(57)【要約】【課題】真方位の飛びを防止して高精度に方位を測定することが可能な方位測定装置を提供する。【解決手段】方位測定装置としてのマスターコンパスＭ１，Ｍ２は、方位検出部１１で検出された方位と船舶の緯度及び速度とを用いて、船舶の運動状態が変化しない場合に生ずるスタティック速度誤差Ｄ１を算出するスタティック速度誤差量算出部１２と、スタティック速度誤差Ｄ１と船舶の緯度とを用いて、船舶の運動状態が変化する場合に生ずるダイナミック速度誤差Ｄ２を算出するダイナミック速度誤差量算出部１３と、スタティック速度誤差Ｄ１及びダイナミック速度誤差Ｄ２の何れか一方を用いて方位検出部１１で検出された方位の速度誤差を補正する補正部１５と、補正部１５で用いられる速度誤差の切り替えを行う場合に、補正部１５に入力される速度誤差Ｄ１０の変化が予め規定された閾値を超えないように制限する切替部１４とを備える。【選択図】図２
2015059805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方位を検出する方位検出部を備え、航走体の緯度及び速度を用いて前記方位検出部で検出される方位の速度誤差を補正することにより真方位を出力する方位測定装置において、
前記方位検出部で検出された方位と前記航走体の緯度及び速度とを用いて、前記航走体の運動状態が変化しない場合に生ずる第１速度誤差を算出する第１算出部と、
前記第１算出部で算出された前記第１速度誤差と前記航走体の緯度とを用いて、前記航走体の運動状態が変化する場合に生ずる第２速度誤差を算出する第２算出部と、
前記第１，第２算出部で算出された前記第１，第２速度誤差の何れか一方を用いて前記方位検出部で検出された方位の速度誤差を補正する補正部と、
前記補正部で用いられる前記第１，第２速度誤差の切り替えを行う場合に、前記補正部に入力される速度誤差の変化が予め規定された閾値を超えないように制限する切替部と
を備えることを特徴とする方位測定装置。
【請求項２】
前記切替部は、前記補正部に入力される速度誤差の変化が前記閾値を超える場合には、前記補正部に入力される速度誤差を前記閾値ずつ徐々に変化させることを特徴とする請求項１記載の方位測定装置。
【請求項３】
前記第２算出部は、前記第１算出部で算出された前記第１速度誤差と前記航走体の緯度とを用いて前記航走体の運動状態の変化量を示す状態量を算出する状態量算出部と、
前記状態量算出部で算出された前記状態量と前記航走体の緯度とを用いて前記第２速度誤差を算出する第２速度誤差算出部と
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の方位測定装置。
【請求項４】
前記状態量算出部は、前記第１算出部で前回算出された前記第１速度誤差を記憶しており、該第１速度誤差と前記第１算出部で今回算出された前記第１速度誤差との差分から前記状態量を算出することを特徴とする請求項３記載の方位測定装置。
【請求項５】
前記切替部は、外部から入力される切替指示に基づいて、前記補正部で用いられる前記第１，第２速度誤差の切り替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の方位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航走体の方位を測定する方位測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、船舶等の航走体は、周囲の景色が全く変化しない洋上や夜間の運航中であっても、方位を精確に測定することができる方位測定装置（ジャイロコンパス）を備える。このジャイロコンパスは、周知の通り、高速回転するコマの回転軸が常に南北を指す作用（ジャイロ効果）を利用して方位を測定するものである。以下の特許文献１には、モータにより駆動される回転体を収容する転輪球と、内部に充填された支持液によって転輪球を支持するコンテナ（液槽）とを備えており、転輪球に対してコンテナを追従させる制御を行うことによって方位を測定するジャイロコンパスが開示されている。
【０００３】
具体的に、以下の特許文献１に開示されたジャイロコンパスは、転輪球の表面及びコンテナの内面の各々に所定の位置関係で形成された電極と、これら電極間に生ずる電位差を検出する検出トランスと、コンテナを回転駆動するコンテナ駆動モータと、検出トランスの検出結果に基づいてコンテナ駆動モータの駆動を制御する追従制御回路とを備えている。尚、転輪球の表面及びコンテナの内面の各々に形成された電極は、ずれ角が０°の場合（所定の位置関係にある場合）には電極間に電位差が生じず、ずれ角が０°でない場合には電極間に電位差が生ずるように構成されている。
【０００４】
上記構成において、転輪球の表面及びコンテナの内面の各々に形成された電極の位置関係にずれが生じて検出トランスで電位差が検出された場合には、その電位差が無くなるように（上記のずれ角が０°になるように）、追従制御回路の制御の下でコンテナ駆動モータによりコンテナが回転駆動される。そして、コンテナの回転駆動量に基づいて船舶の方位偏差が算出され、予め記憶された船舶の方位と照らし合わせることによって現在の船舶の方位が測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８７４７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献１等に開示されたジャイロコンパスは、船舶の方位を精度良く測定することができるものの、その測定結果には速度誤差等の誤差が含まれることが知られている。このような速度誤差が生ずると方位の測定精度が低下してしまうため、従来のジャイロコンパスは、速度誤差を修正する機能（速度誤差修正機能）を備えるものが多い。
【０００７】
ここで、近年のジャイロコンパスは、上記の速度誤差修正機能として、スタティック速度誤差修正機能とダイナミック速度誤差修正機能とを備えるものがある。前者の機能は、船舶の船速、緯度、及び方位に基づいて速度誤差（スタティック速度誤差）を算出して修正する機能である。この機能を用いると、船舶の針路及び船速が一定であって船舶の運動状態が変化しない場合に、船舶の方位が精度良く測定される。これに対し、後者の機能は、上記のスタティック速度誤差及び緯度に基づいて運動状態の変化量を求め、この変化量及び緯度から速度誤差（ダイナミック速度誤差）を算出して修正する機能である。この機能を用いると、船舶が変針又は変速されて船舶の運動状態が変化する場合に、船舶の方位が精度良く測定される。従って、船舶の運動状態に応じて上記の機能を切り替えれば、船舶の運動状態に拘わらず船舶の方位を精度良く測定することができる。
【０００８】
しかしながら、上述のスタティック速度誤差修正機能及びダイナミック速度誤差修正機能は、速度誤差をそれぞれ別個に算出しているため、各々で算出される速度誤差が大きく異なる事態が生じ得る。このような速度誤差の違いが生じている場合に、スタティック速度誤差修正機能とダイナミック速度誤差修正機能との切り替えが行われると、ジャイロコンパスで測定される船舶の方位が急激に変化してしまう（真方位に飛びが生ずる）虞が考えられるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、真方位の飛びを防止して高精度に方位を測定することが可能な方位測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の方位測定装置は、方位を検出する方位検出部（１１）を備え、航走体の緯度及び速度を用いて前記方位検出部で検出される方位の速度誤差を補正することにより真方位を出力する方位測定装置（Ｍ１、Ｍ２）において、前記方位検出部で検出された方位と前記航走体の緯度及び速度とを用いて、前記航走体の運動状態が変化しない場合に生ずる第１速度誤差（Ｄ１）を算出する第１算出部（１２）と、前記第１算出部で算出された前記第１速度誤差と前記航走体の緯度とを用いて、前記航走体の運動状態が変化する場合に生ずる第２速度誤差（Ｄ２）を算出する第２算出部（１３）と、前記第１，第２算出部で算出された前記第１，第２速度誤差の何れか一方を用いて前記方位検出部で検出された方位の速度誤差を補正する補正部（１５）と、前記補正部で用いられる前記第１，第２速度誤差の切り替えを行う場合に、前記補正部に入力される速度誤差（Ｄ１０）の変化が予め規定された閾値を超えないように制限する切替部（１４）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、補正部で用いられる第１，第２速度誤差の切り替えが行われる場合に、補正部に入力される速度誤差の変化が予め規定された閾値を超えないように切替部で制限される。
また、本発明の方位測定装置は、前記切替部が、前記補正部に入力される速度誤差の変化が前記閾値を超える場合には、前記補正部に入力される速度誤差を前記閾値ずつ徐々に変化させることを特徴としている。
また、本発明の方位測定装置は、前記第２算出部が、前記第１算出部で算出された前記第１速度誤差と前記航走体の緯度とを用いて前記航走体の運動状態の変化量を示す状態量を算出する状態量算出部（１３ａ）と、前記状態量算出部で算出された前記状態量と前記航走体の緯度とを用いて前記第２速度誤差を算出する第２速度誤差算出部（１３ｂ）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の方位測定装置は、前記状態量算出部が、前記第１算出部で前回算出された前記第１速度誤差を記憶しており、該第１速度誤差と前記第１算出部で今回算出された前記第１速度誤差との差分から前記状態量を算出することを特徴としている。
また、本発明の方位測定装置は、記切替部が、外部から入力される切替指示に基づいて、前記補正部で用いられる前記第１，第２速度誤差の切り替えを行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補正部で用いられる速度誤差の切り替えを行う場合に、補正部に入力される速度誤差の変化が予め規定された閾値を超えないように切替部で制限するようにしているため、真方位の飛びを防止して高精度に方位を測定することが可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による方位測定装置を備える方位測定システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による方位測定装置としてのマスターコンパスの要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による方位測定装置としてのマスターコンパスの動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による方位測定装置としてのマスターコンパスの状態の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による方位測定装置としてのマスターコンパスにおける速度誤差の経時変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による方位測定装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による方位測定装置を備える方位測定システムの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、方位測定システムＭＳは、位置センサＳ１、速度センサＳ２、オペレーションユニットＵ、及びマスターコンパスＭ１，Ｍ２を備えており、例えば船舶（航走体）に設置されて船舶の方位を測定する。
【００１４】
位置センサＳ１は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）受信機等を備えており、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して上記船舶の航行緯度を検出してオペレーションユニットＵに出力する。つまり、位置センサＳ１は、自らが検出した船舶の航行位置（緯度Ｉ及び経度Ｋ）のうち緯度Ｉを示す緯度信号ＩＳをオペレーションユニットＵに出力する。速度センサＳ２は、例えば船舶に設けられた電磁ログであり、船舶の船速（速度Ｖ）を検出してオペレーションユニットＵに出力する。つまり、速度センサＳ２は、自らが検出した船舶の速度Ｖを所定形態の信号（速度信号ＶＳ）としてオペレーションユニットＵに出力する。
【００１５】
オペレーションユニットＵは、操舵者の操作指示を受け付けるとともに、位置センサＳ１からの緯度信号ＩＳ及び速度センサＳ２からの速度信号ＶＳをマスターコンパスＭ１，Ｍ２に中継する装置である。上記操作指示は、例えばマスターコンパスＭ１，Ｍ２の切替指示、或いはマスターコンパスＭ１，Ｍ２で測定された方位の補正方法の切替指示（詳細は後述する）である。オペレーションユニットＵは、このような操舵者からの切替指示に基づいてマスターコンパスＭ１，Ｍ２の何れか一方を択一的に選択する。また、オペレーションユニットＵは、マスターコンパスＭ１，Ｍ２との間で所定の通信方式に準拠した通信を行い、位置センサＳ１からの緯度信号ＩＳ及び速度センサＳ２からの速度信号ＶＳを上記通信方式に準拠した信号に変換してマスターコンパスＭ１，Ｍ２に送信する。
【００１６】
マスターコンパスＭ１，Ｍ２は、本発明の一実施形態としての方位測定装置である。つまり、方位測定システムＭＳは、２台の方位測定装置を適宜切り替えて運用することにより、１台の方位測定装置を運用する場合よりもシステムの信頼性を向上させたものである。尚、マスターコンパスＭ１，Ｍ２は、全く同様の機能構成を備えており、上述の通り、操舵者の切替指示に基づいて切り替えられる。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態による方位測定装置としてのマスターコンパスの要部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、マスターコンパスＭ１，Ｍ２は、方位検出部１１、スタティック速度誤差量算出部１２（第１算出部）、ダイナミック速度誤差量算出部１３（第２算出部）、切替部１４、及び補正部１５を備えており、オペレーションユニットＵからの緯度信号ＩＳ及び速度信号ＶＳを用いて方位検出部１１で検出される方位の速度誤差を補正し、真方位を示す方位信号Ｑを出力する。
【００１８】
尚、上記構成のマスターコンパスＭ１，Ｍ２は、ハードウェア的には、方位検出部１１と演算装置（一種のコンピュータ）とから構成される。つまり、上述した構成のうち、方位検出部１１を除く構成（スタティック速度誤差量算出部１２、ダイナミック速度誤差量算出部１３、切替部１４、及び補正部１５）は演算装置の機能であり、これらの機能は演算装置が実行するアプリケーションによって実現される。
【００１９】
方位検出部１１は、例えばジャイロコンパス（慣性センサ）であり、船舶の進行方向を、真北を基準とする方位として検出する。具体的に、方位検出部１１は、高速回転する回転体を備えており、この回転体の回転軸が常に南北を指すジャイロ効果を利用して方位を検出する。この方位検出部１１で検出されたコンパス方位Ｄを示す信号（コンパス方位信号ＤＳ）は、スタティック速度誤差量算出部１２及び補正部１５に出力される。
【００２０】
スタティック速度誤差量算出部１２は、オペレーションユニットＵからの緯度信号ＩＳ及び速度信号ＶＳと方位検出部１１からのコンパス方位信号ＤＳとを用いて、スタティック速度誤差Ｄ１（第１速度誤差）の誤差量を算出する。ここで、スタティック速度誤差とは、船舶の針路及び船速が一定であって船舶の運動状態が変化しない場合に、方位検出部１１の検出結果（コンパス方位Ｄ）含まれる速度誤差である。
【００２１】
ダイナミック速度誤差量算出部１３は、スタティック速度誤差量算出部１２で算出されたスタティック速度誤差Ｄ１とオペレーションユニットＵからの緯度信号ＩＳとを用いて、ダイナミック速度誤差Ｄ２（第２速度誤差）の誤差量を算出する。ここで、ダイナミック速度誤差とは、船舶が変針又は変速されて船舶の運動状態が変化する場合に、方位検出部１１の検出結果（コンパス方位Ｄ）含まれる速度誤差である。
【００２２】
図２に示す通り、ダイナミック速度誤差量算出部１３は、状態量算出部１３ａ及びダイナミック速度誤差算出部１３ｂ（第２速度誤差算出部）を備える。状態量算出部１３ａは、スタティック速度誤差量算出部１２で算出されたスタティック速度誤差Ｄ１とオペレーションユニットＵからの緯度信号ＩＳとを用いて、船舶の運動状態の変化量を示す状態量を算出する。
【００２３】
具体的に、状態量算出部１３ａは、スタティック速度誤差量算出部１２で前回算出されたスタティック速度誤差Ｄ１を記憶しており、このスタティック速度誤差と、スタティック速度誤差量算出部１２で今回算出されたスタティック速度誤差Ｄ１との差分から上記の状態量を算出する。尚、状態量算出部１３ａは、上記の状態量を算出する度に、記憶しているスタティック速度誤差Ｄ１を、新たなスタティック速度誤差Ｄ１に更新する。
【００２４】
ダイナミック速度誤差算出部１３ｂは、状態量算出部１３ａで算出された状態量と、オペレーションユニットＵからの緯度信号ＩＳとを用いて、上述したダイナミック速度誤差Ｄ２を算出する。尚、ダイナミック速度誤差算出部１３ｂで算出されるダイナミック速度誤差Ｄ２は、おおむね状態量算出部１３ａで算出される状態量（船舶の運動状態の変化量）の大きさに応じて大きくなり、また、スタティック速度誤差Ｄ１と同様に船舶の航行位置の緯度が高くなるにつれて大きくなる。
【００２５】
切替部１４は、スタティック速度誤差量算出部１２からのスタティック速度誤差Ｄ１とダイナミック速度誤差量算出部１３からのダイナミック速度誤差Ｄ２とを入力としており、外部から入力される切替指示に基づいて、出力する速度誤差の切り替えを行う。具体的に、切替部１４は、オペレーションユニットＵからの切替指示に基づいて、スタティック速度誤差Ｄ１を補正部１５に出力するのか、或いはダイナミック速度誤差Ｄ２を補正部１５に出力するのかを切り替える。
【００２６】
ここで、切替部１４は、オペレーションユニットＵからの切替指示に基づいて上記の切り替えを行う場合に、補正部１５に入力される速度誤差Ｄ１０の変化が予め規定された閾値を超えないように制限する。具体的に、切替部１４は、補正部１５に入力される速度誤差Ｄ１０の変化が上記の閾値を超える場合には、補正部１５に入力される速度誤差Ｄ１０を上記の閾値ずつ徐々に変化させる。つまり、切替部１４は、予め規定された時間内における速度誤差Ｄ１０の変化（速度誤差Ｄ１０の変化率）が上記の閾値に収まるようにする。このような制限を行うのは、真方位の飛びを防止して高精度に方位を測定するためである。
【００２７】
補正部１５は、方位検出部１１からのコンパス方位信号ＤＳと切替部１４からの速度誤差Ｄ１０とを入力としており、切替部１４からの速度誤差Ｄ１０を用いてコンパス方位信号ＤＳに含まれる速度誤差を補正して真方位を示す方位信号Ｑを出力する。つまり、補正部１５は、基本的には、スタティック速度誤差Ｄ１及びダイナミック速度誤差Ｄ２の何れか一方を用いてコンパス方位信号ＤＳに含まれる速度誤差を補正する。
【００２８】
次に、上記構成における方位測定システムＭＳの動作について説明する。尚、以下では説明を簡単にするために、操舵者からの指示によって方位測定システムＭＳに設けられたマスターコンパスＭ１，Ｍ２のうちのマスターコンパスＭ１が選択されており、マスターコンパスＭ２への切り替えは行われないものとする。
【００２９】
図３は、本発明の一実施形態による方位測定装置としてのマスターコンパスの動作を示すフローチャートである。尚、図３に示すフローチャートは、マスターコンパスＭ１の切替部１４で行われる処理を示すものであり、一定の周期（例えば、０．５秒）で繰り返し実行される。処理が開始されると、まずダイナミック速度誤差量算出部１３で算出されたダイナミック速度誤差Ｄ２を選択しているか否かが切替部１４で判断される（ステップＳ１１）。
【００３０】
ダイナミック速度誤差Ｄ２を選択していると判断した場合（ステップＳ１１の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、ダイナミック速度誤差量算出部１３から出力されるダイナミック速度誤差Ｄ２を入力バッファ（図示省略）に格納する処理が切替部１４で行われる（ステップＳ１２）。尚、この入力バッファは、切替部１４内に設けられた格納領域であって、切替部１４によって選択された速度誤差（スタティック速度誤差Ｄ１又はダイナミック速度誤差Ｄ２）が格納される領域である。
【００３１】
これに対し、ダイナミック速度誤差Ｄ２を選択していないと判断した場合（ステップＳ１１の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、スタティック速度誤差量算出部１２から出力されるスタティック速度誤差Ｄ１を入力バッファに格納する処理が切替部１４で行われる（ステップＳ１３）。つまり、ステップＳ１１〜Ｓ１３では、切替部１４において、選択した速度誤差を入力バッファに格納する処理が行われる。
【００３２】
以上の処理が終了すると、入力バッファに格納された速度誤差から出力バッファに格納された速度誤差を減算し、その差分（速度誤差偏差）を算出する処理が切替部１４で行われる（ステップＳ１４）。尚、上記の出力バッファは、上記の入力バッファと同様に切替部１４内に設けられた格納領域であって、補正部１５に出力される速度誤差Ｄ１０が格納される領域である。つまり、ステップＳ１４では、切替部１４において、選択した最新の速度誤差（スタティック速度誤差Ｄ１又はダイナミック速度誤差Ｄ２）と補正部１５に出力されている速度誤差Ｄ１０との差分を求める処理が行われる。
【００３３】
次に、ステップＳ１４で算出した速度誤差偏差の絶対値が予め規定された閾値を超えるか否かが切替部１４で判断される（ステップＳ１５）。速度誤差偏差の絶対値が閾値を超えると判断した場合（ステップＳ１５の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、上記の閾値を切替量に設定する処理が切替部１４で行われる（ステップＳ１６）。尚、この切替量は、出力バッファに格納された速度誤差を変える（切り替える）ために用いられるものである。
【００３４】
これに対し、速度誤差偏差の絶対値が閾値を超えないと判断した場合（ステップＳ１５の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ１４で算出した速度誤差偏差を切替量に設定する処理が切替部１４で行われる（ステップＳ１７）。つまり、ステップＳ１５〜Ｓ１７では、切替部１４において、速度誤差偏差が閾値を超えるか否かに応じて、閾値又は速度誤差偏差を切替量に設定する処理が行われる。
【００３５】
最後に、出力バッファに格納された速度誤差に対して、ステップＳ１６又はステップＳ１７で設定された切替量を加算する処理が切替部１４で行われる（ステップＳ１８）。この処理が行われると、上記の切替量が零でなければ切替部１４から補正部１５に出力される速度誤差Ｄ１０が変化するため、補正部１５における補正量（コンパス方位信号ＤＳに含まれる速度誤差の補正量）が変わる。
【００３６】
ここで、補正部１５で用いられる速度誤差Ｄ１０を、ダイナミック速度誤差Ｄ２からスタティック速度誤差Ｄ１に切り替える指示が操舵者によってなされた場合を考える。尚、かかる指示がなされる直前のマスターコンパスＭ１の状態は図４に示すものであったとする。図４は、本発明の一実施形態による方位測定装置としてのマスターコンパスの状態の一例を示す図である。
【００３７】
図４に示す例では、方位検出部１１で検出される方位（検出方位）が４５.０［度］であり、マスターコンパスＭ１から出力される方位信号Ｑの真方位が３９.０［度］であるときに、ダイナミック速度誤差量算出部１３で算出されるダイナミック速度誤差が６．０［度］であり、スタティック速度誤差量算出部１２で算出されるスタティック速度誤差が４．０［度］である。また、切替部１４から補正部１５に出力される速度誤差（出力速度誤差）は、６．０［度］である。尚、前述した閾値は、０．１［度］に設定されている。
【００３８】
まず、操舵者からの切替指示がなされる前は、切替部１４でダイナミック速度誤差が選択されており、ダイナミック速度誤差が補正部１５の補正に用いられている。このため、図４に示す通り、出力速度誤差とダイナミック速度誤差とは等しい。次に、操舵者からの切替指示がなされると、スタティック速度誤差量算出部１２から出力されるスタティック速度誤差Ｄ１が切替部１４で選択される。これにより、図３中のステップＳ１１の判断結果が「ＮＯ」となり、スタティック速度誤差Ｄ１が切替部１４の入力バッファに格納される（ステップＳ１３）。
【００３９】
次いで、切替部１４において、入力バッファの速度誤差から出力バッファの速度誤差を減算して速度誤差偏差を算出する処理が行われる（ステップＳ１４）。図４に示す例では、スタティック速度誤差が４．０［度］であって、出力速度誤差が６．０［度］であるため、切替部１４で算出される速度誤差偏差は−２．０［度］である。続いて、算出された速度誤差偏差（絶対値）が閾値を超えるか否かが切替部１４で判断される（ステップＳ１５）。図４に示す例では、閾値が０．１［度］であり、ステップＳ１４で算出された速度誤差偏差の絶対値が２．０［度］であるため、ステップＳ１５の判断結果は「ＹＥＳ」となる。
【００４０】
すると、上記閾値の値を切替量に設定する処理が切替部１４で行われる（ステップＳ１６）。尚、ここで設定される切替量は、その符号がステップＳ１４で算出された速度誤差偏差の符号と等しくされる。つまり、図４に示す例では、切替量として−０．１［度］なる値が設定される。以上の処理が終了すると、出力バッファの速度誤差にステップＳ１６で設定された切替量を加算する処理が行われる（ステップＳ１８）。図４に示す例では、出力速度誤差６．０［度］に対し、ステップＳ１６で算出された閾値（−０．１［度］）が加算され、出力バッファの速度誤差が５．９［度］に更新される。これにより、補正部１５に入力される速度誤差Ｄ１０の値も更新される。
【００４１】
上記の速度誤差Ｄ１０が補正部１５に入力されると、方位検出部１１から出力される方位コンパス信号ＤＳに含まれる速度誤差が補正される。具体的には、図４に示す検出方位４５［度］から、上記の出力バッファの速度誤差５．９［度］が減算され、真方位Ｑが３９．０［度］から３９．１［度］に更新される。以上の動作が０．５秒ごとに繰り返され、切替部１４から補正部１５に出力される速度誤差Ｄ１０は、最終的にスタティック速度誤差（４．０［度］）になる。
【００４２】
図５は、本発明の一実施形態による方位測定装置としてのマスターコンパスにおける速度誤差の経時変化の一例を示す図である。尚、理解を容易にするために、図５（ａ）ではスタティック速度誤差量算出部１２で算出されるスタティック速度誤差Ｄ１及びダイナミック速度誤差量算出部１３で算出されるダイナミック速度誤差Ｄ２のみを図示している。また、図５（ｂ）では、これらに加えて切替部１４から補正部１５に出力される速度誤差Ｄ１０を図示している。
【００４３】
ここで、図５に示す速度誤差は、緯度７０［度］に静止している船舶を真北（針路０［度］）に向けて加速させ、船速が２０ノット（約１０．２９［ｍ／ｓｅｃ］）になった時点で操舵者による切替指示（補正部１５で用いられる速度誤差Ｄ１０を、ダイナミック速度誤差Ｄ２からスタティック速度誤差Ｄ１に切り替える指示）がなされた場合のものである。尚、図５において、船舶の加速が開始された時刻はｔ０であり、操舵者による切替指示がなされた時刻はｔ１である。尚、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間は１０分程度である。
【００４４】
図５（ａ）に示す通り、スタティック速度誤差量算出部１２で算出されるスタティック速度誤差Ｄ１は、船舶の加速が開始された時刻ｔ０において値が３．７０［度］まで急激に大きくなり、その後はほぼ一定の値となる変化を示す。これに対し、ダイナミック速度誤差量算出部１３で算出されるダイナミック速度誤差Ｄ２は、船舶の加速が開始された時刻ｔ０において値が急激に２．１９［度］になるものの、その後は一旦徐々に小さくなってから徐々に大きくなる変化を示す。
【００４５】
ここで、船舶の加速が開始された時刻ｔ０から操舵者による切替指示がなされる時刻ｔ１までは、マスターコンパスＭ１に設けられた切替部１４がダイナミック速度誤差Ｄ２を選択するように設定されている。このため、図５（ｂ）に示す通り、時刻ｔ０〜ｔ１の間において、切替部１４から補正部１５に出力される速度誤差Ｄ１０は、ダイナミック速度誤差Ｄ２と同じ変化を示す。
【００４６】
操舵者による切替指示がなされた時刻ｔ１では、スタティック速度誤差Ｄ１の値は３．７１［度］であり、ダイナミック速度誤差Ｄ２の値は１．６５［度］であり、両者の差（速度誤差偏差）は２．０６［度］となる。スタティック速度誤差Ｄ１とダイナミック速度誤差Ｄ２との差を全く考慮せずに従来のように切り替えを行うと、切替部１４から補正部１５に出力される速度誤差は、図５（ｂ）中の速度誤差Ｄ１１となる。これによって、従来の場合には２．０６［度／ｓｅｃ］の回頭角速度が発生する。
【００４７】
これに対し、本実施形態の場合には、スタティック速度誤差Ｄ１とダイナミック速度誤差Ｄ２との差（速度誤差偏差）が予め規定された閾値を超える場合には、切替部１４から補正部１５に出力される速度誤差Ｄ１０を閾値ずつ徐々に変化させるようにしている。このため、図５（ｂ）中の速度誤差Ｄ１０のような経時変化を示す。例えば、上記の速度誤差偏差を４分かけて変化させた場合には、補正部１５に入力される速度誤差を８．５８×１０−３［度／ｓｅｃ］程度の変化率に抑えることができる。
【００４８】
以上の通り、本実施形態では、補正部１５で用いられるスタティック速度誤差Ｄ１とダイナミック速度誤差Ｄ２との切り替えを行う場合に、補正部１５に入力される速度誤差Ｄ１０の変化が予め規定された閾値を超えないように切替部１４で制限するようにしている。このため、本実施形態では、真方位の飛びを防止して高精度に方位を測定することができる。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態による方位測定装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、スタティック速度誤差Ｄ１とダイナミック速度誤差Ｄ２との差（速度誤差偏差）が予め規定された閾値を超える場合に、補正部１５に入力される速度誤差Ｄ１０を閾値ずつ徐々に変化させる例について説明した。しかしながら、速度誤差Ｄ１０を閾値ずつ変化させる必要は必ずしもなく、閾値とは異なる予め規定された値ずつ変化させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１１          方位検出部
１２          スタティック速度誤差量算出部
１３          ダイナミック速度誤差量算出部
１３ａ        状態量算出部
１３ｂ        ダイナミック速度誤差算出部
１４          切替部
１５          補正部
Ｄ１          スタティック速度誤差
Ｄ２          ダイナミック速度誤差
Ｄ１０        速度誤差
Ｍ１，Ｍ２    マスターコンパス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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