JPH0432628Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （考案の利用分野） 本考案は音響測深機、特にデイジタル式音響測
深機において、誤差の原因となる発振残響などの
除去に関するものである。

（従来技術とその問題点） 超音波などを用いる音響測深機は、第１図に示
すブロツク回路図のように、同期回路１からの第
２図ａのキーイング信号p₁により制御されて、周
期τでパルス信号を送出する送信部２と、その出
力信号p₂により励振されて第２図ｂのように海底
３に向けて音波Ｓを発射し、これにもとづく海底
からの反射波Ｒを第２図ｃのように受波する送受
波器４およびその送波信号p₃と受波信号p₄を増幅
回路５を介して受け、例えば第２図ｄのように検
波された送波信号p₆と受波信号p₇間の時間ｔから
水深を求める計測回路６とから構成される。

ところでこの場合測定精度を確保するため増幅
回路５として可変利得のものを用い、測深範囲を
第２図中に示すG₁，G₂，G₃，…G_oのように適当
数に分割した範囲毎にその利得を段階的に切換制
御できるよにして、水深が深く海底からの反射波
Ｒが弱いときには利得を上げて受波信号p₄のレベ
ルを大きくし、水深が浅く反射波Ｒが強い時には
逆に受波信号p₄のレベルを小に調節して、計測回
路６に加えられる受波信号のレベルが余り大きく
変動しないようにすることが行われている。

しかしこのとき送受波器４の使用に際して避け
ることが出来ない第２図ｂ中の発振残響信号p₅
も、送波信号p₃と共に受波信号p₄のレベルに調節
によつて変化し、例えば水深が深く受波信号p₄の
レベルが小さいため利得を上げるときには大とな
り、水深が浅く受波信号p₄のレベルが大きいため
利得を下げたときには小になる。

従つて受波信号p₄のレベルと残響信号p₅とのレ
ベルが接近したり、残響信号p₅のレベルが受波信
号p₄のそれを上廻つたりするため、例えば発振残
響を海底からの反射波による信号と見誤り易い。
このため第２図ｄの検波送波信号p₆と検波受波信
号p₇そのものを同一記録紙上に記録して図示的に
水深を計測することなく、受波信号などのアナロ
グ信号をデイジタル処理して時々刻々の水深を数
値として表示するデイジタル式音響測深機におい
ては、測定を誤るおそれがあり、このような誤差
は測深時海面と海底間に魚群などの物体が存在す
る場合にも生ずるおそれがある。

そこで従来においては例えば第１図中に示すよ
うに、増幅回路５の出力側にゲート回路８を設け
て、増幅回路の利得制御回路７の切換範囲G₁，
G₂，G₃…G_oと連動してマスク幅制御回路９を制
御することにより、第２図ｅのように水深が浅く
なるに伴いマスク幅が小さくなるようにして送波
信号p₃と残響信号p₅との通過を阻止し、ゲート回
路を通過した受波信号p₄と例えば同期回路１のキ
ーイング信号p₁とから水深を測定するようにし
て、残響信号による前記の欠点を排除するように
している。しかしこの従来方法では前記したよう
に増幅回路５の利得調整幅宛段階的にマスク幅を
変えるようにしている。このため送波信号に極め
て近く或いは直後に受波信号p₄が現れるような浅
い水深では、増幅回路の利得の調整により残響信
号のレベルが小さくなり、これを受波信号と見誤
るおそれがないのにもかかわらず、受波信号p₄は
第２図ｅに示すマスク幅M₁のように送波信号p₃
や残響信号p₅と共にマスクされて水深計測回路６
に入力されない。従つて従来のものでは浅い水深
の測定を行い得ない欠点がある。本考案は水深が
零になるまで測定できる音響測深機の提供を目的
としてなされたもので、次に図面を用いてその詳
細を説明する。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案の特徴とするところは、水深が浅くなり
受波信号が大となるに伴い、増幅回路の利得調整
により残響信号のレベルが小さくなつてこれを受
波信号と見誤るおそれのないことを利用したもの
であつて、従来のように増幅回路の利得を或る範
囲幅づつ段階的に調節することなく、水深が浅く
なるに伴い連続的に利得を調整すると同時に、ゲ
ート回路のマスク幅を利得調節量に比例して連続
的に可変できるように構成する。そして水深が浅
くなるのに伴いゲート回路のゲート幅を小にでき
るようにして、従来のように受波信号そのものが
マスクされることがないようにして、浅い水深の
場合にも測深できるようにしたものである。次に
本考案を実施例により具体的に説明する。

第３図は本考案の一実施例ブロツク回路図であ
つて、図において１は同期回路、２は送信部、３
は海底、４は送受波器、５は可変利得増幅回路、
６は水深計測回路、８はゲート回路を示し、以上
の各部は従来回路を示す第１図の同一符号部分に
対応する。１０は自動利得制御信号発生回路、所
謂AGC信号発生回路であつて、増幅回路５の出
力レベルを連続的に検出し、例えばその検出出力
によつて増幅回路５を形成するトランジスタのコ
レクタ電圧を調節して、出力レベルを一定にする
ように利得（増幅度）を制御する直流信号Sdを
連続的に送出する。１１はマスクゲート信号発生
回路であつて、第４図ａに示す同期回路１からの
キーイング信号p₁の送出毎に起動して、第４図ｄ
に示す周期がキーイング信号p₁の周期τと同一の
鋸歯状波信号Swを送出する鋸波状波信号発生回
路１２と、レベル比較回路１３即ち上記AGC信
号発生回路１０からの直流信号Sdと鋸歯状波信
号Swのレベルを比較する回路１３およびキーイ
ング信号p₁とレベル比較回路１３の出力信号Ps
とからゲート回路８のマスク幅の制御信号を発生
する回路１４とから形成される。

（考案の作用と効果） 以上の構成とすればAGC信号発生回路１０は
増幅回路５の出力レベル、即ち送信部２、送受波
器４による第４図ａ，ｂ，ｃに示す送受波動作に
より得られた送受波信号などの増幅出力レベル
を、水深に関係なく計測回路６における処理に適
当する一定レベルに自動制御する。

一方レベル比較回路１３は鋸歯状波発生回路１
２の出力信号Swと、水深が浅くなるのと比例し
て連続的にレベルが小になるAGC信号発生回路
１０からの直流信号Sdとのレベルの比較を行う、
そして第４図ｄに示すように同一レベル点a₁，
a₂，a₃…a_o毎に第４図ｅの検出信号p₈を送出して
マスク幅制御信号発生回路１４に加える。この回
路１４は検出信号p₈とキーイング信号p₁とから、
第４図ｆのようにキーイング信号p₁の立上りにお
いて立上り、同一レベル点検出信号p₈によつて立
下るゲート回路８のマスク幅制御信号p₉を送出す
る。このためゲート回路８のゲート開の時間幅Ｍ
は直流信号Sd即ち増幅回路５の利得の大きさに
比例して連続的に制御される。そこで今最大測深
時において送波時より受波時までの間、ゲートが
閉となるように鋸歯状波の立上り傾斜などを選定
すれば、水深が次第に浅くなつて受波信号p₄が送
波信号p₃の方向に移動するに伴いゲート回路８に
よるマスク幅も次第に小になる。従つて今第４図
ｄに示すように直流信号Sdの最低レベルSd₁を選
定して、同一レベル点a₁が送波信号p₃の立下り点
と一致するようにすれば、送波信号の直後の水深
まで測定でき従来装置の欠点は一掃される。

（変形例） 以上の例では送波信号と受波信号間に入る残響
信号の計測回路６への侵入を防止するようにして
いる。従つて測深時海面と海底間に魚群などの物
体が存在してもこれが除去されて悪影響を与える
ことがない。

しかし魚群などの物体の影響を顧慮する必要の
ない場合には、第５図ａ，ｂのように鋸歯状波信
号発生回路１２の出力信号Swの波形を残響信号
の送出終了点付近まで傾斜して立上り、それ以後
はレベルが一定になるようにしてゲート回路８を
開かせたままの状態としてもよい。

また以上においてはAGC信号発生回路１０を
用いて自動利得を行つた場合について説明した
が、例えば第６図に示す部分回路のように、切換
スイツチ１５と直流電源１６および可変抵抗器１
７を設ける。そしてAGC信号発生回路１０の直
流信号と直流電源１６からの直流信号とを切換え
て増幅回路５を制御できるように形成して、可変
抵抗器１７の調節により増幅回路５の利得、従つ
てゲート回路８による残響信号などのマスク幅を
連続的に手動調節できるようにすることもでき
る。

また第５図のように鋸歯状波信号Swの傾斜を
変えると同時に、レベル一定部分の時間長を可変
できるようにして必要に応じてマスク幅を調節で
きるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は音響測深機の回路例図、第２図はその
動作説明用波形図、第３図は本考案の一実施例回
路図、第４図はその動作説明用の波形図、第５図
は本考案の変形例を説明するための波形図、第６
図は他の変形例を示す部分回路図である。 １……同期回路、２……送信部、３……海底、
４……送受波器、５……増幅回路、６……水深計
測回路、７……利得制御回路、８……ゲート回
路、９……マスク幅制御回路、１０……自動利得
制御信号発生回路、１１……マスクゲート信号発
生回路、１２……鋸歯状波信号発生回路、１３…
…レベル比較回路、１４……マスク幅制御信号発
生回路、１５……切換スイツチ、１６……直流電
源、１７……可変抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 増幅回路を介して得られた受波信号と送波信号
   間の時間から水深を測定する音響測深機におい
   て、上記増幅回路の出力側に増幅回路の利得の大
   きさに対応して受波信号の着信時までに入る送波
   信号その他の信号のマスク幅が調節されるゲート
   回路を設けたことを特徴とする音響測深機。