CN105823901B - 潮流计 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及潮流计。是一种测量潮流的速度的潮流计，并且，该潮流计具备：振子，能够将超声波发送到水中并且接收其反射波；计算部，基于由该振子接收的所述反射波的多普勒频移量来计算所述速度；俯角设定部，对作为所述超声波的发送方向与水平面形成的角的俯角进行设定；以及驱动部，驱动所述振子，以使以由该俯角设定部设定的俯角进行所述超声波的发送和其反射波的接收。

Description

潮流计
技术领域
本发明涉及对海、湖等的水中的规定的深度处的潮流的速度进行测量的潮流计。
背景技术
已知有将超声波发送到水中而基于从水中的散射物等反射的反射波的多普勒频移量来测量规定的深度处的潮流的速度的潮流计（例如，日本特开2011-203276号公报）。
在以往的潮流计中，例如，3个振子被配置在船舶的船底等在从上方看水面方向的状态下彼此分离120度的位置。在该潮流计中，通过这些3个振子以水平方向相对于彼此分离120度的方向固定的俯角θ（发送超声波的方向与船舶漂浮的水面（水平面）形成的角度。也称为“倾斜角”。）发送超声波，通过各振子接收从位于成为测量对象的深度的散射体（浮游生物等）归来的反射波。
然后，潮流计基于使用各振子接收的反射波的多普勒频移量来计算成为测量对象的深度处的潮流的速度。
在以往的潮流计中，将为了使超声波到达深度深的位置的发送方向的俯角θ大致固定为60度，以便能够测定深度深的位置处的潮流的速度。但是，在该情况下，想要测量深度浅的场所（以下也称为“浅滩”）处的潮流的速度，也存在由于以下的理由该测量是困难的这样的问题点。
即，在以往的潮流计中，在从振子发送超声波之后，来自处于浅滩的散射体的反射波立刻到达振子，因此，为了通过振子接收该反射波，需要使从振子发送的超声波的脉冲宽度（超声波的发送时间）短或者使为了计算多普勒频移量而需要的频率解析宽度（用于频率解析的数据数量）短。但是，如果这样，频率分辨率降低，因此，不能够正确地测量多普勒频移量，结果是，浅滩处的潮流的测量是困难的。
发明内容
本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种不仅能够高精度地测量深度深的场所的潮流的速度而且能够高精度地测量深度浅的场所的潮流的速度的潮流计。
为了达成该目的，本发明的潮流计是，一种潮流计，测量潮流的速度，其中，具备：振子，能够将超声波发送到水中并且接收其反射波；计算部，基于由该振子接收的所述反射波的多普勒频移量来计算所述速度；俯角设定部，对作为所述超声波的发送方向与水平面形成的角的俯角进行设定；以及驱动部，驱动所述振子，以使以由该俯角设定部设定的俯角进行所述超声波的发送和其反射波的接收。再有，在此，潮流是指不仅包含海中的潮的流动而且还包含在湖、池、河等中在其水中的水的流动的概念。此外，由计算部计算出的速度包含潮流的速率和方向。
由此，设置能够将超声波发送到水中并且接收其反射波的振子，利用计算部基于由该振子接收的反射波的多普勒频移量来计算潮流的速度。在此，通过俯角设定部设定作为超声波的发送方向与水平面形成的角度的俯角，并且，对振子进行驱动，以使以该设定的俯角进行超声波的发送和其反射波的接收。由此，能够配合成为测量对象的水中的深度来使超声波的发送方向和其反射波的接收方向的俯角发生变化。
因此，在测量深度深的位置处的潮流的速度的情况下，将该俯角设定得大，以使超声波到达深度深的位置，另一方面，在测量浅滩的潮流的速度的情况下，将该俯角设定得小，由此，能够使在从振子发送超声波之后来自处于浅滩的散射体的反射波到达振子的时间变长。因此，即使在测量浅滩的潮流的速度的情况下，也能够将超声波的脉冲宽度、为了测量多普勒频移量而需要的频率解析宽度设定得长，因此，能够防止频率分辨率的降低。此外，通过将超声波的发送方向和其反射波的接收方向的俯角设定得小，从而能够提高速度分辨率其本身。因此，存在不仅能够高精度地测量深度深的场所的潮流的速度而且能够高精度地测量深度浅的场所的潮流的速度这样的效果。
附图说明
图1是概略地示出作为本发明的第一实施方式的潮流计的结构的概略图。
图2是从侧面示出通过装载有潮流计的船舶对水中的潮流的速度进行测量的情况下的状态的示意图。
图3是斜看通过装载有潮流计的船舶对潮流的速度进行测量的情况下的状态的示意图。
图4是示意性地示出了收发波单元的剖面的剖面图。
图5是示出了潮流计的电结构的框图。
图6的（a）是示意性地示出了存储在ROM中的深度俯角变换表的内容的示意图，（b）是示出了解析深度与根据深度俯角变换表变换的俯角的关系的图表。
图7是示出通过控制装置执行的潮流测量处理的流程图。
图8的（a）是示意性地示出了从装载有潮流计的船舶以俯角60度收发超声波波束的情况下的超声波波束的状态的示意图，（b）是示意性地示出了从装载有潮流计的船舶以俯角30度发送超声波波束的情况下的超声波波束的状态的示意图。
图9是示出通过第四实施方式中的潮流计的控制装置执行的潮流测量处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。首先，参照图1~图3，对作为本发明的第一实施方式的潮流计12的概略进行说明。图1是概略地示出该潮流计12的结构的概略图，图2是从侧面示出通过装载有潮流计12的船舶11对水中的潮流的速度进行测量的情况下的状态的示意图，图3是斜看进行该测量的情况下的状态的示意图。
潮流计12如图1~图3所示那样被装载于船舶11，对由使用者设定的水中的深度处的该船舶11的周围中的潮流的速度（速率和方向）进行测量，以不仅能够高精度地测量深度深的场所的潮流的速度而且也能够高精度地测量深度浅的场所的潮流的速度的方式构成。潮流计12不仅能够测量海中的潮流也能够测量湖、池、河等中的水中的水的流动的速度。
潮流计12具有：主体13、设置于主体13的操作按钮14、与主体13整体形成的显示装置15、具有对超声波波束TB进行收发的振子31（参照图4）的收发波单元16、以及使收发波单元16升降的升降装置17。主体13、操作按钮14、以及显示装置15被设置在船舶11的操舵室内，并且，收发波单元16和升降装置17被配置在船舶11的船底内。
操作按钮14是能够由操作者操作的按钮，在使用者对潮流计12进行各种设定的情况下被操作。例如，由使用者通过操作按钮14来设定成为潮流的测量对象的深度（以下，称为“解析深度”）。在本实施方式中，作为能够利用操作按钮14设定的解析深度，能够从10m、20m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m、100m之中进行选择。以能设定多个解析深度的方式构成，在设定多个解析深度的情况下，在各个解析深度处测量潮流的速度。
收发波单元16被升降装置17升降，由此，从船舶11的船底对水中出现自由。关于潮流计12，在对所设定的解析深度处的潮流的速度进行测量的情况下，驱动升降装置17使收发波单元16从船舶11的船底突出，从收发波单元16发送（照射）细的波束状的超声波波束TB。潮流计12通过收发波单元16接收从处于解析深度附近的浮游生物（plankton）等散射体G反射的该超声波波束TB的反射波。
收发波单元16由全周型声纳构成，能够变更由收发波单元16收发的超声波波束TB的方位角δ（扫描角，参照图3）和俯角θ（倾斜角，参照图2）。
在此，方位角δ（扫描角）是指表示从上面看船舶11漂浮的水面的情况下的超声波波束TB的收发方向的角度。在本实施方式中，将在从上面看上述水面的情况下沿船舶11的前方方向（船舶11前进的方向）收发超声波波束TB时设为0度，以随着超声波波束TB的收发方向沿船舶11的顺时针地发生变化而方位角δ增加的方式定义方位角δ的大小。
此外，俯角θ（倾斜角）是指超声波波束TB的收发方向与船舶11漂浮的水面（水平面）形成的角度，将与水面（水平面）平行地收发超声波波束TB的情况设为0度，以随着超声波波束TB的收发方向从水面（水平面）离开朝向与水平垂直的方向而俯角θ增加的方式定义俯角θ的大小。
潮流计12在测量一个解析深度处的潮流的速度的情况下驱动收发波单元16，将超声波波束TB的俯角θ自动地设定为适于该一个解析深度的角度，并且，一边如图3所示那样使方位角δ变化为例如0度、90度、180度和270度，一边在各个方向（即，正交的4个方向）上发送超声波波束TB。参照图6对超声波波束TB的俯角θ的决定方法在后面进行叙述。
潮流计12通过收发波单元16接收针对向各方向发送的超声波波束TB从处于一个解析深度附近的散射体G反射的超声波波束TB的反射波，基于各反射波的多普勒频移量（Doppler shift frequency），计算该一个解析深度处的潮流的速度。基于在多个方向（在本实施方式中为4个方向）上收发的超声波波束TB的多普勒频移量来计算潮流的速度，由此，能够把握潮流的速度的速率和方向（向量）。像这样做，当计算出利用操作按钮14设定的解析深度处的潮流的速度时，将该计算出的速度配合其他的信息（例如，解析深度、船舶11的速度、船舶11下的水深、水温等）显示在显示装置15中，向使用者示出。
接着，参照图4对收发波单元16的详细结构进行说明。图4是示意性地示出了收发波单元16的剖面的剖面图。收发波单元16由上端被开口且下端部形成半球状的有底圆筒状的下外壳21、下端被开口且上端部形成圆板状的有盖圆筒状的上外壳22、以及闭塞上外壳22的下端开口和下外壳21的上端开口的圆板状的盖体23构成。使用盖体23的上表面和上外壳22形成上侧收纳空间24，使用盖体23的下表面和下外壳21形成下侧收纳空间25。
在盖体23的中央部形成贯通孔26。在盖体23上的中央部紧贴有由步进电动机（stepping motor）构成的扫描电动机27，扫描电动机27的输出轴27a从扫描电动机27的下表面以能旋转的方式插通到贯通孔26中的状态朝向正下方延伸。输出轴27a的顶端（下端）到达下侧收纳空间25的上部。
在输出轴27a的顶端设置有圆板状的支承板28，支承板28的上表面的中心部与输出轴27a的顶端连接。在支承板28的下表面设置有形成大致逆U字状的支承框29，在支承框29的下端部间以能旋转的方式架设有在水平上延伸的旋转轴30。
在旋转轴30的中央部紧贴有能够向一个方向发送细的波束状的超声波波束TB并且接收该发送的超声波波束TB的反射波的振子31。在与旋转轴30处的振子31相邻的位置紧贴有大致半圆状的倾斜齿轮32，旋转轴30、振子31和倾斜齿轮32以彼此整体地旋转的方式构成。
在支承框29的上端部紧贴有由步进电动机构成的倾斜电动机33。倾斜电动机33具备朝向倾斜齿轮32侧延伸的输出轴33a。在输出轴33a的顶端设置有小齿轮33b，小齿轮33b与倾斜齿轮32啮合。
当驱动扫描电动机27时，输出轴27a进行旋转，与此伴随地，支承板28、支承框29和旋转轴30以输出轴27a为轴整体地进行旋转，由此，紧贴于旋转轴30的振子31同样以输出轴27a为轴进行旋转。
由此，能够使利用振子31的超声波波束TB的发送方向在从上面看船舶11漂浮的水面的情况下顺时针或逆时针地发生变化。即，驱动扫描电动机27，由此，变更通过振子31发送的超声波波束TB的方位角δ（扫描角）。
另一方面，当驱动倾斜电动机33时，输出轴33a进行旋转，与此伴随地，小齿轮33b进行旋转，与该小齿轮33b啮合的倾斜齿轮32旋转，由此，紧贴有倾斜齿轮32的旋转轴30配合倾斜齿轮32的旋转而进行旋转，紧贴于该旋转轴30的振子31以旋转轴30为轴进行旋转。
由此，通过驱动倾斜电动机33，从而变更振子31朝向的方向（从振子31发送的超声波波束TB的发送方向）与船舶11漂浮的水面（水平面）形成的角度即俯角θ（倾斜角）。
接着，参照图5对潮流计12的电结构进行说明。图5是示出了潮流计12的电结构的框图。潮流计12的主体13（参照图1）具有控制装置50。控制装置50控制潮流计12的工作。控制装置50如图5所示那样具有CPU（Central Proccesing Unit，中央处理单元）51、ROM（ReadOnly Memory，只读存储器）52、以及RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）53，它们经由总线（bus line）55连接于输入输出端口54。
在输入输出端口54连接有上述的操作按钮14、显示装置15和升降装置17（参照图1）。此外，上述的扫描电动机27和倾斜电动机33（参照图4）经由电动机驱动器61与输入输出端口54连接，振子31（参照图4）经由收发电路62与输入输出端口54连接。
CPU51是按照存储在ROM52中的程序数据52a执行用于控制潮流计12的工作的各种运算的运算装置，例如，执行图7所示的潮流测量处理。参照图7对潮流测量处理的细节在后面进行叙述。
ROM52除了存储有由CPU51执行的程序数据52a之外还是用于存储固定值数据等的不可改写的非易失性的存储器。再有，代替不可改写的ROM，也可以使用可改写的非易失性的存储器（例如，闪速存储器）。
ROM52例如存储有深度俯角变换表52b来作为固定值数据。深度俯角变换表52b为用于在对所设定的解析深度的潮流的速度进行测量的情况下决定适于该解析深度的超声波波束TB的收发方向的俯角θ的表。即，潮流计12构成为：由全周型声纳构成收发波单元16，此外，设置有深度俯角变换表52b，由此，能够以根据测量潮流的速度的解析深度而变为适于该解析深度的超声波波束TB的收发方向的俯角θ的方式使该俯角θ自动地发生变化。
在此，参照图6对深度俯角变换表52b的细节进行说明。图6（a）是示意性地示出了深度俯角变换表52b的内容的示意图，（b）是示出了解析深度与根据深度俯角变换表52b变换的俯角θ的关系的图表。
如图6（a）所示，相对于解析深度10m而对应30度来作为俯角θ，相对于解析深度20m而对应30度来作为俯角θ，相对于解析深度30m而对应35度来作为俯角θ，相对于解析深度40m而对应40度来作为俯角θ，相对于解析深度50m而对应45度来作为俯角θ，相对于解析深度60m而对应50度来作为俯角θ，相对于解析深度70m而对应55度来作为俯角θ，相对于解析深度80m而对应60度来作为俯角θ，相对于解析深度90m而对应60度来作为俯角θ，相对于解析深度100m而对应60度来作为俯角θ。
即，如图6（b）所示，在由使用者将解析深度设定为10m或20m的情况下，作为超声波波束TB的俯角θ而被设定为30度。也就是说，被设定为超声波波束TB的俯角θ的下限值为30度。
当将超声波波束TB的俯角θ的大小设定为0度附近时，存在通过在水面产生的波反射超声波波束TB的可能性。因此，存在以下可能性：通过收发波单元16接收来自其波面的反射波或者超声波波束TB无法到达散射体G或者来自散射体G的反射波无法到达收发波单元16。因此，在该情况下，存在不能正确地测量潮流的速度的可能性。与此相对地，本潮流计12被设定为超声波波束TB的俯角θ为30度以上，因此，能够避免那样的问题，能够无问题地测量潮流的速度。
此外，在由使用者将解析深度设定为80m、90m、100m的情况下，作为超声波波束TB的俯角θ而被设定为60度。也就是说，被设定为超声波波束TB的俯角θ的上限值为60度。
当将超声波波束TB的俯角θ的大小设定为90度附近时，在来自根据与水面大致平行的潮流移动的散射体G的反射波中几乎不产生多普勒频移，不能测量该潮流的速度。此外，如果将超声波波束TB的俯角θ的大小设定为90度附近，则与以其他的俯角θ发送超声波波束TB的情况相比，超声波波束TB以最短的距离到达海底，存在由于超声波波束TB的旁瓣的反射波的影响而来自处于深度深的地方的散射体G的反射波埋没的可能性。由此，存在不能测量在深的深度处的潮流的速度的可能性。与此相对地，本潮流计12被设定为超声波波束TB的俯角θ为60度以下，因此，能够避免那样的问题，能够无问题地测量潮流的速度。
此外，在本实施方式中，如图6（b）所示，在解析深度深的情况下，将超声波波束TB的俯角θ设定得大，使超声波波束TB到达深度深的位置，另一方面，在解析深度浅的情况下，将超声波波束TB的俯角θ设定得小。参照图8并对根据此的效果在后面进行叙述。
返回到图5继续说明。RAM53为可改写的易失性的存储器，在由CPU51进行的程序的执行时临时存储各种数据。RAM53至少存储解析深度数据53a、俯角数据53b、潮流数据53c。
解析深度数据53a为与由使用者设定的解析深度有关的数据。例如，在使用者设定20m、40m、60m、80m来作为解析深度的情况下，示出所设定的解析深度为20m、40m、60m、80m的数据作为解析深度数据53a被储存到RAM53中。CPU51针对由解析深度数据53a示出的解析深度执行测量潮流的速度的处理。
但是，在刚接通潮流计12的电源之后，作为解析深度数据53a的初始值，在RAM53中储存有示出规定的解析深度的数据（例如，示出解析深度10m、20m、30m、40m的数据）。因此，在未由使用者进行解析深度的设定的情况下，进行由该初始值示出的解析深度处的潮流的速度的测量。
再有，在关断潮流计12的电源时，在另外设置的闪速存储器等中储存解析深度数据53a的值，在接通潮流计12的电源时，将储存在该闪速存储器等中的值作为解析深度数据53a而储存在RAM53中也可。由此，即使在暂时关断电源的情况下，也将使用者前次设定的解析深度直接设定为解析深度数据53a，因此，能够可以不用再次设定使用者一次设定后的解析深度。
俯角数据53b是示出为了测量解析深度的潮流的速度而设定的超声波波束TB的俯角θ的数据。在从由解析深度数据53a示出的解析深度之中测量一个解析深度处的潮流的速度的情况下，使用深度俯角变换表52b决定与该一个解析深度对应的超声波波束TB的俯角θ，将示出该决定的俯角θ的数据作为俯角数据53b储存在RAM53中。
CPU51进行驱动收发波单元16的倾斜电动机33的控制，以使以该俯角数据53b所示的俯角θ来收发超声波波束TB。由此，从收发波单元16以该俯角数据53b所示的俯角θ来收发超声波波束TB。
潮流数据53c为示出所测量的潮流的速度。CPU51以俯角数据53b所示的俯角θ固定俯角θ，并且，一边将方位角δ依次改变为α度、（90+α）度、（180+α）度、（270+α）度一边在4个方向上收发超声波波束TB，基于各方向中的反射波的多普勒频移量计算潮流的速度。在此，α为0以上而不足90的任意的值（以下，相同）。示出该计算出的潮流的速度的数据作为潮流数据53c被储存在RAM53中。CPU51基于储存在该RAM53中的潮流数据53c将所测量的潮流的速度显示在显示装置15中。
接着，参照图7对控制装置50执行的潮流测量处理的细节进行说明。图7是示出潮流测量处理的流程图。潮流测量处理在接通电源的情况或开始潮流的速度的测量的情况下通过CPU51开始执行。该潮流测量处理在关断电源之前或在通过由使用者进行的操作按钮14的操作等结束潮流的速度的测量之前继续地连续执行。
在潮流测量处理中，首先，驱动升降装置17来使收发波单元16降下（S1）。由此，收发波单元16从船舶11的船底向水中突出，能够进行利用振子31的超声波波束TB的收发。
接着，设定由解析深度数据53b示出的解析深度的数量（作为潮流的速度的测量对象的深度的总数）N（S2）。如上述，潮流计12以能由使用者设定多个作为潮流的速度的测量对象的解析深度的方式构成，在S2的处理中，设定由该使用者设定的解析深度的数量N。例如，在由使用者设定20m、40m和60m来作为解析深度的情况下，在S2的处理中，设定“3”来作为解析深度的数量N。
再有，在未进行由使用者进行的解析深度的设定的情况下，由于示出规定的解析深度的数据在电源接通时作为初始值被设定在解析深度数据53中，所以，通过S2的处理将作为该初始值设定的规定的解析深度的数量设定为N。例如，在作为解析深度数据53b的初始值而设定10m、20m、30m、40m的情况下，设定“4”来作为解析深度的数量N。
接着，在RAM53中确保变量n的区域，将1代入到该变量n（S3）。该变量n是为了针对由解析深度数据53b示出的全部解析深度依次测量该解析深度处的潮流的速度而准备的。
然后，在由解析深度数据53b示出的1个以上的解析深度之中按深度浅的顺序设定第n个解析深度（S4）。再有，在S4的处理中，按深度浅的顺序设定第n个解析深度，但是，也可以按深度深的顺序设定第n个解析深度，也可以按由解析深度数据53b示出的解析深度的顺序来设定。
接着，根据深度俯角变换表52b决定与在S4的处理中设定的解析深度对应的俯角θ，将示出所决定的俯角θ的俯角数据53b储存在RAM53中（S5）。然后，经由电动机驱动器61驱动倾斜电动机33，以使以由俯角数据53b示出的俯角θ收发超声波波束TB（S6）。由此，能够以旋转轴30（参照图4）为轴旋转振子31，并且，使从振子31收发的超声波波束TB的俯角θ为通过S5的处理决定的与解析深度对应的俯角θ。
接着，在RAM53中确保变量m的区域，将0代入到该变量m（S7）。在此，变量m是为了在对在S4的处理中设定的解析深度处的潮流的速度进行测量的情况下以4个方位角δ收发超声波波束TB而准备的。
接着，经由电动机驱动器61驱动扫描电动机27，以使以方位角δ为（90·m+α）度收发超声波波束TB（S8）。由此，能够以输出轴27a（参照图4）为轴旋转振子31，并且，使从振子31收发的超声波波束TB的方位角δ为（90·m+α）度。
接着，经由收发电路62从振子31发送超声波波束TB，通过该振子31接收针对该超声波波束TB从在S4的处理中设定的解析深度处的散射体G反射的反射波（S9）。然后，基于由于反射波的接收而产生的接收信号执行频率解析，计算多普勒频移量，计算解析深度处的潮流的速度v（S10）。在此，通过S10计算出的潮流的速度v是根据具有在S5和S6的处理中设定的俯角θ和通过S8的处理设定的方位角δ的超声波波束TB的收发而计算出的速度，由此计算出的潮流的速度v为通过俯角θ和方位角δ的方向示出的分量。
因此，在接着S10的处理的S11的处理中，为了求取相对于水面（水平面）平行地流动的潮流的速度，对在S10的处理中计算出的潮流的速度v进行利用以下的式（1）的俯角校正，计算由潮流的速度的俯角0度（水平方向）和方位角δ示出的方向的分量v’（S11）。在S11的处理中计算出的潮流的速度v’被暂时保持在RAM53中。
。
接着，判断变量m是否为3（S12），如果变量m不为3（S12：否），则对变量m加上1（S13），返回到S8的处理。然后，重复S8~S12的处理直到变量m变为3。由此，在对通过S4设定的解析深度处的潮流的速度进行测量的情况下，根据解析深度将超声波波束TB的俯角θ固定为在S5、S6的处理中设定的俯角θ并一边使方位角δ变化为α度、（90+α）度、（180+α）度、（270+α）度，一边收发超声波波束TB。
然后，根据这些4个方向的超声波波束TB的每一个的反射波的多普勒频移量计算由俯角0度和各方位角δ（α度、（90+α）度、（180+α）度、（270+α）度）示出的4个方向的潮流的速度的分量v’。
当通过S12的判断而判断为变量m为3时（S12：是），对由通过S8~S12的处理计算出的俯角0度和各方位角δ（α度、（90+α）度、（180+α）度、（270+α）度）示出的4个方向的潮流的速度的分量v’进行向量合成，计算在S4的处理中设定的解析深度处的潮流的速度（速率和方向），将示出该计算出的潮流的速度的数据作为潮流数据53c储存在RAM53中（S14）。
然后，将通过在S14的处理中储存在RAM53中的潮流数据53c示出的潮流的速度作为通过S4的处理设定的解析深度处的潮流的速度显示在显示装置15中（S15）。
接着，判断变量n是否与在S2的处理中设定的解析深度的数量N相等（S16），在判断为变量n与解析深度的数量N不相等的情况下（S16：否），对变量n加上1（S17），向S4的处理返回。然后，重复S4~S16的处理直到变量n的值变为解析深度的数量N。由此，针对由解析深度数据53a示出的作为潮流的速度的测量对象的全部解析深度进行潮流的速度的测量，将进行了该测量的各个解析深度处的潮流的速度显示在显示装置15中。
另一方面，在通过S16的判断而判断为变量n与解析深度的数量N相等的情况下（S16：是），接着，判断是否存在解析深度数据53a的变更（S18）。然后，在判断为没有解析深度数据53a的变更的情况下（S18：否），返回到S3的处理，再次，对由解析深度数据53a示出的全部解析深度处的潮流的速度进行测量。此外，在判断为存在解析深度数据53a的变更的情况下（S18：是），向S2的处理返回，基于变更后的解析深度数据53a，进行新设定的全部解析深度处的潮流的速度的测量。
接着，参照图8对本实施方式的潮流计12的效果进行说明。图8（a）是示意性地示出了从装载有潮流计12的船舶11以俯角θ=60度收发超声波波束TB的情况下的超声波波束TB的状态的示意图，图8（b）是示意性地示出了从装载有潮流计12的船舶11以俯角θ=30度发送超声波波束TB的情况下的超声波波束TB的状态的示意图。
如上述，潮流计12在成为潮流的速度的测量对象的解析深度深的情况下将超声波波束TB的俯角θ设定得大，使超声波波束TB到达深度深的位置，另一方向，在解析深度浅的情况下，将超声波波束TB的俯角θ设定得小。
在此，为了使超声波波束TB的Q值高，通常将超声波波束TB的脉冲宽度设定得长。例如，将超声波波束TB的脉冲宽度设定为5毫秒。在该情况下，在水中的声速为1500m/秒，因此，超声波波束TB的在水中的音柱达到1500m/秒×5毫秒=7.5m。即，不能使用来自自从船舶11的船底突出的收发波单元16（大致水面）起沿超声波波束TB的收发方向处于7.5m的范围的散射体G的反射波正确地计算多普勒频移量，因此，在该范围中不能测量潮流的速度。
此外，为了高精度地计算多普勒频移量，需要准备许多用于频率解析的数据数量，通常将频率解析宽度也设定得长。例如，在频率解析中使用来自沿超声波波束TB的收发方向处于20m的范围的散射体G的反射波。因此，能够进行频率解析的最浅的区域在超声波波束TB的收发方向上为7.5m~27.5m，能够测量潮流的速度的最浅的解析深度在该方向上为27.5m。
在以往的潮流计中，不管解析深度，固定超声波波束TB的仰角θ，为了测量深度深的位置处的潮流的速度，将该俯角θ设定为60度左右。在该情况下，当将超声波波束TB的脉冲宽度设定为5毫秒并且将频率解析宽度设定为20m时，如图8（a）所示那样能够进行频率解析的最浅的区域为7.5m×sin60°~27.5m×sin60°即6.5m~23.8m。
因此，在将超声波波束TB的脉冲宽度较长地设定为5毫秒并且将频率解析宽度较长地设定为20m的情况下，存在即使想要测量10m等的浅滩的潮流的速度也不能正确地测量的可能性。相反地，在使超声波波束TB的俯角θ为60度的状态下想要测量10m那样的浅滩的潮流的速度的情况下，需要使超声波波束TB的脉冲宽度变短或使频率解析宽度变短，不能高精度地测量。
与此相对地，潮流计12被构成为能够根据解析深度变更超声波波束TB的俯角θ，在对10m等的浅滩处的潮流的速度进行测量的情况下，将超声波波束TB的俯角θ设定为30度。在将超声波波束TB的俯角θ设定为30度的情况下，即使将超声波波束TB的脉冲宽度设定为5毫秒并且将频率解析宽度设定为20m，也如图8（b）所示那样能够进行频率解析的最浅的区域为7.5m×sin30°~27.5m×sin30°即3.75m~13.75m。
也就是说，在测量浅滩处的潮流的速度的情况下，通过将超声波波束TB的俯角θ设定得小，从而能够使在从振子31发送超声波波束TB之后来自处于浅滩的散射体G的反射波到达振子31的时间变长，因此，即使不使超声波波束TB的脉冲宽度变短或者不使频率解析宽度变短，也能够测量浅滩处的潮流的速度。
此外，潮流计12在解析深度浅的情况下将超声波波束TB的俯角θ设定得小，由此，接着如说明的那样能够提高潮流测量的速度分辨率。例如，在振子31的频率fc为400kHz的情况下，关于在水中的波长λ，由于水中的声速c为1500m/秒，所以，。
在此，在进行频率解析的情况下，当使用采样频率fs为74609Hz的AD转换器并且将用于频率解析的采样点数N设为2048点时，频率分辨率fd为。
因此，假设忽视船舶11的运动，该情况下的速度分辨率vd为：。
该速度分辨率vd为超声波波束TB的收发方向（俯角θ与方位角δ的方向）的速度分量的分辨率。因此，在超声波波束TB的俯角θ为60度的情况下，以上述式（1）进行俯角校正后的潮流的速度的速度分辨率vd60’为。
另一方面，在超声波波束TB的俯角θ为30度的情况下，以上述式（1）进行俯角校正后的潮流的速度的速度分辨率vd30’为。像这样，俯角θ为30度的超声波波束TB中的速度分辨率vd30’与俯角θ为60度的超声波波束TB中的速度分辨率vd60’相比得到更高的分辨率。
如以上说明的那样，根据第一实施方式中的潮流计12，通过全周型声纳构成收发波单元16，以能在进行超声波波束TB的收发的情况下变更该俯角θ的方式构成，因此，能够配合成为测量对象的解析深度使超声波波束TB的俯角θ发生变化。
由此，在测量深度深的位置处的潮流的速度的情况下，将超声波波束TB的俯角θ设定得大，以使超声波波束TB到达深度深的位置，另一方面，在测量浅滩的潮流的速度的情况下，将超声波波束TB的俯角θ设定得小，由此，能够将超声波波束TB的脉冲宽度、为了测量多普勒频移量而需要的频率解析宽度设定得长。因此，即使在测量浅滩的潮流的速度的情况下，也能够防止频率分辨率的降低。此外，通过将超声波波束TB的俯角θ设定得小，从而能够提高速度分辨率其本身。其结果是，不仅能够高精度地测量深度深的场所的潮流的速度，而且能够高精度地测量深度浅的场所的潮流的速度。
此外，当通过S4的处理设定成为潮流的速度的测量对象的解析深度时，自动地设定适于该设定的解析深度的超声波波束TB的俯角θ。由此，能够关于成为测量对象的解析深度设定为了测量潮流的速度而适合的俯角θ并且以该俯角θ进行超声波波束TB的收发。
此外，针对能够由使用者设定的解析深度，设置有对应适于该解析深度的超声波波束TB的俯角θ的深度俯角表换表52b，因此，当设定解析深度时，能够根据深度俯角表换表52b立刻决定适于该解析深度的超声波波束TB的俯角θ。
此外，在俯角变换表52b中，在所设定的解析深度（例如10m）比规定的解析深度（例如30m）浅的情况下，设定比针对该规定的解析深度设定的俯角θ（在该例子中为35度）小的俯角θ（在该例子中为30度）。由此，在深度浅的情况下，以小的俯角θ进行超声波波束TB的收发，因此，能够高精度地测量浅滩的潮流的速度。
此外，以关于针对一个解析深度设定的俯角θ以4个方位角δ进行超声波波束TB的收发的方式一边使方位角δ发生变化一边驱动振子31。然后，基于以这些4个方位角δ分别接受的各反射波的多普勒频移量计算潮流的速度。在测量潮流的速度的情况下，为了求取其速率和方向（向量）而需要以2个以上的方位角δ进行超声波波束TB的收发。以往，按照进行超声波波束TB的收发的方位角δ的每一个至少准备1个振子。也就是说，例如，在以4个方位角δ进行超声波波束TB的收发的情况下，至少准备4个振子。与此相对地，在潮流计12中，能够针对1个振子31使超声波波束TB的方位角δ发生变化。因此，只要使用1个振子31，就设定与解析深度对应的俯角θ并在4个方位角δ的方向上收发超声波波束TB，不仅能够高精度地测量深度深的场所的潮流的速度，而且能够高精度地测量深度浅的场所的潮流的速度。
再有，在本实施方式中，对在4个方位角δ的方向上收发超声波波束TB的情况进行了说明，但是，如上述，在测量潮流的速度的情况下，为了求取其速率和方向（向量），只要以2个以上的方位角δ进行超声波波束TB的收发即可。因此，也可以构成为：一边使方位角δ发生变化一边驱动振子31，以使以2个以上的方位角δ进行超声波波束TB的收发。由此，只要使用1个振子31，就设定与解析深度对应的俯角θ并在2个以上的方位角δ的方向上收发超声波波束TB，不仅能够高精度地测量深度深的场所的潮流的速度，而且能够高精度地测量深度浅的场所的潮流的速度。
接着，对第二实施方式中的潮流计12进行说明。在第一实施方式中的潮流计12中，准备了深度俯角变换表52b，当设定解析深度时，根据该深度俯角变换表52b决定了适于该解析深度的超声波波束TB的俯角θ。与此相对地，在第二实施方式中的潮流计12中，不使用该深度俯角变换表52b，在设定解析深度的情况下，在潮流测量处理的S5的处理中，通过计算来决定适于所设定的解析深度的超声波波束TB的俯角θ。再有，其他的潮流计12的结构和潮流测量处理的各处理与第一实施方式相同，因此，省略其说明。
第二实施方式中的潮流计12具有深度计（未图示）。而且，在通过CPU51执行的潮流测量处理中，在执行决定超声波波束TB的俯角θ的S5的处理之前，通过深度计来测定船舶11正下方的水深h。
再有，未必需要将深度计设置在潮流计12中，潮流计12也可以构成为得到通过设置在外部的深度计测定的水深h的输入。此外，使用潮流计12的收发波单元16，从船舶11沿垂直方向（俯角θ为90度的方向）发送超声波波束TB，接收来自海底、湖底等底的反射波来测定船舶11正下方的水深h也可。
在此，在从船舶11沿垂直方向（俯角θ为90度的方向）发送超声波波束TB的情况下，来自散射体G的反射波埋没在来自底的反射波中，产生不能接收来自散射体G的反射波的死区（dead band）。该死区的长度l根据超声波波束TB的脉冲宽度、进行频率解析的FFT（快速傅里叶变换器）的选通脉冲宽度（gate width）、其他振子31的特性来决定，也可以决定在实物试验中预先适合的常数。
而且，根据水深h和死区的长度l定义超声波波束TB的可测定距离r=h-l。在潮流测量处理的S5的处理中，当将所设定的解析深度设为d时，使用下面的式（2）计算俯角θ并进行设定。
。
由此，解析深度d越变浅（变小），俯角θ越是被自动地设定得小。因此，在测量深度深的位置处的潮流的速度的情况下，能够将超声波波束TB的俯角θ设定得大，以使超声波波束TB到达深度深的位置，另一方面，在测量浅滩的潮流的速度的情况下，能够将超声波波束TB的俯角θ设定得小。
因此，在第一实施方式中，如上述那样，即使在测量浅滩的潮流的速度的情况下，也能够将超声波波束TB的脉冲宽度、为了测量多普勒频移量而需要的频率解析宽度设定得长，因此，能够防止频率分辨率的降低。此外，通过将超声波波束TB的俯角θ设定得小，从而能够提高速度分辨率其本身。其结果是，不仅能够高精度地测量深度深的场所的潮流的速度，而且能够高精度地测量深度浅的场所的潮流的速度。
此外，在能够由使用者设定的解析深度的间隔短的情况等能够设定许多解析深度的情况下，当使用第一实施方式那样的俯角变换表时所需要的存储器容量增大，但是，如果如第二实施方式那样使用计算式来决定与解析深度对应的超声波波束TB的俯角θ，则能够抑制存储器容量的增大。
此外，第二实施方式中的潮流计12通过与第一实施方式相同的结构起到相同的效果。
接着，对第三实施方式中的潮流计12进行说明。在第一和第二实施方式中的潮流计12中，当设定解析深度时，决定与该解析深度对应的超声波波束TB的俯角θ。与此相对地，第三实施方式中的潮流计12根据使用者来设定超声波波束TB的俯角θ。再有，其他的潮流计12的结构和潮流测量处理的各处理与第一实施方式相同，因此，省略其说明。
在第三实施方式中的潮流计12中，使用者操作操作按钮14，由此，设定成为潮流的测量对象的解析深度，并且，设定测量该解析深度的情况下的超声波波束TB的俯角θ。具体地，当由使用者设定解析深度时，以与其对应的形式在显示装置15中显示催促超声波波束TB的俯角θ的输入的画面。
使用者按照该画面通过操作按钮14输入超声波波束TB的俯角θ。示出所输入的俯角θ的数据被储存在RAM53中。在设定多个解析深度的情况下，能够针对各个解析深度设定超声波波束TB的俯角θ。再有，使用者能够操作操作按钮14来变更一次设定后的超声波波束TB的俯角θ也可。
此外，在刚接通潮流计12的电源之后，配合将示出规定的解析深度的数据（例如，示出解析深度10m、20m、30m、40m的数据）作为解析深度数据53a的初始值储存在RAM53中，也对针对各个解析深度的超声波波束TB的俯角θ设定初始值（例如，30度、30度、35度、40度）。使用者能够操作操作按钮14来变更设定有初始值的超声波波束TB的俯角θ也可。
再有，在关断潮流计12的电源时，将解析深度数据53a的值储存在另外设置的闪速存储器等中，并且，以与由解析深度数据53a示出的各个解析深度对应的形式将针对所对应的解析深度设定的超声波波束TB的俯角θ储存在闪速存储器等中也可。然后，在接通潮流计12的电源时，基于储存在该闪速存储器等中的值将解析深度数据53a的值设定在RAM53中，此外，将示出与由该解析深度数据53a示出的各个解析深度对应的超声波波束TB的俯角θ的数据设定在RAM53中也可。
由此，即使在暂时关断电源的情况下，也将使用者前次设定的解析深度直接设定为解析深度数据53a，此外，直接设定使用者前次设定的各解析深度处的超声波波束TB的俯角θ，因此，能够可以不用再次设定使用者一次设定后的解析深度和超声波波束TB的俯角θ。
然后，在第三实施方式中的潮流计12的潮流测量处理中，当在S4的处理中设定解析深度时，通过S5的处理将示出与该设定的解析深度对应地由使用者设定的超声波波束TB的俯角θ的数据设定为俯角数据53b。
由此，以使用者所输入的俯角θ来进行超声波波束TB的收发。因此，使用者能够配合想测量潮流的速度的解析深度调整超声波波束TB的收发方向的俯角θ。因此，使用者能够一边调整超声波波束TB的俯角θ一边高精度地测量从深度浅的场所到深的场所的潮流的速度。
此外，第三实施方式中的潮流计12通过与第一和第二实施方式相同的结构起到相同的效果。
接着，参照图9对第四实施方式中的潮流计12进行说明。对在第一~第三实施方式中的潮流计12中在针对所设定的全部解析深度测量该解析深度处的潮流的情况下收发超声波波束TB的情况进行了说明。然后，对按照每个解析深度设定适于该解析深度的超声波波束TB的俯角θ并且以该俯角θ收发超声波波束TB的情况进行了说明。
与此相对地，关于第四实施方式中的潮流计12，即使在设定多个解析深度的情况下也针对一个俯角θ进行超声波波束TB的收发，使用针对该一个俯角θ收发的超声波波束TB的反射波来计算多个解析深度处的潮流的速度。俯角θ选择适于最深的解析深度的俯角。
关于第四实施方式中的潮流计12，通过控制装置50执行的潮流测量处理与第一实施方式中的潮流计12不同。再有，第四实施方式中的潮流计12的结构与第一实施方式中的潮流计12相同，因此，省略其说明。
图9是示出第四实施方式中的潮流计12的控制装置50执行的潮流测量处理的流程图。第四实施方式中的潮流测量处理与第一实施方式中的潮流测量处理同样地在接通电源的情况或开始潮流的速度的测量的情况下通过CPU51开始执行，在关断电源之前或通过由使用者进行的操作按钮14的操作等结束潮流的速度的测量之前继续地连续执行。
在第四实施方式中的潮流测量处理中，首先，驱动升降装置17来使收发波单元16降下至从船舶11的船底向水中突出（S21），为能够进行利用振子31的超声波波束TB的收发的状态。
接着，设定由解析深度数据53b示出的解析深度的数量（作为潮流的速度的测量对象的深度的总数）N（S22）。然后，设定由解析深度数据53b示出的1个以上的解析深度之中的最深的解析深度（S23）。在由解析深度数据53b示出的解析深度的数量为1个即N=1的情况下，通过S23的处理设定该解析深度其本身。
接着，根据深度俯角变换表52b决定与在S23的处理中设定的最深的解析深度对应的俯角θ，将示出所决定的俯角θ的俯角数据53b储存在RAM53中（S24）。再有，在S24的处理中，如第二实施方式的潮流计12那样使用上述的式（2）来决定与最深的解析深度对应的俯角θ也可。
在S24的处理之后，经由电动机驱动器61驱动倾斜电动机33，以使以由俯角数据53b示出的俯角θ收发超声波波束TB（S25）。由此，能够使从振子31收发的超声波波束TB的俯角θ为适于最深的解析深度的俯角θ。
接着，在RAM53中确保变量m的区域，将0代入到该变量m（S26）。在此，变量m是为了在测量潮流的速度的情况下以4个方位角δ收发超声波波束TB而准备的。然后，经由电动机驱动器61驱动扫描电动机27，以使以方位角δ为（90·m+α）度收发超声波波束TB（S27）。之后，经由收发电路62从振子31发送超声波波束TB，通过该振子31接收针对该超声波波束TB从散射体G反射的反射波（S28）。
接着，判断变量m是否为3（S29），如果变量m不为3（S29：否），则对变量m加上1（S30），返回到S27的处理。然后，重复S27~S29的处理直到变量m变为3。由此，超声波波束TB的俯角θ被固定为与最深的解析深度对应的俯角θ并一边使方位角δ变化为α度、（90+α）度、（180+α）度、（270+α）度，一边收发超声波波束TB。
另一方面，当通过S29的判断而判断为变量m为3时（S29：是），在RAM53中确保变量n的区域，将1带入到该变量n（S31）。该变量n是为了针对由解析深度数据53b示出的全部解析深度依次计算该解析深度处的潮流的速度而准备的。
在接下来的S32~S35的处理中，计算由该变量n示出的第n个解析深度处的潮流的速度。再有，在S32~S35的处理中，计算按深度浅的顺序第n个解析深度处的潮流的速度，但是，也可以计算按深度深的顺序第n个解析深度处的潮流的速度，也可以按由解析深度数据53b示出的解析深度的顺序计算潮流的速度。
在S32的处理中，针对通过S28的处理固定俯角θ并以4个方位角δ收发的超声波波束TB的每一个，基于由于其反射波的接收而产生的接收信号，执行从第n个解析深度处的散射体G反射的反射波的频率解析，计算多普勒频移量，计算该解析深度处的潮流的速度v（S32）。
在此，通过S32按照收发超声波波束TB的4个方位角δ的每一个计算出的潮流的速度v是根据具有在S23和S24的处理中设定的俯角θ和各方位角δ的超声波波束TB的收发而计算出的速度，由此计算出的潮流的速度v为通过俯角θ和方位角δ的方向示出的分量。
因此，在S33的处理中，为了求取相对于水面（水平面）平行地流动的潮流的速度，对在S32的处理中按照每个方位角δ计算出的各个潮流的速度v进行利用上述的式（1）的俯角校正，计算由潮流的速度的俯角0度（水平方向）和各方位角δ（α度、（90+α）度、（180+α）度、（270+α）度）示出的4个方向的分量v’并保持在RAM53中（S33）。
然后，对通过S33的处理计算出的由俯角0度和各方位角δ示出的4个方向的潮流的速度的分量v’进行向量合成，计算第n个解析深度处的潮流的速度（速率和方向），将示出该计算出的潮流的速度的数据作为潮流数据53c储存在RAM35中（S34）。之后，将由通过S34的处理储存在RAM53中的潮流数据53c示出的潮流的速度作为第n个解析深度处的潮流的速度显示在显示装置15中（S35）。
接着，判断变量n是否与在S22的处理中设定的解析深度的数量N相等（S36），在判断为变量n与解析深度的数量N不相等的情况下（S36：否），对变量n加上1（S37），向S32的处理返回。然后，重复S32~S36的处理直到变量n的值变为解析深度的数量N。由此，针对由解析深度数据53a示出的作为潮流的速度的测量对象的全部解析深度计算潮流的速度，将该计算出的各个解析深度处的潮流的速度显示在显示装置15中。
另一方面，在通过S36的判断而判断为变量n与解析深度的数量N相等的情况下（S36：是），接着，判断是否存在解析深度数据53a的变更（S38）。然后，在判断为没有解析深度数据53a的变更的情况下（S38：否），返回到S26的处理，再次，以与最深的解析深度对应的俯角θ沿4个方位角δ的方向发送超声波波束TB而使用其反射波来测定由解析深度数据53a示出的全部解析深度处的潮流的速度。此外，在判断为存在解析深度数据53a的变更的情况下（S38：是），向S22的处理返回，基于变更后的解析深度数据53a，新设定超声波波束TB的俯角θ，以该俯角θ收发超声波波束TB，进行新设定的全部解析深度处的潮流的速度的测量。
如以上说明了的那样，根据第四实施方式中的潮流计12，即使在设定多个解析深度的情况下，也以适于一个解析深度的俯角θ发送超声波波束TB，使用其反射波来测量所设定的各解析深度处的潮流的速度。因此，与按照所设定的解析深度的每一个以适于该解析深度的俯角θ收发超声波波束TB来测量该解析深度处的潮流的速度的第一实施方式的潮流计12相比，能够使超声波波束TB的收发次数少，因此，能够快速地进行潮流的速度的测量。
此外，超声波波束TB的俯角θ被设定为适于所设定的解析深度之中的最深的解析深度的俯角，因此，能够使超声波波束TB到达该最深的解析深度，能够可靠地进行该解析深度处的潮流的测量。此外，在所设定的最深的解析深度为浅滩的情况下，将超声波波束TB的俯角θ设定得小。由此，即使解析深度为浅滩，也如在第一实施方式中说明了的那样，能够抑制频率分辨的降低，此外，能够提高速度分辨率其本身，因此，能够高精度地测量潮流的速度。
此外，第四实施方式中的潮流计12通过第一~第三实施方式的相同的结构起到相同的效果。
以上，基于实施方式说明了本发明，但是，本发明丝毫不限定于上述实施方式，能够容易地推测能够在不偏离本发明的主旨的范围内进行各种改良变形。例如，各实施方式分别将其他的实施方式具有的结构的一部分或者多个部分追加到该实施方式中或者与该实施方式的结构的一部分或多个部分交换等，由此，也可以对该实施方式进行变形来构成。此外，在上述各实施方式中举出的数值是一个例子，当然能够采用其他的数值。
在上述第一和第四实施方式中，对以超声波波束TB的俯角θ的下限值为30度的方式设定该俯角θ的情况进行了说明，但是，下限值未必被30度限定，也可以使该下限值为比0度大且比俯角θ的上限值小的任意的值。特别地，通过使下限值为更接近0度的值，从而能够高精度地测量更浅的深度处的潮流的速度。此外，能够在不设定俯角θ的下限值的情况下设定到0度也可。即，能够在水平方向上收发超声波波束TB也可。由此，如果处于在水面几乎不出现波的状态，则能够测量水面的表层处的潮流的速度。
在上述第一和第四实施方式中，对以超声波波束TB的俯角θ的上限值为60度的方式设定该俯角θ的情况进行了说明，但是，上限值未必被60度限定，也可以使该上限值为比90度小且比俯角θ的下限值大的任意的值。通过使俯角θ的上限值为更接近90度的值，从而能够测量更深的深度处的潮流的速度。但是，如上述，使俯角θ变小来进行超声波波束TB的收发更提高速度分辨率，因此，优选的是，尽可能地使上限值为小的值。
在上述第二实施方式中，对基于计算式来计算与所设定的解析深度对应的超声波波束TB的俯角θ的情况进行了说明，但是，在所计算的俯角θ比规定的下限值（例如30度）小的情况下，也可以将该俯角θ决定为规定的下限值（30度）。由此，能够抑制在水面产生的波面的影响，因此，能够无问题地测量浅滩处的潮流的速度。此外，在所计算的俯角θ比规定的上限值（例如，60度）大的情况下，也可以将该俯角θ决定为规定的上限值（60度）。由此，能够抑制超声波波束TB的俯角θ变大到需要以上，能够抑制速度分辨率变低。
在上述第一、第二和第四实施方式中，对针对所设定的解析深度通过深度俯角变换表52b或通过计算来决定超声波波束TB的俯角θ的情况进行了说明，但是，也可以构成为：在基于它们决定了超声波波束TB的俯角θ之后，使用者操作操作按钮14，由此，能够变更该俯角θ。该俯角θ的变更能够在进行超声波波束TB的收发之前进行也可，能够一边进行超声波波束TB的收发一边进行变更也可。由此，使用者能够配合想测量潮流的速度的解析深度来调整超声波波束TB的收发方向的俯角θ。因此，使用者能够一边调整超声波波束TB的俯角θ一边高精度地测量从深度浅的场所到深的场所的潮流的速度。
特别地，在第四实施方式中，作为超声波波束TB的俯角θ而设定与所设定的解析深度之中的最深的解析深度对应的值，因此，在浅滩的解析深度被包含在所设定的解析深度中的情况下，关于配合最深的解析深度来设定的俯角θ，能够产生不能高精度地测量该浅滩的潮流的速度的情况。与此相对地，构成为：使用者能够通过操作操作按钮14来变更该俯角θ，由此，即使在第四实施方式的潮流计12中从浅的位置到深的位置设定解析深度，使用者也能够一边调整超声波波束TB的俯角θ一边高精度地测量各解析深度的潮流的速度。
在上述第三实施方式中，对当由使用者设定解析深度时以与其对应的形式将催促超声波波束TB的俯角θ的输入的画面显示在显示装置15中的情况进行了说明，但是，在催促该俯角θ的输入的画面中，显示俯角θ的候补，使用者操作操作按钮14来增减该值，由此，能够进行俯角θ的设定也可。俯角θ的候补也可以根据所对应的解析深度而使用第一实施方式那样的深度俯角变换表、第二实施方式那样的计算式来决定。由此，能够预先向使用者示出针对使用者所设定的解析深度而适合的俯角θ的目标，此外，能够容易地使使用者设定适于解析深度的俯角θ。
在上述第四实施方式中，如上述，在浅滩的解析深度被包含在所设定的解析深度中的情况下，关于配合最深的解析深度来设定的俯角θ，能够产生不能高精度地测量该浅滩的潮流的速度的情况。
因此，潮流计12在显示装置15中忽亮忽灭地显示不能高精度地测量的潮流的速度或者与其他的解析深度处的潮流的速度相比亮度变低地显示不能高精度地测量的潮流的速度等以使使用者明白不能高精度地测量的方式显示也可。此外，潮流计12也可以使不能高精度地测量的潮流的速度为不显示。
此外，在以适于所设定的解析深度之中的最深的解析深度的俯角θ收发超声波波束TB被判断为不能高精度地测量所设定的浅滩的解析深度处的潮流的速度的情况下，在以适于最深的解析深度的俯角θ收发超声波波束TB之外，也可以通过深度俯角变换表52b或通过上述的式（2）设定适于该浅滩的解析深度的俯角θ来收发超声波波束TB而测量该浅滩的潮流的速度。由此，能够高精度地测量从深的解析深度到浅的解析深度的潮流的速度。
此外，在以适于所设定的解析深度之中的最深的解析深度的俯角θ收发超声波波束TB被判断为不能高精度地测量所设定的浅滩的解析深度处的潮流的速度的情况下，控制装置50也可以进行控制，以使与最深的解析深度对应地设定的俯角θ暂时小到能够高精度地测量该浅滩的解析深度处的潮流的速度。由此，能够以能够高精度地测量从深的解析深度到浅的解析深度的潮流的速度的俯角θ进行超声波波束TB的收发。
在第四实施方式中，对作为超声波波束TB的俯角θ而设定与所设定的解析深度之中的最深的解析深度对应的值的情况进行了说明，但是，也可以设定与最浅的解析深度对应的值。由此，即使在浅滩被包含在所设定的解析深度的情况下，也能够高精度地测量该浅滩的潮流的速度。
在该情况下，能够产生不能测量深的解析深度的潮流的速度的情况。与此相对地，也可以构成为：在决定了超声波波束TB的俯角θ之后，在进行超声波波束TB的收发之前或在进行超声波波束TB的收发的期间，使用者操作操作按钮14，由此，能够变更该俯角θ。由此，使用者能够配合想测量潮流的速度的解析深度来调整超声波波束TB的收发方向的俯角θ。此外，在以适于所设定的解析深度之中的最浅的解析深度的俯角θ收发超声波波束TB被判断为不能高精度地测量所设定的深的解析深度处的潮流的速度的情况下，在以适于最浅的解析深度的俯角θ收发超声波波束TB之外，也可以通过深度俯角变换表52b或通过上述的式（2）设定适于该深的解析深度的俯角θ来收发超声波波束TB而测量该深的解析深度的潮流的速度。由此，能够高精度地测量从深的解析深度到浅的解析深度的潮流的速度。
此外，在这样的情况下，也可以使与最浅的解析深度对应地设定的俯角θ暂时大到能够测量深的解析深度处的潮流的速度的俯角θ。由此，能够以能够高精度地测量从深的解析深度到浅的解析深度的潮流的速度的俯角θ进行超声波波束TB的收发。
此外，也可以通过深度俯角变换表52b或通过上述的式（2）设定与所设定的解析深度的中央值、平均值对应的俯角θ来作为超声波波束TB的俯角θ。由此，能够以能够高精度地测量从深的解析深度到浅的解析深度的潮流的速度的可能性高的俯角θ进行超声波波束TB的收发。
在上述第四实施方式中，对通过深度俯角变换表52b设定超声波波束TB的俯角θ的情况进行了说明，但是，也可以不根据深度俯角变换表52b、计算等而如第三实施方式那样使用者操作操作按钮14来进行该超声波波束TB的俯角θ的设定。由此，使用者能够配合想测量潮流的速度的解析深度来调整超声波波束TB的收发方向的俯角θ。因此，使用者能够一边调整超声波波束TB的俯角θ一边高精度地测量从深度浅的场所到深的场所的潮流的速度。
在上述各实施方式中，对使用1个由全周型声纳构成的收发波单元16而根据解析深度设定俯角θ并一边使方位角δ依次发生变化一边在4个方向上收发超声波波束TB的情况进行了说明。与此相对地，也可以构成为：设置有能够按照4个（或2个以上）的方位角δ方向的每一个朝向对应的方位角δ收发超声波波束TB且能够变更俯角θ的收发波单元，并且，根据解析深度设定从各个收发波单元收发的超声波波束TB的俯角θ。由此，能够对各方位角δ方向同时收发与解析深度对应的俯角θ的超声波波束TB，因此，能够快速地测量解析深度处的潮流的速度。
附图标记的说明
11 船舶
12 潮流计
14 操作按钮（俯角受理部）
31 振子
27 扫描电动机（驱动部的一部分）
33 倾斜电动机（驱动部的一部分）
S4 （深度设定部）
S5 （俯角设定部）
S10、S11、S14 （计算部）。

Claims (5)

1.一种潮流计，测量潮流的速度，其特征在于，具备：
振子，能够将超声波发送到水中并且接收其反射波；
计算单元，基于由该振子接收的所述反射波的多普勒频移量来计算所述速度；
深度设定单元，对成为所述速度的测量对象的水中的深度进行设定；
俯角设定单元，基于由所述深度设定单元设定的深度来对作为所述超声波的发送方向与水平面形成的角的俯角进行设定；以及
驱动单元，驱动所述振子，以使以由该俯角设定单元设定的俯角进行所述超声波的发送和其反射波的接收。
2.根据权利要求1所述的潮流计，其特征在于，所述俯角设定单元在由所述深度设定单元设定的深度比规定的深度浅的情况下设定比针对该规定的深度设定的俯角小的俯角。
3.根据权利要求1或2所述的潮流计，其特征在于，
具备：俯角受理单元，所述俯角受理单元受理与使用者想设定的所述俯角有关的信息的输入，
所述俯角设定单元基于通过所述俯角受理单元受理输入的信息来设定所述俯角。
4.根据权利要求1或2所述的潮流计，其特征在于，
所述驱动单元以在由所述俯角设定单元设定的俯角以2个以上的方位角进行所述超声波的发送和其反射波的接收的方式一边使该方位角发生变化一边驱动所述振子，
所述计算单元基于通过由所述驱动单元进行的所述振子的驱动而在由所述俯角设定单元设定的俯角以2个以上的方位角分别接收的各反射波的多普勒频移量来计算所述速度。
5.根据权利要求3所述的潮流计，其特征在于，
所述驱动单元以在由所述俯角设定单元设定的俯角以2个以上的方位角进行所述超声波的发送和其反射波的接收的方式一边使该方位角发生变化一边驱动所述振子，
所述计算单元基于通过由所述驱动单元进行的所述振子的驱动而在由所述俯角设定单元设定的俯角以2个以上的方位角分别接收的各反射波的多普勒频移量来计算所述速度。
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