自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置
【課題】自律航走体の運動状態を直観的にすばやく正確に把握できる自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５を有するマルチディスプレイ１２と、時間的に変化する自律航走体の運動状態を、各ディスプレイに表示させる処理装置３０とを備える。処理装置３０は、各ディスプレイ１３〜１５の画面上に自律航走体の姿勢を示す情報を表示させる。処理装置３０は、各ディスプレイ１３〜１５の画面上に自律航走体の位置、移動軌跡及びウェイポイントを示す情報を表示させてもよい。
【解決手段】直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５を有するマルチディスプレイ１２と、時間的に変化する自律航走体の運動状態を、各ディスプレイに表示させる処理装置３０とを備える。処理装置３０は、各ディスプレイ１３〜１５の画面上に自律航走体の姿勢を示す情報を表示させる。処理装置３０は、各ディスプレイ１３〜１５の画面上に自律航走体の位置、移動軌跡及びウェイポイントを示す情報を表示させてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律航走体の運動の様子を監視するためのディスプレイ装置に関し、特に、時間的に変化する航走体の運動の様子を直観的にすばやく正確に把握することを可能としたディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海底調査等を行うために、自律型無人潜水機（ＡＵＶ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ／ＵＵＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が利用されている（例えば下記特許文献１）。また、航空調査、輸送、偵察等を行うために、無人航空機（ＵＡＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が利用されている。以下、ＡＵＶ（ＵＵＶ）やＵＡＶのように無人で３次元運動をする移動体を「自律航走体」とよぶ。かかる自律航走体の３次元的な運動を監視するため、従来では、自律航走体の姿勢・推進力・速度や、位置・移動軌跡を平面ディスプレイ上に表示している。
【０００３】
自律航走体の姿勢・推進力・速度の表示に関しては、航走体の前後軸をＸ軸、左右軸をＹ軸、上下軸をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義し、ロール角（Ｘ軸周りの回転角）・ピッチ角（Ｙ軸周りの回転角）・ヨー角（Ｚ軸周りの回転角）、各スラスタ推力（前後スラスタ推力、左右スラスタ推力、上下スラスタ推力）、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとの速度等を個別に平面ディスプレイ上に表示している。
自律航走体の位置・移動軌跡の表示に関しては、三面図に投影した軌跡を平面ディスプレイ上にＬ字型の配置で表示する、もしくは任意の向きから投影した軌跡を平面ディスプレイに表示している。
【０００４】
なお、自律航走体の運動を監視するものではないが、下記特許文献２には、生体内にある被検体の静的構造を容易に視認可能にするために、３枚の平面ディスプレイを立方体の隣接する３面を構成するように互いに直交に配置した医用マルチディスプレイが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１０４０２号公報
【特許文献２】特開２００８−２５７０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自律航走体の姿勢・推進力・速度を平面ディスプレイ上に個別に表示する従来技術では、三次元空間の中で、航走体がどの方向を向いていて、どの向きにどのくらいの推進力で、どの方向に進んでいるかを直観的にすばやく正確に把握することが難しい。
【０００７】
自律航走体の位置・移動軌跡を平面ディスプレイ上にＬ字型の配置で表示する従来技術では、三面図が同一平面上に配置されているため、三面図の読図に慣れていないと、直観的にすばやく正確に把握することが難しい。また、平面ディスプレイ上に斜めからの投影図で表示する方法もあるが、３次元の情報を２次元平面上に表示しているために、左右方向に移動しているのか、上下方向に移動しているのかが曖昧になる場合がある。
【０００８】
また、特許文献２の技術は、生体内にある被検体の３次元構造を表示することを目的としており、自律航走体の運動状態を表示することについては何ら考慮されていない。したがって、自律航走体の運動状態を直観的にすばやく正確に把握できる技術が求められる。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、自律航走体の運動状態を直観的にすばやく正確に把握できる自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題を解決するため、本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置は、以下の技術的手段を採用する。
（１）本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置は、直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ、第２平面ディスプレイ及び第３平面ディスプレイを有し、時間的に変化する自律航走体の運動状態を、前記第１平面ディスプレイの表示面を上に向けて水平配置されたマルチディスプレイの、異なる３面への投影によって３次元的に把握できるように前記面毎に図を生成し、生成した各図を、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに個別に表示させる処理装置と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記の本発明の構成によれば、第１平面ディスプレイ、第２平面ディスプレイ及び第３平面ディスプレイによって、直方体における隣接する３面を構成する形で、マルチディスプレイが構成され、自律航走体の時間的に変化する運動状態が、異なる３面に投影した図として各ディスプレイ上に表示されるので、自律航走体の３次元内での運動の様子を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００１２】
（２）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記自律航走体の前後軸をＸ軸、左右軸をＹ軸、上下軸をＸ軸とする直交座標系を定義したとき、前記処理装置は、前記自律航走体の前後軸の東西南北に対する方位を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体のＸＺ平面における姿勢を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体のＹＺ平面における姿勢を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる。
【００１３】
このような第１実施形態によれば、自律航走体がどの方位に向いているかが第１平面ディスプレイに表示されるので、自律航走体の向きを容易に把握できる。また、自律航走体のＸＺ平面における姿勢が第２平面ディスプレイに表示されるので、自律航走体のピッチ角を容易に把握できる。また、また、自律航走体のＹＺ平面における姿勢が第３平面ディスプレイに表示されるので、自律航走体のロール角を容易に把握できる。したがって、本発明の第１実施形態によれば、時間的に変化する自律航走体の３次元内の姿勢を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００１４】
（３）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体の実際の東西南北に対する方位と、前記第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが同じになるように、前記第１平面ディスプレイに画像を表示させる。
【００１５】
上記の構成によれば、第１平面ディスプレイには、自律航走体の実際の東西南北に対する方位と同じ向きになるように自律航走体の前後軸の方向が表示されるので、ディスプレイ装置が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体が方向転換しても、実際の自律航走体の向きを容易に把握できる。
【００１６】
（４）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、さらに、前記マルチディスプレイを鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回装置を備え、前記マルチディスプレイは、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイで構成される直方体において前記第２平面ディスプレイに対面する面に配置された第４平面ディスプレイと、前記直方体において前記第３平面ディスプレイに対面する面に配置された第５平面ディスプレイとを有し、前記処理装置は、ａ）前記自律航走体のＸＺ平面における姿勢を示す情報を前記第４平面ディスプレイに表示させ、ｂ）前記自律航走体のＹＺ平面における姿勢を示す情報を前記第５平面ディスプレイに表示させ、ｃ）前記自律航走体の実際の向きと、前記第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが同じになるように、前記旋回装置を制御する。
【００１７】
上記の構成によれば、マルチディスプレイが実際の自律航走体の向きに合わせて回転するので、ディスプレイ装置が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体が方向転換しても、実際の自律航走体の向きを容易に把握できる。
また、さらに第４平面ディスプレイと第５平面ディスプレイを備えることで、マルチディスプレイが回転しても、自律航走体のＸＺ平面における姿勢とＹＺ平面における姿勢を容易に把握できる。
また、第１〜第５平面ディスプレイが一体となって回転するので、第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きと、第２〜第５平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが整合するので、自律航走体の向きを一層容易に把握できる。
【００１８】
（５）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体のＸＹ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体のＸＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体のＹＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる。
【００１９】
上記の構成によれば、各ディスプレイ上に、各面に対応した移動方向とその速度を示す情報が表示されるので、３次元空間における自律航走体の移動方向と速度を容易に把握できる。
【００２０】
（６）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体の前後スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の左右スラスタ推力を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体の前後スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の上下スラスタ推力を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体の左右スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の上下スラスタ推力を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる。また、各平面ディスプレイに垂直な軸周りの回転モーメントを各平面ディスプレイ表示しても良い。
【００２１】
上記の構成によれば、各ディスプレイ上に、各面に対応したスラスタ推力・モーメントを示す情報が表示されるので、３次元空間における自律航走体のスラスタ推力・モーメントを容易に把握できる。
【００２２】
（７）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体の位置及び移動軌跡を、直交する３面に投影した画像として、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに表示させる。
【００２３】
このような第３実施形態によれば、自律航走体の位置及び移動軌跡が直交する３面に投影した形で、各ディスプレイ上に表示されるので、時間的に変化する自律航走体の位置・移動軌跡を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００２４】
（８）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体の実際の移動軌跡の向きと、前記マルチディスプレイに表示される移動軌跡の向きが同じになるように、前記マルチディスプレイに画像を表示させる。
【００２５】
上記の構成によれば、自律航走体の実際の移動軌跡の方向と、マルチディスプレイに表示される移動軌跡の方向が一致するので、ディスプレイ装置が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体が方向転換しても、実際の自律航走体の移動軌跡を容易に把握できる。
【００２６】
（９）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、さらに、前記マルチディスプレイを、鉛直軸周りに回転自在に支持、あるいは鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回機構を備え、前記マルチディスプレイは、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイで構成される直方体において前記第２平面ディスプレイに対面する面に配置された第４平面ディスプレイと、前記直方体において前記第３平面ディスプレイに対面する面に配置された第５平面ディスプレイとを有し、前記処理装置は、ａ）互いに直交する５投影面のうち前記第２平面ディスプレイに対応する鉛直面と平行な鉛直面に対して前記自律航走体の位置及び移動軌跡を投影した画像を前記第４平面ディスプレイに表示させ、ｂ）互いに直交する５投影面のうち前記第３平面ディスプレイに対応する鉛直面と平行な鉛直面に対して前記自律航走体の位置及び移動軌跡を投影した画像を前記第５平面ディスプレイに表示させる。
【００２７】
上記の構成によれば、マルチディスプレイを回転させることで第２〜第５ディスプレイに表示される投影画像が変化するので、確認したいポイントの軌跡をすばやく正確に把握することができる。
【００２８】
（１０）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体のウェイポイントを、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに表示させる。
【００２９】
上記の構成によれば、各ディスプレイ上に、各面に対応したウェイポイントを示す情報が表示されるので、３次元空間における自律航走体のウェイポイントを容易に把握できる。
【００３０】
（１１）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに、各移動軌跡間の対応点を表示させる。
【００３１】
上記の構成によれば、各平面ディスプレイに表示される移動軌跡の、平面ディスプレイ間における対応点が表示されるので、各平面ディスプレイ間の対応関係の把握が容易となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置によれば、自律航走体の運動予定経路及び運動状態を直観的にすばやく正確に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置を用いたモニタリングシステムの概要を示す図である。
【図２】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第１実施形態を示す図である。
【図３Ａ】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第２実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第２実施形態の示す別の図である。
【図４】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第３実施形態を示す図である。
【図５】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第４実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３５】
図１は、本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置１０を用いたモニタリングシステムの概要を示す図である。以下、自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置を、単に「ディスプレイ装置」という。
【００３６】
図１において、自律航走体１は、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）１Ａであり、自律型無人潜水機１Ａは水中を航行している。ただし、本発明において、モニタリングの対象となる自律航走体１は、ＡＵＶに限られず、無人航空機（ＵＡＶ）であってもよい。
【００３７】
自律航走体１は、電力源である電池４と、自律航走体１の行動及び作動を制御する航行制御装置３と、自律航走体１の位置を算出する慣性航法装置２と、前進する推力を発生させる前後スラスタ５と、上下方向の推力を発生させる上下スラスタ７と、左右方向の推力を発生させる左右スラスタ６と、通信信号の送受信を行う航走体側通信機８ａとを備える。
【００３８】
慣性航法装置２は、仮想の固定座標上における自己位置を運動履歴により随時算出する装置である。具体的には、慣性航法装置２は、三次元の速度変化を検出する装置（加速度計、速度計など）と、姿勢変化を検出する装置（ジャイロ、方位計、姿勢計など）とを備えたものであり、出発点からの速度や姿勢変化を累積的に計算する慣性航法により固定座標における自己位置を把握できる構成となっている。
【００３９】
航行制御装置３は、慣性航法装置２によって随時算出される自己位置及び姿勢の情報を使用し、予め設定された行動パターンに従って自律航走体１が動作するように、各スラスタ５、６、７を制御する。
【００４０】
航走体側通信機８ａは、慣性航法装置２によって随時算出される自己位置、姿勢、移動方向とその速度、航行制御装置３によって算出される各スラスタ５、６、７の推力の情報等を、船舶９に向けて送信する。図１において、航走体側通信機８ａは、音波信号を送受信する機能を有する音響伝送用送受波器として構成されている。
【００４１】
水上には船舶９が浮遊している。この船舶９には、本発明のディスプレイ装置１０が設置されている。なおディスプレイ装置１０は、陸上施設、あるいは車両などの陸上を移動可能な乗り物及び空中を移動可能な乗り物に設置されてもよい。
【００４２】
また船舶９には、通信信号の送受信を行うためのモニタ側通信機８ｂが設けられている。このモニタ側通信機８ｂで受信した信号は、ディスプレイ装置１０に送信されるようになっている。図１において、モニタ側通信機８ｂは、音波信号を送受信する機能を有する音響伝送用送受波器として構成されている。したがって、航走体側通信機８ａとモニタ側通信機８ｂとによって双方向通信が可能な通信装置が構成されている。
【００４３】
図２は、本発明のディスプレイ装置１０の第１実施形態を示す図である。図２に示すように、ディスプレイ装置１０は、マルチディスプレイ１２と処理装置３０とを備える。
【００４４】
本発明の第１実施形態において、マルチディスプレイ１２は、直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５を有しており、第１平面ディスプレイ１３は表示面を上に向けて水平配置されている。
【００４５】
平面ディスプレイには、液晶ディスプレイ、プラズマディプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電界効果ディスプレイなどがあり、上述の第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５としては、どのような種類の平面ディスプレイも適用可能である。また、第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５は、長方形、正方形のいずれでもよい。
【００４６】
処理装置３０は、時間的に変化する自律航走体１の運動状態を、異なる３面への投影によって３次元的に把握できるように面毎に図を生成し、生成した各図を、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５に個別に表示させる機能を有する。
【００４７】
第１実施形態において、処理装置３０は、自律航走体１から送信されてきた自律航走体１の姿勢、移動方向とその速度、及び各スラスタの推力の情報を使用し、以下の処理を行うように構成されている。
ここで、自律航走体１の前後軸をＸ軸（前がプラス）、左右軸をＹ軸（右がプラス）、上下軸をＺ軸（下がプラス）とするＸＹＺ直交座標系を定義する。
【００４８】
処理装置３０は、自律航走体１の前後軸の東西南北に対する方位を示す情報を第１平面ディスプレイ１３に表示させる。図２に示す構成では、第１平面ディスプレイ１３に、真北方向を示すマーク１８とともに、自律航走体１を表現した絵２０ａが表示されている。このマーク１８は、実際の真北方向を指している。したがって、船舶９などの、ディスプレイ装置１０が搭載された乗り物が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示されたマーク１８は、真北方向を指すように第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。
【００４９】
処理装置３０は、自律航走体１の実際の東西南北に対する方位と、第１平面ディスプレイ１３に表示される自律航走体１の絵２０ａの向きが同じになるように、第１平面ディスプレイ１３に画像を表示させるように構成されている。したがって、水中の自律航走体１が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示された自律航走体１の絵２０ａも、実際の自律航走体１の向きと一致するように、第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。例えば、図２において、第１平面ディスプレイ１３上に破線で示すように、自律航走体１の絵２０ａが向きを変える。
【００５０】
上述のように、真北方向を示すマーク１８と、実際の自律航走体１の向きと同じ向きの絵２０ａが第１平面ディスプレイ１３に表示されるので、第１平面ディスプレイ１３を見ることにより、実際の自律航走体１の向きと真北に対する方位角度を容易に把握できる。なお、自律航走体１の向きについては、絵２０ａに加えて、文字や数字によって表現したものを第１平面ディスプレイ１３に併せて表示してもよい。
【００５１】
処理装置３０は、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢を示す情報を第２平面ディスプレイ１４に表示させる。図２に示す構成では、第２平面ディスプレイ１４に、ＸＺ平面に投影した自律航走体１を表現した絵２０ｂが表示されている。自律航走体１の絵２０ｂは、図２では、自律航走体１を左側から見た絵となっているが、右側から見た絵でもよい。またこの絵２０ｂには、自律航走体１の前後軸も表現されている。この前後軸は、図２では、第２平面ディスプレイ１４の画面上に一点鎖線で表現されている。
【００５２】
したがって、第２平面ディスプレイ１４を見ることにより、実際の自律航走体１のピッチ角（Ｙ軸周りの回転角）を容易に把握できる。なお、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢については、絵２０ｂに加えて、文字や数字によってピッチ角を表現したものを第２平面ディスプレイ１４に併せて表示してもよい。
【００５３】
処理装置３０は、自律航走体１のＹＺ平面における姿勢を示す情報を第３平面ディスプレイ１５に表示させる。図２に示す構成では、第３平面ディスプレイ１５に、ＹＺ平面に投影した自律航走体１を表現した絵２０ｃが表示されている。自律航走体１の絵２０ｃは、図２では、自律航走体１を後ろから見た絵となっているが、前から見た絵でもよい。またこの絵２０ｃには自律航走体１の上下軸と左右軸も表現されている。この上下軸と左右軸は、図２では、第３平面ディスプレイ１５の画面上に一点鎖線で表現されている。
【００５４】
したがって、第３平面ディスプレイ１５を見ることにより、実際の自律航走体１のロール角（Ｘ軸周りの回転角）を容易に把握できる。なお、自律航走体１のＹＺ平面における姿勢については、絵２０ｃに加えて、文字や数字によってロール角を表現したものを第３平面ディスプレイ１５に併せて表示してもよい。
【００５５】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１のＸＹ平面における移動方向とその速度を示す情報を第１平面ディスプレイ１３に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１のＸＹ平面における移動方向とその速度は、白抜きのベクトル２２ａで表現されている。なお、この場合、自律航走体１のＸＹ平面における移動方向とその速度については、白抜きのベクトル２２ａに加えて、文字や数字によって表現したものを第１平面ディスプレイ１３に併せて表示してもよい。
【００５６】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１の前後スラスタ推力を示す情報と、自律航走体１の左右スラスタ推力を示す情報を第１平面ディスプレイ１３に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１の前後スラスタ推力はベクトル２４で表現され、左右スラスタ推力は、ベクトル２５で表現されている。なお、この場合、自律航走体１の前後スラスタ推力と左右スラスタ推力については、ベクトル２４、２５に加えて、文字や数字によって表現したものを第１平面ディスプレイ１３に併せて表示してもよい。
【００５７】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１のＸＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を第２平面ディスプレイ１４に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１のＸＺ平面における移動方向とその速度は、白抜きのベクトル２２ｂで表現されている。なお、この場合、自律航走体１のＸＺ平面における移動方向とその速度については、白抜きのベクトル２２ｂに加えて、文字や数字によって表現したものを第２平面ディスプレイ１４に併せて表示してもよい。
【００５８】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１の前後スラスタ推力を示す情報と、自律航走体１の上下スラスタ推力を示す情報を第２平面ディスプレイ１４に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１の前後スラスタ推力は、第１平面ディスプレイ１３のそれと同様に、ベクトル２４で表現され、上下スラスタ推力はベクトル２６で表現されている。なお、この場合、自律航走体１の前後スラスタ推力と上下スラスタ推力については、ベクトル２４、２６に加えて、文字や数字によって表現したものを第２平面ディスプレイ１４に併せて表示してもよい。
【００５９】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１のＹＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を第３平面ディスプレイ１５に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１のＹＺ平面における移動方向とその速度は、白抜きのベクトル２２ｃで表現されている。なお、この場合、自律航走体１のＹＺ平面における移動方向とその速度については、白抜きのベクトル２２ｃに加えて、文字や数字によって表現したものを第３平面ディスプレイ１５に併せて表示してもよい。
処理装置３０は、図２には示していないが、自律航走体１の左右スラスタ推力を示す情報と、自律航走体１の上下スラスタ推力を示す情報を第３平面ディスプレイ１５に表示させてもよい。なお、この場合、自律航走体１の左右スラスタ推力と上下スラスタ推力については、ベクトルでの表示に加えて、文字や数字によって表現したものを第３平面ディスプレイ１５に併せて表示してもよい。
【００６０】
上述した本発明の第１実施形態によれば、自律航走体１がどの方位に向いているかが第１平面ディスプレイ１３に表示されるので、自律航走体１の向きを容易に把握できる。また、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢が第２平面ディスプレイ１４に表示されるので、自律航走体１のピッチ角を容易に把握できる。また、また、自律航走体１のＹＺ平面における姿勢が第３平面ディスプレイ１５に表示されるので、自律航走体１のロール角を容易に把握できる。したがって、本発明の第１実施形態によれば、時間的に変化する自律航走体１の３次元内の姿勢を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００６１】
また、第１平面ディスプレイ１３には、自律航走体１の実際の東西南北に対する方位と同じ向きになるように自律航走体１の前後軸の方向が表示されるので、ディスプレイ装置１０が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体１が方向転換しても、実際の自律航走体１の向きを容易に把握できる。
【００６２】
また、各平面ディスプレイ１３〜１５の画面上に、各面に対応した移動方向とその速度を示す情報として、ベクトル２２ａ〜２２ｃが表示されるので、３次元空間における自律航走体１の移動方向と速度を容易に把握できる。
また、各平面ディスプレイ１３〜１５の画面上に、各面に対応したスラスタ推力を示す情報として、ベクトル２４〜２６が表示されるので、３次元空間における自律航走体１のスラスタ推力を容易に把握できる。
【００６３】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明のディスプレイ装置１０の第２実施形態を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本発明のディスプレイ装置１０の第２実施形態は、さらに、マルチディスプレイ１２を鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回装置２８を備える。旋回装置２８の駆動源としては、電動回転モータを用いることができる。図３Ｂは、図３Ａに示す状態から、旋回装置２８によりマルチディスプレイ１２を時計回りに１８０度回転させた状態を示している。
【００６４】
処理装置３０は、自律航走体１の前後軸の東西南北に対する方位を示す情報として、第１実施形態と同様に、第１平面ディスプレイ１３に、真北方向を示すマーク１８とともに、自律航走体１を表現した絵２０ａを表示させる。このマーク１８は、実際の真北方向を指している。したがって、マルチディスプレイ１２が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示されたマーク１８は、真北方向を指すように第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。
【００６５】
第２実施形態では、自律航走体１が実際に向きを変えても、第１平面ディスプレイ１３の画面に対する絵２０ａの向きは変わらず、固定されている。代わりに、処理装置３０は、自律航走体１の実際の向きと、第１平面ディスプレイ１３に表示される自律航走体１の絵２０ａの向きが同じになるように、旋回装置２８を制御する。したがって、水中の自律航走体１が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３の画面に対する絵２０ａの向きは変わらないが、実際の自律航走体１の向きと第１平面ディスプレイ１３に表示された絵２０ａの向きが一致するように、処理装置３０による制御のもと、マルチディスプレイ１２が旋回装置２８によって回転させられる。
【００６６】
図３Ａに示すように、処理装置３０は、自律航走体１を左側から見たときの自律航走体１のＸＺ平面における姿勢を示す情報を第２平面ディスプレイ１４に表示させる。第２平面ディスプレイ１４に表示されるものは、第１実施形態と同様に、自律航走体１を表現した絵２０ｂ、自律航走体１の移動方向とその速度を示すベクトル２２ｂ、前後スラスタ推力と上下スラスタ推力を示すベクトル２４、２６でよい。
【００６７】
図３Ａに示すように、処理装置３０は、自律航走体１を後ろから見たときの自律航走体１のＹＺ平面における姿勢を示す情報を第３平面ディスプレイ１５に表示させる。第３平面ディスプレイ１５に表示されるものは、第１実施形態と同様に、自律航走体１を表現した絵２０ｃ、自律航走体１の移動方向とその速度を示すベクトル２２でよい。図中には示していないが、左右スラスタ推力と上下スラスタ推力のベクトルでの表示を加えてもよい。
【００６８】
図３Ｂに示すように、マルチディスプレイ１２は、さらに、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５で構成される直方体において第２平面ディスプレイ１４に対面する面に配置された第４平面ディスプレイ１６と、前記直方体において第３平面ディスプレイ１５に対面する面に配置された第５平面ディスプレイ１７とを有している。第４平面ディスプレイ１６と第５平面ディスプレイ１７は、長方形、正方形のいずれでもよい。
【００６９】
処理装置３０は、自律航走体１を右側から見たときの自律航走体１のＸＺ平面における姿勢を示す情報を第４平面ディスプレイ１６に表示させる。図３Ｂに示す構成では、右側面側からＸＺ平面に投影した自律航走体１を表現した絵２０ｄが表示されている。処理装置３０は、第２平面ディスプレイ１４の表示と同様に、自律航走体１の移動方向とその速度を示すベクトル２２ｂと、前後スラスタ推力及び上下スラスタ推力を示すベクトル２４、２６を第４平面ディスプレイ１６に表示させてもよい。
【００７０】
処理装置３０は、自律航走体１を前から見たときの自律航走体１のＹＺ平面における姿勢を示す情報を第５平面ディスプレイ１７に表示させる。図３Ｂに示す構成では、ＹＺ平面に投影した自律航走体１を表現した絵２０ｅが表示されている。処理装置３０は、第３平面ディスプレイ１５の表示と同様に、自律航走体１の移動方向とその速度を示すベクトル２２ｃを第５平面ディスプレイ１７に表示させてもよい。
処理装置３０は、図３Ｂには示していないが、自律航走体１の左右スラスタ推力を示す情報と、自律航走体１の上下スラスタ推力を示す情報を第５平面ディスプレイ１７に表示させてもよい。
【００７１】
上述した本発明の第２実施形態によれば、自律航走体１がどの方位に向いているかが第１平面ディスプレイ１３に表示されるので、自律航走体１の向きを容易に把握できる。また、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢が第２平面ディスプレイ１４と第４平面ディスプレイ１６に表示されるので、自律航走体１のピッチ角を容易に把握できる。また、自律航走体１のＹＺ平面における姿勢が第３平面ディスプレイ１５と第５平面ディスプレイ１７に表示されるので、自律航走体１のロール角を容易に把握できる。したがって、本発明の第２実施形態によれば、時間的に変化する自律航走体１の３次元内の姿勢を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００７２】
また、マルチディスプレイ１２が実際の自律航走体１の向きに合わせて回転するので、ディスプレイ装置１０が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体１が方向転換しても、実際の自律航走体１の向きを容易に把握できる。
また、第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５に加えて、第４平面ディスプレイ１６と第５平面ディスプレイ１７を備えることで、マルチディスプレイ１２が回転しても、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢とＹＺ平面における姿勢を容易に把握できる。
【００７３】
また、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７が一体となって回転するので、第１平面ディスプレイ１３に表示される自律航走体１の向きと、第２〜第５平面ディスプレイ１４〜１７に表示される自律航走体１の絵２０ｂ〜２０ｅの向きが整合するので、自律航走体１の向きを一層容易に把握できる。
【００７４】
図４は、本発明のディスプレイ装置１０の第３実施形態を示す図である。
本発明の第３実施形態において、マルチディスプレイ１２は、第１実施形態と同様に、直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４および第３平面ディスプレイ１５を備える。
【００７５】
処理装置３０は、東西南北の方位を示すマーク１８を第１平面ディスプレイ１３に表示させる。このマーク１８は、実際の真北方向を指すようにしてもよいし、任意に仮想的に設定した真北方向を指すようにしてもよい。実際の真北方向を指すようにマーク１８を表示させた場合、船舶などの、ディスプレイ装置１０が搭載された乗り物が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示されたマーク１８は、真北方向を指すように第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。
【００７６】
時間的に変化する自律航走体１の運動状態を示す情報として、上述した第１実施形態と第２実施形態では、自律航走体１の姿勢や移動方向をマルチディスプレイ１２に表示させたが、第３実施形態では、自律航走体１の位置及び移動軌跡をマルチディスプレイ１２に表示させる。具体的には、処理装置３０は、自律航走体１の位置及び移動軌跡を、直交する３面に投影した画像として、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５に表示させる。
【００７７】
処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち水平面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第１平面ディスプレイ１３に表示させ、互いに直交する５投影面のうち一つの鉛直面（これを第１鉛直面とよぶ）に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第２平面ディスプレイ１４に表示させ、互いに直交する５投影面のうち水平面及び第１鉛直面に直交する鉛直面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第３平面ディスプレイ１５に表示させる。
【００７８】
自律航走体１の位置は、図４の構成では、第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５の画面上では矢印３１で表現されている。また、自律航走体１の移動軌跡は、図４の構成では、第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５の画面上で実線のライン３２ａ、３２ｂ、３２ｃで表現されている。
【００７９】
処理装置３０は、実際の真北方向を指すようにマーク１８を表示させた場合、自律航走体１の実際の移動軌跡の向きと、マルチディスプレイ１２装置１０に表示される移動軌跡の向きが同じになるように、マルチディスプレイ１２に画像を表示させる。これにより、実際の自律航走体１の移動軌跡の向きを容易に把握できる。
あるいは、処理装置３０は、第１平面ディスプレイ１３の画面上の真北方向を任意の方向に回転させ、第２平面ディスプレイ１４と第３平面ディスプレイ１５に表示させる投影面を変化させてもよい。このようにすると、確認したい軌跡の近傍の把握を容易にできる。
【００８０】
処理装置３０は、自律航走体１のウェイポイントを、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５に表示させてもよい。図４に示す構成では、ウェイポイントは、“＊”の記号３６と、“＊”を白抜きの丸で囲んだ記号３７で表現されている。このうち、“＊”の記号３６は、過去のウェイポイント、つまり予定されていた通過点を示している。また、“＊”を白抜きの丸で囲んだ記号３７は、現在向かっているウェイポイント、つまり現在目標としている通過点あるいは到達点を示している。
現在位置に対して過去のウェイポイント表示数、これから向うウェイポイント表示数を設定できるようにし、設定された数のウェイポイントを表示してもよい。
【００８１】
処理装置３０は、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５に、各移動軌跡間の対応点３４ａ、３４ｂ、３４ｃを表示させてもよい。対応点を複数設定する場合、移動軌跡上の異なる位置における各対応点を視覚的に区別できるように、対応点を表示させるのがよい。図４に示す構成では、異なる対応点が、白抜きの丸、黒塗りの丸、白抜きの四角で表現されている。なお、色や大きさで複数の異なる対応点を視覚的に区別できるようにしてもよい。
また、表示されている全体の移動軌跡上を対応点が周期的に移動するようにして、対応するポイントがわかるようにしてもよい。
【００８２】
上述した本発明の第３実施形態によれば、自律航走体１の位置及び移動軌跡が、直交する３面に投影した形で、各平面ディスプレイ１３〜１５上に表示されるので、時間的に変化する自律航走体１の位置・移動軌跡を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００８３】
また、自律航走体１の実際の移動軌跡の方向と、マルチディスプレイ１２に表示される移動軌跡の方向が一致するように、マルチディスプレイ１２に移動軌跡を表示させれば、ディスプレイ装置１０が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体１が方向転換しても、実際の自律航走体１の移動軌跡を容易に把握できる。
【００８４】
また、各平面ディスプレイ１３〜１５の画面上に、各面に対応したウェイポイントを示す情報が表示されるので、３次元空間における自律航走体１のウェイポイントを容易に把握できる。
また、各平面ディスプレイ１３〜１５の画面上に表示される移動軌跡の、各平面ディスプレイ間における対応点が表示されるので、各平面ディスプレイ間の対応関係の把握が容易となる。
【００８５】
図５は、本発明のディスプレイ装置１０の第４実施形態を示す図である。
本発明のディスプレイ装置１０の第４実施形態において、マルチディスプレイ１２は、第２実施形態と同様に、直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５を備え、さらに、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５で構成される直方体において第２平面ディスプレイ１４に対面する面に配置された第４平面ディスプレイ１６と、前記直方体において第３平面ディスプレイ１５に対面する面に配置された第５平面ディスプレイ１７とを有している。第４平面ディスプレイ１６と第５平面ディスプレイ１７は、長方形、正方形のいずれでもよい。
【００８６】
ディスプレイ装置１０は、さらに、旋回機構２９を備える。旋回機構２９は、２面のディスプレイ平面に平行してマルチディスプレイ中心を通る軸を軸とする鉛直軸周りに回転自在に支持するもの、つまり手動で回転できるものでも、電動回転モータのような駆動源によりマルチディスプレイ１２を鉛直軸周りに回転させるように駆動するものでもよい。
【００８７】
処理装置３０は、東西南北の方位を示すマーク１８を第１平面ディスプレイ１３に表示させる。このマーク１８は、実際の真北方向を指すように表示される。したがって、船舶などの、ディスプレイ装置１０が搭載された乗り物が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示されたマーク１８は、真北方向を指すように第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。
【００８８】
処理装置３０は、自律航走体１の位置及び移動軌跡を、直交する５面に投影した画像として、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７に表示させる。具体的には、処理装置３０は、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７に少なくとも以下の事項を表示させる。
【００８９】
ａ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち水平面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第１平面ディスプレイ１３に表示させる。
ｂ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち一つの鉛直面（これを第１鉛直面とよぶ）に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第２平面ディスプレイ１４に表示させる。
ｃ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち水平面及び第１鉛直面に直交する鉛直面（これを第２鉛直面とよぶ）に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第３平面ディスプレイ１５に表示させる。
ｄ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち第２平面ディスプレイ１４に対応する面（第１鉛直面）と平行な鉛直面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第４平面ディスプレイ１６に表示させる。
ｅ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち第３平面ディスプレイ１５に対応する面（第２鉛直面）と平行な鉛直面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第５平面ディスプレイ１７に表示させる。
【００９０】
自律航走体１の位置は、図４の構成では、第３実施形態と同様に、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７の画面上で白抜きの矢印３１で表現されている。また、自律航走体１の移動軌跡は、図４の構成では、第３実施形態と同様に、第１〜第５平面ディスプレイ１７の画面上に実線のライン３２ａ、３２ｂ、３２ｃで表現されている。
【００９１】
処理装置３０は、自律航走体１の実際の移動軌跡の向きと、マルチディスプレイ１２装置１０に表示される移動軌跡の向きが同じになるように、マルチディスプレイ１２に画像を表示させる。これにより、実際の自律航走体１の移動軌跡の向きを容易に把握できる。
【００９２】
処理装置３０は、自律航走体１のウェイポイントを第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７に表示させてもよい。この場合、ウェイポイントは、第３実施形態と同様に、“＊”の記号３６と、“＊”を白抜きの丸で囲んだ記号３７で表現されてもよい。
【００９３】
処理装置３０は、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７に、各移動軌跡間の対応点を表示させてもよい。対応点を複数設定する場合は、第３実施形態と同様に、移動軌跡上の異なる位置における各対応点を視覚的に区別できるように、対応点を表示させるのがよい。
また、表示されている全体の移動軌跡上を対応点が周期的に移動するようにして、対応するポイントがわかるようにしてもよい。
【００９４】
上述した第４実施形態によれば、第３実施形態と同様に、時間的に変化する自律航走体１の位置・移動軌跡を直観的にすばやく正確に把握でき、３次元空間における自律航走体１のウェイポイントを容易に把握でき、各平面ディスプレイ間の対応関係の把握が容易となる。
また、第４実施形態によれば、マルチディスプレイ１２を回転させることで第２〜第５平面ディスプレイ１４〜１７に表示される投影画像が変化するので、確認したいポイントの軌跡をすばやく正確に把握することができる。
【００９５】
なお、上述した第１実施形態と第３実施形態、あるいは、第２実施形態と第４実施形態を組み合わせ、自律航走体１の姿勢（必要に応じて、さらに移動方向とその速度、各スラスタ推力）を示す情報を表示させるモードと、自律航走体１の位置及び移動軌跡（必要に応じて、さらに移動軌跡間の対応点、ウェイポイント）を示す情報を表示させるモードとを切り替えられるように、処理装置３０を構成してもよい。
【００９６】
上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００９７】
１ 自律航走体
１Ａ 自律型無人潜水機
１０ 自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置
１２ マルチディスプレイ
１３ 第１平面ディスプレイ
１４ 第２平面ディスプレイ
１５ 第３平面ディスプレイ
１６ 第４平面ディスプレイ
１７ 第５平面ディスプレイ
１８ 方位を示すマーク
２０ａ〜２０ｅ 自律航走体の絵
２２ａ〜２２ｃ 移動方向とその速度を示すベクトル
２４ 前後スラスタ推力を示すベクトル
２５ 左右スラスタ推力を示すベクトル
２６ 上下スラスタ推力を示すベクトル
２８ 旋回装置
２９ 旋回機構
３０ 処理装置
３１ 自律航走体の位置を示す記号
３２ａ〜３２ｃ 自律航走体の移動軌跡を示すライン
３４ａ〜３４ｃ 対応点
３６ ウェイポイント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律航走体の運動の様子を監視するためのディスプレイ装置に関し、特に、時間的に変化する航走体の運動の様子を直観的にすばやく正確に把握することを可能としたディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海底調査等を行うために、自律型無人潜水機（ＡＵＶ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ／ＵＵＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が利用されている（例えば下記特許文献１）。また、航空調査、輸送、偵察等を行うために、無人航空機（ＵＡＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が利用されている。以下、ＡＵＶ（ＵＵＶ）やＵＡＶのように無人で３次元運動をする移動体を「自律航走体」とよぶ。かかる自律航走体の３次元的な運動を監視するため、従来では、自律航走体の姿勢・推進力・速度や、位置・移動軌跡を平面ディスプレイ上に表示している。
【０００３】
自律航走体の姿勢・推進力・速度の表示に関しては、航走体の前後軸をＸ軸、左右軸をＹ軸、上下軸をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義し、ロール角（Ｘ軸周りの回転角）・ピッチ角（Ｙ軸周りの回転角）・ヨー角（Ｚ軸周りの回転角）、各スラスタ推力（前後スラスタ推力、左右スラスタ推力、上下スラスタ推力）、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとの速度等を個別に平面ディスプレイ上に表示している。
自律航走体の位置・移動軌跡の表示に関しては、三面図に投影した軌跡を平面ディスプレイ上にＬ字型の配置で表示する、もしくは任意の向きから投影した軌跡を平面ディスプレイに表示している。
【０００４】
なお、自律航走体の運動を監視するものではないが、下記特許文献２には、生体内にある被検体の静的構造を容易に視認可能にするために、３枚の平面ディスプレイを立方体の隣接する３面を構成するように互いに直交に配置した医用マルチディスプレイが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１０４０２号公報
【特許文献２】特開２００８−２５７０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自律航走体の姿勢・推進力・速度を平面ディスプレイ上に個別に表示する従来技術では、三次元空間の中で、航走体がどの方向を向いていて、どの向きにどのくらいの推進力で、どの方向に進んでいるかを直観的にすばやく正確に把握することが難しい。
【０００７】
自律航走体の位置・移動軌跡を平面ディスプレイ上にＬ字型の配置で表示する従来技術では、三面図が同一平面上に配置されているため、三面図の読図に慣れていないと、直観的にすばやく正確に把握することが難しい。また、平面ディスプレイ上に斜めからの投影図で表示する方法もあるが、３次元の情報を２次元平面上に表示しているために、左右方向に移動しているのか、上下方向に移動しているのかが曖昧になる場合がある。
【０００８】
また、特許文献２の技術は、生体内にある被検体の３次元構造を表示することを目的としており、自律航走体の運動状態を表示することについては何ら考慮されていない。したがって、自律航走体の運動状態を直観的にすばやく正確に把握できる技術が求められる。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、自律航走体の運動状態を直観的にすばやく正確に把握できる自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題を解決するため、本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置は、以下の技術的手段を採用する。
（１）本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置は、直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ、第２平面ディスプレイ及び第３平面ディスプレイを有し、時間的に変化する自律航走体の運動状態を、前記第１平面ディスプレイの表示面を上に向けて水平配置されたマルチディスプレイの、異なる３面への投影によって３次元的に把握できるように前記面毎に図を生成し、生成した各図を、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに個別に表示させる処理装置と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記の本発明の構成によれば、第１平面ディスプレイ、第２平面ディスプレイ及び第３平面ディスプレイによって、直方体における隣接する３面を構成する形で、マルチディスプレイが構成され、自律航走体の時間的に変化する運動状態が、異なる３面に投影した図として各ディスプレイ上に表示されるので、自律航走体の３次元内での運動の様子を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００１２】
（２）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記自律航走体の前後軸をＸ軸、左右軸をＹ軸、上下軸をＸ軸とする直交座標系を定義したとき、前記処理装置は、前記自律航走体の前後軸の東西南北に対する方位を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体のＸＺ平面における姿勢を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体のＹＺ平面における姿勢を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる。
【００１３】
このような第１実施形態によれば、自律航走体がどの方位に向いているかが第１平面ディスプレイに表示されるので、自律航走体の向きを容易に把握できる。また、自律航走体のＸＺ平面における姿勢が第２平面ディスプレイに表示されるので、自律航走体のピッチ角を容易に把握できる。また、また、自律航走体のＹＺ平面における姿勢が第３平面ディスプレイに表示されるので、自律航走体のロール角を容易に把握できる。したがって、本発明の第１実施形態によれば、時間的に変化する自律航走体の３次元内の姿勢を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００１４】
（３）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体の実際の東西南北に対する方位と、前記第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが同じになるように、前記第１平面ディスプレイに画像を表示させる。
【００１５】
上記の構成によれば、第１平面ディスプレイには、自律航走体の実際の東西南北に対する方位と同じ向きになるように自律航走体の前後軸の方向が表示されるので、ディスプレイ装置が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体が方向転換しても、実際の自律航走体の向きを容易に把握できる。
【００１６】
（４）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、さらに、前記マルチディスプレイを鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回装置を備え、前記マルチディスプレイは、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイで構成される直方体において前記第２平面ディスプレイに対面する面に配置された第４平面ディスプレイと、前記直方体において前記第３平面ディスプレイに対面する面に配置された第５平面ディスプレイとを有し、前記処理装置は、ａ）前記自律航走体のＸＺ平面における姿勢を示す情報を前記第４平面ディスプレイに表示させ、ｂ）前記自律航走体のＹＺ平面における姿勢を示す情報を前記第５平面ディスプレイに表示させ、ｃ）前記自律航走体の実際の向きと、前記第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが同じになるように、前記旋回装置を制御する。
【００１７】
上記の構成によれば、マルチディスプレイが実際の自律航走体の向きに合わせて回転するので、ディスプレイ装置が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体が方向転換しても、実際の自律航走体の向きを容易に把握できる。
また、さらに第４平面ディスプレイと第５平面ディスプレイを備えることで、マルチディスプレイが回転しても、自律航走体のＸＺ平面における姿勢とＹＺ平面における姿勢を容易に把握できる。
また、第１〜第５平面ディスプレイが一体となって回転するので、第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きと、第２〜第５平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが整合するので、自律航走体の向きを一層容易に把握できる。
【００１８】
（５）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体のＸＹ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体のＸＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体のＹＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる。
【００１９】
上記の構成によれば、各ディスプレイ上に、各面に対応した移動方向とその速度を示す情報が表示されるので、３次元空間における自律航走体の移動方向と速度を容易に把握できる。
【００２０】
（６）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体の前後スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の左右スラスタ推力を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体の前後スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の上下スラスタ推力を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、前記自律航走体の左右スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の上下スラスタ推力を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる。また、各平面ディスプレイに垂直な軸周りの回転モーメントを各平面ディスプレイ表示しても良い。
【００２１】
上記の構成によれば、各ディスプレイ上に、各面に対応したスラスタ推力・モーメントを示す情報が表示されるので、３次元空間における自律航走体のスラスタ推力・モーメントを容易に把握できる。
【００２２】
（７）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体の位置及び移動軌跡を、直交する３面に投影した画像として、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに表示させる。
【００２３】
このような第３実施形態によれば、自律航走体の位置及び移動軌跡が直交する３面に投影した形で、各ディスプレイ上に表示されるので、時間的に変化する自律航走体の位置・移動軌跡を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００２４】
（８）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体の実際の移動軌跡の向きと、前記マルチディスプレイに表示される移動軌跡の向きが同じになるように、前記マルチディスプレイに画像を表示させる。
【００２５】
上記の構成によれば、自律航走体の実際の移動軌跡の方向と、マルチディスプレイに表示される移動軌跡の方向が一致するので、ディスプレイ装置が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体が方向転換しても、実際の自律航走体の移動軌跡を容易に把握できる。
【００２６】
（９）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、さらに、前記マルチディスプレイを、鉛直軸周りに回転自在に支持、あるいは鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回機構を備え、前記マルチディスプレイは、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイで構成される直方体において前記第２平面ディスプレイに対面する面に配置された第４平面ディスプレイと、前記直方体において前記第３平面ディスプレイに対面する面に配置された第５平面ディスプレイとを有し、前記処理装置は、ａ）互いに直交する５投影面のうち前記第２平面ディスプレイに対応する鉛直面と平行な鉛直面に対して前記自律航走体の位置及び移動軌跡を投影した画像を前記第４平面ディスプレイに表示させ、ｂ）互いに直交する５投影面のうち前記第３平面ディスプレイに対応する鉛直面と平行な鉛直面に対して前記自律航走体の位置及び移動軌跡を投影した画像を前記第５平面ディスプレイに表示させる。
【００２７】
上記の構成によれば、マルチディスプレイを回転させることで第２〜第５ディスプレイに表示される投影画像が変化するので、確認したいポイントの軌跡をすばやく正確に把握することができる。
【００２８】
（１０）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記自律航走体のウェイポイントを、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに表示させる。
【００２９】
上記の構成によれば、各ディスプレイ上に、各面に対応したウェイポイントを示す情報が表示されるので、３次元空間における自律航走体のウェイポイントを容易に把握できる。
【００３０】
（１１）また、上記の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置において、前記処理装置は、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに、各移動軌跡間の対応点を表示させる。
【００３１】
上記の構成によれば、各平面ディスプレイに表示される移動軌跡の、平面ディスプレイ間における対応点が表示されるので、各平面ディスプレイ間の対応関係の把握が容易となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置によれば、自律航走体の運動予定経路及び運動状態を直観的にすばやく正確に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置を用いたモニタリングシステムの概要を示す図である。
【図２】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第１実施形態を示す図である。
【図３Ａ】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第２実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第２実施形態の示す別の図である。
【図４】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第３実施形態を示す図である。
【図５】本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置の第４実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３５】
図１は、本発明の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置１０を用いたモニタリングシステムの概要を示す図である。以下、自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置を、単に「ディスプレイ装置」という。
【００３６】
図１において、自律航走体１は、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）１Ａであり、自律型無人潜水機１Ａは水中を航行している。ただし、本発明において、モニタリングの対象となる自律航走体１は、ＡＵＶに限られず、無人航空機（ＵＡＶ）であってもよい。
【００３７】
自律航走体１は、電力源である電池４と、自律航走体１の行動及び作動を制御する航行制御装置３と、自律航走体１の位置を算出する慣性航法装置２と、前進する推力を発生させる前後スラスタ５と、上下方向の推力を発生させる上下スラスタ７と、左右方向の推力を発生させる左右スラスタ６と、通信信号の送受信を行う航走体側通信機８ａとを備える。
【００３８】
慣性航法装置２は、仮想の固定座標上における自己位置を運動履歴により随時算出する装置である。具体的には、慣性航法装置２は、三次元の速度変化を検出する装置（加速度計、速度計など）と、姿勢変化を検出する装置（ジャイロ、方位計、姿勢計など）とを備えたものであり、出発点からの速度や姿勢変化を累積的に計算する慣性航法により固定座標における自己位置を把握できる構成となっている。
【００３９】
航行制御装置３は、慣性航法装置２によって随時算出される自己位置及び姿勢の情報を使用し、予め設定された行動パターンに従って自律航走体１が動作するように、各スラスタ５、６、７を制御する。
【００４０】
航走体側通信機８ａは、慣性航法装置２によって随時算出される自己位置、姿勢、移動方向とその速度、航行制御装置３によって算出される各スラスタ５、６、７の推力の情報等を、船舶９に向けて送信する。図１において、航走体側通信機８ａは、音波信号を送受信する機能を有する音響伝送用送受波器として構成されている。
【００４１】
水上には船舶９が浮遊している。この船舶９には、本発明のディスプレイ装置１０が設置されている。なおディスプレイ装置１０は、陸上施設、あるいは車両などの陸上を移動可能な乗り物及び空中を移動可能な乗り物に設置されてもよい。
【００４２】
また船舶９には、通信信号の送受信を行うためのモニタ側通信機８ｂが設けられている。このモニタ側通信機８ｂで受信した信号は、ディスプレイ装置１０に送信されるようになっている。図１において、モニタ側通信機８ｂは、音波信号を送受信する機能を有する音響伝送用送受波器として構成されている。したがって、航走体側通信機８ａとモニタ側通信機８ｂとによって双方向通信が可能な通信装置が構成されている。
【００４３】
図２は、本発明のディスプレイ装置１０の第１実施形態を示す図である。図２に示すように、ディスプレイ装置１０は、マルチディスプレイ１２と処理装置３０とを備える。
【００４４】
本発明の第１実施形態において、マルチディスプレイ１２は、直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５を有しており、第１平面ディスプレイ１３は表示面を上に向けて水平配置されている。
【００４５】
平面ディスプレイには、液晶ディスプレイ、プラズマディプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電界効果ディスプレイなどがあり、上述の第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５としては、どのような種類の平面ディスプレイも適用可能である。また、第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５は、長方形、正方形のいずれでもよい。
【００４６】
処理装置３０は、時間的に変化する自律航走体１の運動状態を、異なる３面への投影によって３次元的に把握できるように面毎に図を生成し、生成した各図を、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５に個別に表示させる機能を有する。
【００４７】
第１実施形態において、処理装置３０は、自律航走体１から送信されてきた自律航走体１の姿勢、移動方向とその速度、及び各スラスタの推力の情報を使用し、以下の処理を行うように構成されている。
ここで、自律航走体１の前後軸をＸ軸（前がプラス）、左右軸をＹ軸（右がプラス）、上下軸をＺ軸（下がプラス）とするＸＹＺ直交座標系を定義する。
【００４８】
処理装置３０は、自律航走体１の前後軸の東西南北に対する方位を示す情報を第１平面ディスプレイ１３に表示させる。図２に示す構成では、第１平面ディスプレイ１３に、真北方向を示すマーク１８とともに、自律航走体１を表現した絵２０ａが表示されている。このマーク１８は、実際の真北方向を指している。したがって、船舶９などの、ディスプレイ装置１０が搭載された乗り物が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示されたマーク１８は、真北方向を指すように第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。
【００４９】
処理装置３０は、自律航走体１の実際の東西南北に対する方位と、第１平面ディスプレイ１３に表示される自律航走体１の絵２０ａの向きが同じになるように、第１平面ディスプレイ１３に画像を表示させるように構成されている。したがって、水中の自律航走体１が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示された自律航走体１の絵２０ａも、実際の自律航走体１の向きと一致するように、第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。例えば、図２において、第１平面ディスプレイ１３上に破線で示すように、自律航走体１の絵２０ａが向きを変える。
【００５０】
上述のように、真北方向を示すマーク１８と、実際の自律航走体１の向きと同じ向きの絵２０ａが第１平面ディスプレイ１３に表示されるので、第１平面ディスプレイ１３を見ることにより、実際の自律航走体１の向きと真北に対する方位角度を容易に把握できる。なお、自律航走体１の向きについては、絵２０ａに加えて、文字や数字によって表現したものを第１平面ディスプレイ１３に併せて表示してもよい。
【００５１】
処理装置３０は、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢を示す情報を第２平面ディスプレイ１４に表示させる。図２に示す構成では、第２平面ディスプレイ１４に、ＸＺ平面に投影した自律航走体１を表現した絵２０ｂが表示されている。自律航走体１の絵２０ｂは、図２では、自律航走体１を左側から見た絵となっているが、右側から見た絵でもよい。またこの絵２０ｂには、自律航走体１の前後軸も表現されている。この前後軸は、図２では、第２平面ディスプレイ１４の画面上に一点鎖線で表現されている。
【００５２】
したがって、第２平面ディスプレイ１４を見ることにより、実際の自律航走体１のピッチ角（Ｙ軸周りの回転角）を容易に把握できる。なお、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢については、絵２０ｂに加えて、文字や数字によってピッチ角を表現したものを第２平面ディスプレイ１４に併せて表示してもよい。
【００５３】
処理装置３０は、自律航走体１のＹＺ平面における姿勢を示す情報を第３平面ディスプレイ１５に表示させる。図２に示す構成では、第３平面ディスプレイ１５に、ＹＺ平面に投影した自律航走体１を表現した絵２０ｃが表示されている。自律航走体１の絵２０ｃは、図２では、自律航走体１を後ろから見た絵となっているが、前から見た絵でもよい。またこの絵２０ｃには自律航走体１の上下軸と左右軸も表現されている。この上下軸と左右軸は、図２では、第３平面ディスプレイ１５の画面上に一点鎖線で表現されている。
【００５４】
したがって、第３平面ディスプレイ１５を見ることにより、実際の自律航走体１のロール角（Ｘ軸周りの回転角）を容易に把握できる。なお、自律航走体１のＹＺ平面における姿勢については、絵２０ｃに加えて、文字や数字によってロール角を表現したものを第３平面ディスプレイ１５に併せて表示してもよい。
【００５５】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１のＸＹ平面における移動方向とその速度を示す情報を第１平面ディスプレイ１３に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１のＸＹ平面における移動方向とその速度は、白抜きのベクトル２２ａで表現されている。なお、この場合、自律航走体１のＸＹ平面における移動方向とその速度については、白抜きのベクトル２２ａに加えて、文字や数字によって表現したものを第１平面ディスプレイ１３に併せて表示してもよい。
【００５６】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１の前後スラスタ推力を示す情報と、自律航走体１の左右スラスタ推力を示す情報を第１平面ディスプレイ１３に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１の前後スラスタ推力はベクトル２４で表現され、左右スラスタ推力は、ベクトル２５で表現されている。なお、この場合、自律航走体１の前後スラスタ推力と左右スラスタ推力については、ベクトル２４、２５に加えて、文字や数字によって表現したものを第１平面ディスプレイ１３に併せて表示してもよい。
【００５７】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１のＸＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を第２平面ディスプレイ１４に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１のＸＺ平面における移動方向とその速度は、白抜きのベクトル２２ｂで表現されている。なお、この場合、自律航走体１のＸＺ平面における移動方向とその速度については、白抜きのベクトル２２ｂに加えて、文字や数字によって表現したものを第２平面ディスプレイ１４に併せて表示してもよい。
【００５８】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１の前後スラスタ推力を示す情報と、自律航走体１の上下スラスタ推力を示す情報を第２平面ディスプレイ１４に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１の前後スラスタ推力は、第１平面ディスプレイ１３のそれと同様に、ベクトル２４で表現され、上下スラスタ推力はベクトル２６で表現されている。なお、この場合、自律航走体１の前後スラスタ推力と上下スラスタ推力については、ベクトル２４、２６に加えて、文字や数字によって表現したものを第２平面ディスプレイ１４に併せて表示してもよい。
【００５９】
処理装置３０は、図２に示すように、自律航走体１のＹＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を第３平面ディスプレイ１５に表示させてもよい。図２に示す構成では、自律航走体１のＹＺ平面における移動方向とその速度は、白抜きのベクトル２２ｃで表現されている。なお、この場合、自律航走体１のＹＺ平面における移動方向とその速度については、白抜きのベクトル２２ｃに加えて、文字や数字によって表現したものを第３平面ディスプレイ１５に併せて表示してもよい。
処理装置３０は、図２には示していないが、自律航走体１の左右スラスタ推力を示す情報と、自律航走体１の上下スラスタ推力を示す情報を第３平面ディスプレイ１５に表示させてもよい。なお、この場合、自律航走体１の左右スラスタ推力と上下スラスタ推力については、ベクトルでの表示に加えて、文字や数字によって表現したものを第３平面ディスプレイ１５に併せて表示してもよい。
【００６０】
上述した本発明の第１実施形態によれば、自律航走体１がどの方位に向いているかが第１平面ディスプレイ１３に表示されるので、自律航走体１の向きを容易に把握できる。また、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢が第２平面ディスプレイ１４に表示されるので、自律航走体１のピッチ角を容易に把握できる。また、また、自律航走体１のＹＺ平面における姿勢が第３平面ディスプレイ１５に表示されるので、自律航走体１のロール角を容易に把握できる。したがって、本発明の第１実施形態によれば、時間的に変化する自律航走体１の３次元内の姿勢を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００６１】
また、第１平面ディスプレイ１３には、自律航走体１の実際の東西南北に対する方位と同じ向きになるように自律航走体１の前後軸の方向が表示されるので、ディスプレイ装置１０が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体１が方向転換しても、実際の自律航走体１の向きを容易に把握できる。
【００６２】
また、各平面ディスプレイ１３〜１５の画面上に、各面に対応した移動方向とその速度を示す情報として、ベクトル２２ａ〜２２ｃが表示されるので、３次元空間における自律航走体１の移動方向と速度を容易に把握できる。
また、各平面ディスプレイ１３〜１５の画面上に、各面に対応したスラスタ推力を示す情報として、ベクトル２４〜２６が表示されるので、３次元空間における自律航走体１のスラスタ推力を容易に把握できる。
【００６３】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明のディスプレイ装置１０の第２実施形態を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本発明のディスプレイ装置１０の第２実施形態は、さらに、マルチディスプレイ１２を鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回装置２８を備える。旋回装置２８の駆動源としては、電動回転モータを用いることができる。図３Ｂは、図３Ａに示す状態から、旋回装置２８によりマルチディスプレイ１２を時計回りに１８０度回転させた状態を示している。
【００６４】
処理装置３０は、自律航走体１の前後軸の東西南北に対する方位を示す情報として、第１実施形態と同様に、第１平面ディスプレイ１３に、真北方向を示すマーク１８とともに、自律航走体１を表現した絵２０ａを表示させる。このマーク１８は、実際の真北方向を指している。したがって、マルチディスプレイ１２が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示されたマーク１８は、真北方向を指すように第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。
【００６５】
第２実施形態では、自律航走体１が実際に向きを変えても、第１平面ディスプレイ１３の画面に対する絵２０ａの向きは変わらず、固定されている。代わりに、処理装置３０は、自律航走体１の実際の向きと、第１平面ディスプレイ１３に表示される自律航走体１の絵２０ａの向きが同じになるように、旋回装置２８を制御する。したがって、水中の自律航走体１が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３の画面に対する絵２０ａの向きは変わらないが、実際の自律航走体１の向きと第１平面ディスプレイ１３に表示された絵２０ａの向きが一致するように、処理装置３０による制御のもと、マルチディスプレイ１２が旋回装置２８によって回転させられる。
【００６６】
図３Ａに示すように、処理装置３０は、自律航走体１を左側から見たときの自律航走体１のＸＺ平面における姿勢を示す情報を第２平面ディスプレイ１４に表示させる。第２平面ディスプレイ１４に表示されるものは、第１実施形態と同様に、自律航走体１を表現した絵２０ｂ、自律航走体１の移動方向とその速度を示すベクトル２２ｂ、前後スラスタ推力と上下スラスタ推力を示すベクトル２４、２６でよい。
【００６７】
図３Ａに示すように、処理装置３０は、自律航走体１を後ろから見たときの自律航走体１のＹＺ平面における姿勢を示す情報を第３平面ディスプレイ１５に表示させる。第３平面ディスプレイ１５に表示されるものは、第１実施形態と同様に、自律航走体１を表現した絵２０ｃ、自律航走体１の移動方向とその速度を示すベクトル２２でよい。図中には示していないが、左右スラスタ推力と上下スラスタ推力のベクトルでの表示を加えてもよい。
【００６８】
図３Ｂに示すように、マルチディスプレイ１２は、さらに、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５で構成される直方体において第２平面ディスプレイ１４に対面する面に配置された第４平面ディスプレイ１６と、前記直方体において第３平面ディスプレイ１５に対面する面に配置された第５平面ディスプレイ１７とを有している。第４平面ディスプレイ１６と第５平面ディスプレイ１７は、長方形、正方形のいずれでもよい。
【００６９】
処理装置３０は、自律航走体１を右側から見たときの自律航走体１のＸＺ平面における姿勢を示す情報を第４平面ディスプレイ１６に表示させる。図３Ｂに示す構成では、右側面側からＸＺ平面に投影した自律航走体１を表現した絵２０ｄが表示されている。処理装置３０は、第２平面ディスプレイ１４の表示と同様に、自律航走体１の移動方向とその速度を示すベクトル２２ｂと、前後スラスタ推力及び上下スラスタ推力を示すベクトル２４、２６を第４平面ディスプレイ１６に表示させてもよい。
【００７０】
処理装置３０は、自律航走体１を前から見たときの自律航走体１のＹＺ平面における姿勢を示す情報を第５平面ディスプレイ１７に表示させる。図３Ｂに示す構成では、ＹＺ平面に投影した自律航走体１を表現した絵２０ｅが表示されている。処理装置３０は、第３平面ディスプレイ１５の表示と同様に、自律航走体１の移動方向とその速度を示すベクトル２２ｃを第５平面ディスプレイ１７に表示させてもよい。
処理装置３０は、図３Ｂには示していないが、自律航走体１の左右スラスタ推力を示す情報と、自律航走体１の上下スラスタ推力を示す情報を第５平面ディスプレイ１７に表示させてもよい。
【００７１】
上述した本発明の第２実施形態によれば、自律航走体１がどの方位に向いているかが第１平面ディスプレイ１３に表示されるので、自律航走体１の向きを容易に把握できる。また、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢が第２平面ディスプレイ１４と第４平面ディスプレイ１６に表示されるので、自律航走体１のピッチ角を容易に把握できる。また、自律航走体１のＹＺ平面における姿勢が第３平面ディスプレイ１５と第５平面ディスプレイ１７に表示されるので、自律航走体１のロール角を容易に把握できる。したがって、本発明の第２実施形態によれば、時間的に変化する自律航走体１の３次元内の姿勢を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００７２】
また、マルチディスプレイ１２が実際の自律航走体１の向きに合わせて回転するので、ディスプレイ装置１０が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体１が方向転換しても、実際の自律航走体１の向きを容易に把握できる。
また、第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５に加えて、第４平面ディスプレイ１６と第５平面ディスプレイ１７を備えることで、マルチディスプレイ１２が回転しても、自律航走体１のＸＺ平面における姿勢とＹＺ平面における姿勢を容易に把握できる。
【００７３】
また、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７が一体となって回転するので、第１平面ディスプレイ１３に表示される自律航走体１の向きと、第２〜第５平面ディスプレイ１４〜１７に表示される自律航走体１の絵２０ｂ〜２０ｅの向きが整合するので、自律航走体１の向きを一層容易に把握できる。
【００７４】
図４は、本発明のディスプレイ装置１０の第３実施形態を示す図である。
本発明の第３実施形態において、マルチディスプレイ１２は、第１実施形態と同様に、直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４および第３平面ディスプレイ１５を備える。
【００７５】
処理装置３０は、東西南北の方位を示すマーク１８を第１平面ディスプレイ１３に表示させる。このマーク１８は、実際の真北方向を指すようにしてもよいし、任意に仮想的に設定した真北方向を指すようにしてもよい。実際の真北方向を指すようにマーク１８を表示させた場合、船舶などの、ディスプレイ装置１０が搭載された乗り物が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示されたマーク１８は、真北方向を指すように第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。
【００７６】
時間的に変化する自律航走体１の運動状態を示す情報として、上述した第１実施形態と第２実施形態では、自律航走体１の姿勢や移動方向をマルチディスプレイ１２に表示させたが、第３実施形態では、自律航走体１の位置及び移動軌跡をマルチディスプレイ１２に表示させる。具体的には、処理装置３０は、自律航走体１の位置及び移動軌跡を、直交する３面に投影した画像として、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５に表示させる。
【００７７】
処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち水平面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第１平面ディスプレイ１３に表示させ、互いに直交する５投影面のうち一つの鉛直面（これを第１鉛直面とよぶ）に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第２平面ディスプレイ１４に表示させ、互いに直交する５投影面のうち水平面及び第１鉛直面に直交する鉛直面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第３平面ディスプレイ１５に表示させる。
【００７８】
自律航走体１の位置は、図４の構成では、第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５の画面上では矢印３１で表現されている。また、自律航走体１の移動軌跡は、図４の構成では、第１〜第３平面ディスプレイ１３〜１５の画面上で実線のライン３２ａ、３２ｂ、３２ｃで表現されている。
【００７９】
処理装置３０は、実際の真北方向を指すようにマーク１８を表示させた場合、自律航走体１の実際の移動軌跡の向きと、マルチディスプレイ１２装置１０に表示される移動軌跡の向きが同じになるように、マルチディスプレイ１２に画像を表示させる。これにより、実際の自律航走体１の移動軌跡の向きを容易に把握できる。
あるいは、処理装置３０は、第１平面ディスプレイ１３の画面上の真北方向を任意の方向に回転させ、第２平面ディスプレイ１４と第３平面ディスプレイ１５に表示させる投影面を変化させてもよい。このようにすると、確認したい軌跡の近傍の把握を容易にできる。
【００８０】
処理装置３０は、自律航走体１のウェイポイントを、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５に表示させてもよい。図４に示す構成では、ウェイポイントは、“＊”の記号３６と、“＊”を白抜きの丸で囲んだ記号３７で表現されている。このうち、“＊”の記号３６は、過去のウェイポイント、つまり予定されていた通過点を示している。また、“＊”を白抜きの丸で囲んだ記号３７は、現在向かっているウェイポイント、つまり現在目標としている通過点あるいは到達点を示している。
現在位置に対して過去のウェイポイント表示数、これから向うウェイポイント表示数を設定できるようにし、設定された数のウェイポイントを表示してもよい。
【００８１】
処理装置３０は、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５に、各移動軌跡間の対応点３４ａ、３４ｂ、３４ｃを表示させてもよい。対応点を複数設定する場合、移動軌跡上の異なる位置における各対応点を視覚的に区別できるように、対応点を表示させるのがよい。図４に示す構成では、異なる対応点が、白抜きの丸、黒塗りの丸、白抜きの四角で表現されている。なお、色や大きさで複数の異なる対応点を視覚的に区別できるようにしてもよい。
また、表示されている全体の移動軌跡上を対応点が周期的に移動するようにして、対応するポイントがわかるようにしてもよい。
【００８２】
上述した本発明の第３実施形態によれば、自律航走体１の位置及び移動軌跡が、直交する３面に投影した形で、各平面ディスプレイ１３〜１５上に表示されるので、時間的に変化する自律航走体１の位置・移動軌跡を直観的にすばやく正確に把握できる。
【００８３】
また、自律航走体１の実際の移動軌跡の方向と、マルチディスプレイ１２に表示される移動軌跡の方向が一致するように、マルチディスプレイ１２に移動軌跡を表示させれば、ディスプレイ装置１０が設置されている場所（例えば車両や船舶などの乗り物）あるいは自律航走体１が方向転換しても、実際の自律航走体１の移動軌跡を容易に把握できる。
【００８４】
また、各平面ディスプレイ１３〜１５の画面上に、各面に対応したウェイポイントを示す情報が表示されるので、３次元空間における自律航走体１のウェイポイントを容易に把握できる。
また、各平面ディスプレイ１３〜１５の画面上に表示される移動軌跡の、各平面ディスプレイ間における対応点が表示されるので、各平面ディスプレイ間の対応関係の把握が容易となる。
【００８５】
図５は、本発明のディスプレイ装置１０の第４実施形態を示す図である。
本発明のディスプレイ装置１０の第４実施形態において、マルチディスプレイ１２は、第２実施形態と同様に、直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５を備え、さらに、第１平面ディスプレイ１３、第２平面ディスプレイ１４及び第３平面ディスプレイ１５で構成される直方体において第２平面ディスプレイ１４に対面する面に配置された第４平面ディスプレイ１６と、前記直方体において第３平面ディスプレイ１５に対面する面に配置された第５平面ディスプレイ１７とを有している。第４平面ディスプレイ１６と第５平面ディスプレイ１７は、長方形、正方形のいずれでもよい。
【００８６】
ディスプレイ装置１０は、さらに、旋回機構２９を備える。旋回機構２９は、２面のディスプレイ平面に平行してマルチディスプレイ中心を通る軸を軸とする鉛直軸周りに回転自在に支持するもの、つまり手動で回転できるものでも、電動回転モータのような駆動源によりマルチディスプレイ１２を鉛直軸周りに回転させるように駆動するものでもよい。
【００８７】
処理装置３０は、東西南北の方位を示すマーク１８を第１平面ディスプレイ１３に表示させる。このマーク１８は、実際の真北方向を指すように表示される。したがって、船舶などの、ディスプレイ装置１０が搭載された乗り物が向きを変えた場合には、第１平面ディスプレイ１３に表示されたマーク１８は、真北方向を指すように第１平面ディスプレイ１３上で回転して、向きを変える。
【００８８】
処理装置３０は、自律航走体１の位置及び移動軌跡を、直交する５面に投影した画像として、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７に表示させる。具体的には、処理装置３０は、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７に少なくとも以下の事項を表示させる。
【００８９】
ａ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち水平面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第１平面ディスプレイ１３に表示させる。
ｂ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち一つの鉛直面（これを第１鉛直面とよぶ）に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第２平面ディスプレイ１４に表示させる。
ｃ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち水平面及び第１鉛直面に直交する鉛直面（これを第２鉛直面とよぶ）に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第３平面ディスプレイ１５に表示させる。
ｄ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち第２平面ディスプレイ１４に対応する面（第１鉛直面）と平行な鉛直面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第４平面ディスプレイ１６に表示させる。
ｅ）処理装置３０は、互いに直交する５投影面のうち第３平面ディスプレイ１５に対応する面（第２鉛直面）と平行な鉛直面に対して自律航走体１の位置及び移動軌跡を投影した画像を第５平面ディスプレイ１７に表示させる。
【００９０】
自律航走体１の位置は、図４の構成では、第３実施形態と同様に、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７の画面上で白抜きの矢印３１で表現されている。また、自律航走体１の移動軌跡は、図４の構成では、第３実施形態と同様に、第１〜第５平面ディスプレイ１７の画面上に実線のライン３２ａ、３２ｂ、３２ｃで表現されている。
【００９１】
処理装置３０は、自律航走体１の実際の移動軌跡の向きと、マルチディスプレイ１２装置１０に表示される移動軌跡の向きが同じになるように、マルチディスプレイ１２に画像を表示させる。これにより、実際の自律航走体１の移動軌跡の向きを容易に把握できる。
【００９２】
処理装置３０は、自律航走体１のウェイポイントを第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７に表示させてもよい。この場合、ウェイポイントは、第３実施形態と同様に、“＊”の記号３６と、“＊”を白抜きの丸で囲んだ記号３７で表現されてもよい。
【００９３】
処理装置３０は、第１〜第５平面ディスプレイ１３〜１７に、各移動軌跡間の対応点を表示させてもよい。対応点を複数設定する場合は、第３実施形態と同様に、移動軌跡上の異なる位置における各対応点を視覚的に区別できるように、対応点を表示させるのがよい。
また、表示されている全体の移動軌跡上を対応点が周期的に移動するようにして、対応するポイントがわかるようにしてもよい。
【００９４】
上述した第４実施形態によれば、第３実施形態と同様に、時間的に変化する自律航走体１の位置・移動軌跡を直観的にすばやく正確に把握でき、３次元空間における自律航走体１のウェイポイントを容易に把握でき、各平面ディスプレイ間の対応関係の把握が容易となる。
また、第４実施形態によれば、マルチディスプレイ１２を回転させることで第２〜第５平面ディスプレイ１４〜１７に表示される投影画像が変化するので、確認したいポイントの軌跡をすばやく正確に把握することができる。
【００９５】
なお、上述した第１実施形態と第３実施形態、あるいは、第２実施形態と第４実施形態を組み合わせ、自律航走体１の姿勢（必要に応じて、さらに移動方向とその速度、各スラスタ推力）を示す情報を表示させるモードと、自律航走体１の位置及び移動軌跡（必要に応じて、さらに移動軌跡間の対応点、ウェイポイント）を示す情報を表示させるモードとを切り替えられるように、処理装置３０を構成してもよい。
【００９６】
上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００９７】
１ 自律航走体
１Ａ 自律型無人潜水機
１０ 自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置
１２ マルチディスプレイ
１３ 第１平面ディスプレイ
１４ 第２平面ディスプレイ
１５ 第３平面ディスプレイ
１６ 第４平面ディスプレイ
１７ 第５平面ディスプレイ
１８ 方位を示すマーク
２０ａ〜２０ｅ 自律航走体の絵
２２ａ〜２２ｃ 移動方向とその速度を示すベクトル
２４ 前後スラスタ推力を示すベクトル
２５ 左右スラスタ推力を示すベクトル
２６ 上下スラスタ推力を示すベクトル
２８ 旋回装置
２９ 旋回機構
３０ 処理装置
３１ 自律航走体の位置を示す記号
３２ａ〜３２ｃ 自律航走体の移動軌跡を示すライン
３４ａ〜３４ｃ 対応点
３６ ウェイポイント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ、第２平面ディスプレイ及び第３平面ディスプレイを有し、前記第１平面ディスプレイが表示面を上に向けて水平配置されたマルチディスプレイと、
時間的に変化する自律航走体の運動状態を、異なる３面への投影によって３次元的に把握できるように前記面毎に図を生成し、生成した各図を、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに個別に表示させる処理装置と、を備えることを特徴とする自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記自律航走体の前後軸をＸ軸、左右軸をＹ軸、上下軸をＸ軸とする直交座標系を定義したとき、
前記処理装置は、
前記自律航走体の前後軸の東西南北に対する方位を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体のＸＺ平面における姿勢を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体のＹＺ平面における姿勢を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる、請求項１記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記処理装置は、前記自律航走体の実際の東西南北に対する方位と、前記第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが同じになるように、前記第１平面ディスプレイに画像を表示させる、請求項２記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項４】
さらに、前記マルチディスプレイを２面のディスプレイ平面に平行してマルチディスプレイ中心を通る軸を軸とする鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回装置を備え、
前記マルチディスプレイは、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイで構成される直方体において前記第２平面ディスプレイに対面する面に配置された第４平面ディスプレイと、前記直方体において前記第３平面ディスプレイに対面する面に配置された第５平面ディスプレイとを有し、
前記処理装置は、
ａ）前記自律航走体のＸＺ平面における姿勢を示す情報を前記第４平面ディスプレイに表示させ、
ｂ）前記自律航走体のＹＺ平面における姿勢を示す情報を前記第５平面ディスプレイに表示させ、
ｃ）前記第１平面ディスプレイ上での自律航走体の向きを変化させずに、前記自律航走体の実際の向きと、前記第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが同じになるように、前記旋回装置を制御する、請求項２記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記処理装置は、
前記自律航走体のＸＹ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体のＸＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体のＹＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記処理装置は、
前記自律航走体の前後スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の左右スラスタ推力を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体の前後スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の上下スラスタ推力を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体の左右スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の上下スラスタ推力を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記処理装置は、前記自律航走体の位置及び移動軌跡を、直交する３面に投影した画像として、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに表示させる、請求項１記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記処理装置は、前記自律航走体の実際の移動軌跡の向きと、前記マルチディスプレイに表示される移動軌跡の向きが同じになるように、前記マルチディスプレイに画像を表示させる、請求項７記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項９】
さらに、前記マルチディスプレイを、鉛直軸周りに回転自在に支持、あるいは鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回機構を備え、
前記マルチディスプレイは、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイで構成される直方体において前記第２平面ディスプレイに対面する面に配置された第４平面ディスプレイと、前記直方体において前記第３平面ディスプレイに対面する面に配置された第５平面ディスプレイとを有し、
前記処理装置は、
ａ）互いに直交する５投影面のうち前記第２平面ディスプレイに対応する鉛直面と平行な鉛直面に対して前記自律航走体の位置及び移動軌跡を投影した画像を前記第４平面ディスプレイに表示させ、
ｂ）互いに直交する５投影面のうち前記第３平面ディスプレイに対応する鉛直面と平行な鉛直面に対して前記自律航走体の位置及び移動軌跡を投影した画像を前記第５平面ディスプレイに表示させる、請求項８記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記処理装置は、前記自律航走体のウェイポイントを、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ、前記第３平面ディスプレイ、前記第４平面ディスプレイ及び前記第５平面ディスプレイに表示させる、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記処理装置は、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ、前記第３平面ディスプレイ、前記第４平面ディスプレイ及び前記第５平面ディスプレイに、各移動軌跡間の対応点を表示させる、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項１】
直方体における隣接する３面を構成するように互いに直交して配置された第１平面ディスプレイ、第２平面ディスプレイ及び第３平面ディスプレイを有し、前記第１平面ディスプレイが表示面を上に向けて水平配置されたマルチディスプレイと、
時間的に変化する自律航走体の運動状態を、異なる３面への投影によって３次元的に把握できるように前記面毎に図を生成し、生成した各図を、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに個別に表示させる処理装置と、を備えることを特徴とする自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記自律航走体の前後軸をＸ軸、左右軸をＹ軸、上下軸をＸ軸とする直交座標系を定義したとき、
前記処理装置は、
前記自律航走体の前後軸の東西南北に対する方位を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体のＸＺ平面における姿勢を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体のＹＺ平面における姿勢を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる、請求項１記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記処理装置は、前記自律航走体の実際の東西南北に対する方位と、前記第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが同じになるように、前記第１平面ディスプレイに画像を表示させる、請求項２記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項４】
さらに、前記マルチディスプレイを２面のディスプレイ平面に平行してマルチディスプレイ中心を通る軸を軸とする鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回装置を備え、
前記マルチディスプレイは、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイで構成される直方体において前記第２平面ディスプレイに対面する面に配置された第４平面ディスプレイと、前記直方体において前記第３平面ディスプレイに対面する面に配置された第５平面ディスプレイとを有し、
前記処理装置は、
ａ）前記自律航走体のＸＺ平面における姿勢を示す情報を前記第４平面ディスプレイに表示させ、
ｂ）前記自律航走体のＹＺ平面における姿勢を示す情報を前記第５平面ディスプレイに表示させ、
ｃ）前記第１平面ディスプレイ上での自律航走体の向きを変化させずに、前記自律航走体の実際の向きと、前記第１平面ディスプレイに表示される自律航走体の向きが同じになるように、前記旋回装置を制御する、請求項２記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記処理装置は、
前記自律航走体のＸＹ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体のＸＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体のＹＺ平面における移動方向とその速度を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記処理装置は、
前記自律航走体の前後スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の左右スラスタ推力を示す情報を前記第１平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体の前後スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の上下スラスタ推力を示す情報を前記第２平面ディスプレイに表示させ、
前記自律航走体の左右スラスタ推力を示す情報と、前記自律航走体の上下スラスタ推力を示す情報を前記第３平面ディスプレイに表示させる、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記処理装置は、前記自律航走体の位置及び移動軌跡を、直交する３面に投影した画像として、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイに表示させる、請求項１記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記処理装置は、前記自律航走体の実際の移動軌跡の向きと、前記マルチディスプレイに表示される移動軌跡の向きが同じになるように、前記マルチディスプレイに画像を表示させる、請求項７記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項９】
さらに、前記マルチディスプレイを、鉛直軸周りに回転自在に支持、あるいは鉛直軸周りに回転させるように駆動する旋回機構を備え、
前記マルチディスプレイは、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ及び前記第３平面ディスプレイで構成される直方体において前記第２平面ディスプレイに対面する面に配置された第４平面ディスプレイと、前記直方体において前記第３平面ディスプレイに対面する面に配置された第５平面ディスプレイとを有し、
前記処理装置は、
ａ）互いに直交する５投影面のうち前記第２平面ディスプレイに対応する鉛直面と平行な鉛直面に対して前記自律航走体の位置及び移動軌跡を投影した画像を前記第４平面ディスプレイに表示させ、
ｂ）互いに直交する５投影面のうち前記第３平面ディスプレイに対応する鉛直面と平行な鉛直面に対して前記自律航走体の位置及び移動軌跡を投影した画像を前記第５平面ディスプレイに表示させる、請求項８記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記処理装置は、前記自律航走体のウェイポイントを、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ、前記第３平面ディスプレイ、前記第４平面ディスプレイ及び前記第５平面ディスプレイに表示させる、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記処理装置は、前記第１平面ディスプレイ、前記第２平面ディスプレイ、前記第３平面ディスプレイ、前記第４平面ディスプレイ及び前記第５平面ディスプレイに、各移動軌跡間の対応点を表示させる、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の自律航走体運動モニタ用ディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２４７７６６（Ｐ２０１０−２４７７６６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０１５６０（Ｐ２００９−１０１５６０）
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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