JP2001133548A - 潮目探知機 - Google Patents
潮目探知機Info
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- JP2001133548A JP2001133548A JP31495099A JP31495099A JP2001133548A JP 2001133548 A JP2001133548 A JP 2001133548A JP 31495099 A JP31495099 A JP 31495099A JP 31495099 A JP31495099 A JP 31495099A JP 2001133548 A JP2001133548 A JP 2001133548A
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】潮流の潮目の位置を容易に確認することが可能
な潮目探知機を得る。 【解決手段】送受波器２０から送信された超音波は、タ
ーゲットに反射して反射エコーＷｒとして帰来して送受
波器２０によって受信される。潮流演算部３４は、反射
エコーＷｒの周波数を求めるとともに、この周波数に基
づいて潮流の流速を算出する。微分演算部７４は、算出
された潮流の流速を深度で微分して微分値を得る。これ
ら潮流の流速およびその微分値は表示部７８に送られ、
該表示部７８に表示される。この場合、微分値は輝度で
表される。
な潮目探知機を得る。 【解決手段】送受波器２０から送信された超音波は、タ
ーゲットに反射して反射エコーＷｒとして帰来して送受
波器２０によって受信される。潮流演算部３４は、反射
エコーＷｒの周波数を求めるとともに、この周波数に基
づいて潮流の流速を算出する。微分演算部７４は、算出
された潮流の流速を深度で微分して微分値を得る。これ
ら潮流の流速およびその微分値は表示部７８に送られ、
該表示部７８に表示される。この場合、微分値は輝度で
表される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、潮流の潮目を探
知して表示するための潮目探知機に関する。
知して表示するための潮目探知機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、巻網漁法等を用いた漁労に際して
は、水深方向の潮流の流速を探知し、これを表示機の画
面上に表示する潮流探知機を用いて潮流の状態を確認す
るようにしている。これは、水中の各層における潮流の
流速が大きく異なる場合には、破網等が生じてしまうお
それがあるためである。
は、水深方向の潮流の流速を探知し、これを表示機の画
面上に表示する潮流探知機を用いて潮流の状態を確認す
るようにしている。これは、水中の各層における潮流の
流速が大きく異なる場合には、破網等が生じてしまうお
それがあるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
潮流探知機においては、潮流の流速を画面上に表示する
ようにしているため、潮目（流速が異なる潮流の層の境
目）の位置を容易には確認することができなかった。
潮流探知機においては、潮流の流速を画面上に表示する
ようにしているため、潮目（流速が異なる潮流の層の境
目）の位置を容易には確認することができなかった。
【０００４】この発明は、前記の不都合を解決するため
になされたものであり、潮目の位置を容易に確認するこ
とが可能な潮目探知機を提供することを目的とする。
になされたものであり、潮目の位置を容易に確認するこ
とが可能な潮目探知機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る潮目探知
機は、水中に向けて超音波を送信する送信手段と、ター
ゲットに反射して帰来する反射エコーを受信する受信手
段と、前記反射エコーの周波数を検出し、この周波数に
基づいて、水深方向の複数の層における潮流の流速を求
める流速演算手段と、前記流速の水深方向における変化
量を求める流速変化量演算手段とを有している（請求項
１記載の発明）。
機は、水中に向けて超音波を送信する送信手段と、ター
ゲットに反射して帰来する反射エコーを受信する受信手
段と、前記反射エコーの周波数を検出し、この周波数に
基づいて、水深方向の複数の層における潮流の流速を求
める流速演算手段と、前記流速の水深方向における変化
量を求める流速変化量演算手段とを有している（請求項
１記載の発明）。
【０００６】この場合、前記変化量は、前記流速の深度
による微分値である（請求項２記載の発明）。
による微分値である（請求項２記載の発明）。
【０００７】また、前記深度に対する前記変化量の特性
は、表示手段に表示される（請求項３記載の発明）。
は、表示手段に表示される（請求項３記載の発明）。
【０００８】このように構成することによって、潮流の
潮目の位置を容易に確認することができる。
潮目の位置を容易に確認することができる。
【０００９】また、前記表示手段において、前記変化量
を輝度によって表すようにしてもよい（請求項４記載の
発明）。この場合、潮流の潮目の位置を一層容易に確認
することができる。
を輝度によって表すようにしてもよい（請求項４記載の
発明）。この場合、潮流の潮目の位置を一層容易に確認
することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
ついて図面を参照して説明する。
【００１１】図１は、この発明の一実施の形態に係る潮
目探知機１０の構成を示しており、図２は、この潮目探
知機１０が搭載される船舶ｓを示している。
目探知機１０の構成を示しており、図２は、この潮目探
知機１０が搭載される船舶ｓを示している。
【００１２】潮目探知機１０は、水中における潮流の分
布を探知するための装置であり、例えば、船舶ｓの船底
等に取り付けられた送受波器２０を備えている。この送
受波器２０は、圧電素子や磁歪素子等からなる振動子に
よって構成されており、所定の俯角θ方向に沿って超音
波（送信波Ｗｓ、反射エコーＷｒ）を送受信する。な
お、船舶ｓは、船速ｖ０で航行しているものとする。
布を探知するための装置であり、例えば、船舶ｓの船底
等に取り付けられた送受波器２０を備えている。この送
受波器２０は、圧電素子や磁歪素子等からなる振動子に
よって構成されており、所定の俯角θ方向に沿って超音
波（送信波Ｗｓ、反射エコーＷｒ）を送受信する。な
お、船舶ｓは、船速ｖ０で航行しているものとする。
【００１３】図２に示すように、送受波器２０からの送
信波Ｗｓは、水中のほぼ全域に浮遊しているプランクト
ン、小魚等の浮遊物（ターゲット）ｐに反射して、反射
エコーＷｒとして帰来する。この場合、浮遊物ｐは、流
速ｖの潮流に乗って移動しているため、反射エコーＷｒ
の周波数（受信周波数）ｆ１には、送信波Ｗｓの送信周
波数ｆ０に対してドップラ偏位Δｆａ（Δｆａ＝ｆ１−
ｆ０）が生じている。このドップラ偏位Δｆａは、次の
（１）式で求められる。
信波Ｗｓは、水中のほぼ全域に浮遊しているプランクト
ン、小魚等の浮遊物（ターゲット）ｐに反射して、反射
エコーＷｒとして帰来する。この場合、浮遊物ｐは、流
速ｖの潮流に乗って移動しているため、反射エコーＷｒ
の周波数（受信周波数）ｆ１には、送信波Ｗｓの送信周
波数ｆ０に対してドップラ偏位Δｆａ（Δｆａ＝ｆ１−
ｆ０）が生じている。このドップラ偏位Δｆａは、次の
（１）式で求められる。
【００１４】 Δｆａ＝（２×ｆ０×ｖ１×ｃｏｓθ）／Ｃ …（１） なお、ｖ１は、船速ｖ０に対する流速ｖの相対船速であ
り、Ｃは、音速（約１５００ｍ／ｓ）である。
り、Ｃは、音速（約１５００ｍ／ｓ）である。
【００１５】すなわち、超音波の送信周波数ｆ０および
受信周波数ｆ１の値を得ることによって、前記（１）式
より、船舶ｓとターゲットｐとの相対船速ｖ１を求める
ことができる。また、この相対船速ｖ１と船速ｖ０か
ら、潮流の流速ｖを求めることができる。
受信周波数ｆ１の値を得ることによって、前記（１）式
より、船舶ｓとターゲットｐとの相対船速ｖ１を求める
ことができる。また、この相対船速ｖ１と船速ｖ０か
ら、潮流の流速ｖを求めることができる。
【００１６】船速ｖ０は、水底（海底）ｕからの反射エ
コーＷｒの周波数（基準周波数）ｆ２に基づいて、前記
（１）式の変形によって得られた次の（２）式の計算処
理を行うことによって求められる。
コーＷｒの周波数（基準周波数）ｆ２に基づいて、前記
（１）式の変形によって得られた次の（２）式の計算処
理を行うことによって求められる。
【００１７】 Δｆｂ＝（２×ｆ０×ｖ０×ｃｏｓθ）／Ｃ …（２） ただし、Δｆｂは、送信周波数ｆ０に対する基準周波数
ｆ２のドップラ偏位（Δｆｂ＝ｆ２−ｆ０）である。
ｆ２のドップラ偏位（Δｆｂ＝ｆ２−ｆ０）である。
【００１８】なお、船速ｖ０を、ＧＰＳ（Global Posit
ioning System）受信機、または、ＤＧＰＳ（Different
ial Global Positioning System）受信機によって求め
るようにしてもよい。
ioning System）受信機、または、ＤＧＰＳ（Different
ial Global Positioning System）受信機によって求め
るようにしてもよい。
【００１９】図３は、船舶ｓから超音波が送受信される
方位α（真方位β）を示している。この図３に示すよう
に、送受波器２０からは、複数（例えば、４つ）の方位
（船舶ｓを基準とする方位）αｎ（ｎ＝１〜４）に沿っ
て超音波が送受信されている。すなわち、送受波器２０
は、４つの送受波器２０（ｎ）（ｎ＝１〜４）を備えた
多面式の送受波器ユニットとして構成されており、各送
受波器２０（ｎ）の送受波面が、それぞれの方位αｎに
おいて俯角θ方向を向くように船舶ｓに取り付けられて
いる。
方位α（真方位β）を示している。この図３に示すよう
に、送受波器２０からは、複数（例えば、４つ）の方位
（船舶ｓを基準とする方位）αｎ（ｎ＝１〜４）に沿っ
て超音波が送受信されている。すなわち、送受波器２０
は、４つの送受波器２０（ｎ）（ｎ＝１〜４）を備えた
多面式の送受波器ユニットとして構成されており、各送
受波器２０（ｎ）の送受波面が、それぞれの方位αｎに
おいて俯角θ方向を向くように船舶ｓに取り付けられて
いる。
【００２０】前記方位αｎの真方位（コンパス方位）β
ｎ（ｎ＝１〜４）は、既知である前記方位αｎと、船舶
ｓの船首方向の真方位（基準真方位）β０とから求める
ことができる。なお、基準真方位β０は、ジャイロセン
サ等によって得ることができる。
ｎ（ｎ＝１〜４）は、既知である前記方位αｎと、船舶
ｓの船首方向の真方位（基準真方位）β０とから求める
ことができる。なお、基準真方位β０は、ジャイロセン
サ等によって得ることができる。
【００２１】潮流の流速ｖは、実際には、各真方位βｎ
に沿った成分｛流速成分ｖ（βｎ）｝から求められる。
に沿った成分｛流速成分ｖ（βｎ）｝から求められる。
【００２２】具体的には、まず、各真方位βｎに沿った
相対船速ｖ１の成分｛相対船速成分ｖ１（βｎ）｝を前
記（１）式の変形によって得られた次の（３）式から求
める。
相対船速ｖ１の成分｛相対船速成分ｖ１（βｎ）｝を前
記（１）式の変形によって得られた次の（３）式から求
める。
【００２３】 Δｆａ（βｎ）＝｛２×ｆ０×ｖ１（βｎ）×ｃｏｓθ｝／Ｃ …（３） ここで、Δｆａ（βｎ）は、各真方位βｎにおける、送
信周波数ｆ０に対する受信周波数ｆ１（βｎ）のドップ
ラ偏位であるため、前記（３）式から次の（４）式が得
られる。
信周波数ｆ０に対する受信周波数ｆ１（βｎ）のドップ
ラ偏位であるため、前記（３）式から次の（４）式が得
られる。
【００２４】 ｆ１（βｎ）−ｆ０＝｛２×ｆ０×ｖ１（βｎ）×ｃｏｓθ｝／Ｃ …（４） 次に、各真方位βｎに沿った船速ｖ０の成分｛船速成分
ｖ０（βｎ）｝を前記（１）式の変形によって得られた
次の（５）式から求める。
ｖ０（βｎ）｝を前記（１）式の変形によって得られた
次の（５）式から求める。
【００２５】 Δｆｂ（βｎ）＝｛２×ｆ０×ｖ０（βｎ）×ｃｏｓθ｝／Ｃ …（５） ここで、Δｆｂ（βｎ）は、各真方位βｎにおける、送
信周波数ｆ０に対する基準周波数（海底ｕからの反射エ
コーＷｒの周波数）ｆ２（βｎ）のドップラ偏位である
ため、前記（５）式から次の（６）式が得られる。
信周波数ｆ０に対する基準周波数（海底ｕからの反射エ
コーＷｒの周波数）ｆ２（βｎ）のドップラ偏位である
ため、前記（５）式から次の（６）式が得られる。
【００２６】 ｆ２（βｎ）−ｆ０＝｛２×ｆ０×ｖ０（βｎ）×ｃｏｓθ｝／Ｃ …（６） そして、各真方位βｎに沿った流速ｖの成分｛流速成分
ｖ（βｎ）｝は、相対船速成分ｖ１（βｎ）と船速成分
ｖ０（βｎ）から求められる。さらに、流速ｖは、流速
成分ｖ（βｎ）をベクトル合成することによって求めら
れる。なお、流速ｖの大きさを｜ｖ｜と記し、流速ｖの
向き（方位）を流向γと記す。
ｖ（βｎ）｝は、相対船速成分ｖ１（βｎ）と船速成分
ｖ０（βｎ）から求められる。さらに、流速ｖは、流速
成分ｖ（βｎ）をベクトル合成することによって求めら
れる。なお、流速ｖの大きさを｜ｖ｜と記し、流速ｖの
向き（方位）を流向γと記す。
【００２７】図４は、潮流の水深方向の分布を示してい
る。また、図５および図６は、潮流の流速ｖ（大きさ｜
ｖ｜および流向γ）を平面的に示している。
る。また、図５および図６は、潮流の流速ｖ（大きさ｜
ｖ｜および流向γ）を平面的に示している。
【００２８】潮流は、流速ｖの大きさ｜ｖ｜や流向γが
異なる複数の層に分かれている場合が多く、図４に示す
例では、上側の層（上層）ａと、下側の層（下層）ｂの
２層に分かれている。図５に示すように、上層ａにおけ
る潮流の流速ｖは、ｖａ（大きさ｜ｖａ｜、流向γａ）
である。さらに、図６に示すように、下層ｂにおける潮
流の流速ｖは、ｖｂ（大きさ｜ｖｂ｜、流向γｂ）であ
る。この場合、上層ａと下層ｂの境界面（図４中、２点
差線で示す。）が潮目Ａとなる。
異なる複数の層に分かれている場合が多く、図４に示す
例では、上側の層（上層）ａと、下側の層（下層）ｂの
２層に分かれている。図５に示すように、上層ａにおけ
る潮流の流速ｖは、ｖａ（大きさ｜ｖａ｜、流向γａ）
である。さらに、図６に示すように、下層ｂにおける潮
流の流速ｖは、ｖｂ（大きさ｜ｖｂ｜、流向γｂ）であ
る。この場合、上層ａと下層ｂの境界面（図４中、２点
差線で示す。）が潮目Ａとなる。
【００２９】上層ａと下層ｂでは、反射エコーＷｒの受
信周波数ｆ１（βｎ）が異なることとなる。すなわち、
水深（深度）ｚ方向の複数の層に対して受信周波数ｆ１
（βｎ、ｚ）の検出を行い、この受信周波数ｆ１（β
ｎ、ｚ）に基づいて流速ｖ（ｚ）を求めることによっ
て、流速ｖ（ｚ）の水深方向の分布を得ることができ
る。
信周波数ｆ１（βｎ）が異なることとなる。すなわち、
水深（深度）ｚ方向の複数の層に対して受信周波数ｆ１
（βｎ、ｚ）の検出を行い、この受信周波数ｆ１（β
ｎ、ｚ）に基づいて流速ｖ（ｚ）を求めることによっ
て、流速ｖ（ｚ）の水深方向の分布を得ることができ
る。
【００３０】さらに、この流速ｖ（ｚ）（または、その
大きさ｜ｖ（ｚ）｜や流向γ）を水深（距離）ｚで微分
し、得られた微分値（ｄｖ（ｚ）／ｄｚ）の変化を測定
することによって、流速ｖが変化する位置、すなわち、
潮目Ａの位置を知ることができる。
大きさ｜ｖ（ｚ）｜や流向γ）を水深（距離）ｚで微分
し、得られた微分値（ｄｖ（ｚ）／ｄｚ）の変化を測定
することによって、流速ｖが変化する位置、すなわち、
潮目Ａの位置を知ることができる。
【００３１】図１に示すように、送受波器２０は、送受
切換部２２を介して送信部２４および受信部２６と接続
されており、さらに、これら送信部２４および受信部２
６には、タイミング回路２８が接続されている。なお、
送受切換部２２および受信部２６を、各送受波器２０
（ｎ）毎に設けるようにしてもよい。この場合、後述す
る受信電流Ｉｒのサンプリングを並列的に行うことがで
きる。
切換部２２を介して送信部２４および受信部２６と接続
されており、さらに、これら送信部２４および受信部２
６には、タイミング回路２８が接続されている。なお、
送受切換部２２および受信部２６を、各送受波器２０
（ｎ）毎に設けるようにしてもよい。この場合、後述す
る受信電流Ｉｒのサンプリングを並列的に行うことがで
きる。
【００３２】タイミング回路２８は、所定時間（例え
ば、１〜数秒）毎にバースト信号Ｓｂを生成し、これを
送信部２４および受信部２６に対して出力する。なお、
バースト信号Ｓｂのゲート幅（パルス幅）は、例えば、
１〜３０ｍｓであり、周波数（送信周波数）ｆ０は、例
えば、１０〜３００ｋＨｚ（超音波の周波数帯）であ
る。
ば、１〜数秒）毎にバースト信号Ｓｂを生成し、これを
送信部２４および受信部２６に対して出力する。なお、
バースト信号Ｓｂのゲート幅（パルス幅）は、例えば、
１〜３０ｍｓであり、周波数（送信周波数）ｆ０は、例
えば、１０〜３００ｋＨｚ（超音波の周波数帯）であ
る。
【００３３】送信部２４は、タイミング回路２８からの
バースト信号Ｓｂを受けると、このバースト信号Ｓｂを
増幅して、送信電流Ｉｓとして出力する。なお、この送
信電流Ｉｓの出力（電力）は、例えば、０．１〜１ｋＷ
である。
バースト信号Ｓｂを受けると、このバースト信号Ｓｂを
増幅して、送信電流Ｉｓとして出力する。なお、この送
信電流Ｉｓの出力（電力）は、例えば、０．１〜１ｋＷ
である。
【００３４】送信部２４から出力された送信電流Ｉｓ
は、送受切換部２２を介して送受波器２０に供給され
る。この送信電流Ｉｓの供給に伴って、送受波器２０か
らは、各方位αｎにおける俯角θ方向に送信周波数ｆ０
の送信波Ｗｓが送信される。
は、送受切換部２２を介して送受波器２０に供給され
る。この送信電流Ｉｓの供給に伴って、送受波器２０か
らは、各方位αｎにおける俯角θ方向に送信周波数ｆ０
の送信波Ｗｓが送信される。
【００３５】すなわち、送受波器２０、送受切換部２
２、送信部２４およびタイミング回路２８は、潮目探知
機１０における送信手段を構成している。
２、送信部２４およびタイミング回路２８は、潮目探知
機１０における送信手段を構成している。
【００３６】送受波器２０からの送信波Ｗｓは、ターゲ
ットとしての水中の浮遊物ｐに反射して反射エコーＷｒ
として帰来し、送受波器２０によって受信される。この
とき、送受波器２０からは、この反射エコーＷｒを電気
信号に変換して得られた受信電流Ｉｒ（電流値もＩｒと
記す。）が出力される。なお、この受信電流Ｉｒの受信
周波数ｆ１は、送受波器２０（船舶ｓ）とターゲットｐ
との相対速度に比例したドップラ偏位を受けている。
ットとしての水中の浮遊物ｐに反射して反射エコーＷｒ
として帰来し、送受波器２０によって受信される。この
とき、送受波器２０からは、この反射エコーＷｒを電気
信号に変換して得られた受信電流Ｉｒ（電流値もＩｒと
記す。）が出力される。なお、この受信電流Ｉｒの受信
周波数ｆ１は、送受波器２０（船舶ｓ）とターゲットｐ
との相対速度に比例したドップラ偏位を受けている。
【００３７】送受波器２０からの受信電流Ｉｒは、送受
切換部２２を介して受信部２６に供給される。受信部２
６は、この受信電流Ｉｒを所定のサンプリング周期毎に
各方位αｎの順に｛すなわち、各送受波器２０（ｎ）か
らの受信電流Ｉｒの順に｝サンプリングして、受信電流
Ｉｒ（αｎ）を得る。なお、サンプリング周期として
は、所定の深度（例えば、１０ｍ）毎に複数の層からの
反射エコーＷｒをサンプリングすることが可能な値を設
定することが好ましい。
切換部２２を介して受信部２６に供給される。受信部２
６は、この受信電流Ｉｒを所定のサンプリング周期毎に
各方位αｎの順に｛すなわち、各送受波器２０（ｎ）か
らの受信電流Ｉｒの順に｝サンプリングして、受信電流
Ｉｒ（αｎ）を得る。なお、サンプリング周期として
は、所定の深度（例えば、１０ｍ）毎に複数の層からの
反射エコーＷｒをサンプリングすることが可能な値を設
定することが好ましい。
【００３８】また、受信部２６には、設定部３２が接続
されており、この設定部３２から指示情報Ｄｄが供給さ
れている。この指示情報Ｄｄには、前記サンプリング周
期、サンプリング回数（例えば、３２回）等が含まれて
いる。すなわち、指示情報Ｄｄによって、潮流を探知し
ようとする深度ｚの最大値および探知しようとする層の
数が設定される。
されており、この設定部３２から指示情報Ｄｄが供給さ
れている。この指示情報Ｄｄには、前記サンプリング周
期、サンプリング回数（例えば、３２回）等が含まれて
いる。すなわち、指示情報Ｄｄによって、潮流を探知し
ようとする深度ｚの最大値および探知しようとする層の
数が設定される。
【００３９】受信部２６は、受信電流Ｉｒ（αｎ）を増
幅するとともにデジタルのデータに変換し、電流値Ｉｒ
（αｎ）を得る。
幅するとともにデジタルのデータに変換し、電流値Ｉｒ
（αｎ）を得る。
【００４０】また、受信部２６には、タイミング回路２
８からのバースト信号Ｓｂが供給されており、受信部２
６は、このバースト信号Ｓｂに基づいて、超音波が送信
されてから受信されるまでの時間ｔａを特定する。そし
て、この時間ｔａを電流値Ｉｒ（αｎ）とともに潮流演
算部（流速演算手段）３４に供給する。
８からのバースト信号Ｓｂが供給されており、受信部２
６は、このバースト信号Ｓｂに基づいて、超音波が送信
されてから受信されるまでの時間ｔａを特定する。そし
て、この時間ｔａを電流値Ｉｒ（αｎ）とともに潮流演
算部（流速演算手段）３４に供給する。
【００４１】このように、送受波器２０、送受切換部２
２、受信部２６、タイミング回路２８および設定部３２
は、潮目探知機１０における受信手段を構成している。
２、受信部２６、タイミング回路２８および設定部３２
は、潮目探知機１０における受信手段を構成している。
【００４２】図７は、潮流演算部３４の機能ブロック図
である。この図７に示すように、潮流演算部３４は、深
度算出手段５０と、真方位算出手段５２と、受信周波数
算出手段５４と、相対船速算出手段５８と、船速算出手
段６０と、流速算出手段６２とを備えている。
である。この図７に示すように、潮流演算部３４は、深
度算出手段５０と、真方位算出手段５２と、受信周波数
算出手段５４と、相対船速算出手段５８と、船速算出手
段６０と、流速算出手段６２とを備えている。
【００４３】深度算出手段５０は、受信部２６からの時
間ｔａに基づいて、この時間ｔａとともに受信部２６か
ら出力された電流値Ｉｒ（αｎ）に対応する反射エコー
Ｗｒが反射した層の深度ｚを算出する。
間ｔａに基づいて、この時間ｔａとともに受信部２６か
ら出力された電流値Ｉｒ（αｎ）に対応する反射エコー
Ｗｒが反射した層の深度ｚを算出する。
【００４４】また、真方位算出手段５２は、図１に示す
ジャイロセンサ７２からの基準真方位（船舶ｓの船首方
向の真方位）β０に基づいて、方位αｎ（船舶ｓを基準
とした超音波の送受方位であり、既知である。）を真方
位βｎに変換する。
ジャイロセンサ７２からの基準真方位（船舶ｓの船首方
向の真方位）β０に基づいて、方位αｎ（船舶ｓを基準
とした超音波の送受方位であり、既知である。）を真方
位βｎに変換する。
【００４５】図７に示すように、受信周波数算出手段５
４は、受信部２６からの電流値Ｉｒ（αｎ）の周波数を
解析（検出）する。そして、深度算出手段５０からの深
度ｚおよび真方位算出手段５２からの真方位βｎに基づ
いて、電流値Ｉｒ（αｎ）の周波数を各真方位βｎおよ
び各深度ｚに対応する受信周波数ｆ１（βｎ、ｚ）とし
て出力する｛このｆ１（βｎ、ｚ）の特性を図８に示
す。｝。
４は、受信部２６からの電流値Ｉｒ（αｎ）の周波数を
解析（検出）する。そして、深度算出手段５０からの深
度ｚおよび真方位算出手段５２からの真方位βｎに基づ
いて、電流値Ｉｒ（αｎ）の周波数を各真方位βｎおよ
び各深度ｚに対応する受信周波数ｆ１（βｎ、ｚ）とし
て出力する｛このｆ１（βｎ、ｚ）の特性を図８に示
す。｝。
【００４６】相対船速算出手段５８は、受信周波数算出
手段５４からの受信周波数ｆ１（βｎ、ｚ）と、既知で
ある送信波Ｗｓの送信周波数ｆ０とに基づいて、潮流の
相対船速成分ｖ１（βｎ、ｚ）を求める。具体的には、
まず、前記（４）式中のｆ１（βｎ）、ｖ１（βｎ）を
それぞれｆ１（βｎ、ｚ）、ｖ１（βｎ、ｚ）と置き換
える。そして、この（４）式に受信周波数ｆ１（βｎ、
ｚ）を代入して計算処理を行うことによって相対船速成
分ｖ１（βｎ、ｚ）を求める。この場合、（４）式中の
送信周波数ｆ０、俯角θおよび音速Ｃの値は既知であ
る。
手段５４からの受信周波数ｆ１（βｎ、ｚ）と、既知で
ある送信波Ｗｓの送信周波数ｆ０とに基づいて、潮流の
相対船速成分ｖ１（βｎ、ｚ）を求める。具体的には、
まず、前記（４）式中のｆ１（βｎ）、ｖ１（βｎ）を
それぞれｆ１（βｎ、ｚ）、ｖ１（βｎ、ｚ）と置き換
える。そして、この（４）式に受信周波数ｆ１（βｎ、
ｚ）を代入して計算処理を行うことによって相対船速成
分ｖ１（βｎ、ｚ）を求める。この場合、（４）式中の
送信周波数ｆ０、俯角θおよび音速Ｃの値は既知であ
る。
【００４７】船速算出手段６０は、受信周波数算出手段
５４からの受信周波数ｆ１（βｎ、ｚ）の変化、また
は、この受信周波数ｆ１（βｎ、ｚ）に対応する深度ｚ
に基づいて、各深度ｚ毎に得られた受信周波数ｆ１（β
ｎ、ｚ）の中から、海底に反射して帰来した反射エコー
Ｗｒに対応するもの｛基準周波数ｆ２（βｎ）｝を抽出
する（図８参照）。そして、抽出された基準周波数ｆ２
（βｎ）に基づいて前記相対船速算出手段５８と同様の
処理を行うことによって、船速成分ｖ０（βｎ）を求め
る。なお、この船速算出手段６０における処理は、前記
（６）式から船速成分ｖ０（βｎ）を求める処理と実質
的に同じである。
５４からの受信周波数ｆ１（βｎ、ｚ）の変化、また
は、この受信周波数ｆ１（βｎ、ｚ）に対応する深度ｚ
に基づいて、各深度ｚ毎に得られた受信周波数ｆ１（β
ｎ、ｚ）の中から、海底に反射して帰来した反射エコー
Ｗｒに対応するもの｛基準周波数ｆ２（βｎ）｝を抽出
する（図８参照）。そして、抽出された基準周波数ｆ２
（βｎ）に基づいて前記相対船速算出手段５８と同様の
処理を行うことによって、船速成分ｖ０（βｎ）を求め
る。なお、この船速算出手段６０における処理は、前記
（６）式から船速成分ｖ０（βｎ）を求める処理と実質
的に同じである。
【００４８】流速算出手段６２は、相対船速算出手段５
８からの相対船速成分ｖ１（βｎ、ｚ）および船速算出
手段６０からの船速成分ｖ０（βｎ）に基づいて、各真
方位βｎに対応する潮流の流速成分ｖ（βｎ、ｚ）を求
める。そして、この流速成分ｖ（βｎ、ｚ）に対してベ
クトル合成処理を施すことによって、流速の大きさ｜ｖ
（ｚ）｜（その特性を図９に示す。）および流向γ
（ｚ）（その特性を図１０に示す。）成分を含むベクト
ルとしての流速ｖ（ｚ）を求める。そして、この流速ｖ
（ｚ）を図１の微分演算部（流速変化量演算手段）７４
および平均処理部７６に対して出力する。
８からの相対船速成分ｖ１（βｎ、ｚ）および船速算出
手段６０からの船速成分ｖ０（βｎ）に基づいて、各真
方位βｎに対応する潮流の流速成分ｖ（βｎ、ｚ）を求
める。そして、この流速成分ｖ（βｎ、ｚ）に対してベ
クトル合成処理を施すことによって、流速の大きさ｜ｖ
（ｚ）｜（その特性を図９に示す。）および流向γ
（ｚ）（その特性を図１０に示す。）成分を含むベクト
ルとしての流速ｖ（ｚ）を求める。そして、この流速ｖ
（ｚ）を図１の微分演算部（流速変化量演算手段）７４
および平均処理部７６に対して出力する。
【００４９】図１に示すように、微分演算部７４は、潮
流演算部３４からの流速ｖ（ｚ）を深度ｚで微分する処
理を行う。そして、得られた微分値δ（ｚ）｛δ（ｚ）
＝ｄｖ（ｚ）／ｄｚ｝を平均処理部７６に対して出力す
る｛微分値δ（ｚ）の特性を図１１に示す。｝。
流演算部３４からの流速ｖ（ｚ）を深度ｚで微分する処
理を行う。そして、得られた微分値δ（ｚ）｛δ（ｚ）
＝ｄｖ（ｚ）／ｄｚ｝を平均処理部７６に対して出力す
る｛微分値δ（ｚ）の特性を図１１に示す。｝。
【００５０】平均処理部７６は、流速算出手段６２から
の流速ｖ（ｚ）および微分演算部７４からの微分値δ
（ｚ）に対する平均化処理を行う。具体的には、送受波
器２０から所定回数（例えば、１００回）超音波を送受
信して得られた流速ｖ（ｚ）および微分値δ（ｚ）の平
均値を求める。そして、平均値としての流速ｖ（ｚ）お
よび微分値δ（ｚ）を表示部（表示手段）７８に対して
出力する。
の流速ｖ（ｚ）および微分演算部７４からの微分値δ
（ｚ）に対する平均化処理を行う。具体的には、送受波
器２０から所定回数（例えば、１００回）超音波を送受
信して得られた流速ｖ（ｚ）および微分値δ（ｚ）の平
均値を求める。そして、平均値としての流速ｖ（ｚ）お
よび微分値δ（ｚ）を表示部（表示手段）７８に対して
出力する。
【００５１】図１２および図１３は、表示部７８の画面
８０を示している。表示部７８は、平均処理部７６から
の流速ｖ（ｚ）および微分値δ（ｚ）を画面８０上に表
示する。
８０を示している。表示部７８は、平均処理部７６から
の流速ｖ（ｚ）および微分値δ（ｚ）を画面８０上に表
示する。
【００５２】図１２に示す表示例では、縦軸に深度ｚを
とり、横軸に時間｛現在（最新の情報が取得された時
点）から過去に遡った時間｝ｔｂをとっている。そし
て、各時間（時点）ｔｂにおける微分値δ（ｚ）の絶対
値を輝度（濃淡）によって表している。このように微分
値δ（ｚ）を濃淡表示することによって、潮目Ａの位置
（深度ｚ）およびその変化を容易に確認することができ
る。なお、微分値δ（ｚ）の値を色の違いによって表す
ようにしてもよい。また、微分値δ（ｚ）のピークＰ
（図１１参照）に対応する深度ｚを潮目Ａの位置として
表示するようにしてもよい。
とり、横軸に時間｛現在（最新の情報が取得された時
点）から過去に遡った時間｝ｔｂをとっている。そし
て、各時間（時点）ｔｂにおける微分値δ（ｚ）の絶対
値を輝度（濃淡）によって表している。このように微分
値δ（ｚ）を濃淡表示することによって、潮目Ａの位置
（深度ｚ）およびその変化を容易に確認することができ
る。なお、微分値δ（ｚ）の値を色の違いによって表す
ようにしてもよい。また、微分値δ（ｚ）のピークＰ
（図１１参照）に対応する深度ｚを潮目Ａの位置として
表示するようにしてもよい。
【００５３】図１３に示す表示例では、図１２に示した
潮目Ａの濃淡表示とともに、流速の大きさ｜ｖ（ｚ）｜
および流向γ（ｚ）の深度ｚに応じた変化を表示してい
る。この場合、潮目Ａにおける潮流の変化を詳細に把握
することができる。
潮目Ａの濃淡表示とともに、流速の大きさ｜ｖ（ｚ）｜
および流向γ（ｚ）の深度ｚに応じた変化を表示してい
る。この場合、潮目Ａにおける潮流の変化を詳細に把握
することができる。
【００５４】なお、この実施の形態では、流向γ（ｚ）
を真方位で求めるようにしているが、この流向γ（ｚ）
を船舶ｓを基準とする方位で求め、これを画面８０上に
表示するようにしてもよい。
を真方位で求めるようにしているが、この流向γ（ｚ）
を船舶ｓを基準とする方位で求め、これを画面８０上に
表示するようにしてもよい。
【００５５】このように、この発明の一実施の形態に係
る潮目探知機１０においては、潮流の流速ｖ（ｚ）の変
化量として微分値δ（ｚ）を求め、これを表示部７８の
画面８０上に表示するようにしている。このため、表示
された微分値δ（ｚ）の変化から、潮目Ａの位置を容易
に確認することができる。
る潮目探知機１０においては、潮流の流速ｖ（ｚ）の変
化量として微分値δ（ｚ）を求め、これを表示部７８の
画面８０上に表示するようにしている。このため、表示
された微分値δ（ｚ）の変化から、潮目Ａの位置を容易
に確認することができる。
【００５６】また、微分値δ（ｚ）の値を画面８０上に
濃淡によって表示することによって、潮目Ａの位置を一
層容易に確認することができる。
濃淡によって表示することによって、潮目Ａの位置を一
層容易に確認することができる。
【００５７】なお、潮目Ａにはプランクトンが発生しや
すいため、プランクトンを求めて魚が集まる傾向があ
る。従って、このように潮目Ａの位置を確認することに
よって、確実に漁獲を得ることも可能となる。
すいため、プランクトンを求めて魚が集まる傾向があ
る。従って、このように潮目Ａの位置を確認することに
よって、確実に漁獲を得ることも可能となる。
【００５８】
【発明の効果】この発明によれば、潮流の流速の変化量
を表示手段に表示するようにしているため、潮流の潮目
の位置を容易に確認することができる。
を表示手段に表示するようにしているため、潮流の潮目
の位置を容易に確認することができる。
【図１】この発明の一実施の形態に係る潮目探知機の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】図１の潮目探知機が搭載される船舶を示す側面
図である。
図である。
【図３】図２の船舶から超音波が送受信される方位を示
す平面図である。
す平面図である。
【図４】潮流の水深方向の分布を示す図である。
【図５】図４の潮流の上層における流速の大きさおよび
流向を示す平面図である。
流向を示す平面図である。
【図６】図４の潮流の下層における流速の大きさおよび
流向を示す平面図である。
流向を示す平面図である。
【図７】図１の潮目探知機を構成する潮流演算部の機能
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】受信周波数の特性を示すグラフである。
【図９】流速の大きさの特性を示すグラフである。
【図１０】潮流の流向の特性を示すグラフである。
【図１１】流速の深度に対する微分値の特性を示すグラ
フである。
フである。
【図１２】図１の表示部の画面を示す図である。
【図１３】図１の表示部の画面を示す図である。
１０…潮目探知機 ２０…送受波器 ２４…送信部 ２６…受信部 ２８…タイミング回路 ３４…潮流演算部 ５０…深度算出手段 ５２…真方位算出手
段 ５４…受信周波数算出手段 ５８…相対船速算出
手段 ６０…船速算出手段 ６２…流速算出手段 ７２…ジャイロセンサ ７４…微分演算部 ７６…平均処理部 ７８…表示部 ８０…画面
段 ５４…受信周波数算出手段 ５８…相対船速算出
手段 ６０…船速算出手段 ６２…流速算出手段 ７２…ジャイロセンサ ７４…微分演算部 ７６…平均処理部 ７８…表示部 ８０…画面
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｗ 1/08 Ｇ０１Ｗ 1/08 Ｇ Ｆターム(参考） 2F034 AA04 AB02 AB03 AC20 DA10 DB10 2F076 BA01 BB11 BD02 BD12 BE02 BE03 BE11 5J083 AA02 AB20 AC28 AD09 AD11 AD12 AE06 AE10 AF16 BA11 BE01 CA01 CC03 DA01 EA01 EA16 EA33
Claims (4)
- 【請求項１】水中に向けて超音波を送信する送信手段
と、 ターゲットに反射して帰来する反射エコーを受信する受
信手段と、 前記反射エコーの周波数を検出し、この周波数に基づい
て、水深方向の複数の層における潮流の流速を求める流
速演算手段と、 前記流速の水深方向における変化量を求める流速変化量
演算手段と、 を有することを特徴とする潮目探知機。 - 【請求項２】請求項１記載の潮目探知機において、 前記変化量は、前記流速の深度による微分値であること
を特徴とする潮目探知機。 - 【請求項３】請求項１または２記載の潮目探知機におい
て、 前記深度に対する前記変化量の特性を表示する表示手段
を有することを特徴とする潮目探知機。 - 【請求項４】請求項３記載の潮目探知機において、 前記表示手段は、前記変化量を輝度によって表すことを
特徴とする潮目探知機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31495099A JP4308997B2 (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | 潮目探知機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31495099A JP4308997B2 (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | 潮目探知機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133548A true JP2001133548A (ja) | 2001-05-18 |
| JP4308997B2 JP4308997B2 (ja) | 2009-08-05 |
Family
ID=18059623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31495099A Expired - Fee Related JP4308997B2 (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | 潮目探知機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4308997B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6904864B2 (en) | 2002-02-22 | 2005-06-14 | National Research Council Of Canada | Controlled lifeboat deployer |
| JP2006208300A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Hitachi Ltd | 河床形状測定装置 |
| JP2012122735A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Furuno Electric Co Ltd | 物標探知装置及び物標探知方法 |
| WO2014192532A1 (ja) | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 古野電気株式会社 | 船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラム |
| WO2014192531A1 (ja) | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 古野電気株式会社 | 航行支援装置、航行支援方法、および、プログラム |
| JP2015165245A (ja) * | 2015-05-18 | 2015-09-17 | 古野電気株式会社 | 物標探知装置及び物標探知方法 |
| KR20160098362A (ko) * | 2013-12-16 | 2016-08-18 | 엘모스 세미콘두크터르 아크티엔게젤샤프트 | 초음파 트랜스듀서의 에코 신호 처리 방법 |
| WO2017149637A1 (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 本多電子株式会社 | 潮流計 |
| CN110763207A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 无锡市海鹰加科海洋技术有限责任公司 | 一种智能化测深系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110645964B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-06-08 | 浙江海洋大学 | 基于河流径流量对近海海平面上升的评估装置及方法 |
-
1999
- 1999-11-05 JP JP31495099A patent/JP4308997B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6904864B2 (en) | 2002-02-22 | 2005-06-14 | National Research Council Of Canada | Controlled lifeboat deployer |
| JP2006208300A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Hitachi Ltd | 河床形状測定装置 |
| JP2012122735A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Furuno Electric Co Ltd | 物標探知装置及び物標探知方法 |
| US9182488B2 (en) | 2010-12-06 | 2015-11-10 | Furuno Electric Company Limited | Method and device for detecting target object |
| WO2014192532A1 (ja) | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 古野電気株式会社 | 船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラム |
| WO2014192531A1 (ja) | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 古野電気株式会社 | 航行支援装置、航行支援方法、および、プログラム |
| KR20160098362A (ko) * | 2013-12-16 | 2016-08-18 | 엘모스 세미콘두크터르 아크티엔게젤샤프트 | 초음파 트랜스듀서의 에코 신호 처리 방법 |
| KR102311559B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2021-10-13 | 엘모스 세미컨덕터 에스이 | 초음파 트랜스듀서의 에코 신호 처리 방법 |
| JP2015165245A (ja) * | 2015-05-18 | 2015-09-17 | 古野電気株式会社 | 物標探知装置及び物標探知方法 |
| WO2017149637A1 (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 本多電子株式会社 | 潮流計 |
| JPWO2017149637A1 (ja) * | 2016-03-01 | 2018-12-20 | 本多電子株式会社 | 潮流計 |
| CN110763207A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 无锡市海鹰加科海洋技术有限责任公司 | 一种智能化测深系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4308997B2 (ja) | 2009-08-05 |
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