(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
津波および／または波浪を観測する観測装置を搭載した津波・波浪観測用ブイであって、
推進装置によりブイ本体を推進してブイ本体を所定海域に停留させるブイ停留装置を具備し、
前記ブイ停留装置は、ＧＰＳ受信機により検出されたブイ本体の位置と、目標位置との間の位置偏差に基づき、前記推進装置を制御してブイ本体を所定海域に停留させるように構成され、
前記推進装置は、前記ブイ停留装置により推進方向と推力が制御される推力発生装置と、当該推力発生装置に駆動電力を供給する電源装置を具備し、
電源装置は、太陽電池パネルを有する太陽光発電装置と、潮流により回転駆動される発電用水車を有する水力発電装置の少なくとも一方を有し、
ブイ本体に昇降自在および傾動自在に保持された遊動ブイを設け、
遊動ブイは、ブイ本体に水平方向に貫通された昇降ガイド穴に昇降自在および傾動自在に嵌合されたフレームバーと、当該フレームバーの両端部にそれぞれ取り付けられてブイ本体の両側に浮かぶ計測浮体とで構成され、
前記計測浮体にそれぞれ当該計測浮体の変位を検出可能な海面変位検出部を設けた
ことを特徴とする津波・波浪観測用ブイ。
【請求項２】
ブイ本体に、その底部中央から垂下された尾筒を設け、
推力発生装置をスラスター装置により構成するとともに、当該スラスター装置を尾筒の下端部に配置し、
発電用水車を、前記尾筒の中間部に尾筒の軸心周りに回転自在に配置した
ことを特徴とする請求項１記載の津波・波浪観測用ブイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定海域に停留され、波浪の観測や津波の予測などに使用される津波・波浪観測用ブイに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、図１４（ａ）に示すように、海底に設置されたアンカー２および／または沈錘３に連結された係留索４により、観測用ブイ１が所定海域に係留されるものが、たとえば特許文献１，２などに開示されている。
【特許文献１】特開平８−１１０２２６号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
海面に浮かぶ浮体の動揺は、図１４（ｃ）に示すように、前後方向の直線動揺（surge：入射波の進行方向に沿うｘ軸方向の揺れ）、上下方向の直線動揺（heave:鉛直方向に沿うｚ軸方向の揺れ）、左右方向の旋回動揺（pitch:入射波の進行方向と鉛直方向に直交するｙ軸周りの旋回揺れ）、左右方向の直線動揺（sway:入射波の進行方向と鉛直方向に直交するｙ軸方向の揺れ）、前後方向の旋回動揺（roll:入射波の進行方向に沿うｘ軸周りの旋回揺れ）、周方向の旋回動揺（yaw:鉛直方向のｚ軸周りの旋回揺れ）からなる複雑な連成運動と見ることができる。
【０００４】
波の計測では、上下方向の直線動揺［以下、直線動揺(heave)という］と左右方向の旋回動揺［以下、旋回動揺(pitch)という］とを計測し、図１４（ｂ）に示すように、直線動揺(heave)の計測値ηを、旋回動揺(pitch)の計測値により補正して入射波高Ｈを求めている。
【０００５】
図１４（ａ）に示すように、係留索４が緩んでいる場合には、観測用ブイ１は自由に浮かぶ状態で、入射波により観測用ブイ１が直線動揺(heave)する場合にも、旋回動揺(pitch)する場合にも、大きな影響が無く、波や津波の計測に問題がない。
【０００６】
しかし、図１４（ｂ）に示すように、潮流により観測用ブイ１が押し流されて係留索４の伸長限となると、係留索４により観測用ブイ１が引っ張られてその動揺が抑制される。すなわち、係留索４の張力Ｆの鉛直方向の分力Ｆｖが、観測用ブイ１の直線動揺(heave)に作用するとともに、張力Ｆの水平方向の分力Ｆｈが観測用ブイ１の旋回動揺(pitch)に作用する。これにより、正確な入射波高Ｈを計測できないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決して、波高の計測誤差を少なくできる津波・波浪観測用ブイ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】
請求項１記載の発明は、津波および／または波浪を観測する観測装置を搭載した津波・波浪観測用ブイであって、推進装置によりブイ本体を推進してブイ本体を所定海域に停留させるブイ停留装置を具備し、前記ブイ停留装置は、ＧＰＳ受信機により検出されたブイ本体の位置と、目標位置との間の位置偏差に基づき、前記推進装置を制御してブイ本体を所定海域に停留させるように構成され、前記推進装置は、前記ブイ停留装置により推進方向と推力が制御される推力発生装置と、当該推力発生装置に駆動電力を供給する電源装置を具備し、電源装置は、太陽電池パネルを有する太陽光発電装置と、潮流により回転駆動される発電用水車を有する水力発電装置の少なくとも一方を有し、ブイ本体に昇降自在および傾動自在に保持された遊動ブイを設け、遊動ブイは、ブイ本体に水平方向に貫通された昇降ガイド穴に昇降自在および傾動自在に嵌合されたフレームバーと、当該フレームバーの両端部にそれぞれ取り付けられてブイ本体の両側に浮かぶ計測浮体とで構成され、前記計測浮体にそれぞれ当該計測浮体の変位を検出可能な海面変位検出部を設けたものである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、ブイ本体に、その底部中央から垂下された尾筒を設け、推力発生装置をスラスター装置により構成するとともに、当該スラスター装置を尾筒の下端部に配置し、発電用水車を、前記尾筒の中間部に尾筒の軸心周りに回転自在に配置したものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、ブイ停留装置により推進装置を制御してブイ本体を目的位置に向けて推進させ、所定海域に停留させるように構成したので、従来のように、移動限で係留索にブイ本体が引っ張られて動揺が抑制されることがなく、加えて、推進装置では、太陽電池パネルまたは／および発電用水車により得られる電力で推力発生装置を駆動するので、ブイ本体を目標位置に向けて推進させ所定海域に良好に停留させることができ、その上、ブイ本体に形成された昇降ガイド穴に、フレームバーを昇降および傾動自在に保持させるとともに、このフレームバーの両端に計測浮体をそれぞれ設け、計測浮体に海面変位検出部を設けたので、渦流などによるブイ本体の挙動に左右されることなく、計測浮体を波面の変動に良好に追従させて高精度で入射波高を検出することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、尾筒の中間部に設けられた発電用水車により、潮流を利用して効率よく発電することができ、また尾筒の下端部に設けられたスラスター装置により、推進方向を自在に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態］
図１および図２に示すように、この津波・波浪観測用ブイは、ブイ本体１２と、このブイ本体１２から垂下された尾筒１３とを有して所定海域に停留される停留ブイ１１と、ブイ本体１２に昇降自在および傾動自在に保持された遊動ブイ２１と、停留ブイ１１を推進可能な推進装置３１と、推進装置３１を制御して停留ブイ１１を所定海域の中心位置に設定された目標位置ｘｒ，ｙｒ（図４）に向かって推進させ所定海域に停留させるブイ停留装置４１と、遊動ブイ２１に設けられた海面変位検出部２４により波高を検出する観測装置１７とを具備している。
【００１７】
（停留ブイ）
停留ブイ１１は、円柱状のブイ本体１２の底部中心から垂下された尾筒１３と、ブイ本体１２上に設置された観測室１４と、観測室１４上に立設されたタワー構造体１５とを具備し、ブイ本体１２または尾筒１３に、潮流の流速と流れ方向を計測する潮流用の流向・流速計５１（図３）が設けられている。またタワー構造体１５には、洋上の風向きや風速を計測する風向・風速計５２や、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して停留ブイ１１の座標位置を検出するＧＰＳ受信アンテナ５３、地上基地局との間で計測データや位置データ、操作信号を送受信するための送受信用アンテナ１９が設けられている。また観測室１４やタワー構造体１５の外面に太陽電池パネル１８が設けられている。
【００１８】
さらに観測室１４には、遊動ブイ２１に設けられた海面変位検出部２４からの計測データを受信する送受信機付の観測装置１７や、停留ブイ１１を一定海域に停留させるブイ停留装置４１、ＧＰＳ衛星からの信号をＧＰＳ受信アンテナ５３を介して受信し自己位置を検出するＧＰＳ受信機５４、停留ブイ１１の向きを計測する方位計５５、停留ブイ１１の傾斜角度を計測する傾斜計５６が装備されている。
【００１９】
また尾筒１３の中間部には、潮流により尾筒１３の軸心周りに回転自在に設けられた複数のフィンが回転駆動されるプロペラ形の発電用水車３６ａと、蓄電装置（バッテリー）３８と、停留ブイ１１の重心を下方に下げるためのバラスト用錘３９とが設けられている。また尾筒１３の下端部に、ブイ停留装置４１により制御される推進装置３１が設けられている。前記バラスト用錘３９は、停留ブイ１１の重心Ｇを下方に下げることにより、推進装置３１の推力による停留ブイ１１の傾斜を抑制するためのものである。
【００２０】
（推進装置）
推進装置３１は、推力発生装置であるスラスター装置３２と、このスラスター装置３２に駆動電力を供給する電源装置３３を具備している。スラスター装置３２は操舵部３４と駆動部３５とを有し、操舵部３４には、操舵軸３４ｂを介してスラスターダクト３５ａを鉛直軸心周りに旋回させる減速機付操舵用モータ３４ａが設けられ、駆動部３５には、スラスターダクト３５ａ内でスクリュー３５ｃを回転駆動する推進用モータ３５ｂが設けられている。
【００２１】
電源装置３３は、水力発電部３６と太陽光発電部３７と蓄電装置３８からなり、太陽光発電部３７は太陽電池パネル１８により構成されている。また水力発電部３６は、発電用水車３６ａから得られた回転動力により、回転軸３６ｂおよび増速用ギヤ装置３６ｃを介して発電機３６ｄを回転駆動し発電するように構成されている。そして発電機３６ｄと太陽電池パネル１８で得られた電力が蓄電装置３８に蓄電される。
【００２２】
上記構成により、蓄電装置３８から推進用モータ３５ｂと操舵用モータ３４ａにそれぞれ電力が供給されてスクリュー３５ｃが回転駆動されるとともに、スラスターダクト３５ａの方向が制御されて、停留ブイ１１が所定方向に推進される。ここで、停留ブイ１１に加えて、後述する２つの計測浮体２２の造波抵抗、推進抵抗が増加するが、スラスター装置３２の有効馬力を十分に確保して大きい推進力を得るように構成されている。
【００２３】
（ブイ停留装置）
ブイ停留装置４１は、図３に示すように、減算器４２、フィードバック計算部４３、フィードフォワード計算部４４、加算器４５、指令推力制限部４６、指令操作量演算部４７、操舵用操作部４８および推進用操作部４９を具備している。
【００２４】
前記減算器４２では、図４に示すように、平面直角座標系（ｘ，ｙ座標）において、予め設定された目標位置ｘｒ，ｙｒとＧＰＳ受信機５４により計測された位置座標ｘ，ｙから位置偏差ｘｅ，ｙｅを求める。
【００２５】
フィードバック計算部４３では、図５に示すように、平面直角座標系の位置偏差ｘｅ，ｙｅを方位計５５の計測値に基づいてブイ固定座標系（Ｘ，Ｙ座標）に変換し、ブイ固定座標系（Ｘ，Ｙ）において、ＰＩＤ制御により位置偏差ｘｅ，ｙｅを打ち消す制御指令推力Ｔｘ，Ｔｙを求める。
【００２６】
たとえばブイ固定座標系におけるＸ軸方向の制御指令推力：Ｔｘ、Ｙ軸方向の制御指令推力：Ｔｙとすると、
Ｔｘ＝Ｋｐ・ｘｅ＋Ｋｉ∫ｘｅｄｔ＋Ｋｄ・ｄｘｅ／ｄｔ
Ｔｙ＝Ｋｐ・ｙｅ＋Ｋｉ∫ｙｅｄｔ＋Ｋｄ・ｄｙｅ／ｄｔとなる。
ここで、ｘｅ：偏差、ｙｅ：偏差、Ｋｐ：比例ゲイン、Ｋｉ：積分ゲイン、Ｋｄ：微分ゲインである。
【００２７】
フィードフォワード計算部４４では、風向・風速計５２により計測された洋上の風向・風速の計測値と、流向・流速計５１により計測された潮流の流向・流速の計測値とにより定常外力を求め、この定常外力を打ち消すフィードフォワード制御推力を演算する。
【００２８】
加算器４５では、フィードバック計算部４３の制御指令推力Ｔｘ，Ｔｙとフィードフォワード計算部４４のフィードフォワード制御推力を加算して指令推力を求める。
指令推力制限部４６では、図６（ａ）（ｃ）に示すように、スラスター装置３２の立ち上がり、または立ち下がりを急激に行うと、スラスター装置３２の破損につながるおそれがあるため、図６（ｂ）（ｄ）に示すように、スラスター装置３２の保護のために、指令推力に変化率制限をかけて制限指令推力を求める。ここで許容する最大の変化率α１、α２は、スラスター装置３２の仕様により変化する。またこの指令推力制限部４６では、図７に示すように、消費電力の節約や指令方位角の頻繁な変化を抑制するために、入力値が微小な場合に、制限指令推力の出力値を０とする不感帯β１，β２を設けている。
【００２９】
指令操作量演算部４７では、指令推力制限部４６の制限指令推力値からスラスター装置３２の操舵角および回転数を求める。この指令操作量演算部４７で求められた回転数に基づいて、推進用操作部４９から推進用指令信号が推進用モータ３５ｂに出力される。また指令操作量演算部４７で求められた操舵角に基づいて、操舵用操作部４８から操舵用指令信号が操舵用モータ３４ａに出力される。
【００３０】
したがって、所定海域に浮かべられた停留ブイ１１では、ＧＰＳ受信機５４により一定時間ごとに現在の位置座標ｘ，ｙが計測されており、ブイ停留装置４１では、減算器４２で目標位置ｘｒ，ｙｒと現在の位置座標ｘ，ｙから位置偏差ｘｅ，ｙｅが求められている。そして、この位置偏差ｘｅ，ｙｅから制御指令推力Ｔｘ，Ｔｙが求められ、さらに風向・風速計５２と流向・流速計５１から求められた定常外力を打ち消すフィードフォワード制御推力と、制御指令推力Ｔｘ，Ｔｙから指令推力が求められる。さらに、指令推力に、変化率制限をかけ、さらに微小入力値に対して不感帯β１，β２を除いて制限指令推力が求められる。さらにこの制限指令推力値からスラスター装置３２の操舵角および回転数が求められ、推進用操作部４９から推進用モータ３５ｂに推進用指令信号が出力され、また操舵用操作部４８から操舵用モータ３４ａに操舵用指令信号が出力される。これにより推進装置３１が駆動制御されて停留ブイ１１が、目標位置ｘｒ，ｙｒを中心とする所定海域に停留される。
【００３１】
（遊動ブイと波高検出装置）
停留ブイ１１が単純な形状で渦流による影響がない場合には、波に対する応答特性が線形的で、補正により正確な波高を求めることができる。しかし上記停留ブイ１１は、尾筒１３にスラスター装置３２と発電用水車３６ａが設けられているため、渦流が発生しやすい構造となっている。この渦流による影響で、停留ブイ１１が非線形的に運動して、波に対する応答特性が把握しにくく、補正することが困難なことがあり、海面変位検出部２４を直接、観測室１４に設置すると、正確な波高が検出できないおそれがある。
【００３２】
このため、本発明では、停留ブイ１１に昇降および傾動自在な遊動ブイ２１を設け、遊動ブイ２１の計測浮体２２に介して海面変位検出部２４を設けている。すなわち、図８〜図１１に示すように、遊動ブイ２１は、ブイ本体１２の喫水上方の近傍位置に昇降ガイド穴２６を水平方向に貫通形成し、ブイ本体１２の両側に海面に浮かぶ一対の計測浮体２２を配置し、これら計測浮体２２を、昇降ガイド穴２６に昇降自在および傾動自在に遊嵌されたフレームバー２３により互いに連結している。そして両計測浮体２２に、海面の変位を検出するための送信機付の海面変位検出部２４をそれぞれ設けている。
【００３３】
ブイ本体１２の昇降ガイド穴２６の開口部周囲には、計測浮体２２との接触による衝撃を緩衝するために、たとえば合成ゴム製などの緩衝用の防舷部材２７が取り付けられており、これら防舷部材２７により、ブイ本体１２と計測浮体２２との衝突による損傷を防止するとともに、海面変位検出部２４への衝撃を緩衝して計測データにノイズが混入するのを防止している。なお、防舷部材２７は計測浮体２２に取り付けてもよいし、ブイ本体１２と計測浮体２２の両方にそれぞれ取り付けてもよい。
【００３４】
前記計測浮体２２は、互いに同一形状で同一の浮力を有し、たとえば図のように球体状に形成されるとともに、その殻体内が中空か、または発泡樹脂などの浮力付与材料が充填された中実状に構成され、計測浮体２２の浮心位置にそれぞれ海面変位検出部２４が水密状態で、かつ計測データを観測装置１７に送信可能に設けられている。またフレームバー２３は中空で密閉されたたとえば耐食性の金属で形成され、両計測浮体２２の上部間を互いに連結固定しており、入射波の影響を受けにくいように、フレームバー２３が遊動ブイ２１の喫水線より所定距離上方位置に配置されている。そしてフレームバー２３の中心位置の下位近傍に、遊動ブイ２１の浮心ｇがある。なお、前記計測浮体２２は、球体以外に、円柱体状などのように入射波などの影響ができるだけ少ない形状であればよく、その形状は問われない。
【００３５】
そして昇降ガイド穴２６は、ブイ本体１２の中央部で、遊動ブイ２１のフレームバー２３の上方と下方とに等間隔をあけてフレームバー２３を昇降可能な高さ：ＧＨが形成され、また天面と底面とに中央部から開口部側に向かって、所定の傾斜角θで上方および下方に漸次広がる傾斜面２６ｕ，２６ｄがそれぞれ形成され、フレームバー２３の昇降と傾動を許容している。なお、これら位相差や振幅差が生じた場合にその変位を十分許容可能なように、昇降ガイド穴２６の高さ：ＧＨと傾斜面２６ｕ，２６ｄの傾斜角θが設定されている。
【００３６】
これにより、渦流などによる停留ブイ１１の傾斜や挙動などと関係なく、波面の昇降に精度よく追従して計測浮体２２がそれぞれ昇降され、計測浮体２２に内装された海面変位計測部２４により、高精度で海面の昇降（波高）を高精度で検出することができる。
【００３７】
また海面変位検出部２４は、計測データを観測室１４の観測装置１７に送信する送信機がそれぞれ内蔵されている。この海面変位検出部２４をＧＰＳ受信機と送信機とで構成した場合、海面変位検出部２４では、ＧＰＳ用の人工衛星から受信した電波から得られる計測データを観測装置１７にそれぞれ送信し、観測装置１７から送受信用アンテナ１９を介して地上基地局に送信する。また海面変位検出部２４を、計測浮体２２の加速度を検出する加速度計と送信機とで構成した場合、海面変位検出部２４で計測した加速度データを観測装置１７にそれぞれ送信し、観測装置１７に設けられたＧＰＳ受信機によりＧＰＳ用の人工衛星から受信した電波から得られる計測データと共に、観測装置１７から送受信用アンテナ１９を介して地上基地局に送信する。地上基地局では、送信された受信データを処理し、計測浮体２２の直線動揺(heave)と旋回動揺(pitch)の周期や振幅から入射波高を演算する。
【００３８】
（推進時の姿勢）
推進開始時に、２つの計測浮体２２の抵抗の相違で停留ブイ１１と遊動ブイ２１が旋回するが、ブイ停留装置４１により、方位計５５の検出値に基づいて操舵部３４が制御されることにより、推進方向に対して左右両側に計測浮体２２が配置されて、推進抵抗や造波抵抗が左右均等となる姿勢で推進される。
【００３９】
またスラスター装置３２の推力により、停留ブイ１１に重心Ｇを中心とするモーメントが働き、停留ブイ１１が傾斜する。この時の遊動ブイ２１では、フレームバー２３が昇降ガイド穴２６の内面を摺動するおそれがあるが、摺動抵抗がきわめて小さいことから、計測浮体２２の昇降に与える影響はきわめて少ない。さらに、観測室１４に設置された傾斜計５６により停留ブイ１１の傾斜を計測し、波に対する傾斜姿勢の停留ブイ１１の応答特性と、計測浮体２２との応答特性を考慮して、補正することもできる。
【００４０】
（実施の形態の効果）
上記構成によれば、ブイ停留装置４１により、ＧＰＳ衛星からの信号をＧＰＳ受信機で受信して停留ブイ１１の位置を計測し、推進装置３１を駆動制御して停留ブイ１１を目的位置に向けて推進させ、所定海域に停留させるように構成したので、従来のように、移動限で係留索により観測用ブイが引っ張られて動揺が抑制されることがない。したがって、観測装置１７により正確な入射波高を計測することができる。
【００４１】
また、太陽電池パネル１８からなる太陽光発電部３７と、発電用水車３６ａを有する水力発電部３６とを設け、これら自前の電力でスラスター装置３２を駆動して、停留ブイ１１を目標位置に向けて推進させることができ、所定海域に良好に停留させることができる。
【００４２】
さらに、尾筒１３の中間部に設けられた発電用水車３６ａにより、潮流を利用して効率よく発電することができ、また尾筒１３の下端部に設けられたスラスター装置３２により、推進方向を自在に制御することができる。
【００４３】
さらにまた、ブイ本体１２に形成された昇降ガイド穴２６に、フレームバー２３を昇降および傾動自在に保持させるとともに、このフレームバー２３の両端に計測浮体２２をそれぞれ設け、計測浮体２２に海面変位検出部２４を設けたので、停留ブイ１１の挙動に左右されることなく、計測浮体２２を波面の変動に良好に追従させて、海面変位検出部２４により高精度で入射波高を検出することができる。
【００４４】
なお、上記実施の形態では、計測浮体２２に海面変位検出部２４を設けたが、渦流による停留ブイ１１の波に対する応答特性が容易に把握でき補正が可能な場合には、遊動ブイ２１を無くし、観測室１４に海面変位検出部２４を設けてもよい。
【００４５】
また、停留ブイ１１に尾筒１３を有しない構造として、ブイ本体１２に推進装置３１と発電用水車３２とを設けることもできる。
さらに図１２に示すように、推力発生装置を、尾筒１３の下端部に設けられたスラスター装置３２に替えて、ブイ本体１２の下部で重心Ｇに対応して対称位置に左右一対の翼形支持体６２を水平方向に突設し、これら翼形支持体６２に、操舵部６１ａにより鉛直軸心周りに旋回可能なポッド型推進器６１を重心Ｇを含む水平面近傍に設置したもので、これにより推力による停留ブイ１１の傾斜を防止することができる。ポッド型推進器６１は、紡錘形の推進駆動モータ６１ｂの出力軸に一体にプロペラ６１ｃが設けられている。
【００４６】
さらに、図１３に示すように、推力発生装置をウォータージェット型推進器７１により構成することもできる。この場合には、取水口７２をブイ本体１２の底部に開口するとともに、ブイ本体１２下部の周囲に９０°毎４箇所に取水口７２が連通する排出口７３を形成し、各排出口７３に、ウォーターポンプ７１ａと可変式吐出ダクト７１ｂとをそれぞれ設け、図示しない操舵装置により９０°を越える操舵角αの範囲で吐出ダクト７１ｂを揺動して吐出方向を変更可能とし、選択的にウォーターポンプ７１ａを起動停止することにより、停留ブイ１１の推進方向を任意に設定することができる。
【００４７】
また、上記スラスター装置３２やポッド型推進器６１、ウォータージェット型推進器７１に、操舵用ラダー（舵板）を設けて推進方向を制御することもできる。
水力発電部３６の発電用水車３６ａをプロペラ形としたが、図１２に示すように、回転軸部８２から対称方向に突設された複数のアーム８３と、各アーム８３の先端部に球面形や円筒面形の翼体８４とを有する抗力水車タイプの発電用水車８１としてもよい。
【００４８】
ところで、上記実施の形態では、観測する所定海域の中心に目標位置ｘｒ，ｙｒとを予め設定したが、この目標位置を地上基地局やメンテナンス船からの操作信号や、搭載したタイマーなどにより、目標位置をたとえば別の海域に変更することで、自動的に観測用ブイをメンテナンス用海域に移動させたり、観測用海域を変更したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る津波・波浪観測用ブイの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】津波・波浪観測用ブイの構成図である。
【図３】ブイ停留装置を示すブロック図である。
【図４】ブイ停留装置による位置保持制御の説明図である。
【図５】ブイ停留装置のフィードバック制御部における座標系の説明図である。
【図６】ブイ停留装置の指令推力制限部における変化制限を示し、（ａ）は制限しない場合の正方向（出力増加方向）のグラフ、（ｂ）は制限する場合の正方向のグラフ、（ｃ）は制限しない場合の負方向（出力減少方向）のグラフ、（ｄ）は制限する場合の出力減少方向のグラフである。
【図７】ブイ停留装置の指令推力制限部における不感帯を説明するグラフである。
【図８】ブイ本体の昇降ガイド穴を示す正面図である。
【図９】ブイ本体の昇降ガイド穴を示す平面断面図である。
【図１０】ブイ本体の昇降ガイド穴を示し、遊動ブイの直線動揺(heave)を説明する部分縦断面図である。
【図１１】ブイ本体の昇降ガイド穴を示し、遊動ブイの旋回動揺(pitch)を説明する部分縦断面図である。
【図１２】推進駆動部にポッド型推進器を使用し、水力発電部に抗力水車タイプの発電用水車を使用した他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１３】推進駆動部にウォータージェット型推進器を使用した実施の形態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。
【図１４】従来の浮体または観測用ブイの動揺を説明する説明図で、（ａ）は通常状態の観測用ブイを示し、（ｂ）は潮流により係留索が伸長限にある観測用ブイを示し、（ｃ）は浮体の動揺を示す。
【符号の説明】
【００５０】
Ｇ    重心
１１    停留ブイ
１２    ブイ本体
１３    尾筒
１４    観測室
１５    タワー構造体
１７    観測装置
１８    太陽電池パネル
１９    送受信用アンテナ
２１    遊動ブイ
２２    計測浮体
２３    フレームバー
２４    海面変位検出部
３１    推進装置
３２    スラスター装置
３３    電源装置
３４    操舵部
３５    駆動部
３６    水力発電部
３６ａ  発電用水車
３７    太陽光発電部
３８    蓄電装置
４１    ブイ停留装置
５１    流向・流速計
５２    風向・風速計
５３    ＧＰＳ受信アンテナ
５４    ＧＰＳ受信機
５５    方位計
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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