JPH02284084A - 水中探知情報伝達システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水中のダイバーにおける超音波送信源の方向の
探知（ホーミング）を行うと共に、支援船からの情報を
ダイバーに伝達する水中探知情報伝達システムに関する
。

［従来の技術］ 従来、この種のシステムにおける方向探知手段は、支援
船、湖岸あるいは海岸等（以下、支援船のみで示す）に
設置され、超音波信号を送出するための超音波送信機（
以下、必要に応じて超音波送信源という）と、ダイバー
が携帯して支援船の方向を識別するた約の探知受信機と
で構成される。そして探知受信機には送出される超音波
信号に対する指向性を備えた受波器と、前記超音波信号
に対し、その受信感度に相応して強度を示す表示器、す
なわち、Ｓメータや連設型ＬＥＤ等とが装備されている
。

前記探知受信機が水中において利用される際に、例えば
、帰路方向としての支援船の方向の探知が行われる場合
はダイバーが握持した探知受信機における指示器の最大
値、すなわち、受波強度最大値を示すべく変移して探知
し、その受渡強度最大値の視認と併せて指向方向を確認
して超音波送信源である支援船の方向を認識するのが一
般的である。

さらに支援船からダイバーに所用の情報、例えば、湯船
時刻の指示、作業協働に係る指示等の伝達を行う情報伝
達手段は、前記探知受信機とは弁別した通信手段、例え
ば、水中送受信機が用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ 然しなから、上記の従来の技術に係る水中探知情報伝達
システムにおいては、水中における移動、例えば、遊泳
中においては握持した探知受信機あるいは水中送受信機
等がその行動の自由を妨げるものとなる。そして超音波
送信源の方向の探知においては指示器の視認、すなわち
、受渡強度最大値を得るべく視認行為を継続して行う必
要がある。このため、殊に短時間に集中した作業が要求
されるダイバーにおいては、所定の作業工程が制限され
ると共に、疲労が増大する等の欠点を露呈する。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであって、探知受
信機をダイバーが握持して移動する必要がなくダイバー
の行動の自由度が向上し、また頭部の変移のみで超音波
送信源の方向の探知が可能となり手作業等の所望の行動
が有効に促進され、さらに超音波信号源の方向の探知が
視認を伴うことなく聴音のみにおいて可能となり探知に
係るダイバーの疲労が低減して水中におけるダイバーの
安全性が向上すると共に、情報の伝達が有効に行われる
水中探知情報伝達システムを提供することを目的とする
。

［問題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明は水中に超音波信
号を送出する超音波送信手段と、ダイバーに装着され水
中において超音波信号を受信して前記超音波送信手段の
方向を探知する移動探知部とからなる水中探知情報伝達
システムにおいて、前記超音波送信手段は所定の周波数
の超音波信号を水中に放射し、前記移動探知部は第１お
よび第２の信号処理系とを有し、当該第１および第２の
信号処理系には夫々指向性を備えた前記超音波信号を受
信する受渡器と当該受渡器から導出される出力信号をそ
の位相および振幅値を保持した可聴音波信号に変換して
導出する混合手段と前記可聴音波信号が供給されて可聴
音波を送出する発音器とを含むと共に、前記夫々の混合
手段に前記受波器から導出される信号から可聴音波信号
を生成する周波数の信号を印加する局部発振器とを備え
、前記第１の信号処理系の受渡器がダイバーの頭頂部の
右耳側に配置され且つ発音器は送出される可聴音波が右
耳に伝達されるように右耳近傍に配置されると共に、前
記第２の信号処理系の受波器がダイバーの頭頂部の左耳
側に配置されさらに互いに超音波信号の水中波長より短
い間隔で配置され且つ発音器は送出される可聴音波が左
耳に伝達されるよう左耳近傍に配置されて構成される。

さらに前記超音波送信手段には水中に送出される超音波
信号に情報を形成する情報信号形成手段とが併設されて
構成される。

［作用コ 上記のように構成される本発明の水中探知情報伝達シス
テムにおいては、超音波送信機から水中に放射される所
定の周波数の超音波信号がダイバーの頭頂部の右耳側お
よび左耳側に配設された夫々の受波器で同時に受信され
る。この場合、頭部の変移、すなわち、共に変移する夫
々の受渡器から到達する超音波信号の位相および振幅値
が異なる出力信号が導出される。そして位相および振幅
値を保持した可聴音波信号に変換すると共に発音器から
夫々右耳および左耳に伝達される。

さらに超音波信号の断続、振幅の変化、周波数の変化の
いずれかあるいは組み合わせにより所定の情報が形成さ
れて水中に送出される超音波信号は可聴音波信号に変換
されて発音器から夫々ダイバーの耳に伝達される。この
ようにして、頭部の変移のみに係る可聴音波の位相差お
よび振幅値により、超音波送信源の方向の探知が可能と
なると共に、情報が有効に伝達される。

［実施例］ 次に、本発明に係る水中探知情報伝達システムの実施例
を添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は実施例の構成を示し、第２図は実施例の構成を
上部から見て模式的に示す。さらに第３図は超音波送信
機における情報信号形成手段の概略構成を示す。

先ず、支援船の方向探知に係る第１の実施例を説明する
。第１図に示される例は、超音波送信源となる支援船Ｓ
の船上に装備された超音波送信機（図示せず）に接続さ
れ、船底等に固着されて周波数７５Ｋ）（ｚの超音波信
号Ｐｓを放射する送波器１０と、水中において前記送波
器１０の方向を探知するダイバーＤに装着される移動探
知部１６とで概略構成されている。

前記送波器１０は周知のものが採用され、従って、その
詳細な説明は省略し、ここでは移動探知部１６を説明す
る。当該移動探知８１６は、２系統の第１および第２の
信号処理系を有している。

先ず、第１の信号処理系はダイバーＤの頭頂部の右耳Ｅ
１側、例えば、図示しない水中メガネに固着されて配設
される受渡器２２と、防水框体Ｂｏに収納される増幅器
２４と、混合増幅器（周波数変換器）２８と、さらに、
例えば、図示しない水中メガネのバンドに固着され右耳
Ｅ１に対向して送音するように配設される発音器３０と
を有している。

次に、第２の信号処理系も前記第１の信号処理系と同一
に構成され、ダイバーＤの頭頂部の左耳Ｅ、側に、例え
ば、図示しない水中メガネに固着されて配設される受波
器３２と、防水框体Ｂｏに収納される増幅器３４と、混
合増幅器３８と、さらに、例えば、図示しない水中メガ
ネのバンドに固着され、左耳Ｅ２に対向して配設される
発音器４０とを有している。また、防水框体Ｂ。

内には混合増幅器２８および３８に接続され、超音波信
号ＰｓとＩＫＩ（ｚの差を有する、すなわち、周波数７
４または７６ＫＨｚの連続波信号Ｍｓを自発する局部発
振器４２と、電源部であるバッテリ（図示せず）が内装
されている。

ここで、上記のように構成される実施例の動作を説明す
る。

先ず、超音波送信機（図示せず）において、例えば、７
５ＫＩ（ｚの周波数の超音波が送波器１０から広範囲の
指向性をもたせて水中に放射される。

ここで放射された超音波信号Ｐｓは水中を球形状の波面
となってダイバーＤに到達する。

次いで、ダイバーＤに装備される移動探知部１６では受
波器２２．３２により超音波信号Ｐｓを受信する。ここ
で超音波信号Ｐｓの水中波長より短い間隔でダイバーＤ
の頭頂部に両耳と平行に設置された受波器２２．３２か
ら導出された受信信号Ｓ、、Ｓ、は夫々増幅器２４．３
４で増幅され、導出された増幅信号Ｓ６、Ｓ６が夫々の
位相および振幅値を保持したまま、夫々混合増幅器２８
．３８に供給される。ここで局部発振器４２から連続波
信号Ｍｓが人力されて混合され、ＩＫ）Ｉｚの可聴音波
信号Ｓ１□、Ｓ１２に変換される。ここでＩＫＨｚであ
る可聴音波信号Ｓ１□、Ｓ１□の変換は、人が空気中で
音源の方向を検知出来る音波の周波数が約１．２ＫＨｚ
以下とされる故、ダイバーＤが水中において大気中にお
ける同一的な感覚で音源の方向を識別するための理由に
基づく。そして、所定の値に増幅された可聴音波信号Ｓ
　１１、Ｓ１２は夫々発音器３０．４０に導出されて送
音され、ダイバーＤの右耳Ｅ１および左耳Ｅ、に可聴音
波として伝達される。

このようにして、超音波信号Ｐｓが受波器２２．３２に
到達する際に、送波器１０から受波器２２．３２迄の距
離差に応じて生起する位相差および振幅値の相対間係を
維持した可聴音波が生成され、ダイバーＤの耳に伝達さ
れる。

第１図にあっては、受渡器３２から超音波送信源までの
距離は受波器２２により近く、発音器４０の送音の位相
が発音器３０より進み、これによりダイバーＤは超音波
送信源、すなわち、送波器１０の方向が超音波信号Ｐｓ
の到達点０２から０、の方向に位置することが概略的に
認識される。さらに、ダイバーＤが頭部をＯＩの方向に
変移する。ここで第２図にあって、送波器１０から放射
された超音波信号Ｐｓの振幅および位相差が変化するも
のとなり、その振幅および位相差が零となる、所謂、零
位相差点の方向が可聴音波からダイバーＤに認識され、
当該頭部の位置、すなわち、受波器２２．３２の指向性
から２等辺の頂点に存在する超音波送信源の方向を正確
に検知出来る。

斯かる振幅および位相差の零の方向から超音波送信源を
認識する、所謂、人の音響信号の到来方向の弁別能力は
日刊工業新聞社発行の科学技術用語大事典の２０９頁に
記載される音響信号の配向性理論等からも容易に理解さ
れる。

このようにして行われる超音波送信源の方向の検知では
、頭部の変移のみに係る可聴音波の位相差において、超
音波送信源の方向の探知が可能となる。

次いで、情報の伝達に係る第２の実施例を説明する。

第３図に示される例は、超音波送信源となる支援船Ｓの
船上に装備された超音波送信機の概略ブロック図であり
、先ず、発振器５２から前記送波器１０において周波数
７５に＆の超音波信号Ｐｓを放射するだめの高周波信号
が送出されると共に、緩衝増幅部５４に人力されて所定
の値に増幅される。一方、情報信号発生／送出部５６か
らダイバーＤに伝達する情報を創出するだめの情報信号
が発振器５２と緩衝増幅部５４に送出され、ここで所定
の情報信号が形成された高周波信号が電力増幅部５８に
供給される。当該電力増幅部５８から導出される高周波
信号は送波器１０に入力されて周波数７５に＆の超音波
信号Ｐｓが水中に送出される。

斯かる情報信号発生／送出９５６からダイバーＤに伝達
する情報を創出するための情報信号が発振器５２と緩衝
増幅部５４に送出される際の情報信号形成手段にあって
は、超音波信号の断続、振幅の変化、周波数の変化のい
ずれかあるいは組み合わせの形成を行う、例えば、モー
ルス符号化手段が有効である。なお汎用性の向上から符
号は簡略化しても良い。

このようにして情報が形成された超音波信号Ｐｓは、前
記の第１の実施例と同様にしてダイバーＤに伝達される
。この場合、移動探知部１６は同一の構成並びに動作に
おいて利用され得る。

故に詳細な説明は要しないであろう。

このようにして支援船ＳかもダイバーＤに高度な情報が
伝達可能となる。

なお、当該実施例では、超音波送信源を支援船Ｓとした
が、例えば、ダイバーが送波器１０を含む超音波送信機
を携行し、あるいは水中の物標に設置することにより、
ダイバーの方向の確認、あるいは水中の物標のｇＬＪ手
段等にも利用可能である。

また、右耳ＥＩ、左耳Ｅ、に伝達され可聴音波の音圧か
ら超音波送信機迄の概略距離を把握することも出来る。

さらに、近傍に他の物体が存在する場合にはそれからの
反射波、例えば、周知の頭部の上方の超音波送信源以外
の方向より受信される超音波信号Ｐｓを検知することに
より、ダイバー近傍の物体の存在およびその大きさ等を
識別出来る等々の利用方法がある。

［発明の効果コ 以上のように、本発明の水中探知情報伝達システムによ
れば、超音波送信機から所定の周波数の超音波信号が水
中に放射され、且つダイバーの頭部および身体等に装着
された移動探知部にあって、頭頂部の右耳側および左耳
側に配設された夫々の受波器で前記超音波信号が同時に
受信され、ここで導出される夫々の出力信号が、その位
相および振幅値を保持した可聴音波信号に変換されて発
音器から夫々右耳および左耳ｉこ伝達され、さらに超音
波信号の断続、振幅の変化、周波数の変化のいずれかあ
るいは組み合わせにより所定の情報が形成されて水中に
送出される超音波信号が可聴音波信号に変換されて発音
器からダイバーの耳に伝達されるように構成される。こ
れにより以下の効果乃至利点を有する。

■　移動探知部をダイバーが握持して移動する必要がな
くダイバーの行動の自由度が向上する。

■　頭部の変移のみで超音波送信源の方向の探知が可能
となり、手作業等の所望の行動が有効に促進される。

■　超音波送信源の方向の探知が表示器の視Ｓ忍を伴う
ことなく聴音のみにおいて可能となり探知に係るダイバ
ーの疲労が低減する。

■　前記■乃至■の効果から水中におけるダイバーの安
全性が向上する。

■　支援船等からダイバーに対し所要の情報が伝達可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水中探知情報伝達システムの第１
および第２の実施例に係る全体構成図、 第２図は第１図に示される第１および第２の実施例を模
式的に示し、その動作説明に供される構成図、 第３図は第２の実施例の超音波送信機における情報信号
形成手段を示すブロック図である。 ３８・・・混合増幅器　　　　４０・・・発音器４２・
・・局部発振器　　　　５２・・・発振器５４・・・緩
衝増幅部 ５６・・・情報信号発生／送出部 ５８・・・電力増幅部　　　　Ｂｏ・・・放水框体Ｄ・
・・ダイバー　　　　　Ｅｌ・・・右耳Ｅ、・・・左耳
　　　　　　Ｍｓ・・・連続波信号Ｐｓ・・・超音波信
号　　　Ｓ・・・支援船５ＩＳＳ２・・・受信倍号　Ｓ
ｓ、Ｓｓ・・・増幅信号３１１．３１２・・・可聴音波
信号 ＩＯ・・・送波器　　　　　　１６・・・移動探知部２
２・・・受波器　　　　　　２４・・・増幅器２８・・
・混合増幅器　　　　３０・・・発音器３２・・・受波
器　　　　　　３４・・・増幅器超音；皮送信機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水中に超音波信号を送出する超音波送信手段と、
   ダイバーに装着され水中において超音波信号を受信して
   前記超音波送信手段の方向を探知する移動探知部とから
   なる水中探知情報伝達システムにおいて、 前記超音波送信手段は所定の周波数の超音波信号を水中
   に放射し、 前記移動探知部は第１および第２の信号処理系とを有し
   、当該第１および第２の信号処理系には夫々指向性を備
   えた前記超音波信号を受信する受波器と当該受波器から
   導出される出力信号をその位相および振幅値を保持した
   可聴音波信号に変換して導出する混合手段と前記可聴音
   波信号が供給されて可聴音波を送出する発音器とを含む
   と共に、 前記夫々の混合手段に前記受波器から導出される信号か
   ら可聴音波信号を生成する周波数の信号を印加する局部
   発振器とを備え、 前記第１の信号処理系の受波器がダイバーの頭頂部の右
   耳側に配置され且つ発音器は送出される可聴音波が右耳
   に伝達されるように右耳近傍に配置されると共に、前記
   第２の信号処理系の受波器がダイバーの頭頂部の左耳側
   に配置されさらに互いに超音波信号の水中波長より短い
   間隔で配置され且つ発音器は送出される可聴音波が左耳
   に伝達されるよう左耳近傍に配置されることを特徴とす
   る水中探知情報伝達システム。
2. （２）請求項１記載の水中探知情報伝達システムにおい
   て、超音波送信手段には水中に送出される超音波信号に
   情報を形成する、情報信号形成手段が併設されることを
   特徴とする水中探知情報伝達システム。
3. （３）請求項２記載の水中探知情報伝達システムにおい
   て、前記情報を形成する情報信号形成手段は超音波信号
   の断続、振幅の変化、周波数の変化のいずれかあるいは
   組み合わせに係る情報形成手段であることを特徴とする
   水中探知情報伝達システム。