JP2500404Y2 - Ship speed measuring device - Google Patents

Ship speed measuring device

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JP2500404Y2
JP2500404Y2 JP722192U JP722192U JP2500404Y2 JP 2500404 Y2 JP2500404 Y2 JP 2500404Y2 JP 722192 U JP722192 U JP 722192U JP 722192 U JP722192 U JP 722192U JP 2500404 Y2 JP2500404 Y2 JP 2500404Y2
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JP
Japan
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circuit
signal
output
reception
outputs
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JP722192U
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隆司 長尾
規光 越後
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Tokyo Keiki Inc
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Tokyo Keiki Inc
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、船舶の斜め前方および
斜め後方の各方向に向けて超音波ビームを発射し、船底
から離れた位置にある水塊からの反射波を受信して、ド
ップラーシフトを検出し、船速を測定する、対水型の船
速測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention emits an ultrasonic beam in each of the diagonally forward and diagonally backward directions of a ship, receives reflected waves from a water mass located at a position distant from the bottom of a ship, and receives Doppler waves. The present invention relates to a water-type ship speed measuring device that detects shifts and measures ship speeds.

【0002】[0002]

【従来の技術】ドップラー効果を利用した船速測定装置
は、一般に、船体のピッチングによる影響を避けるた
め、船の斜め前方および斜め後方の各方向に向けて超音
波ビームを同時に発射する構成となっている。第9図に
従来のこの種の船速測定装置の一例を示す。
2. Description of the Related Art Generally, a ship speed measuring apparatus utilizing the Doppler effect has a structure in which an ultrasonic beam is simultaneously emitted in directions diagonally forward and diagonally backward of a ship in order to avoid the influence of pitching of the hull. ing. FIG. 9 shows an example of a conventional ship speed measuring device of this type.

【0003】同図に示す従来の船速測定装置は、原発振
部10と、前方用および後方用の送信部12F 、12A と、前
方用および後方用の送受切替部14F 、14A と、前方用お
よび後方用の送受波器16F 、16A と、前方用および後方
用の受信部18F 、18A と、前方用および後方用の周波数
検出部20F 、20A と、前後共通に設けられた演算部22
と、船速表示部24とを備えて構成される。
The conventional ship speed measuring device shown in FIG. 1 includes an original oscillator section 10, front and rear transmitting sections 12 F and 12 A , and front and rear transmitting / receiving switching sections 14 F and 14 A. Front and rear transducers 16 F and 16 A , front and rear receivers 18 F and 18 A , front and rear frequency detectors 20 F and 20 A , front and rear Commonly provided calculation unit 22
And a ship speed display unit 24.

【0004】この従来の船速測定装置は、原発振部10に
おいてパルス信号に整形した励振電流を、前方用および
後方用として対応する送信部12F 、12A にて各々増幅
し、送受切替部14F 、14A を経て、送受波器16F 、16A
から狭い超音波ビームとして、船舶の斜め前方および斜
め後方の海中に一定の俯角で発射する。そして、船底か
ら数メートル程度離れた位置にある水塊からの散乱反射
信号を、送受波器16F 、16A にて受けて電気信号に変換
し、送受切替部14F 、14A を経て、受信部18F 、18A
入力する。この受信部18F 、18A で、受信信号を必要な
レベルまで増幅し、周波数検出部20F 、20A で各方向の
ドップラーシフトを検出し、この信号を演算部22で船速
信号に変換すると共に、平均化処理し、これを船速表示
部24で表示する。
In this conventional ship speed measuring device, the excitation current shaped into a pulse signal in the original oscillator 10 is amplified in the corresponding transmitters 12 F and 12 A for the front and rear parts, respectively, and the transmission / reception switching part is provided. 14 F, 14 via the a, transducer 16 F, 16 a
As a narrow ultrasonic beam, it is launched into the sea diagonally forward and backward of the ship at a certain depression angle. Then, the scattered reflection signal from the water mass located at a position several meters away from the bottom of the ship is received by the transducers 16 F , 16 A and converted into an electric signal, and passed through the transmission / reception switching units 14 F , 14 A , Input to receivers 18 F and 18 A. The receivers 18 F and 18 A amplify the received signal to the required level, the frequency detectors 20 F and 20 A detect the Doppler shift in each direction, and the calculator 22 converts this signal into a ship speed signal. At the same time, the averaging process is performed and this is displayed on the ship speed display unit 24.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の船速測定装置は、船舶の前方と後方とに同時に超音
波を発射する構成となっているので、反射波の受信時
に、受信信号を前方と後方とについて各々独立に処理し
なければならず、演算部22の前段までの回路を前方用と
後方用とに二重に設ける必要がある。特に、船速測定装
置の中心部である周波数検出部を二重に設ける必要があ
る。
However, since the conventional ship speed measuring device is configured to emit ultrasonic waves to the front and the rear of the ship at the same time, the received signal is transmitted forward when the reflected wave is received. It is necessary to perform processing independently for each of the front and rear sides, and it is necessary to provide the circuits up to the front stage of the arithmetic unit 22 in double for the front side and the rear side. In particular, it is necessary to double-provide the frequency detection part which is the central part of the ship speed measuring device.

【0006】そのため、回路構成が複雑となると共に、
構成部品の数も多くなり、これらの部品を搭載するプリ
ント基板等も大きなものが必要となる欠点がある。
Therefore, the circuit structure becomes complicated, and at the same time,
There is a drawback that the number of constituent parts also increases and a large printed circuit board or the like on which these parts are mounted is required.

【0007】一方、受信信号の瞬時値は、安定した値で
はなく、バラツキが極めて大きい。そのため、従来の船
速装置でも、受信信号を一定時間積算して平均化するこ
とにより表示している。
On the other hand, the instantaneous value of the received signal is not a stable value and has a great variation. Therefore, even in the conventional ship speed device, the received signals are displayed by integrating for a certain period of time and averaging.

【0008】ところで、停船時または微速時には、受信
信号の瞬時値は、前進信号となったり、後進信号となっ
たりすることが多い。しかし、従来の船速測定装置で
は、前進信号と後進信号とが交互にまたはこれに近い状
態で入り乱れて入力した時、そのまま積算されてしまう
ため、速度指示が実際より大きく表示されるという欠点
がある。
By the way, when the ship is stopped or at a very low speed, the instantaneous value of the received signal is often a forward signal or a reverse signal. However, in the conventional ship speed measuring device, when the forward signal and the reverse signal are input alternately or close to each other and disturbed, they are summed as they are, so that there is a drawback that the speed instruction is displayed larger than it actually is. is there.

【0009】本考案は、上記欠点を解決すべくなされた
もので、送受信を前方と後方で交互に行なうことができ
て、前方と後方の受信信号の処理部を共通化して、回路
構成を簡素化すると共に、停船時または微速時において
も正確な速度表示を行ない得る船速測定装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and transmission and reception can be alternately performed in the front and the rear, and the processing unit of the front and rear received signals is made common to simplify the circuit configuration. It is an object of the present invention to provide a ship speed measuring device that can perform accurate speed display even when the ship is stopped or at a very low speed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本考案は、船舶の斜め前
方および斜め後方の各方向に向けて超音波ビームを発射
し、船底から離れた位置にある水塊からの反射波を受信
して、ドップラーシフトを検出し、船速を測定する船速
測定装置において、上記問題点解決手段として、 (a) 超音波を前方と後方に交互に発射するように、発射
タイミングを設定する送信前後切替手段を設け、 (b) 前方および後方から各々受信される反射波の受信信
号からドップラーシフトを検出し、船速を測定する受信
信号処理手段を、前後共通に設け、 (c) 前方および後方から各々受信される受信信号を、上
記発射タイミングと同期して上記受信信号処理手段に接
続する受信前後切替手段を設け、 (d) 上記受信信号処理手段に、上記検出したドプラーシ
フトデータを、一定時間毎に積算して平均化する平均化
処理手段を設けると共に、前後進の判別を行なって、当
該ドプラーシフトデータが逆方向に進む極性である時、
平均化処理手段に減算指令を出力する前後進判別手段を
設けて、構成されることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention emits an ultrasonic beam in each of the diagonally forward and diagonally rearward directions of a ship and receives reflected waves from a water mass located away from the bottom of the ship. In a ship speed measurement device that detects Doppler shift and measures ship speed, as means for solving the above problems, (a) switching before and after transmission that sets the firing timing so that ultrasonic waves are alternately emitted forward and backward (B) The reception signal processing means for detecting the Doppler shift from the received signals of the reflected waves received from the front and the rear, respectively, and measuring the ship speed are provided for both front and rear, and (c) from the front and the rear. A pre / post-reception switching means for connecting each received signal to the received signal processing means in synchronization with the emission timing is provided, and (d) the detected Doppler shift data is kept constant in the received signal processing means. Provided with a averaging means for averaging by integrating between every, by performing forward and reverse discrimination, when the Doppler shift data is a polar traveling in the opposite direction,
It is characterized in that the averaging processing means is provided with a forward / backward movement determining means for outputting a subtraction command.

【0011】[0011]

【作用】ところで、対水型の船速測定装置の場合、対象
とする物標を船底から数メートル離れた位置にある水塊
とすると、発射される超音波のエコーが数ミリ秒後に戻
ってくるので、送信繰り返しは、20ms毎(50Hz)位でよ
い。この20ms程度の時間は、船体のピッチング周期に比
べて非常に短い時間であるから、前方と後方に超音波を
同時に発射せず、交互に送受信しても、ピッチングに対
して同時発射の場合と同様の効果がある。本考案は、こ
のような知見に基いてなされたものである。
In the meantime, in the case of a water-speed type ship speed measuring device, if the target object is a water mass located at a position several meters away from the bottom of the ship, the echo of the ultrasonic waves emitted will return after a few milliseconds. Therefore, it is sufficient to repeat the transmission every 20 ms (50 Hz). This time of about 20 ms is very short compared to the pitching cycle of the hull, so even if ultrasonic waves are not emitted forward and backward at the same time, and even if they are alternately transmitted and received, they will be emitted simultaneously for pitching. It has the same effect. The present invention is based on such knowledge.

【0012】即ち、送信前後切替手段により、超音波を
前方と後方に交互に発射し、前方および後方から各々受
信される受信信号を、受信前後切替手段により、上記発
射タイミングと同期して上記受信信号処理手段に接続す
る。そして、前方および後方から各々受信される反射波
の受信信号からドップラーシフトを検出し、船速を測定
する受信信号処理手段を、前後共通に設けて、両者で共
用している。
That is, the before and after transmission switching means alternately emits ultrasonic waves forward and backward, and the reception signals received from the front and rear are received by the before and after reception switching means in synchronization with the emission timing. Connect to signal processing means. The reception signal processing means for detecting the Doppler shift from the reception signals of the reflected waves respectively received from the front and the rear and measuring the ship speed is provided in common in the front and rear, and is shared by both.

【0013】その結果、従来二重に設けられていた回路
が、一つでよく、回路構成を簡素化することができる。
As a result, the number of circuits conventionally provided in duplicate is sufficient, and the circuit configuration can be simplified.

【0014】また、本考案は、ドプラーシフトデータを
積算して平均化処理することにより、瞬時値のバラツキ
を吸収して、安定した速度表示を可能としている。しか
も、その際、船舶の前後進を判別して、停船時または微
速時のように、前進・後進の信号が入り乱れて入力する
場合に、積算すべき信号と逆方向の信号については、減
算することにより、正確な速度表示を行なうことができ
る。
Further, according to the present invention, the Doppler shift data is integrated and averaged to absorb the variation in the instantaneous value, thereby enabling a stable speed display. In addition, at that time, when the forward / backward movement of the vessel is determined and the forward / reverse traveling signals are disturbed and input, such as when the vessel is stopped or at a slow speed, the signal in the opposite direction to the signal to be integrated is subtracted. As a result, accurate speed display can be performed.

【0015】[0015]

【実施例】本考案の実施例について、図面を参照して説
明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】<実施例の構成> 第1図は本考案船速測定装置の第1実施例の構成を示
す。
<Structure of Embodiment> FIG. 1 shows the structure of a first embodiment of a ship speed measuring device according to the present invention.

【0017】同図に示す実施例の船速測定装置は、原発
振部26と、前方用および後方用の送信部12F 、12A と、
前方用および後方用の送受切替部14F 、14A と、前方用
および後方用の送受波器16F 、16A と、前後切替部28
と、前後共通に設けられた受信部18、周波数検出部56、
演算部58および船速表示部60とを備えて構成される。
The ship speed measuring device of the embodiment shown in FIG. 1 includes an original oscillator 26, front and rear transmitters 12 F and 12 A ,
Front and rear transmission / reception switching units 14 F and 14 A , front and rear transmission / reception units 16 F and 16 A , and front / rear switching unit 28
And the reception unit 18, the frequency detection unit 56, which are provided in common in the front and rear,
It is configured to include a calculation unit 58 and a ship speed display unit 60.

【0018】本実施例では、原発振部26と前後切替部28
とが、送信前後切替手段と受信前後切替手段を構成し、
また、受信部18、周波数検出部56、演算部58および船速
表示部60が、受信信号処理手段として、前後両方向に共
通に設けてある点に特徴がある。また、演算部58に平均
化処理手段と、前後進判別手段とが設けてあることに特
徴がある。一方、他の部分の構成は、基本的には上記第
9図に示した従来の船速測定装置のものと同様である。
従って、以下では、本実施例の特徴部分を中心として説
明する。
In this embodiment, the original oscillator 26 and the front / rear switching unit 28
And constitute the switching means before and after transmission and the switching means before and after reception,
Further, the receiving unit 18, the frequency detecting unit 56, the calculating unit 58, and the ship speed display unit 60 are characterized in that they are commonly provided in the front and rear directions as a reception signal processing means. Further, it is characterized in that the arithmetic unit 58 is provided with an averaging processing means and a forward / backward movement judging means. On the other hand, the configuration of the other parts is basically the same as that of the conventional ship speed measuring device shown in FIG.
Therefore, in the following, the characteristic part of the present embodiment will be mainly described.

【0019】原発振部26は、例えば、第2A図に示すよ
うに構成される。即ち、原発振部26は、送信周波数発振
器30と、パルス繰返し周波数発振器32と、送信パルス幅
設定回路34と、深度位置決定回路36と、受信ゲート設定
回路38と、分周器40と、アンドゲート回路42、44および
46とを備えて構成される。
The original oscillating section 26 is constructed, for example, as shown in FIG. 2A. That is, the original oscillating unit 26 is a transmission frequency oscillator 30, a pulse repetition frequency oscillator 32, a transmission pulse width setting circuit 34, a depth position determining circuit 36, a reception gate setting circuit 38, a frequency divider 40, AND. Gate circuits 42, 44 and
46 and.

【0020】送信周波数発振器30は、送波用の超音波振
動子を励振するための周波数を設定する。一方、パルス
繰返し周波数発振器32は、超音波を送信する繰返し周波
数を設定するパルスを発生する。
The transmission frequency oscillator 30 sets the frequency for exciting the ultrasonic transducer for wave transmission. On the other hand, the pulse repetition frequency oscillator 32 generates a pulse that sets a repetition frequency for transmitting ultrasonic waves.

【0021】送信パルス幅設定回路34は、例えば、単安
定マルチバイブレータからなり、上記パルス繰返し周波
数発振器32からのパルスをトリガとして、送信パルス幅
に相当するパルスを出力する。深度位置決定回路36は、
例えば、単安定マルチバイブレータからなり、上記送信
パルスをトリガとして、深度位置、反射を受取るべき船
底からの水塊の位置を設定して、受信ゲートの開始タイ
ミングを決定するパルスを出力する。また、受信ゲート
設定回路38は、同様に、単安定マルチバイブレータから
なり、上記受信ゲート開始タイミング決定パルスをトリ
ガとして、受信波を受け入れるサンプリングゲートを設
定するパルスを形成し、これを周波数検出部56に送出す
る。
The transmission pulse width setting circuit 34 is composed of, for example, a monostable multivibrator, and outputs a pulse corresponding to the transmission pulse width by using the pulse from the pulse repetition frequency oscillator 32 as a trigger. The depth position determination circuit 36
For example, it is composed of a monostable multivibrator, and sets the depth position and the position of the water mass from the bottom of the ship where the reflection should be received by using the transmission pulse as a trigger, and outputs a pulse that determines the start timing of the reception gate. Further, the reception gate setting circuit 38 is also composed of a monostable multivibrator, and uses the reception gate start timing determination pulse as a trigger to form a pulse for setting a sampling gate that receives a reception wave, and this is used as a frequency detection unit 56. Send to.

【0022】一方、分周器40は、例えば、Tフリップフ
ロップ回路からなり、上記パルス繰返し周波数発振器32
からのパルスをトリガとして、交互にQ、*Qにハイレ
ベルの送信ゲート信号を出力する。(ここで*は、負論
理の信号を表し、図面中ではオーバーラインを付して示
した。)アンドゲート回路42は、上記送信周波数発振器
30と送信パルス幅設定回路34とが入力に接続され、後者
が出力するパルスがゲート信号となって、そのパルス幅
に相当する時間、前者から上記送信用励振電流がアンド
ゲート回路44および46に送られる。このアンドゲート回
路44および46は、上記分周器40からの送信ゲート信号が
交互に入力されて、それぞれ交互に上記送信用励振電流
を対応する送信部12F 、12A に出力する。
On the other hand, the frequency divider 40 is composed of, for example, a T flip-flop circuit, and has the pulse repetition frequency oscillator 32.
The pulse from is used as a trigger to alternately output a high level transmission gate signal to Q and * Q. (Here, * represents a signal of negative logic and is shown with an overline in the drawing.) The AND gate circuit 42 is the transmission frequency oscillator.
30 and the transmission pulse width setting circuit 34 are connected to the input, the pulse output by the latter becomes a gate signal, the transmission excitation current from the former to the AND gate circuits 44 and 46 for a time corresponding to the pulse width. Sent. The AND gate circuits 44 and 46 receive the transmission gate signals from the frequency divider 40 alternately, and alternately output the transmission excitation currents to the corresponding transmitters 12F 1 and 12A 2.

【0023】前後切替部28は、スイッチ駆動回路48と、
スイッチ50とからなる。スイッチ駆動回路48は、上記分
周器40からのQ、*Q出力を受けて、スイッチ50の切替
制御信号を出力する。スイッチ50は、例えば、第2B図
に示すような半導体スイッチ回路から構成される。即
ち、スイッチ50は、PIN ダイオードD1、コンデンサ
1、C4 およびインダクタンスL1 からなる前方系回
路52と、PIN ダイオードD2、コンデンサC2 、C5
よびインダクタンスL2 からなる後方系回路54と、両者
に共通のコンデンサC3 およびインダクタンスL3 とか
ら構成される。
The front / rear switching unit 28 includes a switch drive circuit 48,
It consists of a switch 50. The switch drive circuit 48 receives the Q and * Q outputs from the frequency divider 40 and outputs a switching control signal for the switch 50. The switch 50 is composed of, for example, a semiconductor switch circuit as shown in FIG. 2B. That is, the switch 50 includes a front system circuit 52 including a PIN diode D 1 , capacitors C 1 and C 4 and an inductance L 1 , and a rear system circuit 54 including a PIN diode D 2 , capacitors C 2 and C 5 and an inductance L 2. And a capacitor C 3 and an inductance L 3 common to both.

【0024】ここで、入力端子FINには、船舶前方から
反射波信号が入力される。一方、入力端子AINには、船
舶後方から反射波信号が入力される。また、制御端子C
tFには、分周器40からのQ出力に対応する制御信号がス
イッチ駆動回路48から入力される。
Here, a reflected wave signal is input to the input terminal F IN from the front of the ship. On the other hand, the reflected wave signal is input to the input terminal A IN from the rear of the ship. Also, the control terminal C
A control signal corresponding to the Q output from the frequency divider 40 is input to the tF from the switch drive circuit 48.

【0025】一方、制御端子CtAには、分周器40からの
*Q出力に対応する信号がスイッチ駆動回路48から入力
される。そして、このスイッチ50は、2個のPIN ダイオ
ードの内、制御端子から制御信号が供給されているPIN
ダイオードが、高周波信号を導通させることを利用して
切替スイッチとしたものであって、各PIN ダイオードD
1またはD2 のカソードからコンデサC3を介して出力端
子Otから、共通の受信部18に受信信号が送られる。
On the other hand, a signal corresponding to the * Q output from the frequency divider 40 is input from the switch drive circuit 48 to the control terminal C tA . The switch 50 is a PIN diode which is supplied with a control signal from the control terminal of the two PIN diodes.
The diode is a changeover switch utilizing the conduction of high frequency signals, and each PIN diode D
A reception signal is sent from the cathode of 1 or D 2 to the common reception unit 18 from the output terminal O t via the capacitor C 3 .

【0026】周波数検出部56は、第3図に示すように、
Dフリップフロップ回路66、68、カウンタ70、72および
クロック発生器64からなるゲート信号形成部62と、排他
オアゲート回路76およびナンドゲート回路78からなる速
度パルス形成部74と、排他オアゲート回路82、84および
ナンドゲート回路86からなる後進パルス形成部80とを備
えて構成される。この周波数検出部56は、上記原発振部
26からの受信ゲートGRと、クロック発生器64からの基準
クロックCSと、上記前後切替部28を介して入力される受
信信号とから、速度パルス*PVと、後進パルス*PAとを
形成する。
The frequency detector 56, as shown in FIG.
A gate signal forming unit 62 including D flip-flop circuits 66 and 68, counters 70 and 72, and a clock generator 64, a speed pulse forming unit 74 including an exclusive OR gate circuit 76 and a NAND gate circuit 78, and exclusive OR gate circuits 82 and 84. And a backward pulse forming unit 80 including a NAND gate circuit 86. This frequency detection unit 56 is the original oscillation unit.
From the reception gate G R from 26, the reference clock C S from the clock generator 64, and the reception signal input via the forward / backward switching unit 28, a speed pulse * P V and a reverse pulse * P A To form.

【0027】演算部58および船速表示部60は、第4図に
示すように、平均化処理手段を構成するプリアップダウ
ンカウンタ88およびアップダウンカウンタ90と、前後進
判別回路92と、数字表示器94と、後進表示器96とを基本
要素として備えて構成される。また、本実施例では、附
随的な回路として、速度データ送出回路98と、速度比較
回路102 、速度設定スイッチ104 およびブザー106 から
なる速度警報装置100と、分周器108 を介して200P/Mリ
レー110 と、さらに分周器112 を介して航程カウンタ11
4 とが接続されている。
As shown in FIG. 4, the calculation unit 58 and the ship speed display unit 60 include a pre-up / down counter 88 and an up / down counter 90 which form an averaging means, a forward / backward movement discriminating circuit 92, and a numerical display. It is configured to include a device 94 and a reverse display 96 as basic elements. Further, in this embodiment, as an additional circuit, a speed data transmission circuit 98, a speed comparison circuit 102, a speed alarm device 100 including a speed setting switch 104 and a buzzer 106, and a frequency divider 108 are used to output 200 P / M. A range counter 11 is provided via a relay 110 and a frequency divider 112.
4 and are connected.

【0028】プリアップダウンカウンタ88は、後述する
前後進判別回路からのカウントアップ信号Uまたはカウ
ントダウン信号Dに従って、速度パルス*PVを計数し、
予め設定してある分周比により速度信号*PSを出力す
る。なお、分周比は、図示しないデジタルスイッチ等に
より変更可能である。
The pre-up / down counter 88 counts the speed pulse * P V according to the count-up signal U or the count-down signal D from the forward / backward movement discriminating circuit which will be described later,
The speed signal * P S is output according to the preset division ratio. The frequency division ratio can be changed by a digital switch (not shown) or the like.

【0029】アップダウンカウンタ90は、上記速度信号
*PSを分周して2進数から10進数に変換するデコーダと
して機能する。
The up / down counter 90 functions as a decoder for dividing the speed signal * P S and converting it from a binary number to a decimal number.

【0030】数字表示器94は、上記アップダウンカウン
タ90にて10進数に変換された速度を、数字で表示する。
この数字表示器94には、前後進判別回路92からの後進表
示信号により点灯する後進表示器96が付設してある。
The numeral display 94 displays the speed converted into a decimal number by the up / down counter 90 by a numeral.
The numerical display 94 is additionally provided with a reverse display 96 which is turned on by a reverse display signal from the forward / backward determination circuit 92.

【0031】前後進判別回路92は、第5図に示すよう
に、インバータ116 と、PAエッジ検出回路118 と、Dフ
リップフロップ回路120 と、排他オアゲート回路122
と、ラッチ回路124 と、タイミング回路126 とを備えて
構成され、上記プリアップダウンカウンタ88およびアッ
プダウンカウンタ90からなるアップダウンカウンタ群89
に対し、アップカウントとダウンカウントとの切替信号
U/D を、また、後進表示器96に後進表示信号を出力す
る。
As shown in FIG. 5, the forward / backward movement determination circuit 92 includes an inverter 116, a P A edge detection circuit 118, a D flip-flop circuit 120, and an exclusive OR gate circuit 122.
And a latch circuit 124 and a timing circuit 126, and an up / down counter group 89 including the pre-up / down counter 88 and the up / down counter 90.
In contrast, the switching signal for up-counting and down-counting
The U / D and the reverse display signal are output to the reverse display 96.

【0032】上記PAエッジ検出回路118 は、例えば、単
安定マルチバイブレータからなり、上記後進パルス*PA
の立下りでトリガされ、*Q端子から負パルスを出力
し、Dフリップフロップ回路120 のセット端子*Sに送
出する。
The P A edge detection circuit 118 is composed of, for example, a monostable multivibrator, and the backward pulse * P A
The negative pulse is output from the * Q terminal and sent to the set terminal * S of the D flip-flop circuit 120.

【0033】また、ラッチ回路124 は、例えば、Dフリ
ップフロップ回路にて構成され、Dフリップフロップ回
路120 のQ端子の出力をラッチする。
The latch circuit 124 is composed of, for example, a D flip-flop circuit, and latches the output of the Q terminal of the D flip-flop circuit 120.

【0034】タイミング回路126 は、上記ラッチ回路12
4 のラッチタイミング、即ち、サンプリングストローブ
信号を一定周期で供給すると共に、Dフリップフロップ
回路120 のリセット端子*Rにリセット信号を一定周期
で送る。
The timing circuit 126 includes the latch circuit 12
The latch timing of 4, that is, the sampling strobe signal is supplied at a constant cycle, and the reset signal is sent to the reset terminal * R of the D flip-flop circuit 120 at a constant cycle.

【0035】<実施例の作用> 本実施例の作用について、上記各図と、第6図および第
7図とを参照して説明する。
<Operation of the Embodiment> The operation of the present embodiment will be described with reference to the above drawings and FIGS. 6 and 7.

【0036】原発振部26では、送信周波数発振器30にお
いて、超音波振動子を励振する送信周波数信号を発生す
る。この信号は、本実施例では、2MHzの周波数としてあ
る。また、パルス繰返し周波数発振器32は、第6図に示
すように、送信繰返し周期の2倍の周波数で発振し、こ
の出力RPを、送信パルス幅設定回路34と分周器40とに送
る。
In the original oscillating section 26, the transmission frequency oscillator 30 generates a transmission frequency signal for exciting the ultrasonic transducer. In this embodiment, this signal has a frequency of 2 MHz. Further, as shown in FIG. 6, the pulse repetition frequency oscillator 32 oscillates at a frequency twice as high as the transmission repetition period and sends the output R P to the transmission pulse width setting circuit 34 and the frequency divider 40.

【0037】送信パルス幅設定回路34は、この出力RP
トリガとして、予め設定してある時間幅2ms の送信パル
ス幅を設定する。この送信パルス幅信号WPは、アンドゲ
ート回路42および深度位置決定回路36に送られる。
The transmission pulse width setting circuit 34 uses this output R P as a trigger to set a transmission pulse width of a preset time width of 2 ms. The transmission pulse width signal W P is sent to the AND gate circuit 42 and the depth position determining circuit 36.

【0038】アンドゲート回路42において、送信周波数
信号を上記送信パルス幅に入れて送信パルスTP を形成
し、これをアンドゲート回路44および46に送る。
In the AND gate circuit 42, the transmission frequency signal is put in the above transmission pulse width to form a transmission pulse T P , which is sent to the AND gate circuits 44 and 46.

【0039】また、深度位置決定回路36は、反射波とし
て検出すべき水深を設定するための回路であって、本実
施例では、水深約3mの反射波を検出するものとして、
音速を考慮し、4 msのパルス幅を設定している。この深
度位置決定パルスDPにより、受信ゲート設定回路38にお
いて、受信の基準ゲート信号GR が形成され、周波数検
出部56に送られる。
The depth position determining circuit 36 is a circuit for setting the water depth to be detected as a reflected wave, and in the present embodiment, it is assumed that the reflected wave at a water depth of about 3 m is detected.
A pulse width of 4 ms is set in consideration of the speed of sound. By the depth position determination pulse D P , the reception reference setting gate signal G R is formed in the reception gate setting circuit 38 and is sent to the frequency detection unit 56.

【0040】一方、分周器40は、上記繰返し周期を1/2
分周して、前後方向切替信号GFA および*GFA を形成
し、これらをアンドゲート回路44、46およびスイッチ駆
動回路48に送る。前後方向切替信号GFA は、本実施例で
は、10ms程度に設定してある。
On the other hand, the frequency divider 40 divides the repetition cycle by half.
Frequency division is performed to form front-rear direction switching signals G FA and * G FA, which are sent to AND gate circuits 44 and 46 and switch drive circuit 48. The front-back direction switching signal G FA is set to about 10 ms in this embodiment.

【0041】アンドゲート回路44および46では、前後方
向切替信号GFA および*GFA により交互にゲートが開
き、上記送信パルスTP を前後方向に分離し、2MHz,2m
s のバーストパルス(TF、TA)として、20ms毎に、対応
する送信部12F 、12A に送る。
In the AND gate circuits 44 and 46, the gates are alternately opened by the front / rear direction switching signals G FA and * G FA to separate the above transmission pulse T P in the front / rear direction, and 2 MHz, 2 m
s burst pulses (T F , T A ) are sent to the corresponding transmitters 12 F, 12 A every 20 ms.

【0042】送信部12F 、12A では、これを電力増幅
し、例えば、約20Wの出力パルスとして、対応する送受
切替部14F 、14A を介して、前方用および後方用の送受
波器16F 、16A に送出している。
The transmitters 12 F and 12 A power-amplify this, and output it as, for example, an output pulse of about 20 W via the corresponding transmission / reception switching units 14 F and 14 A, and the front and rear transducers 16 F. , 16 A.

【0043】前方用および後方用の送受波器16F 、16A
は、この電力パルスを超音波に変換し、水中に放射す
る。
Front and rear transducers 16 F , 16 A
Converts this power pulse into ultrasonic waves and radiates it into the water.

【0044】水中に放射された超音波ビームは、海水中
に浮遊する無数の微小なプランクトン、砂粒、気泡等に
当ると、散乱され、この内、受波器の方向に戻ってきた
音波が受信信号となる。ここで、これら水中懸濁物と船
とに相対速度があれば、ドップラー効果により受信波の
周波数はドップラーシフトすることとなる。
The ultrasonic beam radiated into the water is scattered when it hits innumerable minute plankton, sand grains, bubbles, etc. floating in the seawater, and among them, the acoustic waves returning to the direction of the receiver are received. Become a signal. Here, if there is a relative velocity between these suspended solids in water and the ship, the frequency of the received wave will be Doppler-shifted due to the Doppler effect.

【0045】受信波は、前方用および後方用の各送受波
器16F 、16A において各々電気信号に変換され、各々送
受切替部14F および14A を経て、前後切替部28に送られ
る。
The received wave is converted into an electric signal in each of the front and rear transducers 16 F and 16 A , and is sent to the front / rear switching section 28 via the transmission / reception switching sections 14 F and 14 A , respectively.

【0046】前後切替部28では、第2B図に示すよう
に、入力端子FINに前方からの反射波の受信信号を、A
INに後方からの反射波の受信信号を入力する。ここで、
制御端子CtF、CtAには、分周器40からの前後方向切替
信号GFA 、*GFA を各々スイッチ駆動回路48にて増幅し
て、Q出力のGFA が制御端子CtFに、*Q出力の*GFA
が制御端子CtAに対応して入力される。
In the front / rear switching section 28, as shown in FIG. 2B, the received signal of the reflected wave from the front is input to the input terminal F IN.
Input the received signal of the reflected wave from the rear to IN . here,
To the control terminals C tF and C tA , the forward / backward direction switching signals G FA and * G FA from the frequency divider 40 are respectively amplified by the switch drive circuit 48, and the Q output G FA is fed to the control terminal C tF . * Q output * G FA
Is input corresponding to the control terminal C tA .

【0047】ここで、Qがハイレベルの時は、コイルL
1、PIN ダイオードD1 およびコイルL3 の経路で電流
が流れ、その結果、PIN ダイオードD1 の高周波インピ
ーダンスが低下し、入力端子FINからの信号が、コンデ
ンサC3を経て、受信部18に出力される。
When Q is at high level, the coil L
1 , a current flows through the path of the PIN diode D 1 and the coil L 3 , and as a result, the high frequency impedance of the PIN diode D 1 is lowered, and the signal from the input terminal F IN passes through the capacitor C 3 to the receiving unit 18. Is output.

【0048】一方、*Qがハイレベルの時は、コイルL
2 、PIN ダイオードD2 およびコイルL3 の経路で電流
が流れ、その結果、PIN ダイオードD2 の高周波インピ
ーダンスが低下し、入力端子AINからの信号が、コンデ
ンサC3を経て、受信部18に出力される。
On the other hand, when * Q is high level, the coil L
2 , a current flows through the path of the PIN diode D 2 and the coil L 3 , and as a result, the high frequency impedance of the PIN diode D 2 decreases, and the signal from the input terminal A IN passes through the capacitor C 3 to the receiving unit 18. Is output.

【0049】受信部18では、スーパーヘテロダイン方式
をとり、1.8MHzの局部発振信号により、ドップラーシフ
トfdを含む受信信号の周波数2MHz±fdを、中間周波数
(本実施例では、200KHz±fd)に変換し、十分に増幅し
て、TTLレベルの矩形波を出力する。
The receiving unit 18 adopts the super-heterodyne system and converts the frequency of 2 MHz ± fd of the received signal including the Doppler shift fd into an intermediate frequency (200 KHz ± fd in this embodiment) by the local oscillation signal of 1.8 MHz. Then, it is sufficiently amplified and a TTL level rectangular wave is output.

【0050】次に、周波数検出部56において、各方向の
ドップラーシフトを検出する。
Next, the frequency detector 56 detects the Doppler shift in each direction.

【0051】この検出方式は、カウント方式であって、
受信信号である上記受信部18の出力200KHz±fdと、基準
クロックCSとを一定個数(200 個)計数し、その所要時
間差がドップラーシフトに比例することを利用して、そ
の時間差を求めてドップラーシフトを検出する。
This detection method is a counting method,
An output 200 KHz ± fd of the receiving portion 18 is received signal, the reference clock C S and a predetermined number (200 pieces) were counted, the required time difference by utilizing proportional to the Doppler shift, Searching for the time difference Detects Doppler shift.

【0052】上記矩形波状の受信信号は、第3図に示す
周波数検出部56のDフリップフロップ回路66、68、およ
び、カウンタ70のクロック端子CKに入力される。
The rectangular-wave-shaped received signal is input to the D flip-flop circuits 66 and 68 of the frequency detector 56 shown in FIG. 3 and the clock terminal C K of the counter 70.

【0053】Dフリップフロップ回路66、68に、受信ゲ
ート信号GRと受信信号とが入力されると、該フリップフ
ロップ回路66、68は、各々測定ゲート時間信号GS、基準
ゲート時間信号Grを出力する。これらは、対応するカウ
ンタ70、72のイネーブル信号となり、カウンタ70は受信
信号をカウントし、カウンタ72は基準クロックCSをカウ
ントする。これらのカウンタ70、72は、予め設定してあ
る値(本実施例では、前者は200 、後者は9000)まで計
数すると、カウント終了信号を出力する。
When the reception gate signal G R and the reception signal are input to the D flip-flop circuits 66 and 68, the flip-flop circuits 66 and 68 respectively measure the measurement gate time signal G S and the reference gate time signal G r. Is output. These serve as enable signals for the corresponding counters 70 and 72, the counter 70 counts the received signal, and the counter 72 counts the reference clock C S. When the counters 70 and 72 count up to preset values (in this embodiment, the former is 200 and the latter is 9000), they output count end signals.

【0054】この終了信号は、各々対応するDフリップ
フロップ回路66、68をリセットする。各ゲート時間信号
GS、Grは、受信信号と基準クロックとが一致していなけ
れば、そのゲート時間に差異を生ずる。本実施例では、
基準ゲート時間Grを、1 msに設定してある。
This end signal resets the corresponding D flip-flop circuits 66 and 68, respectively. Each gate time signal
If the received signal and the reference clock do not match, G S and G r cause a difference in their gate times. In this embodiment,
The reference gate time G r is set to 1 ms.

【0055】上記ゲート時間信号GS、Grは、排他オアゲ
ート回路76に入力される。排他オアゲート回路76は、GS
≠Grの場合に、その出力が差ゲートGFとなり、その場合
には、ナンドゲート回路78において、GS〜Grの差に応じ
て、クロック発生器64からの基準クロックCS(例えば9M
Hz) を、その極性を反転させて通過させる。この出力が
速度パルス*PVとなる。
The gate time signals G S and G r are input to the exclusive OR gate circuit 76. Exclusive OR gate circuit 76, G S
When ≠ G r , the output becomes the difference gate G F , and in that case, in the NAND gate circuit 78, in accordance with the difference between G S and G r , the reference clock C S from the clock generator 64 (for example, 9M
(Hz) with its polarity reversed and passed. This output is the speed pulse * P V.

【0056】一方、上記測定ゲート時間信号GSと前後方
向切替信号GFA とが排他オアゲート回路82に、また、基
準時間ゲート信号Gr反転信号*Grと前後方向切替信号G
FA とが排他オアゲート回路84に入力される。そして、
排他オアゲート回路82および排他オアゲート回路84の出
力がナンドゲート回路86に入力される。ここで、前方か
らの受信信号の測定ゲート時間信号GSが基準ゲート時間
信号Grより長いとき、または、後方からの受信信号の測
定ゲート時間信号GSが基準ゲート時間信号Grより短いと
き、それらの時間差に対応して、排他オアゲート回路82
および排他オアゲート回路84の出力が共にハイレベルと
なり、ナンドゲート回路86から、船舶が後進しているこ
とを示す後進パルス*PAが出力される。
On the other hand, the measurement gate time signal G S and the front-rear direction switching signal G FA are supplied to the exclusive OR gate circuit 82, and the reference time gate signal G r inverted signal * G r and the front-rear direction switching signal G
FA and FA are input to the exclusive OR gate circuit 84. And
The outputs of the exclusive OR gate circuit 82 and the exclusive OR gate circuit 84 are input to the NAND gate circuit 86. Here, when the measured gate time signal G S of the received signal from the front is longer than the reference gate time signal G r , or when the measured gate time signal G S of the received signal from the rear is shorter than the reference gate time signal G r , The exclusive OR gate circuit 82 corresponding to their time difference
And the output of the exclusive OR gate circuit 84 becomes high level both from the NAND gate circuit 86, the reverse pulse * P A indicating that the ship is moving in reverse is output.

【0057】上記速度パルス*PVのパルス数は、ドップ
ラーシフトに比例しており、前方のドップラーシフトと
後方のドップラーシフトとの和は、船舶の速度に比例す
る。本実施例では、これをある一定時間(サンプルタイ
ムTS)積算し、瞬時速度を平均化することにより、平均
速度を求めている。本実施例では、このサンプルタイム
TSを10秒に設定し、10秒に1回サンプルストローブ信号
をタイミング回路126から出力する。
The number of pulses of the speed pulse * P V is proportional to the Doppler shift, and the sum of the front Doppler shift and the rear Doppler shift is proportional to the speed of the ship. In the present embodiment, the average speed is obtained by integrating this for a certain time (sample time T S ) and averaging the instantaneous speed. In this embodiment, this sample time
The T S is set to 10 seconds, and outputs a single sample strobe signal from the timing circuit 126 to 10 seconds.

【0058】ところで、受信信号の瞬時値は、安定した
値ではなく、極めてバラツキの多いものであるので、こ
のまま積算カウントすると、停船時または微速時には、
逆方向の信号(後進信号)をも積算し、速度指示が、実
際と異なって大きく出てしまう。これをなくすため、逆
方向の信号の場合、減算するようにして積算する必要が
ある。そこで、この積算は、演算部58のプリアップダウ
ンカウンタ88とアップダウンカウンタ90とにより行なわ
れる。 プリアップダウンカウンタ88は、表示速度が実
際の速度と一致するような分周比にセットされている。
この分周比は、船体のトリムによる誤差を除くため、デ
ィジタルスイッチ等により容易に可変設定できるように
設けられている。
By the way, the instantaneous value of the received signal is not a stable value and has a great deal of variation. Therefore, if the integrated count is made as it is, when the ship is stopped or at a very low speed,
The signal in the reverse direction (reverse signal) is also integrated, and the speed instruction is greatly different from the actual one. In order to eliminate this, in the case of signals in the reverse direction, it is necessary to perform subtraction and integration. Therefore, this integration is performed by the pre-up / down counter 88 and the up / down counter 90 of the calculation unit 58. The pre-up / down counter 88 is set to a division ratio such that the display speed matches the actual speed.
This division ratio is provided so that it can be easily variably set by a digital switch or the like in order to eliminate an error due to the trim of the hull.

【0059】アップダウンカウンタ90は、プリアップダ
ウンカウンタ88の出力*PSをさらに分周して、4桁10進
数に変換する。アップダウンカウンタ90のデータは、サ
ンプルタイムTS後に、ラッチされ、表示データとして数
字表示器94および速度データ送出回路98に送られる。
The up / down counter 90 further divides the output * P S of the pre-up / down counter 88 and converts it into a 4-digit decimal number. The data of the up / down counter 90 is latched after the sample time T S and sent to the numeral display 94 and the speed data sending circuit 98 as display data.

【0060】一方、前後進判別回路92は、後進パルスPA
を利用して、船舶の前後進を判別する。
On the other hand, the forward / backward movement discrimination circuit 92 determines that the backward movement pulse P A
Is used to determine whether the ship is moving forward or backward.

【0061】前後進判別回路92のラッチ回路124 は、タ
イミング回路126 からのサンプルストローブ信号によ
り、フリップフロップ回路120 のQ端子の出力をサンプ
リングしてラッチする。フリップフロップ回路120 は、
このサンプルストローブ信号の直後にタイミング回路12
6 から出力されるリセット信号によりリセットされる。
サンプルストローブ信号およびリセット信号は、周期を
サンプリングタイムTSとして設定してあり、本実施例で
は10秒に設定してある。
The latch circuit 124 of the forward / backward movement determination circuit 92 samples and latches the output of the Q terminal of the flip-flop circuit 120 according to the sample strobe signal from the timing circuit 126. The flip-flop circuit 120 is
Immediately after this sample strobe signal, the timing circuit 12
It is reset by the reset signal output from 6.
The cycle of the sample strobe signal and the reset signal is set as the sampling time T S, and is set to 10 seconds in this embodiment.

【0062】フリップフロップ回路120 がリセットされ
た後において、船舶が前進中には、後進パルス*PAが出
力されないため、フリップフロップ回路120 はリセット
されたままとなり、上記アップダウンカウンタ群89は、
アップカウントする。この場合、次のリセット信号が入
力しても、フリップフロップ回路120 は、その状態を変
えず、そのままアップカウントの状態が続く。この時、
ラッチ回路124 は、サンプルストローブ信号により、フ
リップフロップ回路120 のQ端子の出力をラッチする
が、該Q端子は、ロウレベルであるから、後進表示はな
されない。
After the flip-flop circuit 120 is reset, the reverse pulse * P A is not output while the vessel is moving forward, so the flip-flop circuit 120 remains reset, and the up-down counter group 89 is
Count up. In this case, even if the next reset signal is input, the flip-flop circuit 120 does not change its state and the up-count state continues. This time,
The latch circuit 124 latches the output of the Q terminal of the flip-flop circuit 120 by the sample strobe signal, but since the Q terminal is at the low level, the backward display is not performed.

【0063】一方、船舶が後進中は、常に後進パルス*
PAが出力されるので、フリップフロップ回路120 は、PA
エッジ検出回路118 の出力パルスにより、セット状態と
なり、*Q端子の出力がロウレベルとなる。この状態
で、排他オアゲート回路122 では、インバータ116 で極
性を反転された後進パルスPAが入力するので、上記カウ
ンタ群89は、そのままアップカウントの状態が続く。
On the other hand, when the ship is moving in reverse, the reverse pulse is always applied *
Since P A is output, the flip-flop circuit 120, P A
The output pulse of the edge detection circuit 118 puts it in the set state, and the output of the * Q terminal becomes low level. In this state, in the exclusive OR gate circuit 122, the backward pulse P A whose polarity has been inverted by the inverter 116 is input, so that the counter group 89 continues to count up.

【0064】ここで、サンプルストローブ信号が入力す
ると、フリップフロップ回路120 がセットされているの
で、そのQ端子のハイレベル状態がラッチ回路124 にラ
ッチされる。そして、ラッチ回路124 から後進表示信号
として出力されて、後進表示器96を点灯させる。
Here, when the sample strobe signal is input, since the flip-flop circuit 120 is set, the high level state of the Q terminal thereof is latched by the latch circuit 124. Then, it is output as a backward display signal from the latch circuit 124 to turn on the backward display device 96.

【0065】ところで、前進、後進が混在する0ノット
付近では、最終的にサンプルストローブ信号が入力する
とき、フリップフロップ回路120 がセットされていれば
後進となり、セットされていなければ前進となる。そこ
で、前進、後進の信号がランダムに来る場合を考える。
By the way, in the vicinity of 0 knot where forward and reverse are mixed, when the sample strobe signal is finally input, if the flip-flop circuit 120 is set, it will be reverse, and if it is not set, it will be forward. Therefore, consider the case where forward and backward signals come randomly.

【0066】フリップフロップ回路120 は、後進パルス
*PAが入力すると、PAエッジ検出回路118 の出力により
セット状態となるため、以後リセット信号が入力する
か、または、クロック信号が入力するまで、その状態が
変らない。そのため、一旦、後進パルス*PAが入力した
後に、前進信号が入力する(後進信号が入力しない)
と、フリップフロップ回路120 の*Q端子がロウレベル
であるため、排他オアゲート回路122 は、その入力が同
相となって、出力がロウレベルのカウントダウン信号と
なる。
When the backward pulse * P A is input, the flip-flop circuit 120 is set by the output of the P A edge detection circuit 118. Therefore, until the reset signal is input or the clock signal is input, The state does not change. Therefore, once, after the reverse pulse * P A has been input, forward signal is input (backward signal is not input)
Since the * Q terminal of the flip-flop circuit 120 is low level, the exclusive OR gate circuit 122 has its inputs in phase and its output becomes a low level countdown signal.

【0067】この状態で、前進信号が後進信号より多く
入力すると、カウンタ群89は、減算が続き、その計数値
が「0」となり、その旨の信号を出力する。一方、前進
信号が後進信号より少ない場合には、後進信号から前進
信号が減算された差が、後進速度となる。
In this state, when the forward signal is input more than the backward signal, the counter group 89 continues the subtraction, the count value becomes "0", and the signal indicating that is output. On the other hand, when the forward signal is less than the reverse signal, the difference obtained by subtracting the forward signal from the reverse signal is the reverse speed.

【0068】上記「0」出力信号は、フリップフロップ
回路120 のクロック端子CKに入力される。これにより、
フリップフロップ回路120 は、その時の、D端子の入力
信号に応じて、セットまたはリセット状態となる。
The "0" output signal is input to the clock terminal C K of the flip-flop circuit 120. This allows
The flip-flop circuit 120 is set or reset depending on the input signal at the D terminal at that time.

【0069】ここで、前進信号が入力しているものとす
ると、フリップフロップ回路120 は、リセット状態に変
る。そして、以後は、上述したと同様に動作する。一
方、後進信号が入力しているものとすると、フリップフ
ロップ回路120 は、セット状態を続け、ラッチ回路124
は、Q端子のハイレベル状態をラッチして、後進表示信
号を出力する。
Here, assuming that the forward signal is input, the flip-flop circuit 120 changes to the reset state. After that, the same operation as described above is performed. On the other hand, assuming that a reverse signal is input, the flip-flop circuit 120 continues to be set and the latch circuit 124
Latches the high level state of the Q terminal and outputs a backward display signal.

【0070】ところで、本実施例は、速度警報装置、航
程カウンタ等を備えている。次に、これらの作用につい
て説明する。
By the way, the present embodiment is provided with a speed warning device, a lane counter and the like. Next, these actions will be described.

【0071】先ず、警報装置は、上記速度データ送出回
路98からシリアルデータとしてサンプリングタイムTS
に1度、速度データを受け、これを速度比較回路102 に
ラッチする。速度比較回路102 は、このデータを、速度
警報設定スイッチ104 から入力されるデータと比較し、
予め設定したデータより高速の場合または低速の場合
に、警報信号を出力し、ブザー106 を鳴動させる。
First, the alarm device receives speed data as serial data from the speed data transmission circuit 98 once every sampling time T S , and latches the speed data in the speed comparison circuit 102. The speed comparison circuit 102 compares this data with the data input from the speed alarm setting switch 104,
When the speed is higher or lower than the preset data, an alarm signal is output and the buzzer 106 sounds.

【0072】また、200P/Mリレー110 は、上記プリアッ
プダウンカウンタ88の出力を、分周器108 により分周し
て得られるパルスにより、1 マイルに200 個の割合のパ
ルスを出力する。
The 200P / M relay 110 outputs 200 pulses per mile by the pulse obtained by dividing the output of the pre-up / down counter 88 by the frequency divider 108.

【0073】さらに、航程カウンタ114 は、上記分周器
108 の出力をさらに分周して、単位距離信号に変換した
ものを計数して、船舶の航行距離を表示する。
Further, the lane counter 114 is the frequency divider.
The output of 108 is further frequency-divided, converted into a unit distance signal, counted, and the navigation distance of the ship is displayed.

【0074】<実施例の変形> 上記実施例は、前後切替部を受信部の前段に配置してい
るが、第8図に示すように、受信部18F および18A の後
段としてもよい。
<Modification of Embodiment> In the above embodiment, the front / rear switching unit is arranged in the front stage of the receiving unit, but it may be arranged in the rear stage of the receiving units 18F and 18A as shown in FIG.

【0075】また、上記実施例は、前後切替部28のスイ
ッチをPIN ダイオード回路にて構成しているが、これに
限らず、FET、バイポーラトランジスタ等により構成
することもできる。そして、上述したように、前後切替
部28を受信部18F および18Aの後段に配置する場合に
は、受信部出力がロジックレベルになっているので、該
前後切替部28は、簡単なゲート、アナログスイッチ等で
構成することができる。
Further, in the above embodiment, the switch of the front / rear switching unit 28 is constituted by the PIN diode circuit, but the present invention is not limited to this, and it may be constituted by the FET, the bipolar transistor or the like. Further, as described above, when the front / rear switching unit 28 is arranged in the subsequent stage of the receiving units 18F and 18A, since the receiving unit output is at the logic level, the front / rear switching unit 28 has a simple gate, analog It can be configured with a switch or the like.

【0076】さらに、上記実施例では、演算部のカウン
タをプリアップダウンカウンタとアップダウンカウンタ
とで構成しているが、両者を直列に接続して、一体のア
ップダウンカウンタとしてもよい。
Further, in the above embodiment, the counter of the arithmetic unit is composed of the pre-up / down counter and the up / down counter, but they may be connected in series to form an integrated up / down counter.

【0077】[0077]

【考案の効果】以上説明したように本考案は、送受信を
前方と後方で交互に行なうことができて、前方と後方の
受信信号の処理部を共通化して、回路構成を簡素化で
き、かつ、停船時または微速時においても正確な速度表
示を行ない得る効果がある。
As described above, according to the present invention, transmission / reception can be alternately performed in the front and the rear, the front and rear reception signal processing units can be shared, and the circuit configuration can be simplified. The effect is that accurate speed display can be performed even when the ship is stopped or at a very low speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案の船速測定装置の一実施例の構成を示す
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a ship speed measuring device of the present invention.

【図2】A図は上記実施例を構成する原発振部および前
後切替部の構成を示すブロック図、B図は上記前後切替
部の一例を示す回路図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an original oscillation unit and a front / rear switching unit which constitute the above embodiment, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the front / rear switching unit.

【図3】上記実施例を構成する周波数検出部の構成を示
すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a frequency detection unit that constitutes the above embodiment.

【図4】上記実施例を構成する演算部の構成を示すブロ
ック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit that constitutes the above embodiment.

【図5】上記演算部を構成する前後進判別回路の構成を
示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a forward / rearward traveling determination circuit which constitutes the arithmetic unit.

【図6】上記図2Aに示す原発振部の動作を示すタイム
チャート。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the original oscillator shown in FIG. 2A.

【図7】上記図3に示す周波数検出部の動作を示すタイ
ムチャート。
7 is a time chart showing the operation of the frequency detection unit shown in FIG.

【図8】本実施例の変形例である船速測定装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a ship speed measuring device which is a modified example of the present embodiment.

【図9】従来の船速測定装置の構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional ship speed measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12F 、12A …送信部、14F 、14A …送受切替部、16F 、
16A …送受波器、 18、18F 、18A …受信部、26…原発
振部、28…前後切替部、30…送信周波数発振器、32…パ
ルス繰返し周波数発振器、34…送信パルス幅設定回路、
36…深度位置決定回路、38…受信ゲート設定回路、40…
分周器、48…スイッチ駆動回路、50…スイッチ、56…周
波数検出部、58…演算部、60…船速表示部、62…ゲート
信号形成部、64…クロック発生器、66、68…Dフリップ
フロップ回路、70、72…カウンタ、74…速度パルス形成
部、80…後進パルス形成部、88…プリアップダウンカウ
ンタ、90…アップダウンカウンタ、92…前後進判別回
路、94…数字表示器、96…後進表示器、98…速度データ
送出回路、100…速度警報装置。
12F, 12A ... Transmission unit, 14F, 14A ... Transmission / reception switching unit, 16F,
16A ... Transceiver, 18,18F, 18A ... Reception section, 26 ... Original oscillation section, 28 ... Front-back switching section, 30 ... Transmission frequency oscillator, 32 ... Pulse repetition frequency oscillator, 34 ... Transmission pulse width setting circuit,
36 ... Depth position determination circuit, 38 ... Reception gate setting circuit, 40 ...
Frequency divider, 48 ... Switch drive circuit, 50 ... Switch, 56 ... Frequency detection section, 58 ... Calculation section, 60 ... Ship speed display section, 62 ... Gate signal forming section, 64 ... Clock generator, 66,68 ... D Flip-flop circuit, 70, 72 ... Counter, 74 ... Velocity pulse forming section, 80 ... Reverse pulse forming section, 88 ... Pre-up / down counter, 90 ... Up-down counter, 92 ... Forward / backward discrimination circuit, 94 ... Numeric display, 96 ... reverse display, 98 ... speed data transmission circuit, 100 ... speed alarm device.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項1】信号を発振する発振回路と、 前記発振回路に接続され、船舶のピッチング周期よりも
短い、あらかじめ定められた周期で、前記信号を2方向
に交互に振り分けて出力する送信前後切替回路と、 船舶の前方に向けて配置され、前記送信前後切替回路の
一方の出力端子に接続されて、その出力信号を超音波に
変換して発射し、その反射波を受信して出力する前方向
送受波器と、 船舶の後方に向けて配置され、前記送信前後切替回路の
他方の出力端子に接続されて、その出力信号を超音波に
変換して発射し、その反射波を受信して出力する後方向
送受波器と、 前記前方向送受波器および後方向送受波器に接続され、
船舶のピッチング周期よりも短い、あらかじめ定められ
た周期で、前記前方向送受波器および後方向送受波器の
出力のうちいずれか一方を交互に切り替えて出力する受
信前後切替回路と、 前記受信前後切替回路に接続され、その出力信号の周波
数と基準クロックの周波数との差を検出し、検出した周
波数差に比例したパルス信号を出力する周波数検出回路
と、 前記周波数検出回路に接続され、その出力パルス信号
を、あらかじめ定めた一定時間積算して出力する演算回
路と、 前記受信前後切替回路および前記発振回路に接続され、
前記受信前後切替回路の出力と前記発振回路の出力とを
比較して、その比較結果に基づいて前記船舶の後進を判
別し、後進信号を出力する前後進判別回路と、 前記演算回路および前後進判別回路に接続され、前記前
後進判別回路から前記後進信号が入力されていない時に
は、前記演算回路の出力を加算累積し、前記後進信号が
入力されているときには、減算累積する積算回路と、 前記積算回路の出力を表示する表示器とを備えたことを
特徴とする船速測定装置。
1. An oscillating circuit for oscillating a signal, and switching before and after transmission, which is connected to the oscillating circuit and alternately outputs the signal in two directions at a predetermined cycle shorter than the pitching cycle of a ship. Circuit and the front of the vessel, connected to one of the output terminals of the transmission / reception switching circuit, before converting the output signal into ultrasonic waves and emitting the ultrasonic waves before receiving and outputting the reflected waves. The directional transducer and the rear of the vessel are connected to the other output terminal of the transmission / reception switching circuit, and the output signal is converted into ultrasonic waves and emitted, and the reflected waves are received. A rear transducer to output, connected to the front transducer and the rear transducer,
A pre-reception and post-reception switching circuit that alternately switches and outputs any one of the outputs of the front-rear transducer and the rear-rear transducer at a predetermined cycle that is shorter than the ship's pitching cycle. A frequency detection circuit, which is connected to the switching circuit, detects a difference between the frequency of the output signal and the frequency of the reference clock, and outputs a pulse signal proportional to the detected frequency difference, and is connected to the frequency detection circuit and outputs the same. A pulse signal, an arithmetic circuit that integrates and outputs a predetermined fixed time, and is connected to the pre-reception switching circuit and the oscillation circuit,
The output of the switching circuit before and after the reception and the output of the oscillation circuit are compared, the reverse of the vessel is determined based on the comparison result, and a forward / backward determination circuit that outputs a reverse drive signal, the arithmetic circuit and the forward / backward movement. An integrating circuit which is connected to a discriminating circuit and which sums and accumulates the output of the arithmetic circuit when the backward signal is not input from the forward / backward discriminating circuit, and which subtracts and accumulates when the backward signal is input; A vessel speed measuring device, comprising: a display for displaying the output of the integrating circuit.
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