JP2014232004A - Signal detecting apparatus and signal detecting method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent wrong detection of a seabed-reflected signal, which results from reflection of a sound wave from the seabed, as if it were a signal reflected from an object.SOLUTION: A transmitter 100 transmits a sound wave WA into the water. A receiver 200 receives a reflected signal WS of the sound wave WA outputted by the transmitter 100. A first reflected signal processor 310 generates, on the basis of the reflected signal WS received by the receiver 200, first reflected signal information that indicates relations among distances between the sources of signal components WB, WC and WD contained in the reflected signal WS and the receiver 200, times elapsed after the transmission of the sound wave WA by the receiver 200, and signal intensities of the signal components WB, WC and WD contained in the reflected signal WS.

Description

本発明は、信号検出装置および信号検出方法に関し、特に、音波を水中へ送信し、当該音波の反射信号を受信して、目標物を検知する信号検出装置および信号検出方法に関する。   The present invention relates to a signal detection device and a signal detection method, and more particularly to a signal detection device and a signal detection method for detecting a target by transmitting a sound wave into water and receiving a reflected signal of the sound wave.

近年、水中航走体等の目標物を音波の反射信号によって検知する技術が知られている。この技術では、まず、船体に設けられた送波部が、音波を水中へ送信する。水中に送信された音波は目標物に衝突し反射する。船体に設けられた受信部は、目標物に衝突した後の反射信号を受信する。そして、信号処理部が、受信部により受信する反射信号を解析して、目標物の所在を検知する。   2. Description of the Related Art In recent years, a technique for detecting a target such as an underwater vehicle using a reflected sound wave signal is known. In this technique, first, a wave transmitting unit provided in the hull transmits sound waves into the water. The sound wave transmitted underwater collides with the target and is reflected. A receiving unit provided on the hull receives a reflected signal after colliding with a target. Then, the signal processing unit analyzes the reflected signal received by the receiving unit and detects the location of the target.

なお、本発明に関連して、特許文献1には、魚群等の反射体から帰来した反射信号に基づいて、魚群の散乱強度を図示する技術が開示されている。   In connection with the present invention, Patent Document 1 discloses a technique for illustrating the scattering intensity of a school of fish based on a reflected signal derived from a reflector such as a school of fish.

特公昭63−22275号公報Japanese Examined Patent Publication No. 63-22275

しかしながら、水温が高い場合、音波の移動軌跡を示す音線が鉛直下方に折れ曲がる傾向にある。すなわち、水温が高い場合、送波部より送信される音波は、水面に沿って遠方に伝搬するのではなく、水面から鉛直下方向へ向けて伝搬する傾向にある。この場合、送波部より送信される音波は、水面方向で送波部から近い位置の海底に衝突する。このため、音波が海底に衝突した後に生じる反射信号である海底反射信号が、大きな信号強度で検出される場合があった。このように、大きな信号強度の海底反射信号が受波部により受信されると、信号処理部は、海底反射信号を、本来検出したい目標物からの反射信号と誤って認識してしまうことが多く発生するという問題があった。   However, when the water temperature is high, the sound ray indicating the trajectory of the sound wave tends to bend vertically downward. That is, when the water temperature is high, the sound wave transmitted from the wave transmitting unit does not propagate far along the water surface, but tends to propagate vertically downward from the water surface. In this case, the sound wave transmitted from the transmission unit collides with the seabed at a position close to the transmission unit in the water surface direction. For this reason, there is a case where a seabed reflected signal, which is a reflected signal generated after a sound wave collides with the seabed, is detected with a large signal intensity. In this way, when a seafloor reflected signal having a large signal strength is received by the wave receiving section, the signal processing section often mistakenly recognizes the seafloor reflected signal as a reflected signal from a target to be originally detected. There was a problem that occurred.

特に、船を移動させながら、送波部により送信される音波の反射信号を船上で検出しようとする場合、信号処理部は、当該船と同じ速度で同じ方向に移動している目標物からの反射信号なのか、海底からの音波の反射信号である海底反射信号なのかの区別を付けられないことがあった。   In particular, when the ship is moving and the reflected signal of the sound wave transmitted by the transmission unit is to be detected on the ship, the signal processing unit receives the signal from the target moving in the same direction at the same speed as the ship. In some cases, it was not possible to distinguish between a reflected signal and a reflected signal from the seabed.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、海底からの音波の反射信号である海底反射信号を、目標物からの反射波と誤って検出することを防止するという課題を解決する信号検出装置および信号検出方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to erroneously detect a seabed reflected signal, which is a reflected signal of a sound wave from the seabed, as a reflected wave from a target. It is an object of the present invention to provide a signal detection device and a signal detection method that solve the problem of preventing.

本発明の信号検出装置は、音波を水中へ送信する送波部と、前記送波部により出力された前記音波の反射信号を受信する受波部と、前記受波部により受信される前記反射信号に基づいて、前記反射信号に含まれる各信号成分の発生源および前記受波部の間の距離と、前記受波部が前記音波を送信した後の経過時間と、前記反射信号に含まれる各信号成分の信号強度との関係を示す第1の反射信号情報を生成する第1の反射信号処理部とを備えている。   The signal detection device of the present invention includes a wave transmission unit that transmits sound waves into water, a wave reception unit that receives a reflection signal of the sound waves output by the wave transmission unit, and the reflection that is received by the wave reception unit. Based on the signal, the distance between the source of each signal component included in the reflected signal and the receiving unit, the elapsed time after the receiving unit transmits the sound wave, and the reflected signal A first reflected signal processing unit that generates first reflected signal information indicating a relationship between the signal intensity of each signal component.

本発明の信号検出方法は、音波を送波部により送信する音波送信ステップと、前記音波の反射信号を受波部により受信する反射信号受信ステップと、前記反射信号受信ステップで受信される前記反射信号に基づいて、前記反射信号に含まれる各信号成分の発生源および前記受波部の間の距離と、前記受波部が前記音波を送信した後の経過時間と、前記反射信号に含まれる各信号成分の信号強度との関係を示す第1の反射信号情報を生成する第1の反射信号情報生成ステップとを含んでいる。   The signal detection method of the present invention includes a sound wave transmission step of transmitting a sound wave by a wave transmission unit, a reflection signal reception step of receiving a reflection signal of the sound wave by a wave reception unit, and the reflection received in the reflection signal reception step. Based on the signal, the distance between the source of each signal component included in the reflected signal and the receiving unit, the elapsed time after the receiving unit transmits the sound wave, and the reflected signal A first reflected signal information generating step for generating first reflected signal information indicating the relationship between the signal intensity of each signal component.

本発明にかかる信号検出装置および信号検出方法によれば、海底からの音波の反射信号である海底反射信号を、目標物からの反射信号と誤って検出することを防止できる。   According to the signal detection device and the signal detection method of the present invention, it is possible to prevent the seabed reflected signal, which is a reflected signal of the sound wave from the seabed, from being erroneously detected as the reflected signal from the target.

本発明の第1の実施の形態における信号検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における信号検出装置を用いて目標物を検出する様子を模式的に示す模式斜視図である。It is a model perspective view which shows typically a mode that a target is detected using the signal detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における信号検出装置の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of the signal detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 水中内の音速と水深の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the sound speed in water and water depth. 水深と距離の関係で音線分布を示す図である。It is a figure which shows sound ray distribution by the relationship between water depth and distance. 第1の反射信号情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of 1st reflected signal information. 第2の反射信号情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of 2nd reflected signal information. 本発明の第2の実施の形態における信号検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal detection apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における信号検出装置の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of the signal detection apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 第2の反射信号情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of 2nd reflected signal information.

<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態における信号検出装置1000の構成について、図に基づいて説明する。
<First Embodiment>
The configuration of the signal detection apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、信号検出装置1000の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the signal detection apparatus 1000.

図1に示されるように、信号検出装置1000は、送波部100と、受波部200と、信号処理部300と、第1の表示部400と、第2の表示部500とを含んで構成される。   As shown in FIG. 1, the signal detection apparatus 1000 includes a transmission unit 100, a reception unit 200, a signal processing unit 300, a first display unit 400, and a second display unit 500. Composed.

送波部100は、例えば船体の側面に取り付けられ、音波を水中へ送信(発射)する。受波部200は、例えば船体の側面(送波部100と同じ側)に取り付けられ、送波部100により送信された音波の反射信号を受信する。   The wave transmitting unit 100 is attached to, for example, a side surface of a hull, and transmits (emits) sound waves into water. The wave receiving unit 200 is attached to, for example, a side surface of the hull (the same side as the wave transmitting unit 100), and receives a reflected wave signal transmitted from the wave transmitting unit 100.

信号処理部300は、受波部200により受信される反射信号に対して、所定の信号処理を行う。信号処理部300は、第1の反射信号処理部310と、第2の反射信号処理部320とを有する。   The signal processing unit 300 performs predetermined signal processing on the reflected signal received by the wave receiving unit 200. The signal processing unit 300 includes a first reflected signal processing unit 310 and a second reflected signal processing unit 320.

第1の信号処理部310は、受波部200により受信される反射信号に基づいて、反射信号に含まれる各信号成分の発生源および受波部200の間の距離と、受波部200が音波を送信した後の経過時間と、反射信号に含まれる各信号成分信号強度との関係を示す第1の反射信号情報を生成する。なお、後述するように、反射信号には、目標物からの反射信号成分と、海底からの反射信号である海底反射信号成分と、雑音等の雑反射信号成分とが含まれる。この第1の反射信号情報の具体的な内容については、後述の動作説明内で詳しく説明する。   Based on the reflected signal received by the wave receiving unit 200, the first signal processing unit 310 determines the distance between the source of each signal component included in the reflected signal and the wave receiving unit 200, and the wave receiving unit 200 First reflection signal information indicating a relationship between an elapsed time after transmitting the sound wave and each signal component signal intensity included in the reflection signal is generated. As will be described later, the reflected signal includes a reflected signal component from the target, a seabed reflected signal component that is a reflected signal from the seabed, and a miscellaneous reflected signal component such as noise. The specific content of the first reflected signal information will be described in detail in the operation description described later.

第2の信号処理部320は、受波部200により受信される反射信号に基づいて、反射信号に含まれる各信号成分の発生源および受波部200の間の距離と、受波部200を基準とした際の反射信号に含まれる各信号成分の発生源の方位と、反射信号に含まれる各信号成分の信号強度との関係を示す第2の反射信号情報を生成する。上述したように、反射信号には、目標物からの反射信号成分と、海底からの反射信号である海底反射信号成分と、雑音等の雑反射信号成分とが含まれる。この第2の反射信号情報の具体的な内容については、後述の動作説明内で詳しく説明する。   Based on the reflected signal received by the wave receiving unit 200, the second signal processing unit 320 determines the distance between the source of each signal component included in the reflected signal and the wave receiving unit 200, and the wave receiving unit 200. Second reflected signal information indicating the relationship between the direction of the source of each signal component included in the reflected signal when used as a reference and the signal intensity of each signal component included in the reflected signal is generated. As described above, the reflected signal includes a reflected signal component from the target, a seabed reflected signal component that is a reflected signal from the seabed, and a miscellaneous reflected signal component such as noise. The specific content of the second reflected signal information will be described in detail in the operation description described later.

第1の表示部400は、第1の信号処理部310により生成された第1の反射信号情報を表示提供する。なお、第1の表示部400は、距離−時間信号表示部とも呼ばれる。   The first display unit 400 provides display of the first reflected signal information generated by the first signal processing unit 310. The first display unit 400 is also called a distance-time signal display unit.

第2の表示部500は、第2の信号処理部320により生成された第2の反射信号情報を表示提供する。なお、第2の表示部500は、距離−方位信号表示部とも呼ばれる。   The second display unit 500 provides display of the second reflected signal information generated by the second signal processing unit 320. The second display unit 500 is also called a distance-azimuth signal display unit.

以上、信号検出装置1000の構成を説明した。   The configuration of the signal detection apparatus 1000 has been described above.

次に、信号検出装置1000の動作について説明する。   Next, the operation of the signal detection apparatus 1000 will be described.

図2は、信号検出装置1000を用いて目標物を検出する様子を模式的に示す模式斜視図である。図3は、信号検出装置1000の動作フローを示す図である。図4は、水中内の音速と水深の関係を示す図である。図5は、水深と距離の関係で音線分布を示す図である。   FIG. 2 is a schematic perspective view schematically showing how a target is detected using the signal detection apparatus 1000. FIG. 3 is a diagram illustrating an operation flow of the signal detection apparatus 1000. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the sound speed in water and the water depth. FIG. 5 is a diagram showing the sound ray distribution in relation to water depth and distance.

図2に示されるように、信号検出装置1000は、水面に浮いている船体2000の一側面に取り付けられている。また、ここでは、信号検出装置1000の検出対象である目標物3000が、海底4000と水面の間に存在するものとする。   As shown in FIG. 2, the signal detection device 1000 is attached to one side of the hull 2000 that is floating on the water surface. Here, it is assumed that the target 3000, which is the detection target of the signal detection device 1000, exists between the seabed 4000 and the water surface.

また、ここでは、図4に示すように、水中の音速分布は、海底に向かって水深が深くなるにつれて、音速が小さくなるような環境を想定するものとする。この場合、図5に示されるように、音波の移動軌跡を示す音線は、音源から離れるにつれて、海底に向かって鋭く折れ曲がって伝搬する軌跡を描いている。図5の例では、3種類の出力角で、所定の出力の音波を水中に送信出力した際の音波の移動軌跡を示している。図5に示されるように、音波を水中内に送信した場合、当該音波は水中で一直線に伝搬しないことがわかる。すなわち、音波は、当該音波の発生源から一定距離(水面に沿った水平距離)のところで急激に海底面に向かって伝搬する。したがって、音波は、当該音波から水平距離で一定の距離のところまでしか届かないことが言える。このような場合、図5の各音線と水深軸の間の領域では、音波が海底面で反射するので、信号強度の強い反射信号が検出されることが知られている。このような環境下で、送波部100から送信音波WAを送信出力した場合について、具体的に説明する。   Here, as shown in FIG. 4, the underwater sound velocity distribution assumes an environment in which the sound velocity decreases as the water depth increases toward the seabed. In this case, as shown in FIG. 5, the sound ray indicating the moving trajectory of the sound wave draws a trajectory that is bent sharply toward the seabed and propagates away from the sound source. In the example of FIG. 5, the movement trajectory of a sound wave when a sound wave of a predetermined output is transmitted and output underwater at three types of output angles is shown. As shown in FIG. 5, when sound waves are transmitted into water, it can be seen that the sound waves do not propagate in a straight line in water. That is, the sound wave propagates rapidly toward the sea bottom at a certain distance (horizontal distance along the water surface) from the sound wave generation source. Therefore, it can be said that the sound wave reaches only a certain distance from the sound wave at a horizontal distance. In such a case, it is known that in the region between each sound ray and the depth axis in FIG. 5, the sound wave is reflected on the sea bottom, so that a reflected signal having a strong signal intensity is detected. A case where the transmission sound wave WA is transmitted and output from the transmission unit 100 under such an environment will be specifically described.

図2および図3に示されるように、まず、送波部100が、船体2000側面から水中へ向けて、送信音波WAを送信出力する(S301)。送信音波WAは、図2に示されるように、送信元である送波部100を中心に放射状に伝搬する。そして、送信音波WAは、目標物3000および海底面4000に衝突した後に反射する。目標物3000に衝突した後に生じる反射信号WBは、図2に示されるように、目標物3000のうちで送信音波WAが衝突した部分を中心に、放射状に伝搬する。なお、反射信号WBは、目標物3000を発生源とする反射信号や、目標物からの反射信号とも呼ぶ。同様に、海底4000に衝突した後に生じる反射信号WCは、図2に示されるように、海底面4000のうちで送信音波WAが衝突した部分を中心に、放射状に伝搬する。なお、反射信号WCは、海底面4000を発生源とする反射信号や、海底反射信号とも呼ぶ。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3, first, the wave transmission unit 100 transmits and outputs the transmission sound wave WA from the side of the hull 2000 toward the water (S301). As shown in FIG. 2, the transmission sound wave WA propagates radially around the transmission unit 100 that is the transmission source. The transmitted sound wave WA is reflected after colliding with the target 3000 and the sea bottom 4000. As shown in FIG. 2, the reflected signal WB generated after colliding with the target 3000 propagates radially around the portion of the target 3000 where the transmission sound wave WA collides. The reflected signal WB is also referred to as a reflected signal generated from the target 3000 or a reflected signal from the target. Similarly, as shown in FIG. 2, the reflected signal WC generated after colliding with the seabed 4000 propagates radially around the portion of the seabed 4000 where the transmitted sound wave WA collided. Note that the reflected signal WC is also referred to as a reflected signal generated from the seabed 4000 or a seabed reflected signal.

次に、受波部200が、2つの反射信号WB、WCを含む反射信号WSを受信する(S303)。具体的には、受波部200は、目標物300を発生源とする反射信号成分WBと、海底面4000を発生源とする反射信号成分WCと、これら反射信号成分WB、WC以外であって雑音となる雑反射信号成分WDとを受信する。受波部200は、前記3つの反射信号成分WB、WC、WDを含む反射信号WSを信号処理部300へ出力する。   Next, the wave receiving unit 200 receives the reflected signal WS including the two reflected signals WB and WC (S303). Specifically, the wave receiving unit 200 is a reflection signal component WB having the target 300 as a generation source, a reflection signal component WC having the sea bottom 4000 as a generation source, and other than these reflection signal components WB and WC. The miscellaneous reflection signal component WD that causes noise is received. The wave receiving unit 200 outputs a reflected signal WS including the three reflected signal components WB, WC, and WD to the signal processing unit 300.

次に、信号処理部300の第1の反射信号処理部310が、受波部200により受信される反射信号WSにビーム整相を行い、第1の反射信号情報を生成する(S305)。また、第1の反射信号処理部310は、第1の反射信号情報を第1の表示部400へ出力する。   Next, the first reflected signal processing unit 310 of the signal processing unit 300 performs beam phasing on the reflected signal WS received by the wave receiving unit 200, and generates first reflected signal information (S305). The first reflected signal processing unit 310 outputs the first reflected signal information to the first display unit 400.

次に、信号処理部300の第2の反射信号処理部320が、受波部200により受信される反射信号WSにビーム整相を行い、第2の反射信号情報を生成する(S307)。また、第2の反射信号処理部320は、第2の反射信号情報を第2の表示部500へ出力する。   Next, the second reflected signal processing unit 320 of the signal processing unit 300 performs beam phasing on the reflected signal WS received by the wave receiving unit 200, and generates second reflected signal information (S307). Further, the second reflected signal processing unit 320 outputs the second reflected signal information to the second display unit 500.

なお、ここでは、S305の処理の後にS307の処理を行うと説明した。しかしながら、S307の処理の後にS305の処理を行ってもよいし、S305とS307の処理を同時に行ってもよい。   Here, it has been described that the process of S307 is performed after the process of S305. However, the process of S305 may be performed after the process of S307, or the processes of S305 and S307 may be performed simultaneously.

そして、第1の表示部400は、第1の反射信号情報を表示提供し、第2の表示部500は、第2の反射信号情報を表示提供する(S309)。   Then, the first display unit 400 displays and provides the first reflected signal information, and the second display unit 500 displays and provides the second reflected signal information (S309).

ここで、第1の反射信号情報とは、前述の通り、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200が送信音波WAを送信した後の経過時間Tと、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係を示す情報である。なお、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dは、船体2000の正横方向において、鉛直方向に対して垂直方向に沿った距離である。   Here, as described above, the first reflected signal information is the distance D between the source of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS and the receiving unit 200, and the receiving unit 200. This is information indicating the relationship between the elapsed time T after the transmission sound wave WA is transmitted and the signal strengths of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS. Note that the distance D between the signal source WB, WC, WD generation source and the receiving unit 200 included in the reflected signal WS is the distance along the vertical direction with respect to the vertical direction in the normal transverse direction of the hull 2000. It is.

図6は、第1の反射信号情報の一例を示す図である。図6において、縦軸には、受波部200が送信音波WAを送信した後の経過時間Tが設定され、横軸には、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dが設定されている。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the first reflected signal information. In FIG. 6, the vertical axis indicates the elapsed time T after the wave receiving unit 200 transmits the transmission sound wave WA, and the horizontal axis indicates the generation of each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS. A distance D between the source and the receiving unit 200 is set.

図6に示されるように、第1の反射信号情報には、目標からの反射信号WB、海底反射信号WCおよび雑反射信号WDの各成分について、各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200が送信音波WAを送信した後の経過時間Tと、各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係が、含まれている。なお、図6では、反射信号WB、海底反射信号WCおよび雑反射信号WDの信号強度が強い程に濃い表示とした。   As shown in FIG. 6, the first reflected signal information includes, for each component of the reflected signal WB from the target, the seafloor reflected signal WC, and the miscellaneous reflected signal WD, and the source of each signal component WB, WC, WD, and The relationship between the distance D between the wave receiving units 200, the elapsed time T after the wave receiving unit 200 transmits the transmission sound wave WA, and the signal strength of each signal component WB, WC, WD is included. In FIG. 6, the display is darker as the signal strength of the reflected signal WB, the seafloor reflected signal WC, and the miscellaneous reflected signal WD is stronger.

図6に示されるように、雑反射信号成分WDおよび海底反射信号成分WBは、略一定の距離に継続的に存在することが分かる。これに対して、目標からの反射信号成分WBは、特定の時間に存在し、受信部200との距離Dは時間的に変化していることが分かる。   As shown in FIG. 6, it can be seen that the miscellaneous reflection signal component WD and the seafloor reflection signal component WB are continuously present at a substantially constant distance. In contrast, the reflected signal component WB from the target exists at a specific time, and it can be seen that the distance D from the receiving unit 200 changes with time.

このように、第1の反射信号情報を前記距離Dと前記時間Tとの関係から分析することにより、目標からの反射信号成分WB、海底反射信号成分WCおよび雑反射信号成分WDの各成分の存在を、受信部200からの距離Dとの関係で知ることができる。   Thus, by analyzing the first reflected signal information from the relationship between the distance D and the time T, each of the reflected signal component WB, the seafloor reflected signal component WC, and the miscellaneous reflected signal component WD from the target is obtained. Existence can be known in relation to the distance D from the receiving unit 200.

また、第2の反射信号情報とは、前述の通り、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離と、受波部200を基準とした際の反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WCの発生源の方位と、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係を示す情報である。   Further, as described above, the second reflected signal information is the distance between the source of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS and the receiving unit 200, and the receiving unit 200 as a reference. This is information indicating the relationship between the azimuth of the source of each signal component WB, WC included in the reflected signal WS and the signal intensity of each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS.

図7は、第2の反射信号情報の一例を示す図である。図7において、縦軸には、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dが設定され、横軸には、受波部200を基準とした際の反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源の方位Sが設定されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the second reflected signal information. In FIG. 7, the vertical axis indicates the distance D between the source of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS and the wave receiving unit 200, and the horizontal axis indicates the wave receiving unit 200. The direction S of the generation source of each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS when used as a reference is set.

図7に示されるように、第2の反射信号情報には、目標からの反射信号成分WB、海底反射信号成分WCおよび雑反射信号成分WDの各成分について、受波部200からの距離Dと、受波部200を基準とした際の各信号成分WB、WC、WDの発生源の方位Sと、各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係が含まれている。なお、図7では、反射信号成分WB、海底反射信号成分WCおよび雑反射信号成分WDの信号強度が強い程に濃い表示とした。   As shown in FIG. 7, the second reflected signal information includes the distance D from the receiving unit 200 and the reflected signal component WB from the target, the seafloor reflected signal component WC, and the miscellaneous reflected signal component WD. The relationship between the direction S of the source of each signal component WB, WC, WD and the signal intensity of each signal component WB, WC, WD when using the wave receiving unit 200 as a reference is included. In FIG. 7, the display is darker as the signal intensity of the reflected signal component WB, the seafloor reflected signal component WC, and the miscellaneous reflected signal component WD is stronger.

図7には、各信号成分WB、WC、WDが信号強度に応じて示されている。しかしながら、識別子が表示されなければ、表示されている各反射信号成分が、目標物からの反射信号WBの成分なのか、海底反射信号WCの成分なのか、雑反射信号WDの成分なのかを識別することはできない。   FIG. 7 shows the signal components WB, WC, and WD according to the signal strength. However, if no identifier is displayed, it is identified whether each reflected signal component displayed is a component of the reflected signal WB from the target, a component of the seafloor reflected signal WC, or a component of the miscellaneous reflected signal WD. I can't do it.

一方、図7に示される第2の反射信号情報に、図6に示した第1の反射信号情報を照らすと、第2の反射信号情報における各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の各距離Dが、図6で示した第1の反射信号情報から得られる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の各距離Dに対応する。   On the other hand, when the second reflected signal information shown in FIG. 7 is illuminated with the first reflected signal information shown in FIG. 6, the sources and receivers of the signal components WB, WC, WD in the second reflected signal information are received. Each distance D between the wave parts 200 corresponds to each distance D between the source of each signal component WB, WC, WD obtained from the first reflected signal information shown in FIG. .

したがって、図6に示された第1の反射信号情報のうちで、目標物からの反射信号成分WBが存在する距離Dを図6および図7で対応付けて、図7に示される第2の反射信号情報に含まれる反射信号成分WBを抽出すれば、目標物からの反射信号成分WBの方位を検出することができる。   Therefore, among the first reflected signal information shown in FIG. 6, the distance D where the reflected signal component WB from the target exists is correlated in FIGS. 6 and 7, and the second information shown in FIG. If the reflected signal component WB included in the reflected signal information is extracted, the orientation of the reflected signal component WB from the target can be detected.

このように、第1の反射信号情報に含まれる反射信号WBの距離Dの情報を用いて、第2の反射信号情報を前記距離Dと前記方位Sとの関係から分析することにより、受波部200を基準とした際の目標物からの反射信号成分WBの発生源の方位Sを検出することができる。   In this way, by using the information on the distance D of the reflected signal WB included in the first reflected signal information, the second reflected signal information is analyzed from the relationship between the distance D and the direction S, thereby receiving the wave. The direction S of the generation source of the reflected signal component WB from the target when the unit 200 is used as a reference can be detected.

以上の通り、本発明の第1の実施の形態における信号検出装置1000は、送波部100と、受波部200と、第1の反射信号処理部310とを備えている。送波部100は、音波WAを水中へ送信する。受波部200は、送波部100により出力された音波WAの反射信号WBを受信する。第1の反射信号処理部310は、受波部200により受信される反射信号Wに基づいて、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200が音波WAを送信した後の経過時間Tと、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係を示す第1の反射信号情報を生成する。   As described above, the signal detection apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention includes the transmission unit 100, the reception unit 200, and the first reflected signal processing unit 310. The wave transmission unit 100 transmits the sound wave WA into the water. The wave receiving unit 200 receives the reflected signal WB of the sound wave WA output from the wave transmitting unit 100. The first reflected signal processing unit 310 is based on the reflected signal W received by the wave receiving unit 200, between the generation source of each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS and the wave receiving unit 200. First reflected signal information indicating the relationship between the distance D, the elapsed time T after the wave receiving unit 200 transmits the sound wave WA, and the signal strengths of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS. Generate.

このように、第1の反射信号処理部310により生成される第1の反射信号情報には、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200が音波WAを送信した後の経過時間Tと、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係が含まれている。したがって、信号検出装置1000は、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDについて、これらの信号成分WB、WC、WDの発生源が受波部200からどの位の距離Dの位置に存在し、これらの信号成分WB、WC、WDがどの程度の時間の間に存在するのかを、認識することができる。ここで、雑反射信号成分WDおよび海底反射信号成分WBは、略一定の距離に継続的に存在することが知られている。これに対して、目標からの反射信号成分WBは、特定の時間に存在し、反射信号WBの発生源と受信部200との距離Dは時間的に変化していることが知られている。このことから、第1の反射信号情報を前記距離Dと前記時間Tとの関係から分析することにより、目標からの反射信号成分WB、海底反射信号成分WCおよび雑反射信号成分WDの存在を、受信部200からの距離Dとの関係も含めて知ることができる。したがって、信号検出装置1000は、目標からの反射信号成分WBを、海底反射信号成分WCおよび雑反射信号成分WDから区別して認識できる。これにより、信号検出装置1000は、海底からの音波の反射信号である海底反射信号を、目標物からの反射信号と誤って検出することを防止できる。   As described above, the first reflected signal information generated by the first reflected signal processing unit 310 includes the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS between the generation source and the receiving unit 200. The relationship between the distance D, the elapsed time T after the wave receiving unit 200 transmits the sound wave WA, and the signal strengths of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS is included. Therefore, the signal detection apparatus 1000 determines the distance D from which the generation source of the signal components WB, WC, and WD is received from the wave receiving unit 200 for each of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS. It can be recognized how long these signal components WB, WC, WD exist. Here, it is known that the miscellaneous reflection signal component WD and the seafloor reflection signal component WB are continuously present at a substantially constant distance. On the other hand, it is known that the reflected signal component WB from the target exists at a specific time, and the distance D between the generation source of the reflected signal WB and the receiving unit 200 changes with time. From this, by analyzing the first reflected signal information from the relationship between the distance D and the time T, the presence of the reflected signal component WB, the seafloor reflected signal component WC and the miscellaneous reflected signal component WD from the target It is possible to know the relationship with the distance D from the receiving unit 200. Therefore, the signal detection apparatus 1000 can recognize the reflected signal component WB from the target separately from the seafloor reflected signal component WC and the miscellaneous reflected signal component WD. Thereby, the signal detection apparatus 1000 can prevent erroneously detecting a seabed reflection signal, which is a reflection signal of a sound wave from the seabed, as a reflection signal from a target.

また、本発明の第1の実施の形態における信号検出装置1000は、第2の反射信号処理部320を備えている。第2の反射信号処理部320は、受波部200により受信される反射信号WSに基づいて、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200を基準とした際の反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源の方位Sと、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係を示す第2の反射信号情報を生成する。   Further, the signal detection apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention includes a second reflected signal processing unit 320. The second reflected signal processing unit 320 is based on the reflected signal WS received by the wave receiving unit 200, between the generation source of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS and the wave receiving unit 200. The distance D, the azimuth S of the source of each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS with respect to the wave receiving unit 200, and each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS 2nd reflection signal information which shows the relationship with the signal strength of is produced | generated.

このように、第2の反射信号処理部320により生成される第2の反射信号情報には、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200を基準とした際の反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源の方位Sと、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係が含まれている。したがって、第1の反射信号情報のうちで目標物からの反射信号WBが存在する距離Dに対応して、第2の反射信号情報に含まれる各反射信号成分WB、WC、WDを抽出することで、目標物からの各反射信号成分WB、WC、WDの方位を検出することができる。ただし、反射信号WSに含まれる各信号成分について、目標物からの反射信号WBの成分なのか、海底反射信号WCの成分なのか、雑反射信号WDの成分なのかを識別することはできない。このとき、信号検出装置1000は、第1の反射信号情報のうちで、目標物からの反射信号WBが存在する距離Dについて、第1の反射信号情報と第2の反射信号情報を照合することによって、各信号成分WB、WC、WDを抽出することで、目標物からの各反射信号成分WBの方位を検出することができる。すなわち、前述したように、第1の反射信号情報において、雑反射信号成分WDおよび海底反射信号成分WBは、略一定の距離に継続的に存在するのに対して、目標からの反射信号成分WBは、特定の時間に存在し、受信部200との距離Dは時間的に変化していることが知られている。この特性に基づいて、目標からの反射信号成分WBを第1の反射信号情報から抽出することができる。これにより、目標からの反射信号成分WBについて、受波部200との間の距離Dも判明する。そして、第2の反射信号情報のうちで、第1の反射信号情報から抽出した反射信号WBの発生源と受波部200の間の距離Dと同じ距離に位置する信号成分を抽出する。これにより、目標物からの反射信号WBの方位Sを検出することができる。   As described above, the second reflected signal information generated by the second reflected signal processing unit 320 includes the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS between the generation source and the receiving unit 200. The distance D, the azimuth S of the source of each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS with respect to the wave receiving unit 200, and each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS The relationship with the signal strength is included. Therefore, each reflection signal component WB, WC, WD included in the second reflection signal information is extracted corresponding to the distance D where the reflection signal WB from the target exists in the first reflection signal information. Thus, the direction of each reflected signal component WB, WC, WD from the target can be detected. However, it is not possible to identify whether each signal component included in the reflected signal WS is a component of the reflected signal WB from the target, a component of the seafloor reflected signal WC, or a component of the miscellaneous reflected signal WD. At this time, the signal detection apparatus 1000 collates the first reflected signal information and the second reflected signal information for the distance D where the reflected signal WB from the target exists in the first reflected signal information. Thus, by extracting each signal component WB, WC, WD, it is possible to detect the orientation of each reflected signal component WB from the target. That is, as described above, in the first reflection signal information, the miscellaneous reflection signal component WD and the seafloor reflection signal component WB are continuously present at a substantially constant distance, whereas the reflection signal component WB from the target is present. Exists at a specific time, and it is known that the distance D to the receiving unit 200 changes with time. Based on this characteristic, the reflected signal component WB from the target can be extracted from the first reflected signal information. Thereby, the distance D between the reflected signal component WB from the target and the wave receiving unit 200 is also found. And the signal component located in the same distance as the distance D between the generation source of the reflected signal WB extracted from the first reflected signal information and the wave receiving unit 200 is extracted from the second reflected signal information. Thereby, the direction S of the reflected signal WB from the target can be detected.

したがって、信号検出装置1000は、第1および第2の反射信号情報に基づいて、目標物からの信号成分WBがどの方位に、受波部200からどのくらいの距離Dに存在するのかを、認識することができる。これにより、信号検出装置1000は、海底からの音波の反射信号である海底反射信号を、目標物からの反射信号と誤って検出することなく、目標物が存在する方位と、目標物までの距離を検出することができる。   Therefore, the signal detection apparatus 1000 recognizes in which direction the signal component WB from the target exists and at what distance D from the wave receiving unit 200 based on the first and second reflected signal information. be able to. Thereby, the signal detection apparatus 1000 does not erroneously detect a seabed reflection signal, which is a reflection signal of a sound wave from the seabed, as a reflection signal from the target object, and the distance to the target object. Can be detected.

また、本発明の第1の実施の形態における信号検出装置1000は、第1の表示部400を備える。第1の表示部400は、第1の反射信号情報を表示する。これにより、第1の反射信号に含まれる各種情報が、第1の表示部400に表示提供される。この結果、作業員は、目視によって、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200が音波WAを送信した後の経過時間Tと、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの信号強度との関係を認識することができる。   In addition, the signal detection apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention includes a first display unit 400. The first display unit 400 displays the first reflected signal information. Thereby, various information included in the first reflected signal is displayed and provided on the first display unit 400. As a result, the operator visually observes the distance D between the source of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS and the receiving unit 200, and after the receiving unit 200 transmits the sound wave WA. The relationship between the elapsed time T and the signal intensity of each signal component WB, WC, WD included in the reflected signal WS can be recognized.

また、本発明の第1の実施の形態における信号検出装置1000は、第2の表示部5
00を備える。第2の表示部500は、第2の反射信号情報を表示する。これにより、第2の反射信号に含まれる各種情報が、第2の表示部500に表示提供される。この結果、作業員は、目視によって、反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200を基準とした際の反射信号WSに含まれる各信号成分WB、WC、WDの発生源の方位Sと、反射信号WSの信号強度との関係を認識することができる。
Further, the signal detection apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention includes the second display unit 5.
00. The second display unit 500 displays the second reflected signal information. Thereby, various information included in the second reflected signal is displayed and provided on the second display unit 500. As a result, the operator visually observes the distance D between the source of the signal components WB, WC, and WD included in the reflected signal WS and the receiving unit 200, and the reflection when the receiving unit 200 is used as a reference. It is possible to recognize the relationship between the azimuth S of the source of each signal component WB, WC, and WD included in the signal WS and the signal intensity of the reflected signal WS.

本発明の第1の実施の形態における信号検出方法は、音波送信ステップと、反射信号受信ステップと、第1の反射信号情報生成ステップとを含む。音波送信ステップでは、音波WAを送波部100により送信する。反射信号受信ステップでは、音波WAの反射信号WSを受波部200により受信する、第1の反射信号情報生成ステップでは、反射信号受信ステップで受信される反射信号WSに基づいて、反射信号WSに含まれる各信号成分の発生源および前記受波部の間の距離Dと、受波部200が音波WAを送信した後の経過時間Tと、反射信号WSに含まれる各信号成分の信号強度との関係を示す第1の反射信号情報を生成する。   The signal detection method according to the first embodiment of the present invention includes a sound wave transmission step, a reflection signal reception step, and a first reflection signal information generation step. In the sound wave transmission step, the sound wave WA is transmitted by the wave transmission unit 100. In the reflected signal receiving step, the reflected signal WS of the sound wave WA is received by the wave receiving unit 200. In the first reflected signal information generating step, the reflected signal WS is changed to the reflected signal WS based on the reflected signal WS received in the reflected signal receiving step. The distance D between the generation source of each signal component included and the wave receiving unit, the elapsed time T after the wave receiving unit 200 transmits the sound wave WA, and the signal intensity of each signal component included in the reflected signal WS First reflection signal information indicating the relationship is generated.

この信号検出方法は、上述した信号検出装置に実質的に対応している。したがって、この信号検出方法によっても、上述した信号検出装置が有する効果と同様の効果を奏することができる。   This signal detection method substantially corresponds to the signal detection device described above. Therefore, even with this signal detection method, the same effects as those of the signal detection apparatus described above can be obtained.

<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態における電子装置1000Aの構成について、図に基づいて説明する。
<Second Embodiment>
The configuration of electronic apparatus 1000A according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図8は、信号検出装置1000Aの構成を示す図である。なお、図8では、図1〜図7で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜図7に示した符号と同等の符号を付している。   FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the signal detection apparatus 1000A. In FIG. 8, constituent elements equivalent to those shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 7.

図1に示されるように、信号検出装置1000Aは、送波部100と、受波部200と、信号処理部300Aと、第1の表示部400と、第2の表示部500とを含んで構成される。   As shown in FIG. 1, the signal detection apparatus 1000 </ b> A includes a transmission unit 100, a reception unit 200, a signal processing unit 300 </ b> A, a first display unit 400, and a second display unit 500. Composed.

ここで、図1と図8を比較する。図1では、信号処理部300は、第1の反射信号処理部310と、第2の反射信号処理部320とを有していた。これに対して、図8では、信号処理部300Aは、第1の反射信号処理部310および第2の反射信号処理部320に加えて、目標物反射信号抽出部330を備えている。この点で両者は互いに相違する。   Here, FIG. 1 and FIG. 8 are compared. In FIG. 1, the signal processing unit 300 includes a first reflected signal processing unit 310 and a second reflected signal processing unit 320. In contrast, in FIG. 8, the signal processing unit 300 </ b> A includes a target reflection signal extraction unit 330 in addition to the first reflection signal processing unit 310 and the second reflection signal processing unit 320. In this respect, they are different from each other.

図8に示されるように、目標物反射信号抽出部330は、第1の反射信号処理部310および第2の反射信号処理部320の双方に接続されている。   As shown in FIG. 8, the target reflection signal extraction unit 330 is connected to both the first reflection signal processing unit 310 and the second reflection signal processing unit 320.

目標物反射信号抽出部330は、第1の反射信号処理部310により生成される第1の反射信号情報に基づいて、反射信号WSのうちで目標物からの反射信号成分WBを抽出する。   The target reflection signal extraction unit 330 extracts the reflection signal component WB from the target from the reflection signal WS based on the first reflection signal information generated by the first reflection signal processing unit 310.

また、第2の反射信号処理部320は、受波部200により受信される反射信号WSのうちで、目標物反射信号抽出部330により抽出された反射信号成分WB以外の各信号成分WC、WDを除いて、第2の反射信号情報を生成する。   The second reflected signal processing unit 320 also includes the signal components WC and WD other than the reflected signal component WB extracted by the target reflected signal extracting unit 330 among the reflected signals WS received by the wave receiving unit 200. The second reflected signal information is generated except for.

以上、信号検出装置1000Aの構成を説明した。   The configuration of the signal detection device 1000A has been described above.

次に、信号検出装置1000Aの動作について説明する。なお、信号検出装置1000Aを用いて目標物を検出する様子は、図2と同様である。したがって、適宜、図2も用いて、信号検出装置1000Aの動作説明を行う。   Next, the operation of the signal detection apparatus 1000A will be described. The manner in which the target is detected using the signal detection device 1000A is the same as in FIG. Therefore, the operation of the signal detection apparatus 1000A will be described as appropriate using FIG.

ここで、図9のS901、S903、S905、S907およびS909は、図3のS301、S303、S305、S307およびS309に対応する。ただし、S907の処理は、以下で詳しく説明する通り、目標物からの反射信号を除いて第2の反射信号情報を生成する点で、S307の処理と相違する。   Here, S901, S903, S905, S907, and S909 in FIG. 9 correspond to S301, S303, S305, S307, and S309 in FIG. However, the process of S907 is different from the process of S307 in that the second reflected signal information is generated excluding the reflected signal from the target, as will be described in detail below.

図2および図9に示されるように、まず、送波部100が、船体2000側面から水中へ向けて、送信音波WAを送信出力する(S901)。送信音波WAは、図2に示されるように、送信元である送波部100を中心に放射状に伝搬する。そして、送信音波WAは、目標物3000および海底面4000に衝突した後に反射する。目標物3000に衝突した後に生じる反射信号WBは、図2に示されるように、目標物3000のうちで送信音波WAが衝突した部分を中心に、放射状に伝搬する。同様に、海底4000に衝突した後に生じる反射信号WCは、図2に示されるように、海底面4000のうちで送信音波WAが衝突した部分を中心に、放射状に伝搬する。   As shown in FIGS. 2 and 9, first, the wave transmission unit 100 transmits and outputs the transmission sound wave WA from the side of the hull 2000 toward the water (S901). As shown in FIG. 2, the transmission sound wave WA propagates radially around the transmission unit 100 that is the transmission source. The transmitted sound wave WA is reflected after colliding with the target 3000 and the sea bottom 4000. As shown in FIG. 2, the reflected signal WB generated after colliding with the target 3000 propagates radially around the portion of the target 3000 where the transmission sound wave WA collides. Similarly, as shown in FIG. 2, the reflected signal WC generated after colliding with the seabed 4000 propagates radially around the portion of the seabed 4000 where the transmitted sound wave WA collided.

次に、受波部200が、反射信号WSを受信する(S903)。具体的には、受波部200は、目標物300を発生源とする反射信号成分WBと、海底面4000を発生源とする反射信号成分WCと、これら反射信号WB、WC以外の雑音を含む雑反射信号WDとを受信する。受波部200は、反射信号WSを信号処理部300へ出力する。   Next, the wave receiving unit 200 receives the reflected signal WS (S903). Specifically, the wave receiving unit 200 includes a reflected signal component WB having the target 300 as a source, a reflected signal component WC having the sea bottom 4000 as a source, and noise other than the reflected signals WB and WC. The miscellaneous reflection signal WD is received. The wave receiving unit 200 outputs the reflected signal WS to the signal processing unit 300.

次に、信号処理部300の第1の反射信号処理部310が、受波部200により受信される反射信号WSにビーム整相を行い、第1の反射信号情報を生成する(S905)。第1の反射信号情報は、図6に示した内容と同様の情報である。また、第1の反射信号処理部310は、第1の反射信号情報を目標物反射信号抽出部330へ出力する。   Next, the first reflected signal processing unit 310 of the signal processing unit 300 performs beam phasing on the reflected signal WS received by the wave receiving unit 200, and generates first reflected signal information (S905). The first reflected signal information is the same information as the content shown in FIG. The first reflected signal processing unit 310 outputs the first reflected signal information to the target reflected signal extracting unit 330.

次に、目標物反射信号抽出部330は、第1の反射信号処理部310により生成される第1の反射信号情報に基づいて、反射信号WSのうちで、目標物からの反射信号WBを抽出する(S906)。ここで、第1の実施の形態で説明したように、雑反射信号WDや海底反射信号WBの成分が略一定の距離に継続的に存在するのに対して、目標からの反射信号成分WBは、特定の時間に存在し、受信部200との距離Dは時間的に変化していることが分かる。この特性を用いて、目標物反射信号抽出部330は、海底反射信号WCおよび雑反射信号WDと区別して、目標物からの反射信号WBを抽出する。そして、目標物反射信号抽出部330は、抽出結果を第2の反射信号処理部320へ出力する。   Next, the target reflection signal extraction unit 330 extracts the reflection signal WB from the target among the reflection signals WS based on the first reflection signal information generated by the first reflection signal processing unit 310. (S906). Here, as described in the first embodiment, the components of the miscellaneous reflection signal WD and the seafloor reflection signal WB are continuously present at a substantially constant distance, whereas the reflection signal component WB from the target is It can be seen that the distance D with respect to the receiver 200 exists at a specific time and changes with time. Using this characteristic, the target reflection signal extraction unit 330 extracts the reflection signal WB from the target in distinction from the seabed reflection signal WC and the miscellaneous reflection signal WD. Then, the target reflection signal extraction unit 330 outputs the extraction result to the second reflection signal processing unit 320.

次に、信号処理部300の第2の反射信号処理部320が、受波部200により受信される反射信号WSにビーム整相を行い、目標物からの反射信号WB以外の信号成分WC、WDを除いて第2の反射信号情報を生成する(S907)。また、第2の反射信号処理部320は、第2の反射信号情報を第2の表示部500へ出力する。   Next, the second reflected signal processing unit 320 of the signal processing unit 300 performs beam phasing on the reflected signal WS received by the wave receiving unit 200, and signal components WC and WD other than the reflected signal WB from the target. The second reflected signal information is generated except for (S907). Further, the second reflected signal processing unit 320 outputs the second reflected signal information to the second display unit 500.

図10は、第2の反射信号情報の一例を示す。図10に示されるように、第2の反射信号情報には、目標物からの反射信号WB(反射信号WSのうち、目標物からの反射信号WB以外の信号成分WC、WDを除いた信号成分)の発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200を基準とした際の反射信号成分WBの発生源の方位Sと、これらの反射信号WBの信号強度との関係が含まれている。   FIG. 10 shows an example of the second reflected signal information. As shown in FIG. 10, the second reflected signal information includes a reflected signal WB from the target (a signal component excluding signal components WC and WD other than the reflected signal WB from the target in the reflected signal WS). ) Between the source D and the receiving unit 200, the direction S of the source of the reflected signal component WB when the receiving unit 200 is used as a reference, and the signal intensity of these reflected signals WB. include.

そして、第1の表示部400は、第1の反射信号情報を表示提供し、第2の表示部500は、第2の反射信号情報を表示提供する(S909)。   Then, the first display unit 400 displays and provides the first reflected signal information, and the second display unit 500 displays and provides the second reflected signal information (S909).

このとき、第2の表示部500には、図10に示すように、海底反射信号成分WCおよび雑反射信号成分WDが除去された情報として、目標物からの反射信号成分WBのみが表示提供される。作業員は、目視によって、海底反射信号WCおよび雑反射信号成分WDが除去された状態で、目標物からの反射信号WBの発生源および受波部200の間の距離Dと、受波部200を基準とした際の反射信号WBの発生源の方位Sと、これら反射信号WB、WDの信号強度との関係を確認することができる。   At this time, as shown in FIG. 10, only the reflected signal component WB from the target is displayed and provided on the second display unit 500 as information from which the seafloor reflected signal component WC and the miscellaneous reflected signal component WD are removed. The The worker visually observes the distance D between the source of the reflected signal WB from the target and the receiving unit 200 and the receiving unit 200 in a state where the seafloor reflected signal WC and the miscellaneous reflected signal component WD are removed. The relationship between the azimuth S of the generation source of the reflected signal WB and the signal strengths of the reflected signals WB and WD can be confirmed.

以上の通り、本発明の第2の実施の形態における信号処理装置1000Aは、さらに目標物射信号抽出部330を備えている。目標物反射信号抽出部330は、第1の反射信号処理部310により生成される第1の反射信号情報に基づいて、反射信号WSのうちで目標物を発生源とする成分である、目標物からの反射信号WBを抽出する。また、第2の反射信号処理部320は、受波部200により受信される反射信号WSのうちで、目標物反射信号抽出部330により抽出された、目標物からの反射信号WB以外の反射信号成分WC、WDを除いて、第2の反射信号情報を生成する。   As described above, the signal processing apparatus 1000A according to the second embodiment of the present invention further includes the target object signal extraction unit 330. The target reflection signal extraction unit 330 is a component having a target as a generation source in the reflection signal WS based on the first reflection signal information generated by the first reflection signal processing unit 310. The reflected signal WB from is extracted. The second reflected signal processing unit 320 is a reflected signal other than the reflected signal WB from the target extracted by the target reflected signal extracting unit 330 among the reflected signals WS received by the wave receiving unit 200. The second reflected signal information is generated by removing the components WC and WD.

これにより、第2の反射信号処理部320は、海底反射信号成分WCおよび雑反射信号成分WDが除去された情報として、目標物からの反射信号成分WBのみを含む情報を、第2の反射信号情報として生成することができる。したがって、信号検出装置1000は、海底からの音波の反射信号である海底反射信号を、目標物からの反射信号と誤って検出することを防止できる。   Accordingly, the second reflected signal processing unit 320 uses the second reflected signal as information including only the reflected signal component WB from the target as information from which the seafloor reflected signal component WC and the miscellaneous reflected signal component WD are removed. It can be generated as information. Therefore, the signal detection apparatus 1000 can prevent the seabed reflected signal, which is the reflected signal of the sound wave from the seabed, from being erroneously detected as the reflected signal from the target.

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described above based on the embodiment. The embodiment is an exemplification, and various modifications, increases / decreases, and combinations may be added to the above-described embodiments without departing from the gist of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that modifications to which these changes, increases / decreases, and combinations are also within the scope of the present invention.

100 送波部
200 受波部
300 信号処理部
300A 信号処理部
310 第1の反射信号処理部
320 第2の反射信号処理部
330 目標物反射信号抽出部
400 第1の表示部
500 第2の表示部
1000 信号検出装置
1000A 信号検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Transmission part 200 Reception part 300 Signal processing part 300A Signal processing part 310 1st reflected signal processing part 320 2nd reflected signal processing part 330 Target object reflected signal extraction part 400 1st display part 500 2nd display Part 1000 Signal detection device 1000A Signal detection device

Claims (6)

音波を水中へ送信する送波部と、
前記送波部により出力された前記音波の反射信号を受信する受波部と、
前記受波部により受信される前記反射信号に基づいて、前記反射信号に含まれる各信号成分の発生源および前記受波部の間の距離と、前記送波部が前記音波を送信した後の経過時間と、前記反射信号に含まれる各信号成分の信号強度との関係を示す第1の反射信号情報を生成する第1の反射信号処理部とを備えた信号検出装置。
A wave transmitter that transmits sound waves to the water,
A wave receiving unit that receives a reflected signal of the sound wave output by the wave transmitting unit;
Based on the reflected signal received by the wave receiving unit, the distance between the source of each signal component included in the reflected signal and the wave receiving unit, and after the wave transmitting unit transmits the sound wave A signal detection apparatus comprising: a first reflection signal processing unit that generates first reflection signal information indicating a relationship between an elapsed time and a signal intensity of each signal component included in the reflection signal.
前記受波部により受信される前記反射信号に基づいて、前記反射信号に含まれる各信号成分の発生源および前記受波部の間の距離と、前記受波部を基準とした際の前記反射信号に含まれる各信号成分の発生源の方位と、前記反射信号に含まれる各信号成分の信号強度との関係を示す第2の反射信号情報を生成する第2の反射信号処理部とを備えた請求項1に記載の信号検出装置。   Based on the reflected signal received by the wave receiving unit, the distance between the source of each signal component included in the reflected signal and the wave receiving unit, and the reflection when the wave receiving unit is used as a reference A second reflected signal processing unit that generates second reflected signal information indicating the relationship between the direction of the source of each signal component included in the signal and the signal intensity of each signal component included in the reflected signal; The signal detection device according to claim 1. 前記第1の反射信号処理部により生成される前記第1の反射信号情報に基づいて、前記反射信号のうちで、目標物からの反射信号成分を抽出する目標物反射信号抽出部とを備え、
前記第2の反射信号処理部は、前記受波部により受信される前記反射信号のうちで、前記目標物反射信号抽出部により抽出された、前記目標物からの反射信号成分以外の信号成分を除いて、前記第2の反射信号情報を生成する請求項2に記載の信号検出装置。
A target reflection signal extraction unit that extracts a reflection signal component from a target among the reflection signals based on the first reflection signal information generated by the first reflection signal processing unit;
The second reflected signal processing unit extracts a signal component other than the reflected signal component from the target, extracted by the target reflected signal extracting unit, from the reflected signal received by the receiving unit. The signal detection apparatus according to claim 2, wherein the second reflected signal information is generated except for the above.
前記第1の反射信号情報を表示する第1の表示部を備えた請求項1〜3のいずれか1項に記載の信号検出装置。   The signal detection apparatus of any one of Claims 1-3 provided with the 1st display part which displays the said 1st reflected signal information. 前記第2の反射信号情報を表示する第2の表示部を備えた請求項2〜4のいずれか1項に記載の信号検出装置。   The signal detection device according to claim 2, further comprising a second display unit that displays the second reflected signal information. 音波を送波部により送信する音波送信ステップと、
前記音波の反射信号を受波部により受信する反射信号受信ステップと、
前記反射信号受信ステップで受信される前記反射信号に基づいて、前記反射信号に含まれる各信号成分の発生源および前記受波部の間の距離と、前記受波部が前記音波を送信した後の経過時間と、前記反射信号に含まれる各信号成分の信号強度との関係を示す第1の反射信号情報を生成する第1の反射信号情報生成ステップとを含む信号検出方法。
A sound wave transmission step of transmitting sound waves by the wave transmission unit;
A reflected signal receiving step of receiving the reflected signal of the sound wave by a receiving unit;
Based on the reflected signal received in the reflected signal receiving step, the distance between the source of each signal component included in the reflected signal and the receiving unit, and after the receiving unit transmits the sound wave A first reflected signal information generating step of generating first reflected signal information indicating a relationship between an elapsed time of the first time and a signal intensity of each signal component included in the reflected signal.
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