JPS58146819A - 潮汐表示用の小型電子機器 - 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】 本発明は、調和分解法による潮位計算を行ないこれを表
示する潮汐表示装ｆＫ関する０本発明の目的は小ｌｌｌ
横器としての潮汐表示装量の基本的構成を提供するもの
である。

潮汐、すなわち銅の干満現象の情報は漁業−係の入なら
ずつ抄愛好家、潮干狩をする人岬にとっては重要なもの
である。もとより、この情報の予測は調和分解法による
高精変の計算により求められ１日本では気象庁、海上保
安庁によ■１＃れている。情報を求める人はこれらの官
庁に九すねるか、またはそこで公表され九資料を舅れば
よい。

しかし、いちいちたずねるのは面倒であるし、資料を艶
るにしても、毎日の特定地の満潮時刻とその潮位、干潮
時刻とその潮位を数字として読むことになる。つ抄愛好
家にとって、頭の中に描＃えいのけ任意の日の数地域の
干満の状廖であり、それを元にして最適なつり場と時間
を探すことが請求される。すなわち、−わめて短時間に
各地の干満の状部を視角的ＫＮ示で−るＩＩＩｆが要望
される理由である。

ところで、調和分解法によれば、潮位は時刻を質数とす
る三角関数の多項式の和で示される。各地位のパラメー
タＦｉ関数内の位相差と各項の係数である。この方法の
特徴として、生簀な項から和をとっていけば、黴項で近
傷で一５項数を増やせばより精度が上がっていくことが
ある。°官庁発表値では４０項から２００１ｍを使用し
ている。しかし実際の小瀞機参で４０項から２００項な
どの多項の計算は不可能に近い、プログラムやメ篭り一
またパタメータのデータを多容量必要とするからである
。また、干１１１（’１諷差は利用者にとうてさほど気
になるもので本なく、はりきりとわかるものでもなく、
気候によっても蜜化するものである。

本発明では以上の点から４項ないし８項を採用する。潮
位の算出式につ−では潮汐学の専門書に詳しく衰わされ
ているので、ここでは、表示装置用に式変換しながら説
明する。

まず、潮の干満の主原因は天体１１１１＆であ抄、次の
４種の周期値が重要となる。８：月の平均黄経、ｈ：太
陽の平均黄経、ｊ＝月の近地点の平均黄経、Ｎ：月の昇
交１ｖ平均黄舒である。いずれも経度であ抄、変数０１
′〜５６０°の値をとる。グリニチ標準時（ＧＭＴ　）
１９００年１月１日０時（２４時１１Ｍ）Ｋてそれぞれ
次の値を持っている。

Ｅｌ　　＝＝　　２７７．０２５＠　Ｗ　　ＨＯＡ　　
＝　　２８０，１９０”　　＝　　ｈＯｐ　＝　３５４
．３８５°　フ　ｌｐＯＭ　　＝　　２５９．１５７°
　ｗ　　）ＩＯこの紀元時からの１年（３６５日）の同
数Ｙと、余りの日数（Ｉｔ積うるう日を含む）Ｄとによ
り、任意の日の０１７７０時については次の様になる。

８−８ｏ　＋　１２９．３８４８１８Ｙ＋　１３．１７
６４０＠Ｄｈ＝ｈｏ−０，２３８７２°Ｙ＋Ｏ，？８５
６５”Ｄｐ＝Ｉｐｏ÷４０．６６２４９＠Ｙ＋０．１１
１４０＠ＤＮ＝Ｎｏ＋１９．３２８１８＠Ｙ−０，０５
２９５”Ｄ潮位の各項な分銅といい、主要な４＠Ｏ分潮
は次のものである。　Ｍｚ分分銅主太陰半日周潮、８雪
：主太陽半日周潮、０１分分銅主太陰日周潮、Ｉｓ分嘲
二日月合成日周期である。引数ｓ、ｆｈよび各地の各分
銅に対するａｍ定数Ｈ（半潮差、単位は通常１）、Ｋ（
遅角、単位は度）と東経度罵を用いて各分銅は次の式で
表わされる。

ｓｈ　＝　Ｈ（Ｍり・、ｆ（Ｍｘ）　ｅｃｏｓ　（−２
８＋２　ｈ　＋ｓ（Ｍ意）＋２８．９＆４１０４２゜ｔ
÷２１−Ｋ（Ｍｌ）） Ｋｘ＝　Ｂ（Ｋ、＞・！（Ｋ＠）ａｅｏｍ（ｋ＋９００
＋　５（ｌｓ）＋１５．０４１０６Ｂ６＠を十！−Ｋ（
シ））０１＝　５（ｏｌ＞ａｆ（ｏ、）ｍｅｏａｉ−２
ｓ＋ｈ＋５（ｏｔ）＋　［，９４３０３５６＠ｔ　＋１
−Ｋ（０１））ただし、１ｔｆＧＭテ時刻ｃ単位９時間
）であ抄。

各ｕ、ｆは次の式で表わされる。

／（Ｍ意）　１ｍ　１．０００４−０．０５７５ｃｏａ
ｌｌ　＋　（Ｌ　０００２６０８２１ｆ（ｓ雪）冨１ ／（Ｋｔ）＝＝ｔ　００６＋０．１１５６６８１４−０
．００８８ｇｅｓ２ｍ＋　０．０００６ｅｏａ５ｗ／　
（Ｏｓ）　−１，００８９＋　　０．　１８７１　ｃｏ
ａｌ　−０、０１４７ｅＯ＃２Ｍ　＋　０．００１４６
０８５Ｍ％（１６）　−−２，１４６ａｈＩ 賢（Ｂ１）寓０ ％（Ｋｓ）　ｔ−６，８６”　８４８１　＋　０．６８
°５４５２ｍ−０．（１７°＃イ５３ｍ ５（０１）−１０，８°＃ｉ賢二１．５４ａｔ鴬２輩＋
０．１９ａ４％５Ｍ 気象庁発表の「潮位表・昭和５７年版」を見ればＨ，に
の値かわかる。−にとえば東京１１＄１１０値では１（
（Ｍｌ）　＝　４９．０７　ｔｘ、　　１（（ａｍ）　
ｚ　２４．１２ｃｓ、　　Ｈ（７Ｋｓ）−２５，２２ｃ
ｍ、　　Ｈ（Ｏｔ）＝　１９．６５ｃｍ、　　Ｋ（Ｍｌ
）ｔ−１５５，５７”。

’Ｋ（Ｆ＋ｔ）　　＝　　１８２．１５°、　　Ｋ（Ｉ
ｔ）＝　　１７８．５１＠、　　Ｋ（２）セ１６０゜２
９°である。以上の式から平均潮位からの潮位差Ｈが得
られる。すなわち、ｉｉ　ｍ　ｉｉｌ＋　８鵞十に！＋
ＯＩである。

前述の式は、そのままでは、Ｊ−型機器に応用する場合
には不都合な点がある。九とえば紀元時が。

１９００年では、現在とは隔知があ抄すぎて、部数ある
いけ日数の計算が煩雑になる。ｔたＧＷτ時刻では日本
で使用する場合は不都合である。うるう日を含む日数計
算も複雑になろ、そこで次のよりな皆換を行なり。

まず、最近のりるう日の次の日を紀元時とする。

実施例として１９８０年３月１日を採用する。ま九ａＭ
−ｒａｔを日本時間ＪＫ費換する。ｔ＝、Ｔ−９（時間
）であり、時間の係数と（−９）との積を各分銅の位相
の定数項に編入する。ＮＫついては１日以下の変化は無
視で−る程小さいので考直しない、よって１９８０都３
月１日午前０時Ｃ日本時刻）として、次の値を得る。Ｙ
ｌｊＫｍ牢工を付す。

ま友Ｍ！＊　Ｓｓ　ｍ　Ｘｓ　＃　Ｏｓの添字１．２を
以下は略す。

２け位相の式であることを示す。

ＮＹ　＝　１４＆　７１９５５゜ Ｚ（Ｍ）ｗ　ｗ　１１？、　５６８２”ｚ（ｓ）ｔ　ｚ
　９０’ Ｚ（Ｋ）１　＝　２９３．５８９１ｉＳ。

Ｚ（０）ｘ＝　１８５．９８６４２″ 次に１日数データは真暦年月日で入れるとしてうるう日
１月の大小を考慮し、かつ乗算を減少させてＰＩＩｗｌ
を荒くしな−ようにする。ｓ黴は１９８０都との差をも
うてし、かつ、１月と２月は前年の月とし、仮に１３ｆ
ｉと１４月とする。こうすると２月末日はその部数状の
最終日となり１部数次内のらるう日の考慮は震消する。

こうして得られた年数を２０年Ｉｌｌ　Ｙａ　（７３０
５日分）と４年＃ｋＹ＆（１４４１日分）と１年数Ｙ６
（５６５日分）Ｋ分離する。すなわち１年数ｚ　Ｙｉ　
＋　ｙ４　＋　Ｙａである。　ｌＹａとｙｂｈうるう日
を含めであるので、うるう日の算出計ｊＩＦｉ表には出
ない。

先に月名は、３月、４月・・・・・・・・・・１２月、
１３月、１４月とし九が、計算に向くよう５を械じ、月
数を０゜１、・・・・・−・・・・１０．１１とする０
月内日数を頴に並べると、３１．　Ｓｏ、　３１．３０
．５１．！５１．５０．１５１，３０３１．５１，２８
（２９）とな鰺、−から５ケ刀のところ、通常の７月と
８月の間で、分割すると、大小大小大の並びの繰返しと
なる。よって月数を５ケ月数Ｍα（１５５日分）と１ケ
月数Ｍｂ　（３０日分）Ｋ分けると便利である。すなわ
ち、月数ｍＭａ＋Ｍｈである。　Ｍ６けΩ〜４の値をと
るが、Ｍｂｍ＋＋１まえは２では、大の月の１日分、　
Ｗｂ−５または４では、大の月の２日分を加える必要は
ある。これをＤＭ　ｍ　（ｍＯ，１，２）としておく０
通常日付は１日から開始されるのであるが、計算上１を
滅じ、０日から数え、日数とし、さらＫＤＭを加え、６
日数Ｄ６と、１日数Ｄ６に分離しておく。

さらＫ、各地の一経度１と遅角Ｘはそれぞれ固有の定数
であるので、両者をまとめ、次の様にデータを変換する
。

ＫＭ　＝　２１−　Ｋ（Ｍｓ） ｘｌ　奪２ｘ−ｘ（ｇ、＞ Ｘ区諺ｍ−ｘ（ｘ、） ＸＯｍ　ｌ　＝Ｋ（０１） 上述の年月撒をいて、ｙｎ計算式と、時間項を除く分銅
の位相の計算式２が次の様に求まる。

Ｎ　＝　Ｍ１＋　３３３．１７１６５”Ｙａ＋　２８２
．４３４１３ａＹ＆ ＋　５４０．４７１８２”Ｙａ ＋　３１５１．８９８７’Ｍａ ＋３５１Ｌ　４１１ｓ＠Ｍｂ ＋５５９．６８２５＠Ｄａ ＋３５９．９４７１＠Ｄ＆ Ｚ（Ｍ）　−！（Ｍ）　ｔ＋　Ｘｗ　＋　ｓ（Ｍ）◆？
Ｌ　１ｇＧ？°！６ ＋１８．６！５０＠Ｙ＆ ＋１００．７５２９”Ｙε ＋２２９．４５０５°Ｍｇ ＋５４８．５５５１］”Ｍ＆ ＋２１５．７１１ｒＤａ ＋３１３１Ｌ　４１ａＳｓｎ＆ Ｚ（１！ｌ）−Ｚ（８）１　　＋　ｉｓ　　＋　　９１
７＠ｚ（ｘ）ｘｚ（ｔ）ｘ＋　ｌｔ＋ｓ（１［）＋０．
１５３８５＠ｙａ ＋０．０３０７７＠Ｙ５ ＋３５９．７６１２８°Ｙｅ ＋１５０．８０４４５’Ｍａ ＋２９．５６９’；”Ｗｂ ＋５．９１５９０Ｄα ＋０．９８５Ａ５＠Ｄ６ Ｚ（０）＝Ｚ（０）Ｘ＋　ｘｏ　＋５（０）＋９２．９
９８２５０Ｙａ ＋１＆　　５９９６５°Ｙ６ ４１００．９９１７”Ｙａ ＋７８．８２６０５１Ｙａ ◆３１８，９８５ダＭｂ 十２０７，７９７１°ＤｅＬ ＋４３４，６５２ＢＳ”Ｄｈ 位相であるので５６０°を適宜加減して算出しえものさ
れている。

これらの値、ＫＸ、Ｘ＊よび各ＩＡ＊＊　ｏ　ｐ　ｒｙ
で処理し中すいように数値費換する。計算精ｌｔをどこ
まで必要とす墨か、０７０システムのどれを採用するか
で異な墨か、ｊ！Ｆｌｌ的に次のように行なり。

一括データ処理の１陽を！５４０’に対応させる。８ビ
ツトであれば２’−２５６を、１２ピツＦであれば２１
３、、＝４０９６を、１６ビツトであれば２１・冨６Ｂ
５５＆を３６０＠に対応させるのである。ｆ’ｌｌえば
、１４ビツトで１１９．５４８２°を表わせば、１６道
（ヘキすデシマル）表示で、５５０７　ｍとなる。こう
することによ畳、データ毎の加算は、キャリー７クト（
桁上げ）中数値ＩＩ！＠（”上限などを考慮せずＫＪＪ
＆Ｉｌが回部となる。なぜなら、　５６０＠毎Ｏ減算は
自動釣に処理されてしまうからである。こうして得られ
大位相値は８ｔ％あるいは−ｏａｌｌｌｔ引くことによ
隻、−数値を得る。または、ラジアン値Ｋｌ化し、級数
ｍ開で求めることも可能である。とれと各ｆ、　Ｈｖｒ
ａｌけ合わせ、さもに和をとって求める潮位を得る。

時間毎の潮位を求めるＫは、位相値に時間の項を加えれ
ばよい、この場合も上述し大方法を適用する。

４　分ｍｆｔ１ｌＥにおいては、霊あるいけ／ｆ）蜜化
量は小シいので、これ郷を定数として計算しても、精Ｉ
Ｋあまり影響はない、この場合は処理ベログラムを簡易
にで鰐る。

潮位の精度を上げるために分銅数を増やすことも可能で
ある。この場合Ｋｔｊ次の４分潮を追加するとよい、　
ｌｘ分分銅主太陰楕本半日周潮、勤分銅：日月合威牛日
周潮：Ｑ分＠：主太陰楕率日周潮、ｐ、分銅：主太陽日
周潮である。これらの式は解説書に評しいので貌明は省
略する。またこれらに対応した各地の調和定数Ｈ，Ｋが
データとして公表されているのけ、先の４分潮と同じで
ある。追加場れ★４４分潮計算も上述の手拳によや、小
雪機器用の計算式に！換で−るのでプログラムには特別
な蒙更は必要としない、−にだし、■、！のデータが倍
増し、年月日数の係数も若干増加する。

以上述べた計算手順を４分銅−基づいて、フローチャ、
−トで費わしえもＩｒ）が、第１１であ易、１時間毎の
繰返し計算により１日分行なうＩＩＩＩ／ｌＡ１１ｌで
ある。

第２図は、本尭−０Ｉｉ路構成のブロック図である。こ
の構成自体は周知のものでＴｏ抄、ＯＦυとＲＡＭと２
１０Ｍとキースイッチと表示装置ｔ基本構成費素とする
。

第５図は、本尭−の潮汐表示＊Ｗの実施例の蜜ｗ図であ
る。上部表示体５１＃ｉ全［がドラ）ｆｆ）リクス状の
画素となって−る。この実施例では横は１６行、縦＃ｉ
２４列を設定したものである。中心に印刷されている水
平曽３２は、平均潮位水率を示すもＣである。！Ｉ示体
３１の上下の周辺に印刷し九目盛５ｓＦｉ設定日の時刻
を示し、６時間毎に＠盛っである。水平ｆｇ５２の上側
Ｋｊ＋示され丸棒グ？フは、そのｓ度の高潮であること
を表示し下側に表示されえ棒グラフは、そ０ＳＷｌの低
源であることｔＩＩ示している。上側、下側とも８段階
まで表示で−る。こＯ潮汐ＩＩ現方法の４１１１１とし
ては、１日という比較的長い時間にわえっての潮位の推
移が一目暖然となること、干満のｓＷＩか量的Ｋｉｉ！
織で鎗る−こと、高潮か低源か４’ｔｌｌｌＬ中すいこ
とがあげられる。ま九、計算が寛ぐで４一応の納得いく
潮汐情報が得られるのである。

填３図の下部表示体５４は、設定日と設定地を表示する
丸めのものである０日本地ｌ５３５は印刷パターンであ
抄、列島の周辺の１ＩＫａｌる位置に数十ケ所の画素が
あり、図では東京時海港５６が表示されている。数字表
示画素３７では年月ａが表示され、図では１９８２年３
月１日を示している。

スイッチ３８は修正内容を選択するものであり、例えば
、スイッチを押すごとに１日→月→都→港という様に選
択する。スイッチ３９は修正内容を変ヂするものであ抄
、スイッチを押すごとに、日。

月１年または港が順次蜜化する。修正中にいちいち潮汐
計算を行なうと、計算時間を無駄に使うので、求める設
定条件が確定し九時膚で初めて計算を行なう。例えば、
スイッチｓ８を押しながらスイッチ３９を押して計算開
始とすればよい。

本発明は小型機器を目的としているえめ、表示装置ＩＩ
は消費電流の少ない液晶表示装量を採用するのが合理的
である。しかし、ｌ１ｌｎつ参場での使用を考慮し１発
光ｍ表示装置（ＬＥＤや螢光表示菅）を採用するのも良
いであろり、液晶表示蓄音にラングを付加しても襄い。

液晶表示体のグラフ表示用の全面ドツトマトリクス部分
の電極構成を、第４１１に示す０点線パターンはコモン
側のもので、１６本あ妙、笑曽パターンはセグメント側
のもので２４本ある。これを駆動するには、電圧平均化
法７１６デ凰−ティ比の方式によればよい、コモン電極
信号は一定周期の定形の波形であるか、セグメント電極
信号は画像情報をシリアルに１！ｇを周期的に出力する
必要がある。演算結果としての画像情報は一端ＲＡＭ内
のバッファメモリーに一括して蓄えてシ〈のが普通であ
る。８ビツト系のｏｐｔｒでは、轟然バッファメモリー
も８ビット単位で使用すゐＯが有利であ抄、−この画素
歇でｔｆ１６Ｘ２４÷８嵩４８４１の８ビツト、すなわ
ち４８バイトのメモリーを必要とする。メモリーの番地
とＩｉｓ位曾位置対応は、ポートへの出力方法やドライ
バーの構成との関係から多種有松得る。この＊＊＊例で
は次の様にする。

Ｉｉｉ面で中心の水平線位伊より上下に２分割し、８行
ずつに分は、上段の左端列からｌＩに１バイトを割合て
２４バイトをまとめ、次に下段の左端列から＠に１バイ
トを割合てて全４８バイトとする。

１バイト内のビット番号と画素対応は、下位ビットから
上位置の画素ＫＩＩＩＫ、８ビットと８画素を割合てる
。

次に、網位置をグラフ用のＩｉ書情報Ｋｔ換し、バッフ
ァメモリーに蓄える肴フルーチンＧ！ＩＡＰＨをｌＩ示
する。ｚ８０系二一モニツクで表現し良。

潮位値は、０時から２５時まで１時間毎に２４バイトに
、アドレスＶＴよりＰＫ収納されているものとする。こ
の時、潮位値を収納する各バイトでは最上位ビットをプ
ラス（０）とマイナス（１）の符号情−とし、下位７ビ
ツトを潮位差の絶対値情報とする。

絶対値は最大７１ＦＩ（までＫなるよう規格化されてい
る。パブファメ繍す−の先顆アドレスはＧＡＩ）ＦＩｓ
とする。

ＧＲ＊ｐａ　：　Ｌ　Ｄ　　　Ｉ　Ｙ、　ａｉｐＩ？ａ
ＬＤ　　　　１！、Ｖ？ＩＤ１ ＩＩＤ　　　　ＩＩ、２４ ＧＲＡｐＨ［２：ＬＤ　　＆、（１に４０）ＡＮＤ　　
　７０１１ ＲＲＯム ＲＲＯム ＲＲＣＪ　ム ＲＲＯム Ｉ　ＨＯム ＬＤＤＩ、０ ＢＸＴ　　７．（ＩＸ＋０） ＪＲ１２，ＬＯＷＩｉＰＩ ＨＩＧＨＩＩＩ　　：５ｃｙ Ｒｌｔ　　　　Ｉｔ １）１０　　　ム 、Ｔ！ｌ　　　１１１１；、Ｉ［ＧＨ１ｔＩ’ＩＧＲム
ｐｎｓｌｐ　　　（ＩＹ＋Ｏ）、ＤＬＤ　　　（ＩＹ＋
２４）、１ １１０　　１Ｙ １１１０　　１Ｋ Ｄ：ＪＭＺ　　ＧＦＩＡＰｉｉ２ ＦＩＫ？ ＬＯＷＩＲ：　　８０Ｆ ＲＩ、　　　　　！ ＤＢＯＡ Ｊｌ’ｌ　　　　ＮＺ、　　ＬＯＷ１ｅｌ’！ＪＦＩ　
　　　ＧＲＡＰＩＩＩ　　５ サブルーチン終り 本発明実施例の表示結果を第５図Ｋｍわす０合わせて、
気象庁発表の昭和５７年版潮位１ｌＩＯ予報結果を各図
の右側に付記する。（＋ｚＨ１第５図と同じ３月１日東
京晴淘である０ｇ１）は５月１５日広島。

（ｄけ９月２３日那覇、（ＡＦ１１２月１０日小樽であ
る。どれも良く合っている。

以上、本発明の潮汐表示装量は小型様器を前押としＴの
基本構成、計算方式、表示方式を提供するものであり、
実施例も満足するものを得た。小型機器であるので、時
計機能を劃込んで龜よいし腕時計化しての製品もたいへ
ん便利であ抄、応用範囲は広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の潮位計算手順を示すフローチ
ャートである。 第２図は、本発明実施例の回路構成のプｃ１ｖり図であ
る。 第５図は、本発明実施例の概蒙図である。 ３１・・上部表示体　３２・・中心− ５ｓ・・目盛　　　　３４・・下部表示体３５・・日本
地図　　５６・・東京晴海港３７・・年月日　　　５８
．５９・・スイッチ第４図は、費示体のドットマ）　Ｉ
Ｊクス部分Ｑ電蓼構成を示す。 第５図は、本発ｆＩＳ論例の表示結果の例と、公式発表
の干満時刻である。 以　　上 出厘人　株丈会社　−訪精工金 代理人　弁理士　量上　務 第２回 第５０ （０Ｌ２ （ｂ） （Ｃう （Ｃ１） （７６１’ｌ　　　Ｉ＠ 偏　９：０３　２０・４９ 〒１：５７　ｔ＋：％ 清　２：Ｉｏ　　＋５・４３ 干８：１９２ｏ：＋０ 壜　１０’も２２＋＋２ 千４：２２１６：：ｚ＋ 壜　　０“ｏ’？　　＋２：Ｉゴ ーＦ６・３２　　噌゛１８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ドツトマトリクス衰示部を有する表示装雪と
   、Ｃ＋ＰＵ　（中央処理エエット）、ＲＡＭ（ランダム
   アクセスメモリー）、１１０Ｍ（リードオンリーメモリ
   ー）、ドライバー郷を含む回路部から構成され、調和分
   解法による計算を処理し、潮位をグラフ的Ｋｌｌ示する
   ことを可能とする演算プログラムを前記回路部に含むこ
   とを４１１徽とする潮汐表示ａｔ。