JPH03183908A - 位置表示装置 - 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、船舶に搭載されて船舶の位置、及びこの船舶
に関連する各種位置等を含む情報を表示することかでき
る装置に係るものであり、詳しくは、船舶位置を海図上
に示す時にあって、その示された２点間の距離、方位測
定を行うことかできる位置表示装置に関するものである
。

〈従来の技術〉 従来、この種の位置表示装置としては、大型の表示器を
有し、通常はその表示器の上に使用する海図を載せて各
種情報をその海図上に投影表示させて使用する構成のも
のが知られている（例えば、実開昭６３−２６９０１２
号公報及び実開昭６４４００１４号公報参照）。

〈発明か解決しようとする課題〉 この様な従来の技術にあっては、以下のような問題点か
あった。

■：ある２点間の距離を測定しようとする場合は海図の
縮尺に対応した目盛りのふっである定規を２点間に当て
て測り、又、方位を測定しようとする場合については分
度器を用いて測定していた６従ってこの方法だと、管理
や使用上において、縮尺毎に定規を揃える必要が生じ大
変である。

■：定規や分度器を使うことからこれ等の精度やその使
用状況に左右され、測定精度も悪い。

■ニー枚の海図であっても、測定に起因するものの他に
海図の図法に依存するが、測定箇所によって誤差の出方
も異なる。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、位置
表示における２点間の距離や方位を、測定点入力手段を
用いて図法や縮尺等を考慮して入力して、入力値を演算
手段を用いて演算することによって前記位置表示におけ
る情報を高精度で測定できるようにした位置表示装置を
提供するものである。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は、搭載された海図
上に船舶の位置情報を表示できる大型表示器、該大型表
示器上に距離や方位の測定点を入力できる測定点入力手
段、前記測定点の情報を入力して図法座標系の位置に変
換するデバイス座標逆変換部、該デバイス座標逆変換部
で変換された図法座標系の位置情報を各種図法に対応す
る緯度と経度に変換する各種図法逆変換部、該各種図法
逆変換部か接続されて測距始点位置を取込む始点リセッ
トスイッチ、該始点リセットスイッチからの情報か導か
れて２点間の距離及び方位を算出する距離／方位演算部
、及び該距１ｉ？／方位演算部からの演算結果に基づき
前記大型表示器へ２点間の距離と方位を表示する距離方
位表示部、を具備したことを特徴とするものである。

〈作用〉 海図上に各種位置を表示させられる大型表示器に、測定
点入力手段を用いて大型表示器上の座標で与えられる距
離や方位の測定点を入力する。この測定点入力情報は、
同時にデバイス座標逆変換部に導かれて図法座標系の位
置情報に変換された上で出力される。この図法座標系の
位置情報は、各種図法逆変換部に入力して緯度と経度に
変換された上で測距始点位置を取込むための始点リセッ
トスイッチに出力される。そしてこの始点リセットスイ
ッチからの測距始点及び終点は距離／方位演算部に入力
して２点間の距離及び方位か算出された上で距離方位表
示部に出力される。従って、距離方位表示部においては
入力した距離と方位の情報を大型表示器へ表示する。以
上により２点間の距離と方位を高精度に測定及び表示で
きる。

〈実施例〉 実施例について図面を参照して説明する。

図は本発明の具体的な実施例である位置表示装置のブロ
ック系統図を示す。

第１図において、符号１は海図（図省略）上に各種位置
を表示させることができる大型表示器である。符号２は
、大型表示器１に表示される位置に基づいてその位置を
測定するためのカーソルを測定位置の間で移動させるこ
とができるカーソル移動手段である。このカーソル移動
手段２は、大型表示器１に表示される位置を元に大型表
示器上においてカーソルを始点から終点へ移動すること
で距離や方位に基づくカーソル移動量（測定量）を出力
する例えば゛トラックホール、マウス、ジョイスディッ
ク、キーボード等から成るカーソル位置入力手段（又は
カーソル移動量入力装置、以下「トラックボール」とい
う）２ａと、トラックポル２ａから大型表示器１上の座
標での測定距離（カソル移動量）を入力してカーソル位
置を演算するカーソル位置演算部２ｂと、カーソル位置
演算部２ｂで演算した結果に基づくカーソル位置情報（
χｅ　、　ｙｅ　）を入力してカーソルを大型表示器上
に移動表示するカーソル表示部２ｃとから成る。符号３
は、大型表示器上の座標に基づいたカーソル移動手段２
から与えられるカーソル位置情報（即ち測定値）及び画
面原点位置情報（画面中心位置や縮尺等の条件情報）に
基づいて図法座標系の位置情報（Ｘε、　ＹＥ　）を出
力するデバイス座標逆変換部である。４はデバイス座標
逆変換部３がらの図法座標系の位置情報を入力して、図
法により切替ちれ、測距情報となる緯度（ｒ）と経度（
λ）に変換して出力する各種図法逆変換手段である。

この各種図法逆変換手段４は、利用しようとする図法各
々について海図原点位置や縮尺情報等が入力される各種
の図法逆変換部（漸長図法逆変換部４ａ１．・・・、平
面図法逆変換部４ａ１１．　）　４ａが用意され、使用
する図法に合せて図法逆変換部切替操作部４ｂで選択ス
イッチＳＷ＋　　ｓｗ２を切替える構成から成る。５は
共通端子に各種図法逆変換手段４からの測距情報＜ｔｐ
、λ）が導かれて測距始点位置を取込むための０Ｎ１０
ＦＦ（リセット）接点機構（ここではＯＮ接点で測距始
点を取込むように構成される６従って結果的にＯＦＦ接
点で測距終点を取込むこととなる）から成る始点リセッ
トスイッチである。６は始点リセットスイッチ５が接続
されて測距始点情報又は測距終点情報から２点間の距離
及び方位を算出して出力する距離／方位演算手段である
。この距離／方位演算手段６は、測距始点情報を入力し
て測距始点位置情報（ＦＳ　。

λＳ）を出力する測距始点位置情報出力部６ａと、測距
終点位置を入力して測距終点位置情報（ｒＥ。

λＥ〉を出力する測距終点位置情報出力部６ｂと、測距
始点位置情報及び測距終点位置情報から２点間の距離（
ＤＩＳＴ　）及び２点間の方位（ＢＲＮＧ　）を算出す
る距離／方位演算部６Ｃとから成る６７は距離／方位演
算手段６から入力した２点間の距離情報及び２点間の方
位情報に基つき大型表示器１で距離表示及び方位表示す
るために設けられた距離方位表示部である。

この様な構成としたことにより、２点間の距離と方位を
高精度に測定及び表示できる。以下、これ等についてそ
の動作説明をする。

（イ）二人型表示器１に依存する座標系であるデバイス
座標上の測定すべき位置等の情報をトラックボール２ａ
によって入力し、このトラックボール２ａによるカーソ
ルの移動量から前記デバイス座標上のカーソル位置（ｙ
ｅ　、　１１ｅ　）をカーソル位置演算部２ｂで逐次求
める。ここで、カーソル位置演算部２ｂは、 ｙｅ　　（ｎ）＝χｅ　　（ｎ−１＞　＋ｆｘ　（Δχ
）−（＋）？／ｅ　（ｎ）＝？Ｊｅ　＜ｎ−１）　十ｆ
ｙ　（Δｙ）　・（２）に基づく演算式から大型表示器
の座標系であるデバイス座標でのカーソル位置を演算す
る。但し、（Ｄ、（２）式において、Δχ、Δｙはトラ
ックボール２ａから入力されるχ及びυ方向のカーソル
移動量、ｆｙ、ｆｙはカーソル移動量に対してデバイス
座標上で実際に移動する量へ変換する関数とするにの時
に、トラックボール２ａによって移動すべき指標である
カーソル位置については、カーソル表示部２Ｃを用いて
大型表示器上には、例えば“十印”で表示される。

（ロ）：カーソル位置演算部２ｂで逐次求められるカー
ソル位置（ｙｅ　＋　１／ｅ　）は同時にデバイス座標
逆変換部３に導かれて、画面原点位置情報を元に図法に
依存する海図＆操糸のカーソル位置に変換される。ここ
で、デバイス座標逆変換部３は、ＸＥ＝Ｋ（ＣＯ８θ（
χｅ−χ０） ＋ｓｔｎθ＜ｙｅ　　’！１０　）　）　十Ｘｏ　−（
３）ＹＥ　　＝Ｋ　　（＝ｓ　　ｉ　　ｎ　　θ　く　
χ　ｅ　−χ　。　）＋ｃｏｓθ（ｙｅ　　’１０　）
）＋Ｙｏ・・・（４）に基づく演算式からデバイス座標
でのカーソル位置を海図座標系のカーソル位置（ＸＥ　
、　ＹＥ　）に変換する。但し、（３）、（４）式にお
いて、χｏ　＋　’Ｊ　。

はデバイス座標上の回転中心（海図原点Ｘ。、Ｙ。と同
一ンとする。この時、海図を大型表示器の上に固定して
使用するが、初期設定として表示画面のある位置が海図
上のとの位置かを設定するにの位置が同時に回転中心と
もなる。又、ＸＯ。

Ｙｏは海図原点とする。又、θを座標回転角とする。こ
の時、大型表示器上に海図を北方向を上部（Ｎ０ＲＴＨ
−ＵＰ　）で置く以外に海図の北方向と大型表示器１の
上方向をθ度回転させることを考慮したもり）としてい
る。尚、Ｋを座標間拡大係数とするか、これは海図上の
長さ”　１　”かデバイス座標上の１“に対応している
わけではないので、これを吸収するために係数Ｋを用い
るようにしている。

（ハ）：変換されたカーソル位置情報（ＸＥ、ＹＥ）は
、図法に従った各種図法逆変換手段４に導かれて、カー
ソル経度（ｒ）及びカーソル緯度（λ）に変換される０
図においては図法か漸長図法の時のスイッチ状態を示す
。この各種図法逆変換手段４においては、利用使用とす
る図法各々について図法逆変換部４ａを用意して使用す
る図法に合せて選択スイッチを切替えることになる訳で
あるが、漸長図法逆変換は非常に複雑なので説明の簡略
化の意味から、図法逆変換について平面図法逆変換につ
いてその演算式を示す。

λ＝λｏ　十（ＸＥ　　ＸＯ）　／　（ｌ　ｅ　　　　
　・”（５）９’＝９’ｏ　＋　（ＹＥ　　ＹＯ）　／
　Ｎａ　　　　　　−（６）但し、ｌｏは海図上の経度
１″の長さ、Ｎａは海図上の緯度１−の長さを表わし、
夫々、（ｌｅ−（（Ｒｏ　ｃｏｓ９Ｄｔ）／ （１−１１２ｓ　ｉ　ｎ２Ｐｍ　）”）（π／（１８０
Ｘ６０））・Ｓ・・・（７）Ｎａ−［（Ｒｏ　　（１（
１２））／ （１／２ｓｉｎ２９Ｄ１１Ｌ）’◆２〕（π／（１８０
Ｘ６０）ｌ　・Ｓ・・・（８）として表わすことかでき
る。但し、Ｔは申分緯度、Ｓは海図の縮尺、ＲＯは赤道
半径とする。尚、地球偏平率をｆとした時、長さｌにつ
いては、Ｎ’　＝／　（２−／）　　　　　　　　　　
　　・・・（９）で表わす。

（ニ）：変換されたカーソル経度及びカーソル緯度は、
始点リセットスイッチ５を通り、距離／方位演算手段６
に導かれる。この時に、通常は測距終点位置（Ｔε、λ
Ｅ）として測距終点位置情報出力部６ｂを介して距離方
位演算部６Ｃに入力される。

そして、測距始点を変更したい場合、始点リセットスイ
ッチ５を一瞬ＯＮ［に接続し、測距始点位置情報出力部
６ａへその時点での測距始点位置情報（９Ｄｓ　＋　λ
ｓ）を設定する。この後始点リセットスイッチ５は再び
ＯＦＦ測へ戻る。

（ホ）：始点リセットスイッチ５のＯＮは、カソル表示
部へも通知され（破線で表示）、カーソル表示部２Ｃで
はその時点でのカーソル位置（ＸＥ。

１１Ｅ）を測定始点として固定表示する。

（へ）：距離、方位演算部６Ｃでは測距始点位置情報（
９Ｏ９，λＳ）及び測距終点位置情報（９０Ｅ　。

λＥ）から、漸長緯度航法により、測距始点と測距終点
間の２点間の方位、距離を前記地球の偏平４Ａｆを考慮
した下記演算式〇〇）〜〈１８）によって求め、距離、
方位表示部７に出力する。赤道半径ＲＯと地球偏平率ｆ
に依存する乗数をＣ，、Ｃ２と１ した時、 ＣＩ　＝Ｒｏ　　（１ｆ　）　２ （１−（３／４）ｆ　（／−２））・・・０１］）Ｃ２
−（３／４　）・Ｒｏ（１−ｆ）２／　（２−ｆ＞）・
・・０１） が得られる。ここで２点間の経度差をに１とした時この
Ｋは、測距始点／終点位置出力（λＥ７λＳ）の差、 １１　Ｋ　、　＝λＥ−λＳ となる。但し０≦に、≦πのこととする。又、両緯度（
ψｉ：　＋　Ｆ　ｓ　）と地球偏平率ｆに依存する定数
をに２とした時、 Ｋ２　＝ｌＴＬ　（ｃ　ｏ　５９０ｓ　（１＋ｓ　ｉ　
ｎＰＥ）／Ｃ０８９’Ｅ　（１＋５ｉｎ５ｏＳ）ｌ十ｆ
　（ｆ＋２）　　（ｓ　ｉ　ｎ９’Ｅ−５ｉ　ｎ９０ｓ
　）　−（１２）となる。但し、Ｔｓ、ＰＥは測距始点
／終点位置出力。ここで、Ｋ、、に２を定数に３で表わ
すと、Ｋ３＝＝　（Ｋ、２　＋に２２　）Ｉ／２　　　
　　　　・・・（１３）となる。ここで、１９’Ｅ　　
９’ｓｌ＜０．３１１１１．且つ、ｌＫ３／に、ｌ≦（
２＞　１１２（Ｋ　１〜０）のと　２ きの距離ＤＩＳＴは、 ＤＩＳＴ＝［Ｒｏ−ｘ、−ｃｏｓｑｙｓ／（１＋ｆ（／
−２）ｓ　ｉ　ｎ２９’ｓ　Ｍ’］（Ｋ３／に１）・・
・（１４） となる。上記条件以外の時の距離ＤＩＳＴは、Ｄ　Ｉ　
５Ｔ−＝　（Ｋ３　／　Ｋ２　）（ＣＩ−＋　（９’Ｅ
　　９’ｓ　）　十Ｃ２−（ｓ　ｉ　ｎ！’ｓ　−ＣＯ
５９５６ｓ　ｉ　ｎ９’Ｅ　−ｃ　ＯＳ９’Ｅ　）　）
　・＝（１５）となる。又、２点間の方位ＢＲＮＧは、
ＢＲＮＧ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｋ＋／に３）　　−（ｉｅ）
となる。但し、Ｋ２≧０でＢＲＮＧ＜Ｏの時は、ＢＲＮ
Ｇ＝ＢＲ’ＮＧ＋２π　　　　　　　・・・（１７）又
、Ｋ２く０の時は、 ＢＲＮＧ＝π−ＢＲＮＧ　　　　　　　　　・・・（１
８）とする。

（ト）：距離、方位表示部７において、上述したような
入力情報に基づいて、距離、方位に関する測定値を大型
表示器上にデジタル表示する。

尚、以上説明した各種の演算部における説明式にあって
は、これに限定するものではない。例えば、演算負荷の
低減のために、地球を球として扱った簡易式を使用して
もよい（但しこの際は当然その分の精度の劣化は伴う）
。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように構成されているので、次
に記載するような効果を奏する。

■：縮尺による定規は不要となり、いかなる縮尺にも対
応でさるようになる。

■：図法に依存する測定誤差が無くなり、高精度の測定
か可能となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の具体的な実施例である位置表示装置のブロ
ック系統図である。 １・・・大型表示器、２・・・カーソル移動手段、３・
・・デバイス座標逆変換部、４・・・各種図法逆変換手
段、５・・・始点リセットスイッチ、６・・・距＃／方
位演算手段、７・・・距離、方位表示部。 ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 搭載された海図上に船舶の位置情報を表示できる大型表
   示器、該大型表示器上に距離や方位の測定点を入力でき
   る測定点入力手段、前記測定点の情報を入力して図法座
   標系の位置に変換するデバイス座標逆変換部、該デバイ
   ス座標逆変換部で変換された図法座標系の位置情報を各
   種図法に対応する緯度と経度に変換する各種図法逆変換
   部、該各種図法逆変換部が接続されて測距始点位置を取
   込む始点リセットスイッチ、該始点リセットスイッチか
   らの情報が導かれて２点間の距離及び方位を算出する距
   離／方位演算部、及び該距離／方位演算部からの演算結
   果に基づき前記大型表示器へ２点間の距離と方位を表示
   する距離方位表示部、を具備したことを特徴とする位置
   表示装置。