JPH0579851A - 航跡表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕船舶や航空機などの移動体がとろうとする大圏
コースに沿う移動経路（航跡）を直線で表示できる航跡
表示装置を提供する。 〔構成〕各表示図形を地球側面図形の図上に表示する手
段と、航法機器から得られる現在地点または設定された
始点もしくは目標地点などの仮想現在地点を上記表示図
形の中心点に位置づけるように図形を変換する手段とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶・航空機などの移
動体の航跡表示装置、特に長距離を航行する場合に適し
た表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体の航跡表示装置は、ブラウン管面
上に経度線・緯度線を表示するとともに、航法機器から
の位置・速度情報からその移動体の航跡を表示する構成
となっている。この表示図形は、通常、経度線を垂直方
向の平行線とし、緯度線をこれと直角な水平方向の平行
線として表示したメルカトル図法に従って行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】長距離にわたる航行で
は、航法上、大圏コースに沿って航行すれば、最短距離
で目的地に到達でき、燃料・時間の消費の少ない効率的
運行ができる。しかし、上述のメルカトル図法表示で
は、最短経路の大圏コースが曲線状に表示されることに
なり、あたかも、目的地などの予定コースあるいは自航
跡が著しく直線からずれたような表示になる。例えば、
図７のように、メルカトル図法においては、大圏コース
を通る最短の直線コースＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが、図７のよう
に、いずれも曲線で表示される。このため操縦者からみ
ると直感的に、コースを曲げながら操縦しなければなら
ないかのように誤った判断を下し易いという問題があ
る。

【０００４】本発明の目的は、上記の問題点を除去し、
移動体の航行が常に大圏コースをとるのに便利になるよ
うに、目標地点までの予定コース・転向コースを大圏コ
ースをとるかぎり直線状に画面上に表示する航跡表示装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の航跡表示装置
は、図２乃至図５に例示するように、地球半球面をその
まま平面的に表示したもので、以下ではこれを地球側面
図形と名づける。本発明の航跡表示装置は、予定コース
・自航跡・目標地点などを表示する線・文字などの各表
示図形を上記地球側面図形の上に表示する手段と、現在
地点または仮想現在地点などの指示地点を上記地球側面
図形の中心点に位置づける図形変換手段とを具備するこ
とにより、上記指示地点より見た大圏コースによる目標
コースまたは転向コースが直線で表示できるようにした
ものである。

【０００６】

【作用】地球側面図形において、現在地点を同図形の中
心にとれば、現在地点は球面の手前頂点におかれたこと
になるので、いずれの方向に対する大圏コースも直線で
表示されることになる。したがってコース設定を直感的
に誤ることなく行なえ、自航跡が仮りにコースずれにな
っているときでも、次の目標地に対して引き直した直線
コース（転向コース）はそのまま大圏コースを示すこと
になり、コースを取り直すための転向角度、すなわち航
行方位もまた表示された角度そのもので良いことになる
ので、航行監視が容易になる。

【０００７】また、移動体では、通常、一つの目標地点
ではなく複数個の目標地点を中継して、最終目標地点に
いたることが多い。このような場合には、各目標地点を
仮想現在地点として、これらの点を中心とするように座
標変換を行なうことを各中継点で行なうようにしてコー
スを直線状に設定すれば、いずれの中継点でも、各コー
スは必然的に大圏コースを設定したことになり、転向角
度、すなわち航行方位もまた表示された角度そのもので
よいことになる。

【０００８】また、航行の際、現在地点を上記のように
地球側面図形の中心においた表示図形を、現在の航行方
位すなわち現在針路が表示画面の垂直方向になるよう
に、回転させる表示変換を行なうことにより、航行開始
後、時々刻々、現在地点は移動し、針路方位も変化する
が、常に現在針路より見た目標地点に対する角度、すな
わち転向を必要とする角度が、表示画面の垂直方向より
見た角度で、直感的に容易に判断できるようになる。

【０００９】

【実施例】一般に、航路表示装置は、以下の諸機能を有
する。 （１）測位情報の蓄積と自航跡の表示 （２）緯度線・経度線の表示 （３）留意地点（例えば目標地点・出発地点・危険地点
等）の設定・表示 （４）記入事項（文字情報など）の表示 （５）縮尺率の指定による表示図形の伸縮 （６）表示基準点の指定による表示図形の移動

【００１０】本発明の航跡表示装置では、地球側面図形
上に、目標コース・転向コースを表示するものである
が、特に地球側面図形の中心に現在地点あるいは指示さ
れた出発点・目標地点などの仮想現在地点が位置するよ
うに図形変換を行なう。

【００１１】以下、図１に示す全体構成のブロック図に
よって、実施例の説明を行なう。図１に示すように、本
実施例の航跡表示装置は、入力データ発生部１０、表示
処理部２０および表示部３０に大別される。

【００１２】入力データ発生部１０において、航行情報
入力回路１１は、ロランＣ・ＮＮＳＳなどの電波航法受
信装置によって得られた測位情報、例えば現在地点の緯
度、経度値、ジャイロ・マグネットコンパスなどの針路
計測装置によって得られた針路情報、例えばジャイロ方
位値を航行情報データとして入力する。この航行情報デ
ータは、ある周期ごとに、例えば５分ごとに入力され、
バスライン４０を介してＣＰＵ２４とその作業メモリ２
５による処理動作（以下ＣＰＵ処理動作という）によ
り、航行情報メモリ２１に蓄積記憶される。バスライン
４０は構成上の都合によりマルチプレクサを含めたもの
とすることができる。

【００１３】指示情報入力回路１２は、表示の大きさ
（縮尺率）、表示モード、表示中心の移動方向と量、出
発地点、目標地点および留意地点（暗礁・沈船などの地
点）の緯度・経度値および地点名および留意事項、現在
地点における留意事項などを指定情報データとして入力
する。この指定情報データはＣＰＵ処理動作によって留
意情報メモリ２３に記憶される。

【００１４】固定情報メモリ２２は陸地形・地名表示点
・単位緯度・経度線など地球図形がこれに固定的に付随
して表示すべき各固定情報データが記憶されている。そ
してこれらのうち地球図形の各点の記憶は、地球表面を
例えば蜂の巣の表面穴の六角形穴を更に３角形に仕切っ
た各点のように、小さい球面三角形で分割した各点に置
換して記憶することにより、後述の座標変換に便利なよ
うにしてある。ＣＰＵ２４は、いわゆるマイクロコンピ
ュータによる中央処理回路であり、各情報データの受渡
し、演算などの情報処理を行なうもので、その処理動作
ルーチンは内部の作業メモリ２５に記憶してある。

【００１５】座標変換メモリ２６は、以下の各種の座標
変換をＣＰＵ処理によって行なうためのプログラムを記
憶している。 （１）航行情報メモリ２１、固定情報メモリ２２、留意
情報メモリ２３に記憶されている情報データに基づいて
留意情報メモリ２３に記憶されている表示中心指定地点
を中心とする地球側面図形の各点とこの地球側面図形上
に文字を表示する文字起点を得るための図形変換 （２）留意情報メモリ２３に記憶されている表示中心の
移動方向と量のデータとに基づいて表示面の中心に対す
る地球側面図形の中心を移動する表示移動変換 （３）航行情報メモリ２１に記憶されている現在針路デ
ータまたは留意情報メモリ２３に記憶された現在地点・
目標地点・出発地点の緯度・経度値データによりＣＰＵ
処理によって算出された各方向のうちから指示情報入力
回路１２によって指定した方向を表示器３７の表示面の
垂直方向に一致させた地球側面図形を得るための方向指
定図形変換などの表示座標変換

【００１６】縮尺変換メモリ２７は、地球側面図形の大
きさを予定された種々の縮尺率によって表示するための
縮尺変換をＣＰＵ処理によって行なうプログラムを記憶
しており、縮尺率は留意情報メモリ２３に記憶されてい
るデータによって指定選択される。上述したＣＰＵによ
る各種の変換処理結果のうち、図形点に関するデータは
変換図形点メモリ３１に記憶され、文字表示点および文
字発生コードに関するデータは変換文字点メモリ３３に
記憶される。

【００１７】線分発生回路３２は、変換図形点メモリ３
１に記憶された図形点データに基づき各図形点を指定の
線分で結び付けるための線分表示データを発生する一種
の関数値発生回路であり、緯度経度線・地形線・計画航
路線・航跡線などの線分を表示面の画素単位で小点群化
したデータを表示図形信号として出力する。文字発生回
路３４は、変換文字点メモリ３３に記憶されているデー
タに基づき、指定された文字表示開始点を基準として指
定された文字を表示面の画素単位で小点群化したデータ
を表示図形信号として出力する。合成回路３５は、線分
発生回路３２の表示図形信号出力と文字発生回路３４の
表示文字信号出力とを一つの表示画面信号に合成して出
力し、その出力を表示メモリ３６に記憶する。

【００１８】表示メモリ３６は、表示器３７の表示面に
表示する１画面分の表示データを記憶するためのもので
あり、表示器３７の表示走査と同期して記憶内容を読み
出し表示信号として出力する。表示メモリ３６に記憶さ
れる表示データには、指示情報入力回路１２から入力指
示によって指定した後記の表示モードによりＣＰＵ処理
された新しいデータが入力されている。表示器３７はラ
スタ操作によって表示を行なうもので、ブラウン管、液
晶ドットマトリクス表示盤などである。

【００１９】次に、表示座標の変換と表示モードについ
て説明する。いま、図７において、Ｏ地点（ニューギニ
ア）が現在地点または出発地点（以下始点という）と
し、いま地点からＡコース（ニューギニアー台湾）、Ｂ
コース（台湾ー東京）、Ｃコース （東京ーハワイ）、
Ｄコース（ハワイーシアト ル）と航路設定をなすもの
とし、これを航路設定モードとする。図７は、従来のメ
ルカトル図法表示によるもので、Ａ〜Ｄコースを最短の
直線コースつまり大圏コースにとってあるが、メルカト
ル図法のためいずれも曲がって表示されることになる。

【００２０】本発明の航路設定モードの座標変換では、
指示情報入力回路１２より「航跡設定モード」を指定入
力し、始点の符号コード（例えば番号）とその緯度・経
度値を設定（以下、地点入力設定という）して留意地点
として留意情報メモリ２３に記憶させると、まず図２に
例示するように始点（ニューギニア）を中心とした地球
側面図形が表示される。この状態で、指示情報入力回路
１２から次の目標地点（台湾）を地点入力設定すると、
Ａコースが単位距離点（地球表面を球面三角形群化した
各点）の地点群の値に変換されてこの各地点のデータが
留意情報メモリ２３に記憶されると共に、これを地球側
面図形の相当表示点に変換したデータが固定情報メモリ
２２に記憶されているデータを地球側面図形の各表示点
データに変換したデータと共に変換図形点メモリ３１に
記憶され、これらの地点群が線分発生回路３２で線分を
結ばれて表示されることになる。これに付随し、文字表
示データが同様にして変換文字点メモリ３３を介して表
示される。

【００２１】そして、Ａコースは必ず直線コース（球面
三角形の単位距離が大きいときはそれなりに多少ギザギ
ザした線となるが平均して直線と見做せる）として表示
されることになる。次に、仮りの始点を台湾として指定
し、台湾を中心とした地球側面図形を表示させる。この
指示情報入力回路１２から行なったとき、既に設定した
Ａコースのデータが含まれて表示される。

【００２２】次の目標地点の東京を設定すると、Ｂコー
スが追加されて表示される。同様にして、Ｃコース、Ｄ
コースを設定し終えた後、再び、始点をニューギニアと
して表示指定（この地点は既に記憶されているので符号
コードのみを入力すれば指定できる）すると、図２のよ
うに、その指定地点から次の目標地点へのコースのみが
直線で表示され、他のコースは曲線に変形して表示され
る。同様にして、中間の目標地点・東京を表示指定する
と、図３のように、その地点から見た前コースと次のコ
ース（ＢコースとＣコース）とが必ず直線で表示される
ことになる。

【００２３】次に、計画コースモードの座標変換とその
表示について説明する。指示情報入力回路１２より「計
画コースモード」を指定入力し、留意地点（始点・目標
地点）の一つを指定入力すると、その地点を地球側面図
形の中心点とした表示図形、例えば東京を指定した場合
は図３の図形を次の目標地点までの計画コースＣを表示
画面の垂直方向と一致させるように回転させた図形に変
換して図４のように表示させる。このモードの設定入力
は計画コースの符号、例えば英文字１字によって指定で
きるように留意情報メモリ２３と座標変換メモリ２６を
構成することもできる。

【００２４】次に、航行モードの座標変換とその表示に
ついて説明する。指示情報入力回路１２より「航行モー
ド」を指定入力すると、航行情報メモリ２１に記憶され
ている現在地点または航行情報入力回路１１より入力さ
れている現在地点の緯度・経度値を地球側面図形の中心
点とした図形、例えば第５図の図形を航行情報メモリ２
１に記憶されている現在針路または航行情報入力回路１
１より入力されている現在針路を表示画面の垂直方向と
一致させるように回転させた図形に変換して表示させ
る。

【００２５】このモードでは図５のように、転向コース
Ｅが計画コースＣから外れた場合、現在地点（中心点
Ｏ）からそのコースの目標地点（ハワイ）へ向かって引
いたコースが修正すべきコースであり、この大圏コース
は表示面上でも必ず直線になるので、この目標点が常に
現在地点（中心点Ｏ）の真上に表示されるように針路を
とれば最短コースで到来できるから、操縦者にとって見
易くかつ操縦し易い表示が得られることになる。

【００２６】次に、シフトモードの座標変換とその表示
について説明する。上記の各表示モード状態において、
指示情報入力回路１２より「シフトモード」を指定入力
し、移動方向と移動量を指定入力すると（これらの指定
入力は、いわゆるジョイスティック型の入力器によるこ
とができる）、地球側面図形の中心点Ｏが表示画面中心
から、その指定した方向と量に従って、移動した図形に
変換される。なお、「航行設定モード」、「計画コース
モー ド」、「航行モード」、「シフトモード」の各表
示状態において、指示情報入力回路１２より縮尺率を変
更する設定入力を行ったときは、その各表示状態におけ
る地球側面図形の中心点Ｏをそのままの位置として表示
図形が例えば図６のように拡大または縮小されるように
表示変換される。

【００２７】なお、上記実施例の構成では、各メモリを
説明の都合上その目的別に区分してあるが、ＣＰＵ処理
の都合に合わせて、それぞれ分割しなおし、または合体
しなおして構成することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上、詳記したように本発明の航跡表示
装置では、表示図形として地球側面図形上に、航跡、目
標コースを表示し、前記図形表示が現在地点または仮想
現在地点つまり、始点・目標地点を図形中心としたもの
になる。したがって前記各地点から見た大圏コースは図
形中心から必ず直線として表示できるから、コース設定
が直感的に間違うことなく極めて容易に判断できる。

【００２９】また、実際の航行の際には、航行モード表
示させると、コースがずれた場合でも、目標地点が常に
真上の位置に表示される方向に針路修正するだけで転向
コースが正しい大圏コースをとることができるので修正
が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の航跡表示装置の全体構成を
示すブロック図である。

【図２】上記実施例による表示図形の一例である。

【図３】上記実施例による表示図形の一例である。

【図４】上記実施例による表示図形の一例である。

【図５】上記実施例による表示図形の一例である。

【図６】上記実施例による表示図形の一例である。

【図７】従来装置による表示図形の一例である。

【符号の説明】

１０ 入力データ発生部、 １１ 航行情報入力回路、 １２ 指示情報に回路 ２０ 表示処理部 ２１ 航行情報メモリ ２２ 固定情報メモリ ２３ 留意情報メモリ ２４ ＣＰＵ ２５ 作業メモリ ２６ 座標変換メモリ ２７ 縮尺変換メモリ ３０ 表示部 ３１ 変換図形点メモリ ３２ 線分発生回路 ３３ 変換文字点メモリ ３４ 文字発生回路 ３５ 合成回路 ３６ 表示メモリ ３７ 表示器 ４０ バスライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各表示図形を地球側面図の図上に表示する
   手段と、 航法機器から得られる現在地点または設定された始点も
   しくは目標地点などの仮想現在地点を前記表示図形の中
   心点に位置づけるように図形を変換する手段とを具備す
   ることにより、大圈コースを常に直線で表示しうるよう
   にしたことを特徴とする移動体の航跡表示装置。