(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に搭載され、計測対象とされた深度における前記船舶周辺の潮流の速度を計測する潮流計であって、
超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、
その振動子により超音波を複数の方向へ送信し、前記超音波が送信された各方向において、前記超音波の反射波を前記振動子により受信するよう制御する送受信制御手段と、
その送受信制御手段の制御により前記各方向において受信された前記反射波に基づく受信信号に基づいて、前記各方向における前記深度からの前記反射波のドップラシフト周波数を各々導出する導出手段と、
その導出手段により導出された前記各方向における前記反射波のドップラシフト周波数に基づいて、前記深度の前記潮流の速度を算出する算出手段と、
その算出手段により算出された前記潮流の速度を出力する出力手段と、
前記振動子により受信された前記各方向の前記反射波の受信強度を判断する判断手段と、
その判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された前記反射波に基づく前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とする無効化手段と、を備えることを特徴とする潮流計。
【請求項２】
前記無効化手段は、前記判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が前記第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された前記反射波に基づく前記算出手段による前記潮流の速度の算出を非実行とすることで、前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とすることを特徴とする請求項１記載の潮流計。
【請求項３】
前記無効化手段は、前記判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が前記第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された前記反射波に基づき前記算出手段により算出された前記潮流の速度の前記出力手段による出力を非実行とすることで、前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とすることを特徴とする請求項１記載の潮流計。
【請求項４】
前記出力手段は、前記無効化手段により、前記算出手段による前記潮流の速度の算出が無効とされた場合に、その潮流の速度の算出が無効とされたことを示す情報を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の潮流計。
【請求項５】
前記無効化手段は、前記判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が前記第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された前記反射波に基づき前記算出手段により算出された前記潮流の速度を、その潮流の速度が無効であることを示す情報とあわせて出力手段より出力させることを特徴とする請求項１記載の潮流計。
【請求項６】
前記無効化手段は、更に、前記判断手段により判断された各受信強度の中で第２所定値よりも大きいものが存在する場合にも、その受信強度が判断された前記反射波に基づく前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とすることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の潮流計。
【請求項７】
前記無効化手段は、更に、前記判断手段により判断された各受信強度の中で最小強度が第３所定値よりも小さい場合にも、その受信強度が判断された前記反射波に基づく前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とすることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の潮流計。
【請求項８】
前記送受信制御手段は、前記無効化手段により、前記算出手段による前記潮流の速度の算出が無効とされた場合に、前記超音波を送受信する前記複数の方向を変更することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の潮流計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海や湖、川といった水中の所定の深度における潮流の速度を計測する潮流計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中に超音波ビームを送信し、所定の深度にある水塊中の散乱体等から反射された反射波のドップラシフト周波数に基づいて、その深度における潮流の速度を計測する潮流計が知られている（例えば、特許文献１）。潮流計は、例えば船舶から水中へ網を投入するときに、水中の深度によって潮流が大きく変化する二枚潮，三枚潮がないことを確認することを目的として、複数の深度での潮流の速度を計測するために用いられる。二枚潮，三枚潮があるところで網が投入されると、網の展開が不十分で漁獲量が低下するからである。
【０００３】
従来の潮流計は、例えば、水面を上面視した場合の船舶の前後方向及び左右方向に４本の超音波ビームを振動子から送信し、その超音波ビームを送信した各方向において、測定対象となる深度に位置する水塊中の散乱体（プランクトンなど）から帰来する反射波を振動子で受信する。潮流計は、各方向において受信した各反射波のドップラシフト周波数に基づいて、計測対象となる深度における潮流の速度を算出する。このように、従来の潮流計では、異なる複数の方向に送信した超音波ビームの反射波に基づいて潮流の速度を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１２５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、海底や湖底、川底といった水底は平坦ではなく起伏がある。これにより、超音波ビームを送信した各方向において、測定対象とした深度に位置する水塊中の散乱体から帰来する反射波を受信しようとした場合に、一部の方向において送信した超音波ビームが、浅い水底を捕捉する場合がある。この浅い水底を捕捉した超音波ビームの反射波を利用して潮流の速度を算出してしまうと、算出した潮流の速度に大きな誤差が生じてしまうおそれがあった。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、超音波ビームを送信する各方向の水底の深度（水深）を予め測定し、最も浅い水底の深度よりも一定距離だけ浅い深度における潮流の速度を測定する。しかしながら、これでは、所望の深度における潮流の速度を算出できないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、所望の深度における潮流の速度を算出可能としつつ、誤差の少ない潮流の速度を使用者に提示できる潮流計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】
【０００８】
この目的を達成するために、請求項１記載の潮流計は、船舶に搭載され、計測対象とされた深度における前記船舶周辺の潮流の速度を計測するものであって、超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、その振動子により超音波を複数の方向へ送信し、前記超音波が送信された各方向において、前記超音波の反射波を前記振動子により受信するよう制御する送受信制御手段と、その送受信制御手段の制御により前記各方向において受信された前記反射波に基づく受信信号に基づいて、前記各方向における前記深度からの前記反射波のドップラシフト周波数を各々導出する導出手段と、その導出手段により導出された前記各方向における前記反射波のドップラシフト周波数に基づいて、前記深度の前記潮流の速度を算出する算出手段と、その算出手段により算出された前記潮流の速度を出力する出力手段と、前記振動子により受信された前記各方向の前記反射波の受信強度を判断する判断手段と、その判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された前記反射波に基づく前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とする無効化手段と、を備える。
【０００９】
請求項２記載の潮流計は、請求項１記載の潮流計において、前記無効化手段は、前記判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が前記第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された前記反射波に基づく前記算出手段による前記潮流の速度の算出を非実行とすることで、前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とする。
【００１０】
請求項３記載の潮流計は、請求項１記載の潮流計において、前記無効化手段は、前記判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が前記第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された前記反射波に基づき前記算出手段により算出された前記潮流の速度の前記出力手段による出力を非実行とすることで、前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とする。
【００１１】
請求項４記載の潮流計は、請求項１から３のいずれかに記載の潮流計において、前記出力手段は、前記無効化手段により、前記算出手段による前記潮流の速度の算出が無効とされた場合に、その潮流の速度の算出が無効とされたことを示す情報を出力する。
【００１２】
請求項５記載の潮流計は、請求項１記載の潮流計において、前記無効化手段は、前記判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が前記第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された前記反射波に基づき前記算出手段により算出された前記潮流の速度を、その潮流の速度が無効であることを示す情報とあわせて出力手段より出力させる。
【００１３】
請求項６記載の潮流計は、請求項１から５のいずれかに記載の潮流計において、前記無効化手段は、更に、前記判断手段により判断された各受信強度の中で第２所定値よりも大きいものが存在する場合にも、その受信強度が判断された前記反射波に基づく前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とする。
【００１４】
請求項７記載の潮流計は、請求項１から６のいずれかに記載の潮流計において、前記無効化手段は、更に、前記判断手段により判断された各受信強度の中で最小強度が第３所定値よりも小さい場合にも、その受信強度が判断された前記反射波に基づく前記算出手段による前記潮流の速度の算出を無効とする。
【００１５】
請求項８記載の潮流計は、請求項１から７のいずれかに記載の潮流計において、前記送受信制御手段は、前記無効化手段により、前記算出手段による前記潮流の速度の算出が無効とされた場合に、前記超音波を送受信する前記複数の方向を変更する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の潮流計によれば、計測対象とされた深度における船舶周辺の潮流の速度を計測する場合に、振動子により超音波が複数の方向へ送信され、超音波が送信された各方向における散乱体等からの反射波が、該振動子によって受信されるよう、送受信制御手段によって制御される。そして、各方向において受信した反射波に基づく受信信号に基づいて、各方向における測定対象とされた深度からの反射波のドップラシフト周波数が導出手段により導出される。この各方向における反射波のドップラシフト周波数に基づいて、測定対象とされた深度の潮流の速度が算出手段によって算出され、出力手段により出力される。ここで、振動子により受信された各方向の反射波の受信強度が判断手段により判断される。そして、その判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された反射波に基づく算出手段による潮流の速度の算出が、無効化手段によって無効とされる。これにより、複数の方向へ送信した超音波のうち、一部の方向の超音波が浅い水底を捕捉して反射し、その反射波が振動子によって受信されたとしても、その受信強度は、計測対象とされた深度に存在する散乱体からの反射波の受信強度と比して極端に大きくなるため、このような場合は無効手段によって潮流の速度の算出が無効とされる。よって、所望の深度における潮流の速度を算出可能としつつ、誤差の少ない潮流の速度を使用者に提示できるという効果がある。
【００１７】
請求項２記載の潮流計によれば、請求項１記載の潮流計の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された反射波に基づく算出手段による潮流の速度の算出が、無効化手段によって非実行とされることで、算出手段による潮流の速度の算出が無効とされる。これにより、算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性のある場合には、その潮流の速度が算出されないので、誤差の少ない潮流の速度のみを使用者に提示できるとともに、不要な算出にかかる処理が実行されることを抑制できるという効果がある。
【００１８】
請求項３記載の潮流計によれば、請求項１記載の潮流計の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された反射波に基づき算出手段により算出された潮流の速度の出力手段による出力が、無効化手段によって非実行とされることで、算出手段による潮流の速度の算出が無効とされる。これにより、算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性のある場合には、その算出された潮流の速度が出力されないので、誤差の少ない潮流の速度のみを使用者に提示できるという効果がある。
【００１９】
請求項４記載の潮流計によれば、請求項１から３のいずれかに記載の潮流計の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、算出手段による潮流の速度の算出が無効化手段によって無効とされた場合に、その潮流の速度の算出が無効とされたことを示す情報が、出力手段によって出力される。これにより、潮流の速度の算出が無効とされた事実を使用者に把握させることができるという効果がある。
【００２０】
請求項５記載の潮流計によれば、請求項１記載の潮流計の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、判断手段により判断された各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１所定値よりも大きい場合に、その受信強度が判断された反射波に基づき算出手段により算出された潮流の速度とあわせて、無効化手段によって、その潮流の速度が無効であることを示す情報が出力手段より出力される。これにより、大きな誤差を含む可能性のある潮流の速度に対して、その潮流の速度が無効であることが使用者に示されるので、誤差の少ない潮流の速度が分かるように、使用者に提示できるという効果がある。
【００２１】
請求項６記載の潮流計によれば、請求項１から５のいずれかに記載の潮流計の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、判断手段により判断された各反射波の受信強度の中で第２所定値よりも大きいものが存在する場合にも、その受信強度が判断された反射波に基づく算出手段による潮流の速度の算出が、無効化手段によって無効とされる。これにより、複数の方向へ送信した超音波のうち、少なくとも一部の方向において水底から反射された可能性のある反射波の存在を判断することができる。よって、各方向の反射波の受信強度の最大強度と最小強度との差が第１所定値よりも小さい場合であっても、水底から反射された可能性のある反射波に基づく潮流の速度の算出を無効とできる。従って、所望の深度における潮流の速度を算出可能としつつ、誤差の少ない潮流の速度を使用者に提示できるという効果がある。
【００２２】
請求項７記載の潮流計によれば、請求項１から６のいずれかに記載の潮流計の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、判断手段により判断された各反射波の受信強度の中で、最小強度が第３所定値よりも小さい場合にも、その受信強度が判断された反射波に基づく算出手段による潮流の速度の算出が、無効化手段によって無効とされる。これにより、複数の方向へ送信した超音波のうち、少なくとも一部の方向において超音波の反射波の受信強度が微弱なため、結果として、潮流の速度を精度よく算出できない場合においても、無効手段によって、潮流の速度の算出が無効とされる。よって、誤差の少ない潮流の速度をより確実に使用者に提示できるという効果がある。
【００２３】
請求項８記載の潮流計によれば、請求項１から７のいずれかに記載の潮流計の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、算出手段による潮流の速度の算出が無効化手段によって無効とされた場合に、超音波を送受信する複数の方向が、送受信制御手段によって変更される。これにより、潮流の速度が精度よく算出できる方向に超音波を送受信できる可能性を高めることができるので、誤差の少ない潮流の速度を使用者に可能な限り早く提示できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態である潮流計の構成を概略的に示す概略図である。
【図２】潮流計が搭載された船舶によって水中の潮流の速度を計測する場合の状態を側面より示す模式図である。
【図３】潮流計が搭載された船舶によって潮流の速度を計測する場合の状態を斜視した模式図である。
【図４】送受波ユニットの断面を模式的に示した断面図である。
【図５】潮流計の電気的構成を示したブロック図である。
【図６】制御装置により実行される潮流計測処理を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態である潮流計の制御装置により実行される潮流計測処理を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態である潮流計の制御装置により実行される潮流計測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態である第１実施形態の潮流計１２の概略について説明する。図１は、その潮流計１２の構成を概略的に示す概略図であり、図２は、潮流計１２が搭載された船舶１１によって、水中の潮流の速度を計測する場合の状態を側面より示す模式図であり、図３は、同計測を行う場合の状態を斜視した模式図である。
【００２６】
潮流計１２は、図１〜図３に示す通り船舶１１に搭載され、使用者により設定された水中の深度での該船舶１１の周囲における潮流の速度（速さと方向）を計測するものである。潮流計１２は、海における潮流だけでなく、湖や池、川等における水中の水の流れの速度も計測できる。この潮流計１２は、所望の深度における潮流の速度を算出可能としつつ、誤差の少ない潮流の速度を使用者に提示できることを特徴としている。以下、その詳細について説明する。
【００２７】
潮流計１２は、本体１３と、本体１３に設けられた操作ボタン１４と、本体１３に一体形成された表示装置１５と、超音波ビームＴＢを送受信する振動子３１（図４参照）を有する送受波ユニット１６と、送受波ユニット１６を昇降させる昇降装置１７とを有している。本体１３は、船舶１１の操舵室内に配置されるとともに、送受波ユニット１６と昇降装置１７とは、船舶１１の船底内に配置されている。
【００２８】
操作ボタン１４は、使用者によって操作可能なボタンであり、使用者が潮流計１２に対し各種設定を行う場合に操作されるものである。例えば、潮流の計測対象とされる深度（以下「解析深度」という）が、操作ボタン１４によって使用者により設定される。解析深度は複数設定可能に構成されており、解析深度が複数設定された場合には、各々の解析深度において潮流の速度が計測される。
【００２９】
送受波ユニット１６は、昇降装置１７によって昇降されることで、船舶１１の船底から水中に対して出没自在となっている。潮流計１２は、設定された解析深度における潮流の速度を計測する場合、昇降装置１７を駆動して送受波ユニット１６を船舶１１の船底から突出させ、送受波ユニット１６から細いビーム状の超音波ビームＴＢを送信（放射）する。潮流計１２は、超音波ビームＴＢの送信方向にあるプランクトン等の散乱体Ｇから反射されたその超音波ビームＴＢの反射波を送受波ユニット１６により受信する。
【００３０】
送受波ユニット１６は、全周型ソナーによって構成されており、送受波ユニット１６により送受信される超音波ビームＴＢの方位角δ（スキャン角、図３参照）と俯角θ（チルト角、図２参照）とを変更できる。
【００３１】
ここで、方位角δ（スキャン角）とは、船舶１１が浮かぶ水面を上面視した場合の超音波ビームＴＢの送受信方向を表す角度である。本実施形態では、上記水面を上面視した場合に、船舶１１の前方方向（船舶１１が前進する方向、船首方向）に超音波ビームＴＢを送受信するときを０度とし、超音波ビームＴＢの送受信方向が船舶１１の時計回りに変化するにつれて方位角δが増加するように、方位角δの大きさを定義する。
【００３２】
また、俯角θ（チルト角）とは、超音波ビームＴＢの送受信方向と船舶１１が浮かぶ水面（水平面）とがなす角度であり、超音波ビームＴＢを水面（水平面）と平行に送受信する場合を０度とし、超音波ビームＴＢの送受信方向が水面（水平面）から離れて水面と垂直な方向に向くにつれて俯角θが増加するように、俯角θの大きさを定義する。
【００３３】
潮流計１２は、潮流の速度を計測する場合、送受波ユニット１６を駆動して直交する４つの方向に超音波ビームＴＢを送信し、各方向に送信した超音波ビームＴＢの散乱体Ｇからの反射波を送受波ユニット１６により受信する。例えば、潮流計１２は、超音波ビームＴＢの俯角θを所定の角度（例えば、６０°）に設定しつつ、方位角δを０°，９０°，１８０°，２７０°に順次設定して、各々の方向（４方向）で、超音波ビームＴＢを送信する。
【００３４】
そして、潮流計１２は、各々の方向毎に、その方向に送信された超音波ビームＴＢにおいて、水塊中の散乱体Ｇ等から反射された超音波ビームＴＢの反射波を送受波ユニット１６にて受信する。潮流計１２は、受信した各反射波において、解析深度から反射された反射波のドップラシフト周波数を導出し、その導出したドップラシフト周波数に基づいて、その解析深度における潮流の速度を算出する。
【００３５】
潮流計１２は、複数方向（本実施形態では４方向）に送受信された超音波ビームＴＢのドップラシフト周波数に基づいて潮流の速度を算出することにより、潮流の速度の速さと方向（ベクトル）が把握できる。なお、本実施形態では４方向に超音波ビームＴＢを送受信して潮流の速度を算出するが、潮流の速度を算出するために送受信する超音波ビームＴＢの送受信方向は、２以上の方向であればよい。
【００３６】
このようにして、操作ボタン１２により設定された解析深度における潮流の速度が算出されると、その算出された速度が、その他の情報（例えば、解析深度、船舶１１の速度、船舶１１下の水深、水温等）とあわせて表示装置１５に表示され、使用者に示される。
【００３７】
なお、詳細については後述するが、超音波ビームＴＢの送受信方向の方位角δは、必ずしも、０°，９０°，１８０°，２７０°に固定されるものではない。受信した各方向の超音波ビームＴＢの反射波の受信強度に基づいて、少なくとも一部の方向において解析深度からの反射波が散乱体Ｇではなく浅い水底を捕捉したものである可能性があると判断される場合や、少なくとも一部の方向において解析深度に存在する散乱体Ｇが補足されていない可能性があると判断される場合等、その反射波を用いては算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性がある場合は、送信する４つの方向の超音波ビームＴＢの方位角δを、その４つの方向の間隔（直交する関係）を保ちつつ、別の角度（例えば、４５°、１３５°、２２５°、３１５°）に変更する。これにより、潮流の速度が精度よく算出できる方向に超音波ビームＴＢを送受信できる可能性を生じさせることができるので、誤差の少ない潮流の速度を使用者に可能な限り早く提示できる。
【００３８】
また、本実施形態では、潮流の速度を計測する場合に、超音波ビームＴＢの俯角θを所定の角度に設定するが、このとき常に固定の角度に設定してもよいし、潮流の速度を計測する深度（解析深度）に応じて超音波ビームＴＢの俯角θを設定するようにしてもよい。例えば、解析深度が浅い場合は超音波ビームＴＢの俯角θを小さく設定し、解析深度が深い場合は超音波ビームＴＢの俯角θを大きく設定してもよい。
【００３９】
このように解析深度に応じて超音波ビームＴＢの俯角θを設定することにより、深度の深い位置での潮流の速度を計測する場合は超音波ビームＴＢを深度の深い位置まで届かせる一方、浅場の潮流の速度を計測する場合は、超音波ビームＴＢの俯角θを小さく設定することで、計測対象となる深度へ超音波ビームＴＢが届くまでの時間（距離）を長くすることできる。よって、超音波ビームＴＢのパルス幅やドップラシフト周波数を計測するために必要な周波数解析幅を長く設定できるので、浅場の潮流の速度を計測する場合であっても周波数分解能の低下を防ぐことができる。また、超音波ビームＴＢの俯角θを小さく設定することで、速度分解能そのものを高めることができる。その結果、深度の深い場所のみならず深度の浅い場所の潮流の速度を、精度よく計測できる。
【００４０】
次いで、図４を参照して、送受波ユニット１６の詳細構成について説明する。図４は、送受波ユニット１６の断面を模式的に示した断面図である。送受波ユニット１６は、上端が開口され下端部が半球状をなす有底円筒状の下ケース２１と、下端が開口され上端部が円板状をなす有蓋円筒状の上ケース２２と、上ケース２２の下端開口及び下ケース２１の上端開口を閉塞する円板状の蓋体２３とにより構成される。蓋体２３の上面と上ケース２２とで上側収納空間２４が形成され、蓋体２３の下面と下ケース２１とで下側収納空間２５が形成されている。
【００４１】
蓋体２３の中央部には、貫通孔２６が形成されている。蓋体２３上の中央部にはステッピングモータによって構成されたスキャンモータ２７が固着され、スキャンモータ２７の下面からはスキャンモータ２７の出力軸２７ａが、貫通孔２６に回転可能に挿通された状態で真下に向かって延びている。出力軸２７ａの先端（下端）は、下側収納空間２５の上部まで達している。
【００４２】
出力軸２７ａの先端には、円板状の支持板２８が設けられており、支持板２８の上面の中心部が出力軸２７ａの先端に接続されている。支持板２８の下面には、略逆Ｕ字状をなす支持フレーム２９が設けられており、支持フレーム２９の下端部間には、水平に延びる回転軸３０が回転可能に架設されている。
【００４３】
回転軸３０の中央部には、細いビーム状の超音波ビームＴＢを１つの方向に送信し、その送信した超音波ビームＴＢの反射波を受信可能な振動子３１が固着されている。回転軸３０における振動子３１と隣り合う位置には、略半円状のチルト歯車３２が固着されており、回転軸３０、振動子３１及びチルト歯車３２は、互いに一体して回転するように構成されている。
【００４４】
支持フレーム２９の上端部には、ステッピングモータによって構成されたチルトモータ３３が固着されている。チルトモータ３３は、チルト歯車３２側に向かって延びる出力軸３３ａを備えている。出力軸３３ａの先端には、小歯車３３ｂが設けられ、小歯車３３ｂは、チルト歯車３２と噛合している。
【００４５】
スキャンモータ２７が駆動されると、出力軸２７ａが回転し、それに伴って支持板２８、支持フレーム２９、及び、回転軸３０が出力軸２７ａを軸として一体して回転することで、回転軸３０に固着された振動子３１が、やはり出力軸２７ａを軸として回転する。
【００４６】
これにより、振動子３１による超音波ビームＴＢの送信方向は、船舶１１が浮かぶ水面を上面視した場合に時計回り又は反時計回りに変化させることができる。即ち、スキャンモータ２７を駆動することにより、振動子３１によって送信される超音波ビームＴＢの方位角δ（スキャン角）が変更される。
【００４７】
一方、チルトモータ３３が駆動されると、出力軸３３ａが回転し、それに伴って小歯車３３ｂが回転して、その小歯車３３ｂと噛合するチルト歯車３２が回転することで、チルト歯車３２が固着された回転軸３０がチルト歯車３２の回転に合わせて回転し、その回転軸３０に固着された振動子３１が回転軸３０を軸として回転する。
【００４８】
これにより、振動子３１の向く方向（振動子３１から送信される超音波ビームＴＢの送信方向）と船舶１１が浮かぶ水面（水平面）とのなす角度である俯角θ（チルト角）が、チルトモータ３３を駆動することによって、変更される。
【００４９】
次いで、図５を参照して、潮流計１２の電気的構成について説明する。図５は、潮流計１２の電気的構成を示したブロック図である。潮流計１２の本体１３（図１参照）は、制御装置５０を有している。制御装置５０は、潮流計１２の動作を制御するものである。制御装置５０は、図５に示す通り、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｃｅｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５３とを有しており、それらがバスライン５５を介して入出力ポート５４に接続されている。
【００５０】
入出力ポート５４には、潮流計１２を構成する操作ボタン１４、表示装置１５及び昇降装置１７が接続される。また、送受波ユニット１６を構成する上述のスキャンモータ２７及びチルトモータ３３（図４参照）が、モータドライバ６１を介して入出力ポート５４と接続され、振動子３１（図４参照）が、送受信回路６２を介して入出力ポート５４と接続される。
【００５１】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムデータ５２ａに従って、潮流計１２の動作を制御するための各種演算を実行する演算装置であり、例えば、図６に示す潮流計測処理を実行する。潮流計測処理の詳細については、図６を参照して後述する。
【００５２】
ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５１によって実行されるプログラムデータ５２ａを記憶するほか、固定値データ等を記憶するための書き換え不能な不揮発性のメモリである。なお、書き換え不能なＲＯＭに代えて、書き換え可能な不揮発性のメモリ（例えば、フラッシュメモリ）を用いてもよい。
【００５３】
ＲＡＭ５３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＣＰＵ５１によるプログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶する。ＲＡＭ５３は、解析深度データ５３ａ、最大値データ５３ｂ、最小データ５３ｃ、潮流データ５３ｄを少なくとも記憶する。
【００５４】
解析深度データ５３ａは、使用者により設定された解析深度に関するデータである。本実施形態では、複数の解析深度が解析深度データ５３ａに対して設定可能となっている。例えば、使用者が解析深度として２０ｍ、４０ｍ、６０ｍ、８０ｍを設定した場合、設定された解析深度が２０ｍ、４０ｍ、６０ｍ、８０ｍであることを示すデータが解析深度データ５３ａとしてＲＡＭ５３に格納される。ＣＰＵ５１は、解析深度データ５３ａによって示される解析深度に対して、潮流の速度を計測する処理を実行する。
【００５５】
潮流計１２の電源がオンされた直後は、解析深度データ５３ａの初期値として、所定の解析深度を示すデータ（例えば、解析深度１０ｍ、２０ｍ、３０ｍ、４０ｍを示すデータ）がＲＡＭ５３に格納される。よって、使用者により解析深度の設定が行われなかった場合は、この初期値によって示される解析深度での潮流の速度の計測が行われる。
【００５６】
なお、潮流計１２の電源がオフされるときに、解析深度データ５３ａの値を別途設けられたフラッシュメモリ等に格納し、潮流計１２の電源がオンされたときにそのフラッシュメモリ等に格納された値を解析深度データ５３ａとしてＲＡＭ５３に格納するようにしてもよい。これにより、電源を一旦オフした場合であっても、使用者が前回設定した解析深度がそのまま解析深度データ５３ａに設定されるので、使用者が一度設定した解析深度を再び設定しなくてもすむようにすることができる。
【００５７】
最大値データ５３ｂは、複数方向（本実施形態では４方向）に送信された各超音波ビームＴＢに対し、解析深度データ５３ａにより設定された解析深度に存在する散乱体Ｇから反射された各反射波の中で、最も受信強度の大きい反射波の、その受信強度の大きさを示すデータである。また、最小値データ５３ｃは、その各反射波の中で、最も受信強度の小さい反射波の、その受信強度の大きさを示すデータである。
【００５８】
ＣＰＵ５１により潮流計測処理が実行されると、潮流の速度を計測するために、４方向に超音波ビームＴＢが送信され、各方向において超音波ビームＴＢの反射波が受信される。その受信された各反射波のそれぞれにおいて、解析深度データ５３ａにより設定された解析深度に存在する散乱体Ｇから反射された反射波の受信強度が判断される。そして、その中で、最も受信強度の大きい反射波の受信強度の大きさが、最大値データ５３ｂとしてＲＡＭ５３に格納され、最も受信強度の小さい反射波の受信強度の大きさが、最小値データ５３ｃとしてＲＡＭ５３に格納される。
【００５９】
この最大値データ５３ｂ及び最小値データ５３ｃは、４方向に送信された超音波ビームＴＢのうち少なくとも一部の方向において、解析深度近辺に存在する水底が補足されているか否かを判断するために用いられる。水底から反射された超音波ビームＴＢの反射波の受信強度は、散乱体Ｇから反射された超音波ビームＴＢの反射の受信強度よりも極端に大きなものとなる。そこで、最大値データ５３ｂと最小値データ５３ｃとの差が所定の値（第１閾値）よりも大きいと判断される場合は、４方向に送信された超音波ビームＴＢのうち一部の方向において、解析深度近辺に存在する水底が補足されていると判断する。そして、この場合は、これら４方向の反射波を利用して潮流の速度を算出しても、その算出した潮流の速度に大きな誤差が含まれてしまうので、本実施形態では、これら４方向の反射波に基づく潮流の速度の算出を非実行とする。
【００６０】
最大値データ５３ｂが所定の値（第２閾値）よりも大きいと判断される場合も、４方向に送信された超音波ビームＴＢのうち少なくとも一部の方向において、解析深度付近に存在する水底が補足されたために、反射波の受信強度が大きくなったと判断する。第２閾値は、反射波の受信強度が水底からの受信強度（ボトム強度）か否かを判断するための値である。これにより、例えば全ての方向において水底が補足されている場合等、最大値データ５３ｂ及び最小値データ５３ｃの差では検出できなかった、少なくとも一部の方向において解析深度付近に存在する水底が補足された場合を、最大値データ５３ｂと第２閾値との比較によって検出することができる。そして、この場合も、これら４方向の反射波を利用して潮流の速度を算出しても、正しく潮流の速度を算出できないので、本実施形態では、これら４方向の反射波に基づく潮流の速度の算出を非実行とする。
【００６１】
最小値データ５３ｃは、４方向に送信された超音波ビームＴＢのうち少なくとも一部の方向において、その反射波の受信強度が極めて微弱なものが含まれているか否かを判断するためにも用いられる。即ち、最小値データ５３ｃが所定の値（第３閾値）よりも小さい場合は、少なくとも一部の方向において反射波の受信強度が極めて微弱であると判断する。この場合、誤差の少ないドップラシフト周波数を導出することが困難であり、結果として、算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高くなるので、本実施形態では、これら４方向の反射波に基づく潮流の速度の算出を非実行とする。
【００６２】
なお、複数の解析深度が解析深度データ５３ａに対して設定されている場合は、最も深い解析深度から反射された各反射波の中で、最も受信強度の大きい反射波の受信強度の大きさを示すデータが最大値データ５３ｂに設定され、最も受信強度の小さい反射波の受信強度の大きさを示すデータが最小値データ５３ｂに設定される。その理由については後述する。
【００６３】
潮流データ５３ｄは、算出した潮流の速度を示すデータである。ＣＰＵ５１により４方向に超音波ビームＴＢが送受信され、各方向における解析深度からの反射波のドップラシフト周波数に基づいて潮流の速度が算出されると、この算出された潮流の速度を示すデータが、潮流データ５３ｄとしてＲＡＭ５３に格納される。ＣＰＵ５１は、このＲＡＭ５３に格納された潮流データ５３ｄに基づいて、計測した潮流の速度を表示装置８１に表示する。なお、最大値データ５３ｂ及び最小値データ５３ｃの値に基づき、大きな誤差が含まれるとして潮流の速度が算出されなかった場合は、潮流データ５３ｄは上書きされず、その前の潮流測定タイミングにおいて、大きな誤差が含まれないと判断されて有効に算出された潮流の速度を示すデータが、潮流データ５３ｄにそのまま保存される。よって、有効に算出された潮流の速度を示すデータが、そのまま表示装置８１に表示され続けることになる。
【００６４】
次に、図６を参照して、制御装置５０が実行する潮流計測処理の詳細について説明する。図６は、潮流計測処理を示すフローチャートである。潮流計測処理は、電源がオンされた場合、または、潮流の速度の計測が開始される場合にＣＰＵ５１によって実行が開始される。この潮流計測処理は、電源がオフされるまで、または、使用者による操作ボタン１４の操作などによって潮流の速度の計測を終了するまで、継続して実行され続ける。
【００６５】
潮流計測処理では、まず、昇降装置１７を駆動し、送受波ユニット１６を降下させる（Ｓ１１）。これにより、送受波ユニット１６が船舶１１の船底から水中に突出され、振動子３１による超音波ビームＴＢの送受信が可能となる。
【００６６】
次に、潮流測定タイミングか否かが判断される（Ｓ１２）。具体的には、Ｓ１２の処理では、前回Ｓ１２の処理にて潮流測定タイミングとなったと判断されてから所定時間（例えば、１秒）経過したか否かを判断し、所定時間経過したと判断される場合に、潮流測定タイミングとなった（Ｓ１２：Ｙｅｓ）と判断する。また、潮流計測処理が実行されてから初めてＳ１２の処理が実行される場合は、Ｓ１２の処理は、そのまま潮流測定タイミングとなった（Ｓ１２：Ｙｅｓ）と判断する。それ以外の場合は、Ｓ１２の処理は、潮流測定タイミングとなっていない（Ｓ１２：Ｎｏ）と判断し、潮流測定タイミングとなった（Ｓ１２：Ｙｅｓ）と判断されるまでＳ１２の処理が繰り返し実行される。これにより、所定時間間隔で潮流の測定（計測）が実行される。
【００６７】
Ｓ１２の処理により、潮流測定タイミングとなったと判断されると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、まず、潮流を測定するために送信する超音波ビームＴＢの送信方向を設定する（Ｓ１３）。具体的には、超音波ビームＴＢを送信する４方向の方位角δ１，δ２，δ３，δ４を設定するとともに、超音波ビームＴＢの俯角θを設定する。Ｓ１３の処理では、例えば、超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４をそれぞれ０°，９０°，１８０°，２７０°に設定し、俯角θを６０°に設定する。
【００６８】
なお、Ｓ１３の処理において、潮流計測処理が実行されてから初めてＳ１３の処理が実行される場合（即ち、初めて潮流測定タイミングとなった場合）には、方位角δ１，δ２，δ３，δ４をそれぞれ０°，９０°，１８０°，２７０°に設定し、以後、Ｓ１３の処理が実行される度に、その直前の潮流測定タイミングにおいて、大きな誤差が含まないと判断されて有効に潮流の速度を算出できた超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４をそのまま設定するようにしてもよい。
【００６９】
詳細については後述するが、潮流計測処理では、４方向に送信した超音波ビームＴＢの反射波を使用して潮流の速度を算出しては大きな誤差が含まれると判断される場合に、超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４を変更して（Ｓ２６参照）、再度超音波ビームＴＢを４方向に送受信するようにしている。直前の潮流測定タイミングにおいて、大きな誤差が含まれないと判断されて有効に潮流の速度を算出できた超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４を、Ｓ１３の処理にてそのまま設定することで、今回の潮流測定タイミングにおいても、大きな誤差を含まない潮流の速度を算出できる可能性を高めることができる。
【００７０】
ただし、この場合、直前の潮流測定タイミングにおいて、超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４を変更しても、算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれると判断される場合も起こり得る。このような場合には、Ｓ１３の処理では、直前の潮流測定タイミングで最終的に設定した超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４をそのまま設定してもよいし、方位角δ１，δ２，δ３，δ４の初期値として、それぞれ０°，９０°，１８０°，２７０°に設定するようにしてもよい。
【００７１】
また、Ｓ１３の処理では、俯角θを６０°に必ずしも固定して設定しなくてもよく、上述した通り、解析振動データ５３ａにより示される解析深度に応じて超音波ビームＴＢの俯角θを設定するようにしてもよい。例えば、複数設定された解析深度のうち最も深い解析深度が浅い位置にある場合は超音波ビームＴＢの俯角θを小さく設定し、最も深い解析深度が深い位置にある場合は超音波ビームＴＢの俯角θを大きく設定してもよい。これにより、上述の通り、深度の深い場所のみならず深度の浅い場所の潮流の速度を、精度よく計測できる。
【００７２】
次いで、超音波ビームＴＢが、Ｓ１３の処理により設定された俯角θで送受信されるように、モータドライバ６１を介してチルトモータ３３を駆動する（Ｓ１４）。これにより、振動子３１が回転軸３０（図４参照）を軸として回転され、振動子３１から送受信される超音波ビームＴＢの俯角θを、Ｓ１３の処理により設定された俯角θとすることができる。
【００７３】
次いで、モータドライバ６１を介してスキャンモータ２８を駆動しながら、送受信回路６２を介して振動子３１により４方向に順次超音波ビームＴＢを送受信する（Ｓ１５）。具体的には、Ｓ１５の処理では、まず、スキャンモータ２８を駆動して、出力軸２７ａ（図４参照）を軸として振動子３１を回転させ、振動子３１から送受信される超音波ビームＴＢの方位角δをδ１とする。そして、俯角θ及び方位角δ１の方向に超音波ビームＴＢを振動子３１より送信し、その方向において送信した超音波ビームＴＢの反射波を振動子３１にて受信する。受信した反射波に基づく受信信号は、一時的にＲＡＭ５３に格納される。
【００７４】
次いで、Ｓ１５の処理では、スキャンモータ２８を駆動して、振動子３１から送受信される超音波ビームＴＢの方位角δをδ２とする。そして、方位角δをδ１とした場合と同様に、俯角θ及び方位角δ２の方向に超音波ビームＴＢを振動子３１より送信し、その方向において送信した超音波ビームＴＢの反射波を振動子３１にて受信して、受信した反射波に基づく受信信号を一時的にＲＡＭ５３に格納する。
【００７５】
更に、Ｓ１５の処理では、スキャンモータ２８を駆動して、超音波ビームＴＢの方位角δをδ３として、俯角θ及び方位角δ３の方向に超音波ビームＴＢを振動子３１により送受信し、受信した反射波に基づく受信信号を一時的にＲＡＭ５３に格納する。最後に、Ｓ１４の処理では、スキャンモータ２８を駆動して、超音波ビームＴＢの方位角δをδ４として、俯角θ及び方位角δ４の方向に超音波ビームＴＢを振動子３１により送受信し、受信した反射波に基づく受信信号を一時的にＲＡＭ５３に格納する。
【００７６】
Ｓ１５の処理を終了すると、次に、超音波ビームＴＢが送受信された方向毎に、解析深度データ５３ａにより示される解析深度からの反射波の周波数解析を実行し、その反射波におけるドップラシフト周波数を導出する（Ｓ１６）。解析深度データ５３ａにより示される解析深度が複数ある場合は、解析深度毎に、超音波ビームＴＢが送受信された各方向について、対応する解析深度からの反射波の周波数解析を実行して、ドップラシフト周波数を導出する。
【００７７】
次いで、超音波ビームＴＢが送受信された方向毎に、Ｓ１６の処理により導出された、解析深度データ５３ａにより示される解析深度からの反射波のドップラシフト周波数に対して、平均化処理を実行する（Ｓ１７）。解析深度データ５３ａにより示される解析深度が複数ある場合は、解析深度毎に、超音波ビームＴＢが送受信された各方向について導出された各々のドップラシフト周波数に対し、平均化処理を実行する。平均化処理を実行することにより、ノイズによるドップラシフト周波数の揺れを抑制できる。
【００７８】
次いで、４方向に送信された各超音波ビームＴＢに対し、解析深度データ５３ａにより示される解析深度の中で最も深い解析深度から反射された各反射波のうち、最も受信強度の大きい反射波を探索する最大値探索を実行する（Ｓ１８）。探索された最も受信強度の大きい反射波のその受信強度は、最大値データ５３ｂとしてＲＡＭ５３に格納される。
【００７９】
また、４方向に送信された各超音波ビームＴＢに対し、解析深度データ５３ａにより示される解析深度の中で最も深い解析深度から反射された各反射波のうち、最も受信強度の小さい反射波を探索する最小値探索を実行する（Ｓ１９）。探索された最も受信強度の小さい反射波のその受信強度は、最小値データ５３ｃとしてＲＡＭ５３に格納される。
【００８０】
そして、最大値データ５３ｂにて示される４方向の反射波の受信強度の最大値と、最小値データ５３ｃにて示される４方向の反射波の受信強度の最小値との差が、第１閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ２０）。
【００８１】
一部の方向の反射波が浅い水底を捕捉して反射されたものである場合、その反射波の受信強度は、散乱体Ｇから反射された反射波の受信強度よりも極めて大きなものとなる。そして、水底を捕捉して反射された反射波のドップラシフト量を用いて潮流の速度を算出すると、そのドップラシフト周波数は潮流に基づくものではないため、算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれることになる。Ｓ２０の処理では、４方向の反射波の受信強度の最大値とその最小値との差が第１閾値以下であるか否かを判断することによって、一部の方向の反射波に水底から反射されたものがあるか否かを判断する。
【００８２】
その結果、４方向の反射波の受信強度の最大値とその最小値との差が第１閾値以下であれば（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、Ｓ２１の処理へ移行する。
【００８３】
Ｓ２１の処理では、最大値データ５２ｂにて示される４方向の反射波の受信強度の最大値が、第２閾値以下か否かを判断する（Ｓ２１）。即ち、Ｓ２１の処理では、超音波ビームＴＢが送受信される全ての方向において受信した反射波の受信強度が、水底を捕捉した場合のボトム強度（第２閾値）よりも小さいか否かを判断する。そして、Ｓ２１の処理の結果、最大値データ５２ｂにて示される４方向の反射波の受信強度の最大値が、第２閾値以下であると判断される場合は（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、Ｓ２０の処理の結果とあわせて全ての方向の反射波が水底から反射されたものではないと判断し、Ｓ２２の処理へ移行する。
【００８４】
なお、解析深度データ５３ａに複数の解析深度が設定されている場合、Ｓ２０及びＳ２１の処理では、４方向に送受信される超音波ビームＴＢの中で、最も深い解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最大値や、その最大値と最小値との差を判断することになる。そして、最も深い解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最大値と最小値との差が第１閾値以下であると判断され、且つ、受信強度の最大値が第２閾値以下であると判断されれば、水底はその最も深い解析深度よりも更に深い位置にあると判断できる。即ち、Ｓ２０及びＳ２１の処理では、最も深い解析深度からの反射波のみを用いて判断したとしても、その受信強度の最大値と最小値との差が第１閾値以下であり且つ受信強度の最大値が第２閾値以下であると判断されれば、全ての解析深度に対して、全ての方向の反射波が水底から反射されたものではないと判断できる。
【００８５】
Ｓ２２の処理では、最小値データ５３ｃにて示される４方向の反射波の受信強度の最小値が、第３閾値以上か否かを判断する（Ｓ２２）。少なくとも一部の方向において、その反射波の受信強度が微弱であると、誤差の少ないドップラシフト周波数を導出することが困難であり、結果として、算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高くなる。Ｓ２２の処理では、４方向の反射波の受信強度の最小値が第３閾値以上であるか否かを判断することによって、４方向の反射波の中に受信強度が微弱なものが含まれているか否かを判断する。
【００８６】
その結果、４方向の反射波の受信強度の最小値が、第３閾値以上であれば（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、全ての方向の反射波において、受信強度がある程度の大きさをもっている判断する。
【００８７】
Ｓ２０及びＳ２１の処理により、全ての方向の反射波が水底から反射されたものではないと判断され、Ｓ２２の処理により、全ての方向の反射波において、受信強度がある程度の大きさをもっていると判断された場合は（Ｓ２０：Ｙｅｓ，Ｓ２１：Ｙｅｓ，Ｓ２２：Ｙｅｓ）、これらの反射波のドップラシフト周波数を用いて潮流の速度を算出したとしても、この潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が少ないと判断できる。
【００８８】
そこで、この場合は、解析深度データ５３ａにて示される解析深度毎に、Ｓ１６の処理にて導出され且つＳ１７の処理にて平均化処理の実行された４方向の反射波のドップラシフト周波数を用いて、その解析深度における潮流の速度を算出する（Ｓ２３）。具体的には、まず、超音波ビームＴＢが送受信された４方向それぞれの解析深度からの反射波のドップラシフト周波数より、その４つの方向、即ち、俯角θと方位角δｍ（ｍ＝１，２，３，４）とによって示される４つの方向それぞれの潮流の速度成分ｖｍを算出する。
【００８９】
ここで算出される潮流の速度ｖｍは、俯角θと方位角δｍとをもつ超音波ビームＴＢの反射波によって算出されたものであり、それによって算出された潮流の速度ｖｍは、俯角θと放射方位角δｍとの方向によって示される成分である。一方で、方位角δ１と方位角δ３とは１８０°異なっており、その方向により送受信される超音波ビームＴＢに基づいて算出される潮流の速度ｖ１及びｖ３は同一の方向をもつベクトルとなる。同様の理由により、潮流の速度ｖ２及びｖ４も同一の方向をもつベクトルとなる。
【００９０】
そこで、潮流の速度ｖ１及びｖ３の平均値である速度ｖ１３を算出し、また、潮流の速度ｖ２及びｖ４の平均値である速度ｖ２４を算出する。ここで算出した潮流の速度ｖ１３は俯角θと方位角δ１との方向によって示された成分となり、潮流の速度ｖ２４は俯角θと方位角δ２との方向によって示された成分となる。
【００９１】
そして、Ｓ２３の処理では、水面（水平面）に対して平行に流れる潮流の速度を求めるために、２つの方向の潮流の速度ｖ１３及びｖ２４に対して、各々以下の式（１）及び（２）による俯角補正を行い、潮流の速度の俯角０度（水平方向）と、対応する方位角δｎ（ｎ＝１，２）とで示される方向の成分ｖｎ’を算出する。
【００９２】
ｖ１´＝ｖ１３／ｃｏｓθ  ・・・（１）
ｖ２´＝ｖ２４／ｃｏｓθ  ・・・（２）
そして、算出された２つの方向の潮流の速度の成分ｖｎ´をベクトル合成し、解析深度での潮流の速度（速さと方向）を算出する。Ｓ２３の処理では、算出された潮流の速度を示すデータを潮流データ５３ｄとしてＲＡＭ５３に格納する。
【００９３】
Ｓ２３の処理にて、潮流の速度が算出されると、その潮流の速度を算出した解析深度に対応付けて、その解析深度に対して算出された潮流の速度を表示装置１５に表示する（Ｓ２４）。そして、Ｓ１２の処理に戻り、再び潮流測定タイミングとなると、Ｓ１３以降の処理が実行される。
【００９４】
一方、Ｓ２０の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最大値とその最小値との差が第１閾値よりも大きい場合は（Ｓ２０：Ｎｏ）、一部の方向の反射波に水底から反射されたものがあると判断される。つまり、この場合は、Ｓ１５の処理にて受信した４方向の反射波を用いて、潮流の速度を算出したとしても、その算出した潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高い。よって、この場合は、Ｓ２５の処理へ移行し、Ｓ２３の処理である潮流の速度の算出を非実行として、潮流の速度の算出を無効とする。従って、使用者に対して、大きな誤差が含まれる潮流の速度が提示されることを抑制できる。また、この場合、潮流の速度の算出そのものが非実行とされるので、不要な算出処理が実行されることを抑制できる。
【００９５】
また、Ｓ２１の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最大値が第２閾値よりも大きい場合は（Ｓ２１：Ｎｏ）、４方向に送信された超音波ビームＴＢのうち少なくとも一部の方向の反射波の受信強度が第２閾値よりも大きく、解析深度付近に存在する水底を補足していると判断される。つまり、この場合も、Ｓ１５の処理にて受信した４方向の反射波を用いて、正しく潮流の速度が算出できないので、Ｓ２５の処理へ移行し、Ｓ２３の処理である潮流の速度の算出を非実行として、潮流の速度の算出を無効とする。従って、使用者に対して、大きな誤差が含まれる潮流の速度が提示されることを抑制でき、また、潮流の速度の算出そのものが非実行とされるので、不要な算出処理が実行されることを抑制できる。
【００９６】
また、Ｓ２２の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最小値が第３閾値よりも小さい場合は（Ｓ２２：Ｎｏ）、少なくとも一部の方向において反射波の受信強度が微弱であると判断される。つまり、この場合は、Ｓ１５の処理にて受信した４方向の反射波を用いて、潮流の速度を算出したとしても、誤差の少ないドップラシフト周波数を導出することが困難でありため、算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高い。よって、この場合も、Ｓ２５の処理へ移行し、Ｓ２３の処理である潮流の速度算出を非実行として、潮流の速度の算出を無効とする。従って、使用者に対して、大きな誤差が含まれる潮流の速度が提示されることを抑制できる。
【００９７】
なお、上述した通り、解析深度データ５３ａに複数の解析深度が設定されている場合、Ｓ２０の処理では、４方向に送受信される超音波ビームＴＢの中で、最も深い解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最大値と最小値との差の大きさや、その最大値の大きさを判断し、その最大値と最小値との差が第１閾値よりも大きい、又は、その最大値が第２閾値よりも大きいと判断されると、全ての解析深度における潮流の速度の算出が無効とされる。また、Ｓ２２の処理では、４方向に送受信される超音波ビームＴＢの中で、最も深い解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最小値が第３閾値以上であると判断されると、全ての解析深度における潮流の速度の算出が無効とされる。
【００９８】
つまり、本実施形態では、少なくとも一部の解析深度において、算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる状況にある場合には、全ての解析深度に対して潮流の速度の算出を無効とする。これにより、全ての解析深度において有効に潮流の速度が算出された場合にのみ、その潮流の速度が使用者に対して提示される。よって、本実施形態の潮流計１２は、使用者に対して、解析深度毎に、その解析深度に対して算出された潮流の速度が有効なものか否かを判断させることがないので、使用者が混乱することなく、全ての解析深度において有効に算出された潮流の速度のみを確認することができる。
【００９９】
Ｓ２０、Ｓ２１又はＳ２２の処理によって、潮流の速度の算出が無効とされる（Ｓ２０：Ｎｏ、Ｓ２１：Ｎｏ又はＳ２２：Ｎｏ）と、Ｓ２５の処理へ移行し、潮流の速度の算出が、大きな誤差が含まれる可能性があるために無効とされたことを示す潮流速度算出無効情報を表示装置１５に表示する（Ｓ２５）。
【０１００】
潮流速度算出無効情報は、例えば、三角形や菱形、円形の中に感嘆符（！マーク）を付した図形やその他の図形、又は、「計測無効」や「計測不能」といった文字によって、表示装置１５のいずれかの領域に表示される。また、潮流速度算出無効情報は、表示装置１５に表示された全ての潮流の速度を通常時とは異なる色で表示する（例えば、通常時は緑色で表示される潮流の速度を赤色で表示する）ことによって、示されるものであってもよい。潮流速度算出無効情報が表示装置１５に表示されることにより、潮流の速度の算出が無効とされた事実を、使用者に把握させることができる。
【０１０１】
Ｓ２５の処理の後、次いで、超音波ビームＴＢを送信する４方向の方位角δ１，δ２，δ３，δ４を、それぞれの方位角が直行する関係を保たせながら（即ち、９０°ずつ異なるようにしながら）、これまで設定されて角度とは別の角度となるように再設定する（Ｓ２６）。そして、Ｓ１５の処理に戻り、Ｓ１５以降の処理を繰り返す。
【０１０２】
これにより、Ｓ２５の処理により再設定された新たな方位角δ１，δ２，δ３，δ４にて４方向に超音波ビームＴＢが送受信され、各解析深度における潮流の速度の算出が再度行われる。４方向に送受信される超音波ビームＴＢの方位角を変更することにより、補足していた浅い水底を避けたり、超音波ビームＴＢの反射波がある程度の大きさの受信強度を得られるようになったりできる可能性がある。よって、潮流の速度が精度よく算出できる方向に超音波ビームＴＢを送受信できる可能性を高めることができるので、誤差の少ない潮流の速度を使用者に可能な限り早く提示できる。
【０１０３】
Ｓ２６の処理における超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４を再設定する方法としては、例えば、それまで設定されていた方位角δ１，δ２，δ３，δ４の各々に対して、所定の角度（例えば１０°）を加算する。つまり、方位角δ１，δ２，δ３，δ４を所定の角度（１０°）ずつ変更する。これにより、振動子３１を大きく動かすことなく、潮流の速度が精度よく算出できる方向に超音波ビームＴＢを送受信できる可能性を高めることができる。よって、振動子３１を動かすことによって、振動子３１や、振動子３１により送受信される超音波ビームＴＢの方位角を変更するスキャンモータ２７が故障しやすくなる可能性を抑制できる。
【０１０４】
なお、この所定の角度（１０°）ずつ方位角を変更する再設定の方法において、方位角δ１が再設定されることによって、Ｓ１３の処理により設定された方位角δ１よりも９０°以上大きい角度となる場合は、Ｓ１３の処理により設定された４方向の方位角δ１，δ２，δ３，δ４及びＳ２６の処理によりこれまで再設定してきた４方向の方位角δ１，δ２，δ３，δ４により送受信された超音波ビームＴＢの送受信エリアと同一エリアに対して、超音波ビームＴＢが送受信されることになる。
【０１０５】
そして、この場合、ここまで方位角δ１，δ２，δ３，δ４を再設定してきたにもかかわらず、その方位角δ１，δ２，δ３，δ４で送受信される超音波ビームＴＢに基づく潮流の速度の算出が無効とされたのであって、これ以降、方位角δ１，δ２，δ３，δ４を再設定したとしても、誤差の少ない潮流の速度が算出できる可能性が低い。よって、この場合は、Ｓ２６の処理から、Ｓ１２の処理へ移行して、再び潮流の測定のタイミングとなるまで、一旦潮流の算出にかかわる処理を中断するようにしてもよい。これにより、方位角δ１，δ２，δ３，δ４を再設定したとしても、誤差の少ない潮流の速度が算出できる可能性が低いと判断される場合に、同じエリアを何度も無駄に超音波ビームＴＢを送受信することで、振動子３１や、振動子３１により送受信される超音波ビームＴＢの方位角を変更するスキャンモータ２７が故障しやすくなる可能性を抑制できる。
【０１０６】
また、Ｓ２６の処理における超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４を再設定する別の方法としては、Ｓ１２の処理にて潮流の測定タイミングとなり、Ｓ１３の処理によって方位角δ１，δ２，δ３，δ４が設定（以後、Ｓ１３の処理により設定された方位角をとするδ１０，δ２０，δ３０，δ４０）されてから初めてＳ２６の処理が実行された場合には、まず、δ１をδ１０＋４５°と再設定し、δ２をδ２０＋４５°と再設定し、δ３をδ３０＋４５°と再設定し、δ４をδ４０＋４５°と再設定する。
【０１０７】
この再設定によっても潮流の速度の算出が無効とされ、再びＳ２６の処理が実行される場合は、δ１をδ１０＋６７．５°と再設定し、δ２をδ２０＋６７．５°と再設定し、δ３をδ３０＋６７．５°と再設定し、δ４をδ４０＋６７．５°と再設定する。この再設定によっても潮流の速度の算出が無効とされ、３度目のＳ２６の処理が実行される場合は、δ１をδ１０＋７８．７５°と再設定し、δ２をδ２０＋７８．７５°と再設定し、δ３をδ３０＋７８．７５°と再設定し、δ４をδ４０＋７８．７５°と再設定する。
【０１０８】
この再設定によっても潮流の速度の算出が無効とされ、４度目のＳ２６の処理が実行される場合は、δ１をδ１０＋５６．２５°と再設定し、δ２をδ２０＋５６．２５°と再設定し、δ３をδ３０＋５６．２５°と再設定し、δ４をδ４０＋５６．２５°と再設定する。この再設定によっても潮流の速度の算出が無効とされ、５度目のＳ２６の処理が実行される場合は、δ１をδ１０＋２２．５°と再設定し、δ２をδ２０＋２２．５°と再設定し、δ３をδ３０＋２２．５°と再設定し、δ４をδ４０＋２２．５°と再設定する。この再設定によっても潮流の速度の算出が無効とされ、６度目のＳ２６の処理が実行される場合は、δ１をδ１０＋３３．７５°と再設定し、δ２をδ２０＋３３．７５°と再設定し、δ３をδ３０＋３３．７５°と再設定し、δ４をδ４０＋３３．７５°と再設定する。この再設定によっても潮流の速度の算出が無効とされ、７度目のＳ２６の処理が実行される場合は、δ１をδ１０＋１１．２５°と再設定し、δ２をδ２０＋１１．２５°と再設定し、δ３をδ３０＋１１．２５°と再設定し、δ４をδ４０＋１１．２５°と再設定する。この再設定によっても潮流の速度の算出が無効とされ、８度目のＳ２６の処理が実行される場合は、Ｓ２６の処理からＳ１２の処理へ移行して、再び潮流の測定のタイミングとなるまで、一旦潮流の算出にかかわる処理を中断する。
【０１０９】
この方法により、超音波ビームＴＢの方位角δ１，δ２，δ３，δ４を再設定することにより、超音波ビームＴＢの送受信方向を大きく変えながら、潮流の速度が精度よく算出できる超音波ビームＴＢの送受信方向を探ることができるので、その潮流の速度が精度よく算出できる超音波ビームＴＢの送受信方向を素早く見つけることができる可能性を高くできる。
【０１１０】
以上説明した通り、第１実施形態における潮流計１２によれば、解析深度データ５３ａにて示される解析深度における潮流の速度を計測する場合に、振動子３１により超音波ビームＴＢが複数の方向（本実施の形態では４方向）へ送信され、超音波ビームＴＢが送信された各方向における散乱体Ｇからの反射波が、該振動子３１によって受信される。そして、Ｓ１６の処理により、各方向において受信した反射波に対して周波数解析を行い、解析深度からの反射波のドップラシフト周波数が導出される。そして、この各方向における反射波のドップラシフト周波数に基づいて、解析深度における潮流の速度がＳ２３の処理によって算出され、算出された潮流の速度が表示装置１５に表示される。
【０１１１】
一方で、振動子３１により受信された各方向の反射波の受信強度がＳ２０の処理により判断される。そして、各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１閾値よりも大きい場合に（Ｓ２０：Ｎｏ）、その受信強度が判断された反射波に基づく潮流の速度の算出が非実行とされ、無効とされる。これにより、複数の方向へ送信した超音波ビームＴＢのうち、一部の方向の超音波が浅い水底を捕捉して反射し、その反射波が振動子３１によって受信されたとしても、その受信強度は、解析深度に存在する散乱体Ｇからの反射波の受信強度と比して極端に大きくなるため、このような場合は、Ｓ２０の処理によって、潮流の速度の算出が無効とされる。よって、所望の深度における潮流の速度を算出可能としつつ、誤差の少ない潮流の速度を使用者に提示できる。
【０１１２】
また、Ｓ２１の処理により、各反射波の中で最大強度が第２閾値よりも大きい場合にも（Ｓ２１：Ｎｏ）、その受信強度が判断された反射波に基づく潮流の速度の算出が非実行とされ、無効とされる。これにより、複数の方向へ送信した超音波ビームＴＢのうち、少なくとも一部の方向において水底から反射された可能性のある反射波の存在を判断することができる。よって、各方向の反射波の受信強度の最大強度と最小強度との差が第１所定値よりも小さい場合であっても、水底から反射された可能性のある反射波に基づく潮流の速度の算出を無効とできる。従って、所望の深度における潮流の速度を算出可能としつつ、誤差の少ない潮流の速度を使用者に提示できる。
【０１１３】
また、Ｓ２２の処理により、各反射波の受信強度の中で最小強度が第３閾値よりも小さい場合にも（Ｓ２２：Ｎｏ）、その受信強度が判断された反射波に基づく潮流の速度の算出が非実行とされ、無効とされる。これにより、複数の方向へ送信した超音波ビームＴＢのうち、少なくとも一部の方向において超音波ビームＴＢの反射波の受信強度が微弱なため、結果として、潮流の速度を精度よく算出できない場合においても、潮流の速度の算出が無効とされる。よって、誤差の少ない潮流の速度をより確実に使用者に提示できる。
【０１１４】
また、Ｓ２０の処理により、各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１閾値よりも大きい場合、Ｓ２１の処理により、各受信強度の中で最大強度が第２閾値よりも大きい場合、又は、Ｓ２２の処理により、各受信強度の中で最小強度が第３閾値よりも小さい場合に、その受信強度が判断された反射波に基づくＳ２３の処理による潮流の速度の算出が非実行とされることで、その潮流の速度の算出が無効とされる。つまり、算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性のある場合には、潮流の速度が算出されないので、誤差の少ない潮流の速度のみを使用者に提示できるとともに、不要な潮流の速度の算出処理が実行されることを抑制できる。
【０１１５】
また、Ｓ２０の処理、Ｓ２１の処理又はＳ２２の処理により、Ｓ２３の処理による潮流の速度の算出が非実行とされ、潮流の速度の算出が無効とされた場合に、その潮流の速度の算出が無効とされたことを示す潮流速度算出無効情報が、表示装置１５に表示される。これにより、潮流の速度の算出が無効とされた事実を使用者に把握させることができる。
【０１１６】
また、Ｓ２０の処理、Ｓ２１の処理又はＳ２２の処理により、Ｓ２３の処理による潮流の速度の算出が非実行とされ、潮流の速度の算出が無効とされた場合に、超音波ビームＴＢを送受信する複数の方向の方位角が、Ｓ２６の処理によって変更される。これにより、潮流の速度が精度よく算出できる方位角で、超音波ビームＴＢを送受信できる可能性を高めることができるので、誤差の少ない潮流の速度を使用者に可能な限り早く提示できる。
【０１１７】
次いで、図７を参照して、第２実施形態における潮流計１２について説明する。図７は、第２実施形態の潮流計１２の制御装置５０が実行する潮流計測処理を示すフローチャートである。
【０１１８】
第１実施形態における潮流計１２は、Ｓ２０〜Ｓ２２の処理により、４方向に送受信された超音波ビームＴＢの各反射波の受信強度から、その反射波に基づいて算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれると判断される場合に、その潮流の速度の算出処理（Ｓ２３）を非実行とすることで、潮流の速度の算出を無効とした。
【０１１９】
これに対し、第２実施形態における潮流計１２は、Ｓ２０〜Ｓ２２の処理により、４方向に送受信された超音波ビームＴＢの各反射波の受信強度から、その反射波に基づいて算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれると判断される場合に、その潮流の速度は算出されるものの、その算出された潮流の速度を表示装置１５に対して非表示とすることで、潮流の速度の算出を無効とする。
【０１２０】
この第２実施形態における潮流計１２の構成は、制御装置５０にて実行される潮流計測処理の一部処理が第１実施形態における潮流計１２と異なるほかは、第１実施形態の潮流計１２と同一である。以下、第２実施形態における潮流計１２について、第１実施形態の潮流計１２と相違する点を中心に説明し、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１２１】
図７に示す通り、第２実施形態の潮流計１２の制御装置５０にて実行される潮流計測処理では、Ｓ１６の処理の周波数解析により、解析深度データ５３ａにて示される解析深度毎に、超音波ビームＴＢが送信された４方向のそれぞれおいて、対応する解析深度からの反射波のドップラシフト周波数が導出され、Ｓ１７の処理にて、解析深度毎に、各方向にそれぞれ導出されたドップラシフト周波数に対して平均化処理が実行されると、Ｓ１８〜Ｓ２２の処理による、４方向に送受信された超音波ビームＴＢの各反射波の受信強度から、その反射波に基づいて算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれるか否かの判断を行う前に、平均化処理の実行された４方向の反射波のドップラシフト周波数を用いて、解析深度毎に、その解析深度における潮流の速度を算出する（Ｓ３１）。このＳ３１の処理は、第１実施形態の潮流計１２の制御装置５０にて実行される潮流計測処理のＳ２３（図６参照）の処理と同一の処理が実行される。
【０１２２】
そして、Ｓ２０及びＳ２１の処理により、全ての方向の反射波が水底から反射されたものではないと判断され、Ｓ２２の処理により、全ての方向の反射波において、受信強度がある程度の大きさをもっていると判断される場合は（Ｓ２０：Ｙｅｓ，Ｓ２１：Ｙｅｓ，Ｓ２２：Ｙｅｓ）、これらの反射波のドップラシフト周波数を用いて算出された潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が少ないと判断できる。よって、この場合はＳ２４の処理へ移行して、Ｓ３１の処理により算出された潮流の速度を、その潮流の速度が算出された解析深度に対応付けて、表示装置１５に表示する（Ｓ２４）。
【０１２３】
一方、Ｓ２０の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最大値とその最小値との差が第１閾値よりも大きい場合は（Ｓ２０：Ｎｏ）、一部の方向の反射波に水底から反射されたものがあると判断され、潮流の速度を算出したとしても、その算出した潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高い。よって、この場合は、Ｓ２５の処理へ移行し、Ｓ２４の処理である算出された潮流の速度の表示を非実行とすることで、潮流の速度の算出を無効とする。従って、使用者に対して、大きな誤差が含まれる潮流の速度が提示されることを抑制できる。
【０１２４】
また、Ｓ２１の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最大値が第２閾値よりも大きい場合は（Ｓ２２：Ｎｏ）、少なくとも一部の方向の反射波に水底から反射されたものがあると判断され、正しく潮流の速度を算出できない可能性が高い。よって、この場合も、Ｓ２５の処理へ移行し、Ｓ２４の処理である算出された潮流の速度の表示を非実行とすることで、潮流の速度の算出を無効とする。従って、使用者に対して、大きな誤差が含まれる潮流の速度が提示されることを抑制できる。
【０１２５】
また、Ｓ２２の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最小値が第３閾値よりも小さい場合は（Ｓ２２：Ｎｏ）、少なくとも一部の方向において反射波の受信強度が微弱であると判断され、算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高い。よって、この場合も、Ｓ２５の処理へ移行し、Ｓ２４の処理である算出された潮流の速度の表示を非実行とすることで、潮流の速度の算出を無効とする。従って、使用者に対して、大きな誤差が含まれる潮流の速度が提示されることを抑制できる。
【０１２６】
以上説明した通り、第２実施形態における潮流計１２によれば、Ｓ２０の処理により、各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１閾値よりも大きい場合、Ｓ２１の処理により、各受信強度の中で最大強度が第２閾値よりも大きい場合、又は、Ｓ２２の処理により、各受信強度の中で最小強度が第３閾値よりも小さい場合に、その受信強度が判断された反射波に基づいて算出された潮流の速度が非表示とされることで、その潮流の速度の算出が無効とされる。つまり、算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性のある場合には、算出した潮流の速度が表示されないので、誤差の少ない潮流の速度のみを使用者に提示できる。
【０１２７】
その他、第２実施形態における潮流計１２は、第１実施形態と同一の構成によって、同一の効果を奏する。
【０１２８】
次いで、図８を参照して、第３実施形態における潮流計１２について説明する。図８は、第３実施形態の潮流計１２の制御装置５０が実行する潮流計測処理を示すフローチャートである。
【０１２９】
第２実施形態における潮流計１２は、第２実施形態における潮流計１２は、Ｓ２０、Ｓ２１及びＳ２２の処理により、４方向に送受信された超音波ビームＴＢの各反射波の受信強度から、その反射波に基づいて算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれると判断される場合に、算出された潮流の速度を表示装置１５に対して非表示とすることで、潮流の速度の算出を無効とした。
【０１３０】
これに対し、第３実施形態における潮流計１２は、Ｓ２０、Ｓ２１及びＳ２２の処理により、４方向に送受信された超音波ビームＴＢの各反射波の受信強度から、その反射波に基づいて算出される潮流の速度に大きな誤差が含まれると判断される場合に、算出された潮流の速度を表示装置１５に対して表示する一方、その表示された潮流の速度が無効なものであることを示す潮流速度無効情報を表示することで潮流の速度の算出を無効とする。
【０１３１】
この第３実施形態における潮流計１２の構成は、制御装置５０にて実行される潮流計測処理の一部処理が第２実施形態における潮流計１２と異なるほかは、第２実施形態の潮流計１２と同一である。以下、第３実施形態における潮流計１２について、第２実施形態の潮流計１２と相違する点を中心に説明し、第２実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１３２】
図８に示す通り、第３実施形態の潮流計１２の制御装置５０にて実行される潮流計測処理では、Ｓ２０の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最大値とその最小値との差が第１閾値よりも大きい場合と（Ｓ２０：Ｎｏ）、Ｓ２１の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最大値が第２閾値よりも大きい場合と（Ｓ２１：Ｎｏ）、Ｓ２２の処理の結果、４方向の反射波の受信強度の最小値が第３閾値よりも小さい場合とにおいて（Ｓ２２：Ｎｏ）、即ち、Ｓ３１に処理にて算出された潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高いと判断できる場合において、Ｓ２４の処理の代わりにＳ４１の処理を実行する。
【０１３３】
Ｓ４１の処理では、Ｓ３１の処理により算出された潮流の速度を、その潮流の速度が算出された解析深度に対応付けて、表示装置１５に表示する一方、潮流速度無効情報も表示装置１５に表示する（Ｓ４１）。潮流速度無効情報は、例えば、三角形や菱形、円形の中に感嘆符（！マーク）を付した図形やその他の図形、又は、「計測無効」や「計測不能」といった文字によって、表示装置１５のいずれかの領域に表示される。また、潮流速度無効情報は、表示装置１５に表示された全ての潮流の速度を通常時とは異なる色で表示する（例えば、通常時は緑色で表示される潮流の速度を赤色で表示する）ことによって、表示されるものであってもよい。潮流速度無効情報が表示装置１５に表示されることにより、算出されて表示装置１５に表示された潮流の速度が、大きな誤差が含まれている可能性があり無効であるという事実を、使用者に把握させることができる。Ｓ４１の処理の後、Ｓ２６の処理へ移行する。
【０１３４】
以上説明した通り、第３実施形態における潮流計１２によれば、Ｓ２０の処理により、各受信強度の中で最大強度と最小強度との差が第１閾値よりも大きい場合、Ｓ２１の処理により、各受信強度の中で最大強度が第２閾値よりも大きい場合、又は、Ｓ２２の処理により、各受信強度の中で最小強度が第３閾値よりも小さい場合に、その受信強度が判断された反射波に基づきＳ３１の処理にて算出された潮流の速度とあわせて、Ｓ４１の処理によって、その潮流の速度が無効であることを示す潮流速度無効情報が表示装置１５に表示される。これにより、大きな誤差を含む可能性のある潮流の速度に対して、その潮流の速度が無効であることが使用者に示されるので、誤差の少ない潮流の速度が分かるように、使用者に提示できる。
【０１３５】
その他、第３実施形態における潮流計１２は、第２実施形態と同一の構成によって、同一の効果を奏する。
【０１３６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、各実施形態は、それぞれ、他の実施形態が有する構成の一部又は複数部分を、その実施形態に追加し或いはその実施形態の構成の一部又は複数部分と交換等することにより、その実施形態を変形して構成するようにしても良い。また、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【０１３７】
上記各実施形態では、解析深度データ５３ａにより示される解析深度の中で最も深い解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最大値と最小値との差の大きさを判断し、その差が第１閾値以上である場合に、一部の方向の反射波が水底から反射されたものであると判断する場合について説明した。これに対し、解析深度データ５３ａにより示される全ての解析深度に対し、その解析深度毎に、その解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最大値と最小値との差の大きさを判断し、その差が第１閾値以上である場合に、その解析深度からの反射波のうち一部の方向の反射波が水底から反射されたものであると判断するようにしてもよい。そして、解析深度データ５３ａにより示される解析深度のうち、当該判断により、その解析深度からの反射波が全ての方向で水底から反射されたものではないと判断された場合は、その反射波に基づいて算出された潮流の速度を有効なものとして表示装置１５に表示し、当該判断により、その解析深度からの反射波のうち一部の方向の反射波が水底から反射されたものであると判断された場合は、その解析深度からの反射波に基づく潮流の速度の算出を無効とするようにしてもよい。
【０１３８】
また、上記各実施形態では、解析深度データ５３ａにより示される解析深度の中で最も深い解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最大値を判断し、その最大値が第２閾値以上である場合に、少なくとも一部の方向の反射波が水底から反射されたものであると判断する場合について説明した。これに対し、解析深度データ５３ａにより示される全ての解析深度に対し、その解析深度毎に、その解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最大値を判断し、その最大値が第２閾値以上である場合に、その解析深度からの反射波のうち一部の方向の反射波が水底から反射されたものであると判断するようにしてもよい。そして、解析深度データ５３ａにより示される解析深度のうち、当該判断により、その解析深度からの反射波が全ての方向で水底から反射されたものではないと判断された場合は、その反射波に基づいて算出された潮流の速度を有効なものとして表示装置１５に表示し、当該判断により、その解析深度からの反射波のうち少なくとも一部の方向の反射波が水底から反射されたものであると判断された場合は、その解析深度からの反射波に基づく潮流の速度の算出を無効とするようにしてもよい。
【０１３９】
このように、解析深度に応じて、有効に潮流の速度が算出できたものと判断できるものについては、たとえ他の解析深度において潮流の速度が無効とされる場合であっても、その有効に算出できた潮流の速度を使用者に提示できる。よって、使用者は、たとえ一部の解析深度のみであっても、その有効に算出できた潮流の速度を把握できる。
【０１４０】
上記各実施形態では、解析深度データ５３ａにより示される解析深度の中で最も深い解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最小値を判断し、その最小値が第３閾値以下である場合に、受信強度が微弱であるとして、算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高いと判断する場合について説明した。これに対し、解析深度データ５３ａにより示される全ての解析深度に対し、その解析深度毎に、その解析深度からの各反射波の受信強度に基づいて、その受信強度の最小値を判断し、その最小値が第３閾値以下である場合に、その解析深度に対して算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高いと判断してもよい。そして、解析深度データ５３ａにより示される解析深度のうち、当該判断により、その解析深度に対して算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性は高くないと判断された場合は、その反射波に基づいて算出された潮流の速度を有効なものとして表示装置１５に表示し、当該判断により、その解析深度に対して算出する潮流の速度に大きな誤差が含まれる可能性が高いと判断された場合は、その反射波に基づく潮流の速度の算出を無効とするようにしてもよい。このように、解析深度に応じて、有効に潮流の速度が算出できたものと判断できるものについては、たとえ他の解析深度において潮流の速度が無効とされる場合であっても、その有効に算出できた潮流の速度を使用者に提示できる。よって、使用者は、たとえ一部の解析深度のみであっても、その有効に算出できた潮流の速度を把握できる。
【０１４１】
上記各実施形態では、全周型ソナーで構成された送受波ユニット１６を１つ用いて、俯角θを設定しつつ、方位角δを順次変化させながら４方向に超音波ビームＴＢを送受信するものについて本発明を適用する場合について説明した。これに対し、４つ（又は２以上）の方位角δ方向毎に、対応する方位角δに向けて超音波ビームＴＢを送受信可能な送受波ユニットを設け、各々の送受波ユニットから俯角θにて超音波ビームＴＢを送受信するものであっても、本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
１１            船舶
１２            潮流計
３１            振動子
１５            表示装置（出力手段）
Ｓ１３〜Ｓ１５，Ｓ２６  （送受信制御手段）
Ｓ１６          （導出手段）
Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２２  （判断手段）
Ｓ２０：Ｎｏ，Ｓ２１：Ｎｏ，Ｓ２２：Ｎｏ  （無効化手段）
Ｓ２３，Ｓ３１  （算出手段）
ＴＢ            超音波ビーム
【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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