JP2017194279A - Sonar device and method for detecting object by the sonar device - Google Patents
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Description
本発明は、ソーナー装置及びソーナー装置用の物体検知方法に関する。 The present invention relates to a sonar device and an object detection method for the sonar device.
ソーナー装置は、水中を伝搬する音波に基づいて、水中の物体を検知する装置であり、その方式には、アクティブ方式、パッシブ方式などがある。アクティブ方式は、ソーナー装置が音波を送信し、その送信波の反響波を受信して水中の物体を検知する方式である。パッシブ方式は、ソーナー装置自身が音波を送信することなく、水中の物体から放射され、水中を伝搬した音波を利用して水中の物体を検知する方式である。 A sonar device is a device that detects an object in water based on a sound wave propagating in water. Examples of the method include an active method and a passive method. The active method is a method in which a sonar device transmits a sound wave and receives an echo wave of the transmitted wave to detect an underwater object. The passive method is a method of detecting an underwater object using a sound wave that is radiated from an underwater object and propagates in the water without transmitting a sound wave by the sonar device itself.
ソーナー装置は、一般的に、送信波や受信波を増幅する増幅器を備える。例えば特許文献1に記載のソーナー装置は、複数の送波素子の各々を励起するための励起信号を生成し出力する励振信号生成回路と、励振信号を個別に増幅して対応する各送波素子へ個別に送り込む増幅器とを備える。同文献に記載のソーナー装置は、各受信素子で受信した目標物からの反射ドップラー信号を増幅する増幅器を備える。
A sonar device generally includes an amplifier that amplifies a transmission wave and a reception wave. For example, a sonar device described in
一般的に、ソーナー装置を構成する部品、素子などの製造誤差、経年劣化などが原因となって、送信波の音圧レベルや受信感度が所定の規格に適合しなくなることがある。そこで、ソーナー装置が所定の規格に適合する音圧レベルの送信波を出力し、或いは、ソーナー装置が所定の規格に適合する受信感度を実現するように、増幅器の増幅率が調整されることが多い。増幅器の増幅率は、一般的に、増幅器に搭載される抵抗部品の抵抗値などで決まる。そのため、製造時やメンテナンス時には、送信波の音圧レベルや受信感度を計測し、その測定結果が所定の規格に適合するように、抵抗部品が適宜交換される。 In general, the sound pressure level and reception sensitivity of a transmitted wave may not conform to a predetermined standard due to manufacturing errors of parts and elements constituting the sonar device, aging deterioration, and the like. Therefore, the amplification factor of the amplifier may be adjusted so that the sonar device outputs a transmission wave having a sound pressure level conforming to a predetermined standard, or the sonar device realizes reception sensitivity conforming to the predetermined standard. Many. The amplification factor of an amplifier is generally determined by the resistance value of a resistance component mounted on the amplifier. Therefore, at the time of manufacturing and maintenance, the sound pressure level and reception sensitivity of the transmission wave are measured, and the resistance components are appropriately replaced so that the measurement result conforms to a predetermined standard.
例えば、送信波の音圧レベルや受信感度を調整するために、次のような作業が行われる。まず、送信波の音圧レベルや受信感度を計測する際、作業者は、ソーナー装置を水圧に耐える容器に収容して、水中にソーナー装置を沈めて実際にソーナー装置に音波を送信又は受信させる。次に、作業者は、測定結果に応じて、容器を水中から引き揚げて、容器からソーナー装置を取り出して抵抗部品を交換する。作業者は、送信波の音圧レベルや受信感度が所定の規格に適合するまで、これらの作業を繰り返す。 For example, the following operations are performed to adjust the sound pressure level and reception sensitivity of the transmission wave. First, when measuring the sound pressure level and reception sensitivity of a transmission wave, an operator houses the sonar device in a container that can withstand water pressure, and sinks the sonar device in water to actually transmit or receive sound waves to the sonar device. . Next, according to the measurement result, the operator lifts the container from the water, takes out the sonar device from the container, and replaces the resistance component. The operator repeats these operations until the sound pressure level and reception sensitivity of the transmission wave meet a predetermined standard.
しかしながら、測定結果に基づいて増幅器の抵抗部品の交換を繰り返すという上述の方法では、送信波の音圧レベルや受信感度を調整するための手間が大きいという問題がある。特に、ソーナー装置には、10〜1000個の送波素子や受信素子と、送波素子や受信素子の各々に対応する増幅器を備えるものがある。このような、複数の送波素子や受信素子を備えるソーナー装置では、各増幅器の抵抗部品を調整する必要があり、その手間は、膨大なものとなる。 However, the above-described method of repeatedly exchanging the resistance components of the amplifier based on the measurement result has a problem that it takes a lot of time to adjust the sound pressure level and reception sensitivity of the transmission wave. In particular, some sonar devices include 10 to 1000 transmitting elements and receiving elements, and amplifiers corresponding to the transmitting elements and the receiving elements. In such a sonar device including a plurality of transmitting elements and receiving elements, it is necessary to adjust the resistance components of each amplifier, and the effort is enormous.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、送信波の音圧レベルや受信感度を調整するための手間を軽減することが可能なソーナー装置などを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a sonar device that can reduce the effort for adjusting the sound pressure level and reception sensitivity of a transmission wave. .
本発明の第1の観点に係るソーナー装置は、
送信波を水中へ送信する送信系回路と、
前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出する受信系回路と、
前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知する制御系回路と、
前記送信波の音圧レベルを補正するための送信補正値を記憶する送信系記憶部とを備え、
前記送信系回路は、前記送信指示を受けると、予め定められた音圧レベルを前記送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する
ことを特徴とする。
The sonar device according to the first aspect of the present invention is:
A transmission circuit for transmitting a transmission wave into water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
A control system circuit for outputting the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit and detecting the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction; ,
A transmission system storage unit for storing a transmission correction value for correcting the sound pressure level of the transmission wave,
When the transmission instruction is received, the transmission system circuit transmits a transmission wave having a sound pressure level obtained by correcting a predetermined sound pressure level with the transmission correction value.
本発明の第2の観点に係るソーナー装置は、
送信波を水中へ送信する送信系回路と、
前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出する受信系回路と、
前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知する制御系回路と、
前記受信波の音圧レベルを補正するための受信補正値を記憶する受信系記憶部とを備え、
前記受信系回路は、前記水中の音波を受信すると、前記受信波の音圧レベルを前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とするソーナー装置。
The sonar device according to the second aspect of the present invention is:
A transmission circuit for transmitting a transmission wave into water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
A control system circuit for outputting the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit and detecting the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction; ,
A reception system storage unit that stores a reception correction value for correcting the sound pressure level of the received wave,
When receiving the underwater sound wave, the reception system circuit corrects the sound pressure level of the reception wave with the reception correction value, and detects the echo wave from the corrected reception wave.
本発明の第3の観点に係るソーナー装置用の物体検知方法は、
送信系回路が、送信波を水中へ送信することと、
受信系回路が、前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出することと、
制御系回路が、前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知することとを含み、
前記送信系回路は、前記送信指示を受けると、予め定められた音圧レベルを予め定められた送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する
ことを特徴とする。
An object detection method for a sonar device according to a third aspect of the present invention includes:
The transmission system circuit transmits the transmission wave to the water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave, and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
The control system circuit outputs the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit, and detects the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction. Including
When the transmission instruction is received, the transmission system circuit transmits a transmission wave having a sound pressure level obtained by correcting a predetermined sound pressure level with a predetermined transmission correction value.
本発明の第4の観点に係るソーナー装置用の物体検知方法は、
送信系回路が、送信波を水中へ送信することと、
受信系回路が、前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出することと、
制御系回路が、前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知することとを含み、
前記受信系回路は、前記水中の音波を受信すると、前記受信波の音圧レベルを予め定められた受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とする。
An object detection method for a sonar device according to a fourth aspect of the present invention includes:
The transmission system circuit transmits the transmission wave to the water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave, and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
The control system circuit outputs the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit, and detects the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction. Including
When receiving the underwater sound wave, the reception system circuit corrects a sound pressure level of the reception wave with a predetermined reception correction value, and detects the echo wave from the corrected reception wave. .
本発明によれば、送信波の音圧レベルや受信感度を調整するための手間を軽減することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to reduce time and effort for adjusting the sound pressure level and reception sensitivity of a transmission wave.
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の一実施の形態に係るソーナー装置100は、水中の音波を受信することによって、水中の物体を検知する装置である。ここで、水中は、水底を含み、また、海中及び海底を含む。水中の物体の例として、魚群、潜水艇、沈没船を挙げることができる。ソーナー装置100が水中の物体について検知する内容には、例えばソーナー装置100を基準として、その物体の方位、その物体までの距離などがある。
A
ソーナー装置100は、図1に示すように、送信系回路101と、送信系記憶部102と、受信系回路103と、受信系記憶部104と、制御系回路105とを備える。
As shown in FIG. 1, the
送信系回路101は、音波を生成して、生成した音波を送信波として水中へ送信(放射)する。送信系記憶部102は、送信補正値を記憶している。送信補正値は、送信系回路101からの送信波の振幅(音圧レベル)を補正するための値である。
The
受信系回路103は、水中の音波を受信し、その受信した音波(受信波)から反響波を検出する。反響波は、送信系回路101から送信された送信波が水中の物体で反射した音波である。
The
受信系記憶部104は、受信補正値を保存するための記憶部である。受信補正値は、受信系回路103の受信感度を補正するための値である。受信感度は、例えば、S/N比などで予め規定された品質以上でソーナー装置が受信することができる音波の振幅(音圧レベル)である。
The reception
制御系回路105は、例えばユーザからの指示に基づいて、送信波の送信指示を送信系回路101に出力する。そして、制御系回路105は、送信指示を出力した後であってその出力時から予め定められた期間内に受信系回路103によって反響波が検出されたか否かに基づいて、水中の物体を検知する。
For example, the
詳細には、送信系回路101は、送信指示を受けると、予め定められた音圧レベルを送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する。送信系回路101は、図1に示すように、送信波形生成回路106と、D/A(Digital/Analog)変換回路107と、パワーアンプ108と、昇圧用トランス109と、送信用圧電素子110とを含む。
Specifically, when receiving a transmission instruction, the
送信波形生成回路106は、制御系回路105から送信指示を受けると、送信系記憶部102が記憶している送信補正値を参照する。
When receiving a transmission instruction from the
そして、送信波形生成回路106は、予め定められた波形の音圧レベルを、参照した送信補正値によって補正する。送信波形生成回路106は、具体的には例えば、参照した送信補正値を予め定められた波形の音圧レベルに乗じた波形を生成する。
Then, the transmission
送信波形生成回路106は、音圧レベルを補正した波形を示すデジタルデータを出力する。デジタルデータは、電気信号であり、以下においても同様である。
The transmission
送信波形生成回路106は、例えば、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサによって実現される。
The transmission
D/A変換回路107は、送信波形生成回路106から出力されたデジタルデータをアナログ信号に変換して出力する。アナログ信号は、電気信号であり、以下においても同様である。
The D /
D/A変換回路107は、一般的なD/Aコンバータであってもよく、1bitのPWM(Pulse Width Modulation)波形データをアナログ信号に変換する回路であってもよい。
The D /
パワーアンプ108は、D/A変換回路107から出力されたアナログ信号を増幅して出力する。
The
昇圧用トランス109は、パワーアンプ108から出力されたアナログ信号を昇圧して出力する。
The step-up
送信用圧電素子110は、昇圧用トランス109から出力されたアナログ信号に応じた送信波を水中へ送信する。
The transmitting
詳細には、送信系記憶部102は、送信補正値が予め設定される。例えば、送信系記憶部102は、制御系回路105及び送信波形生成回路106を介した補正値制御装置111からの指示に基づいて、送信補正値が設定される。
Specifically, the transmission
一般的に、送信系回路101を構成するアナログ系部品であるパワーアンプ108、昇圧用トランス109、送信用圧電素子110などには、電気的特性の製造誤差や経年変化がある。そのため、送信補正値は、このような製造誤差や経年変化が送信レベルに与える影響を補正し、送信レベルが予め定められる規格に適合するように、例えば予め組み込まれたプログラムに従って動作する補正値制御装置111により決定される。
In general, the
送信系記憶部102は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリによって実現される。また、補正値制御装置111は、汎用のパーソナルコンピュータ、端末装置などによって実現される。
The transmission
詳細には、受信系回路103は、水中の音波を受信すると、受信波の音圧レベルを受信補正値によって補正し、この補正した受信波から反響波を検出する。受信系回路103は、図1に示すように、受信用圧電素子112と、BPF(バンドパスフィルタ)113と、プリアンプ114と、A/D(Analog/Digital)変換回路115と、反響波検出回路116とを含む。
Specifically, when receiving the underwater sound wave, the
受信用圧電素子112は、水中の音波を受信し、この受信した音波(受信波)に応じたアナログ信号を出力する。
The receiving
ここで、送信波が送信された時にソーナー装置100から予め定められた範囲の水中に物体がある場合、送信波がその物体で反射する。そのため、この場合、受信用圧電素子112が受信する受信波には、物体での反響波が含まれることになる。
Here, when an object is in the water in a predetermined range from the
BPF113は、受信用圧電素子112から出力されたアナログ信号のうち、予め定められた周波数帯域の音波を示すアナログ信号を出力する。
The
プリアンプ114は、BPF113から出力されたアナログ信号を増幅する。プリアンプ114は、A/D変換回路115の入力レンジに適合するように、アナログ信号を増幅する。
The
A/D変換回路115は、前記プリアンプによって増幅されたアナログ信号をデジタルデータに変換して出力する
The A /
反響波検出回路116は、A/D変換回路115から出力されたデジタルデータが示す受信波の音圧レベルを受信補正値によって補正する。
The echo
そして、反響波検出回路116は、指向性合成処理、FFT(Fast fourier Transform)等の周波数分析処理、反響波のドップラー変位検出処理等の各種の信号処理を行う。これによって、反響波検出回路116は、その補正した受信波から反響波を検出する。
The echo
反響波検出回路116は、反響波を検出した結果を制御系回路105へ出力する。
The echo
反響波検出回路116は、例えば、FPGA、CPU、DSPなどのプロセッサによって実現される。
The echo
詳細には、受信系記憶部104は、受信補正値が予め設定される。例えば、受信系記憶部104は、制御系回路105及び反響波検出回路116を介した補正値制御装置111からの指示に基づいて、受信補正値が設定される。
Specifically, the reception
一般的に、受信系回路103を構成するアナログ系部品である受信用圧電素子112、BPF113、プリアンプ114などには、電気的特性の製造誤差や経年変化がある。そのため、送信補正値は、このような製造誤差や経年変化が送信レベルに与える影響を補正し、受信感度が予め定められる規格に適合するように、例えば予め組み込まれたプログラムに従って動作する補正値制御装置111により決定される。
In general, the receiving
受信系記憶部104は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリによって実現される。
The reception
制御系回路105は、予め定められた波形を送信系回路101に指示する。
The
また、制御系回路105は、送信系回路101が送信波を送信するタイミングである送信タイミングを制御する。送信タイミングを制御する方法は、適宜選択されてよく、例えば、送信タイミングは、送信系回路101に送信指示を出力するタイミングによって制御される
The
さらに、制御系回路105は、受信系回路103から反響波の検出結果を取得する。制御系回路105は、反響波が検出された場合に、送信タイミングと、受信系回路103が反響波を受信したタイミング(受信タイミング)とに基づいて、ソーナー装置100と水中の物体との距離を求める。
Further, the
さらに、制御系回路105は、検出された反響波の音圧レベルを受信系回路103から取得し、取得した音圧レベルを、例えば液晶パネルなどの表示部(図示せず)に表示させる。
Further, the
これまで、本発明の一実施の形態に係るソーナー装置100の構成について説明した。ここから、本実施の形態に係るソーナー装置100の動作について説明する。
So far, the configuration of the
ソーナー装置100は、例えばユーザの操作を受けた補正値制御装置111から、送信補正値を設定する指示を受け付けると、図2に示す送信補正値設定処理を実行する。送信補正値設定処理は、予め定められた規格に送信波の音圧レベルを適合させる送信補正値を設定するための処理である。送信補正値設定処理の開始時には、予め定められた初期値が送信補正値として送信系記憶部102に設定されている。
When the
送信系回路101が、送信波を送信する(ステップS101)。詳細には、送信波形生成回路106、D/A変換回路107、パワーアンプ108、昇圧用トランス109、送信用圧電素子110が、上述のように、順に動作する。
The
ユーザが測定機器などを用いて、送信系回路101から送信された送信波の音圧レベルを測定する。そして、補正値制御装置111は、例えばユーザの入力に基づいて、測定された送信波の音圧レベルを取得する(ステップS102)。
The user measures the sound pressure level of the transmission wave transmitted from the
補正値制御装置111は、ステップS102で取得した送信波の音圧レベルが、予め定められた規格に適合しているか否かを判断する(ステップS103)。
The correction
補正値制御装置111は、規格に適合していないと判断した場合(ステップS103;NO)、ステップS102で入力された音圧レベルを参照し、予めインストールされたプログラムに従って送信補正値を求める。補正値制御装置111は、求めた送信補正値を、制御系回路105及び送信波形生成回路106を介して送信系記憶部102に記憶させる。これにより、補正値制御装置111は、送信系記憶部102の送信補正値を変更する(ステップS104)。
If the correction
そして、送信系回路101及び補正値制御装置111は、送信波の音圧レベルが予め定められた規格に適合するまで、ステップS101〜S104の処理を繰り返し実行する。
Then, the
補正値制御装置111は、規格に適合していると判断した場合(ステップS103;YES)、送信補正値設定処理を終了する。これにより、予め定められた規格に送信波の音圧レベルを適合させる送信補正値が送信系記憶部102に設定される。
When the correction
ソーナー装置100は、例えばユーザの操作を受けた補正値制御装置111から、受信補正値を設定する指示を受け付けると、図3に示す受信補正値設定処理を実行する。受信補正値設定処理は、予め定められた規格に受信感度を適合させる受信補正値を設定するための処理である。受信補正値設定処理の開始時には、予め定められた初期値が受信補正値として受信系記憶部104に設定されている。また、受信補正値設定処理は、送信波を反射させる物体を予め水中に設定した状態で開始される。
When the
なお、受信補正値設定処理は、上述の送信補正値設定処理を実行した後など、予め定められた規格に適合する送信波を送信可能な状態で実行されることが望ましい。 Note that the reception correction value setting process is preferably executed in a state in which a transmission wave conforming to a predetermined standard can be transmitted, for example, after the above-described transmission correction value setting process is executed.
送信系回路101が、予め定められた音圧レベルの送信波を送信する(ステップS101)。詳細には、送信波形生成回路106、D/A変換回路107、パワーアンプ108、昇圧用トランス109、送信用圧電素子110が、上述のように、順に動作する。
The
受信系回路103は、音波を受信する(ステップS202)。詳細には、受信用圧電素子112が、水中の音波を受信する(ステップS202)。このときの受信波には、ステップS201にて送信した送信波が、予め水中に設定された物体で反射した反響波が含まれる。
The
受信系回路103は、受信した音波である受信波から反響波を検出する(ステップS203)。詳細には、BPF113、プリアンプ114、A/D変換回路115、反響波検出回路116は、上述のように、順に動作し、これによって、受信波から反響波を検出する(ステップS203)。
The
補正値制御装置111は、反響波検出回路116から、検出結果として反響波の音圧レベルを取得する(ステップS204)。
The correction
補正値制御装置111は、ステップS204で取得した反響波の音圧レベルが、予め定められた規格に適合しているか否かを判断する(ステップS205)。
The correction
補正値制御装置111は、規格に適合していないと判断した場合(ステップS205;NO)、ステップS204で取得した音圧レベルを参照し、予めインストールされたプログラムに従って受信補正値を求める。補正値制御装置111は、求めた受信補正値を、制御系回路105及び反響波検出回路116を介して送信系記憶部102に記憶させる。これにより、補正値制御装置111は、受信系記憶部104の受信補正値を変更する(ステップS206)。
When the correction
そして、受信系回路103及び補正値制御装置111は、受信波の音圧レベルが予め定められた規格に適合するまで、ステップS201〜S206の処理を繰り返し実行する。
Then, the
補正値制御装置111は、規格に適合していると判断した場合(ステップS205;YES)、受信補正値設定処理を終了する。これにより、予め定められた規格に受信感度を適合させる受信補正値が受信系記憶部104に設定される。
When it is determined that the correction
ソーナー装置100は、例えばユーザの操作を受けた操作部(図示せず)から水中の物体を探知する指示を制御系回路105が受け付けると、それを終了する指示を受け付けるまで、図4に示す物体検知処理を繰り返し実行する。物体検知処理は、水中の物体を検知するための処理である。
When the
なお、物体検知処理は、上述の送信補正値設定処理及び受信補正値設定処理を実行した後など、予め定められた規格に適合する送信波を送信可能な状態で、かつ、予め定められた規格に適合する受信感度で実行されることが望ましい。 It should be noted that the object detection process is in a state where a transmission wave conforming to a predetermined standard can be transmitted, such as after executing the transmission correction value setting process and the reception correction value setting process described above, and a predetermined standard. It is desirable to be executed with a reception sensitivity that conforms to
送信系回路は、送信系回路101が出力した送信波の送信指示を受けて、予め定められた音圧レベルを予め定められた送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する(ステップS301)。詳細には、送信波形生成回路106、D/A変換回路107、パワーアンプ108、昇圧用トランス109、送信用圧電素子110が、上述のように、順に動作する。
In response to the transmission instruction of the transmission wave output from the
受信系回路103は、音波を受信する(ステップS302)。詳細には、受信用圧電素子112が、水中の音波を受信する(ステップS302)。
The
受信系回路103は、受信波の音圧レベルを予め定められた受信補正値によって補正し、この補正した受信波から反響波を検出する(ステップS303)。詳細には、BPF113、プリアンプ114、A/D変換回路115、反響波検出回路116は、上述のように、順に動作し、これによって、受信波から反響波を検出する(ステップS303)。
The
制御系回路105は、ステップS303での検出結果を取得すると、その検出結果に基づいて、ステップS301にて出力してから予め定められた時間内に反響波が検出されたか否かを判断する(ステップS304)。
When acquiring the detection result in step S303, the
反響波が検出されていないと判断した場合(ステップS304;NO)、制御系回路105は、物体検知処理を終了する。
If it is determined that no echo wave is detected (step S304; NO), the
反響波が検出されたと判断した場合(ステップS304;YES)、制御系回路105は、ステップS303での検出結果に基づいて、水中の物体を検知する(ステップS305)。
When it is determined that an echo wave has been detected (step S304; YES), the
例えば、制御系回路105は、送信タイミングと受信タイミングとに基づいて、ソーナー装置100と水中の物体との距離を求める。具体的には例えば、水中での音波の伝搬速度は、約1500m/秒であるので、時間差(秒)×1500(m)÷2が、ソーナー装置100と水中の物体との距離となる。ここでの時間差は、送信タイミングと受信タイミングとの時間差である。
For example, the
これまで、本発明の一実施の形態について説明した。 So far, one embodiment of the present invention has been described.
本実施の形態によれば、送信系記憶部102は、送信補正値を記憶しており、予め定められた音圧レベルを送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する。
According to the present embodiment, transmission
このような構成によれば、送信補正値を決定して送信系記憶部102に記憶させることによって、送信波の音圧レベルを調整することができる。そのため、例えば、ソーナー装置100を水中に沈めた状態で、送信波を送信して、その送信波の音圧レベルの測定することを繰り返すことができる。そして、その結果として、送信波の音圧レベルが予め定められた規格に適合するような送信補正値を決定することができる。そのため、送信波の音圧レベルを調整するための手間は、例えばパワーアンプ108の抵抗部品の交換を繰り返す場合に通常必要となる手間よりも、軽減される。
According to such a configuration, it is possible to adjust the sound pressure level of the transmission wave by determining the transmission correction value and storing it in the transmission
従って、送信波の音圧レベルを調整するための手間を軽減することが可能になる。 Therefore, it is possible to reduce time and effort for adjusting the sound pressure level of the transmission wave.
また、本実施の形態によれば、受信系記憶部104は、受信補正値を記憶しており、受信波の音圧レベルを受信補正値によって補正し、この補正した受信波から反響波を検出する。
Further, according to the present embodiment, the reception
このような構成によれば、受信補正値を決定して受信系記憶部104に記憶させることによって、受信感度を調整することができる。そのため、例えば、ソーナー装置100を水中に沈めた状態で、送信波を送信して、その反響波の音圧レベルの測定することを繰り返すことができる。そして、その結果として、受信感度が予め定められた規格に適合するような受信補正値を決定することができる。そのため、受信感度を調整するための手間は、例えばパワーアンプ108の抵抗部品の交換を繰り返す場合に通常必要となる手間よりも、軽減される。
According to such a configuration, the reception sensitivity can be adjusted by determining the reception correction value and storing it in the reception
従って、受信感度を調整するための手間を軽減することが可能になる。 Therefore, it is possible to reduce time and effort for adjusting the reception sensitivity.
さらに、例えば3〜5年ごとのメンテナンス時に送信補正値設定処理及び受信補正値設定処理が実行されるとよい。これによって、ソーナー装置100の経年の変化を容易に管理することが可能になる。
Furthermore, for example, a transmission correction value setting process and a reception correction value setting process may be executed during maintenance every 3 to 5 years. This makes it possible to easily manage the change of the
(変形例1)
アクティブ方式の例により説明したが、パッシブ方式であってもよい。この場合、ソーナー装置は、上述の実施の形態に係るソーナー装置100が備える構成のうち、受信系回路103と、受信系記憶部104と、制御系回路105とを備えるとよい。これによっても、実施の形態と同様に、受信感度を調整するための手間を軽減することが可能になる。
(Modification 1)
Although an example of the active method has been described, a passive method may be used. In this case, the sonar device may include the
(変形例2)
実施の形態では、補正値制御装置111が、制御系回路105及び送信波形生成回路106を介して送信補正値を設定し、制御系回路105及び反響波検出回路116を介して受信補正値を設定する例により説明した。また、送信波形生成回路106と反響波検出回路116とが、それぞれ、送信系記憶部102と受信系記憶部104とを参照する例により説明した。
(Modification 2)
In the embodiment, the correction
本変形例に係るソーナー装置200では、図5に示すように、補正値制御装置111が、制御系回路205を介して、送信補正値及び受信補正値のそれぞれを送信系記憶部202及び受信系記憶部204に設定する。
In the
また、送信系回路201の送信波形生成回路206と受信系回路203の反響波検出回路216とは、制御系回路205を介して、それぞれ、送信系記憶部202と受信系記憶部204とを参照する。
Further, the transmission
これによっても、実施の形態と同様の効果を奏することが可能である。 Also by this, it is possible to achieve the same effect as the embodiment.
(変形例3)
実施の形態では、ソーナー装置100が、送信波を水中へ送信するための送信用圧電素子110と、水中の音波を受信するための受信用圧電素子112とを、別個に備える例により説明した。
(Modification 3)
In the embodiment, the example in which the
本変形例に係るソーナー装置300は、図6に示すように、送信系回路301と受信系回路303とで共通の圧電素子317を備える。すなわち、送信系回路301の要素である送信波を水中へ送信するための送信用圧電素子と、受信系回路303の要素である水中の音波を受信するための受信用圧電素子とが、共通の圧電素子により構成される。
As shown in FIG. 6, the
これによっても、実施の形態と同様の効果を奏することが可能である。 Also by this, it is possible to achieve the same effect as the embodiment.
(変形例4)
実施の形態では、ソーナー装置100が、送信系回路101と受信系回路103とを1つずつ備える例を説明した。すなわち、実施の形態に係るソーナー装置100は、1つの送信用圧電素子110と1つの受信用圧電素子112とを備える。そして、送信波形生成回路106とD/A変換回路107とパワーアンプ108と昇圧用トランス109と送信用圧電素子110とが、1つの送信用圧電素子110に接続され1系統の送信系回路101を形成する。また、受信用圧電素子112とBPF113とプリアンプ114とA/D変換回路115と反響波検出回路116とが1つずつ、1つの受信用圧電素子112に接続され1系統の受信系回路103を形成する。
(Modification 4)
In the embodiment, the example in which the
しかし、送信用圧電素子及び受信用圧電素子の少なくとも一方が、複数備えられても良い。 However, a plurality of at least one of the transmitting piezoelectric element and the receiving piezoelectric element may be provided.
本変形例に係るソーナー装置は、複数の送信用圧電素子410を備える。複数の送信用圧電素子410は、例えば図7に示すように、円筒状に配置される。
The sonar device according to this modification includes a plurality of transmitting
そして、本変形例に係るソーナー装置は、複数の送信用圧電素子410のそれぞれに対応付けて、複数の送信波形生成回路106、D/A変換回路107、パワーアンプ108及び昇圧用トランス109を備える。
The sonar device according to this modification includes a plurality of transmission
すなわち、本変形例に係るソーナー装置は、N系統の送信系回路を備える(Nは、1以上の整数)。各系統の送信系回路では、1個の送信用圧電素子410、1個の送信波形生成回路106、1個のD/A変換回路107、1個のパワーアンプ108及び1個の昇圧用トランス109が順に接続される。
That is, the sonar device according to this modification includes N transmission system circuits (N is an integer of 1 or more). In each transmission system circuit, one
同様に、本変形例に係るソーナー装置は、複数の受信用圧電素子412を備える。複数の受信用圧電素子412も、受信用圧電素子410と同様に、円筒状に配置される(図7参照)。
Similarly, the sonar device according to this variation includes a plurality of receiving
そして、本変形例に係るソーナー装置は、複数の受信用圧電素子412のそれぞれに対応付けて、複数のBPF113、プリアンプ114、A/D変換回路115及び反響波検出回路116を備える。
The sonar device according to this modification includes a plurality of
すなわち、本変形例に係るソーナー装置は、N系統の受信系回路を備える。各系統の受信系回路では、1個の受信用圧電素子412、1個のBPF113、1個のプリアンプ114、1個のA/D変換回路115及び1個の反響波検出回路116が順に接続される。
In other words, the sonar device according to the present modification includes N reception system circuits. In each reception system circuit, one
このとき、送信系記憶部には、図8に示すように、送信用圧電素子410の各々を識別するための識別情報と、送信補正値とを対応付けた送信補正テーブルが記憶される。図8に例示する送信用圧電素子410の識別情報は、送信用圧電素子410の各々に付された固有の番号(例えば、1〜N)である。そして、送信系記憶部が記憶している送信補正テーブルは、N個の送信波形生成回路106の各々によって参照される。
At this time, as shown in FIG. 8, the transmission system storage unit stores a transmission correction table in which identification information for identifying each of the transmission
受信系記憶部には、図9に示すように、受信用圧電素子412の各々を識別するための識別情報と、受信補正値とを対応付けた受信補正テーブルが記憶される。図9に例示する受信用圧電素子412の識別情報は、受信用圧電素子412の各々に付された固有の番号(例えば、1〜N)である。そして、受信系記憶部が記憶している受信補正テーブルは、N個の反響波検出回路116の各々によって参照される。
As shown in FIG. 9, the reception system storage unit stores a reception correction table in which identification information for identifying each reception
本変形例では、送信系記憶部102は、送信系回路の系統ごとに、送信用圧電素子410と送信補正値とを対応付けて記憶している。そして、送信系回路の各系統が実施の形態と同様に動作する。このとき、送信波形生成回路106の各々は、同じ系統の送信用圧電素子410に対応付けられた送信補正値を参照する。これによって、複数の送信用圧電素子410の各々は、予め定められた音圧レベルを、対応する送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する。
In the present modification, the transmission
このような構成によれば、複数の送信用圧電素子410が設けられる場合であっても、例えばソーナー装置を水中に沈めた状態で、送信波を送信して、その送信波の音圧レベルの測定することを繰り返すことができる。そして、その結果として、ソーナー装置を水中に沈めた状態のままで、送信波の音圧レベルが予め定められた規格に適合するような複数の送信補正値を決定することができる。そのため、送信波の音圧レベルを調整するための手間は、例えばパワーアンプ108の抵抗部品の交換を繰り返す場合に通常必要となる手間よりも、軽減される。従って、送信波の音圧レベルを調整するための手間を大幅に軽減することが可能になる。
According to such a configuration, even when a plurality of transmission
また、本変形例では、受信系記憶部104は、受信系統の系統ごとに、受信用圧電素子412と受信補正値とを対応付けて記憶している。そして、受信系回路の各系統が実施の形態と同様に動作する。このとき、反響波検出回路116の各々は、同じ系統の受信用圧電素子412に対応付けられた受信補正値を参照する。これによって、複数の反響波検出回路116の各々は、同じ系統のA/D変換回路115から出力されたデジタルデータが示す受信波の音圧レベルを、対応する受信補正値によって補正し、この補正した受信波から反響波を検出する。
In this modification, the reception
このような構成によれば、複数の受信用圧電素子412が設けられる場合であっても、例えばソーナー装置を水中に沈めた状態で、送信波を送信して、その反響波の音圧レベルの測定することを繰り返すことができる。そして、その結果として、ソーナー装置を水中に沈めた状態のままで、受信感度が予め定められた規格に適合するような受信補正値を決定することができる。そのため、受信感度を調整するための手間は、例えばパワーアンプ108の抵抗部品の交換を繰り返す場合に通常必要となる手間よりも、大幅に軽減される。従って、受信感度を調整するための手間を大幅に軽減することが可能になる。
According to such a configuration, even when a plurality of receiving
以上、本発明の実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は、これらの実施の形態及び変形例に限られない。本発明は、実施の形態及び変形例の一部又は全部を適宜組み合わせた形態、その形態に適宜変更を加えた形態をも含む。 Although the embodiments and modifications of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and modifications. The present invention includes a form in which some or all of the embodiments and modifications are appropriately combined, and a form in which the form is appropriately changed.
上記の実施の形態及び変形例の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが以下には限られない。
(付記1)
送信波を水中へ送信する送信系回路と、
前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出する受信系回路と、
前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知する制御系回路と、
前記送信波の音圧レベルを補正するための送信補正値を記憶する送信系記憶部とを備え、
前記送信系回路は、前記送信指示を受けると、予め定められた音圧レベルを前記送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する
ことを特徴とするソーナー装置。
(付記2)
前記送信系回路は、
前記送信指示を受けると、予め定められた波形の音圧レベルを前記送信補正値によって補正し、当該補正した音圧レベルの波形を示すデジタルデータを出力する送信波形生成回路と、
前記送信波形生成回路から出力されたデジタルデータをアナログ信号に変換して出力するD/A変換回路と、
前記D/A変換回路から出力されたアナログ信号を増幅して出力するパワーアンプと、
前記パワーアンプから出力されたアナログ信号を昇圧して出力する昇圧用トランスと、
前記昇圧用トランスから出力されたアナログ信号に応じた送信波を前記水中へ送信する送信用圧電素子とを含む
ことを特徴とする付記1に記載のソーナー装置。
(付記3)
前記送信系回路は、複数系統備えられ、
前記送信系記憶部は、前記送信系回路の系統ごとに、送信用圧電素子の識別情報と、送信補正値とを対応付けて記憶しており、
送信波形生成回路の各々は、予め定められた波形の音圧レベルを、同じ系統の前記送信用圧電素子に対応付けられた前記送信補正値によって補正し、当該補正した音圧レベルの波形を示すデジタルデータを出力する
ことを特徴とする付記2に記載のソーナー装置。
(付記4)
前記受信波の音圧レベルを補正するための受信補正値を記憶する受信系記憶部をさらに備え、
前記受信系回路は、前記水中の音波を受信すると、前記受信波の音圧レベルを前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とする付記1に記載のソーナー装置。
(付記5)
前記受信系回路は、
前記水中の音波を受信し、当該受信波に応じたアナログ信号を出力する受信用圧電素子と、
前記受信用圧電素子から出力されたアナログ信号のうち、予め定められた周波数帯域の音波を示すアナログ信号を出力するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタから出力されたアナログ信号を増幅するプリアンプと、
前記プリアンプによって増幅されたアナログ信号をデジタルデータに変換して出力するA/D変換回路と、
前記A/D変換回路から出力されたデジタルデータが示す受信波の音圧レベルを前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する反響波検出回路とを含む
ことを特徴とする付記4に記載のソーナー装置。
(付記6)
前記受信系回路は、複数系統備えられ、
前記受信系記憶部は、前記受信系回路の系統ごとに、受信用圧電素子の識別情報と、受信補正値とを対応付けて記憶しており、
反響波検出回路の各々は、同じ系統の前記A/D変換回路から出力されたデジタルデータが示す受信波の音圧レベルを、同じ系統の前記受信用圧電素子に対応付けられた前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とする付記5に記載のソーナー装置。
(付記7)
前記送信系回路は、送信波を水中へ送信するための送信用圧電素子を含み、
前記受信用圧電素子と前記送信用圧電素子とは、共通の圧電素子により構成される
ことを特徴とする付記4に記載のソーナー装置。
(付記8)
送信波を水中へ送信する送信系回路と、
前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出する受信系回路と、
前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知する制御系回路と、
前記受信波の音圧レベルを補正するための受信補正値を記憶する受信系記憶部とを備え、
前記受信系回路は、前記水中の音波を受信すると、前記受信波の音圧レベルを前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とするソーナー装置。
(付記9)
送信系回路が、送信波を水中へ送信することと、
受信系回路が、前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出することと、
制御系回路が、前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知することとを含み、
前記送信系回路は、前記送信指示を受けると、予め定められた音圧レベルを予め定められた送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する
ことを特徴とするソーナー装置用の物体検知方法。
(付記10)
送信系回路が、送信波を水中へ送信することと、
受信系回路が、前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出することと、
制御系回路が、前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知することとを含み、
前記受信系回路は、前記水中の音波を受信すると、前記受信波の音圧レベルを予め定められた受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とするソーナー装置用の物体検知方法。
Part or all of the above-described embodiments and modifications can be described as in the following supplementary notes, but are not limited thereto.
(Appendix 1)
A transmission circuit for transmitting a transmission wave into water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
A control system circuit for outputting the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit and detecting the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction; ,
A transmission system storage unit for storing a transmission correction value for correcting the sound pressure level of the transmission wave,
The transmission system circuit, when receiving the transmission instruction, transmits a transmission wave having a sound pressure level obtained by correcting a predetermined sound pressure level with the transmission correction value.
(Appendix 2)
The transmission system circuit
Upon receiving the transmission instruction, a transmission waveform generation circuit that corrects a sound pressure level of a predetermined waveform with the transmission correction value and outputs digital data indicating the waveform of the corrected sound pressure level;
A D / A conversion circuit that converts the digital data output from the transmission waveform generation circuit into an analog signal and outputs the analog signal;
A power amplifier that amplifies and outputs the analog signal output from the D / A conversion circuit;
A step-up transformer for stepping up and outputting an analog signal output from the power amplifier;
The sonar device according to
(Appendix 3)
The transmission system circuit is provided with a plurality of systems,
The transmission system storage unit stores the identification information of the piezoelectric element for transmission and the transmission correction value in association with each system of the transmission system circuit,
Each of the transmission waveform generation circuits corrects a sound pressure level of a predetermined waveform with the transmission correction value associated with the transmission piezoelectric element of the same system, and shows a waveform of the corrected sound pressure level The sonar device according to
(Appendix 4)
A reception system storage unit that stores a reception correction value for correcting the sound pressure level of the received wave;
The
(Appendix 5)
The receiving circuit is
A receiving piezoelectric element that receives the underwater sound wave and outputs an analog signal corresponding to the received wave;
Among the analog signals output from the receiving piezoelectric element, a bandpass filter that outputs an analog signal indicating a sound wave in a predetermined frequency band;
A preamplifier for amplifying an analog signal output from the bandpass filter;
An A / D conversion circuit for converting the analog signal amplified by the preamplifier into digital data and outputting the digital data;
An echo wave detection circuit that corrects the sound pressure level of the reception wave indicated by the digital data output from the A / D conversion circuit with the reception correction value, and detects the echo wave from the corrected reception wave. The sonar device according to appendix 4, which is characterized.
(Appendix 6)
The reception system circuit is provided with a plurality of systems,
The reception system storage unit stores the identification information of the piezoelectric element for reception and the reception correction value in association with each system of the reception system circuit,
Each of the reverberation wave detection circuits has the reception correction value associated with the reception piezoelectric element of the same system for the sound pressure level of the reception wave indicated by the digital data output from the A / D conversion circuit of the same system. The sonar apparatus according to appendix 5, wherein the echo wave is detected from the corrected received wave.
(Appendix 7)
The transmission system circuit includes a transmission piezoelectric element for transmitting a transmission wave into water,
The sonar device according to appendix 4, wherein the receiving piezoelectric element and the transmitting piezoelectric element are configured by a common piezoelectric element.
(Appendix 8)
A transmission circuit for transmitting a transmission wave into water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
A control system circuit for outputting the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit and detecting the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction; ,
A reception system storage unit that stores a reception correction value for correcting the sound pressure level of the received wave,
When receiving the underwater sound wave, the reception system circuit corrects the sound pressure level of the reception wave with the reception correction value, and detects the echo wave from the corrected reception wave.
(Appendix 9)
The transmission system circuit transmits the transmission wave to the water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave, and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
The control system circuit outputs the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit, and detects the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction. Including
When the transmission system circuit receives the transmission instruction, the transmission system circuit transmits a transmission wave having a sound pressure level obtained by correcting a predetermined sound pressure level with a predetermined transmission correction value. Object for a sonar device Detection method.
(Appendix 10)
The transmission system circuit transmits the transmission wave to the water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave, and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
The control system circuit outputs the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit, and detects the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction. Including
When receiving the underwater sound wave, the reception system circuit corrects a sound pressure level of the reception wave with a predetermined reception correction value, and detects the echo wave from the corrected reception wave. Object detection method for sonar device.
100,200,300 ソーナー装置
101,201,301 送信系回路
102,202 送信系記憶部
103,203,303 受信系回路
104,204 受信系記憶部
105,205 制御系回路
106,206 送信波形生成回路
107 D/A変換回路
108 パワーアンプ
109 昇圧用トランス
110,410 送信用圧電素子
111 補正値制御装置
112,412 受信用圧電素子
113 BPF
114 プリアンプ
115 A/D変換回路
116,216 反響波検出回路
317 圧電素子
100, 200, 300
114 Preamplifier 115 A /
Claims (10)
前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出する受信系回路と、
前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知する制御系回路と、
前記送信波の音圧レベルを補正するための送信補正値を記憶する送信系記憶部とを備え、
前記送信系回路は、前記送信指示を受けると、予め定められた音圧レベルを前記送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する
ことを特徴とするソーナー装置。 A transmission circuit for transmitting a transmission wave into water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
A control system circuit for outputting the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit and detecting the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction; ,
A transmission system storage unit for storing a transmission correction value for correcting the sound pressure level of the transmission wave,
The transmission system circuit, when receiving the transmission instruction, transmits a transmission wave having a sound pressure level obtained by correcting a predetermined sound pressure level with the transmission correction value.
前記送信指示を受けると、予め定められた波形の音圧レベルを前記送信補正値によって補正し、当該補正した音圧レベルの波形を示すデジタルデータを出力する送信波形生成回路と、
前記送信波形生成回路から出力されたデジタルデータをアナログ信号に変換して出力するD/A変換回路と、
前記D/A変換回路から出力されたアナログ信号を増幅して出力するパワーアンプと、
前記パワーアンプから出力されたアナログ信号を昇圧して出力する昇圧用トランスと、
前記昇圧用トランスから出力されたアナログ信号に応じた送信波を前記水中へ送信する送信用圧電素子とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のソーナー装置。 The transmission system circuit
Upon receiving the transmission instruction, a transmission waveform generation circuit that corrects a sound pressure level of a predetermined waveform with the transmission correction value and outputs digital data indicating the waveform of the corrected sound pressure level;
A D / A conversion circuit that converts the digital data output from the transmission waveform generation circuit into an analog signal and outputs the analog signal;
A power amplifier that amplifies and outputs the analog signal output from the D / A conversion circuit;
A step-up transformer for stepping up and outputting an analog signal output from the power amplifier;
The sonar device according to claim 1, further comprising: a transmission piezoelectric element that transmits a transmission wave corresponding to an analog signal output from the boosting transformer to the water.
前記送信系記憶部は、前記送信系回路の系統ごとに、送信用圧電素子の識別情報と、送信補正値とを対応付けて記憶しており、
送信波形生成回路の各々は、予め定められた波形の音圧レベルを、同じ系統の前記送信用圧電素子に対応付けられた前記送信補正値によって補正し、当該補正した音圧レベルの波形を示すデジタルデータを出力する
ことを特徴とする請求項2に記載のソーナー装置。 The transmission system circuit is provided with a plurality of systems,
The transmission system storage unit stores the identification information of the piezoelectric element for transmission and the transmission correction value in association with each system of the transmission system circuit,
Each of the transmission waveform generation circuits corrects a sound pressure level of a predetermined waveform with the transmission correction value associated with the transmission piezoelectric element of the same system, and shows a waveform of the corrected sound pressure level The sonar device according to claim 2, wherein digital data is output.
前記受信系回路は、前記水中の音波を受信すると、前記受信波の音圧レベルを前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のソーナー装置。 A reception system storage unit that stores a reception correction value for correcting the sound pressure level of the received wave;
The receiving circuit, when receiving the underwater sound wave, corrects the sound pressure level of the received wave with the reception correction value, and detects the echo wave from the corrected received wave. The sonar device described in 1.
前記水中の音波を受信し、当該受信波に応じたアナログ信号を出力する受信用圧電素子と、
前記受信用圧電素子から出力されたアナログ信号のうち、予め定められた周波数帯域の音波を示すアナログ信号を出力するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタから出力されたアナログ信号を増幅するプリアンプと、
前記プリアンプによって増幅されたアナログ信号をデジタルデータに変換して出力するA/D変換回路と、
前記A/D変換回路から出力されたデジタルデータが示す受信波の音圧レベルを前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する反響波検出回路とを含む
ことを特徴とする請求項4に記載のソーナー装置。 The receiving circuit is
A receiving piezoelectric element that receives the underwater sound wave and outputs an analog signal corresponding to the received wave;
Among the analog signals output from the receiving piezoelectric element, a bandpass filter that outputs an analog signal indicating a sound wave in a predetermined frequency band;
A preamplifier for amplifying an analog signal output from the bandpass filter;
An A / D conversion circuit for converting the analog signal amplified by the preamplifier into digital data and outputting the digital data;
An echo wave detection circuit that corrects the sound pressure level of the reception wave indicated by the digital data output from the A / D conversion circuit with the reception correction value, and detects the echo wave from the corrected reception wave. The sonar device according to claim 4, wherein
前記受信系記憶部は、前記受信系回路の系統ごとに、受信用圧電素子の識別情報と、受信補正値とを対応付けて記憶しており、
反響波検出回路の各々は、同じ系統の前記A/D変換回路から出力されたデジタルデータが示す受信波の音圧レベルを、同じ系統の前記受信用圧電素子に対応付けられた前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とする請求項5に記載のソーナー装置。 The reception system circuit is provided with a plurality of systems,
The reception system storage unit stores the identification information of the piezoelectric element for reception and the reception correction value in association with each system of the reception system circuit,
Each of the reverberation wave detection circuits has the reception correction value associated with the reception piezoelectric element of the same system for the sound pressure level of the reception wave indicated by the digital data output from the A / D conversion circuit of the same system. The sonar apparatus according to claim 5, wherein the echo wave is detected from the corrected received wave.
前記受信用圧電素子と前記送信用圧電素子とは、共通の圧電素子により構成される
ことを特徴とする請求項5に記載のソーナー装置。 The transmission system circuit includes a transmission piezoelectric element for transmitting a transmission wave into water,
The sonar device according to claim 5, wherein the receiving piezoelectric element and the transmitting piezoelectric element are configured by a common piezoelectric element.
前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出する受信系回路と、
前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知する制御系回路と、
前記受信波の音圧レベルを補正するための受信補正値を記憶する受信系記憶部とを備え、
前記受信系回路は、前記水中の音波を受信すると、前記受信波の音圧レベルを前記受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とするソーナー装置。 A transmission circuit for transmitting a transmission wave into water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
A control system circuit for outputting the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit and detecting the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction; ,
A reception system storage unit that stores a reception correction value for correcting the sound pressure level of the received wave,
When receiving the underwater sound wave, the reception system circuit corrects the sound pressure level of the reception wave with the reception correction value, and detects the echo wave from the corrected reception wave.
受信系回路が、前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出することと、
制御系回路が、前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知することとを含み、
前記送信系回路は、前記送信指示を受けると、予め定められた音圧レベルを予め定められた送信補正値によって補正した音圧レベルの送信波を送信する
ことを特徴とするソーナー装置用の物体検知方法。 The transmission system circuit transmits the transmission wave to the water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave, and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
The control system circuit outputs the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit, and detects the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction. Including
When the transmission system circuit receives the transmission instruction, the transmission system circuit transmits a transmission wave having a sound pressure level obtained by correcting a predetermined sound pressure level with a predetermined transmission correction value. Object for a sonar device Detection method.
受信系回路が、前記水中の音波を受信し、前記送信波が前記水中の物体で反射した反響波を前記受信した音波である受信波から検出することと、
制御系回路が、前記送信波の送信指示を前記送信系回路に出力し、当該送信指示を出力した後に前記受信系回路によって反響波が検出されたか否かに基づいて、前記水中の物体を検知することとを含み、
前記受信系回路は、前記水中の音波を受信すると、前記受信波の音圧レベルを予め定められた受信補正値によって補正し、当該補正した受信波から前記反響波を検出する
ことを特徴とするソーナー装置用の物体検知方法。 The transmission system circuit transmits the transmission wave to the water,
A receiving system circuit that receives the underwater sound wave, and detects an echo wave reflected by the underwater object from the received wave that is the received sound wave;
The control system circuit outputs the transmission wave transmission instruction to the transmission system circuit, and detects the underwater object based on whether or not an echo wave is detected by the reception system circuit after outputting the transmission instruction. Including
When receiving the underwater sound wave, the reception system circuit corrects a sound pressure level of the reception wave with a predetermined reception correction value, and detects the echo wave from the corrected reception wave. Object detection method for sonar device.
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