JPS6182110A - 深度表示装置 - 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】 この〔説明〕の欄は、 ＋ａｌ技術分野 （ｂ）従来技術とその欠点 （Ｃ）発明の目的 （ｄ１発明の概要 ｔｅ１発明の構成 （ｆ１発明の効果 （ｇｌ実施例 から構成されている。

〔説明〕

（ａｌ技術分野 この発明は自船付近の任意の地点の深度を求めて表示す
ることのできる深度表示装置に関する。

（ｂｌ従来技術とその欠点 船の進行方向の浅瀬の深度確認、測深器の測定深度と自
船付近の等深線図上の深度との比較による自船位置決め
、投網等の目的地点付近の深度確認、深度による目的地
探し等のために、自船付近の深度を正確に認識する必要
がある。従来、等深線図上で深度により色分けしたり、
深度により実線、破線を使い分けたりあるいは深度数字
を書８込んで深度を読み取り易くしているが、所望の地
点の正確な深度を即座に読み取ることが出来ないという
問題があった。

（Ｃ１発明の目的 この発明の目的は自船周囲の任意の地点の位置を指定す
ることによりその地点の深度を表示し、深度の確認を正
確かつ迅速に行うことのできる深度表示装置を提供する
ことにある。

（ｄ）発明の概要 １）深度データの記憶 まず地点Ｐの深度を求めるために自船周囲の測深データ
を予め等深緑図、深度図（単に地図上に深度を離散的に
記入したもの）等から読み取って記憶する。以下、等深
緑図を使用してその等探線データを読み出し可能な記憶
装置に記憶させる方法を説明する。この記憶方法として
次のものかある。

■海上保安庁発行の海底地形図を使用する。

海底地形図上の等深緑を読み取り装置（デジタイザ等平
面上の位置を測定する装置）で読み取り、その位置を等
探線深度とともに記憶装置に記憶する。記ｆ！装置には
磁気テープ、モイタ気ドラノ、。

磁気ディスク等を使用する。

■船舶に搭載した測位装装置と測深器を用いて測位、測
深する。

船で等深緑図の必要な海域を細かく走航し、多数の地点
の位置と深度を測定する。これらの測定値を用いて計算
機により等深度位置を求めて等深緑図を作成しこれを記
憶装置に記憶する。

２）地点Ｐの深度り、の求め方 Ｐ点が等探線上にあるときは、その等深緑の深度が求め
る深度り、になる。そこで、等法線間にＰ点が位置する
場合における深度を求める１方法を説明する。

第２図は等深緑図の一例であり、ノースアップで描かれ
ている。Ｐ点は４つの等深緑ａ、　　ｂ、　　ｃ、ｄに
囲まれている。ａとＣの深度は等しく　Ｄ、。

とじ、ｂ、、：ｄの深度も等しくり、２とする。Ｐ点を
通る線を何本か（図では４本）引く。Ｐ点を通る４本の
線を０−４．１−５．２−６．３−７とする。０−４は
南北を、２−６は東西をそれぞれ走る。■−５は北東−
南西を、３−７は北西−南東を走る。各線が等深緑を横
切った点と点２間の距離を１゜、１＋　、ｌｚ、　　ｌ
ｓ、ｌｓ、ｌｓ、β６、ｌ、とする。

Ｄ、を求める式の一例として次のものがある。

ここでｄ。は直線Ｐ−ｋが初めて横切った等深緑の深度
である。第２図では、 ｄｅｏ”ｄｏ＋＝Ｌｎ＝ｄｅｓ＝ｄａ？＝Ｄａ＋＋ｄ　
１ｌｚ＝　ｄ　＠３＝　ｄ　ｅ＆＝　Ｄｏｔとなる。（
１）式には８方向からの距離に反比例した重みを与えて
いる。この重みにより、 ■Ｐ点が移動しても深度が滑らかに変化する。

■比較的簡単な式でＤＰを求めることができる。例えば
、３点を通る平面の方程式からＰ点を求めるとその方程
式を解くステップを必要とする。

■ＤＰはＰ点周辺の等深緑の深度と同じかあるいは中間
値であって、等深緑の深度値を大幅に超えることはない
。

といった利点がある。

上記（１）式に基づきＰ点を中心とする８方向の深度と
距離からり、を求めることができる。この（１１弐によ
る方法の他、以下の方法もある。

■（１）式を用い、Ｊ方向（Ｊは１．８以外の整数）の
深度と距離から求める。即ち、８方向以外に２方向、３
方向、４方向、１６方向でもよい。

■（１１式を用い、■方向（Ｉは１以外の整数）の深度
と距離から求めるとともに北を基準にせずに北以外の方
向、例えばＰ点に最も近い等探線上の地点の方向を基準
とする。

■（１）式を用い、■方向（■は１以外の整数）の深度
と距離から求めるとともに（１）弐においてＰ点の回り
３６０°を４５°毎に等分割せず不当分割してもよい。

例えば４つの等深緑に最も近い４点を選んでり、を求め
る。この方法では等深線図の代わりに離散的に深度の判
明している深度図を用いてもよい。

０２点の近くの等探線上の３点を通る平面の方程式によ
って求める。この場合、■と同様等深線図を使用しなく
てもい。

■最小二乗法による直線または曲線の近似で求める。即
ち、Ｐ点を通る直線または曲線の方程式を最小二乗法の
近似計算で算出しその式からＰ点の深度を割り出す。１
方向のみの近似ではなく、■方向（ｌは１以外の整数）
の近似による平均で求めてもよい。

３）地点Ｐの指定方法 点Ｐの位置を指定する方法として次のものがある。

■等深線図を表示し等深線図上でＰ点を指定する。指定
の仕方によって、 （１）自船からの方向、距離による、 （ＩＩ）任意の物標からの方向、距離による（２方向か
らのクロスベアリングを含む）、（ＩＩＩ）緯度、経度
による、 （ｒＶ）表示器上の位置による、 等の方法に分けられる。

■航跡記録装置、レーダ、ソーナー画面上でＰ点を指定
する。この場合等深線図は表示しなくてもよい。これも
指定の仕方により■の（【）〜（■）の他、表示器（航
跡記録装置、レーダ、ソーナー）上の位置によるもの等
に分けられる。

■等深線図の表示をしないで単に設定器のみでＰ点を指
定する。これも指定の仕方により■の（１）〜（Ｉｎ）
等に分けられる。

尚、■〜■の（Ｉ）、　　（ＩＩ）においては自船の緯
度、経度は判明している必要があり、また任意の物標の
緯度、経度も自船からの方向と距離から等によって判明
している必要がある。

以上のように、自船周囲の深度データを予め記憶し、そ
の周辺の任意の地点を指定することにより自動的に深度
り、を求め表示器に表示させることができる。

（ｅ）発明の構成 第１図はこの発明の構成図である。

まず前提として深度データを前記１）−■により予め記
憶しておく。１は測位装置であり自船位置（３点）の地
図上の緯度り、、、経度Ｌ　ｏｓを測定する。この測位
装置による緯度Ｌ　ａ　ｍ　＋経度し。８は座標変換器
４で位置座標データ（Ｘｓ　＋　　’！ｓ　）に変換さ
れる。２．３は自船位置Ｓを基準としたときの３点から
任意の地点Ｐまでの距離り、方向Ｂを設定するための設
定器である。この設定器の設定値と自船位置の座標から
座標変換器５によって地点Ｐの位置座標（Ｘｐ、ｙｐ）
を求める。６は第２図のような各等深線の深度を座標位
置で記憶している海底深度記憶用ＲＯＭである。このＲ
ＯＭを用いてＣＰＵ１の制御でＰ点の深度を求める深度
り、は前記２）の方法によって求める。地点Ｐの位置座
標（ｘｒ、ｙｐ）が求められＲＯＭ６に与えられると、
その座標を中心として８方向に線を引く。各等深線との
交点における距離１〜ｅ７と、深度ｄ、。〜ｄａ？をサ
ーチする。次にｆｉ１式によって深度ＤＰを算出する。

深度り、は■１０８を通じて数値表示器９に表示される
。上記の動作により任意の地点Ｐの位置を設定すること
によってその地点の深度を求め表示することができる。

（ｆ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、地点を設定するだけで
即座にその地点の深度を求め表示するので、深度図上で
深度を計算したり、読み取ったりすることなく正確かつ
迅速に深度確認を行うことができる。

（ｇｌ実施例 第３図（Ａ）、　　（Ｂ）は上記深度表示装置の具体例
を示している。本実施例は下記の条件下で構成される。

（１１海底深度を等深線図から読み取って予め海底深度
ＲＯＭ２０に記憶させておく　（前記１）−■参照）。

（２）深度Ｄｐをｆｉ１式に基づき８方向の距離、方向
から求める（前記２）の方法参照）。

（３）地点Ｐを自船位置からの距離、方向の設定で指定
する（前記３）−■（Ｉ）参照）。

（４）深度Ｄｌｐは数値表示器に、また等深緑図、自船
および設定地点の位置はＣＲＴ画面上に表示する。

第４図はＣＲＴＩＯに表示する等深緑図の一例である。

同図において、 ■表示範囲：各辺Ｌ（１Ｃマイル〕 表示画面は正方形とし、等深緑図は南北および東西Ｌｏ
　　（マイル〕の範囲をノースアップで表示する。

■表示画面画素数：　ｎｘｎ個 ■表示画面上のＰ点の位置：　　（ＸＰ、ｙｐ）■表示
画面上の自船（８点）の位置：（ｘ、。

ｙｓ） ■表示等深線図の中心位置（０点）の地図上の位置：　
（Ｌ、。、Ｌｏ。） 但し、Ｌ　ａｉ＋　　Ｌｏｊは緯度、経度を示す。

■自船の地図上の位置：　（Ｌ□、Ｌ、、）０３点から
Ｐ点までの距離：Ｌ〔マイル３０８点からみたＰ点の方
向：Ｂ（’） この方向は北位から時計回りの角度と規定する海底深度
ＲＯＭ２０は地図上の０点を中心として南北および東西
Ｌｏ　　［マイル〕の等探線上の海底深度を記憶してい
る。第５図はＲＯＭ２０の構成を示している。ＣＲＴ２
０上の各画素に対応するｎｘｎ地点の深度を記憶するた
めにｎＸｎＸ　１個の記憶素子数を有する。即ち、ＲＯ
Ｍ２０はｎ×ｎ地点内の深度ｄ８を記憶しているが、ｎ
Ｘｎ地点の全てに等探線はないため等探線のない地点に
はＣＲＴＩＯの表示と関係のない値ｄ、を記憶している
。尚、ＲＯＭの記憶地点数ｎＸｎを表示画面の画素数ｎ
ｘｎと同じにしているが、これは１つのＲＯＭで等探線
の表示と深度のサーチを兼用させるためである。

ＲＯＭ２０に記憶している等探線は第６図（Ａ）に示す
ように深度サーチのために上下および左右に連結してい
る。同図の折目は各画素を示し、Ｏ印は等探線を示す。

同図（Ｂ）では等探線が斜め方向に連結しているため深
度のサーチを行えない。

測位装置１１はロラン、オメガ、デツカ、　ＮＮ５Ｓ等
であり自船位置の緯度り、３．経度Ｌ　ｏｇを分単位で
出力する。自船位置の座標変換回路は減算器１２，１３
，１８，１９．乗算器１４〜１６゜ｃｏｓｉｎ　ＲＯＭ
　１７から構成されている。減算器１２．１３は０点と
８点の地図上の位置差を求める。０点位置（Ｌ、。、Ｌ
ｏ。）も分単位で入力されるので、減算器１２１乗算器
１４の出力単位は分である。減算器１２出力の緯度差に
単位画素数（ｎｌ）／Ｌｏを乗算し、さらに減算器１８
を介して０点の位置（ｎ−１）／２を引算してｙ座標ｙ
５を求める。他方、減算器１３出力の経度差にｃ。

ｓＲＯＭ１７のｃｏｓ出力を乗算した後単位画素数（ｎ
　　１）／Ｌｏを乗算し、さらに減算器１９を介して０
点の位置（ｎ−１）／２を引算してＸ座標Ｘ、を求める
。　設定器２１．２２はそれぞれＰ点の８点からの距離
りと方向（角度Ｂ）を設定するためのものである。Ｐ点
の位置座標変換回路は乗算器２３〜２５，２７．減算器
２６，２８゜ｃｏｓＲＯＭ２９およびｓｉｎＲＯＭ３０
から構成されている。乗算器２３とｃｏｓＲＯＭ２９に
よりＬｃｏｓ　Ｂを求めこれに乗算器２７で単位画素数
（ｎ−１）／ＬＯを乗算してｙ方向の差を求める。この
差を減算器２８を介して８点のｙ座標ｙ５から引算して
ｙ座標ｙｐを求める。他方、乗算器２４とｓｉｎＲＯＭ
３０によりＬｓｉｎ　Ｂを求めこれに乗算器２５で単位
画素数（ｎ　　１）／ＬＯを乗算してＸ方向の差を求め
る。この差を減算器２６を介して８点のＸ座標ｘ５から
引算してＸ座標ｘｐを求める。

深度ＤＰを求めるために（１１式のｄｌｌにとｌうをハ
ード的に求め、それらの値をＣＰＵ３１で＋１１弐の演
算を行う。以下、そのハード構成を説明する。

第８図は深度サーチ時のタイミングチャートである。

ＣＰ（クロックパルス）回路３２は周期【。のパルスを
発生するパルス発生器である。ｔｏはＣＲＴ画面上での
１画素の表示時間に対応する。ｋカウンタ３３．βカウ
ンタ３４はＰ点から８方向の等探線をＲＯＭ２０の記憶
データから探すためのカウンタであり、それぞれ８進、
ｎ進のアップカウンタである１図中のＣＫ、ＣＬＫ、Ｃ
，Ｄ。

Ｉ　　Ｄｏはカウンタのクロック入力、クリア人力。

桁上げ出力、データ入力、カウンタの計数値またはデー
タ出力を示す。ＲＯＭａ５はにカウンタ３３、ｚカウン
タ３４の計数値に基づきＰ点と等探線を探す点とのＣＲ
Ｔ画面上での位置差ΔＸ、Δｙを出力する。位置差ΔＸ
、Δｙはそれぞれ加算器３６．３７でｘｐ＋）’ｐに加
算され、切換器３８に導入される。

３進カウンタ３８．デコーダ３９．切換器４３はｄ、５
とｌ、を求めるためのタイミングパルスを発生させる回
路を構成する。３進カウンタ３８はＣＰ回路３２のクロ
ックの立ち上がりでカウントアツプするアップカウンタ
である。遅延回路４４はＣＰ回路３２のクロックをｔ０
／４遅らせる回路で、デコーダ３９の出力値１，２は遅
延回路４４の出力とともにＡＮＤ回路４１．４２を介し
て切換器４３に導入される。ｌカウンタ３３．ｌカウン
タ３４は遅延回路４４の出力パルスの立ち上がりでカウ
ントアツプする。デコーダ３９の出力値Ｏは遅延回路４
４の出力とともにＡＮＤ回路４０を介してラッチ６３に
導入される。また、遅延回路４４の出力はインバータ４
５を介してう・ノチ６４に入力される。

ラッチ６３．６４はＲＯＭ２０の出力値を遅延回路４４
の出力パルスの立ち上がりで記憶する。

ＣＰ回路３２のクロックがＨ（ハイ）レベルのときには
切換器３８の可動接点が図の反対側に倒れ、加算器３６
．３７の指示する地点の深度が読み出されその深度は遅
延回路４４の出力パルスの立ち上がり時にラッチ６３に
記憶される。

比較器７１はラッチ６３に移された深度データが等深線
上の深度であるかどうかを判定する。この判定結果に基
づき切換器４３の接点を切り換えてにカウンタ３３．β
カウンタ３４のカウント動作を制御する。

次にｄａｋとｌ、を求める動作を説明する。

第７図はＲＯＭ２０内の等深緑データを示す。

前述のようにＲＯＭ２０はＣＲＴ画面の各画素に対応す
る海底深度ｄ、およびｄ、、を記憶しているので、Ｐ点
の位置（ｘｐ、Ｙｐ）が人力されるとＰ点のｄ。または
ｄ、Ｉを出力する。このうちデータｄ１が出力されても
ＣＲＴ画面には表示されない。Ｐ点の位置が入力される
と、Ｐ点を中心にして８方向の等探線を探す。第７図に
おいて、０゜１．２，３．・・・の数字はｌカウンタ３
４のカウント値を示す。このカウント値の方向が８方向
の１つに対応する。例えばにカウンタ３３のカウント値
が０、即ちに＝０のときには北向きにβカウンタ３４の
カウント値に従って等探線を探し、等探線が見つかった
ときその等探線深度よりｄｏ。が、またその時のｌカウ
ンタ３４のカウント値よりβ。がそれぞれ決まる。ｄ８
゜、２゜が求まるとにカウンタ３３は１カウントアツプ
しカウント値は１になる。一方２カウンタ３４はカウン
トリセットされＯになる。続いてｌカウンタ３４のカウ
ントにより今度は北東方向に等深緑探しを行いｄａｔと
１１が求められる。以上の動作をにカウンタ３３のカウ
ント値が７になるまで行い、ｄ８゜〜ｄ８７゜７！１〜
ｌ、を求める。

３進カウンタ３８のカウント値が０の時はＲＯＭ２０よ
り深度を読み出すとともにその深度をラッチ６３に記憶
させる。ラッチ６３に移した深度が等深線上の深度であ
るかどうかは比較器７１で判定する。カウント値が１の
時は切換器４３とＣＰＵ３　ｉ間の割り込みラインを通
じてデータ読み取りを知らせる。これにより入力装置４
８を介してラッチ６３のｄ。を読み込ませる。同時にに
カウンタ３３のカウント値におよび２カウンタ３４のカ
ウント値で、を読み込ませる。切換器４７はにカウンタ
３３のカウント値にの奇遇に応じて入力装置４８に導入
するβカウンタ３４のカウント出力を切り換える。ｌカ
ウンタ３３のカウント値が奇数の時は東西南北以外の方
向であるので、偶数の時に比べβカウンタ３４のカウン
ト値を２１／２倍した１ｋを読み込ませる。３進カウン
タ３８のカウント値が２の時はラッチ６３に移した深度
が等探線上の深度であればにカウンタ３３をカウントア
ツプするとともにβカウンタ３４をリセットする。等探
線上の深度でないときはｌカウンタ３４をカウントアン
プする。

ＣＰＵ３１．ＲＡＭ４９．ＲＯＭ５０は（１）式の演算
部を構成する。この演算部にて入力装置４８を通じて入
力したｄａ６〜ｄ、、、ｆ、〜β、から（１）弐によっ
て深度Ｄｐを算出する。深度り、を算出したとき出力装
置５１を介して深度表示器５２に送りその深度を表示さ
せる。

Ｘカウンタ５７．Ｘカウンタ５８はＲＯＭ２０の記憶深
度をＣＲＴＩＯの走査と同期して読み出し、ＣＲＴ画面
上に等深線を表示させるためのｎ進アップカウンタであ
る。これらのカウンタで表示画面上の座標（Ｘ、　　３
Ｆ）を規定する。第８図に示すように、ＣＰ回路３２の
クロックがＬ（ロー）レヘルの時に切換器３８の可動接
点は図示の右側に倒れ、Ｘカウンタ５７．Ｘカウンタ５
８の計数値の指定する座標の深度をＲＯＭ２０から読み
出す。ＲＯＭ２０から読み出された深度はインバータ４
５出力の立ち上がり時ラッチ６４に記憶される。ＲＯＭ
５３はラッチ６４の記憶データをＣＲＴ上で色に表示す
るために色変換を行う色変換回路である。ＲＯＭ５３の
出力はＤ／Ａ変換器５４〜５６を通じて赤（Ｒ）、緑（
Ｇ）、青（Ｂ）の信号でＣＲＴＩＯに送られる。６１．
６２はＣＲＴ画面上のＸ偏向コイル、Ｘ偏向コイルであ
り、また５９．６０はそれぞれの偏向アンプである。

ＡＮＤ回路６５．比較回路６７．６８はＣＲＴ上のＳ点
の位置を表示するための回路である。減算器１８．１９
の出力値）’ｔ＋ＸｓとＸカウンタ５８、Ｘカウンタ５
７の計数値を比較してＳ点の表示座標（ｘｓ、ｙｓ）を
求めＲＯＭ５３に入力する。ＡＮＤ回路６６、比較回路
６９．７０はＣＲＴ上のＰ点の位置を表示するための回
路である。減算器２６．２８の出力値ＸＦ、３’ＰとＸ
カウンタ５７．Ｘカウンタ５８の計数値を比較してＰ点
の表示座標（Ｘｐ、ｙｙ）を求めＲＯＭ５３に入力する
。以上のｐ、ｓ点の表示座標の決定によってＣＲＴ画面
上に第４図に示すように、等深線図とともにＰ、　　Ｓ
点を表示する。深度Ｄｐのみを深度表示器５２に表示す
るときはＣＲＴＩＯを用いて等深線図やＰ、Ｓ点を表示
しなくてもよい。

また反対に深度り、を深度表示器５２を用いずにＣＲＴ
画面に表示してもよい。表示器としてはＣＲＴの代わり
に液晶、プラズマ、ＬＥＤ等のディスプレイを使用して
もよい。

上記実施例では等深線データを記憶するのにＲＯＭ２０
を使用しているが、ＲＡＭとＣＰＵを使用して等深線デ
ータをＲＡＭに書き込みＣＰＵの制御によってｄ、。〜
ｄ＠７．Ａ！Ｉ　”’ｆ７のサーチおよび（１１式によ
る深度り、の算出をプログラム処理するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る深度表示装置の構成図である。 第２図は本発明の詳細な説明するための図である。 第３図（Ａ）、　　（Ｂ）は上記深度表示装置の具体例
を示す図、第４図は等深線図の一表示例を示す図、第５
図は海底深度記憶用ＲＯＭの構成図、第６図（Ａ）、　
　（Ｂ）は上記ＲＯＭにおける等深線の記憶状態を説明
するため図、第７図は第３図の深度表示装置における深
度サーチを説明するための上記ＲＯＭの記憶座標図、第
８図は第３図の深度表示装置の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）自船周囲の任意の地点の位置を設定する位置設定
   手段と、 自船周囲の測深データを記憶する測深データ記憶手段と
   、 前記位置設定手段の設定位置における深度を前記測深デ
   ータ記憶手段より求め表示する手段とを有する深度表示
   装置。
2. （２）任意の地点の位置設定を自船位置からの方向と距
   離でするようにした特許請求の範囲第１項記載の深度表
   示装置。
3. （３）任意の地点の位置設定を緯度と経度でするように
   した特許請求の範囲第１項記載の深度表示装置。
4. （４）前記測深データが等深線図のデータに基づく特許
   請求の範囲第１項ないし第３項記載の深度表示装置。