JPH05249224A - 測距方法および装置 - Google Patents
測距方法および装置Info
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- JPH05249224A JPH05249224A JP4049404A JP4940492A JPH05249224A JP H05249224 A JPH05249224 A JP H05249224A JP 4049404 A JP4049404 A JP 4049404A JP 4940492 A JP4940492 A JP 4940492A JP H05249224 A JPH05249224 A JP H05249224A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 雑音レベル高い場所で測距可能でかつ他のシ
ステムとの混信をなくす。 【構成】 水中３箇所に設けた、位置が既知の子局との
交信により親局の位置を知る測距方法において、親局よ
りの送信信号および、該送信信号に基づく二つの子局よ
りの応答信号を他の受信専用の子局で受信し、この受信
専用局での受信タイミングに基づき、親局から各子局ま
での距離を求め、そしてこれらの各距離から親局の位置
を演算する。又、近接して用いる測距装置において、送
信する信号形態を異ならせ、かつ、各子局はそれぞれの
信号形態に対して選択的に応答可能として両システム間
での混信をなくす。
ステムとの混信をなくす。 【構成】 水中３箇所に設けた、位置が既知の子局との
交信により親局の位置を知る測距方法において、親局よ
りの送信信号および、該送信信号に基づく二つの子局よ
りの応答信号を他の受信専用の子局で受信し、この受信
専用局での受信タイミングに基づき、親局から各子局ま
での距離を求め、そしてこれらの各距離から親局の位置
を演算する。又、近接して用いる測距装置において、送
信する信号形態を異ならせ、かつ、各子局はそれぞれの
信号形態に対して選択的に応答可能として両システム間
での混信をなくす。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中３箇所に設けた子
局との交信により自局の位置を知る測距装置に関し、特
にノイズ発生下で使用可能とし、かつ、同一周波数帯域
を用いる別のシステムとの混信防止を図った測距装置に
関する。
局との交信により自局の位置を知る測距装置に関し、特
にノイズ発生下で使用可能とし、かつ、同一周波数帯域
を用いる別のシステムとの混信防止を図った測距装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図１にこの種の測距システムを示してい
る。３つの子局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をおよそ３角形をなす
ように配置する。これらの子局については予めそれらの
位置を計測しておき、随意の位置にある親局Ｐより３種
の周波数ｆ1，ｆ2，ｆ3でもって順次送信する。周波数
ｆ1に応答する子局Ｓ１はその信号を受信することによ
り応答信号を送信する。このときの往復伝搬時間ｔm1が
親局Ｐで測定され、同様に、他の子局Ｓ２，Ｓ３に対し
ても往復伝搬時間ｔm2，ｔm3が測定される。これらの３
つの往復伝搬時間から親局Ｐより各子局までの距離が分
かるのでこの親局Ｐの位置を算出することができる。
る。３つの子局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をおよそ３角形をなす
ように配置する。これらの子局については予めそれらの
位置を計測しておき、随意の位置にある親局Ｐより３種
の周波数ｆ1，ｆ2，ｆ3でもって順次送信する。周波数
ｆ1に応答する子局Ｓ１はその信号を受信することによ
り応答信号を送信する。このときの往復伝搬時間ｔm1が
親局Ｐで測定され、同様に、他の子局Ｓ２，Ｓ３に対し
ても往復伝搬時間ｔm2，ｔm3が測定される。これらの３
つの往復伝搬時間から親局Ｐより各子局までの距離が分
かるのでこの親局Ｐの位置を算出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のシステムにおい
て、親局Ｐは、通常、ロボット等の各種作業機器が設け
られる作業台上に位置し、そのため、ロボット等が発す
る雑音により、各子局よりの応答信号が埋もれてしまい
検出不能となる場合がある。
て、親局Ｐは、通常、ロボット等の各種作業機器が設け
られる作業台上に位置し、そのため、ロボット等が発す
る雑音により、各子局よりの応答信号が埋もれてしまい
検出不能となる場合がある。
【０００４】又、別の箇所にて親局(Ｐ'とする)の位置
測定を行う場合、この親局Ｐ'が親局Ｐと同じ周波数帯
域を用いる場合には、二つのシステム間で混信する恐れ
があった。本発明は、上述した課題を解決するためにな
されたものであり、雑音レベルの高い場所で使用が可能
であり、かつ、別のシステムとの混信の恐れのない測距
装置を提供することを目的とする。
測定を行う場合、この親局Ｐ'が親局Ｐと同じ周波数帯
域を用いる場合には、二つのシステム間で混信する恐れ
があった。本発明は、上述した課題を解決するためにな
されたものであり、雑音レベルの高い場所で使用が可能
であり、かつ、別のシステムとの混信の恐れのない測距
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の第１発明
なる測距方法は、水中３箇所に設けた、位置が既知の子
局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３との交信により親局Ｐの位置を知る
測距方法において、３つの子局の内、例えば子局Ｓ２か
ら子局Ｓ１および子局Ｓ３への距離Ｌ12、Ｌ32を測定す
ると共に、親局Ｐと子局Ｓ２との距離Ｌ2を測定し、こ
の後、子局Ｓ１を中継して親局Ｐよりの信号を子局Ｓ２
で受信したタイミングから、親局Ｐから子局Ｓ１を経由
して子局Ｓ２へ至る直線距離Ｌp12を求め、この距離Ｌp
12から距離Ｌ12を減じることにより親局Ｐ−子局Ｓ１間
の距離Ｌ1を知り、同様に、親局Ｐから子局Ｓ３を経由
して子局Ｓ２へ至る直線距離Ｌp32を求め、該直線距離
Ｌp32から距離Ｌ32を減じることにより、親局Ｐ−子局
Ｓ３間の距離Ｌ3を知り、親局Ｐから各子局Ｓ１ないし
Ｓ３までの各距離Ｌ1,Ｌ2，Ｌ3から親局Ｐの位置を求め
ることを特徴とする。
なる測距方法は、水中３箇所に設けた、位置が既知の子
局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３との交信により親局Ｐの位置を知る
測距方法において、３つの子局の内、例えば子局Ｓ２か
ら子局Ｓ１および子局Ｓ３への距離Ｌ12、Ｌ32を測定す
ると共に、親局Ｐと子局Ｓ２との距離Ｌ2を測定し、こ
の後、子局Ｓ１を中継して親局Ｐよりの信号を子局Ｓ２
で受信したタイミングから、親局Ｐから子局Ｓ１を経由
して子局Ｓ２へ至る直線距離Ｌp12を求め、この距離Ｌp
12から距離Ｌ12を減じることにより親局Ｐ−子局Ｓ１間
の距離Ｌ1を知り、同様に、親局Ｐから子局Ｓ３を経由
して子局Ｓ２へ至る直線距離Ｌp32を求め、該直線距離
Ｌp32から距離Ｌ32を減じることにより、親局Ｐ−子局
Ｓ３間の距離Ｌ3を知り、親局Ｐから各子局Ｓ１ないし
Ｓ３までの各距離Ｌ1,Ｌ2，Ｌ3から親局Ｐの位置を求め
ることを特徴とする。
【０００６】請求項３記載の第２発明なる測距装置は、
水中３箇所に設けた、位置が既知の子局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３との交信により親局Ｐの位置を知る測距装置におい
て、各子局は、受信した信号のパルス検出用にアップチ
ャープ用マッチドフィルタおよびダウンチャープ用マッ
チドフィルタを備えることにより、親局Ｐより送信され
るアップチャープリニアＦＭ信号およびダウンチャープ
リニアＦＭ信号を選択的に受信し、受信した信号に対応
するアップチャープリニアＦＭ信号もしくはダウンチャ
ープリニアＦＭ信号を応答信号として出力する出力回路
を備え、接近して位置する二つの親局Ｐ，Ｐ'に対し
て、一方の親局ＰではアップチャープリニアＦＭ信号を
送信し、他方の親局Ｐ'ではダウンチャープリニアＦＭ
信号を送信することにより、両親局Ｐ，Ｐ'間での混信
をなくしたことを特徴とする。
水中３箇所に設けた、位置が既知の子局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３との交信により親局Ｐの位置を知る測距装置におい
て、各子局は、受信した信号のパルス検出用にアップチ
ャープ用マッチドフィルタおよびダウンチャープ用マッ
チドフィルタを備えることにより、親局Ｐより送信され
るアップチャープリニアＦＭ信号およびダウンチャープ
リニアＦＭ信号を選択的に受信し、受信した信号に対応
するアップチャープリニアＦＭ信号もしくはダウンチャ
ープリニアＦＭ信号を応答信号として出力する出力回路
を備え、接近して位置する二つの親局Ｐ，Ｐ'に対し
て、一方の親局ＰではアップチャープリニアＦＭ信号を
送信し、他方の親局Ｐ'ではダウンチャープリニアＦＭ
信号を送信することにより、両親局Ｐ，Ｐ'間での混信
をなくしたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】第１発明の測距方法における原理を図２を用い
て説明する。およそ３角形をなすように配置した３つの
子局Ｓ１ないしＳ３において、例えば子局Ｓ２を受信用
の子局Ｒ２として、この子局Ｒ２と子局Ｓ１およびＳ３
との交信により、両局間距離Ｌ12、距離Ｌ32を測定し、
又、親局Ｐよりの送波信号を子局Ｓ２で受信することに
より、両局間距離Ｌ2を測定する。この後、随意の位置
にある親局Ｐから信号を送信する。この信号を子局Ｓ１
が受信すると、応答信号を直ちに出力する。親局Ｐから
子局Ｓ１までの距離をＬ1とすると、その応答信号を子
局Ｒ２で受信したタイミングから、親局Ｐから子局Ｓ１
を経由して子局Ｒ２へ至る直線距離Ｌp12(＝Ｌ1＋Ｌ12)
がわかる。距離Ｌ12は既知なのでＬ1がわかる。又、別
のタイミングで親局Ｐから送信した信号を子局Ｓ３を経
由して子局Ｒ２で受信することによ、同様に親局Ｐと子
局Ｓ３との距離Ｌ3がわかる。これにより、親局Ｐから
各子局Ｓ１、Ｒ２、Ｓ３までの各距離Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3が
わかるので親局Ｐの位置を求めることができる。この計
測法では、親局Ｐにて子局Ｓ１，Ｒ２，Ｓ３よりの応答
信号を受信しないので、この親局Ｐの近傍でノイズ発生
源があっても測距に支障はない。尚、ここでは子局Ｒ２
を受信専用としたが、３つの子局の内、いずれを受信専
用としてもよい。
て説明する。およそ３角形をなすように配置した３つの
子局Ｓ１ないしＳ３において、例えば子局Ｓ２を受信用
の子局Ｒ２として、この子局Ｒ２と子局Ｓ１およびＳ３
との交信により、両局間距離Ｌ12、距離Ｌ32を測定し、
又、親局Ｐよりの送波信号を子局Ｓ２で受信することに
より、両局間距離Ｌ2を測定する。この後、随意の位置
にある親局Ｐから信号を送信する。この信号を子局Ｓ１
が受信すると、応答信号を直ちに出力する。親局Ｐから
子局Ｓ１までの距離をＬ1とすると、その応答信号を子
局Ｒ２で受信したタイミングから、親局Ｐから子局Ｓ１
を経由して子局Ｒ２へ至る直線距離Ｌp12(＝Ｌ1＋Ｌ12)
がわかる。距離Ｌ12は既知なのでＬ1がわかる。又、別
のタイミングで親局Ｐから送信した信号を子局Ｓ３を経
由して子局Ｒ２で受信することによ、同様に親局Ｐと子
局Ｓ３との距離Ｌ3がわかる。これにより、親局Ｐから
各子局Ｓ１、Ｒ２、Ｓ３までの各距離Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3が
わかるので親局Ｐの位置を求めることができる。この計
測法では、親局Ｐにて子局Ｓ１，Ｒ２，Ｓ３よりの応答
信号を受信しないので、この親局Ｐの近傍でノイズ発生
源があっても測距に支障はない。尚、ここでは子局Ｒ２
を受信専用としたが、３つの子局の内、いずれを受信専
用としてもよい。
【０００８】次に第２発明による測距装置を説明する。
この種の測距装置では、送信された信号を確実に検出で
きるよう、送信信号としては、その周波数が直線的に増
大(低下)するリニアＦＭ信号(アップ(ダウン)チャープ
信号という)を用い、一方、受信部では受信したリニア
ＦＭ信号を、このアップチャープのリニアＦＭ信号と逆
の応答特性を有するマッチドフィルタ(本発明ではアッ
プチャープ用マッチドフィルタと呼ぶ)に通過させ、受
信信号をパルス圧縮することにより高Ｓ／Ｎ比で受信信
号を検出(検波)している。一方、アップチャープのリニ
アＦＭ信号を、これと同じ応答特性を有するマッチドフ
ィルタ(ダウンチャープ用マッチドフィルタと呼ぶ)に通
せば、系のＳ／Ｎ比は最小となることがわかる。
この種の測距装置では、送信された信号を確実に検出で
きるよう、送信信号としては、その周波数が直線的に増
大(低下)するリニアＦＭ信号(アップ(ダウン)チャープ
信号という)を用い、一方、受信部では受信したリニア
ＦＭ信号を、このアップチャープのリニアＦＭ信号と逆
の応答特性を有するマッチドフィルタ(本発明ではアッ
プチャープ用マッチドフィルタと呼ぶ)に通過させ、受
信信号をパルス圧縮することにより高Ｓ／Ｎ比で受信信
号を検出(検波)している。一方、アップチャープのリニ
アＦＭ信号を、これと同じ応答特性を有するマッチドフ
ィルタ(ダウンチャープ用マッチドフィルタと呼ぶ)に通
せば、系のＳ／Ｎ比は最小となることがわかる。
【０００９】そこで、受信局でアップチャープもしくは
ダウンチャープ用のマッチドフィルタを備えることによ
り、アップチャープもしくはダウンチャープのリニアＦ
Ｍ信号を選択的に受信可能となり、それ故、近接する二
つのシステムが同一の周波数帯域を使っている場合であ
っても、アップチャープとダウンチャープのリニアＦＭ
信号を使い分けることで両システム間の混信をなくすこ
とができる。この請求項３に係わる測距の手法を、請求
項２記載の測距装置に適用すれば、高ノイズ発生場所に
おいて混信なく使用可能となる。
ダウンチャープ用のマッチドフィルタを備えることによ
り、アップチャープもしくはダウンチャープのリニアＦ
Ｍ信号を選択的に受信可能となり、それ故、近接する二
つのシステムが同一の周波数帯域を使っている場合であ
っても、アップチャープとダウンチャープのリニアＦＭ
信号を使い分けることで両システム間の混信をなくすこ
とができる。この請求項３に係わる測距の手法を、請求
項２記載の測距装置に適用すれば、高ノイズ発生場所に
おいて混信なく使用可能となる。
【００１０】
【実施例】図３は、本第１発明の測距方法に基づく測距
装置の一実施例を示したシステム図であり、図４にその
制御ブロック図を示している。計測器Ｑは、船上等に位
置し、水中にある親局Ｐおよび子局Ｒ２とは有線Ｗ１，
Ｗ２にて接続される。この計測器Ｑにおいて、１は、送
信用のトリガを出力する送信トリガ回路であり、２は、
送信トリガを受けると、アップチャープリニアＦＭ信号
を発生するアップチャープＬＦＭ信号発生器である。３
はアップチャープリニアＦＭ信号を電力増幅する増幅器
であり、４は、子局Ｓ１，Ｓ３およびＲ２に対して超音
波を送信する送波器であり、本実施例では親局Ｐそのも
のである。
装置の一実施例を示したシステム図であり、図４にその
制御ブロック図を示している。計測器Ｑは、船上等に位
置し、水中にある親局Ｐおよび子局Ｒ２とは有線Ｗ１，
Ｗ２にて接続される。この計測器Ｑにおいて、１は、送
信用のトリガを出力する送信トリガ回路であり、２は、
送信トリガを受けると、アップチャープリニアＦＭ信号
を発生するアップチャープＬＦＭ信号発生器である。３
はアップチャープリニアＦＭ信号を電力増幅する増幅器
であり、４は、子局Ｓ１，Ｓ３およびＲ２に対して超音
波を送信する送波器であり、本実施例では親局Ｐそのも
のである。
【００１１】５は、前記送波器４(親局Ｐ)よりの送信信
号および後述の子局Ｓ１，Ｓ３よりの応答信号を受信す
る受波器であり、本実施例では子局Ｒ２そのものであ
る。６は、受波器５(子局Ｒ２)よりの受波信号を電圧増
幅する増幅器であり、７は、受信したアップチャープＬ
ＦＭをパルス圧縮するために用いたアップチャープ用マ
ッチドフィルタである。８は、マッチドフィルタ７より
得られるパルス信号を検出(検波)する検波器であり、９
は、前記送信トリガ回路１よりのトリガ入力によりカウ
ントを開始し、検波回路８よりのパルス信号の入力によ
り、前記カウントを停止するカウンタである。１０は、
カウンタ９のカウント値から親局Ｐ−子局間の距離や子
局間相互の距離を求め、親局Ｐの位置を算出する位置演
算回路である。
号および後述の子局Ｓ１，Ｓ３よりの応答信号を受信す
る受波器であり、本実施例では子局Ｒ２そのものであ
る。６は、受波器５(子局Ｒ２)よりの受波信号を電圧増
幅する増幅器であり、７は、受信したアップチャープＬ
ＦＭをパルス圧縮するために用いたアップチャープ用マ
ッチドフィルタである。８は、マッチドフィルタ７より
得られるパルス信号を検出(検波)する検波器であり、９
は、前記送信トリガ回路１よりのトリガ入力によりカウ
ントを開始し、検波回路８よりのパルス信号の入力によ
り、前記カウントを停止するカウンタである。１０は、
カウンタ９のカウント値から親局Ｐ−子局間の距離や子
局間相互の距離を求め、親局Ｐの位置を算出する位置演
算回路である。
【００１２】子局Ｓ１(Ｓ３も同一構成)において、２１
は超音波の送受を行う送受波器であり、２２は、送受波
器２１よりの受波信号を電圧増幅する増幅器である。２
３は、受信したアップチャープＬＦＭをパルス圧縮する
ために用いたアップチャープ用マッチドフィルタであ
る。２４は、マッチドフィルタ２３より得られるパルス
信号を検出(検波)する検波器であり、２５は、検波回路
２４よりのパルス信号の入力により、アップチャープリ
ニアＦＭ信号を発生するアップチャープＬＦＭ信号発生
器であり、２６は、アップチャープリニアＦＭ信号を電
力増幅する増幅器であり、前記送受波器２１へ供給され
ることにより、この送受波器２１から応答信号として送
信される。
は超音波の送受を行う送受波器であり、２２は、送受波
器２１よりの受波信号を電圧増幅する増幅器である。２
３は、受信したアップチャープＬＦＭをパルス圧縮する
ために用いたアップチャープ用マッチドフィルタであ
る。２４は、マッチドフィルタ２３より得られるパルス
信号を検出(検波)する検波器であり、２５は、検波回路
２４よりのパルス信号の入力により、アップチャープリ
ニアＦＭ信号を発生するアップチャープＬＦＭ信号発生
器であり、２６は、アップチャープリニアＦＭ信号を電
力増幅する増幅器であり、前記送受波器２１へ供給され
ることにより、この送受波器２１から応答信号として送
信される。
【００１３】上記構成の装置による親局Ｐの位置測定を
以下に述べる。予め、子局Ｓ２から子局Ｓ１，Ｓ３へ至
る距離Ｌ12，Ｌ32(図２に示す)を求める必要があるが、
その測定法については後で述べる。計測器Ｑの送信トリ
ガ回路１より送信トリガ出力されると、カウンタ９のカ
ウント値がリセットされ、カウントが開始されると同時
に、アップチャープＬＦＭ信号発生器２からアップチャ
ープリニアＦＭ信号が出力され、増幅器３を介して親局
Ｐである送波器４よりアップチャープリニアＦＭ信号が
送信される。
以下に述べる。予め、子局Ｓ２から子局Ｓ１，Ｓ３へ至
る距離Ｌ12，Ｌ32(図２に示す)を求める必要があるが、
その測定法については後で述べる。計測器Ｑの送信トリ
ガ回路１より送信トリガ出力されると、カウンタ９のカ
ウント値がリセットされ、カウントが開始されると同時
に、アップチャープＬＦＭ信号発生器２からアップチャ
ープリニアＦＭ信号が出力され、増幅器３を介して親局
Ｐである送波器４よりアップチャープリニアＦＭ信号が
送信される。
【００１４】このアップチャープリニアＦＭ信号が子局
Ｒ２である受波器５で受波され、その受信信号は、計測
器Ｑの増幅器６を介してアップチャープ用マッチドフィ
ルタ７にてパルス圧縮され、そのパルスが検波器８で検
出されると、カウンタ９はカウントを停止する。このと
きのカウンタ９のカウント値は、親局Ｐから子局Ｒ２へ
の信号伝搬時間ｔ2に対応するので、このカウント値か
ら位置演算回路１０により親局Ｐ−子局Ｒ２間距離Ｌ
2(図２に示す)が求められる。
Ｒ２である受波器５で受波され、その受信信号は、計測
器Ｑの増幅器６を介してアップチャープ用マッチドフィ
ルタ７にてパルス圧縮され、そのパルスが検波器８で検
出されると、カウンタ９はカウントを停止する。このと
きのカウンタ９のカウント値は、親局Ｐから子局Ｒ２へ
の信号伝搬時間ｔ2に対応するので、このカウント値か
ら位置演算回路１０により親局Ｐ−子局Ｒ２間距離Ｌ
2(図２に示す)が求められる。
【００１５】又、別のタイミングで送波器４より送信さ
れたアップチャープリニアＦＭ信号が子局Ｓ１の送受波
器２１で受波されると、その受波信号は、増幅器２２を
介してアップチャープ用マッチドフィルタ２３でパルス
圧縮され、そのパルスが検波器２４で検出されると、ア
ップチャープＬＦＭ信号発生器２５より直ちにアップチ
ャープリニアＦＭ信号が出力され、この信号は増幅器２
６にて電力増幅され、送受波器２１より応答信号として
送信される。その応答信号が受波器５で受波されること
により、以下同様に、カウンタ９には、親局Ｐから子局
Ｓ１を中継して子局Ｒ２への信号伝搬時間(ｔ1＋ｔ12)
に対応するカウント値がカウントされており、そのカウ
ント値から親局Ｐ−子局Ｓ１−子局Ｒ２へ至る直線距離
Ｌp12(図２に示す)が求められる。この距離Ｌp12から距
離Ｌ12を減じることにより、親局Ｐ−子局Ｓ１間の距離
Ｌ1がわかる。
れたアップチャープリニアＦＭ信号が子局Ｓ１の送受波
器２１で受波されると、その受波信号は、増幅器２２を
介してアップチャープ用マッチドフィルタ２３でパルス
圧縮され、そのパルスが検波器２４で検出されると、ア
ップチャープＬＦＭ信号発生器２５より直ちにアップチ
ャープリニアＦＭ信号が出力され、この信号は増幅器２
６にて電力増幅され、送受波器２１より応答信号として
送信される。その応答信号が受波器５で受波されること
により、以下同様に、カウンタ９には、親局Ｐから子局
Ｓ１を中継して子局Ｒ２への信号伝搬時間(ｔ1＋ｔ12)
に対応するカウント値がカウントされており、そのカウ
ント値から親局Ｐ−子局Ｓ１−子局Ｒ２へ至る直線距離
Ｌp12(図２に示す)が求められる。この距離Ｌp12から距
離Ｌ12を減じることにより、親局Ｐ−子局Ｓ１間の距離
Ｌ1がわかる。
【００１６】又、同様に、親局Ｐから子局Ｓ３を中継局
として子局Ｓ２へ至るルートから距離Ｌp32が求めら
れ、これから親局Ｐ−子局Ｓ３間の距離Ｌ3がわかる。
このようにして親局Ｐから各子局Ｓ１，Ｒ２，Ｓ３へ至
る距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3が決まれば、親局Ｐの位置が演算
により求められる。
として子局Ｓ２へ至るルートから距離Ｌp32が求めら
れ、これから親局Ｐ−子局Ｓ３間の距離Ｌ3がわかる。
このようにして親局Ｐから各子局Ｓ１，Ｒ２，Ｓ３へ至
る距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3が決まれば、親局Ｐの位置が演算
により求められる。
【００１７】子局Ｒ２と子局Ｓ１(Ｓ３)間の距離Ｌ
12(Ｌ32)を測定するには、例えば、計測器Ｑの増幅器３
と親局Ｐである送波器４との接続線Ｗ1に代えて、接続
線Ｗ3により、増幅器３と子局Ｓ１(Ｓ３)の送受波器２
１とを接続して、送受波器２１と子局Ｒ２である受波器
５との間で交信すればよい。
12(Ｌ32)を測定するには、例えば、計測器Ｑの増幅器３
と親局Ｐである送波器４との接続線Ｗ1に代えて、接続
線Ｗ3により、増幅器３と子局Ｓ１(Ｓ３)の送受波器２
１とを接続して、送受波器２１と子局Ｒ２である受波器
５との間で交信すればよい。
【００１８】図３のシステム構成では、親局Ｐの近傍に
ノイズ発生源があっても、測定用の信号は親局Ｐから離
れた子局Ｒ２にて受信するので、この子局Ｒ２では信号
を確実に検出することができる。
ノイズ発生源があっても、測定用の信号は親局Ｐから離
れた子局Ｒ２にて受信するので、この子局Ｒ２では信号
を確実に検出することができる。
【００１９】図５は、本第２発明の測距装置に基づく１
実施例を示したシステム図であり、図６にその制御ブロ
ック図を示している。図６の第１の親局Ｐにおいて、図
４の計測器Ｑと異なるのは、４'を送受波器としている
点であり、この第１親局Ｐは、図１に示した親局Ｐと同
じものである。第２の親局Ｐ'は、第１親局Ｐと基本構
成は同じであり、異なるのは、アップチャープＬＦＭ信
号発生器２、アップチャープ用マッチドフィルタ７に代
えてダウンチャープＬＦＭ信号発生器１２、ダウンチャ
ープ用マッチドフィルタ１７を用いている点である。第
１親局Ｐに対する子局はＳ１，Ｓ２，Ｓ３であり、第２
親局Ｐ'に対する子局はＳ１，Ｓ２'，Ｓ３であり、子局
Ｓ１，Ｓ３を両システムで兼用したが、子局Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３をすべて兼用することもできる。
実施例を示したシステム図であり、図６にその制御ブロ
ック図を示している。図６の第１の親局Ｐにおいて、図
４の計測器Ｑと異なるのは、４'を送受波器としている
点であり、この第１親局Ｐは、図１に示した親局Ｐと同
じものである。第２の親局Ｐ'は、第１親局Ｐと基本構
成は同じであり、異なるのは、アップチャープＬＦＭ信
号発生器２、アップチャープ用マッチドフィルタ７に代
えてダウンチャープＬＦＭ信号発生器１２、ダウンチャ
ープ用マッチドフィルタ１７を用いている点である。第
１親局Ｐに対する子局はＳ１，Ｓ２，Ｓ３であり、第２
親局Ｐ'に対する子局はＳ１，Ｓ２'，Ｓ３であり、子局
Ｓ１，Ｓ３を両システムで兼用したが、子局Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３をすべて兼用することもできる。
【００２０】ここで用いた各子局Ｓ１ないしＳ３は、図
４の子局Ｓ１，Ｓ３に対して更に、第２親局Ｐ'から送
信されるダウンチャープリニアＦＭ信号に応答できるよ
う、ダウンチャープリニアＦＭ信号に対する信号処理系
統３３，３４，３５，３６が付加されている。
４の子局Ｓ１，Ｓ３に対して更に、第２親局Ｐ'から送
信されるダウンチャープリニアＦＭ信号に応答できるよ
う、ダウンチャープリニアＦＭ信号に対する信号処理系
統３３，３４，３５，３６が付加されている。
【００２１】測定法としては、親局Ｐから送信したアッ
プチャープリニアＦＭ信号は、例えば子局Ｓ１で受信さ
れると、増幅器２２を介してアップチャープ用マッチド
フィルタ２３とダウンチャープ用マッチドフィルタ３３
とに供給されるが、このダウンチャープ用マッチドフィ
ルタ３３でアップチャープリニアＦＭ信号がパルス圧縮
されると、入力信号は上述べしたように相殺されてしま
い、検波器３４では何も検出されない。
プチャープリニアＦＭ信号は、例えば子局Ｓ１で受信さ
れると、増幅器２２を介してアップチャープ用マッチド
フィルタ２３とダウンチャープ用マッチドフィルタ３３
とに供給されるが、このダウンチャープ用マッチドフィ
ルタ３３でアップチャープリニアＦＭ信号がパルス圧縮
されると、入力信号は上述べしたように相殺されてしま
い、検波器３４では何も検出されない。
【００２２】一方、アップチャープ用マッチドフィルタ
２３以降の回路は機能し、その結果、送受波波２１より
アップチャープリニアＦＭ信号が送信される。この送信
信号は、第１および第２の親局Ｐ，Ｐ'で受信される
が、第２親局Ｐ'ではダウンチャープ用マッチドフィル
タ１７で相殺され何も検出されず、第１親局Ｐにおいて
のに検出され、カウンタ９のカウント値から第１親局Ｐ
−子局Ｓ１間の距離Ｌ1が求まる。同様にして他の子局
Ｓ２，Ｓ３までの距離Ｌ2，Ｌ3が求められ、これらの距
離から第１親局Ｐの位置が求められる。
２３以降の回路は機能し、その結果、送受波波２１より
アップチャープリニアＦＭ信号が送信される。この送信
信号は、第１および第２の親局Ｐ，Ｐ'で受信される
が、第２親局Ｐ'ではダウンチャープ用マッチドフィル
タ１７で相殺され何も検出されず、第１親局Ｐにおいて
のに検出され、カウンタ９のカウント値から第１親局Ｐ
−子局Ｓ１間の距離Ｌ1が求まる。同様にして他の子局
Ｓ２，Ｓ３までの距離Ｌ2，Ｌ3が求められ、これらの距
離から第１親局Ｐの位置が求められる。
【００２３】次に、第２親局Ｐ'から送信したダウンチ
ャープリニアＦＭ信号は、各子局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にお
けるダウンチャープ用マッチドフィルタ３３以降の回路
のみが機能してダウンチャープリニアＦＭ信号が送受波
器２１より送信される。この信号は、ダウンチャープ信
号用の第２親局Ｐ'で検出され、各子局までの距離
Ｌ1'，Ｌ2'，Ｌ3'が求められ、これにより第２親局Ｐ'
の位置が演算される。
ャープリニアＦＭ信号は、各子局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にお
けるダウンチャープ用マッチドフィルタ３３以降の回路
のみが機能してダウンチャープリニアＦＭ信号が送受波
器２１より送信される。この信号は、ダウンチャープ信
号用の第２親局Ｐ'で検出され、各子局までの距離
Ｌ1'，Ｌ2'，Ｌ3'が求められ、これにより第２親局Ｐ'
の位置が演算される。
【００２４】図７は、図３の第１発明と図５の第２発明
を組み合わせたシステムを示しており、ここでは、両シ
ステムで子局Ｓ１，Ｓ２を兼用している。本装置では、
両者の特徴、即ち、親局Ｐ，Ｐ'近傍でノイズ発生源が
あっても信号検出が行え、かつ、両システム間の混信を
なくせるという特徴を持つ。
を組み合わせたシステムを示しており、ここでは、両シ
ステムで子局Ｓ１，Ｓ２を兼用している。本装置では、
両者の特徴、即ち、親局Ｐ，Ｐ'近傍でノイズ発生源が
あっても信号検出が行え、かつ、両システム間の混信を
なくせるという特徴を持つ。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、第１発明の測距方
法では、親局よりの送信信号および、該送信信号に基づ
く子局よりの応答信号を一つの受信専用の子局で受信
し、この受信専用局での受信タイミングから親局Ｐの位
置を求めるようにしたので、高ノイズ発生場所にある親
局Ｐで子局よりの応答信号を受信することによる誤検出
や検出不能をなくすことができる。又、第２発明の測距
装置によれば、近接して用いる測距装置において、送信
する信号形態を異ならせ、かつ、各子局はそれぞれの信
号形態に対して選択的に応答可能としたので、両システ
ム間での混信をなくすことができる。
法では、親局よりの送信信号および、該送信信号に基づ
く子局よりの応答信号を一つの受信専用の子局で受信
し、この受信専用局での受信タイミングから親局Ｐの位
置を求めるようにしたので、高ノイズ発生場所にある親
局Ｐで子局よりの応答信号を受信することによる誤検出
や検出不能をなくすことができる。又、第２発明の測距
装置によれば、近接して用いる測距装置において、送信
する信号形態を異ならせ、かつ、各子局はそれぞれの信
号形態に対して選択的に応答可能としたので、両システ
ム間での混信をなくすことができる。
【図１】 従来の測距装置の概要を示したシステム図
【図２】 本第１発明の測距方法を説明するのに用いた
図
図
【図３】 本第１発明の測距方法に基づく装置の１実施
例を示したシステム図
例を示したシステム図
【図４】 図３の装置の構成を示したブロック図
【図５】 本第２発明の測距装置の１実施例を示したシ
ステム図
ステム図
【図６】 図５の装置の構成を示したブロック図
【図７】 第１発明と第２発明とを組み合わせて得た測
距装置のシステム図
距装置のシステム図
Ｐ 親局 Ｓ１ 子局 Ｓ２ 子局 Ｒ２ 子局 Ｓ３ 子局 Ｑ 計測器 １ 送信トリガ回路 ２ アップチャープＬＦＭ信号発生回路 ３ 増幅器 ４ 送波器 ４' 送受波器 ５ 受波器 ６ 増幅器 ７ アップチャープ用マッチドフィルタ ８ 検波器 ９ カウンタ １０ 位置演算回路 １２ ダウンチャープＬＦＭ信号発生器 １７ ダウンチャープ用マッチドフィルタ ２１ 送受波器 ２２ 増幅器 ２３ アップチャープ用マッチドフィルタ ２４ 検波器 ２５ アップチャープＬＦＭ信号発生器 ２６ 増幅器 ３３ ダウンチャープ用マッチドフィルタ ３５ ダウンチャープＬＦＭ信号発生器
フロントページの続き (72)発明者 岩崎 博一 兵庫県西宮市芦原町９番52号 古野電気株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 水中３箇所に設けた、位置が既知の子局
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３との交信により親局Ｐの位置を知る測
距方法において、３つの子局の内、例えば子局Ｓ２から
子局Ｓ１および子局Ｓ３への距離Ｌ12、Ｌ32を測定する
と共に、親局Ｐと子局Ｓ２との距離Ｌ2を測定し、この
後、子局Ｓ１を中継して親局Ｐよりの信号を子局Ｓ２で
受信したタイミングから、親局Ｐから子局Ｓ１を経由し
て子局Ｓ２へ至る直線距離Ｌp12を求め、この距離Ｌp12
から距離Ｌ12を減じることにより親局Ｐ−子局Ｓ１間の
距離Ｌ1を知り、同様に、親局Ｐから子局Ｓ３を経由し
て子局Ｓ２へ至る直線距離Ｌp32を求め、該直線距離Ｌp
32から距離Ｌ32を減じることにより、親局Ｐ−子局Ｓ３
間の距離Ｌ3を知り、親局Ｐから各子局Ｓ１ないしＳ３
までの各距離Ｌ1,Ｌ2，Ｌ3から親局Ｐの位置を求めるこ
とを特徴とする測距方法。 - 【請求項２】 請求項１の測距方法に基づく測距装置で
あって、 親局Ｐは、アップチャープもしくはダウンチャープのリ
ニアＦＭ信号を出力する出力回路を備え、 二つの子局Ｓ１，Ｓ３は、親局Ｐよりの信号を受信する
ことにより応答信号を出力する応答信号出力回路を備
え、 親局Ｐよりの送信信号および前記二つの子局よりの応答
信号を、他の子局Ｓ２にて受信したタイミングおよび該
子局Ｓ２から子局Ｓ１およびＳ３までの既知の距離
Ｌ12，Ｌ32に基づき、親局Ｐから子局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３
までの各距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3を求めると共に、これらの
距離から親局Ｐの位置を演算する位置演算手段とを備え
たことを特徴とする測距装置。 - 【請求項３】 水中３箇所に設けた、位置が既知の子局
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３との交信により親局Ｐの位置を知る測
距装置において、各子局は、受信した信号のパルス検出
用にアップチャープ用マッチドフィルタおよびダウンチ
ャープ用マッチドフィルタを備えることにより、親局Ｐ
より送信されるアップチャープリニアＦＭ信号およびダ
ウンチャープリニアＦＭ信号を選択的に受信し、受信し
た信号に対応するアップチャープリニアＦＭ信号もしく
はダウンチャープリニアＦＭ信号を応答信号として出力
する出力回路を備え、 接近して位置する二つの親局Ｐ，Ｐ'に対して、一方の
親局ＰではアップチャープリニアＦＭ信号を送信し、他
方の親局Ｐ'ではダウンチャープリニアＦＭ信号を送信
することにより、両親局Ｐ，Ｐ'間での混信をなくした
ことを特徴とする測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049404A JPH05249224A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 測距方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049404A JPH05249224A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 測距方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249224A true JPH05249224A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12830112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4049404A Pending JPH05249224A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 測距方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05249224A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011059795A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Sonic Corp | 水中接近警報装置 |
| JP2019527364A (ja) * | 2016-06-09 | 2019-09-26 | サブマリン・オープン・テクノロジーズ | 水中装置を測位する装置及び方法 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4049404A patent/JPH05249224A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011059795A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Sonic Corp | 水中接近警報装置 |
| JP2019527364A (ja) * | 2016-06-09 | 2019-09-26 | サブマリン・オープン・テクノロジーズ | 水中装置を測位する装置及び方法 |
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