JPH0139557B2 - - Google Patents
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- JPH0139557B2 JPH0139557B2 JP57166477A JP16647782A JPH0139557B2 JP H0139557 B2 JPH0139557 B2 JP H0139557B2 JP 57166477 A JP57166477 A JP 57166477A JP 16647782 A JP16647782 A JP 16647782A JP H0139557 B2 JPH0139557 B2 JP H0139557B2
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- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波による探知装置に関する。
超音波パルスを用いた魚群探知機、測深機にお
いて特定の深度又は水底近傍を観測しようとする
場合、また医用機器においてある特定の臓器部分
を詳細に観測しようとする場合に、単位時間当た
りの観測回数を多くし情報エネルギの増加を図る
ことが行われる。この目的のために発射するパル
スの繰返し周波数を上げると、前周期又はそれ以
前の周期に発射されたパルスによるエコーと、現
周期のパルスによるエコーとが混合されてその判
別が困難となる。
いて特定の深度又は水底近傍を観測しようとする
場合、また医用機器においてある特定の臓器部分
を詳細に観測しようとする場合に、単位時間当た
りの観測回数を多くし情報エネルギの増加を図る
ことが行われる。この目的のために発射するパル
スの繰返し周波数を上げると、前周期又はそれ以
前の周期に発射されたパルスによるエコーと、現
周期のパルスによるエコーとが混合されてその判
別が困難となる。
本発明は複数個の相異なる繰返し時間間隔でパ
ルスを発生する回路とその遅延を行うシフトレジ
スタ及び論理回路により特定範囲のエコーのみを
高い繰返し周期で良好に抽出できる装置を提供す
るもので、本発明によれば原理的には観側しよう
とする距間間を超音波が往復するに要する時間で
決まる繰返し周期に近い繰返し周期とすることも
できる。以下図面により詳細に説明する。
ルスを発生する回路とその遅延を行うシフトレジ
スタ及び論理回路により特定範囲のエコーのみを
高い繰返し周期で良好に抽出できる装置を提供す
るもので、本発明によれば原理的には観側しよう
とする距間間を超音波が往復するに要する時間で
決まる繰返し周期に近い繰返し周期とすることも
できる。以下図面により詳細に説明する。
第１図は、測定系を説明するための略図であ
り、Ｓはトランスデユーサ、Ａ，Ｂは目標物、Ｒ
は側定する範囲、Ｄはその深度である。２図は本
発明の原理を説明するためのタイムチヤートであ
り、第３図は具体的な一実施例を示すブロツク図
である。説明を簡単にするために、目標数２、パ
ルス繰返し時間τ1、τ2…τiのうちτ1、τ2の２種類
の場合を例に取り説明する。
り、Ｓはトランスデユーサ、Ａ，Ｂは目標物、Ｒ
は側定する範囲、Ｄはその深度である。２図は本
発明の原理を説明するためのタイムチヤートであ
り、第３図は具体的な一実施例を示すブロツク図
である。説明を簡単にするために、目標数２、パ
ルス繰返し時間τ1、τ2…τiのうちτ1、τ2の２種類
の場合を例に取り説明する。
第３図において、１はタイミング回路、２は送
信増幅器、３はトランスデユーサ、４は受信増幅
器、５はアナログ―デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換
器）、６はシフトレジスタ、７はアンド回路、８
はデジタル―アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）で
ある。
信増幅器、３はトランスデユーサ、４は受信増幅
器、５はアナログ―デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換
器）、６はシフトレジスタ、７はアンド回路、８
はデジタル―アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）で
ある。
本発明において特徴的なことは、観測される最
大深度を超音波が往復するに要する時間より短
く、かつ複数個の相異なる周期間隔で超音波パル
ス列を発射するようにし、単に同一周期間隔の複
数個の超音波パルス列を発射する場合よりも確実
に特定範囲のエコーのみを抽出するようにしたこ
とであり、まず実施例は、タイミング回路１より
第２図ａに示すタイミングパルスT1，T2が送信
増幅器２へ送出される。同パルスは、ｔ＝０にお
いてT1が、τ1後にT2が、更にτ2後に再びT1のシ
ーケンスで発生される。送信増幅器２により増幅
されたパルスはトランスデユーサ３に加えられ、
目標物に向け超音波パルスとして放射される。目
標物により反射されたパルス（エコー）はトラン
スデユーサ３により電気信号に変換され、受信増
幅器４により増幅される。受信増幅器４は通常の
パルス超音波装置に使用されるものでよいが、送
信誘導で増幅器が過度に飽和しないように、送信
パルス感度抑圧回路を設けてあるものが好まし
い。
大深度を超音波が往復するに要する時間より短
く、かつ複数個の相異なる周期間隔で超音波パル
ス列を発射するようにし、単に同一周期間隔の複
数個の超音波パルス列を発射する場合よりも確実
に特定範囲のエコーのみを抽出するようにしたこ
とであり、まず実施例は、タイミング回路１より
第２図ａに示すタイミングパルスT1，T2が送信
増幅器２へ送出される。同パルスは、ｔ＝０にお
いてT1が、τ1後にT2が、更にτ2後に再びT1のシ
ーケンスで発生される。送信増幅器２により増幅
されたパルスはトランスデユーサ３に加えられ、
目標物に向け超音波パルスとして放射される。目
標物により反射されたパルス（エコー）はトラン
スデユーサ３により電気信号に変換され、受信増
幅器４により増幅される。受信増幅器４は通常の
パルス超音波装置に使用されるものでよいが、送
信誘導で増幅器が過度に飽和しないように、送信
パルス感度抑圧回路を設けてあるものが好まし
い。
第２図ｂにはこのようにして受信増幅器４にて
得られる受信信号が示されており、A1，B1はT1
パルスによる物体Ａ，Ｂからの反射波であり、
A2，B2はT2パルスによる物体Ａ，Ｂからの反射
波である。
得られる受信信号が示されており、A1，B1はT1
パルスによる物体Ａ，Ｂからの反射波であり、
A2，B2はT2パルスによる物体Ａ，Ｂからの反射
波である。
そして、このようにして得られた受信信号は
Ａ／Ｄ変換器５に入力される。このＡ／Ｄ変換器
５はあるしきい値以上の信号をデジタル化し、デ
ジタル化した受信信号をシフトレジスタ６に供給
する。
Ａ／Ｄ変換器５に入力される。このＡ／Ｄ変換器
５はあるしきい値以上の信号をデジタル化し、デ
ジタル化した受信信号をシフトレジスタ６に供給
する。
シフトレジスタ６は入力されたデジタル情報に
所定の遅延を施し出力するものであり、実施例に
おいては、タイミング回路１から供給されるクロ
ツクパルスに従い逐次デジタル情報をアンド回路
７に向け出力している。なお、シフトレジスタ６
のビツト数は、前述したタイミング回路１から供
給されるクロツクパルスに対応するビツトに選ば
れている。
所定の遅延を施し出力するものであり、実施例に
おいては、タイミング回路１から供給されるクロ
ツクパルスに従い逐次デジタル情報をアンド回路
７に向け出力している。なお、シフトレジスタ６
のビツト数は、前述したタイミング回路１から供
給されるクロツクパルスに対応するビツトに選ば
れている。
ここにおいて、今第１図に示すように、距離範
囲Ｒを観測しようとする場合には、タイミング回
路１はシフトレジスタ６に向けたクロツクパルス
の送給を、T1パルス発生時からτd遅延し、かつτR
時間継続するゲート期間G1と、T2パルスの発生
時点からτd時間遅延しかつτR時間継続するゲート
期間G2において行う。なお、τdはT1パルス又は
T2パルスが超音波深度Ｄを往復伝播するに要す
る時間、τRはT1パルス又はT2パルスが範囲Ｒを
往復伝播するに要する時間である。
囲Ｒを観測しようとする場合には、タイミング回
路１はシフトレジスタ６に向けたクロツクパルス
の送給を、T1パルス発生時からτd遅延し、かつτR
時間継続するゲート期間G1と、T2パルスの発生
時点からτd時間遅延しかつτR時間継続するゲート
期間G2において行う。なお、τdはT1パルス又は
T2パルスが超音波深度Ｄを往復伝播するに要す
る時間、τRはT1パルス又はT2パルスが範囲Ｒを
往復伝播するに要する時間である。
このようにすることにより、シフトレジスタ６
は、G1期間中に入力されたデジタル情報をτ1時
間遅延してG2期間に逐次出力し、またG2期間中
に入力されたデジタル情報をτ2時間遅延したG1
期間に逐次出力する。
は、G1期間中に入力されたデジタル情報をτ1時
間遅延してG2期間に逐次出力し、またG2期間中
に入力されたデジタル情報をτ2時間遅延したG1
期間に逐次出力する。
アンド回路７には、このようにしてシフトレジ
スタ６から出力される遅延処理された受信信号
と、シフトレジスタ６の入力段から遅延されてい
ない受信信号とが入力され、第２図ｂ，ｅ，ｈに
示すように、B2波とシフトレジスタ６でτ1時間
遅延されたA2，B1波が乗算され、Ｂからのエコ
ーのみが出力される。また、同様に第２図ｂ，
ｇ，ｈに示されるように、受信波A2，B1とシフ
トレジスタ６でτ2時間遅延されたB2とが乗算さ
れ、Ｂからのエコーのみが出力される。
スタ６から出力される遅延処理された受信信号
と、シフトレジスタ６の入力段から遅延されてい
ない受信信号とが入力され、第２図ｂ，ｅ，ｈに
示すように、B2波とシフトレジスタ６でτ1時間
遅延されたA2，B1波が乗算され、Ｂからのエコ
ーのみが出力される。また、同様に第２図ｂ，
ｇ，ｈに示されるように、受信波A2，B1とシフ
トレジスタ６でτ2時間遅延されたB2とが乗算さ
れ、Ｂからのエコーのみが出力される。
このようにしてアンド回路７で演算出力される
反射体Ｂのエコー情報は、Ｄ／Ａ変換器８でアナ
ログ信号に変換され表示装置に供給される。従つ
て、表示装置の同期を前記ゲート期間G1，G2で
トリガすると、例えばブラウン管上で観測しよう
とする物体Ｂのエコーが常に一定位置に表示され
る。このように、観測しようとする深度及び距離
範囲に従つて、タイミング回路１から出力される
クロツクパルスのゲート期間G1，G2を任意に調
整し、ゲート継続時間より長い複数個の相異なる
周期間隔の超音波パルスを繰返して送信すれば、
不要エコーを除去して鮮明な反射波像を得ること
ができる。
反射体Ｂのエコー情報は、Ｄ／Ａ変換器８でアナ
ログ信号に変換され表示装置に供給される。従つ
て、表示装置の同期を前記ゲート期間G1，G2で
トリガすると、例えばブラウン管上で観測しよう
とする物体Ｂのエコーが常に一定位置に表示され
る。このように、観測しようとする深度及び距離
範囲に従つて、タイミング回路１から出力される
クロツクパルスのゲート期間G1，G2を任意に調
整し、ゲート継続時間より長い複数個の相異なる
周期間隔の超音波パルスを繰返して送信すれば、
不要エコーを除去して鮮明な反射波像を得ること
ができる。
以上の説明では１つのシフトレジスタを用いて
２つの情報の論理積により観測しようとする深度
及び範囲内の信号を選出する方法について述べた
が、超音波伝播媒質中の伝播速度のゆらぎや反射
体の形状と超音波波長との関係で決まる反射波位
相干渉によるエコー強度のゆらぎがある。ま探査
範囲外の反射物体の分布と繰返し周期の関係で偽
像が発生することもある。このような場合には反
射波情報を統計的に処理しないと、目標物の発見
率の低下、誤認すなちＳ／Ｎの低下をきたす。
２つの情報の論理積により観測しようとする深度
及び範囲内の信号を選出する方法について述べた
が、超音波伝播媒質中の伝播速度のゆらぎや反射
体の形状と超音波波長との関係で決まる反射波位
相干渉によるエコー強度のゆらぎがある。ま探査
範囲外の反射物体の分布と繰返し周期の関係で偽
像が発生することもある。このような場合には反
射波情報を統計的に処理しないと、目標物の発見
率の低下、誤認すなちＳ／Ｎの低下をきたす。
統計的に処理する１つの方法として２つ以上の
多数の相異なる周期間隔でパルスを送信し、複数
個のシフトレジスタを設け、複数個の遅延情報の
荷重論理積を求める方法がある。第４図にその一
実施例を示す。図において６ａ，６ｂ，…６ｉは
シフトレジスタ、９は荷重論理回路である。タイ
ミング回路１は相異なる周期間隔τ1，τ2…τiでパ
ルスを発生し、送信増幅器２及びトランスデユー
サ３を経てパルス状超音波を発射する。物体から
の超音波エコーは、トランスデユーサ３で電気信
号に変換され、受信増幅器４で増幅されＡ／Ｄ変
換器５であるしきい値以上の信号はデジタル情報
に変換される。ビツト数の等しいｉ個のシフトレ
ジスタ６ａ，６ｂ，…６ｉは縦属接続されてお
り、各接続部から情報を取出すことができる。な
おビツト数は第３図で説明したように選ばれてお
り、ゲートG1，G2，…Giの期間中クロツクパル
スがタイミング回路から供給され、レジスタの内
容を逐次順送りする。シフトレジスタ６ａの入力
情報と各レジスタの接続部及び最終レジスタ６ｉ
の出力情報は、荷重論理回路９に供給される。荷
重論理回路９では各クロツク毎に入力されるｉ個
情報を相互に比較し例えばｉ個中ｇ個以上が有効
値であれば、有効値のみの積平均を出力として与
えるか、あるいはｉ個の情報中その平均値から著
しく数値がかけ離れているものがあれば、これを
捨てるとか、零値がある個数あれば出力を零とす
る等のいわゆる荷重論理が組込まれている。ここ
に述べた荷重論理は送信パルス幅と周期間及び観
測しようとする物体群とその前後の反射体の分布
等から決定するものである。この荷重論理回路出
力はＤ／Ａ変換器８でアナログ量に変換され表示
装置に供給される。このようにし任意距離範囲に
ある物体をその距離にのみ関係し、深度には無関
係な高い繰返し周波数で、より忠実に観測するこ
とできる。
多数の相異なる周期間隔でパルスを送信し、複数
個のシフトレジスタを設け、複数個の遅延情報の
荷重論理積を求める方法がある。第４図にその一
実施例を示す。図において６ａ，６ｂ，…６ｉは
シフトレジスタ、９は荷重論理回路である。タイ
ミング回路１は相異なる周期間隔τ1，τ2…τiでパ
ルスを発生し、送信増幅器２及びトランスデユー
サ３を経てパルス状超音波を発射する。物体から
の超音波エコーは、トランスデユーサ３で電気信
号に変換され、受信増幅器４で増幅されＡ／Ｄ変
換器５であるしきい値以上の信号はデジタル情報
に変換される。ビツト数の等しいｉ個のシフトレ
ジスタ６ａ，６ｂ，…６ｉは縦属接続されてお
り、各接続部から情報を取出すことができる。な
おビツト数は第３図で説明したように選ばれてお
り、ゲートG1，G2，…Giの期間中クロツクパル
スがタイミング回路から供給され、レジスタの内
容を逐次順送りする。シフトレジスタ６ａの入力
情報と各レジスタの接続部及び最終レジスタ６ｉ
の出力情報は、荷重論理回路９に供給される。荷
重論理回路９では各クロツク毎に入力されるｉ個
情報を相互に比較し例えばｉ個中ｇ個以上が有効
値であれば、有効値のみの積平均を出力として与
えるか、あるいはｉ個の情報中その平均値から著
しく数値がかけ離れているものがあれば、これを
捨てるとか、零値がある個数あれば出力を零とす
る等のいわゆる荷重論理が組込まれている。ここ
に述べた荷重論理は送信パルス幅と周期間及び観
測しようとする物体群とその前後の反射体の分布
等から決定するものである。この荷重論理回路出
力はＤ／Ａ変換器８でアナログ量に変換され表示
装置に供給される。このようにし任意距離範囲に
ある物体をその距離にのみ関係し、深度には無関
係な高い繰返し周波数で、より忠実に観測するこ
とできる。
１図は測定系を説明するための略図、第２図は
本発明の原理を説明するためのタイムチヤート
図、第３図は本発明の一実施例を示す回路図、第
４図は他の実施例を示す回路図である。 １…タイミング回路、２…送信増幅器、３…ト
ランスデユーサ、４…受信増幅器、５…Ａ／Ｄ変
換器、６…シフトレジスタ、７…アンド回路、８
…Ｄ／Ａ変換器、９…荷重論理回路。
本発明の原理を説明するためのタイムチヤート
図、第３図は本発明の一実施例を示す回路図、第
４図は他の実施例を示す回路図である。 １…タイミング回路、２…送信増幅器、３…ト
ランスデユーサ、４…受信増幅器、５…Ａ／Ｄ変
換器、６…シフトレジスタ、７…アンド回路、８
…Ｄ／Ａ変換器、９…荷重論理回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 観測される最大深度を超音波が往復するに要
する時間より短い複数個の相異なる周期間隔で超
音波パルス列を発射する回路と、受信増幅器出力
のあるしきい値以上をデジタル化する回路と、相
異なる周期間隔をもつ各発射パルスから任意時間
遅延し任意時間継続するゲート期間中前記デジタ
ル化した情報をシフトレジスタに移す回路と、次
のゲート期間中にシフトレジスタの内容を新規更
新すると共に逐次読み出しシフトレジスタの新規
入力情報と出力情報との積を求めるアンド回路と
を備え、アンド回路の出力をデジタル―アナログ
変換して表示することを特徴とする超音波装置。 ２ 複数個のシフトレジスタと、順次遅延した時
刻に新情報を書き込むと共に読み出し３個以上の
複数個の情報を同時に比較し荷重積を得る論理回
路とを備え、該論理回路出力をデジタル―アナロ
グ変換して表示することを特徴とする特許請求の
範囲１記載の超音波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16647782A JPS58117473A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 超音波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16647782A JPS58117473A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 超音波装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50051005A Division JPS584311B2 (ja) | 1975-04-26 | 1975-04-26 | チヨウオンパソウチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117473A JPS58117473A (ja) | 1983-07-13 |
| JPH0139557B2 true JPH0139557B2 (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=15832119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16647782A Granted JPS58117473A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 超音波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117473A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024652U (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-20 | 極東開発工業株式会社 | ダンプトラックにおける荷箱押上機構の給脂装置 |
| JPS61149879A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Meisei Electric Co Ltd | 受信パルス誤検出防止装置 |
| JPH0271185A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
| JP2006078284A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Fujitsu Ltd | パルスレーダ装置 |
| JP4741937B2 (ja) * | 2005-11-21 | 2011-08-10 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 距離測定システムおよび距離測定方法 |
| EP4001963A4 (en) * | 2019-07-16 | 2023-03-22 | Aquafusion, Ltd. | UNDERWATER INFORMATION DISPLAY DEVICE |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49134360A (ja) * | 1973-04-26 | 1974-12-24 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16647782A patent/JPS58117473A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49134360A (ja) * | 1973-04-26 | 1974-12-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58117473A (ja) | 1983-07-13 |
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