JPH04138273U - 超音波ドツプラー式潮流計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻網などにより漁撈を効率よく行うために
は、海底が浅くなる方法を把握することが必要である。
そこで従来は船を移動させながら音響測探機により船の
真下の測探を行い、得られた過去と現在のデータとから
浅角方向を知ることが行われている。しかしこれでは作
業が面倒であるなどの問題がある。本考案はその解決を
目的としてなされたものである。 【構成】 超音波潮流計においては海面に対して同一俯
角をもたせて例えば東西南北の四方向に超音波ｄ_S ，ｄ
_N ，ｄ_W ，ｄ_E が発射される。本考案はこれを利用して
音波発射方向の測探を行い、その結果からそれぞれの垂
直方向の水源Ｄ_S ，Ｄ_N ，Ｄ_W ，Ｄ_E を演算して、その
東西および南北における水深の差Ｄ_NS，Ｄ_EWをとること
により従来のように船を移動させたりする面倒な作業を
必要とすることなく潮流の流速、方位などと共に浅海方
向を知りうるようにしたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は同一ブラウン管表示面に潮流の流速，方位と同時に、海底形状及び浅 海方向（浅くなる方向）を表示できるようにした、超音波ドップラー式潮流計に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

網を用いる漁撈に当たって潮流の流速，方位を知ることは重要である。そこで 従来から以下に示すような超音波ドップラー式潮流計が用いられている。この装 置は船舶ＳＨから図３（ａ）のように一定時間間隔のもとに、それぞれ俯角θ° （一般には６０°）でｎ方向例えば真北（Ｎ）方向と真南（Ｓ）方向及び真東（ Ｅ）方向と真西（Ｗ）方向の４方向に超音波Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ ，Ｓ₄ を発射し、 この発射波にもとづく各受信反射波をそれぞれ受波して、各発射波に対する各反 射波の周波数偏移から、潮流の流速及び方位を演算し、これらを例えば図３（ｂ ）に示すようにブラウン管Ｂの表示面にベクトル表示するようにしたものである 。 ところで例えば海底の浅いところ、いわゆる瀬に集まる習性をもつ魚を巻網法 により捕獲しようとする場合、海底の形状及び浅くなる方向を把握して漁獲効率 の向上を図りうるように巻網し、また高価な巻網が海底に引っ掛かって破損しな いようにすることが必要である。 そこで従来においては超音波ドップラー式潮流計と同時に音響測深機を搭載し たり、搭載されている魚群探知機を利用して、移動しながら自船の真下に一定時 間間隔で音波を発射して発射波と反射波の時間差から測深し、得られた過去と現 在のデータとから船の進行方向の海底の形状や浅海方向を知る方法を併用して要 求に応えている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし以上のような音響測深機などにもとづく海底形状などの把握方法では船 を移動させなければならないばかりか、過去と現在のデータの比較を、監視者が 比較検討しなければならない。このため作業が極めて面倒であると同時に時間を 要するため、この間に漁況が変化してしまうおそれもあるなどの問題がある。

【０００４】

【考案の目的】

本考案は超音波ドップラー式潮流計を利用して潮流の流速，方位の測定と同時 に、おおまかな海底の形状及び浅海方向を知りうるようにして、前記音響測深機 の併用方法のように、船の移動やデータの比較検討などの面倒かつ時間を要する 作業の必要をなくしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための本考案の手段】

本考案は、前記図３のように超音波ドップラー式潮流計による潮流及び方位の 測定時における音波の発射俯角θと、Ｎ，Ｓ，Ｅ，Ｗの４方向にそれぞれ発射さ れた各発射波による各反射波を利用して、図１（ａ）（ｂ）に示す音波指向方向 の水深データｄ_N ，ｄ_S ，ｄ_E ，ｄ_W を求め、これらと俯角θとから、海底を平 面とした方位Ｎ−Ｓ方向とＥ−Ｗ方向の２点間の傾斜角度や海底が浅くなる方位 を求めて、これらを流速方位などと共に同一のブラウン管表示面に表示するよう にして、前記従来技術の問題点の解決を図ったものである。 次に本考案を実施例により具体的に説明する。

【０００６】

【実施例】

図２は本考案の一実施例回路図である。図中１は超音波ドップラー式潮流計で あって、図３によって前記したように船底に設けた送受波器Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ ， Ｏ₄ から、同一俯角θをもたせて方位Ｎ，Ｓ，Ｅ，Ｗの４方向に超音波を発射し 、その各反射波を受波して潮流の流速と方位を示す出力を送出して表示回回路２ 加え、ここでブラウン管表示に必要な信号に変換して従来と同様に潮流値を図２ のようにブラウン管Ｂの表示面にベクトル表示Ｖする。３は測深回路であって、 潮流測定のために発射された前記４方向の発射波Ｓ_N ，Ｓ_S ，Ｓ_E ，Ｓ_W と、そ の各反射波Ｒ_N ，Ｒ_S ，Ｒ_E ，Ｒ_W を受けて、それぞれの時間差ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ ₃ ，ｔ₄ から、前記図１（ａ）（ｂ）に示すように各音波発射方向の水深信号ｄ _N ，ｄ_S ，ｄ_E ，ｄ_W を求めて出力する。４は海底傾斜検出回路であって、前記 水深信号ｄ_N ，ｄ_S ，ｄ_E ，ｄ_W と、前記発射音波の俯角θを入力信号として潮 流計１による音波発射毎に取込み次の演算を行う。 即ち先ず水深信号ｄ_N ，ｄ_S ，ｄ_E ，ｄ_W と俯角信号θとから、図１（ａ）（ ｂ）に示す海底の各音波の反射点から垂直方向の水深Ｄ_N ，Ｄ_S ，Ｄ_E ，Ｄ_W を 次式 より求め また船の直下から各音波反射点までの水平距離Ｄ_N ’，Ｄ_S ’，Ｄ_E ’，Ｄ_W ’を次式 により求める。 そして上記垂直方向水深信号Ｄ_N とＤ_S の差とＤ_E とＤ_W の差、 とから、図１（ａ）（ｂ）に示すＮ−Ｓ方向とＥ−Ｗ方向における水深差Ｄ_NSと Ｄ_EWを求め、また上記水平方向距離Ｄ_N ’とＤ_S ’の和、Ｄ_E ’とＤ_W ’の和 を求めて出力する。 更にＤ_NS，Ｄ_NS’とＤ_EW ，Ｄ_EW’から２反射点間の海面を平面とした、Ｎ− Ｓ方向及びＥ−Ｗ方向の海底の傾斜角度θ_NSとθ_EWを次式 により求めて出力する。そして（３）（４）式により求められた出力Ｄ_NS，Ｄ_EW ，Ｄ_NS’，Ｄ_EW’と傾斜角度θを表示回路２に加えて、ブラウン管表示に必要な 電気信号に変換して、潮流値のベクトル表示期間毎に図２（ｂ）のようにＮ−Ｓ 方向とＥ−Ｗ方向の海底形状Ｂ_NS，Ｂ_EWを表示する。なお図ではＳ方向からＮ方 向及びＥ方向からＷ方向に行くに伴い水深が浅くなる場合を示しているが、例え ばＳ方向からＮ方向およびＷ方向からＥ方向に行くに伴い水深が浅くなる場合に は、前記（３）式の水深の差Ｄ_NS，Ｄ_EWは正から負になるので、ブラウン管に表 示される傾斜状況は図２中に点線で示すようになる。 ５は浅海方向検出回路で、海底傾斜検出回路４から送出された垂直方向の水深 Ｄ_N ，Ｄ_S ，Ｄ_E ，Ｄ_W を受けて、この内一番浅い水深を検出する。そして、そ の一番浅い水深の方向を浅海方向として表示回路２に加えて、図２（ｂ）によっ て示すように矢印Ａにより水深が一番浅くなる方位Ｎを潮流値の表示毎にブラウ ン管３の表示面に表示する。 例えば、海底傾斜検出回路４で求められた垂直方向の水深Ｄ_N ，Ｄ_S ，Ｄ_E ， Ｄ_W の４つの値の内、Ｄ_N が一番小さい場合には、Ｄ_N はＮ方向に発射した超音 波ビームより求められているので、Ｎ方向が一番浅くなりブラウン管Ｂに矢印Ａ を図２のようにＮ方向に表示することが出来る。 なお以上の実施例では海底の傾斜方向をＮ−Ｓ方向とＥ−Ｗ方向で表示してい るが、例えば船の前後方向と左右方向で表示できることは云うまでもない。

【発明の効果】

以上のように本考案では超音波ドップラー式潮流計による発射波と発射波を利 用して測深し、そのデータから海底の傾斜状況及び水深が一番浅くなる方位を検 出して同一ブラウン管表示装置により潮流値と同時に表示するようにしている。 従って従来のように船を移動させたり、過去と現在の測深データの比較を要する などの面倒かつ時間を要する作業を必要とする音響測深機などを用いることなく 海底形状及び浅海方向を容易に知ることができる。従って網の破損防止を図りう ると同時に漁獲効率の向上を図ることができる。また本考案によれば音響測深機 のように船の真下の水深測定ではなく、船の前方における海底の傾斜状況及び浅 海方向を表示できるので、音響測深機に比べて早期に船の座礁の危険を知ること ができる。また更に本考案は船舶への適用のみでなく、今後広い使用が予測され る水中作業ロボットに使用すればロボット単体で潮流と海底形状及び浅海方向を 知ることができるので、ロボットを安全に操作できるなどの各種の効果をうるこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の原理説明図である。

【図２】本考案の一実施例図である。

【図３】超音波ドップラー式潮流計の説明図である。

【符号の説明】

ＳＨ 船 １ 超音波ドップラー式潮流計 Ｏ₁ 〜Ｏ₄ 超音波送受波器 ２ 表示回路 ３ 測探回路 ４ 海底傾斜検出回路 ５ 浅海方向検出回路 Ｂ ブラウン管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一俯角のもとに等角度間隔でｎ方向に
   発射した音波と、各受信反射波との周波数偏移を検出し
   て、潮流の流速、方位をブラウン管表示面にベクトル表
   示するようにした超音波ドップラー式流速計において、
   前記発射音波と各受信反射波とから、音波発射方向の各
   水深の測深回路を設けると共に、この回路の各測深値と
   前記発射音波の俯角とから各反射点から水面までの垂直
   距離と船の直下から各反射点までの水平距離とを求め
   て、対となる反射点間の水平距離の和と垂直距離の差を
   求め、これから海底の傾斜角度を求める海底傾斜検出回
   路と、この回路の傾斜角度データとをとりこみ、一番浅
   い方位を検出する浅海方向検出回路とを設け、前記海底
   傾斜検出回路と浅海方向検出回路からの傾斜データと浅
   海方向データを、前記潮流値の表示装置に潮流値と同時
   に表示するようにしたことを特徴とする超音波ドップラ
   ー式潮流計。