JPH06331741A - 水温測定表示装置 - Google Patents
水温測定表示装置Info
- Publication number
- JPH06331741A JPH06331741A JP14117493A JP14117493A JPH06331741A JP H06331741 A JPH06331741 A JP H06331741A JP 14117493 A JP14117493 A JP 14117493A JP 14117493 A JP14117493 A JP 14117493A JP H06331741 A JPH06331741 A JP H06331741A
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- Japan
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- water temperature
- depth
- axis
- time
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- Pending
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のこの種の水温測定表示装置はＸ，Ｙの
二次元座標で表示しているため、各深度ごとの水温変化
の時間的経緯や水温分布の把握が容易にできない。これ
を解消する。 【構成】 いわゆる遠近表示法を用いてＸ，Ｙ，Ｚの三
次元直角座標を想定表示し、これらの各軸に水温，深
度，時間を割り当てて表示する。
二次元座標で表示しているため、各深度ごとの水温変化
の時間的経緯や水温分布の把握が容易にできない。これ
を解消する。 【構成】 いわゆる遠近表示法を用いてＸ，Ｙ，Ｚの三
次元直角座標を想定表示し、これらの各軸に水温，深
度，時間を割り当てて表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶等に搭載し超音波
パルスの伝播速度の差を利用して水中の温度分布を測定
し表示する水温測定表示装置に関する。
パルスの伝播速度の差を利用して水中の温度分布を測定
し表示する水温測定表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波パルスを水中へ向けて送受波し、
温度差による伝播速度の差を利用して水中の温度分布を
測定する従来のこの種の装置では、測定結果の表示は図
４に示すように表示される。図４（Ａ）はその縦軸を水
深（ｍ），横軸を水温（°Ｃ）とし、測定点ごとに変化
する折れ線で表示するもので、この表示は表示内容が把
握し易いという利点はあるが、水温の時間的経緯の表示
ができない。図４（Ｂ）はその縦軸を水温（°Ｃ），横
軸を時間とし、各水深ごとに色別表示する等の固有の折
れ線で表示するもので、この場合には各水深ごとの時間
的な温度変化を表示することができるが、水深差による
温度変化があまりない場合や水深と温度変化が比例しな
い場合、各水深ごとの折れ線が接触したり交差したりし
てしまうため、表示内容を把握しずらい。また、水温の
立体的な表示ができないため、水温分布の把握が容易で
ない。
温度差による伝播速度の差を利用して水中の温度分布を
測定する従来のこの種の装置では、測定結果の表示は図
４に示すように表示される。図４（Ａ）はその縦軸を水
深（ｍ），横軸を水温（°Ｃ）とし、測定点ごとに変化
する折れ線で表示するもので、この表示は表示内容が把
握し易いという利点はあるが、水温の時間的経緯の表示
ができない。図４（Ｂ）はその縦軸を水温（°Ｃ），横
軸を時間とし、各水深ごとに色別表示する等の固有の折
れ線で表示するもので、この場合には各水深ごとの時間
的な温度変化を表示することができるが、水深差による
温度変化があまりない場合や水深と温度変化が比例しな
い場合、各水深ごとの折れ線が接触したり交差したりし
てしまうため、表示内容を把握しずらい。また、水温の
立体的な表示ができないため、水温分布の把握が容易で
ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の水
温測定表示装置は後述するように超音波の送受信装置か
ら各深度ごとの水温を所定時間毎に得ることができるに
も係わらず、上述のように表示方法が適切でないため
に、各深度ごとの水温変化の時間的経緯や水温分布の把
握が容易にできないという問題点があった。
温測定表示装置は後述するように超音波の送受信装置か
ら各深度ごとの水温を所定時間毎に得ることができるに
も係わらず、上述のように表示方法が適切でないため
に、各深度ごとの水温変化の時間的経緯や水温分布の把
握が容易にできないという問題点があった。
【０００４】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、立体的な表示を行うことによって各
深度ごとの水温変化の時間的経緯や水温分布を一別でき
る水温測定表示装置を提供することを目的としている。
されたものであり、立体的な表示を行うことによって各
深度ごとの水温変化の時間的経緯や水温分布を一別でき
る水温測定表示装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる水温測定
表示装置は、平面表示画面上にいわゆる遠近表示法を用
いてＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の三次元直角座標を想定表示し、
これらの各軸にそれぞれ水温，深度，時間を割り当て、
測定したデータを各軸に一致した折れ線で表示する表示
手段を備えたことを特徴とする。
表示装置は、平面表示画面上にいわゆる遠近表示法を用
いてＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の三次元直角座標を想定表示し、
これらの各軸にそれぞれ水温，深度，時間を割り当て、
測定したデータを各軸に一致した折れ線で表示する表示
手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の測定原理を説明するための図であ
り、図１において、１は船舶、２は送波器、３は受波
器、Ｌｍは送波器２と受波器３との距離、Ｌ1 〜Ｌ5 は
各測定点を示す。送波器２は水面下に向かって（一般的
には垂直下方向に）超音波をパルスを発信する。また、
受波器３は俯角θを可変して反射音波を受信するように
なっており、例えば受波器３の俯角がθ1 の場合、測定
点Ｌ1 からの反射音波が受信される。以下、説明の便宜
のため測定点をＬ1 〜Ｌ5 に限定し、これらの測定点に
おける音速をＣ1 〜Ｃ5 、水温をＴ1 〜Ｔ5 として説明
する。
る。図１は本発明の測定原理を説明するための図であ
り、図１において、１は船舶、２は送波器、３は受波
器、Ｌｍは送波器２と受波器３との距離、Ｌ1 〜Ｌ5 は
各測定点を示す。送波器２は水面下に向かって（一般的
には垂直下方向に）超音波をパルスを発信する。また、
受波器３は俯角θを可変して反射音波を受信するように
なっており、例えば受波器３の俯角がθ1 の場合、測定
点Ｌ1 からの反射音波が受信される。以下、説明の便宜
のため測定点をＬ1 〜Ｌ5 に限定し、これらの測定点に
おける音速をＣ1 〜Ｃ5 、水温をＴ1 〜Ｔ5 として説明
する。
【０００７】受波器３の俯角はθ1 に設定され、送波器
２より発信された超音波がＬ1 に達したとき、受波器３
の方向に反射される反射音波が受信される。受信された
超音波の到達時間ｔ1 と距離との関係は次式(1) で示さ
れる。 ｔ1 ＝（Ｌａ＋Ｌｃ）／Ｃ1 （Ｔ1 ）・・・(1) 但し、Ｌａ：送波器２とＬ1 点との距離 Ｌｃ：受波器３とＬ1 点との距離 Ｃ1 （Ｔ1 ）：Ｔ1 °Ｃにおける超音波の水中伝播速度
である。
２より発信された超音波がＬ1 に達したとき、受波器３
の方向に反射される反射音波が受信される。受信された
超音波の到達時間ｔ1 と距離との関係は次式(1) で示さ
れる。 ｔ1 ＝（Ｌａ＋Ｌｃ）／Ｃ1 （Ｔ1 ）・・・(1) 但し、Ｌａ：送波器２とＬ1 点との距離 Ｌｃ：受波器３とＬ1 点との距離 Ｃ1 （Ｔ1 ）：Ｔ1 °Ｃにおける超音波の水中伝播速度
である。
【０００８】式(1) において、距離Ｌａ，Ｌｃは送波器
２と受波器３との水平距離をＬｍ、受波器３の水平面に
対する俯角をθ1 とすると、次式(2) で示される。 Ｌａ＝Ｌｍ×ｔａｎθ1 ・・・(2) Ｌｃ＝Ｌｍ／ｃｏｓθ1 ・・・(3) そして、上述の式(1) ，(2) ，(3) より、超音波の水中
伝播速度Ｃ1 （Ｔ1 ）は次式(4) で示される。 Ｃ1 （Ｔ1 ）＝Ｌｍ×（ｔａｎθ1 ＋１／ｃｏｓθ1 ）×（１／ｔ1 ） ・・・(4) 従って、受波器３で受信された超音波の到達時間ｔ1 を
測定することにより、既知である距離Ｌｍと上述の式
(4) を用いて、超音波の水中伝播速度Ｃ1 （Ｔ1）が算
出でき、この結果から較正表に基づいてその温度Ｔ1 °
Ｃを求めることができる。同様にして、受波器３の俯角
をθ2 ，θ3 ，θ4 ，θ5 と順次変化させ、測定点Ｌ
2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 の水温Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 ，Ｔ5 °
Ｃを求める。また、これらの動作を所定時間毎に繰り返
し行うことで、各時間毎の各深度ごとの水温分布データ
を得ることができる。
２と受波器３との水平距離をＬｍ、受波器３の水平面に
対する俯角をθ1 とすると、次式(2) で示される。 Ｌａ＝Ｌｍ×ｔａｎθ1 ・・・(2) Ｌｃ＝Ｌｍ／ｃｏｓθ1 ・・・(3) そして、上述の式(1) ，(2) ，(3) より、超音波の水中
伝播速度Ｃ1 （Ｔ1 ）は次式(4) で示される。 Ｃ1 （Ｔ1 ）＝Ｌｍ×（ｔａｎθ1 ＋１／ｃｏｓθ1 ）×（１／ｔ1 ） ・・・(4) 従って、受波器３で受信された超音波の到達時間ｔ1 を
測定することにより、既知である距離Ｌｍと上述の式
(4) を用いて、超音波の水中伝播速度Ｃ1 （Ｔ1）が算
出でき、この結果から較正表に基づいてその温度Ｔ1 °
Ｃを求めることができる。同様にして、受波器３の俯角
をθ2 ，θ3 ，θ4 ，θ5 と順次変化させ、測定点Ｌ
2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 の水温Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 ，Ｔ5 °
Ｃを求める。また、これらの動作を所定時間毎に繰り返
し行うことで、各時間毎の各深度ごとの水温分布データ
を得ることができる。
【０００９】次に得られた水温分布データの表示につい
て説明する。図２は、本発明の表示例を説明するための
図であり、図２に示すように本発明では、ディスプレイ
上にＸ，Ｙ，Ｚの三次元直角座標を想定して表示する。
すなわち、二次元平面上でも図２に示すように、いわゆ
る遠近表示法を用いて、Ｘ，Ｙ，Ｚの三次元直角座標を
想定して表示することができ、例えばＸ軸を水温とし、
Ｙ軸を深度とし、Ｚ軸を時間とすることにより、水温，
深度，時間的な経緯の３つを相互に関連させて表示で
き、各水温変化の時間的経緯や水温分布が一目で把握で
きるようになる。
て説明する。図２は、本発明の表示例を説明するための
図であり、図２に示すように本発明では、ディスプレイ
上にＸ，Ｙ，Ｚの三次元直角座標を想定して表示する。
すなわち、二次元平面上でも図２に示すように、いわゆ
る遠近表示法を用いて、Ｘ，Ｙ，Ｚの三次元直角座標を
想定して表示することができ、例えばＸ軸を水温とし、
Ｙ軸を深度とし、Ｚ軸を時間とすることにより、水温，
深度，時間的な経緯の３つを相互に関連させて表示で
き、各水温変化の時間的経緯や水温分布が一目で把握で
きるようになる。
【００１０】図３は、本発明の一実施例である装置構成
例を示すブロック図であり、図において、図１と同一符
号は同一又は相当部分を示し、４は送信部、５はトリガ
パルス発生部、６は受信部、７は検出回路、８は俯角制
御回路、９は計数回路、１０は演算制御回路、１１は操
作部、１２は表示制御回路、１３は記憶回路、１４は表
示部である。
例を示すブロック図であり、図において、図１と同一符
号は同一又は相当部分を示し、４は送信部、５はトリガ
パルス発生部、６は受信部、７は検出回路、８は俯角制
御回路、９は計数回路、１０は演算制御回路、１１は操
作部、１２は表示制御回路、１３は記憶回路、１４は表
示部である。
【００１１】次に図３に示す装置の動作について説明す
る。トリガパルス発生部５は演算制御回路１０の制御に
従い、周期的に超音波パルスを送信するためのトリガパ
ルスを発生する。送信部４はこのトリガパルスに基づい
て、所定周波数のバースト波を増幅し、送波器２からパ
ルス状の超音波を発信する。受波器３で受信された受信
信号は受信部６に送られるが、受信部６では演算制御回
路１０の制御のもとに動作する俯角制御回路８からの制
御信号により、所望の俯角、例えばθ1 方向において測
定点Ｌ1 の反射音波のみを受信し、この反射音波を電気
信号に変換して受信部６に送り、検出に必要な振幅まで
信号を増幅してから検出回路７に送る。検出回路７では
受信信号の立ち上がりが検出され、この情報が計数回路
９に送出されて、送信信号の立ち上がり時点から受信信
号の立ち上がりまでの時間ｔ1 が測定される。
る。トリガパルス発生部５は演算制御回路１０の制御に
従い、周期的に超音波パルスを送信するためのトリガパ
ルスを発生する。送信部４はこのトリガパルスに基づい
て、所定周波数のバースト波を増幅し、送波器２からパ
ルス状の超音波を発信する。受波器３で受信された受信
信号は受信部６に送られるが、受信部６では演算制御回
路１０の制御のもとに動作する俯角制御回路８からの制
御信号により、所望の俯角、例えばθ1 方向において測
定点Ｌ1 の反射音波のみを受信し、この反射音波を電気
信号に変換して受信部６に送り、検出に必要な振幅まで
信号を増幅してから検出回路７に送る。検出回路７では
受信信号の立ち上がりが検出され、この情報が計数回路
９に送出されて、送信信号の立ち上がり時点から受信信
号の立ち上がりまでの時間ｔ1 が測定される。
【００１２】そしてこの測定時間ｔ1 が演算制御回路１
０へ入力され、送波器２と受波器３との間の既知の距離
Ｌｍおよび俯角θ1 を用いて上述の式(4) の演算が行わ
れ、測定点Ｌ1 における超音波の水中伝播速度Ｃ1 （Ｔ
1 ）が算出され、校正表と対照させて（一般に構成表は
演算制御回路１０のメモリに記憶されており、演算制御
回路１０で対照させる）、水温（Ｔ1 ）が測定され、記
憶回路１３に記憶される。
０へ入力され、送波器２と受波器３との間の既知の距離
Ｌｍおよび俯角θ1 を用いて上述の式(4) の演算が行わ
れ、測定点Ｌ1 における超音波の水中伝播速度Ｃ1 （Ｔ
1 ）が算出され、校正表と対照させて（一般に構成表は
演算制御回路１０のメモリに記憶されており、演算制御
回路１０で対照させる）、水温（Ｔ1 ）が測定され、記
憶回路１３に記憶される。
【００１３】次に演算制御回路１０は、受波器３の俯角
がθ2 となるように、俯角制御回路８を制御し、同様に
して水温（Ｔ2 ）を測定し、記憶回路１３に記憶させ
る。このようにして、順次に水温Ｔ3 ，Ｔ4 ，Ｔ5 を測
定し、記憶回路１３に一時記憶させる。そして、この動
作を一定時間毎に行うことにより、各深度毎の水温の時
系列データが記憶回路１３へ一時記憶される。そして、
各深度毎の水温の時系列データが全部記憶回路１３へ記
憶されると、演算制御回路１０は記憶回路１３からこの
水温の時系列データを取り出し、表示制御回路１２に出
力する。表示制御回路１２では入力したデータの座標変
換を行うと共に表示速度の同期を取り、表示部１４へ送
り、表示部１４でＸ軸を水温、Ｙ軸を深度、Ｚ軸を時間
とする三次元直角座標で表示する。
がθ2 となるように、俯角制御回路８を制御し、同様に
して水温（Ｔ2 ）を測定し、記憶回路１３に記憶させ
る。このようにして、順次に水温Ｔ3 ，Ｔ4 ，Ｔ5 を測
定し、記憶回路１３に一時記憶させる。そして、この動
作を一定時間毎に行うことにより、各深度毎の水温の時
系列データが記憶回路１３へ一時記憶される。そして、
各深度毎の水温の時系列データが全部記憶回路１３へ記
憶されると、演算制御回路１０は記憶回路１３からこの
水温の時系列データを取り出し、表示制御回路１２に出
力する。表示制御回路１２では入力したデータの座標変
換を行うと共に表示速度の同期を取り、表示部１４へ送
り、表示部１４でＸ軸を水温、Ｙ軸を深度、Ｚ軸を時間
とする三次元直角座標で表示する。
【００１４】なお、上記実施例では、Ｚ軸を単純な時間
軸としたが、Ｚ軸で船舶１の移動距離を表示するように
すれば、すなわち、Ｚ軸に示された距離目盛り（図示せ
ず）と船舶１の移動距離とを一致させれば、水温分布の
地理的な表示を行うこともできる。
軸としたが、Ｚ軸で船舶１の移動距離を表示するように
すれば、すなわち、Ｚ軸に示された距離目盛り（図示せ
ず）と船舶１の移動距離とを一致させれば、水温分布の
地理的な表示を行うこともできる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の水温測定表
示装置は三次元直角座標で水温，深度，時間を表示する
ことにより、各深度ごとの水温変化の時間的経緯や水温
分布が瞬時に把握できる。また、深度別に色分け表示を
行うこととすれば、なお一層明確な表示が可能となる。
さらに、時間軸を船舶の移動距離として表示することと
すれば、水温分布の地理的な表示も行うことができる等
の効果がある。
示装置は三次元直角座標で水温，深度，時間を表示する
ことにより、各深度ごとの水温変化の時間的経緯や水温
分布が瞬時に把握できる。また、深度別に色分け表示を
行うこととすれば、なお一層明確な表示が可能となる。
さらに、時間軸を船舶の移動距離として表示することと
すれば、水温分布の地理的な表示も行うことができる等
の効果がある。
【図１】本発明の測定原理を説明するための図である．
【図２】本発明の表示例を説明するための図である。
【図３】本発明の装置構成例を示すブロック図である。
【図４】従来の装置における表示例を示す図である。
１ 船舶 ２ 送波器 ３ 受波器 １２ 表示制御回路 １３ 記憶回路
Claims (2)
- 【請求項１】 水中へ発射される超音波パルスの反射波
を所定水深（深度）ごとに受信し、超音波の伝播速度の
差異により各深度別の水温を測定してメモリへ一時的に
記憶し、この動作を所定時間毎に繰り返し行い、所定時
間幅の深度別水温測定データを得る測定手段、 平面表示画面上にいわゆる遠近表示法を用いてＸ軸，Ｙ
軸，Ｚ軸の三次元直角座標を想定表示し、これらの各軸
にそれぞれ水温，深度，時間を割り当てて、上記測定手
段で測定したデータを各軸に一致した折れ線で表示する
表示手段、 を備えたことを特徴とする水温測定表示装置。 - 【請求項２】 請求項第１項記載の水温測定表示装置を
航行する船舶へ搭載し、上記時間を割り当てる軸に当該
時間と一致させた当該船舶の移動距離目盛りを付すこと
で、所定距離範囲の水温分布の地理的表示を行う表示手
段を備えたことを特徴とする水温測定表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14117493A JPH06331741A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 水温測定表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14117493A JPH06331741A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 水温測定表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331741A true JPH06331741A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=15285868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14117493A Pending JPH06331741A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 水温測定表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06331741A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190875A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP14117493A patent/JPH06331741A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190875A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置 |
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