JP2572586B2 - 船速検出装置 - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/14—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring differences of pressure in the fluid
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Description
この発明は、船舶の航走速度（すなわち、船速）を検
出する船速検出装置に関する。
出する船速検出装置に関する。
半導体圧力センサを使って動圧を検出し、前記半導体
圧力センサの出力電圧に基づいて船速を算出する船速検
出装置が提案（特開昭63−67574号）されている。 上記提案の船速検出装置は、第４図に示すように、船
体の後部に船外機33が配置され、船体の前部に半導体圧
力センサ１が配置され、船外機33の下側ケース34の下部
正面に開口35が設けられ、開口35と半導体圧力センサ１
とが導圧管32を介して連結され、開口35に加わる動圧Ｐ
が半導体圧力センサ１に印加されるようになっている。
半導体圧力センサ１は印加された動圧Ｐに略比例して電
圧Epを出力し、スピードメータ36内において、出力電圧
EpをA/D変換してデジタル値化した後、演算手段にてデ
ジタル値化した値に所定の演算を施して船速ｖを算出
し、スピードメータ36の正面に設けられた表示手段に、
算出された船速ｖに応じた表示を行なうようになってい
る。
圧力センサの出力電圧に基づいて船速を算出する船速検
出装置が提案（特開昭63−67574号）されている。 上記提案の船速検出装置は、第４図に示すように、船
体の後部に船外機33が配置され、船体の前部に半導体圧
力センサ１が配置され、船外機33の下側ケース34の下部
正面に開口35が設けられ、開口35と半導体圧力センサ１
とが導圧管32を介して連結され、開口35に加わる動圧Ｐ
が半導体圧力センサ１に印加されるようになっている。
半導体圧力センサ１は印加された動圧Ｐに略比例して電
圧Epを出力し、スピードメータ36内において、出力電圧
EpをA/D変換してデジタル値化した後、演算手段にてデ
ジタル値化した値に所定の演算を施して船速ｖを算出
し、スピードメータ36の正面に設けられた表示手段に、
算出された船速ｖに応じた表示を行なうようになってい
る。
ところが、動圧Ｐと船速ｖとの間には、 の関係がある。すなわち、船速ｖは動圧Ｐの平方根をと
り、第５図の特性図に示すように、低速になるほど船速
ｖの変化量に対する動圧Ｐの変化量が小さくなる。換言
すると、低速になるほど動圧Ｐの変化量に対する船速ｖ
の変化量が大きくなる。なお、第５図では横軸が動圧Ｐ
（Kg/cm2）で縦軸が船速ｖ（Km/h）である。 一方、半導体圧力センサ１の出力電圧Epを入力するA/
D変換器（以下、ADC［Analog Digital Converter］とい
う）は、所定範囲の電圧を、例えば256階段に分割して
デジタルデータに変換するものである。したがって、第
５図に示す船速−動圧特性を考慮すると、低速になるほ
どADCの実質的な分解能が低くなり、検出精度が下がる
という欠点がある。 この発明の解決しようとする課題は、上述のような既
提案の船速検出装置の欠点を有しない船速検出装置を提
供すること、換言すると、半導体圧力センサを使って動
圧を検出して、低船速時の船速の検出を高精度で行ない
得る船速検知装置を提供することにある。
り、第５図の特性図に示すように、低速になるほど船速
ｖの変化量に対する動圧Ｐの変化量が小さくなる。換言
すると、低速になるほど動圧Ｐの変化量に対する船速ｖ
の変化量が大きくなる。なお、第５図では横軸が動圧Ｐ
（Kg/cm2）で縦軸が船速ｖ（Km/h）である。 一方、半導体圧力センサ１の出力電圧Epを入力するA/
D変換器（以下、ADC［Analog Digital Converter］とい
う）は、所定範囲の電圧を、例えば256階段に分割して
デジタルデータに変換するものである。したがって、第
５図に示す船速−動圧特性を考慮すると、低速になるほ
どADCの実質的な分解能が低くなり、検出精度が下がる
という欠点がある。 この発明の解決しようとする課題は、上述のような既
提案の船速検出装置の欠点を有しない船速検出装置を提
供すること、換言すると、半導体圧力センサを使って動
圧を検出して、低船速時の船速の検出を高精度で行ない
得る船速検知装置を提供することにある。
この発明は、前記課題を解決するための手段として、
次の発明の構成を採用するものである。 この発明の構成は、船体後部に位置する推進機の水没
部分に形成した開口部に加わる動圧を半導体圧力センサ
により電気信号に変換して出力し、半導体圧力センサが
出力する電気信号に基づいて船速を検出する船速検出装
置において、半導体圧力センサと、半導体圧力センサの
出力電圧を増幅器で増幅してA/D変換器に導入する少な
くとも一つの手段と、半導体圧力センサの出力電圧をそ
のままA/D変換器に導入する手段と、前記各手段からの
２以上の出力電圧が入力される所定範囲の電圧をデジタ
ル信号に変換するA/D変換器と、このA/D変換器が出力す
る２以上のデジタル電圧信号を選択して読み込み、読み
込んだ信号に演算を施し船速を算出して船速信号を出力
する船速演算手段とを備え、この船速演算手段を、A/D
変換器から出力される２以上のデジタル電圧信号のうち
増幅されて大きいデジタル電圧信号から増幅されていな
いデジタル電圧信号までを所定値との比較結果に応じて
順に読み込む構成とし、読み込んデジタル電圧信号が示
すデジタル電圧値が所定値に達していない場合にはこの
デジタル電圧値に基づいて船速を算出し、かつ前記デジ
タル電圧値が所定値に達している場合には次に大きいデ
ジタル電圧信号を選択して読み込んで前記比較動作を繰
り返す構成としたことを特徴とする船速検出装置にあ
る。
次の発明の構成を採用するものである。 この発明の構成は、船体後部に位置する推進機の水没
部分に形成した開口部に加わる動圧を半導体圧力センサ
により電気信号に変換して出力し、半導体圧力センサが
出力する電気信号に基づいて船速を検出する船速検出装
置において、半導体圧力センサと、半導体圧力センサの
出力電圧を増幅器で増幅してA/D変換器に導入する少な
くとも一つの手段と、半導体圧力センサの出力電圧をそ
のままA/D変換器に導入する手段と、前記各手段からの
２以上の出力電圧が入力される所定範囲の電圧をデジタ
ル信号に変換するA/D変換器と、このA/D変換器が出力す
る２以上のデジタル電圧信号を選択して読み込み、読み
込んだ信号に演算を施し船速を算出して船速信号を出力
する船速演算手段とを備え、この船速演算手段を、A/D
変換器から出力される２以上のデジタル電圧信号のうち
増幅されて大きいデジタル電圧信号から増幅されていな
いデジタル電圧信号までを所定値との比較結果に応じて
順に読み込む構成とし、読み込んデジタル電圧信号が示
すデジタル電圧値が所定値に達していない場合にはこの
デジタル電圧値に基づいて船速を算出し、かつ前記デジ
タル電圧値が所定値に達している場合には次に大きいデ
ジタル電圧信号を選択して読み込んで前記比較動作を繰
り返す構成としたことを特徴とする船速検出装置にあ
る。
この発明の船速検出装置は、半導体圧力センサと、半
導体圧力センサの出力電圧を増幅器で増幅してA/D変換
器に導入する少なくとも一つの手段と、半導体圧力セン
サの出力電圧をそのままA/D変換器に導入する手段と、
前記各手段からの２以上の出力電圧が入力される所定範
囲の電圧をデジタル信号に変換するA/D変換器と、このA
/D変換器が出力する２以上のデジタル電圧信号を選択し
て読み込み、読み込んだ信号に演算を施し船速を算出し
て船速信号を出力する船速演算手段とを備え、この船速
演算手段を、A/D変換器から出力される２以上のデジタ
ル電圧信号のうち増幅されて大きいデジタル電圧信号か
ら増幅されていないデジタル電圧信号までを所定値との
比較結果に応じて順に読み込む構成とし、読み込んだデ
ジタル電圧信号が示すデジタル電圧値が所定値に達して
いない場合にはこのデジタル電圧値に基づいて船速を算
出し、かつ前記デジタル電圧値が所定値に達している場
合には次に大きいデジタル電圧信号を選択して読み込ん
で前記比較動作を繰り返す構成としたから、船速が比較
的速く半導体圧力センサに加えられる動圧が大きいとき
には、半導体圧力センサの出力電圧を増幅することな
く、半導体圧力センサ自体の感度をもって船速を検出
し、船速が比較的遅く半導体圧力センサに加えられる動
圧が小さいときには、半導体圧力センサの出力電圧を増
幅して感度（分解能）を上げて船速を検出することがで
きる。
導体圧力センサの出力電圧を増幅器で増幅してA/D変換
器に導入する少なくとも一つの手段と、半導体圧力セン
サの出力電圧をそのままA/D変換器に導入する手段と、
前記各手段からの２以上の出力電圧が入力される所定範
囲の電圧をデジタル信号に変換するA/D変換器と、このA
/D変換器が出力する２以上のデジタル電圧信号を選択し
て読み込み、読み込んだ信号に演算を施し船速を算出し
て船速信号を出力する船速演算手段とを備え、この船速
演算手段を、A/D変換器から出力される２以上のデジタ
ル電圧信号のうち増幅されて大きいデジタル電圧信号か
ら増幅されていないデジタル電圧信号までを所定値との
比較結果に応じて順に読み込む構成とし、読み込んだデ
ジタル電圧信号が示すデジタル電圧値が所定値に達して
いない場合にはこのデジタル電圧値に基づいて船速を算
出し、かつ前記デジタル電圧値が所定値に達している場
合には次に大きいデジタル電圧信号を選択して読み込ん
で前記比較動作を繰り返す構成としたから、船速が比較
的速く半導体圧力センサに加えられる動圧が大きいとき
には、半導体圧力センサの出力電圧を増幅することな
く、半導体圧力センサ自体の感度をもって船速を検出
し、船速が比較的遅く半導体圧力センサに加えられる動
圧が小さいときには、半導体圧力センサの出力電圧を増
幅して感度（分解能）を上げて船速を検出することがで
きる。
この発明の一実施例を第１図〜第３図を使って詳細に
説明する。 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
る。 半導体圧力センサ１は、シリコンチップの中央部を薄
く加工してダイヤフラムを形成し、このダイヤフラム上
に４個の拡散抵抗を形成してブリッジ状に結線したもの
で、ダイヤフラムが圧力検知部になっている。ダイヤフ
ラム部に圧力が加えられると、その圧力に応じてダイヤ
フラムに歪が生じ、拡散抵抗値が変化して、その圧力に
略比例した電圧を出力する。 半導体圧力センサ１として、例えば、０〜120km/hの
船速に対応する動圧Ｐを受けて、０〜1Vの電圧を出力す
るものを使う。 半導体圧力センサ１の出力電圧は増幅部２を介してAD
C3に入力される。 増幅部２は１つの入力端子４と３つの出力端子５〜７
を備えており、この増幅部２は、半導体圧力センサの出
力電圧を増幅器で増幅してA/D変換器に導入する手段と
なる入力端子４と出力端子５とを増幅率が例えば３倍の
増幅器2aを介して接続する部分と、同じく半導体圧力セ
ンサの出力電圧を増幅器で増幅してA/D変換器に導入す
る手段となる入力端子４と出力端子６とを増幅率が例え
ば２倍の増幅器2bを介して接続する部分と、半導体圧力
センサの出力電圧をそのままA/D変換器に導入する手段
とからなる入力端子４と出力端子７とを増幅器を介さな
いで直接接続する部分とから構成されている。 なお、入力端子４と出力端子７の間には増幅器が設け
られていないから、出力端子７には半導体圧力センサ１
の出力電圧が与えられる。 これらの出力端子５〜７が出力する電圧幅は、例え
ば、出力端子５の出力電圧が０〜3Vの電圧幅、出力端子
６の出力電圧が０〜2Vの電圧幅、及び出力端子７の出力
電圧が０〜1Vの電圧幅をもつようにしてある。 増幅部２の出力端子５〜７は、ADC3の３つの入力チャ
ンネルCH1〜CH3と接続されている。ADC3は入力電圧をデ
シタル値に量子化する手段であり、変換有効電圧幅は０
〜1Vである。ADC3において、いずれの入力チャンネルを
選択するかは、後述する速度演算手段９が指示する。 ADC3は、選択されたチャンネルに入力される電圧の０
〜1Vを、256階段（８ビット表示）のデジタル電圧信号
に変換する。なお、各チャンネルにおいて、1Vを越える
電圧が入力された場合には、飽和状態として最大値であ
るレベル256を示すデジタル電圧信号が出力される。 このレベル256がこの発明でいう所定値になってい
る。A/D変換器３が出力するデジタル電圧信号のデジタ
ル電圧値は１〜256から構成されている。 速度演算手段９は、ADC3のチャンネルCH1〜CH3を適宜
選択すると共に、ADC3からのデジタル電圧信号を入力
し、そのデジタル電圧信号から船速ｖを算出した後、船
速ｖを示す船速信号を出力する。 なお、ADC3に入力される電圧値と船速ｖの関係は、予
め演算データマップ10に記憶されており、速度演算手段
９は、この演算データマップ10を利用して船速ｖを算出
する。 第２図は、演算データマップ10に記憶されたマップデ
ータを示す特性図であり、横軸にADC3に入力される電圧
（＝ADC3においてA/D変換される電圧）を縦軸に船速ｖ
をとってある。曲線ＡがADC3のチャンネルCH1が選択さ
れたときの特性を示し、曲線ＢがADC3のチャンネルCH2
が選択されたときの特性を示し、曲線ＣがADC3のチャン
ネルCH3が選択されたときの特性を示している。 これらの特性の相違は、増幅率の相違に基づくものに
外ならず、同一速度でみた場合に、特性Ａ又はＢにおけ
る電圧値はそれぞれ特性Ｃの電圧値に対して３倍又は２
倍となっている。かかる速度演算手段９及び演算データ
マップ10は、マイクロコンピュータ８の機能の一部とし
て存在する。 速度演算手段９が出力する船速信号は、船速表示手段
11に与えられ、船速表示手段11は船速信号の内容に応じ
た船速表示を行う。 次に、速度演算手段９が実行するADC3のチャンネル選
択及び船速ｖの算出について、第３図のフローチャート
及び第２図の特性図を用いて説明する。 速度演算手段９は、まず入力チャンネルCH1を選択
し、ADC3のデジタル電圧信号の値を読む（ステップ10
1）。ついで、ADC3のデジタル出力信号が最大値（1V＝
レベル256）をとっているか否かをを、換言すれば、所
定値に達しているか否かを判断し（ステップ102）、最
大値をとっていなければ速度演算を行う（ステップ（10
6）。速度演算は、演算データマップ10に記憶されてい
るデータ、すなわち、第２図に示す特性Ａ〜Ｃのうちの
特性Ａに基づいて実行される。特性Ａによれば、０〜v1
の範囲αの速度を導くことができる。 ステップ102における判断について、ADC3のデシタル
出力信号が最大値である場合には、船速ｖがv1以上であ
ること意味しており、チャンネルCH2を選択してADC3の
デジタル電圧信号の値を読む（ステップ103）。その値
が最大値をとっているか否かを判断する（ステップ10
4）。最大値をとっていなければ、船速ｖがv1〜v2の範
囲βにあることを意味し、特性Ｂに基づいて船速ｖを算
出する（ステップ106）。 ステップ104における判断において、ADC3のデジタル
出力信号が最大値である場合には、船速ｖがv2以上で、
v2〜v3の船速ｖの範囲γにあることを意味しており、チ
ャンネルCH3を選択してADC3のデジタル電圧信号の値を
読み込み（ステップ105）。特性Ｃに基づいて船速ｖを
算出する（ステップ106）。 実施例では、増幅器2aとして増幅率が３倍のものを用
い、増幅器2bとして増幅率が２倍のものを用いている
が、この発明はこれに限定されるものではない。また、
実施例では、半導体圧力センサ１の出力電圧を増幅率が
３倍の増幅器2aで増幅してADC3に導入する手段と、半導
体圧力センサ１の出力電圧を増幅率が２倍の増幅器2bで
増幅してADC3に導入する手段とを用いたが、この発明は
これに限定されるものではない。 なお、実施例では、船速信号を速度表示手段に供給し
て速度表示を行っているだけであるが、この船速信号に
基づいて各種の制御を行うことも可能である。
説明する。 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
る。 半導体圧力センサ１は、シリコンチップの中央部を薄
く加工してダイヤフラムを形成し、このダイヤフラム上
に４個の拡散抵抗を形成してブリッジ状に結線したもの
で、ダイヤフラムが圧力検知部になっている。ダイヤフ
ラム部に圧力が加えられると、その圧力に応じてダイヤ
フラムに歪が生じ、拡散抵抗値が変化して、その圧力に
略比例した電圧を出力する。 半導体圧力センサ１として、例えば、０〜120km/hの
船速に対応する動圧Ｐを受けて、０〜1Vの電圧を出力す
るものを使う。 半導体圧力センサ１の出力電圧は増幅部２を介してAD
C3に入力される。 増幅部２は１つの入力端子４と３つの出力端子５〜７
を備えており、この増幅部２は、半導体圧力センサの出
力電圧を増幅器で増幅してA/D変換器に導入する手段と
なる入力端子４と出力端子５とを増幅率が例えば３倍の
増幅器2aを介して接続する部分と、同じく半導体圧力セ
ンサの出力電圧を増幅器で増幅してA/D変換器に導入す
る手段となる入力端子４と出力端子６とを増幅率が例え
ば２倍の増幅器2bを介して接続する部分と、半導体圧力
センサの出力電圧をそのままA/D変換器に導入する手段
とからなる入力端子４と出力端子７とを増幅器を介さな
いで直接接続する部分とから構成されている。 なお、入力端子４と出力端子７の間には増幅器が設け
られていないから、出力端子７には半導体圧力センサ１
の出力電圧が与えられる。 これらの出力端子５〜７が出力する電圧幅は、例え
ば、出力端子５の出力電圧が０〜3Vの電圧幅、出力端子
６の出力電圧が０〜2Vの電圧幅、及び出力端子７の出力
電圧が０〜1Vの電圧幅をもつようにしてある。 増幅部２の出力端子５〜７は、ADC3の３つの入力チャ
ンネルCH1〜CH3と接続されている。ADC3は入力電圧をデ
シタル値に量子化する手段であり、変換有効電圧幅は０
〜1Vである。ADC3において、いずれの入力チャンネルを
選択するかは、後述する速度演算手段９が指示する。 ADC3は、選択されたチャンネルに入力される電圧の０
〜1Vを、256階段（８ビット表示）のデジタル電圧信号
に変換する。なお、各チャンネルにおいて、1Vを越える
電圧が入力された場合には、飽和状態として最大値であ
るレベル256を示すデジタル電圧信号が出力される。 このレベル256がこの発明でいう所定値になってい
る。A/D変換器３が出力するデジタル電圧信号のデジタ
ル電圧値は１〜256から構成されている。 速度演算手段９は、ADC3のチャンネルCH1〜CH3を適宜
選択すると共に、ADC3からのデジタル電圧信号を入力
し、そのデジタル電圧信号から船速ｖを算出した後、船
速ｖを示す船速信号を出力する。 なお、ADC3に入力される電圧値と船速ｖの関係は、予
め演算データマップ10に記憶されており、速度演算手段
９は、この演算データマップ10を利用して船速ｖを算出
する。 第２図は、演算データマップ10に記憶されたマップデ
ータを示す特性図であり、横軸にADC3に入力される電圧
（＝ADC3においてA/D変換される電圧）を縦軸に船速ｖ
をとってある。曲線ＡがADC3のチャンネルCH1が選択さ
れたときの特性を示し、曲線ＢがADC3のチャンネルCH2
が選択されたときの特性を示し、曲線ＣがADC3のチャン
ネルCH3が選択されたときの特性を示している。 これらの特性の相違は、増幅率の相違に基づくものに
外ならず、同一速度でみた場合に、特性Ａ又はＢにおけ
る電圧値はそれぞれ特性Ｃの電圧値に対して３倍又は２
倍となっている。かかる速度演算手段９及び演算データ
マップ10は、マイクロコンピュータ８の機能の一部とし
て存在する。 速度演算手段９が出力する船速信号は、船速表示手段
11に与えられ、船速表示手段11は船速信号の内容に応じ
た船速表示を行う。 次に、速度演算手段９が実行するADC3のチャンネル選
択及び船速ｖの算出について、第３図のフローチャート
及び第２図の特性図を用いて説明する。 速度演算手段９は、まず入力チャンネルCH1を選択
し、ADC3のデジタル電圧信号の値を読む（ステップ10
1）。ついで、ADC3のデジタル出力信号が最大値（1V＝
レベル256）をとっているか否かをを、換言すれば、所
定値に達しているか否かを判断し（ステップ102）、最
大値をとっていなければ速度演算を行う（ステップ（10
6）。速度演算は、演算データマップ10に記憶されてい
るデータ、すなわち、第２図に示す特性Ａ〜Ｃのうちの
特性Ａに基づいて実行される。特性Ａによれば、０〜v1
の範囲αの速度を導くことができる。 ステップ102における判断について、ADC3のデシタル
出力信号が最大値である場合には、船速ｖがv1以上であ
ること意味しており、チャンネルCH2を選択してADC3の
デジタル電圧信号の値を読む（ステップ103）。その値
が最大値をとっているか否かを判断する（ステップ10
4）。最大値をとっていなければ、船速ｖがv1〜v2の範
囲βにあることを意味し、特性Ｂに基づいて船速ｖを算
出する（ステップ106）。 ステップ104における判断において、ADC3のデジタル
出力信号が最大値である場合には、船速ｖがv2以上で、
v2〜v3の船速ｖの範囲γにあることを意味しており、チ
ャンネルCH3を選択してADC3のデジタル電圧信号の値を
読み込み（ステップ105）。特性Ｃに基づいて船速ｖを
算出する（ステップ106）。 実施例では、増幅器2aとして増幅率が３倍のものを用
い、増幅器2bとして増幅率が２倍のものを用いている
が、この発明はこれに限定されるものではない。また、
実施例では、半導体圧力センサ１の出力電圧を増幅率が
３倍の増幅器2aで増幅してADC3に導入する手段と、半導
体圧力センサ１の出力電圧を増幅率が２倍の増幅器2bで
増幅してADC3に導入する手段とを用いたが、この発明は
これに限定されるものではない。 なお、実施例では、船速信号を速度表示手段に供給し
て速度表示を行っているだけであるが、この船速信号に
基づいて各種の制御を行うことも可能である。
この発明の船速検出装置は、半導体圧力センサと、半
導体圧力センサの出力電圧を増幅器で増幅してA/D変換
器に導入する少なくとも一つの手段と、半導体圧力セン
サの出力電圧をそのままA/D変換器に導入する手段と、
前記各手段からの２以上の出力電圧が入力される所定範
囲の電圧をデジタル信号に変換するA/D変換器と、このA
/D変換器が出力する２以上のデジタル電圧信号を選択し
て読み込み、読み込んだ信号に演算を施し船速を算出し
て船速信号を出力する船速演算手段とを備え、この船速
演算手段を、A/D変換器から出力される２以上のデジタ
ル電圧信号のうち増幅されて大きいデジタル電圧信号か
ら増幅されていないデジタル電圧信号までを所定値との
比較結果に応じて順に読み込む構成とし、読み込んだデ
ジタル電圧信号が示すデジタル電圧値が所定値に達して
いない場合にはこのデジタル電圧値に基づいて船速を算
出し、かつ前記デジタル電圧値が所定値に達している場
合には次に大きいデジタル電圧信号を選択して読み込ん
で前記比較動作を繰り返す構成としたから、船速が比較
的速く半導体圧力センサに加えられる動圧が大きいとき
には、半導体圧力センサの出力電圧を増幅しないで半導
体圧力センサ自体の感度をもって船速を検出し、船速が
比較的遅く半導体圧力センサに加えられる動圧が小さい
ときには、半導体圧力センサの出力電圧を増幅して感度
（分解能）を上げて船速を検出することができ、低船速
時の船速の検出を高精度で行うことができる。 船速を半導体圧力センサによって検出する場合、低船
速では船速が変化する割には動圧の変化は少ないので、
検出された船速にばらつきが生じ易いが、この発明の船
速検出装置によれば、低速域では半導体圧力センサの出
力電圧を増幅して、低速域の感度（分解能）を高めてあ
るため、低速域の船速を正確に検知することができる。
すなわち、従来の検出装置では、感度が同じ１つの計測
範囲をもって船速を算出していたため、その低速域の検
知において大きな誤差が生じたが、この発明の船速検出
装置によれば、計測範囲を２以上に分け、特に、低速域
の感度（分解能）を高めたから、低速域から高速域の全
域にわたって船速を正確に検知することができる。
導体圧力センサの出力電圧を増幅器で増幅してA/D変換
器に導入する少なくとも一つの手段と、半導体圧力セン
サの出力電圧をそのままA/D変換器に導入する手段と、
前記各手段からの２以上の出力電圧が入力される所定範
囲の電圧をデジタル信号に変換するA/D変換器と、このA
/D変換器が出力する２以上のデジタル電圧信号を選択し
て読み込み、読み込んだ信号に演算を施し船速を算出し
て船速信号を出力する船速演算手段とを備え、この船速
演算手段を、A/D変換器から出力される２以上のデジタ
ル電圧信号のうち増幅されて大きいデジタル電圧信号か
ら増幅されていないデジタル電圧信号までを所定値との
比較結果に応じて順に読み込む構成とし、読み込んだデ
ジタル電圧信号が示すデジタル電圧値が所定値に達して
いない場合にはこのデジタル電圧値に基づいて船速を算
出し、かつ前記デジタル電圧値が所定値に達している場
合には次に大きいデジタル電圧信号を選択して読み込ん
で前記比較動作を繰り返す構成としたから、船速が比較
的速く半導体圧力センサに加えられる動圧が大きいとき
には、半導体圧力センサの出力電圧を増幅しないで半導
体圧力センサ自体の感度をもって船速を検出し、船速が
比較的遅く半導体圧力センサに加えられる動圧が小さい
ときには、半導体圧力センサの出力電圧を増幅して感度
（分解能）を上げて船速を検出することができ、低船速
時の船速の検出を高精度で行うことができる。 船速を半導体圧力センサによって検出する場合、低船
速では船速が変化する割には動圧の変化は少ないので、
検出された船速にばらつきが生じ易いが、この発明の船
速検出装置によれば、低速域では半導体圧力センサの出
力電圧を増幅して、低速域の感度（分解能）を高めてあ
るため、低速域の船速を正確に検知することができる。
すなわち、従来の検出装置では、感度が同じ１つの計測
範囲をもって船速を算出していたため、その低速域の検
知において大きな誤差が生じたが、この発明の船速検出
装置によれば、計測範囲を２以上に分け、特に、低速域
の感度（分解能）を高めたから、低速域から高速域の全
域にわたって船速を正確に検知することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は増幅器の出力電圧等と船速との関係を示す特性図、第
３図は速度演算手段におけるフローチャート、第４図は
半導体圧力センサを用いた一般的な船速検出表示装置の
概略的配置図、第５図は動圧と船速との関係を示す特性
図である。 １……半導体圧力センサ、２……増幅部、2a,2b……増
幅器 ３……ADC（A/D変換器）、４……入力端子、５〜７……
出力端子 ８……マイクロコンピータ、９……速度演算手段、10…
…演算データマップ 11……船速表示手段、32……導圧管、33……船外機 34……下側ケース、35……開口、36……スピードメータ Ep……出力電圧、Ｐ……動圧、ｖ……船速 CH1〜CH3……入力チャンネル
は増幅器の出力電圧等と船速との関係を示す特性図、第
３図は速度演算手段におけるフローチャート、第４図は
半導体圧力センサを用いた一般的な船速検出表示装置の
概略的配置図、第５図は動圧と船速との関係を示す特性
図である。 １……半導体圧力センサ、２……増幅部、2a,2b……増
幅器 ３……ADC（A/D変換器）、４……入力端子、５〜７……
出力端子 ８……マイクロコンピータ、９……速度演算手段、10…
…演算データマップ 11……船速表示手段、32……導圧管、33……船外機 34……下側ケース、35……開口、36……スピードメータ Ep……出力電圧、Ｐ……動圧、ｖ……船速 CH1〜CH3……入力チャンネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤田 良治 磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機株式 会社内 (72)発明者 中村 和広 浜松市新橋町1400 三信工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−5085（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−60561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−67574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−137170（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−109811（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−137273（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−170709（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】船体後部に位置する推進機の水没部分に形
成した開口部に加わる動圧を半導体圧力センサにより電
気信号に変換して出力し、半導体圧力センサが出力する
電気信号に基づいて船速を検出する船速検出装置におい
て、半導体圧力センサと、半導体圧力センサの出力電圧
を増幅器で増幅してA/D変換器に導入する少なくとも一
つの手段と、半導体圧力センサの出力電圧をそのままA/
D変換器に導入する手段と、前記各手段からの２以上の
出力電圧が入力される所定範囲の電圧をデジタル信号に
変換するA/D変換器と、このA/D変換器が出力する２以上
のデジタル電圧信号を選択して読み込み、読み込んだ信
号に演算を施し船速を算出して船速信号を出力する船速
演算手段とを備え、この船速演算手段を、A/D変換器か
ら出力される２以上のデジタル電圧信号のうち増幅され
て大きいデジタル電圧信号から増幅されていないデジタ
ル電圧信号までを所定値との比較結果に応じて順に読み
込む構成とし、読み込んだデジタル電圧信号が示すデジ
タル電圧値が所定値に達していない場合にはこのデジタ
ル電圧値に基づいて船速を算出し、かつ前記デジタル電
圧値が所定値に達している場合には次に大きいデジタル
電圧信号を選択して読み込んで前記比較動作を繰り返す
構成としたことを特徴とする船速検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045364A JP2572586B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 船速検出装置 |
| US07/162,734 US4821567A (en) | 1987-03-02 | 1988-03-01 | Running speed detecting device for marine vessels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045364A JP2572586B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 船速検出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63212872A JPS63212872A (ja) | 1988-09-05 |
| JP2572586B2 true JP2572586B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=12717216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62045364A Expired - Fee Related JP2572586B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 船速検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4821567A (ja) |
| JP (1) | JP2572586B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5233867A (en) * | 1989-08-03 | 1993-08-10 | Richardson Thomas W | Lever-operated dynamic fluid flow sensing system |
| US5007286A (en) * | 1989-08-03 | 1991-04-16 | Malcolm Robert G | Solid-state transducer based dynamic fluid flow sensing system |
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| US5544076A (en) * | 1994-08-19 | 1996-08-06 | Airguide Instrument Company | Marine speedometer |
| JP2005140616A (ja) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Yamaha Marine Co Ltd | 移動体の移動速度表示装置 |
| US8375782B1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-02-19 | M Ship Co., Llc | Model hull testing method, platform, and system |
| US8381584B1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-02-26 | M Ship Co., Llc | Model hull testing method, platform, and system |
| CN106199057B (zh) * | 2016-08-23 | 2019-05-17 | 广船国际有限公司 | 一种船舶航速测量方法 |
| US10330715B2 (en) * | 2016-12-11 | 2019-06-25 | Keysight Technologies, Inc. | Systems and methods for determining a self-discharge current characteristic of a storage cell |
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|---|---|---|---|---|
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| US2627181A (en) * | 1947-09-05 | 1953-02-03 | Elmer C Kiekhaefer | Outboard motor speedometer |
| US3210995A (en) * | 1962-11-08 | 1965-10-12 | Kiekhaefer Corp | Speed indicating means for outboard propulsion unit |
| JPS5390972A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-10 | Nippon Tectron Kk | Automatic span adjuster for multichannel impedance detector |
| JPS53137170A (en) * | 1977-05-06 | 1978-11-30 | Hitachi Ltd | Automatic range interchanging system for electromagnetic flow meter converter |
| JPS5454661A (en) * | 1977-10-11 | 1979-05-01 | Shimadzu Corp | Method and apparatus for calibration of detection circuits |
| US4205552A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-03 | Refoy Brian G | Electronic speedometer for marine craft |
| JPH0328325Y2 (ja) * | 1980-05-22 | 1991-06-18 | ||
| JPS58109811A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-06-30 | Toshiba Corp | 圧力伝送装置 |
| JPS5931014U (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-27 | 株式会社山武 | 複合検出器 |
| US4694694A (en) * | 1986-01-06 | 1987-09-22 | Vertical Instruments, Inc. | Solid state accumulating altimeter |
-
1987
- 1987-03-02 JP JP62045364A patent/JP2572586B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-03-01 US US07/162,734 patent/US4821567A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4821567A (en) | 1989-04-18 |
| JPS63212872A (ja) | 1988-09-05 |
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