(57)【要約】      （修正有） 【課題】夕陽見始めを含む水平線又は地平線、又は稜線、或いは工作物上での太陽及び満月の出入り時刻と方位及び情景予測を容易にする太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具を提供する。【解決手段】基盤となる平板と、前記平板の上に配置され、展望者の位置に対応する点を極（０点）とし、偏角方向に特定の地点における特定の日の日の出入り及び月の出入りの方位を、動径方向に特定の地点における特定の日の日の出入り及び月の出入りの時刻をそれぞれプロットした扇形の極座標系グラフとを有する。極座標系グラフには、国立天文台から提供される日の出入り時刻及び方位、朔弦望の中から特定の月相に限った月の出入り時刻及び方位をそれぞれプロットする。【選択図】図１
0003154071.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
特定地点の日の出入り時刻と方位を、現地で太陽の方位に一致させて表示するため、展望者の位置を極（０点）とする極座標系の動径と偏角を用い、極座標系グラフに表すことを特徴とする日の出入り時刻方位の表示装置の極座標に、国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相に限った月の出入り時刻方位をプロットする方法により、極座標表示範囲が一定範囲広がるが満月の出入り時刻方位のグラフを太陽の出入りのほかに表示できることを特徴とする太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具。
【請求項２】
極座標系グラフの表示のため、国立天文台から提供さている特定地点の日の出入りの時刻と方位の数値を用い、この場合方位が真北を始線とし時計回りで表されているため、日の出の場合は真東を０度にして南側をプラスに北側はマイナスに、日の入りの場合は真西を０度にして北側はプラスに南側をマイナスに方位数値を置換えて、その時刻と置換えた方位の数値を極座標系にプロットするとともにその月日のみをデータラベルで示し、月日が連続したプロットを結んだグラフで日々の時刻と方位を連続的に表示するものとし、データラベルとグラフが輻輳し区別しがたい場合は、一定隔日にデータラベルを付け、展望者が予測日の月日をグラフ上のデータラベル間で割り出し、その点（月日）が示す時刻と方位から日の出入り時刻と方位を予測することを特徴とする日の出入り時刻方位の表示装置の簡便な方法の改良として、水平線又は地平線のほか稜線上における太陽又は満月の出入りの時刻と方位を予測し易くするため、極座標の極を支点として極座標グラフの上を滑って回転できる透かし材質の直線定規状の平棒に、中心線、時刻目盛、太陽又は満月が水平線又は地平線に入り前及び出た後の一定時間の大略軌道を描いた軌道目安線を表示した時刻方位針を取付け、極座標グラフの太陽又は満月の予測日のプロットに合わせて時刻方位を予測することを特徴とする太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具。
【請求項３】
日の出入り展望箇所は通常別々の場所となるため、日の出用と日の入り用として表示した別個の固定した扇形テーブルを設置し、極座標系グラフの動径の最外線に沿って外側に、島々や陸地や港施設などの日の入りにかかる対象物の左右両端の方位に合わせ、その相似形を表示することにより、日の出入りが水平線上か、又は、対象物にかかるかを正確に予測することができることを特徴とする日の出入り時刻方位の表示装置の展望風景の対象物の位置を極座標の方位と一致させて描き、磁石針によらない方位設定を正確に行い、昼夜の展望風景にかかる太陽又は満月の出入りの情景を予測し易くするため、外の立体的な風景対象物の輪郭点や灯点を極座標上に平面的に扇形状で表示する方法として、国土地理院の位置データから緯度経度、地図から標高を、表計算ソフト利用の全景図の方位仰角等計算表に入力し、出力される対象物の水平線又は地平線上での方位、並びに仰角の数値を利用することを特徴とする太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．満月の極座標表示
太陽に比べ複雑な月の出入りを、単純化して極座標グラフで表示できる方法として、時刻方位のプロットを連日ではなく国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相の望である満月に限った月の出入り時刻方位をプロットする方法により、太陽の出入り時刻方位とは季節的には正反対となり、時刻方位の表示範囲は一定範囲広がり、年により１２又は１３プロットの折れ線グラフとなるが、1年間でほぼ閉合状態となり、太陽の出入り同様に真東又は真西を中心に、１往復する満月の出入りを、太陽の出入りのほかに極座標グラフとして表示できるようにしたものである。
２．時刻方位針
日の出入り時刻方位表示装置の簡便な方法の改良として、水平線又は地平線のほか稜線上における太陽又は満月の出入りの時刻と方位を予測し易くするため、肉眼で見通す代わりに、極座標グラフの基盤となる厚紙等平板と同一平面上に極座標の極を配置し、その極を支点として平板上の極座標グラフの上を滑って回転する透明な材質の直線定規状の平棒に、中心線、時刻目盛を表示するほか、太陽又は満月が水平線又は地平線に入り前及び出た後の一定時間の空間的時間的な大略軌道線を、中心線先端から一定角度で左右に平面的に伸ばした軌道目安線として表示した太陽と満月共用の時刻方位針を作成して取付け、その時刻方位針を回転して極座標グラフ上の予測日に中心線を合わせることで、水平線又は地平線、あるいは稜線にかかる太陽及び満月の出入り時刻方位を予測できるようにしたものである。
３．全景図の方位仰角等計算表による極座標風景図表示
展望風景の対象物の位置を極座標の方位と一致させ、対象物の標高を眼に見える高さにて描き、磁石針によらない方位設定を正確に行い、昼夜の展望風景にかかる太陽又は満月の出入りの情景を予測し易くするため、外の立体的な風景対象物の島・陸地や港設備の輪郭点や灯点を極座標上に平面的に扇形状で表示する方法として、国土地理院の位置データから緯度経度、地図から標高、並びに地上大気差を、パソコン表計算ソフト利用の全景図の方位仰角等計算表に入力し、出力される対象物の水平線又は地平線上での方位、並びに仰角の数値でプロットすることで、外の風景にマッチする扇形パノラマ全景図として対象物輪郭を精度良く描き、窓辺の方位設定が容易で太陽及び満月の出入りの情景を予測し易いものとしたものである。
【背景技術】
【０００２】
１．極座標のグラフ表示で満月の出入り時刻方位を表示すものは無かった。
２．極座標のグラフの原点に時刻方位針を取付けて、水平線、地平線又は山島の稜線、あるいは工作物輪郭線上での太陽又は満月の出入り時刻・方位を表示するものは無かった。
３．極座標のグラフに表示する扇形パノラマ全景図の対象物の相似性を高めるため、表計算ソフトを利用した数値もって手書で安価に描く方法が無かった。
４．極座標のグラフ表示で、太陽又は満月の水平線又は地平線の出入り前後一定時分の大略軌道を示すものは無かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録第３１４７３８９号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
月の出入りを、極座標系グラフとして年間表示すれば、時刻は２４時間に及び、方位は１３回往復し実用的でない難点、日の出入り前後の軌道には水平線又は地平線との傾斜角があるため、山等の稜線に掛かる場合に時刻方位が正確に予測できない難点、夕陽観賞には日の入時刻では遅過ぎる難点、日の出入り時刻方位の表示装置の簡便な方法では磁気影響を受け易い室内では磁石針での方位設定に誤差が生じやすい難点があり、本考案はこれらの課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
月の出入りを、単純化して極座標グラフで表示する方法として、時刻方位のプロットを連日ではなく国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相の望である満月に限った月の出入り時刻方位をプロットする方法により、太陽の出入り時刻方位とは季節的には正反対で、時刻方位の表示範囲は一定範囲広がり、年により１２又は１３プロットの折れ線グラフであるが、1年間でほぼ閉合状態となり、太陽の出入り同様に真東、又は真西を中心に１往復する満月の出入りを、太陽の出入りのほかに極座標グラフとして表示する。
【０００６】
日の出入り時刻方位表示装置の簡便な方法の改良として、水平線又は地平線のほか稜線上における太陽又は満月の出入りの時刻と方位を予測し易くするため、日の入り時刻方位グラフの基盤となる厚紙等平板と同一平面上に極座標の極を配置し、その極を支点として平板上を滑って回転する透明な材質の直線定規状の平棒に、中心線、時刻目盛を表示するほか、太陽又は満月の水平線又は地平線に入る前及び出た後の一定時間の大略軌道線を、中心線先端から平面的に描いた軌道目安線として表示した時刻方位針を作成して取付け、極座標グラフ上の予測日に時刻方位針の中心線を合わせることで、水平線又は地平線あるいは稜線における太陽又は満月の出入り時刻、方位、情景を予測する。
【０００７】
時刻方位針に表示するための、太陽及び満月の軌道の角度、角速度、軌道目安線として、稜線での時刻方位の算出の考え方は次の通りとする。
１．軌道目安線の傾斜角度
太陽の出入り時の水平線又は地平線となす軌道の傾斜角度は、春分・秋分時で、  Ｓ＝９０度−展望基点Ｐの緯度Ｙ  とされており、水平線又は地平線に近い一定範囲の軌道は同角度の直線で考えるものとするが、極座標で表示するため、水平線又は地平線の動径を基準線に変換するため、太陽の動きに従い角度は緩和する軌道の目安線として、冬至又は夏至に関わらず年間を通して用い、また、満月の出入り軌道にも適用するものとする。
２．角速度
太陽が進む見かけの角速度は、θｖｓ＝３６０度÷２４時間＝０．２５度／分となるが、水平線又は地平線の出入り時も同じ速度とみなし、月が進む見かけの角速度は、月の出入りに日々の遅れがあり、年間では２０〜１２０分、満月に限ると３０〜７０分であるため平均５０分とすると、θｖｍ＝３６０度÷（２４時間−５０分）＝０．２４度／分となるが、満月も太陽と同じ０．２５度／分を用いるものとする。
３．軌道の目安線の長さ
日の入り時刻は太陽の上辺が水平線又は、地平線に一致した時のため夕陽観賞には遅すぎ、その３０分前を夕陽の見始め時刻とすれば、角速度０．２５度／分のため３０分では、ｂ＝０．２５×３０＝７．５度  の長さで、極座標の日の入り点から水平線上空に南側にＳ度の傾斜角度で始まる曲線の軌道目安線を、時刻方位針の中央線の先端から伸ばして表示し、５分（１．２５度）単位に目盛りを入れ、軌道目安線の始端が日の入り３０分前の夕陽見始め時刻の位置の目安とする。
４．稜線での時刻方位
太陽又は、満月の出入りが山等の稜線にかかる場合は、軌道目安線と稜線との交点が太陽又は満月の出入りが眼に見える時刻方位であり、時刻方位針の軌道目安線の目盛から読取った時分を、水平線又は地平線の出入り時刻に加えるか又は減じたものが眼に見える時刻であり、稜線交点の方位が眼に見える方位となる。
【０００８】
展望風景の対象物の位置を極座標の方位と一致させて描き、磁石針によらない方位設定を正確に行い、昼夜の展望風景にかかる太陽又は満月の出入りの情景を予測し易くするため、外の立体的な風景対象物の輪郭点や灯点を極座標上に扇形状で平面的に表示する方法として、国土地理院の位置データから緯度経度、地図から標高を、パソコン表計算ソフト利用の全景図の方位仰角等計算表に入力し、出力される対象物の水平線又は地平線上での方位、並びに仰角の数値でプロットすることで、外の風景にマッチする扇形パノラマ全景図として対象物輪郭を精度良く描かれるようにしたものである。
【０００９】
パノラマ全景図として対象物の方位と仰角を算出するため、表計算ソフトに組み入れるそれぞれの計算式は次の通りに考える。
１．対象物の方位
地図上の緯度、経度をＸ、Ｙで表し、展望基点Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ）から眺めた展望風景の島・陸地や港設備等対象物の主な輪郭点や灯点となる対象物地点Ｔ（Ｘt、Ｙt）の方位θは、展望基点を原点としたＰＴ間を斜辺とする三角形から求められるが、地球を完全球面体とみなして半径をＲとすると、Ｙ座標で表す緯度の縦の単位長（ｋｍ/度）は一定であるものの、Ｘ座標で表す経度の横の単位長さは緯度で変化し、赤道上の地球全周の長さは２πＲが、任意の緯度Ｙ（度単位）での地軸に垂直断面の半径はＲ×ｃｏｓ（Ｙ）であるため、その円周長は、２π×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙ）となり、緯度の違いによる経度の修正係数ｋは、
ｋ＝（２π×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙ））／（２π×Ｒ）＝ｃｏｓ（Ｙ）であり、展望基点から対象物地点までの横方向経度の距離を出す場合、展望基点と対象物地点の中央点の緯度の修正係数を用いるものとし、その値は両点の平均値を用い、
ｋｐｔ＝（ｋｐ＋ｋｔ）／２＝（ｃｏｓ（Ｙｐ）＋ｃｏｓ（Ｙt））／２  となるため、Ｘは、この修正係数ｋｐｔを乗じて  Ｘｐt≒（Ｘt―Ｘｐ）×ｋｐｔ  となり、
Ｙは、修正の必要はなく  Ｙｐt≒（Ｙt―Ｙｐ）であり、したがって方位は、
θ＝ＡＴＡＮ２（Ｘｐt、Ｙｐt）で求められ、ＤＥＧＲＥＥＳ（）で度単位に変換し、真西（又は、真東）に対し北側（南側）をプラス、南側（北側）をマイナスで表示する。
２．対象物までの距離
展望基点Ｐから展望風景の島・陸地や港設備等対象物地点Ｔまでの距離Ｌを求めるには、地球半径Ｒ＝６，４００ｋｍから、赤道上の経度当りの距離ｌとして、
ｌ＝２π×Ｒ／３６０度＝１１１．７（ｋｍ/度）
展望基点Ｐから展望地点Ｔまでの横方向の修正距離に、緯度当りの距離ｌと方位の三角関数を用い、負数の場合を正数表示にするため絶対値式を求める。
L＝｜（ｋｐｔ×（Ｘt―Ｘｐ）×ｌ）／ｃｏｓ（θ）｜（ｋｍ）
３．眼高による太陽又は満月の出入り時刻のずれ（早まり又は遅れ）
太陽の出入りである国立天文台の日の出入り時刻は、展望基点の標高即ち眼高が０の場合であるため、眼高がＥとなった場合の時刻差ｔは、地球自転の分角速度Φとすれば、展望基点Ｙｐの地軸に垂直な地球断面の半径Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）の移動距離と、地球半径Ｒの関係から、
（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）×Φｔ）２＋（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ））２
＝（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）＋Ｅ）２  が成り立ち、Ｒに対しＥ２が無視できるため、
ｔ＝√（２Ｅ）／（Φ×√（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）））となり、  太陽は２４時間で地球を一周するとみなし、分角速度は、Φ＝２π/(２４×６０) であり、
ｔ＝（２４×６０×√（２Ｅ））／（２π√（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）））
＝０．１２８√Ｅ／√ｃｏｓ（Ｙｐ）（ｔ：分、Ｅ：ｍ）であるが、満月も同じ値を用いるものとする。
４．対象物の仰角（眼のレベルから見える高さ）
展望基点の眼高がＥの場合、展望基点から対象物までの距離をＬ、見かけの水平線又は地平線までの視地平距離Ｖは、Ｖ＝ｖ√Ｅ×Ｒ（ｖ＝２．１２′）とされ、対象物の標高がＨの場合、仰角は、（Ｈ―Ｅ）／Ｌであるが、対象物までの距離が一定値Ｌnを越える場合は無視するものとし、また視地平距離Ｖの手前か先かによって水平線に隠れる部分が生じるため計算方法は異なり、観測で無視できない大気差aは、
a＝０．５度とされているが、対象物までの距離が一定値Ｌn以下の場合は無視し、仰角が０又は１度以上の場合は０、仰角が０以上０．５度までは、a＝０．５度、仰角が０．５度を超え１度までは０に漸減するものとして支障ないものと考え、対象物が視地平距離Ｖより近い場合、
（１）Ｌ＜＝Ｌn
ｈ＝（（Ｈ―Ｅ）／Ｌ）×１８０／π
（２）Ｌn＜Ｌ＝＜Ｖ、０＜ｈ＜＝０．５度
ｈ＝（Ｈ／Ｌ）×１８０／π  ＋  ａ
（３）Ｌn＜Ｌ＝＜Ｖ、０．５度＜ｈ＜＝１度
ｈ＝（Ｈ／Ｌ）×１８０／π  ＋  ａ×（（１−ｈ）／０．５）
一方、対象物が視地平距離Ｖより遠い場合、島等の下部が見かけの水平線又は地平線に隠れ、その隠れた足きり高をＵとすると、（Ｒ＋Ｕ）２＝(Ｌ−Ｖ) ２+Ｒ２
が成り立ち、Ｒに対しＵ２は省略できるので、Ｕ=(Ｌ−Ｖ) ２／２Ｒとなり、足きり後の仰角は、ＨからＵを差引いた上部のみが見え、以下の通りとなる。
（４）Ｖ＞Ｌ、０＜ｈ＜＝０．５度
ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ＋ａ
（５）Ｖ＞Ｌ、０．５度＜ｈ＜＝１度
ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ＋a×（（１−ｈ）／０．５）
（６）Ｖ＞Ｌ、１度＜ｈ
ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ
（７）Ｈ−Ｕ＝０
ｈ＝０
（８）仰角の長さ換算
展望対象物の標高を、極座標の最外動径の水平線又は地平線上の扇形パノラマ全景図欄に偏角方向に高さで表示する場合、相似性のため水平線又は地平線上の方位度に応じた長さに換算するものとし、極座標偏角β度における最外動径の半径Ｇと円周長ｇの関係は、ｇ＝β×π×Ｇ／１８０であるため、β＝１なら、
Ｇ＝（ｇ×１８０）／π＝５７．３ｇ    ｇ＝５ｍｍとすれば、Ｇ＝２８５ｍｍ
仰角のｈ（度）の長さｊを最外動径の水平線の長さに合わせるものとし、
ｊ＝５×ｈ
５．全景図の方位仰角等計算表
上記の計算式を組み入れた表計算ソフトの全景図の方位仰角等計算表は、表１に示すとおりである。
【表１】
0003154071.tif 000003
【００１０】
極座標グラフ表示に必要な偏角の範囲は、太陽の場合は冬至方位から夏至方位の範囲であり、南北回帰線の緯度をＺとすればＷ＝２Ｚであるが、太陽の出入り時の水平線又は地平線上での日の出入り方位の範囲は、緯度による地球面の傾きの修正を行い、展望基点が中低緯度の場合は  Ｗ＝２Ｚ／ｃｏｓ（Ｙｐ）とみなし、さらに満月の出入りを含める場合には、月の公転軌道が太陽の黄道面に対し５度の角度を有しているため、冬至側、夏至側にそれぞれ５度、さらに余裕αを加えて、
Ｗ＝４６．８／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋１０（度）＋α  となるが、高緯度の北極圏又は南極圏内では太陽が沈まない時期、出ない時期があり、グラフのプロットが空白の不連続が生じるものの、満月表示も含め、Ｗ＝１８０度の半円に収まり、これを真東又は真西中心に左右に等分に振り分けるものとする。
【００１１】
極座標グラフ表示に必要な動径の範囲は、太陽の出入り、即ち水平線又は地平線上での冬至の日の出入り時刻から夏至の日の出入り時刻の差にほぼ等しいが、日の出入り時刻は緯度により異なり、中低緯度地帯では、地軸の傾きが無いと仮定した場合の展望基点緯度Ｙｐの日の出入り時刻が、夏至時には地軸が太陽側にＺ度（南北回帰線の緯度と同じ）傾くため地球明暗境界即ち日の出入りがＺ度反対側にさがり時刻が遅れることになり、その遅れ時分ｄ間のＹｐ点の地球自転の表面移動距離は、地球半径Ｒ、地球自転の分角速度Φとして、展望基点Ｙｐの地軸に垂直な地球断面からみた外周半径Ｒｃｏｓ（Ｙｐ）のｄ時間の地球自転移動距離と同じのため、Ｙ×Ｒ×ｔａｎ（Ｚ）＝Φ×ｄ×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）が成り立ち、
Ｄ＝２ｄ＝２Ｙ×ｔａｎ（Ｚ）／（Φ×ｃｏｓ（Ｙｐ））となり、Ｚ＝２３．４度、Φ＝２π/２４を用いると、Ｄ＝０．０５７７×Ｙ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）となるが、３０分単位とするため、端数分は３０分に切り上げ、さらに前後に満月の表示も含め３０分をそれぞれ加えるものとし、
Ｄ＝０．０５７７×Ｙ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋２×３０分＋端数切上分
高緯度の北極圏又は南極圏内では太陽が沈まない時期、昇らない時期があり、グラフのプロットが空白の不連続が生じるものの、１２時間以内であり、太陽と真反対側にでる満月表示もこの範囲に収まると考えられる。
【００１２】
太陽の出入りの極座標グラフの共通使用の範囲を確認するために、国立天文台から提供される日の出入り時刻方位の１０年間の年別差異、閏年の差異、都道府県内都市別の差異を次の通り調べると、差異又は誤差は一定範囲内にあり、汎用性があることが分かる。
１．年別の差異
１０年間における差異は、表２（参考）表のように、時刻では１分以内、方位では０．４度以内であり、実用上支障は無く、満月の出入りについては毎年更新するため、本方法で実用上問題はないと考える。
２．閏年の差異
閏年でない３６５日でプロットして表示しているが、プロットがない閏年の２月２９日の時刻方位に、閏年でない２月２８日の数値を共用した場合の誤差を見ると、表２の１.のように、時刻誤差は１分以内、方位誤差は０．３度以内で、年別差異と同等であり実用上支障はないと考える。
３．都市別の差異
各都市各地点で異なるため、日の出入りグラフは各地点で異なるが、県中央部の都市の日の出入りグラフを同一県内の他都市で使用した場合、表２の２.県都Ｆ市の時刻方位の他都市適用誤差の表では時刻は時分２〜３分以内、方位は０．７度以内であり、一定の誤差を認めれば、特に広大面積の都道府県を除き、実用上支障ないと考える。
４．極座標グラフの共用と展望全景図の差替え
極座標グラフには一定地域で汎用性があるため、展望基点毎にパノラマの全景図のみを差替えることにより、一定地域で共通使用ができる。
【表２】
0003154071.tif 000004
【考案の効果】
【００１３】
１．太陽又は満月の出入り名所のホテルやレストラン等の室内の窓辺に、太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具を準備しておけば、顧客はもちろん従業員は、その地点における太陽又は満月の出入り時刻と方位である風景上の位置を簡単に予測できるため、客の満足度を高めることができると考える。
２．初日、中秋の名月、誕生日、その他記念日等特定日について太陽又は満月の出入り時刻と方位、並びに展望地点を予め見定めることができるため、顧客は旅行日等を特定日に定めることができると考える。
３. 太陽又は満月の出入り軌道目安線から展望風景の島等特定対象物との構図が予め把握できるため、初日、夕陽、満月等の観賞や芸術写真撮影や結婚式等記念写真撮影の場所選定や時間設定に役立つと考える。
４．一般家庭、老人医療施設や入院病棟で、太陽又は満月の出入りを想像し、予測して眺めることができるため、気分転換や精神的休養に役立つと考える。
５．住宅・店舗・オフィス等の窓辺における太陽又は満月の出入り状況、さらに風景図確認により町の変貌を把握することに役立つと考えられる。
６．太陽及び満月の出入り時刻方位情景の表示具を使用することで、日常気付かない太陽と満月の動き、さらに天候や自然環境の変化に気付くなど、科学の心を養い、天体科学の教材になると考える。
７．水平線又は地平線に低い雲等のため視界が悪い場合でも、夜景の灯で方位設定ができれば、３０分以内の軌道目安線を利用することで、太陽又は満月の情景が予測できると考える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】「海辺の展望基点から西側に水平線と島々を望み、太陽が水平線の島近傍に沈む方位を時刻方位針が指した状態の、太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の全体図の例で、説明用の符号を付したものである」
【図２】「マンション７階の展望基点から東側に方位と仰角プロットで描いた建物と山並みを望み、予測日に合わせた時刻方位針が仮想の地平線の太陽が出る方位を指した状態で、軌道目安線が山の稜線を抜ける状態を示す、支点部分を省いた太陽と満月の出入り時刻方位情景表示具の上部図である」
【図３】「図２の部分図は時刻方位針の中心線が予測日に合わせ方位を指した状態で、拡大図では時刻方位針の時刻目盛から太陽の出の時刻が読み取れ、時刻方位針先端部の軌道目安線と稜線の交点の目盛から地平線からの経過時分が読み取れ、稜線から眼に見える時刻と方位が予測できることを示す図である」
【図４】「満月に限った月の出の時刻方位を極座標グラフに表示した場合に、１年周期で往復し、閉合状態になることを示したものである」
【図５】「マンション７階の展望基点から東側の山並みを望み、満月の１日後を予測日とした場合に、これに合わせた時刻方位針が仮想の地平線の満月の出る方位を指し、軌道目安線と山の稜線の交点から眼に見える時刻と方位を示す状態の、太陽と満月の出入り時刻方位情景表示具の図である」
【図６】「７階のマンションの展望基点から西側の海を望み、極座標に満月前日、満月日、満月翌日の３つのプロット群を線で結んだグラフを示した、時刻方位針を取付けない状態の太陽と満月の出入り時刻方位情景表示具の図である」
【図７】「太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の時刻方位針の取付け状態を示した側方からの断面図である」
【図８】「太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具に、取付ける時刻方位針の表示内容と説明である」
【考案を実施するための形態】
【００１５】
１．極座標用紙は市販の丸形グラフ用紙を用いることができる。
２．極座標グラフは予測日（点）を明確に区別するため、図１のように年間３６５日の日の出入り時刻方位をプロットするが、５日ごとのプロット点を太くし月日のラベルを付すことで、年間の時刻方位の日間隔の変化が分かり易くなり、予測日の選択が容易となるが、冬至及び夏至の時期は時刻方位の日変化が少なく、プロットが連続する場合は５日単位の月日から割り振る場合がある。
３．太陽及び満月の出入りの時刻方位情景表示具の基盤となる平板として、金属板、アクリル樹脂等板、又は防水加工した厚紙等、あるいは金属板等に直接彫刻加工した平板を用いることができる。
４．時刻方位針の表示を簡素化し汎用性を高めるため、時刻目盛は２４時間制でなくＡＭ・ＰＭ共通目盛となる１２時間表示とし、読みを、中心線の右側の共通時刻目盛を朝陽の出の場合は午前、満月の出の場合は午後とし、中心線の先端から右側傾斜で軌道目安線を表示し、一方中心線の左側には日の入り又は月の入り時刻から３０分早めた共通時刻目盛を表示し、読みを、夕陽見始めの場合は午後、満月の入りの場合は午前とし、それぞれ太陽及び満月の３０分前の位置の目安が付けられるよう中心線の先端から左側傾斜で軌道目安線としてを表示とすることで、時刻方位針の１本化をはかることができる。
５．満月の前後日の月の出の時刻方位の日差は、太陽の出の日差よりはるかに大きく、また季節により変化するため、図５、図６のように満月及び前後日の３つの時刻方位点プロット群を線で繋ぎグループとしてグラフ表示としているが、満月以前３日間の月の出の３つの時刻方位点プロット群として表示することで、一月一度の満月の早めの予測を行い観賞観測を確実にすることができる。
６．太陽又は満月の出入りが展望できるホテルの各部屋の窓辺では、同じ極座標グラフが使えるが、部屋ごと階ごとに昼夜の風景の構図が変化し対象物で遮られることもあり、目立つ展望対象物１〜２箇所を極座標グラフの外側パノラマ全景図に展望通りに直接手書するか、表計算ソフトの全景図の方位仰角計算表に入力し、出力された方位と仰角を、水平線又は地平線上にポイントマーク付けし風景を描けば相似性が高まり、方位設定が容易に正確に行え、太陽又は満月の出入り時刻方位の予測が簡単で正確になり、一方展望位置や時刻を予め想定することができる。
７．図１のようにパノラマ全景図の夕陽等の写真を添付することで、天候状態で夕陽が見えない時でも、情景やイメージを想像することが出来る。
８．太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の同一極座標グラフについて、展望基点にあったパノラマ全景図を取り替えることで同一都道府県内では使用可能であり、又は同一展望基点のパノラマ全景図に太陽の出入りと満月の出入り極座標グラフを置換えて使用することができる。
９．太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の基盤に、特定の窓辺線等に合うように特定一辺を切取るかアタッチメントを取付けることで、窓辺線にワンタッチで正確にセットできるため方位設定が容易になる。
１０．極座標に太陽又は満月の南中時刻方位をプロットすることで南中グラフも作成可能であり、南側全景図を同様の方法で描いて組合わせれば、太陽又は満月の南中を予測できると考える。
【実施例１】
【００１６】
１.太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の作成例
（１）極座標グラフ用基盤の平板
縦３８０ｍｍ、横４５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板に、極（０点）を定め、Ａ３版の用紙に最外動径の１度が５ｍｍとなるように、０００９の式を用いると、
Ｇ＝（ｇ×１８０）／π＝５７．３ｇ  から、半径２８５ｍｍの極座標を置く。
（２）極座標の方位範囲と時刻の範囲
方位範囲は００１０の式を用いると、
Ｗ＝４６．８／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋１０（度）＋α  から、
＝５６．３＋１０＋４．７＝７０度  したがって、南北側３５度
時刻範囲は０００９の式を用いると、
Ｄ＝０．０５７７×Ｙ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋２×０．５＋端数切上分
＝２．３＋１＋０．２＝３．５（時間）
（３）図７の長さ３５０ｍｍ、幅４０ｍｍのアクリル樹脂の時刻方位針に、中心線と時刻目盛を表示し、展望基点の緯度が３３.７度のため、水平線又は地平線に交わる軌道の傾斜角度は、Ｓ＝９０度−３３.７度≒５６度となり、その傾斜角度で左右それぞれに伸ばした軌道目安線は、５分（角度１．２５度、長さ６．３ｍｍ）毎に目盛り、全長３０分（３７．８ｍｍ）となる図７に示す時刻方位針を極に取付る。
（４）最外線の水平線又は、地平線外方に表１の全景図の方位仰角計算表から算出した方位と標高の数値を用いて扇形パノラマ全景の相似図を描き、図１のような太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具が完成する。
（５）表１は、夕陽及び満月の入りが見られる福津市福間浜の海辺のレストランの窓辺を展望基点とする全景図の方位仰角計算表であるが、近傍地点の位置データを入力して得たポイントを利用して手書きしたパノラマ全景図の対象物と目視又は、写真による風景と時刻方位針で照らし合わせ、大気差も含めほぼ一致することが分かった。
２．夕陽の観測例
（海辺レストラン観測日  Ｈ２１．３．１５.  １８：１３〜１８：３０  ）
太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具において、極座標グラフ目盛からの読取りでは、水平線上で約１８：２５であるが、時刻方位針の夕陽見始時刻は３０分前の約ＰＭ５：５５（１７：５５）であり、中心線先端から方位約−２．０度であり、観測開始１８：１３時点では、軌道目安線上約１２分（１５．１ｍｍ）の相島上と予測された。
１分毎の写真撮影記録では、相島上空ほぼ予測の位置から始まり５６度の角度で、１８：２５分に夕陽の上辺が水平線に隠れ、時刻の差は１分、方位は０．１度の誤差であり、ほぼ予測通りであった。
（当日国立天文台データ日の入り時刻１８：２６、方位方角  東：―２．１度）
３．朝陽観測の例
（マンション７階観測日  Ｈ２１．３．１５.  ６：１８〜６：５３）
太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具において、極座標グラフ目盛からの読取りでは、地平線上では約６：３０であるが、時刻方位針の時刻目盛は午前の読みで、ＡＭ約６：３０、中心線先端の方位約２．３度であった。実際は山の陰となるため稜線から出る朝陽の軌道目安線との交点までの時分は約１０分で、これを加算すると、時刻約６：４０分、方位約４度と予測された。
１分毎の写真撮影記録では６：４０分に稜線に上辺を出しほぼ予測通りであった。
（当日国立天文台データ日の出時刻６：３０、方位方角  東：２．４度）
４．満月１日後の月の観測の例
（観測日  Ｈ２１．４．１０.  １９：５７〜２０：１５）
太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具において、極座標グラフ目盛からの読取りでは、地平線上では時刻約１９：３４であるが、時刻方位針の時刻目盛は午後の読みで、ＰＭ７：３４（１９：３４）であり、中心線先端の方位約２０．０度であった。実際は山の陰となるため稜線から出る満月の軌道目安線との交点までの時分は２０分で、これを加えると、１９：５４、方位は約２２．７度と予測された。
１分毎の写真撮影記録では１９：５９分に稜線に月の中心が現れ、ほぼ５分差であったが、仰角ポイントの間の手書誤差、軌道目安線の誤差と考えられるが、近くの高い山の場合、この程度の誤差であれば支障ないと考える。
（当日国立天文台データ日の出時刻１９：３７、方位  東：２０．１度）
５．満月の入り
（観測日  Ｈ２１．５．９.  ４：２０〜４：４７）
太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の読取において、極座標グラフ目盛からの読取りでは、水平線上では約４：５１であるが、時刻方位針の時刻目盛はＡＭ４：５１で、中心線先端から方位約２５．７度である。
満月の入り時刻３２分前の４：２０には鮮明な満月が見え、夜景の風景から特定の建物の上空に確認された。水平線上１５分前の４：３７までの確認はできたが、水平線上の視界不良のため満月は姿を消し、島影での方位の確認はできなかった。
１分毎の写真撮影記録では４：２０分に始まり、４：３７分で終わったが、水平線上では視界不良又は太陽の明るさにより、満月の入りは見え難いことが多いと思われ、月の入り３０分前の軌道目安線により情景が表示できることが分かった。
（当日国立天文台データ日の出時刻４：５２、方位  西：２５．６度）
【産業上の利用可能性】
【００１７】
１．太陽又は満月の出入り名所のホテルやレストラン等の室内の窓辺等で、特定の日の太陽又は満月の出入り時刻と方位を簡単に予測できるほか、風景や夜景の特定対象物に掛かる月/日を予め想定できるため、初日、中秋の名月、誕生日、結婚記念その他記念日等特定日に予定を計画できるなど、接客サービス業や観光産業に役立つと考える。
２.結婚式の記念写真、初日、夕陽や満月等の観賞の芸術写真の撮影場所選定や時間の設定に役立つため、写真家、芸術家、特定趣味の愛好家にとって情報となるサービス情報産業に役立つと考える。
３．公共施設室、老人医療施設や入院病棟にて、待ち・憩い・休養時間に太陽又は満月の出入りの情景を眺める手助けとなり、公共あるいは民間による市民サービスに役立つと考える。
４．住宅・店舗等室内窓辺からの太陽又は満月の出入り時刻・方位・情景が予め具体的に想定できるため、住宅・店舗・オフィスの購入判断のほか部屋や窓の配置の設計など不動産業に役立つと考えられる。
５．太陽の出入り、満月の出入りは相互に関連があり、天体科学の一教材となり、教育産業に役立つと考えられる。
【符号の説明】
【００１８】
１  太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の使用目的の分類名称  
２  展望基点（見る場所）
３  極座標（−３５度〜３５度、１６：３０〜２０：００。中低緯度用扇形例）
４  日の入り時刻目盛り（１６：３０〜２０：００）  
５  極座標グラフのプロットと月日ラベル  
６  パノラマ全景図描写欄（方位と仰角表示）
７  展望対象物の島と名称記載の例
８  展望全景の一部の夕陽写真添付例
９  時刻方位針本体
１０  時刻方位針の回転支点（極座標の極）
１１  時刻方位針が回転する範囲（−３５度〜３５度）
１２  時刻方位針の方位線（時刻方位針の中心線上）
１３  太陽又は満月の入り時刻３０分前時刻と目盛り（４：００〜７：００）
１４  水地平線（極座標最外動径線上に展望対象物を描く）
１５  夕陽上辺が水地平線に沈む方位
１６  太陽又は満月が水平線に沈むまでの軌道目安線（５分目盛で３０分）
１７  太陽又は満月の入り時刻３０分前時刻位置（軌道目安線の始端）
１８  冬至の方位（夕陽が沈む南側の限界線と月日時刻）
１９  春分の日の月日表示
２０  夏至の方位（夕陽が沈む北側の限界線と月日時刻）
２１  秋分の日の月日表示
２２  予測日の時刻方位の見つけ方説明文
【図１】
0003154071.tif 000005
【図２】
0003154071.tif 000006
【図３】
0003154071.tif 000007
【図４】
0003154071.tif 000008
【図５】
0003154071.tif 000009
【図６】
0003154071.tif 000010
【図７】
0003154071.tif 000011
【図８】
0003154071.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月22日(2009.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．満月の極座標表示
太陽動きと異なり、月の出入りは複雑で予測には難しく、極座標グラフで表示する方法として、時刻・方位のプロットを連日ではなく国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相の望である満月に限った月の出入りの時刻・方位をプロットする方法により、太陽の出入りの時刻、及び方位とは何れも季節的に正反対となり、時刻、及び方位の表示範囲はそれぞれ一定範囲広がり、年１２、又は年により１３プロットの折れ線グラフとなるが、太陽の出入り同様に真東、又は真西を中心に、１年間１往復してほぼ閉合状態となる満月の出入りを極座標グラフとして表示できるようにしたものである。
２．時刻方位針
日の出入り時刻方位表示装置の簡便な方法の改良策として、極座標の極から肉眼で見通す代わりに、中心線、時刻目盛の表示のほか、太陽又は満月が水平線又は地平線に入る前、又は出た後の一定時間の大略の軌道線として、中心線先端から一定角度で左上、又は右上に立上げた軌道目安線を表示した、直線定規状で透明な材質の時刻方位針を、極座標グラフの基盤となる厚紙等平板と同一平面上に配置した極を支点として、その上を滑って回転するように取付け、この時刻方位針の中心線を太陽又は満月の予測日に合わせることにより、夕陽見始めを含む水平線又は地平線、又は稜線、或いは工作物上における太陽又は満月の出入りの時刻と方位、並びに前後の情景を予測できるようにしたものである。
３．全景図の方位仰角等計算表の利用による極座標上の風景対象物表示
立体図と見なされる展望風景の対象物位置の方位に、極座標の扇形の全景図欄に描く平面図の対象物の方位を一致させるとともに、相似性を高めるために、パソコン表計算ソフトで全景図の方位仰角等計算表を作成し、国土地理院の位置データから展望基点、及び対象物である島々や陸地や港設備等工作物の主な輪郭点や灯点の緯度・経度を、地図からは眼高、及び標高を得て入力し、対象物の水平線又は地平線上での方位、並びに地上大気圧を考慮した仰角を出力した数値を基点として対象物輪郭を描くことで、風景にマッチするパノラマ全景図ができあがり、磁石針によらない窓辺の方位設定が容易かつ正確に行え、夜景を含む展望風景における太陽及び満月の出入り時刻と方位、並びに情景を予測し易いものとしたものである。
【背景技術】
【０００２】
１．極座標のグラフで満月の出入りの時刻・方位を表示すものは無かった。
２．極座標の極に時刻方位針を取付けて、水平線又は地平線、又は稜線、或いは工作物輪郭線上での太陽又は満月の出入り時刻・方位を表示するものは無かった。
３．極座標上の扇形パノラマ全景図に描く対象物の相似性のため、表計算ソフトで出力される方位と仰角を基点として手書で描く安価な方法が無かった。
４．極座標のグラフと時刻方位針を組合わせて、太陽又は満月が水平線又は地平線に入る前、又は出た後の一定時分の軌道の目安を示すものは無かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録第３１４７３８９号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
月の出入りを、極座標系グラフとして年間表示すれば、時刻は２４時間に及び、方位は１３回往復となるため表示し難く予測には実用的でないこと、日の入時刻では夕陽観賞に遅過ぎること、日の出入り前後の軌道には水平線又は地平線との傾斜角があるため、稜線、又は工作物に掛かる場合に時刻・方位が予測し難いこと、日の出入り時刻・方位の表示装置の簡便な方法は、携帯用小型極座標グラフでは見通し難いこと、室内では磁気影響を受け易く磁石針での方位設定は誤差が生じ易いことがあり、本考案はこれらの課題を解決改善するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
月の出入り時刻・方位を連日ではなく国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相の望である満月に限って、プロットする方法により、太陽の出入りとは時刻・方位の何れも季節的に正反対で、表示範囲は時刻・方位それぞれ一定範囲広がり、年１２、又は年によっては１３プロットとなる折れ線グラフであるが、太陽の出入り同様に真東、又は真西を中心に1年間で１往復して、ほぼ閉合状態となるため、この極座標グラフにより満月の出入りの時刻・方位の予測をすることができる。
【０００６】
日の出入り時刻方位表示装置の簡便な方法の改良策として、極座標の極から見通す代わりに、中心線、時刻目盛の表示ほか、太陽又は満月が水平線又は地平線に入る前、又は出た後の一定時間の大略の軌道線として、中心線先端から一定角度で左上、又は右上に立上げた軌道目安線を表示した、直線定規状で透明な材質の時刻方位針を、極座標グラフの基盤となる厚紙等平板と同一平面上に配置した極を支点として、その上を滑って回転するように取付け、この時刻方位針の中心線を太陽又は満月の予測日に合わせることにより、夕陽見始めを含む水平線又は地平線、又は稜線、或いは工作物上における太陽又は満月の出入りの時刻と方位、並びに前後の情景を予測することができる。
【０００７】
時刻方位針に表示するための、軌道目安線の形状・長さ、稜線、又は工作物上の時刻・方位の算出の考え方は次の通りとする。
１．角速度
軌道目安線の形状・長さは、地表で見る太陽が進む見かけの角速度に関連するが、地球中心から見た角速度、θｖｓ＝３６０度÷２４時間＝０．２５度／分を用いても支障なく、水平線又は地平線の出入り時に速く見える速度も同一とみなし、月については、日々の出入りの遅れが年間では２０〜１２０分、満月に限ると３０〜７０分であるため平均５０分として、地球中心から見た角速度は、θｖｍ＝３６０度÷（２４時間−５０分）＝０．２４度／分となるが、平均値の差異は小さく、バラツキもあり、太陽と同じ０．２５度／分を用いるものとする。
２．軌道目安線の傾斜角度と形状
太陽の出入り時の水平線又は地平線となす軌道の傾斜角度は、春分・秋分時で、  Ｓ＝９０度−展望基点Ｐの緯度Ｙ  とされており、出入り時の一定範囲における軌道は同一角度の直線と見なされるが、極座標上の扇形全景図と対応させるため、水平線又は地平線の最外動径を基準線とするため、最外動径線と同曲率の曲線となり、これを軌道目安線として年間表示するものとし、満月にも適用するものとする。
３．軌道目安線の長さ
日の入り時刻は、太陽の上辺が水平線又は地平線に一致した時であるため夕陽観賞には遅過ぎ、３０分前を夕陽見始め時刻とすれば、角速度０．２５度／分であるから、５分単位に目盛り、３０分では、ｂ＝０．２５×３０＝７．５度  の長さの前記２．の曲線が軌道目安線の長さで、始端が夕陽見始めの位置の目安となる。
４．稜線、又は工作物輪郭上の時刻・方位
太陽又は満月の出入りが稜線、又は工作物輪郭にかかる場合の眼に見える予測時刻と方位は、軌道目安線の水平線又は地平線の０点から軌道目安線と稜線、又は工作物輪郭の交点目盛を読取った時分を水平線又は地平線の出入り時刻に加減して時刻を、方位は交点で求めることができる。
【０００８】
立体図と見なされる展望風景の対象物位置の方位に、極座標の扇形の全景図欄に描く平面図の対象物の方位を一致させるとともに、相似性を高めるために、パソコン表計算ソフトで全景図の方位仰角等計算表を作成し、国土地理院の位置データから展望基点、及び対象物である島々や陸地や港設備等工作物の主な輪郭点や灯点の緯度・経度を、地図からは眼高、及び標高を得て入力し、対象物の水平線又は地平線上での方位、並びに地上大気圧を考慮した仰角を出力した数値を基点として対象物輪郭を描くことで、風景にマッチするパノラマ全景図ができあがり、磁石針によらない窓辺の方位設定が容易かつ正確に行え、夜景を含む展望風景における太陽及び満月の出入り時刻と方位、並びに情景を予測し易いものとしたものである。
【０００９】
対象物の方位と仰角を算出するため、対象物の地図上の緯度、経度をＸ、Ｙで表す座標系を利用するものとし、全景図の方位仰角等計算表に導入する計算式を次の通りに考える。
１．対象物の方位
展望基点Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ）から見える展望風景の島々や陸地や港設備等工作物の主な輪郭点や灯点である対象物地点Ｔ（Ｘt、Ｙt）の方位θは、展望基点を原点とし、ＰＴ間を斜辺とする三角形から求められ、Ｙ座標の縦線の単位長（ｋｍ/度）は一定であるものの、Ｘ座標の横線の単位長さは緯度により変化し、地球を完全球面体とみなして半径をＲとすると、赤道上の地球全周長は２πＲであるが、任意の緯度Ｙでの地軸に垂直な地球断面の全周長は、その断面半径が、Ｒ×ｃｏｓ（Ｙ）であるから、２π×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙ）となり、緯度の違いによる経度の修正係数ｋは比率から、
ｋ＝（２π×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙ））／（２π×Ｒ）＝ｃｏｓ（Ｙ）となり、展望基点から対象物地点までのＸ軸横方向の距離Ｘｐtを求める場合は、展望基点と対象物地点の中央点の緯度における修正係数を用いるものとして両点の平均値を用い、
ｋｐｔ＝（ｋｐ＋ｋｔ）／２＝（ｃｏｓ（Ｙｐ）＋ｃｏｓ（Ｙt））／２  となるため、Ｘｐtは、この修正係数ｋｐｔを乗じて  Ｘｐt≒（Ｘt―Ｘｐ）×ｋｐｔ  となるが、
Ｙｐtは、修正の必要はなく  Ｙｐt≒（Ｙt―Ｙｐ）であるから、方位は、
θ＝ＡＴＡＮ２（Ｘｐt，Ｙｐt）で求められ、ＤＥＧＲＥＥＳ（）で度単位に変換し、真西（又は、真東）に対し北側（南側）をプラス、南側（北側）をマイナスで表示する。
２．対象物までの距離
展望基点Ｐから対象物地点Ｔまでの距離Ｌは、Ｘ軸方向の距離と方位の三角関数で求められるが、Ｘ軸方向の距離を求めるための赤道上の経度当りの単位距離ｌは、地球半径Ｒ＝６，４００ｋｍから、
ｌ＝２π×Ｒ／３６０度＝１１１．７（ｋｍ/度）であり、
前記の修正係数と、緯度当りの距離ｌを用い、絶対値正数で表示すると次の通り。
L＝｜（（Ｘt―Ｘｐ）×ｋｐｔ×ｌ）／ｃｏｓ（θ）｜（ｋｍ）
３．眼高による太陽又は満月の出入り時刻のずれ（早まり、又は遅れ）
国立天文台の日の出入り時刻は、展望基点の標高、即ち眼高が０の場合であり、眼高がＥの場合の時分差ｔは、地球自転の分角速度Φとして、展望基点Ｙｐの地軸に垂直な地球断面の半径Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）の移動距離と、地球半径Ｒの関係から、
（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）×Φｔ）２＋（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ））２
＝（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）＋Ｅ）２  が成り立ち、Ｒに対しＥ２が無視できるため、
ｔ＝√（２Ｅ）／（Φ×√（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）））となり、太陽の分角速度は、Φ＝２π/(２４×６０) であるから、
ｔ＝（２４×６０×√（２Ｅ））／（２π√（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）））
＝０．１２８√Ｅ／√ｃｏｓ（Ｙｐ）（ｔ：分、Ｅ：ｍ）となり、満月も同一値を用いるものとする。
４．対象物の仰角（眼のレベルから見える高さ）
展望基点の眼高をＥとすると、見かけの水平線又は地平線までの視地平距離Ｖは、Ｖ＝ｖ√Ｅ×Ｒ（ｖ＝２．１２′）とされており、展望基点から対象物までの距離をＬ、対象物の標高をＨとした場合、仰角ｈは、（Ｈ―Ｅ）／Ｌで求められるが、水平線付近の大気差aが加わり、aの値は一般的に０．５度とされているが、諸環境条件によって異なり、対象物が視地平距離Ｖより近い場合には、対象物までの距離が一定値Ｌn以下、又は仰角（Ｈ―Ｅ）／Ｌが０、又は１度以上の場合は、a＝０  とし、仰角が０から０．５度までは、a＝０．５度  とし、仰角が０．５度から１度までは、aは０．５度から０に漸減するものとし、Ｌnは５ｋｍと仮定する。
（１）Ｌ＜＝Ｌn＝＜Ｖ、又はｈ＝０、又は１度＜ｈ  の場合
ｈ＝（（Ｈ―Ｅ）／Ｌ）×１８０／π
（２）Ｌn＜Ｌ＝＜Ｖ、０＜ｈ＜＝０．５度  の場合
ｈ＝（（Ｈ―Ｅ）／Ｌ）×１８０／π  ＋  ａ
（３）Ｌn＜Ｌ＝＜Ｖ、０．５度＜ｈ＜＝１度  の場合
ｈ＝（（Ｈ―Ｅ）／Ｌ）×１８０／π  ＋  ａ×（（１−ｈ）／０．５）
一方、対象物が視地平距離Ｖより遠い場合、島下部は見かけの水平線又は地平線に隠れ、その隠れた部分を足切高Ｕとすると、（Ｒ＋Ｕ）２＝(Ｌ−Ｖ) ２+Ｒ２
が成り立ち、Ｒに対しＵ２は省略できるため、Ｕ=（Ｌ−Ｖ）２／２Ｒとなり、さらにＬに対してＥも省略できるため、足切後の仰角は、ＨからＵを差引いた上部のみが見え、以下の通りとなる。
（４）Ｌ＞Ｖ、０＜ｈ＜＝０．５度  の場合
ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ＋ａ
（５）Ｌ＞Ｖ、０．５度＜ｈ＜＝１度  の場合
ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ＋a×（（１−ｈ）／０．５）
（６）Ｌ＞Ｖ、１度＜ｈ  の場合
ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ
（７）Ｌ＞Ｖ、Ｈ−Ｕ＝０  の場合
ｈ＝０
５．仰角の相似性長さ
パノラマ全景図欄の極座標系の扇形帯に展望対象物を描く場合、外の展望風景の対象物の位置、又は幅となる直線水平長さは、対応する極座標偏角の最外動径の円弧線で表示し、対象物の垂直線、又は標高は、対応する仰角として動径長で表示することになり、相似性から縦横長さを同一縮小率として、偏角β（度）の最外動径の円周長さｇと、仰角のｈ（度）の動径長さｊは、ｈ＝β、ｊ＝ｇの必要があるが、最外動径の半径Ｇと円周長ｇの関係から、
ｇ＝β×π×Ｇ／１８０＝ｈ×π×Ｇ／１８０  が成り立ち、β＝１度の場合、Ｇ＝（ｇ×１８０）／π＝５７．３ｇ  となり、ｇを区切りよく５ｍｍにすれば、Ｇ＝２８５ｍｍとなり、ｊ＝ｇ＝β×π×Ｇ／１８０＝ｈ×π×Ｇ／１８０  
から  ｊ＝ｈ×π×Ｇ／１８０≒５×ｈ  とすればよいことになる。
６．全景図の方位仰角等計算表
前記の計算式を組み入れた表計算ソフトの全景図の方位仰角等計算表の記入例は、表１に示す通りである。
【表１】
0003154071.tif 000013
【００１０】
太陽の出入りの極座標グラフ表示に必要な偏角、即ち必要角度範囲Ｗは、冬至方位から夏至方位の範囲であるが、南北回帰線の緯度をＺとすれば赤道上ではＷ＝２Ｚであり、展望基点Ｙｐが北半球中低緯度の場合、太陽に対し地球面が赤道面より右側にＹｐ傾いているため、角度範囲が、１／ｃｏｓ（Ｙｐ）広がることになり、Ｗ＝２Ｚ／ｃｏｓ（Ｙｐ）であり、さらに満月の出入りを含める場合には、月の公転軌道が太陽の黄道面に対し５度の角度を有しているため、冬至側、夏至側にそれぞれ５度の計１０度、さらに余裕αを加え、Ｚ＝２３．４度を用いると、
Ｗ＝４６．８／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋１０（度）＋α  となるが、高緯度の南北極圏内では太陽が沈まない時期や昇らない時期があるため、グラフのプロットが空白の時期が生じ不連続が生じるものの、出入りとしてはＷ＝１８０度の半円に収まり、満月表示も含め、これを真東、又は真西中心に左右に等分に分けるものとする。
【００１１】
太陽の出入りの極座標グラフ表示に必要な動径、即ち必要時刻範囲Ｄは、冬至頃の日の出入り時刻と夏至頃の日の出入り時刻の最大時刻差となるが、日の出入り時刻は緯度により異なっており、中低緯度地帯の場合を試算すると、地軸の傾きが無いと仮定した時の展望基点緯度Ｙｐの日の出入り時刻が、夏至時には地軸が太陽側に前記の南北回帰線の緯度Ｚ度傾くため、地球の明暗境界線、即ち日の出入り地点が反対側にＺ度ずれるため日の入りは遅れ、日の出は早まることになり、ずれた時分ｄ間における赤道から見たＹｐ点の地球表面の自転移動距離と、同一時分間における展望基点Ｙｐの地軸に垂直な地球断面中心から見た外周のＹｐ点の自転移動距離が同一であるため、地球半径Ｒ、Ｙｐ地球断面の外周半径Ｒｃｏｓ（Ｙｐ）、地球自転の分角速度Φとして、
（Ｙｐ×π／１８０）×Ｒ×ｔａｎ（Ｚ）＝Φ×ｄ×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）が成り立ち、夏至の遅れ時分と冬至の早まり時分同一と考え、これを２倍して
Ｄ＝２ｄ＝２Ｙｐ×ｔａｎ（Ｚ）／（Φ×ｃｏｓ（Ｙｐ））となり、
Ｚ＝２３．４度、Φ＝２π/２４を用いると、Ｄ＝０．０５７７×Ｙｐ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）となるが、３０分単位に表示するため、端数分は３０分に切り上げ、さらに前後に満月の表示も含め３０分をそれぞれ加えるものとし、
Ｄ＝０．０５７７×Ｙｐ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋端数切上げ分＋２×３０分
なお、高緯度の南北極圏内では前記同様の状況となり、出入りが見える時刻範囲は１２時間以内であり、太陽と真反対側に位置する満月の表示もこの範囲と考える。
【００１２】
同一の太陽の出入りの極座標グラフが共用できる年と地域を確認するため、国立天文台から提供される日の出入り時刻・方位の１０年間の年別差異、閏年の差異、同一都道府県内の都市別の差異を調べると、表２の通り差異、又は誤差は一定範囲内にあり、汎用性があることが分かる。
１．年別の差異
１０年間における５年ごと差異は、表２の１．のように、最大値は網目に示す如く、時刻では１分以内、方位では０．４度以内であり、実用上支障は無く、満月の出入りについては毎年更新する前提ため、本方法で実用上問題はないと考える。
２．閏年の差異
閏でない年の日数３６５日プロットで表示したが、閏年のプロットがない２月２９日の時刻・方位に、閏年でない２月２８日か３月１日の数値を共用した場合の誤差を見ると、表２の２.のように、最大誤差は２月２８日で、時刻１分以内、方位は０．３度以内で、年別差異と同等であり実用上支障はないと考える。
３．都市別の差異
日の出入り時刻・方位は、各都市で異なるため、日の出入りグラフも各都市で異なるが、県庁所在都市等の県中央部の都市の日の出入りグラフを同一県内の他都市で使用した場合は、表２の３.県都Ｆ市の時刻・方位を他２都市に適用した例の誤差は時刻で時分２〜３分以内、方位は０．７度以内であり、この程度の誤差を認めれば、特に広大面積の都道府県を除き、県都の日の出入りグラフを適用しても実用上支障ないと考えられる。
４．極座標グラフの共用と展望全景図の差替え
日の出入り極座標グラフにおいて、展望基点ごとのパノラマ全景図のみを差替えることにより、一定地域では汎用性があるため共用ができる。
【表２】
0003154071.tif 000014
【考案の効果】
【００１３】
１．太陽又は満月の出入り名所のホテルやレストラン等の室内の窓辺に、太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具を準備しておけば、顧客はもちろん従業員は、その地点における太陽又は満月の出入り時刻と方位を展望風景上の位置と関連付けて簡単に予測できるため、客の満足度を高めることができると考える。
２．初日、中秋の名月、誕生日、その他記念日等特定日における太陽又は満月の出入り時刻と方位、又は展望地点を予め見定めることができるため、訪問日や旅行日を特定日に定めることができると考える。
３. 太陽又は満月の出入り軌道目安線から展望風景の島々や陸地や港設備等工作物の特定対象物との構図が予め想定できるため、初日、夕陽、満月等の観賞や芸術写真撮影や結婚式等記念写真撮影の場所選定や時間設定に役立つと考える。
４．一般家庭や老人医療施設、及び入院病棟で、太陽又は満月の出入りを想像し、予測して眺めることができるため、好奇心回復や精神的休養に役立つと考える。
５．住宅・店舗・オフィス等の窓辺における太陽又は満月の出入り状況、さらに風景図の確認により町並みの変貌を把握することに役立つと考えられる。
６．太陽及び満月の出入り時刻方位情景の表示具を使用することで、日常気付かない太陽及び満月の動きや相互関連、さらに気象状況や自然環境の変化に気付くなど、科学の心を養い、天体科学の一教材になると考える。
７．水平線又は地平線に低い雲等のため視界不良で、太陽又は満月の出入りが見えない場合や夜間の場合でも、夜景の灯点で方位の設定ができれば、３０分以内の軌道目安線の併用で、太陽又は満月の情景を予測することができると考える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】「海辺の展望基点から西側に水平線と島々を望み、太陽が水平線の島近傍に沈む方位を時刻方位針が指した状態の太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の全体図の例で、説明用の符号を付したものである」
【図２】「マンション７階の展望基点から東側に方位と仰角を基点にして山並み稜線やマンション建物等工作物を描き、支点部分を省いた太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具において、予測日に合わせた時刻方位針が仮想の地平線の太陽が出る方位を指し、軌道目安線が稜線を通る状態を示した図である」
【図３】「図２の左の部分図は時刻方位針の中心線が予測日に合わせ方位を指した状態、右の拡大図は時刻方位針の時刻目盛から太陽の出の時刻を読み、時刻方位針先端部の軌道目安線と稜線の交点の目盛から地平線からの時分を読み、稜線上で眼に見える時刻と方位が予測できることを示す図である」
【図４】「満月に限った月の出の時刻・方位を極座標グラフに表示した場合に、太陽の如く１年で１往復し、閉合状態になる１２プロット折れ線グラフを示した図である」
【図５】「マンション７階の展望基点から東側の山並みを望み、満月の１日後を予測日に合わせた時刻方位針が仮想の地平線の満月の出る方位を指し、軌道目安線と稜線の交点から眼に見える時刻と方位を示す状態の、太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の図である」
【図６】「７階のマンションの展望基点から西側の海を望み、満月の入りの１２プロットの折れ線グラフの毎月の満月日プロットに、それぞれの満月の前日、及び翌日をプロットし、線で結んで分かり易くしたもので、時刻方位針を取付けていない状態の太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の図である」
【図７】「水平に設置した太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具に時刻方位針が取付けられている状態を示す側方から見た断面図である」
【図８】「太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具に取付ける１本化された太陽及び満月の出入り共用の時刻方位針の図と表示内容説明である」
【考案を実施するための形態】
【００１５】
１．極座標用紙は市販の丸形グラフ用紙を用いることができる。
２．極座標グラフにおいて予測日のプロットを区別し易くするため、図１のように年間３６５日の日の出入り時刻・方位点をプロットし、５日ごとのプロット点を太い点とし、さらに月日のラベルを付すことで、予測日の選択が容易となるとともに、冬至、及び夏至時期を除き、年間の時刻・方位の日間隔の違いが分かり易くなるものの、冬至、及び夏至の時期は時刻・方位の日変化が少ないため、プロットが連続して重なる場合は５日単位の月日から予測日を割り振る必要がある。
３．太陽及び満月の出入りの時刻方位情景表示具の基盤となる平板は、金属板、アクリル樹脂等板、又は防水加工した厚紙等を用い、上に極座標グラフを貼り付けるか、金属板等に極座標グラフを直接彫刻加工したものを用いることができる。
４．時刻方位針は太陽及び満月の出用と太陽及び満月の入り用では、図１、図２、図３、図５の例のように表示は異なるが、表示を簡素化し汎用性を高めるため、時刻目盛をＡＭ・ＰＭの１２時間表示とし、中心線の右側の共通時刻目盛の読みは朝陽の出の場合はＡＭ、満月の出の場合はＰＭで読み、左側の共通時刻目盛は日の入り、又は月の入り時刻から３０分早めて表示し、夕陽見始めの場合はＰＭ、満月の入りの場合はＡＭで読み、中心線の先端から軌道目安線は、右側傾斜曲線、及び太陽及び満月の３０分前の位置の目安が付けられる左側傾斜曲線として表示することで、図７のように時刻方位針の１本化をはかることができるが、時刻方位針の表裏の軌道目安線の形状寸法は同じであり、時刻目盛を表裏両面に表示すれば、裏返して取付け直すことで１本の時刻方位針とすることもできる。
５．図５、図６のように満月、及びその前後日の３つの時刻・方位のプロット表示とほか、目的により満月以前３日間を選んで表示する方法もあり、ほぼ一月一度の満月の早めの予測が可能となり、観賞や写真撮影を確実にすることができる。
６．太陽又は満月の出入りが展望できるホテルの各部屋の窓辺では、同じ極座標グラフが使えるが、部屋ごと階ごとに風景の構図が異なり、また、昼夜、又は季節により見える風景が変化するほか、対象物に遮られることもあり、目立つ展望対象物１〜２箇所を全景図の方位仰角計算表を利用して描くか、展望通りに直接手書することで、窓辺で方位設定が容易に行え、太陽又は満月の出入り時刻・方位の予測が簡単にできるほか、望ましい展望位置や時刻を予め想定することができる。
７．図１のようにパノラマ全景図の夕陽等の写真を添付することで、天候状態で夕陽が見えない時でも、情景やイメージを想像することが出来る。
８．太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の同一極座標グラフについて、展望基点に応じたパノラマ全景図のみを取り替えることで同一都道府県内では使用に支障なく、一方、同一展望基点のパノラマ全景図に太陽の出入りと満月の出入り極座標グラフを差替えて使用することもできる。
９．太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の基盤に、特定の窓辺線等に接触できるようにアタッチメントを取付けるか特定一辺を加工することで、窓辺線にワンタッチで正確にセットできるため方位設定が容易になる。
【実施例１】
【００１６】
１.太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の作成例
（１）極座標グラフ用基盤の平板
縦３８０ｍｍ、横４５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板内に、Ａ３版の用紙に最外動径の偏角１度が５ｍｍとなるように、０００９の５．仰角の長さの計算式を用いて、半径２８５ｍｍの極座標にグラフ表示して貼り付け、極にボルトを取り付ける。
（２）極座標の必要角度範囲と必要時刻の範囲
必要角度範囲は００１０の式を用いると、
Ｗ＝４６．８／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋１０（度）＋α  から、
＝５６．３＋１０＋４．７＝７０度  したがって、南北側それぞれ３５度
必要時刻範囲は００１１の式を用いると、
Ｄ＝０．０５７７×Ｙ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋端数切上げ分＋２×３０分
＝２．３＋０．２＋１＝３．５（時間）となる。
（３）時刻方位針の作成
長さ３５０ｍｍ、幅４０ｍｍのアクリル樹脂の時刻方位針に、中心線と時刻目盛を表示し、展望基点の緯度が３３.７度のため、水平線又は地平線に交わる軌道の傾斜角度は、Ｓ＝９０度−３３.７度≒５６度とし、図７の出入り共用ではなく、太陽及び満月の入り用として、極座標と同じ曲率の軌道目安線を左に立上げ、５分（角度１．２５度、長さ６．３ｍｍ）ごとに目盛りと数値を表示し、全長３０分（３７．８ｍｍ）となる時刻方位針を作成し、極座標の極を支点に回転するようにボルトで取付ける。
（４）全景図の方位仰角等計算表
極座標最外線の水平線又は地平線線上に表１の全景図の方位仰角計算表から算出した方位と標高の数値を基点として扇形のパノラマ全景図を描き、図１のような太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具が完成する。
（５）全景図の方位仰角等計算表の照合
表１は、夕陽の入りが見られる福津市福間浜の海辺のレストランの窓辺を展望基点とする全景図の方位仰角計算表であるが、レストランと展望対象物の位置データと標高を入力して得た数値を基点にして手書きした扇形パノラマ全景図の対象物と外の展望風景対象物とを時刻方位針で方位を、目視で高さを照らし合わせたところ、ほぼ一致し実用に支障がないことが分かった。
２．夕陽観測の例
（海辺レストランでの観測日  Ｈ２１．３．１５.  １８：１３〜１８：３０  ）
作成した太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具によると、当日の極座標グラフ目盛の読みでは、水平線上で約１８：２５、時刻方位針の夕陽見始め時刻は３０分前の約ＰＭ５：５５（１７：５５）、中心線先端の方位の読みでは約−２．０度であり、観測開始１８：１３時点では、軌道目安線の目盛は約１２分（１５．１ｍｍ）前で相島上を示して予測された。
１分ごとの写真撮影記録では、相島上空ほぼ予測の位置から始まり５６度の角度で、１８：２５分に夕陽の上辺が水平線に隠れ、予測時刻との差は１分、方位の差は０．１度であり、ほぼ予測通りであった。
（当日国立天文台データ日の入り時刻１８：２６、方位方角  東：―２．１度）
３．朝陽観測の例
（マンション７階での観測日  Ｈ２１．３．１５.  ６：１８〜６：５３）
太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具において、当日の極座標グラフ目盛の読みでは、地平線上では約６：３０で、時刻方位針の時刻目盛の読みでも、ＡＭ約６：３０、中心線先端の方位の読みは約２．３度であったが、実際は山の陰であり稜線と朝陽の軌道目安線との交点までの時分は約１０分であり、これを加えると時刻は約６：４０分、方位は交点の位置から約４度と予測された。
１分ごとの写真撮影記録では６：４０分に稜線に太陽上辺が現れほぼ予測通りであった。
（当日国立天文台データ日の出時刻６：３０、方位方角  東：２．４度）
４．満月１日後の観測の例
（マンション７階での観測日  Ｈ２１．４．１０.  １９：５７〜２０：１５）
太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具において、満月１日後の月の出の極座標グラフ目盛の読みでは地平線上では時刻１９：３４、時刻方位針の時刻目盛の読みはＰＭ７：３４（１９：３４）、中心線先端の方位の読みで約２０．０度であったが、実際は山の陰であり稜線と軌道目安線との交点までの時分は２０分で、これを加えると、ＰＭ７：５４となり、方位は交点の位置の約２２．７度と予測された。
１分ごとの写真撮影記録では１９：５９分に稜線に月の中心が現れ、予測とはほぼ５分の差があったが、仰角の基点間の手書誤差と軌道目安線の誤差と考えられるが、この程度の誤差であれば支障ないと考える。
（当日国立天文台データ日の出時刻１９：３７、方位  東：２０．１度）
５．満月の入り観測の例
（マンション７階、及び海辺での観測日  Ｈ２１．５．９.  ４：２０〜４：４７）
太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具において、当日の満月の入りの極座標グラフ目盛の読みは水平線上で４：５１、時刻方位針の時刻目盛の読みはＡＭ４：５１であり、中心線先端からの方位の読みは約２５．７度である。
マンション７階からの観測では、満月の入り時刻３２分前の４：２０には鮮明な満月が見え、海辺に移動して、月の入り時刻１５分前の４：３７に海上に満月が確認されたが、その後１分以内に水平線上の視界不良のため満月は姿を消し、島影も見えず方位の確認はできなかった。
写真撮影記録では、４：２０に夜景の風景の上空に満月があり、観察場所を移した４：３７に暗い海上の満月が確認された。満月の入りの場合、水平線上では視界不良、又は夜明の明るさにより、見え難いことが多いと思われるため、パノラマ全景図では灯点を利用した方位設定を行い、月の入り３０分前の軌道目安線を併用することにより満月の情景が表示できることが分かった。
（当日国立天文台データ日の出時刻４：５２、方位  西：２５．６度）
【産業上の利用可能性】
【００１７】
１．太陽又は満月の出入り名所のホテルやレストラン等の室内の窓辺等で、太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具を利用すれば、特定の日の太陽又は満月の出入り時刻と方位が簡単に予測できるほか、特定場所からの夜景を含む風景において太陽又は満月が特定対象物に掛かる月/日を予め想定できるため、初日、中秋の名月、誕生日、結婚記念日等特定日に訪問計画が立てられるなど、接客サービス業や観光産業に役立つと考える。
２.結婚式の記念写真、初日、夕陽や満月等の芸術写真の撮影場所選定並びに時間の設定に役立つため、写真家、芸術家、並びに太陽又は満月の愛好家にとって貴重な情報となり、サービス情報産業に役立つと考える。
３．公共施設室や老人医療施設、及び入院病棟において、待ち・憩い・休養時間に太陽又は満月の出入りの情景を眺める手助けとなり、公共、或いは民間による市民サービスや保健医療サービスに役立つと考える。
４．住宅・店舗等の室内窓辺からの太陽又は満月の出入り時刻・方位・情景が予め具体的に想定できるため、住宅・店舗・オフィスの購入判断材料となるほか、部屋や窓の配置の設計に生かせるため、不動産業や建築設計業に役立つと考えられる。
５．太陽の出入り、満月の出入りの相互の関連が分かり、天体科学の一教材となり得ることから、教育産業に役立つと考えられる。
【符号の説明】
【００１８】
１  太陽及び満月の出入り時刻方位情景表示具の使用分類名称欄（夕陽の例）
２  展望基点（見る場所）
３  極座標（中低緯度用の例、−３５度〜３５度、１６：３０〜２０：００）
４  時刻目盛り（日の入り例、１６：３０〜２０：００）
５  方位目盛り（日の入り例、−３５度〜３５度）
６  極座標グラフのプロットと５日ごと月日ラベル  
７  パノラマ全景図の描写欄（扇形帯に輪郭点、及び灯点の方位と仰角を基点として対象物描写）
８  展望対象物の島の位置と島の名称表示の例
９  展望全景の一部の夕陽写真添付の例
１０  時刻方位針の本体（太陽及び満月の入り用）
１１  時刻方位針の回転支点（極座標の極）
１２  時刻方位針が回転する範囲（−３５度〜３５度）
１３  時刻方位針の中心線（時刻方位針の方位線）
１４  太陽又は満月の入り見始め時刻と目盛り（３０分前時刻で、ＡＭ、又はＰＭ４：００〜７：００）
１５  水地平線（水平線又は地平線となる極座標の最外動径線を基準に展望対象物を描く）
１６  夕陽上辺が水地平線に沈む方位
１７  太陽又は満月が水平線に沈むまでの軌道目安線（３０分まで５分目盛で表示）
１８  太陽又は満月の入り時刻３０分前時刻位置（夕陽の見始め位置となる軌道目安線の始端）
１９  冬至の方位線（夕陽が沈む南側の限界線と月日時刻方位表示）
２０  春分の日の月日時刻方位表示
２１  夏至の方位線（夕陽が沈む北側の限界線と月日時刻方位表示）
２２  秋分の日の月日時刻方位表示
２３  予測日の時刻・方位の予測方の説明文
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
0003154071.tif 000015
【図２】
0003154071.tif 000016
【図３】
0003154071.tif 000017
【図４】
0003154071.tif 000018
【図５】
0003154071.tif 000019
【図６】
0003154071.tif 000020
【図７】
0003154071.tif 000021
【図８】
0003154071.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月27日(2009.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基盤となる平板と、前記平板の上に配置され、展望者の位置に対応する点を極（０点）とし、偏角方向に特定の地点における特定の日の日の出入り及び月の出入りの方位を、動径方向に特定の地点における特定の日の日の出入り及び月の出入りの時刻をそれぞれプロットした扇形の極座標系グラフとを有し、前記極座標系グラフにおいて、前記特定の地点における特定の日の日の出入りの時刻及び方位として、国立天文台から提供される日の出入り時刻及び方位をそれぞれプロットし、前記特定の地点における特定の日の月の出入りの時刻及び方位として、国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相に限った月の出入り時刻及び方位をそれぞれプロットし、月の出入り時刻方位のグラフを太陽の出入りのほかに表示できることを特徴とする太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具。
【請求項２】
前記極座標グラフの太陽又は月の予測日のプロットに合わせて、水平線又は地平線のほか稜線上における太陽又は月の出入りの時刻と方位を予測するために、前記極座標の極を支点として前記極座標グラフの上を滑って回転できる透明な材質の直線定規状の平棒に、中心線、時刻目盛、太陽又は月が水平線又は地平線に入る前及び水平線又は地平線から出た後の一定時間の大略軌道を描いた軌道目安線を表示した時刻方位針を取付けたことを特徴とする請求項１記載の太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具。
【請求項３】
水平線又は地平線を表す前記極座標系グラフの最外側の円弧に沿ってその外側に、日及び月の出入りにかかる稜線を形成する展望風景を構成する展望対象物である島及び建造物について、国土地理院の位置データより得られる緯度及び経度、並びに地図から得られる標高を用いて、下記の計算式より得られる前記極に対する該展望対象物の方位θ、並びに仰角ｈの数値を利用して前記展望対象物の位置を極座標の方位と一致させて描いていることを特徴とする請求項１及び２のいずれか１項記載の太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具。なお、  θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｐｔ／Ｘｐｔ）であり、    上記式中、ａｒｃｔａｎは逆正接関数を表し、  Ｘｐｔ＝（Ｘｔ−Ｘｐ）×ｋｐｔ、Ｙｐｔ＝（Ｙｔ−Ｙｐ）であり、  上記式中、    Ｘｔ及びＹｔは、それぞれ前記展望対象物の緯度及び経度を表し、    Ｘｐ及びＹｐは、それぞれ前記極の緯度及び経度を表し、    ｋｐｔ＝０．５×（ｃｏｓＹｐ＋ｃｏｓＹｔ）である。また、ｈは、（１）Ｌ≦Ｌｎ≦Ｖ、又はｈ＝０、又は１度＜ｈの場合      ｈ＝（（Ｈ−Ｅ）／Ｌ）×１８０／π（２）Ｌｎ＜Ｌ≦Ｖ、０＜ｈ≦０．５度の場合      ｈ＝（（Ｈ−Ｅ）／Ｌ）×１８０／π＋ａ（３）Ｌｎ＜Ｌ≦Ｖ、０．５度＜ｈ≦１度の場合      ｈ＝（（Ｈ−Ｅ）／Ｌ）×１８０／π＋ａ×（（１−ｈ）／０．５）（４）Ｌ＞Ｖ、０＜ｈ≦０．５度の場合      ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ＋ａ（５）Ｌ＞Ｖ、０．５度＜ｈ≦１度の場合      ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ＋ａ×（（１−ｈ）／０．５）（６）Ｌ＞Ｖ、１度＜ｈの場合      ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ（７）Ｌ＞Ｖ、Ｈ−Ｕ＝０の場合      ｈ＝０  なお、上記式中、  Ｌは前記極から前記展望対象物までの距離であり、  式Ｌ＝｜（（Ｘｔ−Ｘｐ）×ｋｐｔ×ｌ）／ｃｏｓ（θ）｜で表され、  Ｌｎは任意の閾値であり、    ｌ＝２π×Ｒ／３６０度＝１１１．７（ｋｍ／度）（Ｒは地球の半径（６４００ｋｍ）である）であり、  Ｖは見かけの水平線又は地平線までの視地平距離であり、  式Ｖ＝ｖ√Ｅ×Ｒ（ｖ＝２．１２’）で表され、    上記式中Ｅは展望基点の眼高を表し、  ａは水平線又は地平線近傍の大気差を表す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】１．月の極座標表示太陽の動きと異なり、月の出入りは複雑で予測には難しく、極座標グラフで表示する方法として、時刻・方位のプロットを連日ではなく国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相に限った月の出入りの時刻・方位をプロットする方法により、時刻、及び方位の表示範囲はそれぞれ―定範囲広がり、年１２、又は年により１３プロットの折れ線グラフとなるが、太陽の出入り同様に真東、又は真西を中心に、１年間１往復してほぼ閉合状態となる月の出入りを極座標グラフとして表示できるようにしたものである。２．時刻方位針日の出入り時刻方位表示装置の簡便な方法の改良策として、極座標の極から肉眼で見通す代わりに、中心線、時刻目盛の表示のほか、太陽又は月が水平線又は地平線に入る前、又は出た後の―定時間の大略の軌道線として、中心線先端から―定角度で左上、又は右上に立上げた軌道目安線を表示した、直線定規状で透明な材質の時刻方位針を、極座標グラフの基盤となる厚紙等平板と同―平面上に配置した極を支点として、その上を滑って回転するように取付け、この時刻方位針の中心線を太陽又は月の予測日に合わせることにより、タ陽見始めを含加水平線又は地平線、又は稜線、或いは工作物上における太陽又は月の出入りの時刻と方位、並びに前後の情景を予測できるようにしたものである。３．全景図の方位仰角等計算表の利用による極座標上の風景対象物表示立体図と見なされる展望風景の対象物位置の方位に、極座標の扇形の全景図欄に描く平面図の対象物の方位を―致させるとともに、相似性を高めるために、パソコン表計算ソフトで全景図の方位仰角等計算表を作成し、国土地理院の位置データから展望基点、及び対象物である島々や陸地や港設備等工作物の主な輪郭点や灯点の緯度・経度を、地図からは眼高、及び標高を得て入力し、対象物の水平線又は地平線上での方位、並びに地上大気圧を考慮した仰角を出力した数値を基点として対象物輪郭を描くことで、風景にマッチするパノラマ全景図ができあがり、磁石針によらない窓辺の方位設定が容易かつ正確に行え、夜景を含む展望風景における太陽及び月の出入り時刻と方位、並びに情景を予測し易いものとしたものである。
【背景技術】
【０００２】１．極座標のグラフで月の出入りの時刻・方位を表示すものは無かった。２．極座標の極に時刻方位針を取付けて、水平線又は地平線、又は稜線、或いは工作物輪郭線上での太陽又は月の出入り時刻・方位を表示するものは無かった。３．極座標上の扇形パノラマ全景図に描く対象物の相似性のため、表計算ソフトで出力される方位と仰角を基点として手書で描く安価な方法が無かった。４．極座標のグラフと時刻方位針を組合わせて、太陽又は月が水平線又は地平線に入る前、又は出た後の一定時分の軌道の目安を示すものは無かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１４７３８９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】月の出入りを、極座標系グラフとして年間表示すれば、時刻は２４時間に及び、方位は１３回往復となるため表示し難く予測には実用的でないこと、日の入時刻では夕陽観賞に遅過ぎること、日の出入り前後の軌道には水平線又は地平線との傾斜角があるため、稜線、又は工作物に掛かる場合に時刻・方位が予測し難いこと、日の出入り時刻・方位の表示装置の簡便な方法は、携帯用小型極座標グラフでは見通し難いこと、室内では磁気影響を受け易く磁石針での方位設定は誤差が生じ易いことがあり、本考案はこれらの課題を解決改善するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】月の出入り時刻・方位を連日ではなく国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相に限ってプロットする方法により、表示範囲は時刻・方位それぞれ一定範囲広がり、年１２又は年によっては１３プロットとなる折れ線グラフであるが、太陽の出入り同様に真東、又は真西を中心に１年間で１往復してほぼ閉合状態となるため、この極座標グラフにより月の出入りの時刻・方位の予測をすることができる。すなわち、本考案は、基盤となる平板と、前記平板の上に配置され、展望者の位置に対応する点を極（０点）とし、偏角方向に特定の地点における特定の日の日の出入り及び月の出入りの方位を、動径方向に特定の地点における特定の日の日の出入り及び月の出入りの時刻をそれぞれプロットした扇形の極座標系グラフとを有し、前記極座標系グラフにおいて、前記特定の地点における特定の日の日の出入りの時刻及び方位として、国立天文台から提供される日の出入り時刻及び方位をそれぞれプロットし、前記特定の地点における特定の日の月の出入りの時刻及び方位として、国立天文台から提供される朔弦望の中から特定の月相に限った月の出入り時刻及び方位をそれぞれプロットし、月の出入り時刻方位のグラフを太陽の出入りのほかに表示できることを特徴とする太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具を提供する。【０００６】日の出入り時刻方位表示装置の簡便な方法の改良策として、極座標の極から見通す代わりに、中心線、時刻目盛の表示ほか、太陽又は月が水平線又は地平線に入る前、又は出た後の一定時間の大略の軌道線として、中心線先端から一定角度で左上、又は右上に立上げた軌道目安線を表示した、直線定規状で透明な材質の時刻方位針を、極座標グラフの基盤となる厚紙等平板と同一平面上に配置した極を支点として、その上を滑って回転するように取付け、この時刻方位針の中心線を太陽又は月の予測日に合わせることにより、夕陽見始めを含む水平線又は地平線、又は稜線、或いは工作物上における太陽又は月の出入りの時刻と方位、並びに前後の情景を予測することができる。【０００７】時刻方位針に表示するための、軌道目安線の形状・長さ、稜線、又は工作物上の時刻・方位の算出の考え方は次の通りとする。１．角速度軌道目安線の形状・長さは、地表で見る太陽が進む見かけの角速度に関連するが、地球中心から見た角速度、θｖｓ＝３６０度÷２４時間＝０．２５度／分を用いても支障なく、水平線又は地平線の出入り時に速く見える速度も同一とみなし、月については、日々の出入りの遅れが年間では２０〜１２０分、満月に限ると３０〜７０分であるため平均５０分として、地球中心から見た角速度は、θｖｍ＝３６０度÷（２４時間−５０分）＝０．２４度／分となるが、平均値の差異は小さく、バラツキもあり、太陽と同じ０．２５度／分を用いるものとする。２．軌道目安線の傾斜角度と形状太陽の出入り時の水平線又は地平線となす軌道の傾斜角度は、春分・秋分時で、  Ｓ＝９０度−展望基点Ｐの緯度Ｙ  とされており、出入り時の一定範囲における軌道は同一角度の直線と見なされるが、極座標上の扇形全景図と対応させるため、水平線又は地平線の最外動径を基準線とするため、最外動径線と同曲率の曲線となり、これを軌道目安線として年間表示するものとし、月にも適用するものとする。３．軌道目安線の長さ日の入り時刻は、太陽の上辺が水平線又は地平線に一致した時であるため夕陽観賞には遅過ぎ、３０分前を夕陽見始め時刻とすれば、角速度０．２５度／分であるから、５分単位に目盛り、３０分では、ｂ＝０．２５×３０＝７．５度  の長さの前記２．の曲線が軌道目安線の長さで、始端が夕陽見始めの位置の目安となる。４．稜線、又は工作物輪郭上の時刻・方位太陽又は月の出入りが稜線、又は工作物輪郭にかかる場合の眼に見える予測時刻と方位は、軌道目安線の水平線又は地平線の０点から軌道目安線と稜線、又は工作物輪郭の交点目盛を読取った時分を水平線又は地平線の出入り時刻に加減して時刻を、方位は交点で求めることができる。【０００８】立体図と見なされる展望風景の対象物（展望対象物、対象物ともいう。）の方位に、極座標の扇形の全景図欄に描く平面図の対象物の方位と一致させると共に、相似性を高めるために、パソコン表計算ソフトで全景図の方位仰角等計算表を作成し、国土地理院の位置データから展望基点、及び対象物である島々や陸地や港設備等工作物の主な輪郭点や灯点の緯度・経度を、地図からは眼高、及び標高を得て入力し、対象物の水平線又は地平線上での方位、並びに地上大気圧を考慮した仰角を出力した数値を基点として対象物輪郭を描くことで、風景にマッチする扇形パノラマ全景図ができあがり、磁石針によらない窓辺の方位設定が容易かつ正確に行え、夜景を含む展望風景における太陽及び月の出入り時刻と方位、並びに情景を予測し易いものとしたものである。【０００９】対象物の方位と仰角を算出するため、対象物の地図上の緯度、経度をＸ、Ｙで表す座標系を利用するものとし、全景図の方位仰角等計算表に導入する計算式を次の通りに考える。１．対象物の方位展望基点Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ）から見える展望風景の島々や陸地や港設備等工作物の主な輪郭点や灯点である対象物地点Ｔ（Ｘt、Ｙt）の方位θは、展望基点を原点とし、ＰＴ間を斜辺とする三角形から求められ、Ｙ座標の縦線の単位長（ｋｍ/度）は一定であるものの、Ｘ座標の横線の単位長さは緯度により変化し、地球を完全球面体とみなして半径をＲとすると、赤道上の地球全周長は２πＲであるが、任意の緯度Ｙでの地軸に垂直な地球断面の全周長は、その断面半径が、Ｒ×ｃｏｓ（Ｙ）であるから、２π×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙ）となり、緯度の違いによる経度の修正係数ｋは比率から、      ｋ＝（２π×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙ））／（２π×Ｒ）＝ｃｏｓ（Ｙ）となり、展望基点から対象物地点までのＸ軸横方向の距離Ｘｐtを求める場合は、展望基点と対象物地点の中央点の緯度における修正係数を用いるものとして両点の平均値を用い、      ｋｐｔ＝（ｋｐ＋ｋｔ）／２＝（ｃｏｓ（Ｙｐ）＋ｃｏｓ（Ｙt））／２  となるため、Ｘｐtは、この修正係数ｋｐｔを乗じて  Ｘｐt≒（Ｘt―Ｘｐ）×ｋｐｔ  となるが、Ｙｐtは、修正の必要はなく  Ｙｐt≒（Ｙt―Ｙｐ）であるから、方位は、      θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｐt／Ｘｐt）（単位：度）で求められ、真西（又は、真東）に対し北側（南側）をプラス、南側（北側）をマイナスで表示する。なお、ａｒｃｔａｎは逆正接関数を表す。２．対象物までの距離展望基点Ｐから対象物地点Ｔまでの距離Ｌは、Ｘ軸方向の距離と方位の三角関数で求められるが、Ｘ軸方向の距離を求めるための赤道上の経度当りの単位距離ｌは、地球半径Ｒ＝６，４００ｋｍから、      ｌ＝２π×Ｒ／３６０度＝１１１．７（ｋｍ/度）であり、前記の修正係数と、緯度当りの距離ｌを用い、絶対値正数で表示すると次の通り。      L＝｜（（Ｘt―Ｘｐ）×ｋｐｔ×ｌ）／ｃｏｓ（θ）｜（ｋｍ）３．眼高による太陽又は月の出入り時刻のずれ（早まり、又は遅れ）国立天文台の日の出入り時刻は、展望基点の標高、即ち眼高が０の場合であり、眼高がＥの場合の時分差ｔは、地球自転の分角速度Φとして、展望基点Ｙｐの地軸に垂直な地球断面の半径Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）の移動距離と、地球半径Ｒの関係から、      （Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）×Φｔ）２＋（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ））２    ＝（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）＋Ｅ）２  が成り立ち、Ｒに対しＥ２が無視できるため、      ｔ＝√（２Ｅ）／（Φ×√（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）））となり、太陽の分角速度は、Φ＝２π/(２４×６０) であるから、      ｔ＝（２４×６０×√（２Ｅ））／（２π√（Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）））        ＝０．１２８√Ｅ／√ｃｏｓ（Ｙｐ）（ｔ：分、Ｅ：ｍ）となり、月も同一値を用いるものとする。４．対象物の仰角（眼のレベルから見える高さ）展望基点の眼高をＥとすると、見かけの水平線又は地平線までの視地平距離Ｖは、Ｖ＝ｖ√Ｅ×Ｒ（ｖ＝２．１２′）とされており、展望基点から対象物までの距離をＬ、対象物の標高をＨとした場合、仰角ｈは、（Ｈ―Ｅ）／Ｌで求められるが、水平線付近の大気差aが加わり、aの値は一般的に０．５度とされているが、諸環境条件によって異なり、対象物が視地平距離Ｖより近い場合には、対象物までの距離が一定値Ｌn以下、又は仰角（Ｈ―Ｅ）／Ｌが０、又は１度以上の場合は、a＝０  とし、仰角が０から０．５度までは、a＝０．５度  とし、仰角が０．５度から１度までは、aは０．５度から０に漸減するものとし、Ｌnは５ｋｍと仮定する。（１）Ｌ≦Ｌn≦Ｖ、又はｈ＝０、又は１度＜ｈ  の場合    ｈ＝（（Ｈ―Ｅ）／Ｌ）×１８０／π（２）Ｌn＜Ｌ≦Ｖ、０＜ｈ≦０．５度  の場合    ｈ＝（（Ｈ―Ｅ）／Ｌ）×１８０／π  ＋  ａ（３）Ｌn＜Ｌ≦Ｖ、０．５度＜ｈ≦１度  の場合    ｈ＝（（Ｈ―Ｅ）／Ｌ）×１８０／π  ＋  ａ×（（１−ｈ）／０．５）一方、対象物が視地平距離Ｖより遠い場合、島下部は見かけの水平線又は地平線に隠れ、その隠れた部分を足切高Ｕとすると、（Ｒ＋Ｕ）２＝(Ｌ−Ｖ) ２+Ｒ２が成り立ち、Ｒに対しＵ２は省略できるため、Ｕ=（Ｌ−Ｖ）２／２Ｒとなり、さらにＬに対してＥも省略できるため、足切後の仰角は、ＨからＵを差引いた上部のみが見え、以下の通りとなる。（４）Ｌ＞Ｖ、０＜ｈ≦０．５度  の場合    ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ＋ａ（５）Ｌ＞Ｖ、０．５度＜ｈ≦１度  の場合    ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ＋a×（（１−ｈ）／０．５）（６）Ｌ＞Ｖ、１度＜ｈ  の場合    ｈ＝（Ｈ−Ｕ）／Ｌ（７）Ｌ＞Ｖ、Ｈ−Ｕ＝０  の場合    ｈ＝０５．仰角の相似性長さパノラマ全景図欄の極座標系の扇形帯に展望対象物を描く場合、外の展望風景の対象物の位置、又は幅となる直線水平長さは、対応する極座標偏角の最外動径の円弧線で表示し、対象物の垂直線、又は標高は、対応する仰角として動径長で表示することになり、相似性から縦横長さを同一縮小率として、偏角β（度）の最外動径の円周長さｇと、仰角のｈ（度）の動径長さｊは、ｈ＝β、ｊ＝ｇの必要があるが、最外動径の半径Ｇと円周長ｇの関係から、ｇ＝β×π×Ｇ／１８０＝ｈ×π×Ｇ／１８０  が成り立ち、β＝１度の場合、Ｇ＝（ｇ×１８０）／π＝５７．３ｇ  となり、ｇを区切りよく５ｍｍにすれば、Ｇ＝２８５ｍｍとなり、ｊ＝ｇ＝β×π×Ｇ／１８０＝ｈ×π×Ｇ／１８０  から  ｊ＝ｈ×π×Ｇ／１８０≒５×ｈ  とすればよいことになる。６．全景図の方位仰角等計算表前記の計算式を組み入れた表計算ソフトの全景図の方位仰角等計算表の記入例は、表１に示す通りである。【表１】
0003154071.tif 000023
【００１０】太陽の出入りの極座標グラフ表示に必要な偏角、即ち必要角度範囲Ｗは、冬至方位から夏至方位の範囲であるが、南北回帰線の緯度をＺとすれば赤道上ではＷ＝２Ｚであり、展望基点Ｙｐが北半球中低緯度の場合、太陽に対し地球面が赤道面より右側にＹｐ傾いているため、角度範囲が、１／ｃｏｓ（Ｙｐ）広がることになり、Ｗ＝２Ｚ／ｃｏｓ（Ｙｐ）であり、さらに月の出入りを含める場合には、月の公転軌道が太陽の黄道面に対し５度の角度を有しているため、冬至側、夏至側にそれぞれ５度の計１０度、さらに余裕αを加え、Ｚ＝２３．４度を用いると、Ｗ＝４６．８／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋１０（度）＋α  となるが、高緯度の南北極圏内では太陽が沈まない時期や昇らない時期があるため、グラフのプロットが空白の時期が生じ不連続が生じるものの、出入りとしてはＷ＝１８０度の半円に収まり、月表示も含め、これを真東、又は真西中心に左右に等分に分けるものとする。【００１１】太陽の出入りの極座標グラフ表示に必要な動径、即ち必要時刻範囲Ｄは、冬至頃の日の出入り時刻と夏至頃の日の出入り時刻の最大時刻差となるが、日の出入り時刻は緯度により異なっており、中低緯度地帯の場合を試算すると、地軸の傾きが無いと仮定した時の展望基点緯度Ｙｐの日の出入り時刻が、夏至時には地軸が太陽側に前記の南北回帰線の緯度Ｚ度傾くため、地球の明暗境界線、即ち日の出入り地点が反対側にＺ度ずれるため日の入りは遅れ、日の出は早まることになり、ずれた時分ｄ間における赤道から見たＹｐ点の地球表面の自転移動距離と、同一時分間における展望基点Ｙｐの地軸に垂直な地球断面中心から見た外周のＹｐ点の自転移動距離が同一であるため、地球半径Ｒ、Ｙｐ地球断面の外周半径Ｒｃｏｓ（Ｙｐ）、地球自転の分角速度Φとして、（Ｙｐ×π／１８０）×Ｒ×ｔａｎ（Ｚ）＝Φ×ｄ×Ｒ×ｃｏｓ（Ｙｐ）が成り立ち、夏至の遅れ時分と冬至の早まり時分同一と考え、これを２倍してＤ＝２ｄ＝２Ｙｐ×ｔａｎ（Ｚ）／（Φ×ｃｏｓ（Ｙｐ））となり、Ｚ＝２３．４度、Φ＝２π/２４を用いると、Ｄ＝０．０５７７×Ｙｐ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）となるが、３０分単位に表示するため、端数分は３０分に切り上げ、さらに前後に月の表示も含め３０分をそれぞれ加えるものとし、Ｄ＝０．０５７７×Ｙｐ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋端数切上げ分＋２×３０分なお、高緯度の南北極圏内では前記同様の状況となり、出入りが見える時刻範囲は１２時間以内であり、太陽と真反対側に位置する月の表示もこの範囲と考える。【００１２】同一の太陽の出入りの極座標グラフが共用できる年と地域を確認するため、国立天文台から提供される日の出入り時刻・方位の１０年間の年別差異、閏年の差異、同一都道府県内の都市別の差異を調べると、表２の通り差異、又は誤差は一定範囲内にあり、汎用性があることが分かる。１．年別の差異１０年間における５年ごと差異は、表２の１．のように、最大値は網目に示す如く、時刻では１分以内、方位では０．４度以内であり、実用上支障は無く、月の出入りについては毎年更新する前提ため、本方法で実用上問題はないと考える。２．閏年の差異閏でない年の日数３６５日プロットで表示したが、閏年のプロットがない２月２９日の時刻・方位に、閏年でない���月２８日か３月１日の数値を共用した場合の誤差を見ると、表２の２.のように、最大誤差は２月２８日で、時刻１分以内、方位は０．３度以内で、年別差異と同等であり実用上支障はないと考える。３．都市別の差異日の出入り時刻・方位は、各都市で異なるため、日の出入りグラフも各都市で異なるが、県庁所在都市等の県中央部の都市の日の出入りグラフを同一県内の他都市で使用した場合は、表２の３.県都Ｆ市の時刻・方位を他２都市に適用した例の誤差は時刻で時分２〜３分以内、方位は０．７度以内であり、この程度の誤差を認めれば、特に広大面積の都道府県を除き、県都の日の出入りグラフを適用しても実用上支障ないと考えられる。４．極座標グラフの共用と展望全景図の差替え日の出入り極座標グラフにおいて、展望基点ごとのパノラマ全景図のみを差替えることにより、一定地域では汎用性があるため共用ができる。【表２】
0003154071.tif 000024
【考案の効果】
【００１３】１．太陽又は月の出入り名所のホテルやレストラン等の室内の窓辺に、太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具を準備しておけば、顧客はもちろん従業員は、その地点における太陽又は月の出入り時刻と方位を展望風景上の位置と関連付けて簡単に予測できるため、客の満足度を高めることができると考える。２．初日、中秋の名月、誕生日、その他記念日等特定日における太陽又は月の出入り時刻と方位、又は展望地点を予め見定めることができるため、訪問日や旅行日を特定日に定めることができると考える。３. 太陽又は月の出入り軌道目安線から展望風景の島々や陸地や港設備等工作物の特定対象物との構図が予め想定できるため、初日、夕陽、満月等の観賞や芸術写真撮影や結婚式等記念写真撮影の場所選定や時間設定に役立つと考える。４．一般家庭や老人医療施設、及び入院病棟で、太陽又は月の出入りを想像し、予測して眺めることができるため、好奇心回復や精神的休養に役立つと考える。５．住宅・店舗・オフィス等の窓辺における太陽又は月の出入り状況、さらに風景図の確認により町並みの変貌を把握することに役立つと考えられる。６．太陽及び月の出入り時刻方位情景の表示具を使用することで、日常気付かない太陽及び月の動きや相互関連、さらに気象状況や自然環境の変化に気付くなど、科学の心を養い、天体科学の一教材になると考える。７．水平線又は地平線に低い雲等のため視界不良で、太陽又は月の出入りが見えない場合や夜間の場合でも、夜景の灯点で方位の設定ができれば、３０分以内の軌道目安線の併用で、太陽又は月の情景を予測することができると考える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】「海辺の展望基点から西側に水平線と島々を望み、太陽が水平線の島近傍に沈む方位を時刻方位針が指した状態の太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具の全体図の例で、説明用の符号を付したものである」
【図２】「マンション７階の展望基点から東側に方位と仰角を基点にして山並み稜線やマンション建物等工作物を描き、支点部分を省いた太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具において、予測日に合わせた時刻方位針が仮想の地平線の太陽が出る方位を指し、軌道目安線が稜線を通る状態を示した図である」
【図３】「図２の左の部分図は時刻方位針の中心線が予測日に合わせ方位を指した状態、右の拡大図は時刻方位針の時刻目盛から太陽の出の時刻を読み、時刻方位針先端部の軌道目安線と稜線の交点の目盛から地平線からの時分を読み、稜線上で眼に見える時刻と方位が予測できることを示す図である」
【図４】「満月に限った月の出の時刻・方位を極座標グラフに表示した場合に、太陽の如く１年で１往復し、閉合状態になる１２プロット折れ線グラフを示した図である」
【図５】「マンション７階の展望基点から東側の山並みを望み、満月の１日後を予測日に合わせた時刻方位針が仮想の地平線の満月の出る方位を指し、軌道目安線と稜線の交点から眼に見える時刻と方位を示す状態の、太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具の図である」
【図６】「７階のマンションの展望基点から西側の海を望み、満月の入りの１２プロットの折れ線グラフの毎月の満月日プロットに、それぞれの満月の前日、及び翌日をプロットし、線で結んで分かり易くしたもので、時刻方位針を取付けていない状態の太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具の図である」
【図７】「水平に設置した太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具に時刻方位針が取付けられている状態を示す側方から見た断面図である」
【図８】「太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具に取付ける１本化された太陽及び満月の出入り共用の時刻方位針の図と表示内容説明である」
【考案を実施するための形態】
【００１５】１．極座標用紙は市販の丸形グラフ用紙を用いることができる。２．極座標グラフにおいて予測日のプロットを区別し易くするため、図１のように年間３６５日の日の出入り時刻・方位点をプロットし、５日ごとのプロット点を太い点とし、さらに月日のラベルを付すことで、予測日の選択が容易となるとともに、冬至、及び夏至時期を除き、年間の時刻・方位の日間隔の違いが分かり易くなるものの、冬至、及び夏至の時期は時刻・方位の日変化が少ないため、プロットが連続して重なる場合は５日単位の月日から予測日を割り振る必要がある。３．太陽及び月の出入りの時刻方位情景表示具の基盤となる平板は、金属板、アクリル樹脂等板、又は防水加工した厚紙等を用い、上に極座標グラフを貼り付けるか、金属板等に極座標グラフを直接彫刻加工したものを用いることができる。４．時刻方位針は太陽及び満月の出用と太陽及び満月の入り用では、図１、図２、図３、図５の例のように表示は異なるが、表示を簡素化し汎用性を高めるため、時刻目盛をＡＭ・ＰＭの１２時間表示とし、中心線の右側の共通時刻目盛の読みは朝陽の出の場合はＡＭ、満月の出の場合はＰＭで読み、左側の共通時刻目盛は日の入り、又は満月の入り時刻から３０分早めて表示し、夕陽見始めの場合はＰＭ、満月の入りの場合はＡＭで読み、中心線の先端から軌道目安線は、右側傾斜曲線、及び太陽及び月の３０分前の位置の目安が付けられる左側傾斜曲線として表示することで、図８のように時刻方位針の１本化をはかることができるが、時刻方位針の表裏の軌道目安線の形状寸法は同じであり、時刻目盛を表裏両面に表示すれば、裏返して取付け直すことで１本の時刻方位針とすることもできる。５．図５、図６のように満月、及びその前後日の３つの時刻・方位のプロット表示とほか、目的により満月以前３日間を選んで表示する方法もあり、ほぼ一月一度の満月の早めの予測が可能となり、観賞や写真撮影を確実にすることができる。６．太陽又は月の出入りが展望できるホテルの各部屋の窓辺では、同じ極座標グラフが使えるが、部屋ごと階ごとに風景の構図が異なり、また、昼夜、又は季節により見える風景が変化するほか、対象物に遮られることもあり、目立つ展望対象物１〜２箇所を全景図の方位仰角計算表を利用して描くか、展望通りに直接手書することで、窓辺で方位設定が容易に行え、太陽又は月の出入り時刻・方位の予測が簡単にできるほか、望ましい展望位置や時刻を予め想定することができる。７．図１のようにパノラマ全景図の夕陽等の写真を添付することで、天候状態で夕陽が見えない時でも、情景やイメージを想像することが出来る。８．太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具の同一極座標グラフについて、展望基点に応じたパノラマ全景図のみを取り替えることで同一都道府県内では使用に支障なく、一方、同一展望基点のパノラマ全景図に太陽の出入りと満月の出入り極座標グラフを差替えて使用することもできる。９．太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具の基盤に、特定の窓辺線等に接触できるようにアタッチメントを取付けるか特定一辺を加工することで、窓辺線にワンタッチで正確にセットできるため方位設定が容易になる。
【実施例１】
【００１６】１.太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具の作成例（１）極座標グラフ用基盤の平板縦３８０ｍｍ、横４５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板内に、Ａ３版の用紙に最外動径の偏角１度が５ｍｍとなるように、０００９の５．仰角の長さの計算式を用いて、半径２８５ｍｍの極座標にグラフ表示して貼り付け、極にボルトを取り付ける。（２）極座標の必要角度範囲と必要時刻の範囲必要角度範囲は００１０の式を用いると、Ｗ＝４６．８／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋１０（度）＋α  から、＝５６．３＋１０＋４．７＝７０度  したがって、南北側それぞれ３５度必要時刻範囲は００１１の式を用いると、Ｄ＝０．０５７７×Ｙ（度）／ｃｏｓ（Ｙｐ）＋端数切上げ分＋２×３０分＝２．３＋０．２＋１＝３．５（時間）となる。（３）時刻方位針の作成長さ３５０ｍｍ、幅４０ｍｍのアクリル樹脂の時刻方位針に、中心線と時刻目盛を表示し、展望基点の緯度が３３.７度のため、水平線又は地平線に交わる軌道の傾斜角度は、Ｓ＝９０度−３３.７度≒５６度とし、図８の出入り共用ではなく、太陽及び満月の入り用として、極座標と同じ曲率の軌道目安線を左に立上げ、５分（角度１．２５度、長さ６．３ｍｍ）ごとに目盛りと数値を表示し、全長３０分（３７．８ｍｍ）となる時刻方位針を作成し、極座標の極を支点に回転するようにボルトで取付ける。（４）全景図の方位仰角等計算表極座標最外線の水平線又は地平線線上に表１の全景図の方位仰角計算表から算出した方位と標高の数値を基点として扇形のパノラマ全景図を描き、図１のような太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具が完成する。（５）全景図の方位仰角等計算表の照合表１は、夕陽の入りが見られる福津市福間浜の海辺のレストランの窓辺を展望基点とする全景図の方位仰角計算表であるが、レストランと展望対象物の位置データと標高を入力して得た数値を基点にして手書きした扇形パノラマ全景図の対象物と外の展望風景対象物とを時刻方位針で方位を、目視で高さを照らし合わせたところ、ほぼ一致し実用に支障がないことが分かった。２．夕陽観測の例（海辺レストランでの観測日  Ｈ２１．３．１５.  １８：１３〜１８：３０  ）作成した太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具によると、当日の極座標グラフ目盛の読みでは、水平線上で約１８：２５、時刻方位針の夕陽見始め時刻は３０分前の約ＰＭ５：５５（１７：５５）、中心線先端の方位の読みでは約−２．０度であり、観測開始１８：１３時点では、軌道目安線の目盛は約１２分（１５．１ｍｍ）前で相島上を示して予測された。１分ごとの写真撮影記録では、相島上空ほぼ予測の位置から始まり５６度の角度で、１８：２５分に夕陽の上辺が水平線に隠れ、予測時刻との差は１分、方位の差は０．１度であり、ほぼ予測通りであった。（当日国立天文台データ日の入り時刻１８：２６、方位方角  東：―２．１度）３．朝陽観測の例（マンション７階での観測日  Ｈ２１．３．１５.  ６：１８〜６：５３）太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具において、当日の極座標グラフ目盛の読みでは、地平線上では約６：３０で、時刻方位針の時刻目盛の読みでも、ＡＭ約６：３０、中心線先端の方位の読みは約２．３度であったが、実際は山の陰であり稜線と朝陽の軌道目安線との交点までの時分は約１０分であり、これを加えると時刻は約６：４０分、方位は交点の位置から約４度と予測された。１分ごとの写真撮影記録では６：４０分に稜線に太陽上辺が現れほぼ予測通りであった。（当日国立天文台データ日の出時刻６：３０、方位方角  東：２．４度）４．満月１日後の観測の例（マンション７階での観測日  Ｈ２１．４．１０.  １９：５７〜２０：１５）太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具において、満月１日後の月の出の極座標グラフ目盛の読みでは地平線上では時刻１９：３４、時刻方位針の時刻目盛の読みはＰＭ７：３４（１９：３４）、中心線先端の方位の読みで約２０．０度であったが、実際は山の陰であり稜線と軌道目安線との交点までの時分は２０分で、これを加えると、ＰＭ７：５４となり、方位は交点の位置の約２２．７度と予測された。１分ごとの写真撮影記録では１９：５９分に稜線に月の中心が現れ、予測とはほぼ５分の差があったが、仰角の基点間の手書誤差と軌道目安線の誤差と考えられるが、この程度の誤差であれば支障ないと考える。（当日国立天文台データ日の出時刻１９：３７、方位  東：２０．１度）５．満月の入り観測の例（マンション７階、及び海辺での観測日  Ｈ２１．５．９.  ４：２０〜４：４７）太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具において、当日の満月の入りの極座標グラフ目盛の読みは水平線上で４：５１、時刻方位針の時刻目盛の読みはＡＭ４：５１であり、中心線先端からの方位の読みは約２５．７度である。マンション７階からの観測では、満月の入り時刻３２分前の４：２０には鮮明な満月が見え、海辺に移動して、月の入り時刻１５分前の４：３７に海上に満月が確認されたが、その後１分以内に水平線上の視界不良のため満月は姿を消し、島影も見えず方位の確認はできなかった。写真撮影記録では、４：２０に夜景の風景の上空に満月があり、観察場所を移した４：３７に暗い海上の満月が確認された。満月の入りの場合、水平線上では視界不良、又は夜明の明るさにより、見え難いことが多いと思われるため、パノラマ全景図では灯点を利用した方位設定を行い、月の入り３０分前の軌道目安線を併用することにより満月の情景が表示できることが分かった。（当日国立天文台データ日の出時刻４：５２、方位  西：２５．６度）
【産業上の利用可能性】
【００１７】１．太陽又は月の出入り名所のホテルやレストラン等の室内の窓辺等で、太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具を利用すれば、特定の日の太陽又は月の出入り時刻と方位が簡単に予測できるほか、特定場所からの夜景を含む風景において太陽又は月が特定対象物に掛かる月/日を予め想定できるため、初日、中秋の名月、誕生日、結婚記念日等特定日に訪問計画が立てられるなど、接客サービス業や観光産業に役立つと考える。２.結婚式の記念写真、初日、夕陽や満月等の芸術写真の撮影場所選定並びに時間の設定に役立つため、写真家、芸術家、並びに太陽又は月の愛好家にとって貴重な情報となり、サービス情報産業に役立つと考える。３．公共施設室や老人医療施設、及び入院病棟において、待ち・憩い・休養時間に太陽又は月の出入りの情景を眺める手助けとなり、公共、或いは民間による市民サービスや保健医療サービスに役立つと考える。４．住宅・店舗等の室内窓辺からの太陽又は月の出入り時刻・方位・情景が予め具体的に想定できるため、住宅・店舗・オフィスの購入判断材料となるほか、部屋や窓の配置の設計に生かせるため、不動産業や建築設計業に役立つと考えられる。５．太陽の出入り、月の出入りの相互の関連が分かり、天体科学の一教材となり得ることから、教育産業に役立つと考えられる。
【符号の説明】
【００１８】１  太陽及び月の出入り時刻方位情景表示具の使用分類名称欄（夕陽の例）２  展望基点（見る場所）３  極座標（中低緯度用の例、−３５度〜３５度、１６：３０〜２０：００）４  時刻目盛り（日の入り例、１６：３０〜２０：００）５  方位目盛り（日の入り例、−３５度〜３５度）６  極座標グラフのプロットと５日ごと月日ラベル７  パノラマ全景図の描写欄（扇形帯に輪郭点、及び灯点の方位と仰角を基点として対象物描写）８  展望対象物の島の位置と島の名称表示の例９  展望全景の一部の夕陽写真添付の例１０  時刻方位針の本体（太陽及び満月の入り用）１１  時刻方位針の回転支点（極座標の極）１２  時刻方位針が回転する範囲（−３５度〜３５度）１３  時刻方位針の中心線（時刻方位針の方位線）１４  太陽又は満月の入り見始め時刻と目盛り（３０分前時刻で、ＡＭ、又はＰＭ４：００〜７：００）１５  水地平線（水平線又は地平線となる極座標の最外動径線を基準に展望対象物を描く）１６  夕陽上辺が水地平線に沈む方位１７  太陽又は満月が水平線に沈むまでの軌道目安線（３０分まで５分目盛で表示）１８  太陽又は満月の入り時刻３０分前時刻位置（夕陽の見始め位置となる軌道目安線の始端）１９  冬至の方位線（夕陽が沈む南側の限界線と月日時刻方位表示）２０  春分の日の月日時刻方位表示２１  夏至の方位線（夕陽が沈む北側の限界線と月日時刻方位表示）２２  秋分の日の月日時刻方位表示２３  予測日の時刻・方位の予測方の説明文