JP7218615B2 - 水中異常検知システム及び水中異常検知装置 - Google Patents

Description

本発明は水中異常検知システム及び水中異常検知装置に関し、例えば漁場に設置される水中異常検知システムに適用して好適なものである。

従来、漁場において密漁による被害を防止することを目的として、該漁場の中心等にマイクロホン等の音響センサを設置する水中異常検知システム（漁場監視装置）が提案されている。この水中異常検知しシステムでは、音響センサにより集音した音を基に、船舶（例えば密漁船）のスクリュー音やダイバー（例えば密漁者）の呼吸音等を異常として検知し、管理者等に通知することができる。

特開２００２－１８１６１８号公報（図１等）

しかしながら、かかる構成の水中異常検知システムでは、天候が悪化して波が大きくなった場合、音響センサにより集音する音に含まれる波の音も大きくなるため、音響センサからの距離が遠い場所に位置する船舶のスクリュー音等が波音に埋もれ、異常を検知可能な距離が狭まってしまう。

すなわち水中異常検知システムでは、波の状態によっては、音響センサの遠方、すなわち漁場における中心から離れた外周部分等において、異常を検知できない恐れがある、という問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、波の状態の変化に関わらず、異常を精度良く検知し得る水中異常検知システム及び水中異常検知装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明の水中異常検知システムにおいては、ビーコン装置と、音響センサ装置とが水の中に設けられた水中異常検知システムであって、ビーコン装置には、水の中に設定されたビーコン設置位置からビーコン信号を送信するビーコン送信部を設け、音響センサ装置には、水の中で周囲の音を集音する集音部と、集音部による集音結果を基に、異常の有無を判定する異常判定部と、異常判定部による判定結果を通知する通知部と、ビーコン信号を受信し、当該ビーコン信号の信号レベルに応じたビーコン受信信号を生成するビーコン受信部と、当該音響センサ装置を水の中で移動させる移動部と、水面に発生する波の状態を検知する波状態検知部と、波状態検知部により検知した波の状態を基に、ビーコン受信信号の目標範囲を設定する設定部と、ビーコン受信部により生成されるビーコン受信信号を目標範囲に合わせるよう、移動部を制御する移動制御部とを設けるようにした。

また本発明の水中異常検知装置においては、水の中で周囲の音を集音する集音部と、集音部による集音結果を基に、異常の有無を判定する異常判定部と、異常判定部による判定結果を通知する通知部と、水の中に設置されたビーコン装置からビーコン信号を受信し、当該ビーコン信号の信号レベルに応じたビーコン受信信号を生成するビーコン受信部と、当該装置を水の中で移動させる移動部と、水面に発生する波の状態を検知する波状態検知部と、波状態検知部により検知した波の状態を基に、ビーコン受信信号の目標範囲を設定する設定部と、ビーコン受信部により生成されるビーコン受信信号を目標範囲に合わせるよう、移動部を制御する移動制御部とを設けるようにした。

本発明は、波の状態に応じて目標範囲を設定し、ビーコン受信信号の信号レベルがこの目標範囲に合致するような位置に移動させることにより、検知範囲の大きさに関わらず、異常を検知すべき異常検知範囲から適切に異常を検知できる。

本発明によれば、波の状態の変化に関わらず、異常を精度良く検知し得る水中異常検知システム及び水中異常検知装置を実現できる。

水中異常検知システムの構成を示す略線的断面図である。 水中異常検知システムの構成を示す略線的平面図である。 水中異常検知システムのブロック構成を示す略線的ブロック図である。 異音検知処理手順を示すフローチャートである。 移動処理手順を示すフローチャートである。 近傍移動処理手順を示すフローチャートである。 遠方移動処理手順を示すフローチャートである。 音響センサ装置の移動及び検知範囲Ｄの位置を示す略線図である。

以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。

［１．水中異常検知システムの構成］
図１に断面的な模式図を示すように、本実施の形態による水中異常検知システム１は、例えば海中の漁場Ｆ及びその近傍に設置されており、ビーコン装置２と、音響センサ装置３と、監視装置４とにより構成されている。この水中異常検知システム１は、漁場Ｆに近接する密漁船や密猟者の存在を異常として検知するようになっている。以下では、この漁場Ｆを異常検知範囲とも呼ぶ。

ビーコン装置２は、図２（Ａ）に平面的な模式図を示すように、漁場Ｆのほぼ中心において、図示しないアンカー等により海底に固定されている。説明の都合上、以下ではビーコン装置２が設置された位置をビーコン設置位置とも呼ぶ。このビーコン装置２は、図３に模式的なブロック構成を示すように、制御部１１及びビーコン送信部１２により構成されている。

制御部１１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等、並びにフラッシュメモリ等を有している。この制御部１１は、ＣＰＵによりＲＯＭやフラッシュメモリ等から所定のビーコン送信制御プログラムを読み出し、ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより、ビーコン送信部１２を制御する。

ビーコン送信部１２は、制御部１１の制御に基づき、所定の周波数でなり所定の強度（すなわち信号レベル）でなるビーコンを、所定の周期（例えば１分間）ごとに海中へ送信する。このビーコンは、ビーコン装置２において出力された後、海中を伝達されるに連れて信号レベルが減衰していく。すなわち、ビーコン装置２からの距離とビーコンの信号レベルとの関係は、例えば図２（Ｂ）に示す特性曲線Ｑのように表すことができる。

音響センサ装置３（図１）は、浮上部としての浮子３Ｆが組み込まれることにより、その一部分を水上に露出させる一方、残りの部分を海中に沈めている。この音響センサ装置３は、図３に示すように、制御部２１、通信部２２、位置検出部２３、加速度センサ２４、音響センサ２５、移動部２６及びビーコン受信部２７により構成されている。

制御部２１は、ビーコン装置２の制御部１１と同様、図示しないＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭ等、並びにフラッシュメモリ等を有している。この制御部２１は、ＣＰＵによりＲＯＭやフラッシュメモリ等から所定のプログラムを読み出し、ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより、種々の処理を実行し、また異常判定部３１、設定部３２及び移動制御部３３（詳しくは後述する）のような複数の機能ブロックを内部に形成する。

通信部２２は、所定の無線通信規格に準拠したインタフェースとなっており、無線を利用することにより、監視装置４との間で種々の情報を送受信することができる。位置検出部２３は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信する受信回路及びアンテナ等によって構成されており、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、所定の演算処理を行うことにより、現在位置を表す緯度、経度及び高度等の位置に関する情報を取得し、これらを位置情報として制御部２１に供給する。加速度センサ２４は、主に波や海流から受ける力により音響センサ装置３に作用する加速度を検知し、得られた加速度を表す加速度信号を制御部２１に供給する。制御部２１は、この加速度信号を基に、波の大きさや強さを推定することができる。

音響センサ２５は、例えば複数のマイクロホン等でなり、複数の方向から海中を伝達されてくる音、すなわち船舶のスクリュー音等をそれぞれ集音し、集音結果として複数の音響信号を生成し、これらを制御部２１に供給する。因みにこれらの音響信号は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換等の処理によってそれぞれをディジタル信号に変換されている。

ところで音響センサ２５は、周囲の波の音も集音することになる。この波の音は、船舶のスクリュー音やダイバーの呼吸音のような検知すべき音（以下これを検知対象音と呼ぶ）を検知する場合の阻害要因となる。このため音響センサ２５は、検知対象音を検知し得る範囲（以下これを検知範囲Ｄと呼ぶ）の大きさが周囲の波の大きさに応じて変化することになる。

例えば音響センサ２５は、海が穏やかであり、周囲の波が比較的小さく、波の音も比較的小さい場合、図２（Ａ）における広検知範囲ＤＬから検知対象音を検知することができる。この広検知範囲ＤＬは、漁場Ｆよりも広い範囲となっている。このため音響センサ２５は、例えば海が穏やかである場合に、音響センサ装置３が漁場Ｆの中心（すなわちビーコン装置２）の近傍である近傍領域ＡＮに位置していれば、該漁場Ｆのほぼ全範囲から、検知対象音を検知することが可能となる。

一方、音響センサ２５は、海が荒れており、周囲の波が比較的大きく、波の音も比較的大きい場合、図２（Ａ）における狭検知範囲ＤＳから検知対象音を検知することになる。この狭検知範囲ＤＳは、漁場Ｆよりも狭い範囲となっている。このため音響センサ２５は、例えば海が荒れている場合に、音響センサ装置３が漁場Ｆの中心（すなわちビーコン装置２）の近傍である近傍領域ＡＮに位置していた場合、該漁場Ｆの中心を含む一部の範囲からのみ、検知対象音を検知し得る。すなわち音響センサ２５は、このとき漁場Ｆの外周部分からは検知対象音を検知し得ない。しかしながら、図２（Ａ）に破線で示すように、仮に音響センサ装置３が漁場Ｆの中心からやや離れた遠方領域ＡＲ内の何れかに位置していた場合、漁場Ｆの外周部分から検知対象音を検知できる可能性がある。

移動部２６（図３）は、例えばモータやスクリュー等によって構成されており、制御部２１の制御に基づき、音響センサ装置３を海面に沿って所望の方向へ移動させる。ビーコン受信部２７は、ビーコン装置２から送信されるビーコン信号を受信し、受信した強度に応じた信号レベルを表すと共に、当該ビーコン信号を受信した方向を表すビーコン受信信号を生成し、これを制御部２１に供給する。

制御部２１内に形成される異常判定部３１は、音響センサ２５から供給される音響信号に対して所定の信号処理等を施した上で、後述する判定処理を行うことにより、船舶のスクリュー音やダイバーの呼吸音等の検知対象音を抽出したか否か、すなわち異常を検知したか否かを判定する。

設定部３２は、移動部２６により移動する際の目標や条件等を、ビーコン受信部２７により生成されるビーコン受信信号の信号レベルを用いて設定する（詳しくは後述する）。移動制御部３３は、設定部３２により設定された目標や条件を基に移動部２６を制御することにより、音響センサ装置３を移動させる。

監視装置４（図１）は、例えば地上の監視施設に設置されており、所定の管理者により使用される。この監視装置４は、図３に示すように、制御部４１、通信部４２及び表示部４３により構成されている。制御部４１は、ビーコン装置２の制御部１１等と同様、図示しないＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭ等、並びにフラッシュメモリ等を有している。この制御部４１は、ＣＰＵによりＲＯＭやフラッシュメモリ等から所定のプログラムを読み出し、ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより、監視処理等の種々の処理を実行する。

通信部４２は、音響センサ装置３の通信部２２と同様、所定の無線通信規格に準拠したインタフェースとなっており、無線を利用することにより、該音響センサ装置３との間で種々の情報を送受信することができる。表示部４３は、例えば液晶パネルでなり、制御部４１の制御に基づいて種々の情報を表示することができる。

［２．水中異常検知処理］
次に、水中異常検知システム１において異常を検知する際に、音響センサ装置３において行われる処理について説明する。この音響センサ装置３では、海中の異音を検知する異音検知処理と、該音響センサ装置３を移動させる移動処理とを並行して、或いは順次、行うようになっている。

［２－１．異音検知処理］
まず、海中の異音を検知する異音検知処理について説明する。水中異常検知システム１の制御部２１は、電源が投入されると、所定の初期化処理等を行った後、フラッシュメモリ（図示せず）等から異音検知プログラムを読み出して実行することにより、内部に異常判定部３１（図３）を形成すると共に、図４に示す異音検知処理手順ＲＴ１を開始し、最初のステップＳＰ１１に移る。

ステップＳＰ１１において制御部２１は、音響センサ２５により生成された音響信号を取得し次のステップＳＰ１２に移る。ステップＳＰ１２において制御部２１は、異常判定部３１によって音響信号に対し帯域フィルタ処理やノイズ除去処理等の信号処理を行い、次のステップＳＰ１３に移る。これにより、異常判定部３１は、当該音響信号に異音が含まれるか否かを精度良く判定し得るようになる。

ステップＳＰ１３において制御部２１は、異常判定部３１により、音響信号に異音が含まれるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは、現在の検知範囲Ｄ（すなわち広検知範囲ＤＬ又は狭検知範囲ＤＳ、図２）に船舶やダイバー等が存在する可能性があることを表している。このとき制御部２１は、次のステップＳＰ１４に移る。

ステップＳＰ１４において制御部２１は、通信部２２を介して、異常判定部３１による判定結果として異音を検知したことを表す異音検知情報を送信し、次のステップＳＰ１５に移って異音検知処理手順ＲＴ１を終了する。この異音検知情報には、異常を検知したことを表す情報の他、音響信号、異音を検知した日時や、位置検出部２３により取得された位置情報等が含まれている。

監視装置４（図３）の制御部４１は、通信部４２を介して音響センサ装置３から異音検知情報を受信すると、該音響検知情報から音響信号等の情報を取り出し、所定の異音検知表示画面を生成して表示部４３に表示することにより、異音の検知に関する情報を管理者に通知する。

一方、ステップＳＰ１３において否定結果が得られると、このことは現在の検知範囲Ｄに船舶やダイバー等が存在する形跡が無く、何ら通知を行う必要が無いことを表している。このとき制御部２１は、情報の通知を行うこと無く、次のステップＳＰ１５に移って異音検知処理手順ＲＴ１を終了する。

因みに制御部２１は、所定の時間間隔（例えば１０秒間や１分間等）ごとに異音検知処理手順ＲＴ１を繰り返し実行するようになっている。

［２－２．移動処理］
次に、音響センサ装置３を移動させる移動処理について、図５、図６及び図７を参照しながら説明する。水中異常検知システム１の制御部２１は、電源が投入されると、所定の初期化処理等を行った後、フラッシュメモリ（図示せず）等から移動プログラムを読み出して実行することにより、内部に設定部３２及び移動制御部３３（図３）を形成すると共に、図５に示す移動処理手順ＲＴ２を開始し、最初のステップＳＰ２１に移る。

ステップＳＰ２１において制御部２１は、加速度センサ２４から加速度信号を取得し、所定の信号処理等を行うことにより、加速度の大きさを算出して、次のステップＳＰ２２に移る。ステップＳＰ２２において制御部２１は、加速度が所定の加速度閾値（以下これを基準値とも呼ぶ）以上であるか否かを判定する。

ここで否定結果が得られると、このことは加速度が比較的小さいことから、周囲の波が比較的小さく、音響センサ２５（図３）により生成する音響信号に含まれる、波に起因した雑音が比較的小さいことを表す。さらにこのことは、現在の検知範囲Ｄが広検知範囲ＤＬ（図２（Ａ））と同程度であり、漁場Ｆの全範囲を十分にカバーし得る広さであるため、音響センサ装置３をビーコン装置２の近傍である近傍領域ＡＮ（図２（Ａ））内に位置させるべきであることを表している。このとき制御部２１は、次のステップＳＰ２３に移る。

ステップＳＰ２３において制御部２１は、近傍移動処理を行うことにより、音響センサ装置３をビーコン装置２の近傍である近傍領域ＡＮへ移動させる。具体的に制御部２１は、図６に示す近傍移動処理手順ＲＴ３をサブルーチンとして実行し、最初のステップＳＰ３１に移る。

ステップＳＰ３１において制御部２１は、設定部３２により、ビーコン受信信号の信号レベルを合わせるべき範囲である目標範囲を、近傍閾値ＴＮ以上の範囲（以下これを近傍目標範囲と呼ぶ）に設定する。この近傍閾値ＴＮは、図２（Ｂ）に示すように、比較的大きい値であり、音響センサ装置３が近傍領域ＡＮ（図２）の外周境界線上に位置する場合に検知し得る値となる。

ステップＳＰ３２において制御部２１は、ビーコン受信部２７（図３）により、ビーコン装置２から送信されたビーコンを受信し、受信した信号レベルに応じたビーコン受信信号を生成して、次のステップＳＰ３３に移る。

ステップＳＰ３３において制御部２１は、ビーコン受信信号の信号レベルが近傍閾値ＴＮ未満であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは、ビーコン受信信号の信号レベルが近傍閾値ＴＮ未満であることから、音響センサ装置３が近傍領域ＡＮの範囲外に位置していることを表している。

このとき制御部２１は、次のステップＳＰ３４に移り、ビーコン受信部２７においてビーコンを受信した方向、すなわちビーコン装置２が設置されている方向であり、漁場Ｆの中心に向かう方向（以下これをビーコン近接方向と呼ぶ）へ移動するよう、移動制御部３３（図３）により移動部２６を制御する。その後、制御部２１は再びステップＳＰ３２に戻り、一連の処理を繰り返す。

一方、ステップＳＰ３３において否定結果が得られると、このことはビーコン受信信号の信号レベルが近傍閾値ＴＮ以上であること、すなわち近傍目標範囲内であることを表す。さらにこのことは、図８（Ａ）に示すように、音響センサ装置３が既に近傍領域ＡＮの範囲内に位置しており、移動の必要が無いことを表している。このとき制御部２１は、次のステップＳＰ３５に移り、サブルーチンとしての近傍移動処理手順ＲＴ３を終了して、元の移動処理手順ＲＴ２（図５）のステップＳＰ２３に戻る。続いて制御部２１は、その次のステップＳＰ２５に移り、この移動処理手順ＲＴ２も終了する。

一方、ステップＳＰ２２において肯定結果が得られると、このことは、加速度が比較的大きいことから、周囲の波が比較的大きく、音響センサ２５（図３）により生成する音響信号に含まれる、波に起因した雑音が比較的大きいことを表す。さらにこのことは、現在の検知範囲Ｄが狭検知範囲ＤＳ（図２（Ａ））と同程度であり、漁場Ｆの全範囲をカバーできない広さであるため、音響センサ装置３をビーコン装置２の遠方である遠方領域ＡＲ（図２（Ａ））内に位置させるべきであることを表している。このとき制御部２１は、次のステップＳＰ２４に移る。

ステップＳＰ２４において制御部２１は、遠方移動処理を行うことにより、音響センサ装置３をビーコン装置２の遠方である遠方領域ＡＲへ移動させる。具体的に制御部２１は、図７に示す遠方移動処理手順ＲＴ４をサブルーチンとして実行し、最初のステップＳＰ４１に移る。

ステップＳＰ４１において制御部２１は、設定部３２により、ビーコン受信信号の目標範囲を、遠方高閾値ＴＲＨ未満且つ遠方低閾値ＴＲＬ以上の範囲（以下これを遠方目標範囲と呼ぶ）に設定する。このうち遠方高閾値ＴＲＨは、図２（Ｂ）に示すように、近傍閾値ＴＮよりも小さい値であり、音響センサ装置３が遠方領域ＡＲ（図２）の内周境界線上に位置する場合に検知し得る値となる。また遠方低閾値ＴＲＬは、図２（Ｂ）に示すように、遠方高閾値ＴＲＨよりもさらに小さい値であり、音響センサ装置３が遠方領域ＡＲ（図２）の外周境界線上に位置する場合に検知し得る値となる。

ステップＳＰ４２において制御部２１は、ステップＳＰ３２（図６）と同様、ビーコン受信部２７（図３）により、ビーコン装置２から送信されたビーコンを受信し、受信した信号レベルに応じたビーコン受信信号を生成して、次のステップＳＰ４３に移る。

ステップＳＰ４３において制御部２１は、ビーコン受信信号の信号レベルが遠方高閾値ＴＲＨ以上であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは、ビーコン受信信号の信号レベルが遠方高閾値ＴＲＨ以上であることから、音響センサ装置３が遠方領域ＡＲの範囲外であり、且つその内周側に位置していることを表している。

このとき制御部２１は、次のステップＳＰ４４に移り、ビーコン受信部２７においてビーコンを受信した方向、すなわちビーコン装置２が設置されている方向と反対の方向であり、漁場Ｆの中心から遠ざかる方向（以下これをビーコン離隔方向と呼ぶ）へ移動するよう、移動制御部３３（図３）により移動部２６を制御する。その後、制御部２１は再びステップＳＰ４２に戻る。

一方、ステップＳＰ４３において否定結果が得られると、このことは、ビーコン受信信号の信号レベルが遠方高閾値ＴＲＨ未満であることから、音響センサ装置３が遠方領域ＡＲ（図２）の内周境界線よりも外側に位置していることを表している。このとき制御部２１は、次のステップＳＰ４５に移る。

ステップＳＰ４５において制御部２１は、ビーコン受信信号の信号レベルが遠方低閾値ＴＲＬ未満であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは、ビーコン受信信号の信号レベルが遠方低閾値ＴＲＬ未満であることから、音響センサ装置３が遠方領域ＡＲの範囲外であり、且つその外周側に位置していることを表している。

このとき制御部２１は、次のステップＳＰ４６に移り、ビーコン受信部２７においてビーコンを受信した方向であるビーコン近接方向へ移動するよう、すなわち漁場Ｆの中心に近づくよう、移動制御部３３（図３）により移動部２６を制御する。その後、制御部２１は再びステップＳＰ４２に戻る。

一方、ステップＳＰ４５において否定結果が得られると、このことは、ビーコン受信信号の信号レベルが遠方高閾値ＴＲＨ未満であり、且つ遠方低閾値ＴＲＬ以上であること、すなわち遠方目標範囲内であることから、図８（Ｂ）に示すように、音響センサ装置３が既に遠方領域ＡＲの範囲内に位置していることを表している。このとき制御部２１は、次のステップＳＰ４７に移る。

ステップＳＰ４７において制御部２１は、移動制御部３３（図３）により、音響センサ装置３がビーコン装置２の周囲を遠方領域ＡＲ内で周回するように移動させ、次のステップＳＰ４８に移る。具体的に制御部２１は、ビーコン受信部２７においてビーコンを受信した方向であるビーコン近接方向と交差する方向、例えばビーコン近接方向に対して時計回りに約６０度～９０度回転した方向（図中に矢印Ｃとして示す）を進行方向として、移動部２６により音響センサ装置３を移動させる。

ステップＳＰ４８において制御部２１は、サブルーチンとしての遠方移動処理手順ＲＴ４を終了して、元の移動処理手順ＲＴ２（図５）のステップＳＰ２４に戻る。続いて制御部２１は、その次のステップＳＰ２５に移り、この移動処理手順ＲＴ２も終了する。

因みに制御部２１は、所定の時間間隔（例えば５分間や３０分間等）ごとに移動処理手順ＲＴ２を繰り返し実行するようになっている。

［３．効果等］
以上の構成において、本実施の形態による水中異常検知システム１は、異常検知範囲である漁場Ｆの中心付近にビーコン装置２を設置し（図２）、音響センサ装置３の制御部２１により、加速度センサ２４から得られる加速度の大きさを基に周囲の波の大きさを判断する。

音響センサ装置３の制御部２１は、波が比較的小さいために音響センサ２５により広検知範囲ＤＬ（図２）の異音を検知できる場合、ビーコン装置２から受信したビーコン信号の信号レベルを基に、該音響センサ装置３をビーコン装置２の近傍である近傍領域ＡＮに移動させる（図８（Ａ））。これにより音響センサ装置３は、漁場Ｆのほぼ全範囲から検知対象音を精度良く検知することができる。

一方、音響センサ装置３の制御部２１は、波が比較的大きいために音響センサ２５により狭検知範囲ＤＳ（図２）の異音を検知できる場合、ビーコン装置２から受信したビーコン信号の信号レベルを基に、該音響センサ装置３をビーコン装置２の遠方である遠方領域ＡＲに移動させる（図８（Ｂ））。さらに制御部２１は、ビーコン装置２の周囲を周回するように遠方領域ＡＲ内で音響センサ装置３を移動させる。これにより音響センサ装置３は、漁場Ｆの外周の一部を含むように狭検知範囲ＤＳを設定でき、且つ漁場Ｆの外周に沿うようにしてその位置を順次移動させること、換言すれば漁場Ｆにおける全ての外周部分をカバーするように、時分割により順次検知範囲Ｄとすることができる。

すなわち水中異常検知システム１は、波の大きさ応じて音響センサ２５が集音する音に含まれる雑音の大きさが変化し、これに伴って検知範囲Ｄの大きさが変化するものの、漁場Ｆの外周における少なくとも一部をこの検知範囲Ｄに含めるように、音響センサ装置３を移動させることができる（図８（Ａ）及び（Ｂ））。これにより水中異常検知システム１は、該漁場Ｆの外方から近接してくる密漁船や密漁者等が該漁場Ｆ内に入る前に、検知対象音を集音して異常を検知できる可能性がある。

他の観点から見れば、音響センサ装置３の制御部２１は、移動処理手順ＲＴ２（図５）において、加速度センサ２４により検知する加速度の大きさを基に波の大きさを判断し、これに応じて近傍移動処理（図６）又は遠方移動処理（図７）に自動的に切り替える。このため水中異常検知システム１は、例えば管理者等により監視装置４を介して音響センサ装置３に対し近傍移動処理又は遠方移動処理に切り替えるための操作指示を行う、といった手間をかける必要なく、常に漁場Ｆにおける外周の一部を検知範囲Ｄに含め、適切に異常を検知することができる。

以上の構成によれば、水中異常検知システム１は、音響センサ装置３の周囲の波の大きさを基にビーコン受信信号の目標範囲を近傍目標範囲又は遠方目標範囲に設定し、漁場Ｆの中心付近に設置したビーコン装置２から受信するビーコンの信号レベルを基に、音響センサ装置３を移動させる。このため音響センサ装置３は、波の大きさ応じて音響センサ２５が集音する音に含まれる雑音の大きさが変化し、検知範囲Ｄの大きさも変化するものの、漁場Ｆの外周における少なくとも一部をこの検知範囲Ｄに含めるように移動できる。これにより水中異常検知システム１は、該漁場Ｆの外方から近接してくる密漁船や密漁者等が該漁場Ｆ内に入る前に、検知対象音を集音して異常を検知できる。

［４．他の実施の形態］
なお上述した実施の形態においては、遠方移動処理（図７及び図８（Ｂ））において、ビーコン受信信号の目標範囲である遠方目標範囲を、遠方高閾値ＴＲＨ未満且つ遠方低閾値ＴＲＬ以上し、円環状の遠方領域ＡＲ内に音響センサ装置３を移動させる場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば遠方目標範囲を遠方低閾値ＴＲＬ以上とし、遠方領域ＡＲ及びその内側の部分を含む比較的広い範囲内に音響センサ装置３を移動させても良い。この場合も、この範囲内で音響センサ装置３を適宜移動させることにより、漁場Ｆ内を適宜移動しながら異常を検知することができる。

また上述した実施の形態においては、音響センサ装置３がビーコンを受信した方向を基に、ビーコン装置２が設置されている方向、すなわち漁場Ｆの中心の方向を認識し、ビーコン近接方向又はビーコン離隔方向へ移動する場合について述べた（図６及び図７）。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば音響センサ装置３の制御部２１が予めビーコン装置２の位置を表す位置情報、例えば緯度及び経度を記憶しておき、位置検出部１３により検知した自己の位置情報と組み合わせることにより、ビーコン装置２が設置されている方向を認識し、ビーコン近接方向又はビーコン離隔方向へ移動しても良い。この場合、ビーコン受信部２７は、ビーコンを受信した方向までは検知する必要が無く、該ビーコンの信号レベルを検知できれば良い。

さらに上述した実施の形態においては、加速度センサ２４により検知する加速度の大きさを基に、音響センサ装置３の周囲における波の大きさを２段階に分け、近傍目標範囲又は遠方目標範囲を設定して、音響センサ装置３を近傍領域ＡＮ又は遠方領域ＡＲの何れかに移動させる場合について述べた（図６、図７及び図８）。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば音響センサ装置３の周囲における波の大きさを３以上の段階に分け、音響センサ装置３を３箇所以上に設定した各領域に移動させても良い。或いは、波の大きさを数値により表し、この数値を基にビーコン装置２からの距離を算出して目標範囲を設定し、音響センサ装置３を移動させても良い。

さらに上述した実施の形態においては、加速度センサ２４により検知する加速度の大きさを基に波の大きさを判断する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば音響センサ装置３に超音波式のセンサ等を設け、これにより周囲の波の状態を検知し、その大きさを判断しても良い。また、例えばビーコン装置２に超音波式のセンサを設け、当該センサにより波の大きさを検知すると共に波の大きさを表す情報を音響センサ装置３に通知し、該音響センサ装置３がこの情報を基に波の大きさを判断しても良い。或いは、例えば監視装置４が図示しないネットワークに接続された所定のサーバ装置から気象情報を取得し、この気象情報に含まれる波に関する情報を音響センサ装置３に送信して、波の大きさを判断させても良い。

さらに上述した実施の形態においては、移動処理手順ＲＴ２（図５）において、１回の加速度信号を基に近傍移動処理又は遠方移動処理に切り替える場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば過去複数回の加速度信号の検知結果を記憶しておき、例えばその平均値や増減の傾向等を基に、或いはこれらを適宜組み合わせて、近傍移動処理又は遠方移動処理に切り替えるようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、水中異常検知システム１に１台のビーコン装置２を設ける場合について述べた（図１等）。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば漁場Ｆが広検知範囲ＤＬよりも広い場合に、水中異常検知システム１に２台以上のビーコン装置２を適宜離隔させて設けても良い。この場合、各ビーコン装置２から送信されるビーコンの種類（例えば周波数やパルス上に強弱を変化させる際のパターン等）を互いに相違させることにより、音響センサ装置３がそれぞれを識別し得ると良い。

さらに上述した実施の形態においては、水中異常検知システム１に１台の音響センサ装置３を設ける場合について述べた（図１等）。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば漁場Ｆが広検知範囲ＤＬよりも広い場合に、水中異常検知システム１に２台以上の音響センサ装置３を設けても良い。この場合、音響センサ装置３が互いの位置を通知し合った上で、互いの距離を適宜離隔させるように移動することにより、より広い範囲から異常を検知することができる。

さらに上述した実施の形態においては、音響センサ装置３に位置検出部２３（図３）を設け、該位置検出部１３により取得した位置情報を監視装置４に通知する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば音響センサ装置３から位置検出部２３を省略しても良い。

さらに上述した実施の形態においては、水中異常検知システム１を漁場Ｆに設置する場合について述べた（図１）。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば水産物の養殖施設や、海岸沿いに設置された重要施設の周辺海域など、海中の異常を検知する必要がある種々の箇所に水中異常検知システム１を設置しても良い。

さらに本発明は、上述した実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。

さらに上述した実施の形態においては、ビーコン装置としてのビーコン装置２と、音響センサ装置としての音響センサ装置３とにより、水中異常検知システムとしての水中異常検知システム１を構成する場合について述べた。この場合、ビーコン装置を、ビーコン送信部としてのビーコン送信部１２により構成した。また、音響センサ装置を、集音部としての音響センサ２５と、異常判定部としての異常判定部３１と、通知部としての通信部２２と、ビーコン受信部としてのビーコン受信部２７と、移動部としての移動部２６と、波状態検知部としての加速度センサ２４と、設定部としての設定部３２と、移動制御部としての移動制御部３３とによって構成した。しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるビーコン装置と、音響センサ装置とにより水中異常検知システムを構成しても良い。この場合、ビーコン装置を、その他種々の構成でなるビーコン送信部により構成し、また音響センサ装置を、その他種々の構成でなる集音部と、異常判定部と、通知部と、ビーコン受信部と、移動部と、波状態検知部と、設定部と、移動制御部とによって構成しても良い。

本発明は、例えば水中の異音を検知する場合に利用できる。

１……水中異常検知システム、２……ビーコン装置、３……音響センサ装置、４……監視装置、１１……制御部、１２……ビーコン送信部、１３……位置検出部、２１……制御部、２２……通信部、２３……位置検出部、２４……加速度センサ、２５……音響センサ、２６……移動部、２７……ビーコン受信部、３１……異常判定部、３２……設定部、３３……移動制御部、４１……制御部、４２……通信部、４３……表示部、ＡＮ……近傍領域、ＡＲ……遠方領域、Ｄ……検知範囲、ＤＬ……広検知範囲、ＤＳ……狭検知範囲、Ｆ……漁場、ＴＮ……近傍閾値、ＴＲＨ……遠方高閾値、ＴＲＬ……遠方低閾値。

Claims (7)

1. ビーコン装置と、音響センサ装置とが水の中に設けられた水中異常検知システムであって、
   前記ビーコン装置は、
   前記水の中に設定されたビーコン設置位置からビーコン信号を送信するビーコン送信部
   を具え、
   前記音響センサ装置は、
   前記水の中で周囲の音を集音する集音部と、
   前記集音部による集音結果を基に、異常の有無を判定する異常判定部と、
   前記異常判定部による判定結果を通知する通知部と、
   前記ビーコン信号を受信し、当該ビーコン信号の信号レベルに応じたビーコン受信信号を生成するビーコン受信部と、
   当該音響センサ装置を前記水の中で移動させる移動部と、
   水面に発生する波の状態を検知する波状態検知部と、
   前記波状態検知部により検知した前記波の状態を基に、前記ビーコン受信信号の目標範囲を設定する設定部と、
   前記ビーコン受信部により生成される前記ビーコン受信信号を前記目標範囲に合わせるよう、前記移動部を制御する移動制御部と
   を具えることを特徴とする水中異常検知システム。
2. 前記設定部は、
   前記波の大きさが所定の基準値未満であれば、前記目標範囲を、前記ビーコン装置の近傍において受信し得る近傍目標範囲に設定し、
   前記波の大きさが前記基準値以上であれば、前記目標範囲を、前記ビーコン装置の遠方において受信し得る遠方目標範囲に設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の水中異常検知システム。
3. 前記集音部は、
   前記設定部により前記目標範囲が前記近傍目標範囲に設定された場合、異常を検知すべき異常検知範囲を包含する範囲から音を集音し、
   前記設定部により前記目標範囲が前記遠方目標範囲に設定された場合、前記異常検知範囲における外周の一部を含む範囲から音を集音する
   ことを特徴とする請求項２に記載の水中異常検知システム。
4. 前記近傍目標範囲は、比較的高い値である近傍閾値以上の範囲であり、
   前記遠方目標範囲は、前記近傍閾値よりも低い遠方高閾値未満であり、且つ該遠方高閾値よりもさらに低い遠方低閾値以上となる範囲である
   ことを特徴とする請求項２に記載の水中異常検知システム。
5. 前記移動制御部は、前記目標範囲を前記遠方目標範囲に設定した場合、前記ビーコン受信信号を当該遠方目標範囲に合わせながら、前記ビーコン装置へ向かう方向と交差する方向へ移動させるよう、前記移動部を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の水中異常検知システム。
6. 前記音響センサ装置は、
   少なくとも一部分を水上に浮上させる浮上部
   をさらに具え、
   前記波状態検知部は、
   加速度センサにより検知される加速度を基に、前記波の状態を検知する
   ことを特徴とする請求項１に記載の水中異常検知システム。
7. 水の中で周囲の音を集音する集音部と、
   前記集音部による集音結果を基に、異常の有無を判定する異常判定部と、
   前記異常判定部による判定結果を通知する通知部と、
   前記水の中に設置されたビーコン装置からビーコン信号を受信し、当該ビーコン信号の信号レベルに応じたビーコン受信信号を生成するビーコン受信部と、
   当該装置を水の中で移動させる移動部と、
   水面に発生する波の状態を検知する波状態検知部と、
   前記波状態検知部により検知した前記波の状態を基に、前記ビーコン受信信号の目標範囲を設定する設定部と、
   前記ビーコン受信部により生成される前記ビーコン受信信号を前記目標範囲に合わせるよう、前記移動部を制御する移動制御部と
   を具えることを特徴とする水中異常検知装置。

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