JP6977547B2 - ソーナー装置および物体検知方法 - Google Patents
ソーナー装置および物体検知方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6977547B2 JP6977547B2 JP2017248194A JP2017248194A JP6977547B2 JP 6977547 B2 JP6977547 B2 JP 6977547B2 JP 2017248194 A JP2017248194 A JP 2017248194A JP 2017248194 A JP2017248194 A JP 2017248194A JP 6977547 B2 JP6977547 B2 JP 6977547B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wideband
- oscillator
- frequency
- array
- wideband oscillator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
図1は、本実施形態のソーナー装置を示すブロック図である。ソーナー装置は、広帯域振動子アレイ1と、低周波ビーム送受波制御手段2と、高周波円環状ビーム送受波制御手段3と、物体検知手段4とを有している。
図2は、本実施形態のソーナー装置を示すブロック図である。ソーナー装置は、広帯域振動子アレイ100と、送受信回路200と、プロセッサ300とを有している。そして、プロセッサ300は、低周波振動制御部310と、高周波振動制御部320と、音響解析部330とを有している。
(実施例1)
図7の動作を行った場合の指向性の理論計算を行った。周波数は100kHz、高周波振動子のピッチは7.6mmである。図9は、その計算結果を示すグラフである。図9(a)、(b)、(c)は、それぞれが、ビームの進行方向を軸とした水平面、45°面、垂直面についての結果である。メインローブの方向は、それぞれ、30°、38°、30°であった。グラフ中の数字(dB)は、音響パワーを示しており、サイドローブの音響パワーは、メインローブの音響パワーより約2ケタ小さくなった。
第2の実施形態の図7に示した位相設定0°の高周波振動子と、位相設定180°の高周波振動子の配置は、あくまで一例であり、他の配置とすることもできる。図10は複合型振動子110aが、千鳥状には配列した例を示す平面図である。この場合も、広帯域振動子アレイ100の中心から外側に向かって、位相設定0°の高周波振動子と、位相設定180°の高周波振動子とが交互に並ぶようにすることで、円環状ビームを形成することができる。
高周波振動子が配列する方向は、直行する2方向を含む方が、円形に近い断面の円環状ビームを形成することができるが、直行していなくても楕円状の断面を持つ円環状ビームを形成することが可能である。
(実施例2)
図11の動作を行った場合の指向性の理論計算を行った。周波数は100kHz、高周波振動子のピッチは7.6mmである。図12は、その計算結果を示すグラフである。図12(a)、(b)、(c)は、それぞれが、ビームの進行方向を軸とした水平面、45°面、垂直面についての結果である。メインローブの方向は、それぞれ、21°、31°、21°であった。実施例1に比べて、方位ごとの指向幅やサイドローブの差が大きくなってはいるが、円環状の指向性を付与できていることが確認できた。
2 低周波ビーム送受波制御手段
3 高周波円環状ビーム送受波制御手段
4 物体検知手段
110 広帯域振動子
110a 複合型振動子
200 送受信回路
300 プロセッサ
310 低周波振動制御部
320 高周波振動制御部
330 音響解析部
1000 航走体
2000 送受波ビーム
2100 円環状送受波ビーム
Claims (8)
- 低周波振動および高周波振動の発生が可能な広帯域振動子を2次元的に複数配列した広帯域振動子アレイと、
前記広帯域振動子アレイが低周波ビームを送受波するように前記広帯域振動子アレイを制御する低周波ビーム送受波制御手段と、
前記広帯域振動子アレイが高周波円環状ビームを送受波するように前記広帯域振動子アレイを制御する高周波円環状ビーム送受波制御手段と、
前記広帯域振動子アレイが受波した音響信号に基づいて物体を検知する物体検知手段と、を有し、
前記広帯域振動子アレイが、
第1の位相で高周波振動する第1の広帯域振動子と、
前記第1の位相と逆位相で高周波振動する第2の広帯域振動子と
を有し、
前記広帯域振動子アレイが、前記広帯域振動子アレイが2次元的に配列した面の法線に対して垂直な方向に指向性を持つ前記高周波円環状ビームを送受波するように、前記第1の広帯域振動子と前記第2の広帯域振動子とを配列している
ことを特徴とするソーナー装置。 - それぞれの前記広帯域振動子が、
前記低周波振動を発生する低周波振動子と、前記高周波振動を発生する高周波振動子とを含む複合型振動子である
ことを特徴とする請求項1に記載のソーナー装置。 - 前記広帯域振動子アレイが、
前記第1の広帯域振動子が連続する第1の広帯域振動子群と、前記第2の広帯域振動子が連続する第2の広帯域振動子群とが、前記広帯域振動子アレイの中心から外側に向かって交互に並ぶ配列を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載のソーナー装置。 - 前記第1の広帯域振動子群と前記第2の広帯域振動子群とが交互に並ぶ配列が、
前記広帯域振動子アレイのアレイ面内の少なくとも異なる2方向に形成されている
ことを特徴とする請求項3に記載のソーナー装置。 - 前記2方向が、互いに直交する
ことを特徴とする請求項4に記載のソーナー装置。 - 前記第1の広帯域振動子群と前記第2の広帯域振動子群とが、略同心円状に交互に配列していることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一項に記載のソーナー装置。
- 低周波振動と高周波振動とを発生させる広帯域振動子を2次元的に複数配列した広帯域振動子アレイを形成し、
前記広帯域振動子アレイが低周波ビームを送受波するように前記広帯域振動子アレイを制御し、
前記広帯域振動子アレイが高周波円環状ビームを送受波するように前記広帯域振動子アレイを制御し、
前記広帯域振動子アレイが受波した音響信号に基づいて物体を検知し、
複数の前記広帯域振動子の中から
第1の位相で高周波振動する第1の広帯域振動子を選択し、
前記第1の位相と逆位相で振動する第2の広帯域振動子を選択し、
前記第1の広帯域振動子が連続する第1の広帯域振動子群と、前記第2の広帯域振動子が連続する第2の広帯域振動子群とが、前記広帯域振動子アレイの中心から外側に向かって交互に並ぶ配列を形成する
ことを特徴とする物体検知方法。 - 低周波振動と高周波振動とを発生させる広帯域振動子を2次元的に複数配列した広帯域振動子アレイを形成し、
前記広帯域振動子アレイが低周波ビームを送受波するように前記広帯域振動子アレイを制御し、
前記広帯域振動子アレイが高周波円環状ビームを送波または受波するように前記広帯域振動子アレイを制御し、
前記広帯域振動子アレイが受波した音響信号に基づいて物体を検知し、
複数の前記広帯域振動子の中から
第1の位相で高周波振動する第1の広帯域振動子を選択し、
前記第1の位相と逆位相で振動する第2の広帯域振動子を選択し、
前記第1の広帯域振動子が連続する第1の広帯域振動子群と、前記第2の広帯域振動子が連続する第2の広帯域振動子群とが、前記広帯域振動子アレイの中心から外側に向かって交互に並ぶ配列を形成する
ことを特徴とする物体検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017248194A JP6977547B2 (ja) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | ソーナー装置および物体検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017248194A JP6977547B2 (ja) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | ソーナー装置および物体検知方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019113456A JP2019113456A (ja) | 2019-07-11 |
JP6977547B2 true JP6977547B2 (ja) | 2021-12-08 |
Family
ID=67221695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017248194A Active JP6977547B2 (ja) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | ソーナー装置および物体検知方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6977547B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5623524A (en) * | 1967-03-01 | 1997-04-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for measuring the depth of an underwater target |
JP2972741B1 (ja) * | 1998-09-07 | 1999-11-08 | 防衛庁技術研究本部長 | 複合型振動子 |
JP4068736B2 (ja) * | 1998-11-25 | 2008-03-26 | 日本無線株式会社 | 水中探索用超音波送受波器および水中探索装置 |
JP4164290B2 (ja) * | 2002-05-20 | 2008-10-15 | 古野電気株式会社 | 超音波送受信装置およびスキャニングソナー |
US7663974B2 (en) * | 2006-10-02 | 2010-02-16 | Furuno Electric Company Limited | Fishfinder |
JP2012257088A (ja) * | 2011-06-09 | 2012-12-27 | Tokai Univ | パラメトリックスピーカ |
-
2017
- 2017-12-25 JP JP2017248194A patent/JP6977547B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019113456A (ja) | 2019-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10605903B2 (en) | pMUT array for ultrasonic imaging, and related apparatuses, systems, and methods | |
JP2016090453A (ja) | 探知装置及び水中探知装置 | |
JP6977547B2 (ja) | ソーナー装置および物体検知方法 | |
JP2006208110A (ja) | 水中探知装置および水中探知装置の表示制御方法 | |
US3836948A (en) | Echo sounding technique | |
CN109142537A (zh) | 一种质点偏振方向控制与扫描检测方法 | |
JP2972741B1 (ja) | 複合型振動子 | |
US2435253A (en) | System for sound ranging | |
JP2000147095A (ja) | 超音波送受波器及び超音波探知方法 | |
JP4771575B2 (ja) | 水中探知装置 | |
JP3808419B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
US2411910A (en) | Signaling system | |
JPH0116391B2 (ja) | ||
JP2011128086A (ja) | 音波測定センサ | |
JP7293521B1 (ja) | 超音波フェイズドアレイセンサー | |
JP2005049301A (ja) | 超音波センサ | |
JP7434809B2 (ja) | ソーナー装置、方法、及びプログラム | |
SU1582113A1 (ru) | Электроакустический преобразователь | |
JPH0524229Y2 (ja) | ||
JP2023103087A (ja) | 水中レーダー装置 | |
JP2020141354A (ja) | 積層型振動子 | |
JP2005049304A (ja) | 超音波距離測定装置 | |
JPS5823904B2 (ja) | 指向性超音波送受波器 | |
JP2002116253A (ja) | 超音波送受波器 | |
JP2567084B2 (ja) | ソーナー送信回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210720 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210915 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211012 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211025 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6977547 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |