JPH0431551B2 - - Google Patents

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JPH0431551B2
JPH0431551B2 JP61235937A JP23593786A JPH0431551B2 JP H0431551 B2 JPH0431551 B2 JP H0431551B2 JP 61235937 A JP61235937 A JP 61235937A JP 23593786 A JP23593786 A JP 23593786A JP H0431551 B2 JPH0431551 B2 JP H0431551B2
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signal
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received
gain
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、接岸しようとする船舶の速度等を超
音波により計測して当該船舶に通知し、適切に減
速して接岸できるよう誘導援助するシステムにお
ける超音波計測系の微弱信号受信装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention measures the speed, etc. of a ship attempting to berth using ultrasonic waves, notifies the ship, and provides guidance assistance so that the ship can appropriately decelerate and berth. This invention relates to a weak signal receiving device for an ultrasonic measurement system in a system.

[従来の技術] この種の接岸誘導援助システムにおいて、船舶
の接岸速度は、一般に、超音波測距計を使用し
て、所定のサンプリング周期で距離を検出し、こ
の距離の時間変化から計測している。
[Prior Art] In this type of berthing guidance support system, the berthing speed of a ship is generally measured by detecting the distance at a predetermined sampling period using an ultrasonic range finder and measuring the change in this distance over time. ing.

上記超音波測距計は、岸壁から船舶に向けて超
音波パルスを発射し、船体で反射されて戻つてく
る反射波を受信し、その往復所要時間と音速とか
ら距離を算出する。この場合、往復所要時間は、
送信波の送信をトリガとして、ゲートを開き、反
射波の受信をトリガとして、該ゲートを閉じ、こ
のゲートの開いている間、クロツク回路から出力
される基準クロツクパルスを計数し、その計数値
を基にして時間を算出することにより求める。
The ultrasonic range finder emits ultrasonic pulses from a quay toward a ship, receives reflected waves that are reflected by the ship's hull, and calculates the distance from the round trip time and the speed of sound. In this case, the round trip time is
The transmission of the transmitted wave is used as a trigger to open the gate, the reception of the reflected wave is used as the trigger to close the gate, and while the gate is open, the reference clock pulses output from the clock circuit are counted, and the counted value is based on the gate. It is obtained by calculating the time.

ところで、この種のゲートでは、ノイズによる
誤動作を防ぐため、受信波とノイズとを分離する
必要がある。そのため、コンパレータ等からなる
信号取出回路を設けて、一定のスレツシヨルドレ
ベル以上の受信波のみ受信パルスとして取り出す
ようにしている。
By the way, in this type of gate, in order to prevent malfunctions due to noise, it is necessary to separate received waves from noise. Therefore, a signal extraction circuit consisting of a comparator or the like is provided to extract only received waves above a certain threshold level as received pulses.

レベルが減衰した反射波から受信パルスを取出
すには、受信波のレベルが信号取出回路のスレツ
シヨルドレベルを越えるように増幅しなければな
らない。また、この増幅に合せて、信号取出回路
のスレツシヨルドレベルを設定しておく必要があ
る。
In order to extract the received pulse from the reflected wave whose level has been attenuated, the level of the received wave must be amplified so that it exceeds the threshold level of the signal extraction circuit. Furthermore, it is necessary to set the threshold level of the signal extraction circuit in accordance with this amplification.

この場合、あまりに増幅度を上げ過ぎると、ノ
イズレベルまで高くなつて、誤計測の原因となる
ので、最適な範囲に増幅度を設定しなかればなら
ない。
In this case, if the amplification degree is increased too much, it will rise to the noise level and cause erroneous measurements, so the amplification degree must be set within an optimal range.

従来の接岸誘導援助システムでは、手動ゲイン
調整器を設けた可変利得増幅器により受信波を増
幅する構成となつていた。ゲインの調整は、当該
誘導援助システムを設置した位置において、反射
波を受信して、当該受信波が最適レベルになるよ
うに手動でゲイン調整器を調整することにより行
なつていた。
Conventional berthing guidance assistance systems are configured to amplify received waves using a variable gain amplifier equipped with a manual gain adjuster. Gain adjustment was performed by receiving reflected waves at the location where the guidance assistance system was installed and manually adjusting a gain adjuster so that the received waves were at an optimal level.

一方、上記スレツシヨルドレベルは、上記可変
利得増幅器の出力に合せて、スレツシヨルド電圧
発生回路の出力電圧を調整することにより設定す
る。
On the other hand, the threshold level is set by adjusting the output voltage of the threshold voltage generation circuit in accordance with the output of the variable gain amplifier.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、上記従来のゲイン調整およびスレツシ
ヨルドレベル設定では、装置を設置する際に調整
して、そのまま固定しておくので、その後に、エ
コーレベルの変動があつたとき、誤計測を生ずる
欠点がある。また、調整作業を人が行なうため、
作業者によつて、調整にばらつきを生じることが
避けられない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional gain adjustment and threshold level setting described above, the adjustment is made when the device is installed and the device is left fixed. It has the disadvantage of causing erroneous measurements when heated. In addition, since the adjustment work is done by humans,
It is inevitable that variations in adjustment will occur depending on the operator.

さらに、エコーレベルが低下して、反射波を受
信できない場合、そのたび毎に調整を行なうこと
は困難である。その結果、連続して計測不能とな
る事態を招くという問題がある。
Furthermore, when the echo level decreases and the reflected waves cannot be received, it is difficult to make adjustments each time. As a result, there is a problem in that continuous measurement becomes impossible.

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたも
ので、その目的は、受信信号のレベルを常時監視
して、最適レベルとなるように利得を自動的に調
整することができると共に、受信パルスが出力さ
れているか否かを常時監視して、受信パルスを確
実に捕捉できるようにスレツシヨルドレベルを自
動的に変更することができて、装置設置後のエコ
ーレベルの変動に対して自動的に対応でき、連続
して計測不能となることがなく、しかも、調整に
個人差を生じない、接岸誘導援助システムの微弱
信号受信装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to constantly monitor the level of the received signal and automatically adjust the gain to the optimum level. It is possible to constantly monitor whether or not the echo level is being output, and automatically change the threshold level to ensure that the received pulse can be captured. To provide a weak signal receiving device for a berthing guidance assistance system that can cope with such problems, does not become unable to measure continuously, and does not cause individual differences in adjustment.

ところで、エコーレベルは、変動することが多
いので、その都度調整すると、逆に作用して、か
えつて、次の反射波の変動幅を大きくしてしまう
ことがある。また、スレツシヨルドレベルも、偶
発的に低下した受信波レベルにその都度合せてい
ると、エコーレベルが高くなつたとき、ノイズを
拾う危険がある。
By the way, since the echo level often fluctuates, if it is adjusted each time, it may have the opposite effect and increase the fluctuation width of the next reflected wave. Furthermore, if the threshold level is adjusted every time the received wave level accidentally drops, there is a risk that noise will be picked up when the echo level becomes high.

本発明の他の目的は、変動が高低いずれかに偏
つて起きていることを検出して、適切に調整する
ことができる接岸誘導援助システムの微弱信号受
信装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a weak signal receiving device for a berthing guidance assistance system that can detect that fluctuations are occurring either high or low and make appropriate adjustments.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、接岸しようとする船舶の速度等を超
音波により計測して当該船舶に通知し、適切な速
度で接岸できるよう援助するシステムにおける超
音波計測系の微弱信号受信装置において、上記目
的を達成するため、第1図に示すように、 受信信号を、利得制御信号により指定された利
得で増幅する可変利得増幅器と、 あらかじめ設定された上限値と下限値との間を
適正範囲とし、増幅された受信信号のレベルが、
適正範囲内か、該上限値より高レベルか、また
は、該下限値より低レベルかを比較判定し、「該
上限値より高レベル」または「該下限値より低レ
ベル」であつて、その状態が所定回数連続したと
き、上記可変利得増幅器の利得を変更する利得制
御信号を出力する利得制御手段とを備え、 かつ、受信波取り出しレベルを決定するスレツ
シヨルドレベルをあらかじめ指示されて、上記増
幅された受信信号の内、該スレツシヨルドレベル
を越えるものを受信パルスとして後段に出力する
信号取り出し回路と、 上記信号取出回路から受信パルスが、予め設定
した回数連続して出力されないとき、該信号取出
回路のスレツシヨルドレベルの変更を指示するス
レツシヨルドレベル変更手段とを備える。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an ultrasonic measurement system in a system that measures the speed, etc. of a ship attempting to berth using ultrasonic waves, notifies the ship, and assists the ship to berth at an appropriate speed. In order to achieve the above-mentioned purpose, the weak signal receiving device of 2008 is equipped with a variable gain amplifier that amplifies the received signal with a gain specified by a gain control signal, and a preset upper and lower limit, as shown in Fig. 1. The level of the amplified received signal is within the appropriate range between
Compare and judge whether the level is within the appropriate range, higher than the upper limit value, or lower than the lower limit value, and the state is "higher than the upper limit value" or "lower than the lower limit value". gain control means for outputting a gain control signal that changes the gain of the variable gain amplifier when the variable gain amplifier continues for a predetermined number of times; a signal extraction circuit that outputs a received signal exceeding the threshold level as a received pulse to a subsequent stage; and threshold level changing means for instructing a change in the threshold level of the extraction circuit.

上記利得制御手段は、例えば、第2図に示すよ
うに、 あらかじめ設定された上限値と下限値との間を
適正範囲とし、増幅された受信信号のレベルが、
適正範囲内か、該上限値より高レベルか、また
は、該下限値より低レベルかを比較判定し、各々
に対応するレベルステータス信号を出力するレベ
ル判定回路と、 上記レベル判定回路から、「該上限値より高レ
ベル」または「該下限値より低レベル」であつ
て、その状態が所定回数連続したとき、上記可変
利得増幅器の利得を変更するレベル変更指示信号
を出力する連続性判定手段と、 上記連続性判定手段からのレベル変更指示信号
に応じて、上記可変利得増幅器の利得を変更指示
する利得制御信号を形成する利得制御信号発生回
路とを備える。
For example, as shown in FIG. 2, the gain control means sets an appropriate range between a preset upper limit and a lower limit, and adjusts the level of the amplified received signal to
A level judgment circuit that compares and judges whether the level is within the appropriate range, higher than the upper limit value, or lower than the lower limit value and outputs a level status signal corresponding to each; continuity determination means for outputting a level change instruction signal to change the gain of the variable gain amplifier when the level is "higher than the upper limit value" or "the level is lower than the lower limit value" and this state continues for a predetermined number of times; and a gain control signal generation circuit that generates a gain control signal that instructs to change the gain of the variable gain amplifier in response to the level change instruction signal from the continuity determining means.

また、上記スレツシヨルドレベル変更手段は、
例えば、第2図に示すように、 送信波送信後、次の送信までの間に、上記信号
取出回路から受信パルスが出力されたか否か判別
し、受信パルスの有無を示すステータス信号を出
力する受信パルス有無判別回路と、 上記ステータス信号を監視し、予め設定した回
数連続して受信パルスが出力されないとき、スレ
ツシヨルドレベル変更指示信号を出力する連続性
判定手段と、 上記スレツシヨルドレベル変更指示信号を受け
て、対応するスレツシヨルドレベルを上記信号取
出回路に出力するスレツシヨルド電圧発生回路と
を備える。
In addition, the threshold level changing means described above is
For example, as shown in Fig. 2, after the transmission wave is transmitted and before the next transmission, it is determined whether or not a reception pulse is output from the signal extraction circuit, and a status signal indicating the presence or absence of the reception pulse is output. a circuit for determining the presence or absence of a received pulse; continuity determining means for monitoring the status signal and outputting a threshold level change instruction signal when the received pulse is not output a preset number of times in succession; and changing the threshold level. and a threshold voltage generation circuit that receives an instruction signal and outputs a corresponding threshold level to the signal extraction circuit.

[作用] 上記のように構成される本発明の問題点解決手
段において、可変利得増幅器は、受信信号を利得
制御信号により指定された利得で増幅する。その
ため、個人差の大きい手動による調整と異なり、
自動的に一定した調整が可能である。
[Operation] In the problem solving means of the present invention configured as described above, the variable gain amplifier amplifies the received signal with a gain specified by the gain control signal. Therefore, unlike manual adjustment, which has large individual differences,
Automatic constant adjustment is possible.

また、利得制御手段により、受信信号のレベル
が適正範囲にあるか否を常時監視するため、接岸
誘導援助システムを設置する際の初期調整は勿
論、その後に生ずる変動に対しても、十分対処す
ることができる。従つて、反射波のレベルが低い
ため、ゲートのトリガとして作用し得るレベルの
受信信号が得られない場合でも、自動的に利得が
変更されて、トリガ可能なレベルの受信信号が得
られる。また、増幅器の利得が大きく、ノイズレ
ベルが高くなつている場合には、利得を引き下げ
て、ノイズによる誤受信を防止している。
In addition, since the gain control means constantly monitors whether the level of the received signal is within the appropriate range, it is possible to adequately deal with not only the initial adjustment when installing the berthing guidance support system, but also any subsequent fluctuations. be able to. Therefore, even if a received signal at a level that can act as a gate trigger cannot be obtained because the level of the reflected wave is low, the gain is automatically changed to obtain a received signal at a triggerable level. Furthermore, when the gain of the amplifier is large and the noise level is high, the gain is lowered to prevent erroneous reception due to noise.

一方、信号取出回路は、スレツシヨルドレベル
変更手段により指定されたレベルに自動的に設定
される。この設定は、信号取出回路から受信パル
スが予め設定した回数連続して出力されないこと
を検出して行なわれる。従つて、偶発的な変動に
よつては変更されない。
On the other hand, the signal extraction circuit is automatically set to a specified level by the threshold level changing means. This setting is performed by detecting that the received pulse is not continuously output a preset number of times from the signal extraction circuit. Therefore, it is not changed by accidental fluctuations.

このスレツシヨルドレベルの変更は、受信波の
エコーレベルがスレツシヨルドレベルに達しない
ときに行なわれるので、変更は、専らスレツシヨ
ルドレベルを低下させることにより行なわれる。
この変更は、特に、可変利得増幅器の利得を最大
に設定しても、なお受信波のエコーレベルが低い
ときに効果的に作用する。
This threshold level is changed when the echo level of the received wave does not reach the threshold level, so the change is performed exclusively by lowering the threshold level.
This change is particularly effective when the echo level of the received wave is still low even if the gain of the variable gain amplifier is set to the maximum.

[実施例] 本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
[Example] An example of the present invention will be described with reference to the drawings.

〈実施例の構成〉 第3図に本発明微弱信号受信装置の一実施例の
構成を示す。
<Configuration of Embodiment> FIG. 3 shows the configuration of an embodiment of the weak signal receiving device of the present invention.

同図に示す実施例の受信方式は、可変利得増幅
器1と、該増幅器1の出力電圧のレベルが適正範
囲にあるか否かを判定するレベル判定回路2と、
レベル変更指示信号に応じて利得制御信号を形成
して上記可変利得増幅器1に送る利得制御信号発
生回路4と、信号取出回路5と、該信号取出回路
5から受信パルスが出力されているか否かを検出
する受信パルス有無判別回路6と、レベル変更指
示信号に応じてスレツシヨルドレベルを変更して
信号取出回路5に送るスレツシヨルド電圧発生回
路8と、マイクロコンピユータ9とを備えて構成
される。
The receiving system of the embodiment shown in the figure includes a variable gain amplifier 1, a level determination circuit 2 that determines whether the level of the output voltage of the amplifier 1 is within an appropriate range,
The gain control signal generation circuit 4 which forms a gain control signal according to the level change instruction signal and sends it to the variable gain amplifier 1, the signal extraction circuit 5, and whether or not a received pulse is output from the signal extraction circuit 5. A threshold voltage generation circuit 8 changes the threshold level according to a level change instruction signal and sends it to the signal extraction circuit 5, and a microcomputer 9.

上記レベル判定回路2は、例えば、ウインドウ
コンパレータからなり、予め設定された上限値と
下限値とを基準として、上記可変利得増幅器1の
出力信号レベルを比較する。そして、比較の結
果、信号レベルが、上限値と下限値との間にあれ
ば「適正」、上限値を越えていれば「高レベル」
および下限値を下まわれば「低レベル」に各々対
応するレベルステータス信号PROPER,HIGH,
LOWを出力する。
The level determination circuit 2 comprises, for example, a window comparator, and compares the output signal level of the variable gain amplifier 1 with reference to a preset upper limit value and lower limit value. As a result of the comparison, if the signal level is between the upper and lower limits, it is "appropriate", and if it exceeds the upper limit, it is "high level".
and level status signals PROPER, HIGH, and
Outputs LOW.

利得制御信号発生回路4は、本実施例では、可
変利得増幅器の増幅利得を、1〜複数段の範囲で
段階的に変化させる利得制御信号を形成する。本
実施例では、この利得制御信号は、マイクロコン
ピユータ9からの指示に応じて、±1段ずつ変化
させる。
In this embodiment, the gain control signal generation circuit 4 forms a gain control signal that changes the amplification gain of the variable gain amplifier stepwise in a range of one to a plurality of stages. In this embodiment, this gain control signal is changed by ±1 step in accordance with instructions from the microcomputer 9.

信号取出回路5は、コンパレータからなり、上
記可変利得増幅器1の出力電圧を、スレツシヨル
ド電圧と比較し、出力電圧がスレツシヨルド電圧
を越えたとき、受信パルスとして出力する。
The signal extraction circuit 5 is composed of a comparator, and compares the output voltage of the variable gain amplifier 1 with a threshold voltage, and outputs a received pulse when the output voltage exceeds the threshold voltage.

受信パルス有無判別回路6は、上述したゲート
を開いたときから一定時間経過するまでにパルス
が入力したか否かを判別し、受信パルスの有無を
示すステータス信号を出力する構成となつてい
る。
The received pulse presence/absence determination circuit 6 is configured to determine whether or not a pulse has been input within a predetermined period of time after opening the gate described above, and output a status signal indicating the presence or absence of a received pulse.

スレツシヨルド電圧発生回路8は、可変電圧の
直流電源からなり、本実施例では、信号取出回路
5のコンパレータにスレツシヨルド電圧として送
られる。このスレツシヨルド電圧発生回路8は、
後述する連続性判定手段7からの指示に応じて、
1〜複数段の異る電圧を出力できる。
The threshold voltage generation circuit 8 is comprised of a variable voltage DC power supply, and in this embodiment, is sent to the comparator of the signal extraction circuit 5 as a threshold voltage. This threshold voltage generation circuit 8 is
In response to instructions from continuity determining means 7, which will be described later,
Can output one to multiple stages of different voltages.

マイクロコンピユータ9は、不適正レベルが一
定回数連続するか否かを判定する連続性判定手段
3、および、受信パルスが一定回数連続して出力
されないことを判定する連続性判定手段7として
機能する。このマイクロコンピユータ9は、マイ
クロプロセツサ90と、該プロセツサ90のプロ
グラムを記憶するプログラムメモリ91と、入出
力ポート92と、これらを接続する内部バス93
とを有して構成される。なお、このマイクロコン
ピユータ9は、連続性判定手段3および7専用に
設ける必要はなく、システムの他の用途に使用さ
れるものを使用することができる。
The microcomputer 9 functions as a continuity determining means 3 that determines whether the inappropriate level continues for a certain number of times, and as a continuity determining means 7 that determines that the received pulse is not output continuously for a certain number of times. This microcomputer 9 includes a microprocessor 90, a program memory 91 that stores programs for the processor 90, an input/output port 92, and an internal bus 93 that connects these.
It is composed of: Note that this microcomputer 9 does not need to be provided exclusively for the continuity determining means 3 and 7, and one used for other purposes of the system can be used.

〈実施例の作用〉 上記のように構成される本実施例の微弱信号受
信装置は、次のように作用する。
<Operations of the Embodiment> The weak signal receiving device of this embodiment configured as described above operates as follows.

先ず、第4図に示すように、送信波Tが、超音
波の往復所要時間より長い周期で送信され、反射
波Rが、当該送信波送信後、往復所要時間経過し
た時点で受信される。この受信波Rは、減衰して
いるので、可変利得増幅器1で増幅される。その
結果、第4図に示すように、そのピーク値が、適
正範囲の上限値と下限値との間にあれば、正常な
受信波とされる。
First, as shown in FIG. 4, a transmitted wave T is transmitted at a cycle longer than the round trip time required for ultrasonic waves, and a reflected wave R is received after the round trip time has elapsed after the transmission of the transmitted wave. Since this received wave R is attenuated, it is amplified by the variable gain amplifier 1. As a result, as shown in FIG. 4, if the peak value is between the upper and lower limits of the appropriate range, it is determined that the received wave is normal.

受信波が適正なレベルであるか否かは、レベル
判定回路2にて判定される。レベル判定回路2
は、比較の結果、信号レベルが、上限値と下限値
との間にあれば「適正」を意味するPROPER、
上限値を越えていれば「高レベル」を意味する
HIGHおよび下限値を下まわれば「低レベル」を
意味するLOWの各対応するレベルステータス信
号を出力する。
A level determination circuit 2 determines whether the received wave is at an appropriate level. Level judgment circuit 2
is PROPER, which means "appropriate" if the signal level is between the upper and lower limits as a result of comparison,
If it exceeds the upper limit, it means "high level"
It outputs corresponding level status signals of HIGH and LOW, which means "low level" if it falls below the lower limit.

さらに、連続性判定手段3により、上記レベル
判定回路から、「高レベル」または「低レベル」
のいずれかのレベルステータス信号HIGHまたは
LOWが、予め設定した回数(本実施例では2回)
連続して出力されたか否か監視し、いずれか一方
が所定回数連続して出力されたとき、連続性判定
手段3は、レベル変更指示信号を出力する。この
作用について、第6図のフローチヤートを参照し
て説明する。
Furthermore, the continuity determining means 3 determines whether the level determining circuit is ``high level'' or ``low level''.
Either level status signal HIGH or
LOW is the preset number of times (twice in this example)
The continuity determining means 3 monitors whether or not they are outputted continuously, and when either one is outputted consecutively a predetermined number of times, the continuity determining means 3 outputs a level change instruction signal. This action will be explained with reference to the flowchart of FIG.

先ず、連続性判定手段3のマイクロプロセツサ
90は、上記レベル判定回路2から入出力ポート
92を介して受信信号レベルステータス信号を読
込む(ステツプ1)。そして、マイクロプロセツ
サ90は、このステータス信号が、PROPERで
あるか否かをみて、適正範囲か否か調べる(ステ
ツプ2)。適正範囲であれば、そのままステツプ
1に戻る。不適正であれば、ステツプ3に進む。
First, the microprocessor 90 of the continuity determining means 3 reads the received signal level status signal from the level determining circuit 2 through the input/output port 92 (step 1). Then, the microprocessor 90 checks whether this status signal is PROPER or not, and checks whether it is within the appropriate range (step 2). If it is within the appropriate range, return to step 1. If it is inappropriate, proceed to step 3.

ステツプ3では、受信信号レベルが適正範囲よ
り高いか低いかを、ステータス信号がHIGHか
LOWかにより判定する。ここでは、第5図にて
で示すように、「高レベル」であつたとすると、
マイクロプロセツサ90は、前回のサンプリング
時も「高レベル」であつたか否かを調べる(ステ
ツプ4)。「高レベル」でなければ、そのままステ
ツプ1に戻る。前回も「高レベル」であれば、ス
テツプ5に進む。
Step 3 determines whether the received signal level is higher or lower than the appropriate range by checking whether the status signal is HIGH or
Determine whether it is LOW or not. Here, as shown in Figure 5, if it is "high level",
The microprocessor 90 checks whether the level was "high" during the previous sampling (step 4). If the level is not "high", return to step 1. If the previous time was also "high level", proceed to step 5.

なお、マイクロプロセツサ90は、前回のステ
ータス信号を図示しないメモリに保存しており、
当該前回のステータス信号を調べた後、今回のス
テータス信号に更新する。
Note that the microprocessor 90 stores the previous status signal in a memory (not shown).
After checking the previous status signal, the current status signal is updated.

ステツプ5では、ゲインレベル−1として、利
得を1段下げるよう指示する信号を内部バス93
および入出力ポート92を介して利得制御信号発
生回路4に送る。
In step 5, a signal is sent to the internal bus 93 to set the gain level to -1 and instruct the gain to be lowered by one step.
and is sent to the gain control signal generation circuit 4 via the input/output port 92.

なお、上記ステツプ3において、下限値より低
レベルであつたとすると、マイクロプロセツサ9
0は、前回のサンプリング時も「低レベル」であ
つたか否か調べる(ステツプ6)。「低レベル」で
なければ、そのままステツプ1に戻る。前回も
「低レベル」であれば、ステツプ7に進む。
Note that in step 3 above, if the level is lower than the lower limit value, the microprocessor 9
0, it is checked whether it was at a "low level" during the previous sampling (step 6). If the level is not "low", return to step 1. If the previous time was also "low level", proceed to step 7.

ステツプ7では、ゲインレベル+1として、利
得を1段上げるよう指示する信号を内部バス93
および入出力ポート92を介して利得制御信号発
生回路4に送る。
In step 7, a signal is sent to the internal bus 93 to set the gain level to +1, instructing to raise the gain by one step.
and is sent to the gain control signal generation circuit 4 via the input/output port 92.

これを受けて、利得制御信号発生回路4によ
り、上記可変利得増幅器1の利得を変更指定する
利得制御信号を形成する。
In response to this, the gain control signal generating circuit 4 generates a gain control signal for specifying a change in the gain of the variable gain amplifier 1.

このようにして、可変利得増幅器1の利得が下
げられても、なお、第5図にてに示すように、
受信波形のレベルが適正範囲より高い場合、上述
したと同様の動作を、同図にてに示すようにな
るまで繰返す。
Even if the gain of the variable gain amplifier 1 is lowered in this way, as shown in FIG.
If the level of the received waveform is higher than the appropriate range, the same operation as described above is repeated until it becomes as shown in the figure.

なお、本実施例では、「高レベル」の受信信号
と「低レベル」の受信信号とが交互に現れるとき
には、いずれの状態も2回連続しないので、可変
利得増幅器の利得は変更されない。
Note that in this embodiment, when a "high level" received signal and a "low level" received signal appear alternately, neither state occurs consecutively twice, so the gain of the variable gain amplifier is not changed.

次に、上記可変利得増幅器1から出力される受
信波は、信号取出回路5に入力され、スレツシヨ
ルド電圧発生回路8から出力されるスレツシヨル
ド電圧と比較される。その結果、入力信号がスレ
ツシヨルド電圧より大きければ、当該受信波が受
信パルスとして取出され、後段の図示しないゲー
トに送られる。
Next, the received wave output from the variable gain amplifier 1 is input to the signal extraction circuit 5 and compared with the threshold voltage output from the threshold voltage generation circuit 8. As a result, if the input signal is larger than the threshold voltage, the received wave is taken out as a received pulse and sent to a subsequent gate (not shown).

一方、第7図に示すように、入力信号がスレツ
シヨルド電圧より低い場合、この入力受信波は、
信号として出力されない。出力有無判別回路6
は、送信波T送信後、次の送信波T送信までの間
に、受信パルスが出力されるか否か監視し、受信
パルスの有無を示すステータス信号を連続性判定
手段7を構成するマイクロプロセツサ90に送
る。本実施例では、受信パルスの有無を示すステ
ータス信号として、受信パルスが出力されている
ときハイレベルとなり、出力されていないときロ
ウレベルとなす信号を出力する。
On the other hand, as shown in Fig. 7, when the input signal is lower than the threshold voltage, this input received wave is
Not output as a signal. Output presence/absence determination circuit 6
The microprocessor that constitutes the continuity determining means 7 monitors whether or not a received pulse is output after transmitting the transmitting wave T and before transmitting the next transmitting wave T, and sends a status signal indicating the presence or absence of the received pulse. Send to Setsa90. In this embodiment, a signal is output as a status signal indicating the presence or absence of a received pulse, which is at a high level when a received pulse is being output, and is at a low level when a received pulse is not being output.

マイクロプロセツサ90は、第8図に示すよう
に、連続性の判定を行なう。即ち、出力パルス有
無ステータス信号を読込み(ステツプ1)、ステ
ータス信号の有無を調べる(ステツプ2)。当該
信号がハイレベルであれば、受信パルスが出力さ
れており、マイクロプロセツサ90は、ステツプ
1に戻る。一方、第7図に示すように、当該信
号がロウレベルであれば、ステツプ3に進む。
The microprocessor 90 determines continuity, as shown in FIG. That is, the output pulse presence/absence status signal is read (step 1), and the presence or absence of the status signal is checked (step 2). If the signal is at a high level, the received pulse has been output, and the microprocessor 90 returns to step 1. On the other hand, as shown in FIG. 7, if the signal is at a low level, the process proceeds to step 3.

ステツプ3では、前回のサンプリング時もステ
ータス信号無であつたか否かを調べる。前回、ス
テータス信号有であれば、そのままステツプ1に
もどる。一方、前回もステータス信号無であれ
ば、ステツプ4に進む。即ち、本実施例では、2
回連続してステータス信号無であるとき、スレツ
シヨルドレベルを変更する。
In step 3, it is checked whether there was no status signal during the previous sampling. If there was a status signal last time, the process directly returns to step 1. On the other hand, if there was no status signal last time as well, the process advances to step 4. That is, in this example, 2
When there is no status signal for consecutive times, the threshold level is changed.

マイクロプロセツサ90は、前回のステータス
信号を図示しないメモリに保存しており、当該前
回のステータス信号を調べた後、今回のステータ
ス信号に更新する。
The microprocessor 90 stores the previous status signal in a memory (not shown), and after checking the previous status signal, updates it to the current status signal.

ステツプ4では、スレツシヨルド電圧を1段下
げるよう指示する信号を内部バス93および入出
力ポート92を介してスレツシヨルド電圧発生回
路8に送る。
In step 4, a signal instructing to lower the threshold voltage by one step is sent to the threshold voltage generation circuit 8 via the internal bus 93 and the input/output port 92.

これを受けて、スレツシヨルド電圧発生回路8
は、前回のサンプリング時より低いスレツシヨル
ド電圧を信号取出回路5に送る。
In response to this, the threshold voltage generation circuit 8
sends a threshold voltage lower than that during the previous sampling to the signal extraction circuit 5.

このようにして、信号取出回路5のスレツシヨ
ルド電圧が下げられても、なお、第7図にてに
示すように、受信波形のレベルがスレツシヨルド
レベルより低い場合、上述したと同様の動作を、
同図にてに示すようになるまで繰返す。
Even if the threshold voltage of the signal extraction circuit 5 is lowered in this way, if the level of the received waveform is lower than the threshold level as shown in FIG. 7, the same operation as described above is performed. ,
Repeat until it looks like in the figure.

〈実施例の変形〉 上記実施例では、「高レベル」の受信信号、ま
たは、「低レベル」の受信信号のいずれかが2回
連続した場合に、可変利得増幅器の利得を変更す
る構成となつているが、連続する回数を3回以上
としてもよい。
<Modification of Embodiment> In the above embodiment, the gain of the variable gain amplifier is changed when either a "high level" received signal or a "low level" received signal occurs twice in a row. However, the number of consecutive attempts may be three or more times.

同様に、入力信号がスレツシヨルドレベル以下
となり、ステータス信号無が出力される状態が2
回連続した場合に、スレシヨルドレベルを変更す
る構成となつているが、連続する回数を3回以上
としてもよい。
Similarly, there are two conditions in which the input signal is below the threshold level and no status signal is output.
Although the configuration is such that the threshold level is changed when the threshold level is changed consecutively, the number of consecutive times may be three or more times.

また、上記実施例では、連続性判定手段3およ
び7をマイクロコンピユータにて構成したが、レ
ベル判定回路2、利得制御信号発生回路4、出力
パルス有無判別回路6等についても、マイクロコ
ンピユータにて構成することができる。
Further, in the above embodiment, the continuity determination means 3 and 7 are configured by a microcomputer, but the level determination circuit 2, gain control signal generation circuit 4, output pulse presence/absence determination circuit 6, etc. are also configured by a microcomputer. can do.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、受信信号のレベ
ルを常時監視して、自動的に最適レベルに調整す
ることができると共に、受信パルスが出力されて
いるか否かを常時監視して、受信パルスを確実に
捕捉できるようにスレツシヨルドレベルを自動的
に変更することができて、装置設置後のエコーレ
ベルの変動に対して自動的に対応でき、連続して
計測不能となることがなく、しかも、調整に個人
差を生じることなく調整することができる効果が
ある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention can constantly monitor the level of the received signal and automatically adjust it to the optimum level, and can also constantly monitor whether or not the received pulse is being output. The threshold level can be automatically changed to ensure that the received pulse can be captured, and it can automatically respond to fluctuations in the echo level after the device is installed, making continuous measurements impossible. Moreover, there is an effect that adjustment can be made without causing individual differences in adjustment.

また、本発明は、受信波のピークレベル変動が
高低いずれかに偏つて起きていることを検出し
て、適切に調整することができる効果がある。
Further, the present invention has the advantage that it is possible to detect that the peak level fluctuation of the received wave is occurring in either the high or low direction, and to make appropriate adjustments.

従つて、本発明によれば、誤計測を起こしにく
い接岸誘導援助システムの微弱信号受信装置を実
現できる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a weak signal receiving device for a berthing guidance assistance system that is less likely to cause erroneous measurements.

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

第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図は本発明の構成の詳細を示すブロツク図、第3
図は本発明の一実施例の構成を示すブロツク図、
第4図および第5図は本実施例の利得制御作用に
ついて説明するための波形図、第6図が本実施例
の利得制御作用を説明するためのフローチヤー
ト、第7図は本実施例のスレツシヨルドレベルの
変更作用について説明するための波形図、第8図
は本実施例のスレツシヨルドレベルの変更作用に
ついて説明するためのフローチヤートである。 1……可変利得増幅器、2……レベル判定回
路、3……連続性判定手段、4……利得制御信号
発生回路、5……信号取出回路、6……受信パル
ス有無判別回路、7……連続性判定手段、8……
スレツシヨルド電圧発生回路、90……マイクロ
プロセツサ、91……プログラムメモリ、92…
…入出力ポート、93……内部バス。
Figure 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the present invention.
The figure is a block diagram showing details of the configuration of the present invention.
The figure is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
4 and 5 are waveform diagrams for explaining the gain control action of this embodiment, FIG. 6 is a flowchart for explaining the gain control action of this embodiment, and FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the gain control action of this embodiment. FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the effect of changing the threshold level. FIG. 8 is a flowchart for explaining the effect of changing the threshold level of this embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Variable gain amplifier, 2... Level determination circuit, 3... Continuity determination means, 4... Gain control signal generation circuit, 5... Signal extraction circuit, 6... Reception pulse presence/absence discrimination circuit, 7... Continuity determining means, 8...
Threshold voltage generation circuit, 90...Microprocessor, 91...Program memory, 92...
...I/O port, 93...Internal bus.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 接岸しようとする船舶の速度等を超音波によ
り計測して当該船舶に通知し、適切な速度で接岸
できるよう援助するシステムにおける超音波計測
系の微弱信号受信装置において、 受信信号を、利得制御信号により指定された利
得で増幅する可変利得増幅器と、 あらかじめ設定された上限値と下限値との間を
適正範囲とし、増幅された受信信号のレベルが、
適正範囲内か、該上限値より高レベルか、また
は、該下限値より低レベルかを比較判定し、「該
上限値より高レベル」または「該下限値より低レ
ベル」であつて、その状態が所定回数連続したと
き、上記可変利得増幅器の利得を変更する利得制
御信号を出力する利得制御手段とを備え、 かつ、受信波取り出しレベルを決定するスレツ
シヨルドレベルをあらかじめ指示されて、上記増
幅された受信信号の内、該スレツシヨルドレベル
を越えるものを受信パルスとして後段に出力する
信号取り出し回路と、 上記信号取出回路から受信パルスが、予め設定
した回数連続して出力されないとき、該信号取出
回路のスレツシヨルドレベルの変更を指示するス
レツシヨルドレベル変更手段とを備えて構成する
ことを特徴とする接岸誘導援助システムの微弱信
号受信装置。 2 上記利得制御手段は、 あらかじめ設定された上限値と下限値との間を
適正範囲とし、増幅された受信信号のレベルが、
適正範囲内か、該上限値より高レベルか、また
は、該下限値より低レベルかを比較判定し、各々
に対応するレベルステータス信号を出力するレベ
ル判定回路と、 上記レベル判定回路から、「該上限値より高レ
ベル」または「該下限値より低レベル」であつ
て、その状態が所定回数連続したとき、上記可変
利得増幅器の利得を変更するレベル変更指示信号
を出力する連続性判定手段と、 上記連続性判定手段からのレベル変更指示信号
に応じて、上記可変利得増幅器の利得を変更指示
する利得制御信号を形成する利得制御信号発生回
路とを備えることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の接岸誘導援助システムの微弱信号受信
装置。 3 上記スレツシヨルドレベル変更手段は、 送信波送信後、次の送信までの間に、上記信号
取出回路から受信パルスが出力されたか否か判別
し、受信パルスの有無を示すステータス信号を出
力する受信パルス有無判別回路と、 上記ステータス信号を監視し、予め設定した回
数連続して受信パルスが出力されないとき、スレ
ツシヨルドレベル変更指示信号を出力する連続性
判定手段と、 上記スレツシヨルドレベル変更指示信号を受け
て、対応するスレツシヨルドレベルを上記信号取
出回路に出力するスレツシヨルド電圧発生回路と
を備えることを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第2項記載の接岸誘導援助システムの微弱
信号受信装置。
[Scope of Claims] 1. In a weak signal receiving device for an ultrasonic measurement system in a system that measures the speed, etc. of a ship attempting to berth using ultrasonic waves and notifies the ship to assist the ship in berthing at an appropriate speed, A variable gain amplifier amplifies the received signal with a gain specified by a gain control signal, and the level of the amplified received signal is set within the appropriate range between the upper and lower limits set in advance.
Compare and judge whether the level is within the appropriate range, higher than the upper limit value, or lower than the lower limit value, and the state is "higher than the upper limit value" or "lower than the lower limit value". gain control means for outputting a gain control signal that changes the gain of the variable gain amplifier when the variable gain amplifier continues for a predetermined number of times; a signal extraction circuit that outputs a received signal exceeding the threshold level as a received pulse to a subsequent stage; 1. A weak signal receiving device for a berthing guidance assistance system, comprising threshold level changing means for instructing a change in threshold level of a take-out circuit. 2 The gain control means sets an appropriate range between a preset upper limit value and a lower limit value, and controls the level of the amplified received signal to be
A level judgment circuit that compares and judges whether the level is within the appropriate range, higher than the upper limit value, or lower than the lower limit value and outputs a level status signal corresponding to each; continuity determination means for outputting a level change instruction signal to change the gain of the variable gain amplifier when the level is "higher than the upper limit value" or "the level is lower than the lower limit value" and this state continues for a predetermined number of times; and a gain control signal generation circuit that generates a gain control signal that instructs to change the gain of the variable gain amplifier in response to the level change instruction signal from the continuity determining means. A weak signal receiving device for the berthing guidance assistance system described in . 3 The threshold level changing means determines whether or not a received pulse is output from the signal extraction circuit after transmitting the transmitted wave and before the next transmission, and outputs a status signal indicating the presence or absence of the received pulse. a circuit for determining the presence or absence of a received pulse; continuity determining means for monitoring the status signal and outputting a threshold level change instruction signal when the received pulse is not output a preset number of times in succession; and changing the threshold level. A berthing guidance assistance system according to claim 1 or 2, further comprising a threshold voltage generation circuit that receives an instruction signal and outputs a corresponding threshold level to the signal extraction circuit. Weak signal receiver.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5712109A (en) * 1980-06-27 1982-01-22 Kikuji Sugitani Male screw with left- and right-handed screw and its manufacture
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