
６が表示用ＲＡＭ７及び表示制御部８を介して接続され
る。さらには、制御用プログラムＲＯＭｌ０及び、演算
制御用ＲＡＭＩＩが接続される。その他、魚群探知器と
しても利用する場合には送受波器１２等が接続されたり
、方位センサーｌからの情報等に基づいて自動操舵を可
能とするように、自動操舵装置が接続される場合もある
。

前記方位センサーｌの構成にあっては、例えば実開昭５
８−１４５５６５号等に開示されている様に、地磁気に
よりマグネットが回転する様に構成し、該マグネットの
回転角度を磁束変化としてホール素子により検知するタ
イプの方位センサーや、フラックスゲートセンサーや、
ジャイロセンサー等の方位センサーが適用され得る。

この方位センサーｌは、Ｎ極検出方向と、船首方向とが
平行となる様に船の適宜箇所に取り付けられる。

かかる方位センサー１は、船の現方位に対応して変化す
るｓｉｎ出力又はｃｏｓ出力を発生し、この出力は、Ａ
／Ｄ変換器２を介して中央制御装置ＣＰＵに入力され、
該中央制御装置ＣＰＵのプログラムにより解読され、船
の現方位が判定される。

またキースイッチ４は、第２図に示す様に、ポイント設
定スイッチ４ａのほかに、テンキー４ｂ、方位設定スイ
ッチ４ｃ、切換スイッチ４ｄ等からなるものである。

次に、ディスプレイ装置６の出力態様について説明する
。

第２図に示す様に、ディスプレイ装置６の画面には、前
記送受波器１２からの入力情報により表示される魚探用
表示画面２０が表示される。この魚探用表示画面２０は
、海底及び魚影等の深度及びそれらの時間的変化、すな
わち船の進行距離に従って生じた変化を画像として表わ
すものである。

また、この魚探用表示画面２０は、キースイッチ４の操
作により、第３図に示すように、本発明に係る航跡画面
２１に転換表示される。魚探用表示画面２０と航跡画面
２１とは、裏画面となっている時にも実行され、後記す
る様に魚探用表示画面２０で魚影を確認し、キースイッ
チ４の切換スイッチ４ｄを押すことにより、その入力情
報が航跡画面２１で表示され得る様にしている。

前記航跡画面２１には、上下方向（又は上下左右方向）
の座標軸２３を備えた方角座標２２と、方角座標２２に
対して現在の進行方向及び位置を示す船型状の船位画像
３０が表示される。また、座標軸２３の直上部には、船
の進行方位を０〜３５９（度）の数値でデジタル表示す
る設定方位指標窓２４が設けられる。そしてこの設定方
位指標窓２４により目標方位がデジタル表示される。

従って、この場合には、操舵者は方角座標２２と、船位
画像３０との位置関係及び設定方位指標窓２４を見なが
ら、その目標方位に修正する舵取制御が可能となる。

尚、座標軸２３に換えて、座標升を方角座標２２に表示
することもできる。更には、座標軸２３等の指標線がか
な（でも、画面に位置関係が特定されていれば、航跡画
面２１に方角座標２２が設定されていると言い得る。

この航跡画面２１での、目標方位設定につき詳細に説明
する。

まず、船を正しく目標に向けた状態で、前記方位設定ス
イッチ４ｃを押して、当該船の位置及び現方位を目標方
位として記憶（例えば３４０度）することにより、方位
設定がなされる（第３図り位置）。

この目標方位の設定は、キースイッチ４のテンキー４ｂ
を用いて、データ人力する事により設定することもでき
る。この場合には、船が必ずしも適正方向を向いていな
い場合に有用である。そしてこの場合には、テンキー４
ｂが方位設定スイッチとして把握される。

尚、前記方位設定スイッチ４ｃのオンオフ作動は、目標
方位設定を、海上の目標物に向けて船を走らせるだけで
、自動設定できるから簡便である利点がある。そこで、
方位設定スイッチ４ｃ及びテンキー４ｂのいずれでも目
標方位設定を可能とする様にしても良い。

また目標方位の訂正は、方位設定スイッチ４Ｃ，テンキ
ー４ｂを用いて、同じ方法で再設定すれば良い。また、
−旦設定された目標方位は、前記訂正がないかぎり、表
示を魚探用表示画面２０に切換えても１表示用ＲＡＭ７
で記憶され、再表示する事ができる。

上記の方位設定スイッチ４ｃにより、方角座標２２が固
定され、その座標軸２３が目標方位を示す様に設定され
るとともに、座標軸２３の上部に設定方位指標窓２４が
表示され、設定方位の角度がｒ３４０Ｊと指示される。

従って、その上部にはＮ極が、必ずしも位置しない。そ
して、この方角座標２２は、以後目標方位の訂正がない
かぎり、この位置で固定されたままとなる。またこの設
定時が、船位画像３０のスタート時（零点設定時）とも
なる。

次に、本発明の要部に係る船位画像３０の作動について
説明する。

前記目標方位の設定に伴って、船位画像３０は、座標軸
２３上で、その船先を上方に向けて表示される。そして
、船を操舵すると、該船位画像３０は刻々変化する。

この船の現位置に対応した方角座標２２に対する船の変
動は、中央制御装置ＣＰＵによって制御される。即ち、
該中央制御装置ＣＰＵは、方位センサーｌからの情報に
より、上述の目標方位と現在の船の方角から方位ずれ角
θを算出する。そして、タイマー５からのクロックパル
スを基準として、所定時間ｄｔ毎に速度センサー３から
の速度Ｖの入力と、実際の距離と画面上の距離との縮小
変換率を示す比例定数Ｃとから。

ｄＸｒ＋＝ＣＸｖｎＸｄｔＸ　ｓｉｎθ。　！１１ｄＹ
ｎ＝Ｃｘｖｎｘｄｔｘ　ＣＯ３θｎ（２）を算出する。

ここでｎは読み取りカウント値を示す。そして、この値
に基づきｄｔ待時間経過毎に、船位画像３０の座標位置
（Ｘ、Ｙ）を方角座標２２に対して変位させる。

そしてこれにより、ｎ＝１の時には第４図イ、ｎ＝２の
時には第４図口の様に、各読み取り毎に、船位画像３０
が航跡画面２１上にプロットされ、航跡線３１により船
の航跡を確認することができる。尚、図上のプロットは
誇張して示しており、ｄｔは微小時間単位であって、実
際の画面上においては、船位画像３０は円滑にスライド
し、その航跡線３１は節の無いなだらかな線となる。

上述の式から前記位置（Ｘ、Ｙ）は、 と表わすことができる。（ここで、ｔは読み取り開始時
からの経過時間ｔ） 尚、各データはデジタル値としてｄｔ毎に入力され演算
されるものである。従って、座標位置（Ｘ、Ｙ）は、（
１１、（２１式に示す単位時間（ｄｔ）あたりの推進距
離を累積することにより算出されるから、次の様に表わ
すことができる。

Ｘ＝Ｃｄ　　ｔ　　Σ　Ｖｎ・　Ｓ１ｎθゎＹ＝Ｃｄｔ
　　Σ　Ｖｎ’ＣＯ８θ。

ここでＮは現時点の読み取りカウント値を示し、Ｖｎ’
Ｓ１ｎθ。及びＶｎ’ＣＯ８θ、はｎ回目の読み取りカ
ウント時の値を示す、また、ｄｔは一定でであるから、 Ｘ　＝　ｃ　３２”　Ｖ、−ｓｉ口θ。（Ｃ：定数）Ｙ
　＝　ｃ　ｆＮｖ　ｎ、ｃｏｓ１９　ｎ　（ｃ　：定数
）とも表わせる。

さらに、航行中はほぼ一定速度で走行する場合が多いの
で、速度Ｖを一定とすることができる。

また速度センサー３を備えない船にあっては、その速度
を近似的にキースイッチ４のテンキー４ｂから入力する
ことができる。そして、この各場合には、■＝一定とす
ることができるから、又は、 Ｘ＝ｃ’Σ　ｓｉｎθ。（Ｃ′；定数）Ｙ＝ｃ’Σ　ｃ
ｏｓθｎ（ｃ；定数） とすることができる、すなわち、方位センサーｌからの
情報のみにより船の現位置を、方角座標２２に対して近
似的に示すことができる。

一方、船の現方位は、第３図に示すように船位画像３０
付近に現方位指標窓２５を表示して、数値で示される。

上述の目標方位と現在方位との誤差情報（方位ずれ角θ
）は自動操舵装置の制御情報として利用することができ
る。この場合には、Ｉ１０ポート、出力バッファー　コ
ネクタ及びケーブル等を介して中央制御装置ＣＰＵに自
動操舵装置を接続することにより可能となる。その他、
自動操舵装置以外にあっても、プリンター等、種々の機
器に中央制御装置ＣＰＵを接続し、前記情報を有効に利
用する事が可能である。

次に、ポイント位置設定について説明する。

ディスプレイ装置６に魚探用表示画面２０を表示した状
態で魚群を探査し、魚群の棲息する位置を発見した場合
に、ポイント設定スイッチ４ａを押す。

この操作により、当該現位置の座標位置（Ｘ。

Ｙ）は、ポイント位置として設定される。この位置は、
切換スイッチ４ｄにより、ディスプレイ装置６を魚探用
表示画面２０から航跡画面２１に変換すると、ポイント
設定スイッチ４ａを押した時点の座標位置（Ｘ、Ｙ）に
、第３図丸印のポイント印像３２が表示される。

このポイント印像３２は、その座標データが演算制御用
ＲＡＭＩＩに記憶され、その後においても表示されたま
まとなる。また、次の魚釣のポイントを発見した場合に
は、同様にポイント設定スイッチ４ａを押す。これによ
り、その座標データも演算制御用ＲＡＭＩＩに記憶され
て、随時複数のポイント印像３２を航跡線３１上に表示
することが可能となる。

そして、このポイント印像３２の表示後に、当該ポイン
ト位置へ船を復帰させる場合には、航跡画面２１が表示
された状態で船を操舵し、第３図のように船位画像３０
を所望のポイント印像３２に向けて進行する様にすれば
良い。

この場合に、前記船位画像３０がポイント印像３２に一
致すると、アラーム機能により、鳴音な発して、その到
達を知らせるようにすることもできる。また、船位画像
３０とポイント印像３２との位置関係をさらに正確に視
認できるように、ズーム機構を備えて、所望部分を拡大
表示し得るようにしても良い。

而して、航跡画面２１で、船位画像３０の進行状態を確
認することができると共に、その航行中に発見したポイ
ント位置を、ポイント印像３２として航跡線３１上にマ
ークすることができるから、そのポイント位置への復帰
を容易になすことができる。

このポイント印像３２のマーキング機能は、船から人が
落水したような場合に、その所定位置へ容易に復帰でき
る様にするために用いる等、魚釣り以外にも種々の用途
がある。

その他、航跡線３１は、船の履歴線となるものであるか
ら、必ずしも必要ではない。また、航跡画面２１に目標
方位設定を必ずしもする必要はなく、方角座標２２を東
西南北を示す絶対座標としてもよい。

〈発明の効果〉 本発明は、上述の様に、ディスプレイ装置６から出力さ
れた航跡画面２１の方角座標２２上に船位画像３０を表
示し、船の進行に伴って、該船位画像３０を方角座標２
２に対して移動すると共に、ポイント印像３２でポイン
ト位置をマークすることができるようにしたから、目印
の少ない海上にあっても、当該ポイント位置への復帰を
容易にすることができ、魚釣り、人命救助等に最適に利
用し得る等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の一実施例を示し、第１図はブロック
図、第２図は魚探用表示画面２０を表示した状態のディ
スプレイ装置６の正面図、第３図は航跡画面２１を表示
した状態の同図、第４図は船位画像３０の変位制御手段
を示す概念図である。 ｌ・・・方位センサー ３・・・速度センサー ４・・・キースイッチ ４ａ・・・ポイント設定スイ・ンチ ６・・・ディスプレイ装置 ２０・−・魚探用表示画面 ｌ・・−航跡画面 ２・・・方角座標 ３・・・座標軸 ０・・・船位画像 １・・・航跡線 ２・・・ポイント印像

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 船の現方位を検出する方位センサーと、 船の速度情報を出力する船速出力手段と、 船の現位置をポイント位置として設定するポイント設定
   スイッチと、 ポイント位置を示すポイント印像と、船の実際の走行方
   向を示す船位画像とを方角座標上に示す航跡画面を出力
   するディスプレイ装置と、 前記方位センサーからの方位情報により、基準方位と船
   の実際の走行方向との方位ずれ角θを検出して、船位画
   像の方位を設定すると共に、方位ずれ角θと、船速出力
   手段からの船の速度ｖとから、船位画像の方角座標上の
   位置（Ｘ、Ｙ）を演算式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここで、ｔは読み取り開始時からの経過時間、Ｃは定
   数） に基づいて算出し、方角座標上に船位画像を刻々表示す
   ると共に、ポイント設定スイッチの入力と共に、当該現
   位置（Ｘ、Ｙ）をポイント印像として方角座標上に継続
   表示するようにディスプレイ装置に表示指令する制御内
   容を備えた中央制御装置ＣＰＵと を具備する方位航跡プロッター装置。