(57)【要約】【課題】複数の種類の船種等の監視を迅速に行うことを可能にした航走体監視装置を提供する。【解決手段】航走する単一の航走体から発生する複数の種類のシグネチャをそれぞれ検出する複数のセンサからなるセンサ部２と、該センサ部２からの複数の検出信号を複数の船種等に応じてそれぞれ処理する機能を有する信号処理部５と、航走する航走体の判定情報が設定され、前記信号処理部で処理された波形信号に基いて航走する航走体の船種等を判定する総合判定部６とを備えたものである。【選択図】図１
2008290626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航走する単一の水上又は水中航走体（以下、航走体という）から発生する複数の種類のシグネチャをそれぞれ検出する複数のセンサからなるセンサ部と、
該センサ部からの複数の検出信号を複数の船種等に応じてそれぞれ処理する機能を有する複数の信号処理部と、
航走する航走体の判定情報が設定され、前記信号処理部で処理された波形信号に基いて航走する航走体の船種等を判定する総合判定部と
を備えたことを特徴とする航走体監視装置。
【請求項２】
前記複数の信号処理部を、予め任意に設定可能なタイマー又は音響コマンドにより切り替えることを特徴とする請求項１記載の航走体監視装置。
【請求項３】
航走する単一の航走体から発生する複数の種類のシグネチャをそれぞれ検出する複数のセンサからなるセンサ部と、
該センサ部からの複数の検出信号を複数の船種等に応じてそれぞれ処理する機能を有する信号処理部と、
航走する航走体の判定情報が設定され、前記信号処理部からの信号波形に基いて航走する航走体の船種等を判定する総合判定部とを備え、
前記信号処理部を複数装備するか、又は１つの信号処理部を時分割処理、割り込み若しくはイベント駆動処理により処理内容を切り替え同時並行的に処理機能を実行することを特徴とする航走体監視装置。
【請求項４】
前記総合判定部に、判定結果その他の情報を記録する記録部及び前記判定結果その他の情報を外部へ送る出力部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の航走体監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上又は水中航走体（以下、航走体という）が輻輳する海域や領海侵犯などが予測される海域に設置し、設置した周辺海域を通行する航走体の航走状態や船種などを判別して記録し、外部に通報する水上又は水中航走体の監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような航走体の監視装置（以下、航走体監視装置という）は、例えば、センサ部、信号処理部、判定部、記録部及び判定した結果を外部に通報する出力部等からなり、航走する航走体の船種（大型船、小型船など）、航走方向、航走深度、速力など（以下、これらを総称して船種等という）を監視し、判別する。航走体を監視する場合には、航走体が水上又は水中を航走する際に周囲に放出する信号（シグネチャ）を捕える。シグネチャの種類には、通常、磁気、音響、水圧、水中電界、振動などがある。
【０００３】
航走体はその大きさなどに対応した磁気信号を発するので、この磁気信号レベルの大きさ、磁気信号が継続する時間、磁気信号の波形（レベルが大きくなる山の数など）の特徴によって船種等を判別する。なお、磁気信号を発する航走体は、船体が鋼製（磁性体）から構成されているものであるが、ＦＲＰ製のようなものであっても、搭載機器に磁性体から構成されたものを搭載している場合には磁気信号を発する。また、電流が電線を流れることによって発生する、いわゆる浮遊磁界と呼ばれる磁界によっても磁気信号が発生する。
音響信号は、レベル変化が磁気信号ほど顕著でない場合が多いが、プロペラの回転数、主機回転数×プロペラ枚数、大型補機の回転数などに起因する音響周波数に、特徴的なスパイク信号を出すことが多いため、これらの特徴を捕えて船種等を判別する。
【０００４】
水圧信号は、液体中を物体が移動すれば、必らずその周囲に圧力変動を生ずるため、それを捕える。一般的には、一旦圧力が上昇したあと圧力が低下し、最接近時に圧力が最も低下する。
水中電界信号は、一般的には防食装置に起因する微弱な電界が航走体の周囲に発生しているので、それを捕える。水中電界信号は、一般的にはプロペラが陰極となることが多く、主機回転数×プロペラ枚数に起因した微小な波動のような信号が重畳することがあるため、その水中電界信号を捕えれば、音響信号の場合と同様に船種等を判別することができる。
【０００５】
図９は従来の航走体監視装置のブロック図である。同図において、２は航走する船舶の各種のシグネチャをそれぞれ検出する複数のセンサ２ａ〜２ｄからなるセンサ部で、例えば、２ａは磁気センサ、２ｂは音響センサ、２ｃは水圧センサ、２ｄは水中電界センサである。各センサ２ａ〜２ｄからの検出信号は増幅器３ａ〜３ｄで増幅され、Ａ／Ｄ変換器４ａ〜４ｄでディジタル信号に変換されたのち、それぞれ信号処理部５ａ〜５ｄに送られて、その検出信号を処理し、シグネチャの信号波形を識別する。
【０００６】
６は総合判定部であり、外部に設けた設定部１０により、船舶の船種（例えば、大型船、小型船など）、航走方向など、必要な判定情報が設定されており、各信号処理部５ａ〜５ｄから送られた信号波形情報に基いて、航走する船舶の船種、航走方向、航走深度、速力などを総合的に判定する。
【０００７】
７は総合判定部６の判定結果やその他の情報を記録する記録部、８は総合判定部６による判定結果を外部に送信する出力部である。そして、これらセンサ部２（２ａ〜２ｄ）、増幅部３（３ａ〜３ｄ）、Ａ／Ｄ変換部４（４ａ〜４ｄ）、信号処理部５（５ａ〜５ｄ）、判定部６、記録部７及び出力部８は筐体１内に収容され、海中に設置される（このような従来の航走体監視装置に関する特許文献及び非特許文献は、調査したが発見できなかった）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような従来の航走体監視装置は、センサ部２は検出するシグネチャの種別にそれぞれ対応した複数のセンサ２ａ〜２ｄから構成されており、また、信号処理部５ａ〜５ｄは各センサ２ａ〜２ｄの検出信号に対応してそれぞれ設けられており、信号処理部５ａ〜５ｄ及び総合判定部６は監視対象の船種に応じた処理内容が設定部１０により設定されるものであり（単機能）、複数の船種を監視する場合には、監視対象の船種を変える度に海中に設置した航走体監視装置を引き上げてその設定を変更しなければならず、迅速な処理ができない、という課題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、複数の種類の船種等の監視を迅速に行うことを可能にした航走体監視装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る航走体監視装置は、航走する単一の航走体から発生する複数の種類のシグネチャをそれぞれ検出する複数のセンサからなるセンサ部と、該センサ部からの複数の検出信号を複数の船種等に応じてそれぞれ処理する機能を有する複数の信号処理部と、航走する航走体の判定情報が設定され、前記信号処理部で処理された波形信号に基いて航走する航走体の船種等を判定する総合判定部とを備えたものである。
【００１１】
本発明に係る航走体監視装置は、前記複数の信号処理部を、予め任意に設定可能なタイマー又は音響コマンドにより切り替える。
【００１２】
本発明に係る航走体監視装置は、航走する単一の航走体から発生する複数の種類のシグネチャをそれぞれ検出する複数のセンサからなるセンサ部と、該センサ部からの検出信号を複数の船種等に応じてそれぞれ処理する機能を有する信号処理部と、航走する航走体の判定情報が設定され、前記信号処理部からの信号波形に基いて航走する航走体の船種等を判定する総合判定部とを備え、前記信号処理部を複数装備するか、又は１つの信号処理部を時分割処理、割り込み若しくはイベント駆動処理により処理内容を切り替え同時並行的に処理機能を実行する。
【００１３】
本発明に係る航走体監視装置は、前記総合判定部に、判定結果その他の情報を記録する記録部及び前記判定結果その他の情報を外部へ送る出力部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の船種等を監視する際に、船種等に応じてその都度設定を変更する必要がなく、事実上同時に監視することが可能になっているので、監視処理が迅速になされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る航走体監視装置のブロック図である。なお、図９で説明した従来装置と同じ部にはこれと同じ符号を付し、説明の一部を省略する。
本実施の形態において、航走体監視装置は、磁気、音響、水圧、水中電界等のシグネチャを検出するセンサ部２、センサ部２の検出信号を増幅する増幅部３、増幅部３で増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部４、Ａ／Ｄ変換部４でデジタル信号に変換されたシグネチャを信号処理する信号処理部５、及び信号処理部５で信号処理された波形信号に基づいて船種等を判定する総合判定部６を備えている。センサ部２は、複数のセンサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，…２ｎから構成されており、上記のように、磁気、音響、水圧、水中電界等のシグネチャを検出する。このシグネチャには振動のシグネチャを含むようにしてもよい。増幅部３は、複数の増幅器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，…３ｎから構成されており、センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，…２ｎによりそれぞれ検出されたシグネチャを増幅する。信号処理部５は、監視対象の複数の船種等に対応した個数の信号処理部５−１〜５−３から構成されている。例えば或る１つの船種等に対しては信号処理部５−１、例えば他の２つの船種等に対しては、信号処理部５−２，５−３が設けられている。信号処理部５−１は、増幅器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，…３ｎからシグネチャをそれぞれ信号処理するための信号処理部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ……５ｎから構成されている。このような構成は、信号処理部５−２及び信号処理５−３も同様である。但し、監視しようとする船種等に応じてその信号処理の内容は異なったものなっている。信号処理部５（５−１〜５−３）で信号処理されて識別された波形信号は総合判定部６へ送られる。総合判定部６は、複数の総合判定部６−１，６−２，６−３から構成されており、信号処理部５−１，５−２，５−３からの波形信号に基づいて総合的に複数の種類の船種等を判定する。なお、設定部１０は、監視しようとする船種等に対応して信号処理部５−１〜５−３及び総合判定部６-１〜６−３に必要な情報を設定する。このため、信号処理部５−１及び総合判定部６-１と、信号処理部５−２及び総合判定部６-２と、信号処理部５−３及び総合判定部６−３とは、監視対象の船種等に応じてそれぞれ異なった信号処理及び判定をすることになる。なお、設定部１０は、筐体１に取り外し自在に取り付けて設定終了後は取り外すようにしてもよいが、操作パネルとして筐体１に埋め込むよにしてもよい。
【００１６】
上記のように構成された本実施の形態においては、センサ部２で検出された検出信号は増幅部３で増幅され、Ａ／Ｄ変換部４でディジタル信号に変換されて信号処理部５に送られる。各信号処理部５−１，５−２，５−３は、センサ部２か及び増幅部３からの同一の出力信号を受け、図２に示されるように、それぞれ独立して同時に並行して信号処理を実行し、波形信号を識別してその情報を総合判定部６へ送る。
【００１７】
総合判定部６−１，６−２，６−３では、各信号処理部５−１，５−２，５−３から送られた情報を、設定された判定情報に基いて総合的に判断し、例えば、その情報が磁気信号に基づく場合は、信号レベルの大きさ、経過時間、信号波形などが図３のＡに示すような場合は例えば総合判定部６−１が大型船舶と判定し、図３のＢに示すような場合は例えば総合判定部６−２が中型船舶と判定し、図３のＣに示すような場合は例えば総合判定部６−３が小型船舶と判定する。そして、判定結果は、日時その他の情報と共に記録部７で記録され、また、出力部８から外部へ送られる。
【００１８】
従来は単一の船種等の検出のために設定され目的の船種等の検出しかできなかったが、上記のように本実施の形態によれば、複数の信号処理部５−１〜５−３及び総合判定部６−１〜６−３を搭載し、それぞれに異なる船種等の検出を行うための設定を個別に行うことによって、それぞれ独立してかつ同時並行的に複数種類の船舶等の監視ができるようになっており、監視処理が迅速になされ、効率的よく処理することができる。また、複数の信号処理部５−１〜５−３及び総合判定部６−１〜６−３がそれぞれ設定された船種等を検出するようにしたので、そのソフトウェアが複雑にならずに済むという利点がある。
【００１９】
［実施の形態２］
図４は本発明の実施の形態２に係る航走体監視装置のブロック図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態は、航走体監視装置の筐体１内にタイマー９を設け、このタイマー９により、図５に示すように、あらかじめ定めたスケジュール（例えば、午前、午後、夜間など）にしたがって、信号処理部５−１、５−２、５−３を順次切り替えるようにしたものである。
【００２０】
この場合には、固定的なスケジュールで信号処理部５ａ−１、５−２，５−３を切り替えるのが不適切な場合は、図４に破線で示すように、例えば、外部に音響コマンド送受信部１１を設け、その指令により動作モードを任意に切り替えるようにしてもよい。
【００２１】
本実施の形態においても、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、音響コマンド送受信部１１などにより、任意に信号処理部５−１、５−２、５−３を切り替えるようにした場合は、任意の信号処理部５ａ−１、５−２、５−３を選択して航走体を監視することができる。
【００２２】
ところで、図４の例は複数の信号処理装置５−１〜５−３及び総合判定部６−１〜６−３を監視対象の船種等の個数に応じてそれぞれ３個のハードウェアを設けた例であるが、信号処理装置及び総合判定部をハードウェアとしてそれぞれ１個設け、そして、ソフトウェアにより複数の信号処理装置５−１〜５−３及び総合判定部６−１〜６−３を実現するようにしてもよい。例えば単一の船舶のみを検出するだけで良い用途の場合には、ハードウェアの簡素化のために、信号処理装置は１つとして、その代わりに、複数の設定条件を設定できるように信号処理装置５を構成し、上記のように、タイマー９又は音響コマンド送受信部１１により設定を切り替えて、複数の信号処理装置５−１〜５−３及び総合判定部６−１〜６−３を実現する。このようにすることによって、時間帯を分けて複数の船舶を監視する場合には、ハードウェアを複雑にすることなく行うことができる。次に、信号処理装置及び総合判定部をハードウェアとしてそれぞれ１個設け、且つ、複数の船種等を同時監視するようにした例を実施の形態３として説明する。
【００２３】
［実施の形態３］
図６は本発明の実施の形態３に係る航走体監視装置のブロック図である。なお、上記の図と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明の一部を省略する。実施の形態１では、監視対象の船種等の個数（この例では３個）に応じた個数の信号処理部５−１〜５−３と、総合判断部６−１〜６−３とを設けた例について説明したが、この実施の形態においては、監視対象の船種等の個数に関係なく、１個の信号処理部５と１個の総合判定部６とを設けている。そして、例えば信号処理部５は、上記の信号処理部５−１、５−２、５−３と同一の機能を制御プログラムにより時分割処理して行っている。例えば上記の信号処理部５−１はセンサ２ａ〜２ｎからのシグネチャに対応した信号処理プログラム５ａ−１〜５ｎ−１を備え、同様にして、信号処理部５−２は信号処理プログラム５ａ−２〜５ｎ−２、信号処理部５−３は信号処理プログラム５ａ−３〜５ｎ−３を備えているものとする。また、総合判定部６においても、上記の総合判定部６−１〜６−３と同一の機能を制御プログラムにより時分割処理して、上記の実施形態１の場合と同様に動作する。
【００２４】
以上のように、本実施の形態おいては、信号処理部５は、図７に示すように、時分割処理によって疑似的に複数の信号処理を同時並行的に行うようにしており、上記の実施の形態の場合と同様に複数の船種等を迅速に検出することができる。なお、図７では、時間の経過と共に処理を時分割で切り替える場合を示したが、処理を行うべき事象が発生したときに、任意に処理を起動する割り込み処理やイベント駆動処理などによって実現してもよい。
【００２５】
［実施の形態４］
図８は本発明の実施の形態４に係る船舶監視装置のブロック図であり、これは図１の実施の形態１の変形例である。この実施の形態においては、図示のように、１つの船種等に対応してセンサ部２（２ａ〜２ｎ）の個数よりも少ない複数の信号処理部５ａ〜５ｍ（但し、ｍ＜ｎ）を設けているが、上記の図１の例とは異なり、１つの信号処理部が１つのセンサの処理を受け持つのではなく、任意のセンサ２ａ〜２ｎと各信号処理部５−１〜５−３の信号処理部５ａ〜５ｍとを適宜組合せることができるように、両者はデータバス２０により接続されている。これによって用途に応じて効率的にセンサ２（２ａ〜２ｎ）と信号処理部５ａ〜５ｍとを適宜組み合わせることができ、比較的簡単なハードウェア構成によって同時並行的に複数の船舶を待ち受けることができるなど多彩な設定をすることが可能になっており、また、処理速度を大きく落とすことなく同時並行的に処理を進めることができる。
【００２６】
なお、上記の実施の形態１〜４においては３種類の船種等を検出する例について説明したが、その個数は任意に設定されるものであり、上記の実施の形態の個数に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る航走体監視装置のブロック図である。
【図２】図１の信号処理部の作用説明図である。
【図３】図１の信号処理部の処理波形の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る航走体監視装置のブロック図である。
【図５】図４のタイマーによる信号処理部の切り替え状態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る航走体監視装置のブロック図である。
【図７】図６の信号処理部の時分割処理の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る船舶監視装置のブロック図である。
【図９】従来の航走体監視装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  筐体、２  センサ部、５，５−１〜５−３  信号処理部、６，６−１〜６−３  総合判定部、７  記録部、８  出力部、９  タイマー、１０  設定部、１１  音響コマンド送受信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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