潮流測定装置
【課題】絶対船速と対水船速との差から潮流を演算する際に、船舶の加減速及び回頭等があっても、常に安定した潮流を得ることができる潮流測定装置を提供する。
【解決手段】加減速検出手段４５は、航法装置３から出力された絶対船速又は対水船速計測回路４２から出力された対水船速に基づいて、船舶１が加速状態又は減速状態にあることを検出し、検出結果を加算器５０に出力する。回頭状態検出手段４６は、ジャイロコンパス２から出力された船首方位に基づいて、船舶１が回頭状態にあることを検出し、検出結果を加算器５０に出力する。演算停止手段４９の加算器５０は、検出結果が入力されたときに、スイッチ５１における潮流演算回路４３と潮流値出力回路４４との接続状態をオン状態からオフ状態に切り替えるように該スイッチ５１を制御する。
【解決手段】加減速検出手段４５は、航法装置３から出力された絶対船速又は対水船速計測回路４２から出力された対水船速に基づいて、船舶１が加速状態又は減速状態にあることを検出し、検出結果を加算器５０に出力する。回頭状態検出手段４６は、ジャイロコンパス２から出力された船首方位に基づいて、船舶１が回頭状態にあることを検出し、検出結果を加算器５０に出力する。演算停止手段４９の加算器５０は、検出結果が入力されたときに、スイッチ５１における潮流演算回路４３と潮流値出力回路４４との接続状態をオン状態からオフ状態に切り替えるように該スイッチ５１を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船舶から水中に超音波を送信し、その反射波のドップラ効果を利用して得られる対水船速と、航法装置から得られる絶対船速との差より潮流を演算する潮流測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、潮流測定装置では、船舶から水中の斜め下方向に超音波を送信し、その反射波のドップラ効果に基づいて任意の水深における水の流れ（潮流）を求めている（特許文献１〜３参照）。すなわち、前記水深にて反射した超音波（反射波）のドップラ効果を利用して得られた前記水深に対する前記船舶の船速（対水船速）と、海底からの反射波より得られた該海底に対する前記船舶の船速（対地船速）との差を演算することで、前記水深における潮流を求めることができる。
【０００３】
ところで、前記船舶に搭載され、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等を利用した航法装置は、絶対測位により得られた前記船舶の船速（絶対船速）を出力している。そのため、潮流測定装置では、海底の水深が比較的浅く、対地船速を容易に得ることができる場合には、対地船速と対水船速との差、あるいは、絶対船速と対水船速との差から潮流を演算し、一方で、海底の水深が比較的深く、対地船速を容易に得ることができない場合には、絶対船速と対水船速との差から潮流を演算している。
【０００４】
また、上記した各船速は所定時間間隔で得られるため、潮流測定装置では、潮流を演算する際に、各船速の値のばらつきを少なくするための平均化処理（第１の処理又は第２の処理）を行っている。すなわち、第１の処理では、航法装置において絶対測位により得られた船速に対して平均化処理を行い、平均化処理後の船速を絶対船速として出力し、一方で、反射波のドップラ効果を利用して得られた対水船速に対し平均化処理を行い、その後、平均化処理された絶対船速と対水船速との差を演算して潮流を求める。第２の方法では、航法装置は平均化処理前の船速を絶対船速として出力し、一方で、反射波のドップラ効果を利用して得られた対水船速に対しては平均化処理を行わず、その後、絶対船速と対水船速との差に対して平均化処理を行うことで潮流を求める。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３５７４６３号公報
【特許文献２】特開平５−８０１５１号公報
【特許文献３】特開２００６−２８４２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、船舶が停船し、あるいは、一定速度及び一定進路にて航行している場合に、上記の潮流測定装置は、正確な潮流を求めることが可能である。しかしながら、前記船舶の速度が変化（加減速）し、あるいは、針路が変化（回頭）した場合には、演算した潮流に大きな誤差が含まれることになる。
【０００７】
図３Ａ及び図３Ｂは、潮流がない状態で船舶を加減速したときの絶対船速Ｇ１、対水船速Ｗ１及び潮流Ｃ１の時系列グラフである。この場合、絶対船速Ｇ１及び対水船速Ｗ１は、平均化処理後の船速を示しており、以下同様とする。図３Ａにおいて、平均化処理後の絶対船速Ｇ１及び対水船速Ｗ１は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の時間帯では時間経過に伴って増加し、時刻ｔ１以降の時間帯では時間経過に伴って減少する。ここで、絶対船速Ｇ１に対する平均化処理の時定数と、対水船速Ｗ１に対する平均化処理の時定数とが互いに異なっていると、対水船速Ｗ１と絶対船速Ｇ１との差である潮流Ｃ１（図３Ｂ参照）は、時刻ｔ０〜ｔ１の時間帯において正の値となり、一方で、時刻ｔ１以降の時間帯においては負の値となる。しかしながら、前述したように、現実には潮流がない状態であるので、潮流測定装置は、偽の潮流Ｃ１を演算していることになる。すなわち、偽の潮流Ｃ１は、前記各時定数に起因した誤差を含んだものである。
【０００８】
図４Ａ及び図４Ｂは、潮流がない状態で船舶１（図４Ｃ参照）が針路を変更（回頭）したときの絶対船速Ｇ２及び対水船速Ｗ２の針路と、潮流Ｃ２との時系列グラフであり、図４Ｃは、時刻ｔ２における絶対船速Ｇ２、対水船速Ｗ２及び潮流Ｃ２のベクトルを示している。図４Ａにおいて、絶対船速Ｇ２及び対水船速Ｗ２の針路は、時刻ｔ０から時間経過に伴って変化し、所定時刻以降は一定の針路を維持する。しかしながら、絶対船速Ｇ２に対する平均化処理の時定数と、対水船速Ｗ２に対する平均化処理の時定数とが互いに異なっていると、現実には潮流がない状態であっても、潮流測定装置は、偽の潮流Ｃ２（図４Ｂ参照）を演算することになる。すなわち、偽の潮流Ｃ２は、船舶１の針路変更（回頭）及び前記各時定数に起因した誤差を含んだものである。
【０００９】
一方、航法装置から出力される絶対船速の信号は、例えば、ＩＥＣ６１１６２で規定されるシリアル信号である場合が多い。このシリアル信号の長さと、前記航法装置から前記シリアル信号が出力される間隔とから、潮流の演算時には前記絶対船速が対水船速と比べて１ｓ〜３ｓ程度遅延し、この結果、該遅延に起因した誤差が潮流に含まれることになる。
【００１０】
図５Ａ及び図５Ｂは、潮流がない状態で対水船速Ｗ３に対して絶対船速Ｇ３が遅延しているときの絶対船速Ｇ３、対水船速Ｗ３及び潮流Ｃ３の時系列グラフである。図５Ａにおいて、対水船速Ｗ３は、時刻ｔ０から時刻ｔ４までの時間帯では時間経過に伴って増加し、時刻ｔ４以降の時間帯では時間経過に伴って減少している。一方、絶対船速Ｇ３は、時刻ｔ０より所定時間遅延した時刻ｔ３から時刻ｔ５までの時間帯では時間経過に伴って増加し、時刻ｔ５以降の時間帯では時間経過に伴って減少している。この場合、対水船速Ｗ３に対して絶対船速Ｇ３は（ｔ３−ｔ０）及び（ｔ５−ｔ４）の時間遅れを有するので、現実には潮流がない状態であっても、図５Ｂの潮流Ｃ３には、前記各時間遅れに起因した誤差が含まれることになる。
【００１１】
また、図６Ａ及び図６Ｂは、潮流がない状態で絶対船速Ｇ４と対水船速Ｗ４との間に図５Ａ及び図５Ｂと同様の時間遅れがあり、さらに、対水船速Ｗ４に対する平均化処理の時定数と、絶対船速Ｇ４に対する平均化処理の時定数とが互いに異なるときの絶対船速Ｇ４、対水船速Ｗ４及び潮流Ｃ４の時系列グラフである。図６Ａにおいて、対水船速Ｗ４に対して絶対船速Ｇ４が（ｔ３−ｔ０）及び（ｔ５−ｔ４）の時間遅れを有し、さらに、前記各時定数が異なることにより、現実には潮流がない状態であっても、図６Ｂの潮流Ｃ４には、前記各時間遅れに起因した誤差に加え、前記各時定数の違いに起因した誤差が含まれることになるので、該潮流Ｃ４の誤差はさらに大きくなる。
【００１２】
この発明は、このような問題を考慮してなされたものであり、絶対船速と対水船速との差から潮流を演算する際に、船舶の加減速や回頭等があっても、常に安定した潮流を得ることができる潮流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】
【００１３】
この発明では、加減速検出手段が絶対船速又は対水船速に基づいて船舶が加速状態又は減速状態であることを検出し、及び／又は、回頭状態検出手段が方位センサから出力される船舶の方位に基づいて船舶が回頭状態であることを検出し、演算停止手段が前記加減速検出手段又は前記回頭状態検出手段の検出結果に基づいて潮流演算回路における潮流の演算を停止させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、船舶が加速状態又は減速状態であるときや、前記船舶が針路を変更（回頭）するときに、潮流演算回路における潮流演算を一時的に停止させるので、前記船舶の加減速や回頭により潮流に誤差が発生する時間帯では、前記潮流演算回路から前記潮流が出力されることはなく、従って、前記加減速や前記回頭に関わらず、見かけ上、潮流測定装置から潮流を安定して出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施形態に係る潮流測定装置４は、船舶１（図４Ｃ参照）に搭載され、図１に示すように、送受波器４０、送受信回路４１、対水船速計測回路４２、潮流演算回路４３、潮流値出力回路４４、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６、平均化時定数補正手段４７、遅延補正手段４８及び演算停止手段４９を有する。演算停止手段４９は、加算器５０及びスイッチ５１を備える。また、船舶１には、潮流測定装置４に加え、ＧＰＳ等を利用した航法装置３及び方位センサとしてのジャイロコンパス２が搭載されている。
【００１６】
送受波器４０は、船舶１の船底に複数配置され、該船舶の斜め下方向に向けて水中に超音波ビームを送波（送信）し、送波した超音波ビームが任意の水深又は海底にて反射したときの反射波を受波（受信）する。送受信回路４１は、前記超音波ビームの送信信号を送受波器４０に出力し、一方で、前記反射波の受信信号を対水船速計測回路４２に出力する。対水船速計測回路４２は、前記反射波のドップラシフトを含む前記受信信号と、ジャイロコンパス２から出力される船舶１の船首方位とに基づいて、任意の水深に対する船舶１の船速（対水船速）を演算し、演算した対水船速を潮流演算回路４３及び平均化時定数補正手段４７に出力する。潮流演算回路４３は、前記対水船速と、航法装置３から出力される絶対測位により得られた船舶１の船速（絶対船速）との差を前記任意の水深における水の流れ（潮流）として演算する。潮流値出力回路４４は、潮流演算回路４３から演算停止手段４９のスイッチ５１を介して入力された前記潮流の値を潮流測定装置４に接続された船舶１内の各種装置に出力する。
【００１７】
加減速検出手段４５は、航法装置３から出力された絶対船速に基づいて、船舶１が加速状態又は減速状態にあることを検出し、検出結果を演算停止手段４９の加算器５０に出力する。なお、加減速検出手段４５では、船舶１が加速状態又は減速状態にあることを検出できればよいので、前記絶対船速に代えて、図１の破線で示すように、対水船速に基づいて船舶１が加速状態又は減速状態にあることを検出することも可能である。
【００１８】
回頭状態検出手段４６は、ジャイロコンパス２から出力された船首方位に基づいて、船舶１が回頭状態にあることを検出し、検出結果を加算器５０に出力する。
【００１９】
演算停止手段４９の加算器５０は、加減速検出手段４５からの検出結果又は回頭状態検出手段４６からの検出結果が入力されたときに、スイッチ５１における潮流演算回路４３と潮流値出力回路４４との接続状態をオン状態からオフ状態に切り替えるように、該スイッチ５１を制御する。従って、前記各検出結果が加算器５０に入力される時間帯では、スイッチ５１における潮流演算回路４３と潮流値出力回路４４との接続状態はオフ状態であり、一方で、前記各検出結果が加算器５０に入力されていない時間帯では、前記接続状態はオン状態である。すなわち、船舶１が加速状態又は減速状態にあるときや、船舶１が回頭状態にあるときには、スイッチ５１がオフ状態となって、潮流演算回路４３から潮流値出力回路４４に潮流を出力することができない。一方、船舶１が加速状態又は減速状態ではないときや、船舶１が回頭状態ではないときには、スイッチ５１がオン状態となって、潮流演算回路４３から潮流値出力回路４４への潮流の出力が可能である。
【００２０】
また、絶対船速及び対水船速は、所定時間間隔で得られるので、潮流測定装置４内では、前記各船速の値のばらつきを少なくするために、航法装置３又は潮流演算回路４３において絶対船速に対する平均化処理を行い、一方で、対水船速計測回路４２又は潮流演算回路４３において対水船速に対する平均化処理を行っている。そこで、平均化時定数補正手段４７は、対水船速に対する平均化処理の時定数と、絶対船速に対する平均化処理の時定数とが互いに異なる場合に、前記各時定数のうち少なくとも一方の時定数を補正するための所定の補正処理を行う。また、遅延補正手段４８は、潮流演算回路４３にて潮流を演算する際に、潮流演算回路４３に対する対水船速の入力と、潮流演算回路４３に対する絶対船速の入力との間で時間差がある場合に、前記時間差を補正する。
【００２１】
次に、上述した加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６、平均化時定数補正手段４７、遅延補正手段４８及び演算停止手段４９の機能について、図１〜図６Ｂを参照しながら具体的に説明する。
【００２２】
船舶１に加減速等の速度変化があるときに、航法装置３又は潮流演算回路４３において絶対船速に対する平均化処理を行い、一方で、対水船速計測回路４２又は潮流演算回路４３において対水船速に対する平均化処理を行うと、潮流演算回路４３では、前述したように、絶対船速に対する平均化処理の時定数及び対水船速に対する平均化処理の時定数の違いに基づく偽の潮流Ｃ１（図３Ｂ参照）を演算することになる。
【００２３】
そこで、加減速検出手段４５は、絶対船速の時間微分値の絶対値、あるいは、前回得られた絶対船速の値と今回得られた絶対船速の値との変化量の絶対値が、一定値を上回るか否かを判定し、前記時間微分値の絶対値又は前記変化量の絶対値が前記一定値を上回る場合に、船舶１が加速状態又は減速状態にあると判断して、その判断結果（検出結果）を演算停止手段４９の加算器５０に出力する。加算器５０は、加減速検出手段４５からの判断結果に基づいて、スイッチ５１での接続をオン状態からオフ状態に切り替えるように該スイッチ５１を制御する。これにより、潮流演算回路４３から潮流値出力回路４４への潮流の出力が停止して、潮流演算回路４３における潮流演算は、実際上、一時的に停止するに至る。この結果、潮流値出力回路４４は、前回演算された潮流の値を外部に出力することになり、偽の潮流値Ｃ１が外部に出力されることを防止することができる。
【００２４】
また、船舶１の針路の変更（回頭）によっても、潮流演算回路４３では、偽の潮流Ｃ２（図４Ｂ参照）を演算することになる。
【００２５】
そこで、回頭状態検出手段４６は、船首方位の時間微分値の絶対値、あるいは、前回得られた船首方位の値と今回得られた船首方位の値との変化量の絶対値が、一定値を上回るか否かを判定し、前記時間微分値の絶対値又は前記変化量の絶対値が前記一定値を上回る場合に、船舶１の針路の変更（回頭）が発生しているものと判断して、その判断結果（検出結果）を加算器５０に出力する。加算器５０は、回頭状態検出手段４６からの判断結果に基づいて、スイッチ５１における接続をオン状態からオフ状態に切り替えるように該スイッチ５１を制御する。この場合でも、潮流演算回路４３から潮流値出力回路４４への潮流の出力が停止して、潮流演算回路４３における潮流の演算は、実際上、一時的に停止するに至るので、潮流値出力回路４４から前回演算された潮流の値を外部に出力することで、偽の潮流値Ｃ２が外部に出力されることを防止することができる。
【００２６】
また、潮流演算回路４３において潮流の演算を行う時点で、潮流演算回路４３に対する対水船速の入力と、潮流演算回路４３に対する絶対船速の入力との間で時間差（時間遅れ）があると、潮流演算回路４３では、前述したように、偽の潮流Ｃ３（図５Ｂ参照）を演算することになる。さらに、前記時間遅れに加え、前記対水船速に対する平均化処理の時定数と、前記絶対船速に対する平均化処理の時定数とが互いに異なっていると、潮流演算回路４３では、より大きな誤差を含む偽の潮流Ｃ４（図６Ｂ参照）を演算することになる。
【００２７】
ここで、対水船速に対する絶対船速の遅延量（時間遅れ）や、対水船速に対する平均化処理の時定数や、絶対船速に対する平均化処理の時定数は、潮流測定装置４において固有の値である。
【００２８】
そこで、平均化時定数補正手段４７は、前記各時定数が同一の時定数となるように、平均化処理後の対水船速に対して、所定の時定数による平均化処理をさらに行う。次いで、遅延補正手段４８は、さらなる平均化処理を行った対水船速に対して所定時間（対水船速に対する絶対船速の遅延時間）だけ遅延させる遅延処理を行い、遅延処理後の対水船速を潮流演算回路４３に出力する。潮流演算回路４３は、航法装置３からの絶対船速の入力と、対水船速計測回路４２からの対水船速の入力との間に時間差がある場合に、前記絶対船速と、遅延補正手段４８から入力された、遅延処理後の対水船速との差を演算して潮流を求める。これにより、上記した各誤差を含まない潮流が得られる。
【００２９】
図２Ａ及び図２Ｂは、前述した時間遅れ及び前記各時定数の違いがある状態における絶対船速Ｇ４、対水船速Ｗ４、Ｗ５１、Ｗ５及び潮流Ｃ４、Ｃ５の時系列グラフである。ここでは、対水船速計測回路４２において対水船速に対する平均化処理を行って対水船速Ｗ４を出力し、航法装置３において絶対船速に対する平均化処理を行って絶対船速Ｇ４を出力するものとする。また、船舶１は、針路の変更（回頭）がなく、さらには、潮流の時間的な変化はないものとする。
【００３０】
平均化時定数補正手段４７は、対水船速計測回路４２から入力された対水船速Ｗ４に対し、さらなる平均化処理Ｔを行って、平均化処理Ｔ後の対水船速Ｗ５１を遅延補正手段４８に出力する。遅延補正手段４８は、対水船速Ｗ５１に対し、（ｔ０−ｔ３）の時間差Ｄに基づく所定の遅延処理を行って、遅延処理後の対水船速Ｗ５を潮流演算回路４３に出力する。潮流演算回路４３には、対水船速計測回路４２から対水船速Ｗ４が入力され、遅延補正手段４８から対水船速Ｗ５１が入力され、さらに、航法装置３から絶対船速Ｇ４が入力されている。この場合、潮流演算回路４３は、絶対船速Ｇ４との時間的な誤差がない対水船速Ｗ５１と、該絶対船速Ｇ４との差を演算し、演算結果を潮流Ｃ５としてスイッチ５１及び潮流値出力回路４４を介して外部に出力する。この場合、潮流演算回路４３は、平均化処理Ｔ及び遅延処理が行われた対水船速Ｗ５１と、絶対船速Ｇ４との差を潮流Ｃ５として出力するので、該潮流Ｃ５は、上述した各要因に起因した誤差を含まず、従って、実際の潮流に合致した結果となる。
【００３１】
このように、この実施形態に係る潮流測定装置４は、絶対船速又は対水船速に基づいて船舶１が加速状態又は減速状態であることを検出する加減速検出手段４５と、加減速検出手段４５の検出結果に基づいて潮流演算回路４３における潮流の演算を停止させる演算停止手段４９とを有する。
【００３２】
これにより、船舶１が加速状態又は減速状態であるときに、潮流演算回路４３における潮流演算を実際上一時的に停止させるので、船舶１の加減速により潮流に誤差が発生する時間帯では、潮流演算回路４３から潮流が演算停止手段４９のスイッチ５１及び潮流値出力回路４４を介して外部に出力されることはなく、従って、前記加減速に関わらず、見かけ上、潮流測定装置４から潮流を安定して出力することが可能となる。
【００３３】
また、潮流測定装置４は、ジャイロコンパス２から出力される船舶１の船首方位に基づいて該船舶１が回頭状態であることを検出する回頭状態検出手段４６をさらに有し、演算停止手段４９は、加減速検出手段４５又は回頭状態検出手段４６の検出結果に基づいて潮流演算回路４３における潮流の演算を停止させる。
【００３４】
これにより、船舶１の針路の変更（回頭）によって潮流に誤差が発生する時間帯においても、潮流演算回路４３から演算停止手段４９のスイッチ５１及び潮流値出力回路４４を介して潮流が外部に出力されることはなく、従って、前記針路の変更（回頭）に関わらず、見かけ上、潮流測定装置４から潮流を安定して出力することが可能となる。
【００３５】
さらに、潮流測定装置４は、潮流演算回路４３にて潮流を演算する際に、潮流演算回路４３に対する対水船速の入力と、潮流演算回路４３に対する絶対船速の入力との間で時間差がある場合に、前記時間差を補正する遅延補正手段４８と、対水船速計測回路４２又は潮流演算回路４３での対水船速に対する平均化処理の時定数と、航法装置３又は潮流演算回路４３での絶対船速に対する平均化処理の時定数とが互いに異なる場合に、前記各時定数のうち少なくとも一方の時定数を補正する平均化時定数補正手段４７とをさらに有する。
【００３６】
これにより、船舶１の加減速及び回頭や、絶対船速及び対水船速に対する平均化処理の時定数の違いや、潮流演算回路４３における対水船速計測回路４２からの対水船速の入力と、航法装置３からの絶対船速の入力との間で時間差が発生する場合においても、遅延補正手段４８及び平均化時定数補正手段４７における各補正処理によって、上記の各要因に起因した潮流の誤差を排除することができるので、前記加減速及び前記回頭や、前記各時定数の違いや、前記時間差の発生に関わらず、潮流測定装置４から潮流を常に安定して出力することができる。
【００３７】
上述した潮流測定装置４では、船舶１の加減速及び回頭に応じて、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６、平均化時定数補正手段４７、遅延補正手段４８及び演算停止手段４９を選択的に動作させることも可能である。例えば、船舶１の加減速及び／又は回頭が比較的に緩やかであれば、平均化時定数補正手段４７及び遅延補正手段４８を動作させ、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６及び演算停止手段４９を停止させる。一方、船舶１の加減速及び／又は回頭が比較的に急激であれば、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６及び演算停止手段４９を動作させて、平均化時定数補正手段４７及び遅延補正手段４８を停止させるか、あるいは、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６、平均化時定数補正手段４７、遅延補正手段４８及び演算停止手段４９を全て動作させる。
【００３８】
なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この実施形態に係る潮流測定装置のブロック図である。
【図２】図２Ａは、図１の潮流測定装置での絶対船速及び対水船速に対する処理を示す時系列グラフであり、図２Ｂは、潮流の時系列グラフである。
【図３】図３Ａは、潮流がない状態で船舶を加減速したときの絶対船速及び対水船速の時系列グラフであり、図３Ｂは、図３Ａの絶対船速と対水船速との差より演算される潮流の時系列グラフである。
【図４】図４Ａは、潮流がない状態で船舶の針路を変更（回頭）したときの絶対船速及び対水船速の針路の時系列グラフであり、図４Ｂは、図４Ａの絶対船速と対水船速との差より演算される潮流の時系列グラフである。図４Ｃは、図４Ａ及び図４Ｂの時刻ｔ２における絶対船速、対水船速及び潮流のベクトルを示す説明図である。
【図５】図５Ａは、潮流がない状態で対水船速に対して絶対船速が遅延しているときの絶対船速及び対水船速の時系列グラフであり、図５Ｂは、図５Ａの絶対船速と対水船速との差より演算される潮流の時系列グラフである。
【図６】図６Ａは、潮流がない状態で対水船速に対して絶対船速が遅延し、さらに、絶対船速及び対水船速に対する平均化処理において各時定数が異なる場合での絶対船速及び対水船速の時系列グラフであり、図６Ｂは、図６Ａの絶対船速と対水船速との差より演算される潮流の時系列グラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１…船舶 ２…ジャイロコンパス
３…航法装置 ４…潮流測定装置
４０…送受波器 ４１…送受信回路
４２…対水船速計測回路 ４３…潮流演算回路
４４…潮流値出力回路 ４５…加減速検出手段
４６…回頭状態検出手段 ４７…平均化時定数補正手段
４８…遅延補正手段 ４９…演算停止手段
５０…加算器 ５１…スイッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船舶から水中に超音波を送信し、その反射波のドップラ効果を利用して得られる対水船速と、航法装置から得られる絶対船速との差より潮流を演算する潮流測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、潮流測定装置では、船舶から水中の斜め下方向に超音波を送信し、その反射波のドップラ効果に基づいて任意の水深における水の流れ（潮流）を求めている（特許文献１〜３参照）。すなわち、前記水深にて反射した超音波（反射波）のドップラ効果を利用して得られた前記水深に対する前記船舶の船速（対水船速）と、海底からの反射波より得られた該海底に対する前記船舶の船速（対地船速）との差を演算することで、前記水深における潮流を求めることができる。
【０００３】
ところで、前記船舶に搭載され、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等を利用した航法装置は、絶対測位により得られた前記船舶の船速（絶対船速）を出力している。そのため、潮流測定装置では、海底の水深が比較的浅く、対地船速を容易に得ることができる場合には、対地船速と対水船速との差、あるいは、絶対船速と対水船速との差から潮流を演算し、一方で、海底の水深が比較的深く、対地船速を容易に得ることができない場合には、絶対船速と対水船速との差から潮流を演算している。
【０００４】
また、上記した各船速は所定時間間隔で得られるため、潮流測定装置では、潮流を演算する際に、各船速の値のばらつきを少なくするための平均化処理（第１の処理又は第２の処理）を行っている。すなわち、第１の処理では、航法装置において絶対測位により得られた船速に対して平均化処理を行い、平均化処理後の船速を絶対船速として出力し、一方で、反射波のドップラ効果を利用して得られた対水船速に対し平均化処理を行い、その後、平均化処理された絶対船速と対水船速との差を演算して潮流を求める。第２の方法では、航法装置は平均化処理前の船速を絶対船速として出力し、一方で、反射波のドップラ効果を利用して得られた対水船速に対しては平均化処理を行わず、その後、絶対船速と対水船速との差に対して平均化処理を行うことで潮流を求める。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３５７４６３号公報
【特許文献２】特開平５−８０１５１号公報
【特許文献３】特開２００６−２８４２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、船舶が停船し、あるいは、一定速度及び一定進路にて航行している場合に、上記の潮流測定装置は、正確な潮流を求めることが可能である。しかしながら、前記船舶の速度が変化（加減速）し、あるいは、針路が変化（回頭）した場合には、演算した潮流に大きな誤差が含まれることになる。
【０００７】
図３Ａ及び図３Ｂは、潮流がない状態で船舶を加減速したときの絶対船速Ｇ１、対水船速Ｗ１及び潮流Ｃ１の時系列グラフである。この場合、絶対船速Ｇ１及び対水船速Ｗ１は、平均化処理後の船速を示しており、以下同様とする。図３Ａにおいて、平均化処理後の絶対船速Ｇ１及び対水船速Ｗ１は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の時間帯では時間経過に伴って増加し、時刻ｔ１以降の時間帯では時間経過に伴って減少する。ここで、絶対船速Ｇ１に対する平均化処理の時定数と、対水船速Ｗ１に対する平均化処理の時定数とが互いに異なっていると、対水船速Ｗ１と絶対船速Ｇ１との差である潮流Ｃ１（図３Ｂ参照）は、時刻ｔ０〜ｔ１の時間帯において正の値となり、一方で、時刻ｔ１以降の時間帯においては負の値となる。しかしながら、前述したように、現実には潮流がない状態であるので、潮流測定装置は、偽の潮流Ｃ１を演算していることになる。すなわち、偽の潮流Ｃ１は、前記各時定数に起因した誤差を含んだものである。
【０００８】
図４Ａ及び図４Ｂは、潮流がない状態で船舶１（図４Ｃ参照）が針路を変更（回頭）したときの絶対船速Ｇ２及び対水船速Ｗ２の針路と、潮流Ｃ２との時系列グラフであり、図４Ｃは、時刻ｔ２における絶対船速Ｇ２、対水船速Ｗ２及び潮流Ｃ２のベクトルを示している。図４Ａにおいて、絶対船速Ｇ２及び対水船速Ｗ２の針路は、時刻ｔ０から時間経過に伴って変化し、所定時刻以降は一定の針路を維持する。しかしながら、絶対船速Ｇ２に対する平均化処理の時定数と、対水船速Ｗ２に対する平均化処理の時定数とが互いに異なっていると、現実には潮流がない状態であっても、潮流測定装置は、偽の潮流Ｃ２（図４Ｂ参照）を演算することになる。すなわち、偽の潮流Ｃ２は、船舶１の針路変更（回頭）及び前記各時定数に起因した誤差を含んだものである。
【０００９】
一方、航法装置から出力される絶対船速の信号は、例えば、ＩＥＣ６１１６２で規定されるシリアル信号である場合が多い。このシリアル信号の長さと、前記航法装置から前記シリアル信号が出力される間隔とから、潮流の演算時には前記絶対船速が対水船速と比べて１ｓ〜３ｓ程度遅延し、この結果、該遅延に起因した誤差が潮流に含まれることになる。
【００１０】
図５Ａ及び図５Ｂは、潮流がない状態で対水船速Ｗ３に対して絶対船速Ｇ３が遅延しているときの絶対船速Ｇ３、対水船速Ｗ３及び潮流Ｃ３の時系列グラフである。図５Ａにおいて、対水船速Ｗ３は、時刻ｔ０から時刻ｔ４までの時間帯では時間経過に伴って増加し、時刻ｔ４以降の時間帯では時間経過に伴って減少している。一方、絶対船速Ｇ３は、時刻ｔ０より所定時間遅延した時刻ｔ３から時刻ｔ５までの時間帯では時間経過に伴って増加し、時刻ｔ５以降の時間帯では時間経過に伴って減少している。この場合、対水船速Ｗ３に対して絶対船速Ｇ３は（ｔ３−ｔ０）及び（ｔ５−ｔ４）の時間遅れを有するので、現実には潮流がない状態であっても、図５Ｂの潮流Ｃ３には、前記各時間遅れに起因した誤差が含まれることになる。
【００１１】
また、図６Ａ及び図６Ｂは、潮流がない状態で絶対船速Ｇ４と対水船速Ｗ４との間に図５Ａ及び図５Ｂと同様の時間遅れがあり、さらに、対水船速Ｗ４に対する平均化処理の時定数と、絶対船速Ｇ４に対する平均化処理の時定数とが互いに異なるときの絶対船速Ｇ４、対水船速Ｗ４及び潮流Ｃ４の時系列グラフである。図６Ａにおいて、対水船速Ｗ４に対して絶対船速Ｇ４が（ｔ３−ｔ０）及び（ｔ５−ｔ４）の時間遅れを有し、さらに、前記各時定数が異なることにより、現実には潮流がない状態であっても、図６Ｂの潮流Ｃ４には、前記各時間遅れに起因した誤差に加え、前記各時定数の違いに起因した誤差が含まれることになるので、該潮流Ｃ４の誤差はさらに大きくなる。
【００１２】
この発明は、このような問題を考慮してなされたものであり、絶対船速と対水船速との差から潮流を演算する際に、船舶の加減速や回頭等があっても、常に安定した潮流を得ることができる潮流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】
【００１３】
この発明では、加減速検出手段が絶対船速又は対水船速に基づいて船舶が加速状態又は減速状態であることを検出し、及び／又は、回頭状態検出手段が方位センサから出力される船舶の方位に基づいて船舶が回頭状態であることを検出し、演算停止手段が前記加減速検出手段又は前記回頭状態検出手段の検出結果に基づいて潮流演算回路における潮流の演算を停止させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、船舶が加速状態又は減速状態であるときや、前記船舶が針路を変更（回頭）するときに、潮流演算回路における潮流演算を一時的に停止させるので、前記船舶の加減速や回頭により潮流に誤差が発生する時間帯では、前記潮流演算回路から前記潮流が出力されることはなく、従って、前記加減速や前記回頭に関わらず、見かけ上、潮流測定装置から潮流を安定して出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施形態に係る潮流測定装置４は、船舶１（図４Ｃ参照）に搭載され、図１に示すように、送受波器４０、送受信回路４１、対水船速計測回路４２、潮流演算回路４３、潮流値出力回路４４、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６、平均化時定数補正手段４７、遅延補正手段４８及び演算停止手段４９を有する。演算停止手段４９は、加算器５０及びスイッチ５１を備える。また、船舶１には、潮流測定装置４に加え、ＧＰＳ等を利用した航法装置３及び方位センサとしてのジャイロコンパス２が搭載されている。
【００１６】
送受波器４０は、船舶１の船底に複数配置され、該船舶の斜め下方向に向けて水中に超音波ビームを送波（送信）し、送波した超音波ビームが任意の水深又は海底にて反射したときの反射波を受波（受信）する。送受信回路４１は、前記超音波ビームの送信信号を送受波器４０に出力し、一方で、前記反射波の受信信号を対水船速計測回路４２に出力する。対水船速計測回路４２は、前記反射波のドップラシフトを含む前記受信信号と、ジャイロコンパス２から出力される船舶１の船首方位とに基づいて、任意の水深に対する船舶１の船速（対水船速）を演算し、演算した対水船速を潮流演算回路４３及び平均化時定数補正手段４７に出力する。潮流演算回路４３は、前記対水船速と、航法装置３から出力される絶対測位により得られた船舶１の船速（絶対船速）との差を前記任意の水深における水の流れ（潮流）として演算する。潮流値出力回路４４は、潮流演算回路４３から演算停止手段４９のスイッチ５１を介して入力された前記潮流の値を潮流測定装置４に接続された船舶１内の各種装置に出力する。
【００１７】
加減速検出手段４５は、航法装置３から出力された絶対船速に基づいて、船舶１が加速状態又は減速状態にあることを検出し、検出結果を演算停止手段４９の加算器５０に出力する。なお、加減速検出手段４５では、船舶１が加速状態又は減速状態にあることを検出できればよいので、前記絶対船速に代えて、図１の破線で示すように、対水船速に基づいて船舶１が加速状態又は減速状態にあることを検出することも可能である。
【００１８】
回頭状態検出手段４６は、ジャイロコンパス２から出力された船首方位に基づいて、船舶１が回頭状態にあることを検出し、検出結果を加算器５０に出力する。
【００１９】
演算停止手段４９の加算器５０は、加減速検出手段４５からの検出結果又は回頭状態検出手段４６からの検出結果が入力されたときに、スイッチ５１における潮流演算回路４３と潮流値出力回路４４との接続状態をオン状態からオフ状態に切り替えるように、該スイッチ５１を制御する。従って、前記各検出結果が加算器５０に入力される時間帯では、スイッチ５１における潮流演算回路４３と潮流値出力回路４４との接続状態はオフ状態であり、一方で、前記各検出結果が加算器５０に入力されていない時間帯では、前記接続状態はオン状態である。すなわち、船舶１が加速状態又は減速状態にあるときや、船舶１が回頭状態にあるときには、スイッチ５１がオフ状態となって、潮流演算回路４３から潮流値出力回路４４に潮流を出力することができない。一方、船舶１が加速状態又は減速状態ではないときや、船舶１が回頭状態ではないときには、スイッチ５１がオン状態となって、潮流演算回路４３から潮流値出力回路４４への潮流の出力が可能である。
【００２０】
また、絶対船速及び対水船速は、所定時間間隔で得られるので、潮流測定装置４内では、前記各船速の値のばらつきを少なくするために、航法装置３又は潮流演算回路４３において絶対船速に対する平均化処理を行い、一方で、対水船速計測回路４２又は潮流演算回路４３において対水船速に対する平均化処理を行っている。そこで、平均化時定数補正手段４７は、対水船速に対する平均化処理の時定数と、絶対船速に対する平均化処理の時定数とが互いに異なる場合に、前記各時定数のうち少なくとも一方の時定数を補正するための所定の補正処理を行う。また、遅延補正手段４８は、潮流演算回路４３にて潮流を演算する際に、潮流演算回路４３に対する対水船速の入力と、潮流演算回路４３に対する絶対船速の入力との間で時間差がある場合に、前記時間差を補正する。
【００２１】
次に、上述した加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６、平均化時定数補正手段４７、遅延補正手段４８及び演算停止手段４９の機能について、図１〜図６Ｂを参照しながら具体的に説明する。
【００２２】
船舶１に加減速等の速度変化があるときに、航法装置３又は潮流演算回路４３において絶対船速に対する平均化処理を行い、一方で、対水船速計測回路４２又は潮流演算回路４３において対水船速に対する平均化処理を行うと、潮流演算回路４３では、前述したように、絶対船速に対する平均化処理の時定数及び対水船速に対する平均化処理の時定数の違いに基づく偽の潮流Ｃ１（図３Ｂ参照）を演算することになる。
【００２３】
そこで、加減速検出手段４５は、絶対船速の時間微分値の絶対値、あるいは、前回得られた絶対船速の値と今回得られた絶対船速の値との変化量の絶対値が、一定値を上回るか否かを判定し、前記時間微分値の絶対値又は前記変化量の絶対値が前記一定値を上回る場合に、船舶１が加速状態又は減速状態にあると判断して、その判断結果（検出結果）を演算停止手段４９の加算器５０に出力する。加算器５０は、加減速検出手段４５からの判断結果に基づいて、スイッチ５１での接続をオン状態からオフ状態に切り替えるように該スイッチ５１を制御する。これにより、潮流演算回路４３から潮流値出力回路４４への潮流の出力が停止して、潮流演算回路４３における潮流演算は、実際上、一時的に停止するに至る。この結果、潮流値出力回路４４は、前回演算された潮流の値を外部に出力することになり、偽の潮流値Ｃ１が外部に出力されることを防止することができる。
【００２４】
また、船舶１の針路の変更（回頭）によっても、潮流演算回路４３では、偽の潮流Ｃ２（図４Ｂ参照）を演算することになる。
【００２５】
そこで、回頭状態検出手段４６は、船首方位の時間微分値の絶対値、あるいは、前回得られた船首方位の値と今回得られた船首方位の値との変化量の絶対値が、一定値を上回るか否かを判定し、前記時間微分値の絶対値又は前記変化量の絶対値が前記一定値を上回る場合に、船舶１の針路の変更（回頭）が発生しているものと判断して、その判断結果（検出結果）を加算器５０に出力する。加算器５０は、回頭状態検出手段４６からの判断結果に基づいて、スイッチ５１における接続をオン状態からオフ状態に切り替えるように該スイッチ５１を制御する。この場合でも、潮流演算回路４３から潮流値出力回路４４への潮流の出力が停止して、潮流演算回路４３における潮流の演算は、実際上、一時的に停止するに至るので、潮流値出力回路４４から前回演算された潮流の値を外部に出力することで、偽の潮流値Ｃ２が外部に出力されることを防止することができる。
【００２６】
また、潮流演算回路４３において潮流の演算を行う時点で、潮流演算回路４３に対する対水船速の入力と、潮流演算回路４３に対する絶対船速の入力との間で時間差（時間遅れ）があると、潮流演算回路４３では、前述したように、偽の潮流Ｃ３（図５Ｂ参照）を演算することになる。さらに、前記時間遅れに加え、前記対水船速に対する平均化処理の時定数と、前記絶対船速に対する平均化処理の時定数とが互いに異なっていると、潮流演算回路４３では、より大きな誤差を含む偽の潮流Ｃ４（図６Ｂ参照）を演算することになる。
【００２７】
ここで、対水船速に対する絶対船速の遅延量（時間遅れ）や、対水船速に対する平均化処理の時定数や、絶対船速に対する平均化処理の時定数は、潮流測定装置４において固有の値である。
【００２８】
そこで、平均化時定数補正手段４７は、前記各時定数が同一の時定数となるように、平均化処理後の対水船速に対して、所定の時定数による平均化処理をさらに行う。次いで、遅延補正手段４８は、さらなる平均化処理を行った対水船速に対して所定時間（対水船速に対する絶対船速の遅延時間）だけ遅延させる遅延処理を行い、遅延処理後の対水船速を潮流演算回路４３に出力する。潮流演算回路４３は、航法装置３からの絶対船速の入力と、対水船速計測回路４２からの対水船速の入力との間に時間差がある場合に、前記絶対船速と、遅延補正手段４８から入力された、遅延処理後の対水船速との差を演算して潮流を求める。これにより、上記した各誤差を含まない潮流が得られる。
【００２９】
図２Ａ及び図２Ｂは、前述した時間遅れ及び前記各時定数の違いがある状態における絶対船速Ｇ４、対水船速Ｗ４、Ｗ５１、Ｗ５及び潮流Ｃ４、Ｃ５の時系列グラフである。ここでは、対水船速計測回路４２において対水船速に対する平均化処理を行って対水船速Ｗ４を出力し、航法装置３において絶対船速に対する平均化処理を行って絶対船速Ｇ４を出力するものとする。また、船舶１は、針路の変更（回頭）がなく、さらには、潮流の時間的な変化はないものとする。
【００３０】
平均化時定数補正手段４７は、対水船速計測回路４２から入力された対水船速Ｗ４に対し、さらなる平均化処理Ｔを行って、平均化処理Ｔ後の対水船速Ｗ５１を遅延補正手段４８に出力する。遅延補正手段４８は、対水船速Ｗ５１に対し、（ｔ０−ｔ３）の時間差Ｄに基づく所定の遅延処理を行って、遅延処理後の対水船速Ｗ５を潮流演算回路４３に出力する。潮流演算回路４３には、対水船速計測回路４２から対水船速Ｗ４が入力され、遅延補正手段４８から対水船速Ｗ５１が入力され、さらに、航法装置３から絶対船速Ｇ４が入力されている。この場合、潮流演算回路４３は、絶対船速Ｇ４との時間的な誤差がない対水船速Ｗ５１と、該絶対船速Ｇ４との差を演算し、演算結果を潮流Ｃ５としてスイッチ５１及び潮流値出力回路４４を介して外部に出力する。この場合、潮流演算回路４３は、平均化処理Ｔ及び遅延処理が行われた対水船速Ｗ５１と、絶対船速Ｇ４との差を潮流Ｃ５として出力するので、該潮流Ｃ５は、上述した各要因に起因した誤差を含まず、従って、実際の潮流に合致した結果となる。
【００３１】
このように、この実施形態に係る潮流測定装置４は、絶対船速又は対水船速に基づいて船舶１が加速状態又は減速状態であることを検出する加減速検出手段４５と、加減速検出手段４５の検出結果に基づいて潮流演算回路４３における潮流の演算を停止させる演算停止手段４９とを有する。
【００３２】
これにより、船舶１が加速状態又は減速状態であるときに、潮流演算回路４３における潮流演算を実際上一時的に停止させるので、船舶１の加減速により潮流に誤差が発生する時間帯では、潮流演算回路４３から潮流が演算停止手段４９のスイッチ５１及び潮流値出力回路４４を介して外部に出力されることはなく、従って、前記加減速に関わらず、見かけ上、潮流測定装置４から潮流を安定して出力することが可能となる。
【００３３】
また、潮流測定装置４は、ジャイロコンパス２から出力される船舶１の船首方位に基づいて該船舶１が回頭状態であることを検出する回頭状態検出手段４６をさらに有し、演算停止手段４９は、加減速検出手段４５又は回頭状態検出手段４６の検出結果に基づいて潮流演算回路４３における潮流の演算を停止させる。
【００３４】
これにより、船舶１の針路の変更（回頭）によって潮流に誤差が発生する時間帯においても、潮流演算回路４３から演算停止手段４９のスイッチ５１及び潮流値出力回路４４を介して潮流が外部に出力されることはなく、従って、前記針路の変更（回頭）に関わらず、見かけ上、潮流測定装置４から潮流を安定して出力することが可能となる。
【００３５】
さらに、潮流測定装置４は、潮流演算回路４３にて潮流を演算する際に、潮流演算回路４３に対する対水船速の入力と、潮流演算回路４３に対する絶対船速の入力との間で時間差がある場合に、前記時間差を補正する遅延補正手段４８と、対水船速計測回路４２又は潮流演算回路４３での対水船速に対する平均化処理の時定数と、航法装置３又は潮流演算回路４３での絶対船速に対する平均化処理の時定数とが互いに異なる場合に、前記各時定数のうち少なくとも一方の時定数を補正する平均化時定数補正手段４７とをさらに有する。
【００３６】
これにより、船舶１の加減速及び回頭や、絶対船速及び対水船速に対する平均化処理の時定数の違いや、潮流演算回路４３における対水船速計測回路４２からの対水船速の入力と、航法装置３からの絶対船速の入力との間で時間差が発生する場合においても、遅延補正手段４８及び平均化時定数補正手段４７における各補正処理によって、上記の各要因に起因した潮流の誤差を排除することができるので、前記加減速及び前記回頭や、前記各時定数の違いや、前記時間差の発生に関わらず、潮流測定装置４から潮流を常に安定して出力することができる。
【００３７】
上述した潮流測定装置４では、船舶１の加減速及び回頭に応じて、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６、平均化時定数補正手段４７、遅延補正手段４８及び演算停止手段４９を選択的に動作させることも可能である。例えば、船舶１の加減速及び／又は回頭が比較的に緩やかであれば、平均化時定数補正手段４７及び遅延補正手段４８を動作させ、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６及び演算停止手段４９を停止させる。一方、船舶１の加減速及び／又は回頭が比較的に急激であれば、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６及び演算停止手段４９を動作させて、平均化時定数補正手段４７及び遅延補正手段４８を停止させるか、あるいは、加減速検出手段４５、回頭状態検出手段４６、平均化時定数補正手段４７、遅延補正手段４８及び演算停止手段４９を全て動作させる。
【００３８】
なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この実施形態に係る潮流測定装置のブロック図である。
【図２】図２Ａは、図１の潮流測定装置での絶対船速及び対水船速に対する処理を示す時系列グラフであり、図２Ｂは、潮流の時系列グラフである。
【図３】図３Ａは、潮流がない状態で船舶を加減速したときの絶対船速及び対水船速の時系列グラフであり、図３Ｂは、図３Ａの絶対船速と対水船速との差より演算される潮流の時系列グラフである。
【図４】図４Ａは、潮流がない状態で船舶の針路を変更（回頭）したときの絶対船速及び対水船速の針路の時系列グラフであり、図４Ｂは、図４Ａの絶対船速と対水船速との差より演算される潮流の時系列グラフである。図４Ｃは、図４Ａ及び図４Ｂの時刻ｔ２における絶対船速、対水船速及び潮流のベクトルを示す説明図である。
【図５】図５Ａは、潮流がない状態で対水船速に対して絶対船速が遅延しているときの絶対船速及び対水船速の時系列グラフであり、図５Ｂは、図５Ａの絶対船速と対水船速との差より演算される潮流の時系列グラフである。
【図６】図６Ａは、潮流がない状態で対水船速に対して絶対船速が遅延し、さらに、絶対船速及び対水船速に対する平均化処理において各時定数が異なる場合での絶対船速及び対水船速の時系列グラフであり、図６Ｂは、図６Ａの絶対船速と対水船速との差より演算される潮流の時系列グラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１…船舶 ２…ジャイロコンパス
３…航法装置 ４…潮流測定装置
４０…送受波器 ４１…送受信回路
４２…対水船速計測回路 ４３…潮流演算回路
４４…潮流値出力回路 ４５…加減速検出手段
４６…回頭状態検出手段 ４７…平均化時定数補正手段
４８…遅延補正手段 ４９…演算停止手段
５０…加算器 ５１…スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶から水中に超音波を送信し、その反射波を受信する送受波器と、
前記反射波のドップラ効果より前記船舶の対水船速を演算する対水船速計測回路と、
航法装置から出力される前記船舶の絶対船速と前記対水船速との差より潮流を演算する潮流演算回路と、
前記絶対船速又は前記対水船速に基づいて前記船舶が加速状態又は減速状態であることを検出する加減速検出手段と、
前記加減速検出手段の検出結果に基づいて前記潮流演算回路における前記潮流の演算を停止させる演算停止手段とを有することを特徴とする潮流測定装置。
【請求項２】
船舶から水中に超音波を送信し、その反射波を受信する送受波器と、
前記反射波のドップラ効果より前記船舶の対水船速を演算する対水船速計測回路と、
航法装置から出力される前記船舶の絶対船速と前記対水船速との差より潮流を演算する潮流演算回路と、
方位センサから出力される前記船舶の方位に基づいて前記船舶が回頭状態であることを検出する回頭状態検出手段と、
前記回頭状態検出手段の検出結果に基づいて前記潮流演算回路における前記潮流の演算を停止させる演算停止手段とを有することを特徴とする潮流測定装置。
【請求項３】
船舶から水中に超音波を送信し、その反射波を受信する送受波器と、
前記反射波のドップラ効果より前記船舶の対水船速を演算する対水船速計測回路と、
航法装置から出力される前記船舶の絶対船速と前記対水船速との差より潮流を演算する潮流演算回路と、
前記絶対船速又は前記対水船速に基づいて前記船舶が加速状態又は減速状態であることを検出する加減速検出手段と、
方位センサから出力される前記船舶の方位に基づいて前記船舶が回頭状態であることを検出する回頭状態検出手段と、
前記加減速検出手段又は前記回頭状態検出手段の検出結果に基づいて前記潮流演算回路における前記潮流の演算を停止させる演算停止手段とを有することを特徴とする潮流測定装置。
【請求項１】
船舶から水中に超音波を送信し、その反射波を受信する送受波器と、
前記反射波のドップラ効果より前記船舶の対水船速を演算する対水船速計測回路と、
航法装置から出力される前記船舶の絶対船速と前記対水船速との差より潮流を演算する潮流演算回路と、
前記絶対船速又は前記対水船速に基づいて前記船舶が加速状態又は減速状態であることを検出する加減速検出手段と、
前記加減速検出手段の検出結果に基づいて前記潮流演算回路における前記潮流の演算を停止させる演算停止手段とを有することを特徴とする潮流測定装置。
【請求項２】
船舶から水中に超音波を送信し、その反射波を受信する送受波器と、
前記反射波のドップラ効果より前記船舶の対水船速を演算する対水船速計測回路と、
航法装置から出力される前記船舶の絶対船速と前記対水船速との差より潮流を演算する潮流演算回路と、
方位センサから出力される前記船舶の方位に基づいて前記船舶が回頭状態であることを検出する回頭状態検出手段と、
前記回頭状態検出手段の検出結果に基づいて前記潮流演算回路における前記潮流の演算を停止させる演算停止手段とを有することを特徴とする潮流測定装置。
【請求項３】
船舶から水中に超音波を送信し、その反射波を受信する送受波器と、
前記反射波のドップラ効果より前記船舶の対水船速を演算する対水船速計測回路と、
航法装置から出力される前記船舶の絶対船速と前記対水船速との差より潮流を演算する潮流演算回路と、
前記絶対船速又は前記対水船速に基づいて前記船舶が加速状態又は減速状態であることを検出する加減速検出手段と、
方位センサから出力される前記船舶の方位に基づいて前記船舶が回頭状態であることを検出する回頭状態検出手段と、
前記加減速検出手段又は前記回頭状態検出手段の検出結果に基づいて前記潮流演算回路における前記潮流の演算を停止させる演算停止手段とを有することを特徴とする潮流測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−９２５７７（Ｐ２００９−９２５７７Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６５０４６（Ｐ２００７−２６５０４６）
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
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