JP2000111647A - Obstacle detector - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水上あるいは水中
を高速で航行する航走体において、水中の障害物を探知
してこれを回避し、安全な航行を可能ならしめる障害物
探知装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an obstacle detecting device for detecting and avoiding an underwater obstacle in a navigating body navigating above or underwater at a high speed, thereby enabling safe navigation. It is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年海上輸送の場面においても、迅速な
製品物流等への要求が高まっていることから、高速で航
行可能な航走体、すなわち高速船への注目度は大きくな
りつつある。この高速船は、時速約４０〜４５kt（時速
約74〜83km/h）という、従来の海上輸送では想像し得な
い航行速度で運航されるものであって、それがため迅速
な物流等を実現可能とするものである。2. Description of the Related Art In recent years, the demand for rapid product distribution and the like has been increasing even in the case of marine transportation. This high-speed ship operates at a speed of about 40 to 45 kt / h (about 74 to 83 km / h), which can not be imagined by conventional marine transportation, and thus achieves rapid logistics. It is possible.
【０００３】ところで、このような高速船においては、
その航行速度が上記のように大きいことにより、解決す
べき様々な問題が提出されることになった。その中で最
も重大な問題の一つとしては、水中に存在する各種障害
物を回避しつつ如何に安全な航行を可能ならしめるかと
いう問題である。すなわち、高速船は、前方に障害物が
存在するときには、これを「速やかに」探知しかつ回避
しなければならない。このことが特に重要な問題となる
ことは、高速航行中の船が万一障害物に衝突した事態を
想起すれば、容易に想到し得ることである。[0003] In such a high-speed ship,
The high navigation speed presented various problems to be solved. One of the most important problems is how to enable safe navigation while avoiding various obstacles existing in the water. That is, the high-speed ship must detect and avoid "immediately" when there is an obstacle ahead. This is of particular importance, as it can easily be imagined if one recalls a situation in which a fast-moving ship collides with an obstacle.
【０００４】ちなみに、水中に存在する代表的な障害物
としては、鯨を挙げることができる。この場合、鯨が高
速船にとって極めて大きいという事情もさることなが
ら、鯨は海中を自由に回遊するとともに、近年の商業捕
鯨禁止に伴ってその数も増加しつつあるという事情も相
俟って、これを念頭に置いた対策を施すことが重要とな
っている。[0004] By the way, whales can be cited as a typical obstacle existing in water. In this case, in addition to the fact that whales are extremely large for high-speed boats, whales freely move underwater, and the number of whales is increasing with the recent ban on commercial whaling. It is important to take measures with this in mind.
【０００５】従来、上記した鯨をはじめとする各種障害
物を探知するための装置としては、ソナー方式による障
害物探知装置が提案されている。すなわち、これは音波
を受発信するための送受波器を船底に備えつけることに
よって、適当に調整した障害物探査用の音波を前方に送
信するとともに、障害物が存在する場合にはその反射波
を受信するようになっているものである。この反射波を
受信したときには、障害物の方位及び距離が同定される
ことになり、高速船の搭乗員は障害物回避の動作をとる
ことが可能となる。Conventionally, as a device for detecting various obstacles including the above-mentioned whale, an obstacle detecting device using a sonar system has been proposed. That is, by installing a transducer for receiving and transmitting sound waves at the bottom of the ship, the sound waves for appropriately searching for obstacles are transmitted forward, and the reflected waves when obstacles are present. Is to be received. When this reflected wave is received, the azimuth and distance of the obstacle are identified, and the crew of the high-speed ship can take the action of avoiding the obstacle.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の障害
物探知装置に関しては以下のような課題があった。ま
ず、反射波受信時におけるその精度の向上である。これ
は、障害物探知装置一般にいえることであって、受信信
号の精度をより向上させれば障害物に対するより正確な
情報を入手することが可能となる事情を鑑みれば、障害
物探知装置において常に課題であり続けるものであると
いうことができる。However, there are the following problems with the conventional obstacle detecting device. The first is to improve the accuracy when receiving a reflected wave. This is generally true for an obstacle detection device.In view of the fact that it is possible to obtain more accurate information on an obstacle if the accuracy of a received signal is further improved, an obstacle detection device is always used. It can be said that it will continue to be an issue.
【０００７】また従来の装置においては、障害物探査用
の音波を送信してから、次に同音波を送信するまでの時
間間隔が制限されているという問題があった。例えば、
最大探査距離をＬとすると、上記音波の送信間隔はＴ＞
２Ｌ/ｃと制限されることになっていた。ここでｃは音
速である。これはつまり、Ｔ0＝２Ｌ/ｃより短い間隔で
の探査用音波の送信ができないということを意味してい
る。このような制限が必要となるのは、もしｔ＜Ｔ0な
る間隔で音波を送信すると、障害物から反射波があった
場合に、その反射波がいつ送信した音波のものによるか
を認識できないためである。したがってこの場合、障害
物の距離を正確に同定することができなくなる。Further, the conventional apparatus has a problem that a time interval between transmission of a sound wave for detecting an obstacle and transmission of the same sound wave next time is limited. For example,
Assuming that the maximum search distance is L, the transmission interval of the sound wave is T>
It was to be limited to 2 L / c. Here, c is the speed of sound. This means that it is not possible to transmit the search sound wave at intervals shorter than T 0 = 2 L / c. Such a restriction is necessary because if a sound wave is transmitted at intervals of t <T 0 , if there is a reflected wave from an obstacle, it is not possible to recognize when the reflected wave is due to the transmitted sound wave. That's why. Therefore, in this case, the distance to the obstacle cannot be accurately identified.
【０００８】上記のような問題は、高速で航行しなけれ
ばならない高速船にとっては特に問題である。つまり、
Ｔ0なる間隔の間にも高速船の航行距離は相当量に達す
るため、その間にも障害物が相対的に接近する可能性を
否定することができないからである。[0008] The above problems are particularly problematic for high-speed ships that must navigate at high speeds. That is,
This is because the traveling distance of the high-speed ship reaches a considerable amount even during the interval T 0, and it is not possible to deny the possibility that an obstacle relatively approaches during that time.
【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、反射波の受信精度をより
向上させるとともに、送信波の発信間隔が制限されるこ
とのないような障害物探知装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the reception accuracy of reflected waves and to obstruct obstacles that do not limit the transmission interval of transmission waves. An object of the present invention is to provide a detection device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために以下の手段をとった。すなわち、請求項
１記載の障害物探知装置は、それぞれが任意の時間間隔
にて音波を送信及び受信することが可能な複数の音波送
受信部を備えていることを特徴とするものである。The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems. That is, the obstacle detecting device according to the first aspect is characterized by including a plurality of sound wave transmitting / receiving units each capable of transmitting and receiving sound waves at arbitrary time intervals.
【００１１】これによれば、例えば、最大探査距離をＬ
としたときに、従来の障害物探知装置において、送信間
隔がＴ0＝２Ｌ/ｃ以上とされていた制限を撤廃すること
が可能となる。なおこのことは、直接的には、複数の音
波送受信部を備えたことにより実現される作用である。
すなわち、各音波送受信部が各々異なる周波数により音
波を送信する等の手段をとることによって、上記時間間
隔Ｔ0より短い間隔での音波の送信が可能となる。According to this, for example, the maximum search distance is L
Then, in the conventional obstacle detection device, it is possible to eliminate the restriction that the transmission interval is set to T 0 = 2 L / c or more. Note that this is directly an effect realized by providing a plurality of sound wave transmitting / receiving units.
That is, by taking the unit such that the wave transmission and reception unit transmits a sound wave by each different frequency, transmission of the sound wave at an interval shorter than the time interval T 0 is possible.
【００１２】また、請求項２記載の障害物探知装置は、
前記音波送受信部の各々には共振型の送受波器が備えら
れているとともに、当該送受波器の各々における周波数
特性が音波の受けるドップラー効果の寄与分に関して補
正されていることを特徴とする。Further, the obstacle detecting device according to the second aspect of the present invention,
Each of the sound wave transmitting and receiving units is provided with a resonance type transducer, and the frequency characteristics of each of the transducers are corrected with respect to the contribution of the Doppler effect to the sound wave.
【００１３】これによれば、例えば、送信した音波の周
波数をｆR、障害物によって反射してくる音波の周波数
をｆTとしたときに、送受波器の周波数特性における共
振点周波数及び反共振点周波数の比をｆR／ｆTに等しく
する、すなわちドップラー効果の寄与分を補正するよう
にすれば、音響出力を最大（共振点）とすれば自動的に
受信感度も最大（反共振点）となるような調整が行われ
ることになる。According to this, for example, when the frequency of a transmitted sound wave is f R , and the frequency of a sound wave reflected by an obstacle is f T , the resonance point frequency and the anti-resonance in the frequency characteristics of the transducer are set. If the point frequency ratio is made equal to f R / f T , that is, if the contribution of the Doppler effect is corrected, the sound output is automatically maximized (anti-resonance point) if the acoustic output is maximized (resonance point). ) Will be performed.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態に
ついて、図を参照して説明する。図１は、本実施形態に
おける障害物探知装置Ｓの構成を示す説明図である。障
害物探知装置Ｓは、この図１に示すように、ｎ個の音波
送受信部１、制御部２、及び表示部３より概略構成され
たものとなっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the obstacle detection device S according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the obstacle detection device S has a general configuration including n sound wave transmission / reception units 1, a control unit 2, and a display unit 3.
【００１５】音波送受信部１は、送受波器４、送受信切
換器５、信号発生器６、及び信号処理器７を備えてい
る。送受波器４は共振型となっており、信号発生器７よ
り送られてきた信号波形に基づいた電圧印可が行われる
ことによって障害物探査用の音波を送信するとともに、
この送信した音波が障害物にあたって反射してきた場合
にその反射に係る音波を受信するために設けられている
ものである。送受信切換器５は、この送受波器４に係る
送信機能及び受信機能の切換を行うものであり、その動
作は前記制御部２の指令に従うものとなっている。The sound wave transmitting / receiving unit 1 includes a transmitter / receiver 4, a transmission / reception switch 5, a signal generator 6, and a signal processor 7. The transmitter / receiver 4 is of a resonance type, and transmits a sound wave for obstacle detection by performing voltage application based on a signal waveform sent from the signal generator 7.
When the transmitted sound wave is reflected on an obstacle, the sound wave is provided to receive the sound wave related to the reflection. The transmission / reception switch 5 switches between the transmission function and the reception function of the transducer 4, and the operation thereof is in accordance with a command from the control unit 2.
【００１６】なお、送受波器４の周波数特性は図３に示
すようなものとなっている。この図から、本実施形態に
おける送受波器４は、共振点の周波数ｆｒにおいて単位
の印可電圧に対する音響出力が最大となるとともに、反
共振点の周波数ｆａでは単位の音響入力に対して最大の
出力電圧が得られるようなものとなっている。また、送
受波器４の航走体（不図示）への実装形態は、当該航走
体の船首船底付近に備えられたものとなっている。The frequency characteristics of the transducer 4 are as shown in FIG. From this figure, the transducer 4 in the present embodiment has the maximum acoustic output for a unit applied voltage at the frequency fr at the resonance point and the maximum output for the unit acoustic input at the frequency fa at the anti-resonance point. It is such that a voltage can be obtained. In addition, the transmitter / receiver 4 is mounted on a cruising body (not shown) at a position near the bottom of the bow of the cruising body.
【００１７】信号発生器６及び信号処理器７は前記制御
部２に接続されており、それぞれの動作は当該制御部２
により制御されるようになっている。信号発生器６は、
送信すべき音波を適当な波形等に調整すべく設けられて
いる。より具体的には、図４に示すようなトーンバース
ト信号を発生させるためのものである。なお図４につい
ては後に詳述する。また、信号処理器７は、障害物より
帰還してきた反射波を適当に処理しこれを制御部２へ送
るために設けられているものである。The signal generator 6 and the signal processor 7 are connected to the control unit 2, and the respective operations are performed by the control unit 2.
Is controlled by the The signal generator 6
It is provided to adjust a sound wave to be transmitted to an appropriate waveform or the like. More specifically, it is for generating a tone burst signal as shown in FIG. FIG. 4 will be described later in detail. The signal processor 7 is provided for appropriately processing the reflected wave returned from the obstacle and sending the reflected wave to the control unit 2.
【００１８】なお、信号発生器６から送られる信号は増
幅器８によって増幅されて送信切換器５に送られ、ま
た、送受信切換器５から送出される反射波に係る信号は
増幅器９によって増幅されて信号処理器７に入力される
ようになっている。The signal sent from the signal generator 6 is amplified by the amplifier 8 and sent to the transmission switch 5, and the signal related to the reflected wave sent from the transmission / reception switch 5 is amplified by the amplifier 9. The signal is input to the signal processor 7.
【００１９】このような音波送受信部１が、本実施形態
においてはそれぞれ独立にｎ個備えられており、かつこ
れら全てが制御部２に接続されるようになっている。制
御部２は、したがって、これらｎ個の音波送受信部１に
関する動作を司るとともに、各音波送受信部１が受信し
た反射波の信号を一挙に受け取って処理するようになっ
ている。そして、表示部３が、これら複数の反射波によ
る探査情報を表示するようになっている。In the present embodiment, n such sound wave transmitting / receiving sections 1 are independently provided, and all of them are connected to the control section 2. Accordingly, the control unit 2 controls the operations of the n sound wave transmitting / receiving units 1 and simultaneously receives and processes the signals of the reflected waves received by each sound wave transmitting / receiving unit 1. The display unit 3 displays the search information based on the plurality of reflected waves.
【００２０】上記障害物探知装置Ｓは、例えば、図２に
示すような渡航装置Ｑ内の一装置として備え付けられ
る。障害物を探知するための装置としては、この図２に
おいて、上記障害物探知装置Ｓの他、電波レーダＱＲ及
びレーザレーダＱＬを同時に備えたものとなっている。
これらは、他船の存在及び水上に浮遊する障害物を探知
するためにそれぞれ設けられており、機能面において本
実施形態における障害物探知装置Ｓと区別されるもので
ある。すなわち、障害物探知装置Ｓは、この渡航装置Ｑ
において水中に存在する障害物を探知するために使用さ
れるものである。これら各機器はインターフェイスＱＩ
１を介して、航路計画装置ＱＣに接続されており、ここ
において統合的にデータ処理がなされるようになってい
る。The obstacle detecting device S is provided, for example, as one device in a traveling device Q as shown in FIG. As shown in FIG. 2, a device for detecting an obstacle includes a radio radar QR and a laser radar QL in addition to the obstacle detection device S.
These are provided to detect the presence of another ship and obstacles floating on the water, respectively, and are distinguished from the obstacle detection device S in the present embodiment in terms of function. That is, the obstacle detection device S is provided with the traveling device Q
Is used to detect obstacles existing in water. Each of these devices has an interface QI
1 is connected to a route planning device QC, where data processing is performed in an integrated manner.
【００２１】なお、図２において表示部３は、航路計画
装置ＱＣを介して接続されている一方で、図１に示す表
示部３が、制御部２と直接的に接続されている様子とは
厳密にいえば異なる構成のように見受けられるが、両者
は実質的には何ら相違するものではないことは明らかで
ある。つまり、図１及び図２に示す表示部３の設置状況
が異なるからといって、本発明はこのことにより何らか
の限定を受けるものではない。In FIG. 2, the display unit 3 is connected via the route planning device QC, while the display unit 3 shown in FIG. 1 is directly connected to the control unit 2. Strictly speaking, they appear to be different configurations, but it is clear that the two are not substantially different. That is, the present invention is not limited in any way by the fact that the installation status of the display unit 3 shown in FIGS. 1 and 2 is different.
【００２２】渡航装置Ｑは、上記の他、航走体自体の速
度、位置、船首方位を把握するためのドップラーソナー
Ｑ１、衛星航法装置Ｑ２、ジャイロコンパスＱ３を備え
ている。これらもインターフェイスＱＩ２を介して航路
計画装置ＱＣに接続されている。また、航走体の繰船を
可能とするオートパイロット装置Ｑ４、操舵リモコンＱ
５、主機リモコンＱ６もインターフェイスＱＩ３を介し
て航路計画装置ＱＣに接続されている。さらに、航路計
画装置ＱＣには、計画航路入力装置Ｑ７、その他図示し
ない機器も適宜接続されたものとなっている。渡航装置
Ｑは、上記各機器が連係して動作することによって航走
体の航行を可能ならしめるものとなっている。In addition to the above, the traveling device Q includes a Doppler sonar Q1, a satellite navigation device Q2, and a gyro compass Q3 for grasping the speed, position, and heading of the traveling body itself. These are also connected to the route planning device QC via the interface QI2. In addition, an autopilot device Q4 and a steering remote control Q that enable the ship to move the ship
5. The main engine remote controller Q6 is also connected to the route planning device QC via the interface QI3. Further, to the route planning device QC, a planned route input device Q7 and other devices (not shown) are appropriately connected. The traveling device Q enables the navigation of the traveling body by the above-mentioned devices operating in cooperation with each other.
【００２３】以下では上記構成となる障害物探知装置Ｓ
に係る作用及び効果について説明する。航走体が航行中
においては、制御部２は、図１に示す各音波送受信部１
に対して、順次、障害物探査用の音波を送信するよう指
令を出す。すなわち、制御部２は、まず、一の音波送受
信部１における信号発生器７に対してトーンバースト信
号ｆ1（周波数値もｆ1と仮定する、以下同様）を発生さ
せる旨の指令を下し、当該一の音波送受信部１における
送受波器４によってトーンバースト信号ｆ1に係る波形
となる音波を送信させる。次に、二の音波送受信部１に
対して同様な指令を下して、トーンバースト信号ｆ2に
係る音波を送信させる。以下、信号ｆ3、ｆ4、…、ｆn
に係る音波が順次送信されることになる。この様子を示
しているのが図４である。In the following, the obstacle detecting device S having the above configuration will be described.
The operation and effect according to the above will be described. While the navigating body is navigating, the control unit 2 controls each sound wave transmitting / receiving unit 1 shown in FIG.
, Are sequentially instructed to transmit sound waves for obstacle detection. That is, the control unit 2 first issues a command to the signal generator 7 in one sound wave transmitting / receiving unit 1 to generate a tone burst signal f 1 (assuming the frequency value is also f 1 , the same applies hereinafter). Then, the sound wave having the waveform related to the tone burst signal f 1 is transmitted by the transducer 4 of the one sound wave transmitting / receiving unit 1. Next, ruled in similar command to the second wave transmission and reception unit 1 to transmit the sound waves according to a tone burst signal f 2. Hereinafter, signals f 3 , f 4 ,..., F n
Are sequentially transmitted. FIG. 4 shows this state.
【００２４】このとき、各トーンバースト信号ｆ1、
ｆ2、…、ｆnは、それぞれが互いに混信することのない
程度に異なった周波数値、すなわちｆ1≠ｆ2≠…≠ｆn
となるようにされている。また、音波の送信間隔は基本
的に任意である。つまり、最大探査距離をＬとしたとき
に、一の音波送受信部１から送信された音波が往復する
のに必要となる時間Ｔ0＝２Ｌ/ｃ以内の時間間隔で、次
の音波を送信してよい。つまり図４でいえば、各信号の
送信間隔ｔはｔ＜Ｔ0としてよい。なぜならば、各トー
ンバースト信号ｆ1、ｆ2、…、ｆnは上記のように互い
に異なる周波数とされており互いに混信することがな
く、また各音波送受信部１における送受波器４は共振型
であるから自らが送信した音波に対してのみ感受性を備
えているためである。At this time, each tone burst signal f 1 ,
f 2, ..., f n is different frequency values to the extent they may each be interference with each other, i.e. f 1 ≠ f 2 ≠ ... ≠ f n
It is to be. The transmission interval of the sound wave is basically arbitrary. That is, assuming that the maximum search distance is L, the next sound wave is transmitted at a time interval T 0 = 2 L / c or less required for the sound wave transmitted from one sound wave transmitting / receiving unit 1 to reciprocate. May be. That is, in FIG. 4, the transmission interval t of each signal may be set to t <T 0 . This is because the tone burst signals f 1 , f 2 ,..., F n have different frequencies as described above and do not interfere with each other, and the transducer 4 in each sound wave transmitting / receiving section 1 has a resonance type. This is because it has sensitivity only to the sound wave transmitted by itself.
【００２５】ところで、各音波送受信部１から送られる
音波が障害物にあたって反射波として帰ってくる場合に
は、それら送信時の音波周波数ｆR、反射波の周波数ｆT
とは以下のような関係となっている。 ｆR＝（ｃ＋ｖ）/（ｃ−ｖ）×ｆT ここでｖは航走体の航行速度である。これはすなわち、
航走体が音波送信方向に進行することによって生じるド
ップラー効果によって、受信する音波の周波数が遷移す
ることを意味しているものである。When a sound wave transmitted from each sound wave transmitting / receiving section 1 returns to the obstacle as a reflected wave, the sound wave frequency f R at the time of transmission and the reflected wave frequency f T.
Has the following relationship. f R = (c + v) / (cv) × f T where v is the traveling speed of the vehicle. This means that
This means that the frequency of the received sound wave changes due to the Doppler effect caused by the traveling body traveling in the sound wave transmission direction.
【００２６】本実施形態においては、上記事情を考慮し
た上で、送受波器４に関する図３に示すような周波数特
性における共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの関係
が、 ｆａ/ｆｒ＝ｆR/ｆT＝（ｃ＋ｖ）/（ｃ−ｖ） となるように予め調整されている。すなわち、この式は
送受波器４における周波数特性が、音波が受けるドップ
ラー効果の寄与分に関して補正されることを意味してい
る。このようにしておけば、音響出力が最大となるよう
な周波数、すなわちｆａで送受波器４を駆動するように
すれば、受信感度も自動的に最大となることがわかる。
したがって、前記各トーンバースト信号ｆ1、ｆ2、…、
ｆnは、各送受波器４のｆａに一致するような周波数の
信号となるよう、信号発生器７によって決定されること
になる。ところで、各トーンバースト信号の関係はすで
に述べたようにｆ1≠ｆ2≠…≠ｆnとなっていることか
ら、上記の事情を逆に言えば、各音波送受信部１それぞ
れに備えられている送受波器４における共振周波数ｆａ
を各々異なるように設定する、ということを要請するも
のである。In the present embodiment, taking the above circumstances into consideration, the relationship between the resonance frequency fr and the anti-resonance frequency fa in the frequency characteristic of the transmitter / receiver 4 as shown in FIG. 3 is given by: fa / fr = f R It is adjusted in advance so that / f T = (c + v) / (cv). That is, this equation means that the frequency characteristics of the transducer 4 are corrected with respect to the contribution of the Doppler effect to the sound wave. In this way, if the transducer 4 is driven at a frequency at which the acoustic output becomes maximum, that is, fa, the reception sensitivity automatically becomes maximum.
Therefore, the tone burst signals f 1 , f 2 ,.
f n is determined by the signal generator 7 so as to be a signal having a frequency that matches fa of each transducer 4. By the way, since the relationship between the tone burst signals is f 1 ≠ f 2 ≠... す で に f n , as described above, the above situation is conversely stated. Frequency fa in the transducer 4
Are set to be different from each other.
【００２７】このような状況で運用される障害物探知装
置Ｓにおいては、次のような効果を認めることができ
る。まず、複数の音波送受信部１において音波の送信間
隔を上記Ｔ0よりも小さくとれることから、よりきめ細
かな障害物探査を実施することができる。このことは、
障害物に対するより正確な情報をきめ細かに入手するこ
とが可能となることを意味するから、より安全な航走体
の運航を効果的に支援することになる。The following effects can be recognized in the obstacle detection device S operated in such a situation. First, since a plurality of sound wave transmitting / receiving units 1 can set the sound wave transmission interval to be smaller than the above T 0 , it is possible to carry out more detailed obstacle search. This means
This means that it is possible to obtain more accurate information on obstacles in a detailed manner, and thus it is possible to effectively support safer navigation of the vehicle.
【００２８】また、送受波器４における周波数特性が、 ｆａ/ｆｒ＝ｆR/ｆT＝（ｃ＋ｖ）/（ｃ−ｖ） なるように設定されており、かつこのｆａに対応するよ
うな周波数をもつトーンバースト信号により送受波器４
は駆動されることから、受信感度は自動的に最大とな
る。したがって、送受波器４においてはよりクリアな受
信信号を入手することができる。このことにより、障害
物に関するより詳細な情報を入手することができること
となるのは明白である。よって、これによっても航走体
の安全な運航を、前記にも増して効果的に支援すること
が可能となる。The frequency characteristic of the transmitter / receiver 4 is set so that fa / fr = f R / f T = (c + v) / (cv), and the frequency corresponding to the fa Transmitter / receiver 4 using a tone burst signal having
Is driven, the receiving sensitivity automatically becomes maximum. Therefore, a clearer received signal can be obtained in the transducer 4. Obviously, this will provide more detailed information about the obstacle. Therefore, the safe operation of the traveling body can be more effectively supported than the above.
【００２９】なお、上記した実施形態において、渡航装
置Ｑに関する記述は本発明を限定するものではない。す
なわち、本実施形態に係る障害物探知装置Ｓは、その他
様々な装置内に組み込んで使用することも可能である
し、また場合によっては、単独で使用する形態をとって
ももちろんよい。In the above embodiment, the description of the travel device Q does not limit the present invention. That is, the obstacle detection device S according to the present embodiment can be used by being incorporated in various other devices, and in some cases, needless to say, may be used alone.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の障
害物探知装置は、複数の音波送受信部を備えていること
により、任意の時間間隔にて音波の送信及び受信が可能
となる。したがって、従来の装置の使用の際に設けられ
ていた送信間隔に関する制限を撤廃することができ、よ
りきめ細かな障害物探査を実施することができる。As described above, the obstacle detecting device according to the first aspect of the present invention includes a plurality of sound wave transmitting / receiving units, so that sound waves can be transmitted and received at arbitrary time intervals. Therefore, the restriction on the transmission interval provided when the conventional device is used can be eliminated, and a more detailed obstacle search can be performed.
【００３１】また、請求項２記載の障害物探知装置は、
送受波器における周波数特性が、音波の受けるドップラ
ー効果の寄与分に関して補正されていることから、受信
感度を最大とするような状況を現出させることが可能と
なる。したがって、受信信号に関する信頼性は向上し、
より正確な障害物に関する情報を入手することができ
る。The obstacle detecting device according to claim 2 is
Since the frequency characteristics of the transducer are corrected with respect to the contribution of the Doppler effect to the sound wave, it is possible to make a situation where the reception sensitivity is maximized appear. Therefore, the reliability of the received signal is improved,
More accurate information about obstacles can be obtained.
【００３２】さらに、請求項３記載の障害物探知装置
は、前記請求項２の効果に記載した「受信感度を最大と
するような状況を現出」させるための、より具体的な規
定を備えたものとなっている。したがって、この請求項
３の障害物探知装置によれば、前記したのと同様、障害
物に関するより正確な情報を入手することができる。Further, the obstacle detecting device according to the third aspect has a more specific rule for "appearing a situation where the receiving sensitivity is maximized" described in the effect of the second aspect. It has become. Therefore, according to the obstacle detecting device of the third aspect, more accurate information on the obstacle can be obtained as described above.
【図１】 障害物探知装置の構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an obstacle detection device.
【図２】 図１に示す障害物探知装置を渡航装置内に組
み込んで使用する例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example in which the obstacle detection device shown in FIG. 1 is incorporated in a travel device and used.
【図３】 送受波器の周波数特性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing frequency characteristics of the transducer.
【図４】 送受波器より送信される音波の様子を示す説
明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of a sound wave transmitted from a transmitter / receiver.
【符号の説明】 １ 音波送受信部 ４ 送受波器 Ｓ 障害物探知装置[Description of Signs] 1 Sound wave transmitting / receiving unit 4 Transmitter / receiver S Obstacle detecting device
Claims (3)
信及び受信することが可能な複数の音波送受信部を備え
ていることを特徴とする障害物探知装置。1. An obstacle detection device, comprising: a plurality of sound wave transmission / reception units each capable of transmitting and receiving sound waves at arbitrary time intervals.
受波器が備えられているとともに、当該送受波器の各々
における周波数特性が音波の受けるドップラー効果の寄
与分に関して補正されていることを特徴とする請求項１
記載の障害物探知装置。2. Each of the sound wave transmitting / receiving units is provided with a resonance type transducer, and the frequency characteristics of each of the transducers are corrected with respect to the contribution of the Doppler effect to the sound wave. Claim 1 characterized by the following:
The obstacle detection device according to the above.
正とは、前記各受波器のうちの一つに着目したときに、
その共振周波数をｆｒ、反共振周波数をｆａ、送信する
音波の周波数をｆR、障害物によって反射してくる音波
の周波数をｆTとしたときに、ｆR／ｆT＝ｆａ／ｆｒと
することを特徴とする請求項２記載の障害物探知装置。3. The correction relating to the contribution of the Doppler effect means, when focusing on one of the receivers,
When the resonance frequency is fr, the antiresonance frequency is fa, the frequency of the sound wave to be transmitted is f R , and the frequency of the sound wave reflected by the obstacle is f T , f R / f T = fa / fr. 3. The obstacle detecting device according to claim 2, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10281749A JP2000111647A (en) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Obstacle detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10281749A JP2000111647A (en) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Obstacle detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000111647A true JP2000111647A (en) | 2000-04-21 |
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ID=17643452
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10281749A Withdrawn JP2000111647A (en) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Obstacle detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000111647A (en) |
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1998
- 1998-10-02 JP JP10281749A patent/JP2000111647A/en not_active Withdrawn
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