JPH0521184Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は航路偏差計の偏差表示回路に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、航路偏差計は特開昭59−47613号公報
「作業船誘導方式」に開示されているように、作
業船を目的地点に誘導するために予定の航路を設
定した航路偏差計を作業船に搭載し航行中に電波
または光波による測位儀により測定した自船の位
置データを航路偏差計に入力し、予め設定した航
路との偏差を算出してその偏差をデジタル表示す
ると同時にアナログメータにより表示するように
して、この偏差が少くなるように操船するのに用
いる。

第２図ａは従来の作業船誘導方式における航路
偏差計の一実施例の構成図である。

第２図ａにおいて、Ａは船上に設置された電波
または光波測位儀の主局、Ｂ，Ｃは夫々、定点に
設置された従局である。１Ａは航路偏差計本体
部、２は演算回路、３は航路設定回路、１Ｂは作
業船のブリツジに設置される航路偏差計表示部、
４はデジタル表示器、５はＤ／Ａ変換器、６は表
示計である。

この作業船誘導方式においては船上に設置され
た測位儀の主局Ａから、陸上の定点に設置された
従局Ｂ、従局Ｃ迄の距離を測定し、この測定デー
タを航路偏差計の演算回路２へ入力し、自船の位
置の座標成分を求めると同時に航路設定回路３に
予め設定された航路の座標成分との偏差を求め、
演算回路２より並列デジタル信号として出力し、
多芯ケーブルでブリツジに設置された表示部１Ｂ
へ送り、デジタル表示器４に数字で表示するとと
もに、Ｄ／Ａ変換器５を介して表示計６により偏
差をアナグロ表示する。この表示計６は第２図ｂ
に示すように０を中心として偏差を（＋）又は
（−）側に等分に目盛られたものが用いられてい
る。

第２図ｃは偏差測定原理説明図である。

偏差の測定は、第２図ｃに示すように地図上の
北軸Ｘと東軸Ｙの座標系の原点Ｐを座標X₁，Y₁
に移動して原点P₁とし、Ｘ軸よりθだけ廻転し
た新座標系ｘ，ｙを作成し、ｙ軸に平行してｗ＝
x₀なる航路を設定する。作業船はこの設定された
航路に沿つて航行するために測位儀によつて自船
の位置を測定し、その測定データを航路偏差計の
演算回路２に入力すると、予め設定された航路ｘ
＝x₀から右または左へのズレを（＋），（−）の偏
差としてデジタル信号で出力される。この信号は
表示部１Ｂへ送られ、表示器４並びに表示計６に
よつて偏差値並びにズレの方向が表示されるの
で、操船者は主として表示計６の指針を見ながら
指針が０を指すように操船していた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら前記のように従来の航路偏差計に
おいては予め設定された航路と自船の航路との偏
差を算出する演算回路の出力は並列信号であるた
め、航路の偏差を４桁で表示するものとすると、
BCDコードで出力する場合には他の制御線等を
含めて16本以上の配線を必要とし、取付工事、保
守点検等にあたつて作業上の問題点があつた。

又、演算回路によつて算出された偏差はデジタ
ル信号で出力され、そのままデジタル表示器に表
示されるとともに、Ｄ／Ａ変換器によつてアナロ
グ信号に変換し、零中心の両振れの表示計によつ
て偏差を指示させている。このとき前記Ｄ／Ａ変
換器の出力電圧は該変換器に入力されるデジタル
信号に比例して直線的に変化するので電圧増幅し
て偏差の読取り精度を高くすれば表示計のフルス
ケールで表示される偏差は少くなり、逆にフルス
ケールで表される偏差値を大きくするように電圧
増幅度を減らせば、偏差の読取り精度が低くなる
ので偏差の大小によつて表示計の感度を切替える
等の手段を必要とするという問題点があつた。

本考案は航路偏差計本体部と表示部との配線を
少くするとともに偏差の少い範囲では表示の読取
り精度が高く、且つ偏差の表示範囲の広い航路偏
差計を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案は航路偏差計の本体部に船舶の位置座標
成分を算出する第１の演算回路と、この演算回路
から出力される位置座標成分の並列デジタル信号
を直列デジタル信号に変換する並列−直列変換器
とを設け、この変換器から出力される直列デジタ
ル信号を一対の線路を介して、ブリツジに設けら
れた表示部へ送り、ここにおいて直列−並列変換
器によつて並列デイタル信号に変換して、第２の
演算回路に印加する。この演算回路において航路
設定回路に予め設定された航路の座標成分とを比
較して、設定航路からの偏差を算出する。このと
き演算回路は前記両座標成分の差の大小に対応し
て異る演算を行うようにして算出された偏差が少
いときは表示計での読取り精度が高くなり、偏差
が特定値以上のときは、読取り精度は低いが、偏
差の表示範囲が広くなるように演算結果を出力
し、Ｄ／Ａ変換器を介して前記出力に対応する折
れ線目盛を有する表示計を設けて構成したもので
ある。

（作用） 本考案によれば航路偏差計の本体部と表示部と
を前記のように構成したので、本体部からの船舶
の位置座標成分を一対の線路を介して一般的なコ
ンピユータ通信に使用するRS−232C等の標準方
式によつて直列デジタル信号として伝送すること
ができる。

又偏差表示計の表示は設定航路の座標成分と船
舶の位置座標成分との偏差を算出する演算回路に
組込まれるプログラムに偏差が或る特定値を超え
たときは偏差を１／ｎに圧縮して出力するような
サブルーチンを付加することによつて、前記演算
回路の出力をＤ／Ａ変換器によつてアナログ値と
して出力し、この出力に対応した折れ線目盛を有
する表示計によつて、偏差の少いときは読取精度
は細かく、偏差が大きいときは読取精度は粗くな
るが、偏差の表示範囲を拡大することができるの
である。

（実施例） 第１図ａは本考案の一実施例の構成図、第１図
ｂは本考案の表示部の一実施例の構成図、第１図
ｃは本考案に使用する表示計の目盛の一実施例を
示す図である。

第１図ａにおいてＡは電波または光波による測
位儀の主局、Ｂ，Ｃは夫々陸上の定点に設置され
た従局である。

１１Ａは航路偏差計の本体部で演算回路１２、
並列−直列変換器１３よりなり、測位儀主局Ａと
ともに設置されている。１１Ｂは航路偏差計の表
示部で直列−並列変換器１４、演算回路１５，航
路設定回路１６、デジタル表示器１７、Ｄ／Ａ変
換器１８、表示計１９よりなり、ブリツジに設置
されている。なお本体部１１Ａと表示部１１Ｂは
１対の線路で接続されている。

第１図ｂは表示部１１Ｂの演算回路１５に使用
されるマイクロCPUを中心とした表示部の一実
施例の構成図で２１はマイクロCPU、２２はメ
モリ、２３は入力回路、２４は出力回路でその他
のものは第１図ａの番号と同一のものである。

本考案による航路偏差計の偏差表示回路の動作
を第１図ａおよび第１図ｂにより説明する。測位
儀主局Ａにより測定された航行中の船舶の位置情
報は航路偏差計本体１１Ａの演算回路１２におい
て位置座標成分が算出され、並列−直列変換器と
線路を介して表示部１１Ｂへ送られる。

表示部１１Ｂにおいては直列デジタル信号によ
る位置座標成分は直列−並列変換器１４により並
列デジタル信号に変換されてメモリ２２に蓄積さ
れて順次マイクロCPUによつて、入力回路２３
を通して入力される航路設定回路からの予め設定
された航路の座標成分との偏差が演算されて、そ
の偏差は出力回路２４を介してデジタル表示器１
７に数値で表示されると同時で、Ｄ／Ａ変換器１
８を介して表示計１９により表示される。

この場合Ｄ／Ａ変換器１８の出力電圧は、入力
されるデジタル値に比例し、偏差表示計として使
用される電圧計は、通常のものは直線的に変化す
るので、例えば航行時に読取りを必要とする最大
偏差値が100mの場合に100mを表示計のフルスケ
ールにとると第２図ｂに示すように読取りうる最
小偏差は極めて粗となり設定された航路に沿つて
正確に航行することは困難となる。そこで、偏差
Ａが、０から特定値Ｂ迄はＡ／Ｄ変換器１８の出
力電圧V₁は、 V₁＝Ａ・β（βは係数） であり、特定値Ｂを超えると、偏差が１／ｎに圧
縮されて出力電圧V₂が V₂＝（Ａ−Ｂ／ｎ＋Ｂ）β となるように、演算回路のプログラムを組めばよ
いことになる。

このようにすれば、従来のように表示計の振れ
は直線的に変化せず通常、操船の時間遅れが問題
となるような偏差内では偏差の読取り精度を高く
し、それ以外では偏差の読取りは大まかになるが
偏差の表示範囲を広くすることができる。第１図
ｃはＢを10（ｍ），ｎを10、最大表示偏差100（ｍ）
の場合の目盛の一例である。

次にマイクロCPUの動作とそのフローチヤー
トについて説明する。

第１図ｂは前述のように表示部１１Ｂをマイク
ロCPUを利用して構成した場合の実施例である。

第１図ｂにおいて、２１はマイクロCPU、２
２はメモリ、２３は入力回路、２４は出力回路：
１４は直列−並列変換器、１６は航路設定回路、
１７はデジタル表示器、１８はＤ／Ａ変換器、１
９は表示計である。

各部の動作は次の通りである。

１ マイクロCPU２１は演算及びプログラムの
実行を行う。

２ 直列−並列変換器１４は本体部１１Ａから送
られてくる直列デジタル信号による船の位置デ
ータを受け、並列デジタル信号に変換して出力
する。

３ メモリ２２はプログラム及びデータを収容す
る。

４ Ｄ／Ａ変換器１８はマイクロCPU２１で演
算した偏差をアナログ信号に変換する。

５ 航路設定回路１６は予定航路の座標成分x₀，
y₀を設定する。

６ 入力回路２３は設定座標成分x₀，y₀を入力す
る。ここでx₀，y₀はｘ軸又はｙ軸に対するオフ
セツト値で、偏差はx₀又はy₀に対して演算され
たものである。

７ 出力回路２４は演算された偏差をデジタル表
示器１７に出力する。

８ 表示計１９は折れ線目盛を有しＤ／Ａ変換器
の出力電力によつて偏差を表示する。表示計１
９の目盛の一例を第１図ｃに示す。

第１図ｄはメインプログラムのフローチヤート
である。動作は以下に述べる通りである。

101 スタート 102 直列デジタル信号を並列デイタル信号に変
換するコントロールを行なう。

103 直列−並列変換器よりの測位データを読取
る。

104 測位データより座標成分ｘ，ｙをメモリへ
収納する。

105 入力回路２３を介して、航路設定回路１６
よりの設定データx₀またはy₀を読取る。

106入力された設定座標成分がx₀かy₀かを判定す
る。これは別途設けたスイツチのステータスに
より決まる。

107 ｘ軸に対する偏差の演算を行なう。

108 ｙ軸に対する偏差の演算を行なう。

109 折れ線演算を行い偏差を出力する。

110 デジタル表示器並びにＤ／Ａ変換器を介し
てアナログ表示計へ出力する。

第１図ｅは折れ線演算のサブルーチンのフロ
ーチヤートである。動作は以下に述べる通りで
ある。

111 スタート 112 入力される偏差x₁又はy₁は一旦、Ｚという
別のサブルーチン内の変数に変換される。

113 変数Ｚが折れ線の曲り点の値Ｂより大きい
か、小さいかを判定する。

114 変数ＺがＢより小さいときは、演算回路の
出力A₁はA₁＝α・Ｚ（ここではαは係数） 115 変数ＺがＢより大きい場合には演算回路の
出力A₂はA₂＝｛（Ｚ−Ｂ）／ｎ＋Ｂ｝α（ここでｎは 圧縮係数） となるような演算を行なう。

116 リターン、メインプログラムに戻り101を実
行する。

（考案の効果） 以上詳細に説明したように本考案によれば、予
め設定された航路に沿つて航行する船舶が設定航
路に近づくと表示計に表示される偏差を読みとる
ことができるので操船が容易にできる。また設定
航路から大きくはずれている場合でも、大まかな
偏差を知ることができるので、測量船や工事を行
う船舶の誘導を行うとき大きい効果が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本考案の一実施例の綜合系統図、第
１図ｂは本考案による表示部の一実施例の構成
図，第１図ｃは本考案の表示計目盛の一例を示す
図、第１図ｄは第１図ｂのメインプログラムのフ
ローチヤート、第１図ｅは第１図ｂのサブルーチ
ンのフローチヤート、第２図ａは従来の航路偏差
計の一例の綜合系統図、第２図ｂは従来の偏差表
示計の目盛の一例を示す図、第２図ｃは航路偏差
計の偏差測定原理説明図である。 Ａ……測位儀主局、Ｂ，Ｃ……従局、１Ａ……
本体部、１Ｂ……表示部、２……演算回路、３…
…航路設定回路、４……デジタル表示器、５……
Ｄ／Ａ変換器、６……表示計、１１Ａ……本体
部、１１Ｂ……表示部、１２……演算回路、１３
……並列−直列変換器、１４……直列−並列変換
器、１５……演算回路、１６……航路設定回路、
１７……デジタル表示器、１８……Ｄ／Ａ変換
器、１９……表示計。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 予め設定された航路に沿つて航行する船舶の位
   置を測位儀により測定し、該位置データより、位
   置座標成分を算出するとともに、前記設定航路の
   座標成分とを比較して該設定航路との偏差を演
   算、表示する航路偏差計において、 前記船舶の位置座標成分を直列デジタル信号で
   受け、並列デジタル信号に変換する直列−並列変
   換器と、航路の座標を設定する航路設定回路と、
   前記船舶の位置座標成分と設定航路の座標成分と
   を比較し、両成分の間の差の大小に対応して異る
   演算を行うようにし、該差が特定値より大きいと
   きは、偏差を圧縮して出力する演算回路と、前記
   偏差をデジタル表示する表示器と、Ｄ／Ａ変換器
   を介してアナログ表示する折れ線目盛りを有する
   表示計とで構成したことを特徴とする航路偏差計
   の偏差表示回路。