JPS6071910A

JPS6071910A - 船舶の座標検知装置

Info

Publication number: JPS6071910A
Application number: JP58181308A
Authority: JP
Inventors: Norio Tsujimura; 辻村　紀夫
Original assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Current assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Priority date: 1983-09-28
Filing date: 1983-09-28
Publication date: 1985-04-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、船舶の位置及び方位を検知する座標検知装
置に関する。

（ロ）従来技術一般に、磁性体を有する船舶の磁気分布を測定する場合
、ドッグ等の陸上で行うこともできるが。

移動手数等を省略するために多くは海上に係留したまま
で行なわれている。この場合、複数個の磁気検知器を海
底に布設して磁気分布を測定している。

この磁気検知器はマトリックス状に布設されず。

−直線状にのみ布設されているため、この磁気検知器の
列線方向上に船舶が停止されておれば磁気分布を正確に
測定することができるが、海上であるため風などによ）
船舶が移動すると正確な磁気分布を得ることができない
。

そこで、従来、船舶の状態を把握するだめに。

電波等の電気的あるいは光学的測距儀などにより陸上か
ら船舶の位置及び方位を測定しておシ、この測定結果よ
シ磁気分布を補正していた。

しかし、これでは、船舶状態を別個の手段でもって測定
しているため、測定自体が大がかシとなシ、システム化
を図ろうとすると、構成が樟雑になシ、且つ大型化する
と共に高価になるという問題があった。

そこで、この問題を解決するため、この出願の発明者は
、船舶の磁性体よりの磁界の鉛直方向成分分布と水平方
向成分分布をめ、鉛直方向成分分布から船舶の位置を、
水平方向成分分布から船舶の方位を算出するようにした
船舶の座標検知装置を創出し、すでに出願した（特願昭
５８年第５５８８６号）。

しかし、この先願の装置は、船舶が単一の磁性体である
場合には有効であるが、多くの磁性体からなる場合、こ
れらの磁性体による磁気信号は複雑であり、定量的な特
性の把握ができず９位置や方位を得るだめの共形的な分
布が得られないという問題が残されていた。

（ハ）目的この発明の目的は、上記に鑑み、磁気分布測定のシステ
ム化を、小型で、且つ簡単な構成で実現し得て、しかも
船舶の磁性体が複数個ある場合でも、確実に船舶の位置
及び方位を検知し得る船舶の座標検知装置を提供するこ
とである。

に）構成この発明は、上記目的を達成するために、船底に所定の
距離をおいて配置される２つのコイルを設ケ、この２つ
のコイルによる個別の磁気分布をめ、これらの磁気の鉛
直方向成分分布から船舶の位置及び方位を算出すること
を特徴としている。

すなわち、この発明の船舶の座標検知装置は海底に複数
個布設される磁気検知器と、船底に所定の距離をおいて
配設される個別に通電可能な第１と第２のコイルと、前
記磁気検知器で検知される船舶の磁性体のみの磁界、船
舶の磁性体と第１のコイルによる磁界及び船舶の磁性体
と第２のコイルによる磁界の各々による磁気分布を記憶
する手段と、前記船舶の磁性体と第１のコイルによる磁
気分布から前記船舶の磁性体のみによる磁気分布を減じ
て第１のコイルによる磁気分布のみを算出する第１コイ
ル磁気分布算出手段と、前記船舶の磁性体と第２のコイ
ルによる磁気分布から前記船舶の磁性体のみの磁気分布
を減じて第２のコイルによる磁気分布を算出する第２の
コイル磁気分布算出手段と、前記第１コイル磁気分布算
出手段によりめられる第１コイルによる磁気の鉛直方向
成分分布による船舶の位置を算出する船舶位置算出手段
と、前記第１コイル磁気分布算出手段及び第２コイル磁
気分布算出手段によ請求められる第１コイル及び第２コ
イルによる磁気の鉛直方向成分分布に基いて船舶の方位
を算出する船舶方位算出手段とから構成されている。

（ホ）実施例（５）　、ノ以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に説明する。

第１図、第２図及び第３図は、この発明が実施される船
舶と磁気検知器の位置関係を示す図である。図に示すよ
うに、船舶１は海底にロープ２で係留されており、船舶
１の下方の海底３に、船首−船尾方向に複数個の磁気検
知器４，４．４．・・・が布設されておシ、船舶１の磁
性体が発する磁界やその他の磁界を検知するようになっ
ている。

また船舶１の船底の中央部と例えば船尾に距離ａをおい
て２つのコイ／Ｌ／ＬＡ、ＬＢが配置されている。

第４図は、この発明の一実施例座標検知装置のブロック
図である。この座標検知装置５はコントロール部６．磁
界発生部７及び磁気検知器４から構成されている。

磁気検知器４は、上記したように複数個海底に布設され
るがここでは便宜上１個のみを示している。

コントロール部６は、船舶１上あるいは陸上に、　（６
）設けられ、磁気検知器４よりの信号を受けて増幅する信
号増幅部８．各磁気検知器４よりの検知信号を記憶する
記憶部９．検知のだめの指示入力を行なう操作部１０．
磁気検知器４を励振するための励振部１１．船舶の位置
、方位検知のだめの制御動作を実行する制御部１２等か
ら構成されている。

磁界発生部７は、船底に配置されるコイルＬＡ。

ＬＢの他、電源１３．コイルＬＡ、ＬＢに通電するだめ
のスイッチＳ１．Ｓ２から構成されている〜スイッチＳ
１，８２は、制御部１２からの信号Ｄ０１、ＤＯ２によ
りオンされるようになっている。

制御部１２は、操作部１１より検知開始の操作がなされ
ると、その制御を進行し、各磁気検知器４よりの磁気信
号ＨＯを採取し、記憶部９に記憶する。この磁気信号は
Ｈｘ、、　Ｈｙ　、　Ｈｚの３構成分を含んでいるが、
船舶１の磁性体のみ゛の磁界によるものなので、船舶１
の磁性体が複数個ある場合。

理想的な磁気分布は得られない。

制御部１２は１次にコイ／Ｌ／ＬＡ、！：ＬＢを個別に
通電し、各磁気検知器４より、船舶１の磁性体とコイル
ＬＡの合成磁気信号Ｉ（１，船舶１の磁性体とコイルＬ
Ｂの合成磁気信号Ｈ２を採取し、記憶部９に記憶するよ
うに寿っている。

制御部１２はさらに９合成磁気信号Ｈ１から磁気信号Ｈ
Ｏを減算し、また合成磁気信号Ｈ２から磁気信号ＨＯを
減算し、コイルＬＡ、ＬＢの磁界のみによる理想的な磁
気分布をめ得るようになっている。

コイルＬＡの磁界による磁気信号の２成分（鉛直成分）
は第５図に示すように、Ｘ軸とＸ軸（磁気検知器４の列
線上とその真交方向）の２次子面において９等磁位線が
同心円状に分布することになる。従って原点０にコイ）
ｖ　Ｌ　Ａが位置するように船舶１が停止していると、
このコイルＬＡの真下の磁気検知器４が２成分の最大値
を検知し、Ｘ軸方向に順次離れる磁気検知器４が順次小
さな値を検知する。船舶１が移動しており、コイルＬＡ
が第５図のＡ点にずれている場合には、Ｘ軸上でのいず
れの磁気検知器４にピーク値が検知される（　７）かにより、Ｘ軸方向の移動距離ｘｏが算出される。

更に、Ｘ軸上で２成分が零になる点ｘ１．ｘ２が検出さ
れ、この点ｘ１．ｘ２よりｙ軸方向の移動距離ｙｏが算
出されるようになっている。すなわち、Ｌ成分の磁気信
号ＨｚはＨｚ　＝Ｍ　（２ｚ２−ｘ２−ｙ２）／　（ｘ２＋　ｙ
２＋　ｚ２）”５但し２Ｍは垂直磁気モーメントで表わされ、２が一定であるからこの磁気信号Ｈｚが零
に力る点は。

オー１Ｊ四〒で表わされる。

そこで、Ｘ軸方向の零点をｘ’ｌ、ｘ２とすると。

ｘｉ−ｘ２＝＝２ｕ＝？となりこれに検出点のｘｌ、ｘ２を代入すると移動距離
ｙθが算出される。

一方、コイ）ｖＬＢの磁界による磁気信号の２成分も第
５図に示すように分布し、このコイ）ｖ　Ｌ　Ｂによる
磁気分布のＸ軸上のピーク位置ｘ’ｏを測定することに
より、船舶１の方位が算出されるようになっている。す
なわち第６図に示すように、コ（８）イ／Ｌ／ＬＡとコイ）ｖＬＢの距離をａ、磁気検知器４
の列線方向すなわちＸ軸方向に対する船舶の方向ずれ角
をθとするとｘｏ　＋　ｘ’。

ＣＯＳθ二□ となるので、上式に既知のａ及び測定値ｘｃｉ、ｘ’。

を代入することにより、方位角θが算出される。

次に、上記実施例装置による座標検知動作を第７図に示
す制御フローにより説明する。

船舶１を海上に係留した状態で、先ず操作部１０より検
知開始を入力すると、制御部１２は割込処理に入り先ず
磁気信号ＨＯを採取し、記憶部９に記憶スる〔ステップ
ＳＴ（以下ＳＴという）１〕。

続いて、制御部１２に内蔵のＤＯ１用のタイマを起動し
く５Ｔ２）、ＤＯ１信号を発生する（Ｓ’ｒ３）。

この信号ＤＯ１により、スイッチＳ１がオンされ。

コイ／ｌ／ＬＡに通電される（Ｓ’ｒ４）。そして磁気
検知器４で検知される船舶１の磁性体とコイ）ｖ　Ｌ　
Ａによる合成磁気信号Ｈ１を採取し、記憶部９に記憶す
る（ＳＴ５　）。

続いて、ＤＯ１Ｏ１用タイマウトとし、ＤＯｉ信号を停
止する（ＳＴ６）とともに、ＤＯ２用タイマを起動しく
ＳＴ７　）　、　ＤＯ２信号を発生する（ｓ’ｒ　Ｂχ
この信号ＤＯ２により、スイッチＳ２がオンされ。

コイ）ｖ　Ｌ　Ｂに通電される（ＳＴ９　）。そして磁
気検知器４で検知される船舶１の磁性体とコイ）ｖＬＢ
による合成磁気信号Ｈ２を採取し、記憶部９に記憶する
（　５ＴＩＯ）。

次に、　ＤＯ２用タイマをアウトとし、ＤＯ２信号を停
止する（ＳＴ１１）。そして採取したＨＯ，Ｈｌ　、　
Ｈ２からＨｌ　−ＨＯ、Ｈ２−ＨＯの計算を行ない、コ
イルＬＡ、ＬＢのみの磁気信号Ｈ’　１　、　Ｈ’　２
を算出する（ＳＴ１２　、５Ｔ１３）。

さらに、各磁気検知器４間のＨ’　１　、　Ｈ’２値を
補正し、　Ｈ’　１　、　Ｈ’２をめる（ＳＴ１４．５
Ｔ１５）。もつとも、このＳ’ｒ１４．５Ｔ１５の処理
は必要に応じて行なえばよい。

算出シた磁気信号Ｈ’ｌ　（Ｈ’　１　）　、　Ｈ’　
２　（Ｈ’２　）の２成分分布により、ピーク値をめ、
Ｘ軸方向の移動距離ｘＯをめる（ＳＴ１６）。

さらに、磁気信号Ｈ″１　（Ｈ／　１　）が零となる点
ｘ１゜ｘ２よシ、ｙ軸方向の移動距離ｙＯを算出する（
　５Ｔ１７　）。

引き続いて、すでに算出したＨ″２（Ｈ’２）の２成分
分布によシそのピーク値から、１７０点をめ。

このｘ’ｏとすでに算出したｘｏ　及び既知の２コイ）
ＶＬＡ、ＬＢ間の距離ａより方位角θを算出する（ＳＴ
１８）。

以上により船舶１の位置と方位すなわち座標が検知され
る。

なお上記実施例において磁気信号ＨＱ、Ｈ１゜Ｈ２の採
取は、船舶１の位置一方位が変化ない短時間内に行なわ
れる。

また上記実施例において、船舶１を磁気検知器４の配置
列線方向に係留する場合について説明したが、予じめ所
定の角度をもたせて配置しても。

移動後の船舶の位置・方位を検知することができる。

（へ）効果この発明によれば、磁気検知器で検知した２つのコイル
の磁界の鉛直方向成分によシ、船舶の位置・方位を検知
するので、検知結果の処理が極めて容易となる。

また船舶の磁気分布を測定する際、補正が容易となシ、
磁気分布測定とのシステム化を図ることができ、しかも
その構成が極めて簡単となシ、且つ小形、安価にするこ
とができる。

その上、２つのコイルの理想的な磁界によシ。

位置・方位を検知するものであるから、船舶自体の磁性
体が複数個であり、かつそれによる磁気分布が複雑であ
っても、正確・容易に船舶の座標を検知するととができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が実施される船舶と磁気検知器の位置
関係を示す平面図、第２図は同正面図。第３図は同側面図、第４図はこの発明の一実施例を示す
座標検知装置のブロック図、第５図はコイＩＶＬＡ、Ｌ
Ｂの磁界の２方向成分分布図、第６図は方位検出方法を
説明するだめのコイ／Ｌ／ＬＡ、ＬＢの磁界の２方向成
分分布図、第７図は第４図に示す座標検知装置の制御フ
ロー図である。１：船舶、　３：海底。４：磁気検知器、９：記憶部。１２：制御部、　ＬＡ會ＬＢ：コイル。特許出願人　株式会社島津製作所代理人　弁理士　中　村　茂　信（１４）第６図特開昭ＧＯ−７１９１０（６）第７図割込８工、　１１に気イち号株取　ス違Ｘりξイ１５号抹ｍ
ＨｏＨ２５Ｔ１０Ｅ）ｏ＋爪フィマＲ＠　［）０２用タイマアウト　Ｔ１
１Ｔ２６丁３８０７４ち号発生　Ｈｔ　Ｈｏ−Ｈｌ　ｃ３．工
、２ＳＴ４　”ルＬＡ＋＝Ａ’ｌ　Ｈ２−Ｈｏ＋Ｈ２８
丁１３８丁５　石呟Ｓ准ｉ号Ｊ４−ｙ＆−Ｈｌの石瓶員
刺８ゆ１ｑ…１−１１　１Ｍ４Ｍ　Ｈ；　５Ｔ１４ＳＴ　６　Ｄ０１用クイマアウ　田の石ａ気緩知名藺［
袖Ｍ　Ｈ芝５Ｔ１５

Claims

【特許請求の範囲】

（１）海底に複数個布設される磁気検知器と、船底に所
定の距離をおいて配設される個別に通電可能な第１と第
２のコイルと、前記磁気検知器で検知される船舶の磁性
体のみの磁界、船舶の磁性体と第１のコイルによる磁界
及び船舶の磁性体と第２のコイルによる磁界の各々によ
る磁気分布を記憶する手段と、前記船舶の磁性体と第１
のコイルによる磁気分布から前記船舶の磁性体のみによ
る磁気分布を減じて第１のコイルによる磁気分布のみを
算出する第１コイル磁気分布算出手段と、前記船舶の磁
性体と第２のコイルによる磁気分布から前記船舶の磁性
体のみの磁気分布を減じて第２のコイルによる磁気分布
を算出する第２のコイル磁気分布算出手段と。前記第１コイル磁気分布算出手段によ請求められる第１
コイルによる磁気の鉛直方向成分分布により、船舶の位
置を算出する船舶位置算出手段と、前記第１コイル磁気
分布算出手段及び第２コイル磁気分布算出手段によ請求
められる第１コイル及び第２コイμによる磁気の鉛直方
向成分分布に基いて船舶の方位を算出する船舶方位算出
手段とからなる船舶の座標検知装置。