JPH0592771U - Ship speed measuring device - Google Patents

Ship speed measuring device

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JPH0592771U
JPH0592771U JP722192U JP722192U JPH0592771U JP H0592771 U JPH0592771 U JP H0592771U JP 722192 U JP722192 U JP 722192U JP 722192 U JP722192 U JP 722192U JP H0592771 U JPH0592771 U JP H0592771U
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】送受信を前方と後方で交互に行なうことができ
て、前方と後方の受信信号の処理部を共通化して、回路
構成を簡素化すると共に、停船時または微速時において
も正確な速度表示を行ない得る船速測定装置を提供す
る。 【構成】船舶の斜め前方および斜め後方の各方向に向け
て超音波ビームを発射し、船底から離れた位置にある水
塊からの反射波を受信して、ドップラーシフトを検出
し、船速を測定する船速測定装置において、検出したド
プラーシフトデータを、一定時間毎に積算して平均化す
る平均化処理手段を設けると共に、前後進の判別を行な
って、当該ドプラーシフトデータが逆方向に進む極性で
ある時、平均化処理手段に減算指令を出力する前後進判
別手段を設けて、構成される。
(57) [Abstract] [Purpose] Transmission and reception can be performed alternately in the front and rear, and the processing unit of the received signals in the front and the rear can be made common to simplify the circuit configuration, and at the time of stop or low speed. (EN) Provided is a ship speed measuring device capable of accurately displaying speed. [Structure] An ultrasonic beam is emitted in each of the directions diagonally forward and backward of the vessel, and the reflected waves from the water mass at a position far from the bottom of the vessel are received to detect the Doppler shift and to determine the vessel speed. In the ship speed measuring device for measurement, the averaging processing means for accumulating and averaging the detected Doppler shift data at fixed time intervals is provided, and the forward / backward movement is discriminated, and the Doppler shift data advances in the reverse direction. When the polarity is set, the forward / backward movement determining means for outputting a subtraction command to the averaging processing means is provided and configured.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、船舶の斜め前方および斜め後方の各方向に向けて超音波ビームを発 射し、船底から離れた位置にある水塊からの反射波を受信して、ドップラーシフ トを検出し、船速を測定する、対水型の船速測定装置に関する。 The present invention emits an ultrasonic beam in each of the diagonally forward and diagonally backward directions of the ship, receives the reflected waves from the water mass located at a position far from the bottom of the ship, and detects the Doppler shift, The present invention relates to a water-type ship speed measuring device for measuring ship speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

ドップラー効果を利用した船速測定装置は、一般に、船体のピッチングによる 影響を避けるため、船の斜め前方および斜め後方の各方向に向けて超音波ビーム を同時に発射する構成となっている。第9図に従来のこの種の船速測定装置の一 例を示す。 In general, a ship speed measuring device that uses the Doppler effect is configured to emit ultrasonic beams simultaneously in the diagonally forward and diagonally backward directions of the ship in order to avoid the effects of hull pitching. FIG. 9 shows an example of a conventional ship speed measuring device of this type.

【0003】 同図に示す従来の船速測定装置は、原発振部10と、前方用および後方用の送信 部12F 、12A と、前方用および後方用の送受切替部14F 、14A と、前方用および 後方用の送受波器16F 、16A と、前方用および後方用の受信部18F 、18A と、前 方用および後方用の周波数検出部20F 、20A と、前後共通に設けられた演算部22 と、船速表示部24とを備えて構成される。The conventional ship speed measuring device shown in FIG. 1 includes an original oscillation unit 10, front and rear transmission units 12 F and 12 A , and front and rear transmission / reception switching units 14 F and 14 A. Front and rear transducers 16 F and 16 A , front and rear receivers 18 F and 18 A , front and rear frequency detectors 20 F and 20 A , It is configured by including a calculation unit 22 provided in common in the front and rear and a ship speed display unit 24.

【0004】 この従来の船速測定装置は、原発振部10においてパルス信号に整形した励振電 流を、前方用および後方用として対応する送信部12F 、12A にて各々増幅し、送 受切替部14F 、14A を経て、送受波器16F 、16A から狭い超音波ビームとして、 船舶の斜め前方および斜め後方の海中に一定の俯角で発射する。そして、船底か ら数メートル程度離れた位置にある水塊からの散乱反射信号を、送受波器16F 、 16A にて受けて電気信号に変換し、送受切替部14F 、14A を経て、受信部18F 、 18A に入力する。この受信部18F 、18A で、受信信号を必要なレベルまで増幅し 、周波数検出部20F 、20A で各方向のドップラーシフトを検出し、この信号を演 算部22で船速信号に変換すると共に、平均化処理し、これを船速表示部24で表示 する。In this conventional ship speed measuring device, the excitation current shaped into a pulse signal in the original oscillator 10 is amplified and transmitted in the corresponding transmitters 12 F and 12 A for the front and the rear. A narrow ultrasonic beam is emitted from the transducers 16 F and 16 A through the switching units 14 F and 14 A at a constant depression angle in the sea diagonally forward and diagonally behind the ship. Then, the scattered reflection signal from the water mass located at a distance of about several meters from the bottom of the ship is received by the transducers 16 F and 16 A and converted into an electric signal, and passed through the transmission / reception switching units 14 F and 14 A. , Input to the receivers 18 F and 18 A. The receivers 18 F and 18 A amplify the received signal to the required level, the frequency detectors 20 F and 20 A detect the Doppler shift in each direction, and the calculator 22 converts this signal into a ship speed signal. Along with the conversion, the averaging process is performed and this is displayed on the ship speed display unit 24.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、この従来の船速測定装置は、船舶の前方と後方とに同時に超音 波を発射する構成となっているので、反射波の受信時に、受信信号を前方と後方 とについて各々独立に処理しなければならず、演算部22の前段までの回路を前方 用と後方用とに二重に設ける必要がある。特に、船速測定装置の中心部である周 波数検出部を二重に設ける必要がある。 However, since this conventional ship speed measuring device is configured to emit ultrasonic waves to the front and the rear of the ship at the same time, when the reflected wave is received, the received signal is processed independently for the front and the rear. Therefore, it is necessary to double the circuits up to the front stage of the calculation unit 22 for the front and rear circuits. In particular, it is necessary to double the frequency detector, which is the center of the ship speed measurement device.

【0006】 そのため、回路構成が複雑となると共に、構成部品の数も多くなり、これらの 部品を搭載するプリント基板等も大きなものが必要となる欠点がある。As a result, the circuit configuration becomes complicated, the number of components increases, and a large printed circuit board or the like on which these components are mounted is required.

【0007】 一方、受信信号の瞬時値は、安定した値ではなく、バラツキが極めて大きい。 そのため、従来の船速装置でも、受信信号を一定時間積算して平均化することに より表示している。On the other hand, the instantaneous value of the received signal is not a stable value and has a great variation. Therefore, even in the conventional ship speed system, the received signals are displayed by integrating them for a certain period of time and averaging them.

【0008】 ところで、停船時または微速時には、受信信号の瞬時値は、前進信号となった り、後進信号となったりすることが多い。しかし、従来の船速測定装置では、前 進信号と後進信号とが交互にまたはこれに近い状態で入り乱れて入力した時、そ のまま積算されてしまうため、速度指示が実際より大きく表示されるという欠点 がある。By the way, when the ship is stopped or at a very low speed, the instantaneous value of the received signal is often a forward signal or a reverse signal. However, in the conventional ship speed measuring device, when the forward and backward signals are input alternately or in a state close to this, the speed instructions are displayed larger than they are because they are integrated as they are. There is a drawback.

【0009】 本考案は、上記欠点を解決すべくなされたもので、送受信を前方と後方で交互 に行なうことができて、前方と後方の受信信号の処理部を共通化して、回路構成 を簡素化すると共に、停船時または微速時においても正確な速度表示を行ない得 る船速測定装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and transmission and reception can be alternately performed in the front and the rear, and the processing unit for the received signals in the front and the rear is made common to simplify the circuit configuration. It is an object of the present invention to provide a ship speed measuring device capable of displaying an accurate speed even when the ship is stopped or at a very low speed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、船舶の斜め前方および斜め後方の各方向に向けて超音波ビームを発 射し、船底から離れた位置にある水塊からの反射波を受信して、ドップラーシフ トを検出し、船速を測定する船速測定装置において、上記問題点解決手段として 、 (a) 超音波を前方と後方に交互に発射するように、発射タイミングを設定する送 信前後切替手段を設け、 (b) 前方および後方から各々受信される反射波の受信信号からドップラーシフト を検出し、船速を測定する受信信号処理手段を、前後共通に設け、 (c) 前方および後方から各々受信される受信信号を、上記発射タイミングと同期 して上記受信信号処理手段に接続する受信前後切替手段を設け、 (d) 上記受信信号処理手段に、上記検出したドプラーシフトデータを、一定時間 毎に積算して平均化する平均化処理手段を設けると共に、前後進の判別を行なっ て、当該ドプラーシフトデータが逆方向に進む極性である時、平均化処理手段に 減算指令を出力する前後進判別手段を設けて、構成されることを特徴とする。 The present invention emits an ultrasonic beam in each of the diagonally forward and diagonally backward directions of the ship, receives the reflected waves from the water mass located at a position far from the bottom of the ship, and detects the Doppler shift, In a ship speed measuring device for measuring ship speed, as means for solving the above problems, (a) a transmission / reception switching means for setting the emission timing is provided so as to alternately emit ultrasonic waves forward and backward, and (b) ) A reception signal processing means for detecting the Doppler shift from the reception signals of the reflected waves received from the front and the rear to measure the ship speed is provided for both front and rear, and (c) the reception signals received from the front and the rear, respectively. Is provided with a switching means before and after reception which is connected to the reception signal processing means in synchronism with the emission timing, and (d) the received signal processing means is integrated with the detected Doppler shift data at regular time intervals and averaged. Turn into In addition to providing averaging processing means, it is configured by providing forward / backward movement determining means for performing forward / backward movement determination and outputting a subtraction command to the averaging processing means when the Doppler shift data has a polarity that advances in the reverse direction. It is characterized by

【0011】[0011]

【作用】[Action]

ところで、対水型の船速測定装置の場合、対象とする物標を船底から数メート ル離れた位置にある水塊とすると、発射される超音波のエコーが数ミリ秒後に戻 ってくるので、送信繰り返しは、20ms毎(50Hz)位でよい。この20ms程度の時間は 、船体のピッチング周期に比べて非常に短い時間であるから、前方と後方に超音 波を同時に発射せず、交互に送受信しても、ピッチングに対して同時発射の場合 と同様の効果がある。本考案は、このような知見に基いてなされたものである。 By the way, in the case of a water-type ship speed measuring device, if the target object is a water mass several meters away from the bottom of the ship, the echo of the ultrasonic waves emitted will return after a few milliseconds. Therefore, the transmission may be repeated every 20 ms (50 Hz). This time of about 20 ms is extremely short compared to the pitching cycle of the hull, so if ultrasonic waves are not emitted forward and backward at the same time, even if they are alternately transmitted and received, simultaneous firing for pitching is possible. Has the same effect as. The present invention is based on such knowledge.

【0012】 即ち、送信前後切替手段により、超音波を前方と後方に交互に発射し、前方お よび後方から各々受信される受信信号を、受信前後切替手段により、上記発射タ イミングと同期して上記受信信号処理手段に接続する。そして、前方および後方 から各々受信される反射波の受信信号からドップラーシフトを検出し、船速を測 定する受信信号処理手段を、前後共通に設けて、両者で共用している。That is, the transmission / reception switching unit emits ultrasonic waves alternately forward and backward, and the reception signals received from the front and the rear are synchronized by the reception front / rear switching unit with the emission timing. It is connected to the received signal processing means. The reception signal processing means for detecting the Doppler shift from the reception signals of the reflected waves respectively received from the front and the rear and measuring the ship speed is provided in common for both front and rear sides and is shared by both.

【0013】 その結果、従来二重に設けられていた回路が、一つでよく、回路構成を簡素化 することができる。As a result, the number of circuits conventionally provided in duplicate is sufficient, and the circuit configuration can be simplified.

【0014】 また、本考案は、ドプラーシフトデータを積算して平均化処理することにより 、瞬時値のバラツキを吸収して、安定した速度表示を可能としている。しかも、 その際、船舶の前後進を判別して、停船時または微速時のように、前進・後進の 信号が入り乱れて入力する場合に、積算すべき信号と逆方向の信号については、 減算することにより、正確な速度表示を行なうことができる。Further, according to the present invention, by integrating the Doppler shift data and averaging the data, variations in instantaneous values are absorbed, and stable speed display is possible. Moreover, at that time, the forward / backward movement of the vessel is determined, and when the forward / reverse traveling signals are disturbed and input, such as when the vessel is stopped or at a slow speed, the signal in the opposite direction to the signal to be integrated is subtracted. As a result, accurate speed display can be performed.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

本考案の実施例について、図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】 <実施例の構成> 第1図は本考案船速測定装置の第1実施例の構成を示す。<Structure of Embodiment> FIG. 1 shows the structure of a first embodiment of a ship speed measuring device according to the present invention.

【0017】 同図に示す実施例の船速測定装置は、原発振部26と、前方用および後方用の送 信部12F 、12A と、前方用および後方用の送受切替部14F 、14A と、前方用およ び後方用の送受波器16F 、16A と、前後切替部28と、前後共通に設けられた受信 部18、周波数検出部56、演算部58および船速表示部60とを備えて構成される。The ship speed measuring device of the embodiment shown in FIG. 1 includes an original oscillating unit 26, front and rear transmission units 12 F and 12 A , and front and rear transmission / reception switching units 14 F , 14 A , front and rear transducers 16 F and 16 A , front / rear switching unit 28, front / rear common receiving unit 18, frequency detection unit 56, calculation unit 58, and ship speed display And a section 60.

【0018】 本実施例では、原発振部26と前後切替部28とが、送信前後切替手段と受信前後 切替手段を構成し、また、受信部18、周波数検出部56、演算部58および船速表示 部60が、受信信号処理手段として、前後両方向に共通に設けてある点に特徴があ る。また、演算部58に平均化処理手段と、前後進判別手段とが設けてあることに 特徴がある。 一方、他の部分の構成は、基本的には上記第9図に示した従来の船速測定装置 のものと同様である。従って、以下では、本実施例の特徴部分を中心として説明 する。In the present embodiment, the original oscillating unit 26 and the front / rear switching unit 28 constitute a front / rear switching unit for transmission and a front / rear switching unit for reception, and the receiving unit 18, the frequency detecting unit 56, the calculating unit 58 and the ship speed. The display section 60 is characterized in that the display section 60 is commonly provided in both front and rear directions as a reception signal processing means. Further, it is characterized in that the arithmetic unit 58 is provided with an averaging processing means and a forward / backward movement determining means. On the other hand, the configuration of the other parts is basically the same as that of the conventional ship speed measuring device shown in FIG. Therefore, in the following, the characteristic part of the present embodiment will be mainly described.

【0019】 原発振部26は、例えば、第2A図に示すように構成される。即ち、原発振部26 は、送信周波数発振器30と、パルス繰返し周波数発振器32と、送信パルス幅設定 回路34と、深度位置決定回路36と、受信ゲート設定回路38と、分周器40と、アン ドゲート回路42、44および46とを備えて構成される。The original oscillating unit 26 is configured, for example, as shown in FIG. 2A. That is, the original oscillating unit 26 includes a transmission frequency oscillator 30, a pulse repetition frequency oscillator 32, a transmission pulse width setting circuit 34, a depth position determination circuit 36, a reception gate setting circuit 38, a frequency divider 40, and an amplifier. Gate circuits 42, 44 and 46.

【0020】 送信周波数発振器30は、送波用の超音波振動子を励振するための周波数を設定 する。一方、パルス繰返し周波数発振器32は、超音波を送信する繰返し周波数を 設定するパルスを発生する。The transmission frequency oscillator 30 sets a frequency for exciting the ultrasonic transducer for wave transmission. On the other hand, the pulse repetition frequency oscillator 32 generates pulses that set the repetition frequency for transmitting ultrasonic waves.

【0021】 送信パルス幅設定回路34は、例えば、単安定マルチバイブレータからなり、上 記パルス繰返し周波数発振器32からのパルスをトリガとして、送信パルス幅に相 当するパルスを出力する。深度位置決定回路36は、例えば、単安定マルチバイブ レータからなり、上記送信パルスをトリガとして、深度位置、反射を受取るべき 船底からの水塊の位置を設定して、受信ゲートの開始タイミングを決定するパル スを出力する。また、受信ゲート設定回路38は、同様に、単安定マルチバイブレ ータからなり、上記受信ゲート開始タイミング決定パルスをトリガとして、受信 波を受け入れるサンプリングゲートを設定するパルスを形成し、これを周波数検 出部56に送出する。The transmission pulse width setting circuit 34 is composed of, for example, a monostable multivibrator, and outputs a pulse corresponding to the transmission pulse width by using the pulse from the pulse repetition frequency oscillator 32 as a trigger. The depth position determination circuit 36 is composed of, for example, a monostable multivibrator, and uses the above-mentioned transmission pulse as a trigger to set the depth position and the position of the water mass from the bottom of the ship where reflections should be received, and determines the start timing of the reception gate. Output the pulse. Similarly, the reception gate setting circuit 38 is also composed of a monostable multivibrator, and uses the reception gate start timing determination pulse as a trigger to form a pulse for setting a sampling gate that receives a reception wave, and this is used for frequency detection. It is sent to the output unit 56.

【0022】 一方、分周器40は、例えば、Tフリップフロップ回路からなり、上記パルス繰 返し周波数発振器32からのパルスをトリガとして、交互にQ、*Qにハイレベル の送信ゲート信号を出力する。(ここで*は、負論理の信号を表し、図面中では オーバーラインを付して示した。)アンドゲート回路42は、上記送信周波数発振 器30と送信パルス幅設定回路34とが入力に接続され、後者が出力するパルスがゲ ート信号となって、そのパルス幅に相当する時間、前者から上記送信用励振電流 がアンドゲート回路44および46に送られる。このアンドゲート回路44および46は 、上記分周器40からの送信ゲート信号が交互に入力されて、それぞれ交互に上記 送信用励振電流を対応する送信部12F 、12A に出力する。On the other hand, the frequency divider 40 is composed of, for example, a T flip-flop circuit, and alternately outputs a high level transmission gate signal to Q and * Q by using the pulse from the pulse repetition frequency oscillator 32 as a trigger. .. (Here, * represents a signal of negative logic and is shown with an overline in the drawing.) In the AND gate circuit 42, the transmission frequency oscillator 30 and the transmission pulse width setting circuit 34 are connected to the input. The pulse output from the latter becomes a gate signal, and the former excitation current is sent from the former to the AND gate circuits 44 and 46 for a time corresponding to the pulse width. The AND gate circuits 44 and 46 are alternately input with the transmission gate signals from the frequency divider 40 and alternately output the transmission excitation currents to the corresponding transmission units 12F, 12A.

【0023】 前後切替部28は、スイッチ駆動回路48と、スイッチ50とからなる。スイッチ駆 動回路48は、上記分周器40からのQ、*Q出力を受けて、スイッチ50の切替制御 信号を出力する。スイッチ50は、例えば、第2B図に示すような半導体スイッチ 回路から構成される。即ち、スイッチ50は、PIN ダイオードD1、コンデンサC1 、C4 およびインダクタンスL1 からなる前方系回路52と、PIN ダイオードD
2 、コンデンサC2 、C5 およびインダクタンスL2 からなる後方系回路54と、 両者に共通のコンデンサC3 およびインダクタンスL3 とから構成される。
The front / rear switching unit 28 includes a switch drive circuit 48 and a switch 50. The switch driving circuit 48 receives the Q and * Q outputs from the frequency divider 40 and outputs a switching control signal for the switch 50. The switch 50 is composed of, for example, a semiconductor switch circuit as shown in FIG. 2B. That is, the switch 50 includes a PIN diode D 1 , a forward circuit 52 including capacitors C 1 and C 4 and an inductance L 1 and a PIN diode D 1.
2 , a rear system circuit 54 composed of capacitors C 2 , C 5 and an inductance L 2 , and a capacitor C 3 and an inductance L 3 common to both.

【0024】 ここで、入力端子FINには、船舶前方から反射波信号が入力される。一方、入 力端子AINには、船舶後方から反射波信号が入力される。また、制御端子CtFに は、分周器40からのQ出力に対応する制御信号がスイッチ駆動回路48から入力さ れる。Here, a reflected wave signal is input to the input terminal F IN from the front of the ship. On the other hand, the reflected wave signal is input to the input terminal A IN from the rear of the ship. Further, a control signal corresponding to the Q output from the frequency divider 40 is input from the switch drive circuit 48 to the control terminal C tF .

【0025】 一方、制御端子CtAには、分周器40からの*Q出力に対応する信号がスイッチ 駆動回路48から入力される。そして、このスイッチ50は、2個のPIN ダイオード の内、制御端子から制御信号が供給されているPIN ダイオードが、高周波信号を 導通させることを利用して切替スイッチとしたものであって、各PIN ダイオード D1またはD2 のカソードからコンデサC3を介して出力端子Otから、共通の受 信部18に受信信号が送られる。On the other hand, a signal corresponding to the * Q output from the frequency divider 40 is input from the switch drive circuit 48 to the control terminal C tA . The switch 50 is a changeover switch that utilizes the fact that the PIN diode of the two PIN diodes, to which the control signal is supplied from the control terminal, conducts the high-frequency signal. A reception signal is sent from the cathode of the diode D 1 or D 2 to the common reception unit 18 from the output terminal O t via the capacitor C 3 .

【0026】 周波数検出部56は、第3図に示すように、Dフリップフロップ回路66、68、カ ウンタ70、72およびクロック発生器64からなるゲート信号形成部62と、排他オア ゲート回路76およびナンドゲート回路78からなる速度パルス形成部74と、排他オ アゲート回路82、84およびナンドゲート回路86からなる後進パルス形成部80とを 備えて構成される。この周波数検出部56は、上記原発振部26からの受信ゲートGR と、クロック発生器64からの基準クロックCSと、上記前後切替部28を介して入力 される受信信号とから、速度パルス*PVと、後進パルス*PAとを形成する。As shown in FIG. 3, the frequency detecting section 56 includes a gate signal forming section 62 including D flip-flop circuits 66 and 68, counters 70 and 72, and a clock generator 64, an exclusive OR gate circuit 76 and A velocity pulse forming section 74 including a NAND gate circuit 78 and a reverse pulse forming section 80 including exclusive OR gate circuits 82 and 84 and a NAND gate circuit 86 are provided. The frequency detector 56 receives a velocity pulse from the reception gate G R from the original oscillator 26, the reference clock C S from the clock generator 64, and the reception signal input via the front / rear switching unit 28. * P V and backward pulse * P A are formed.

【0027】 演算部58および船速表示部60は、第4図に示すように、平均化処理手段を構成 するプリアップダウンカウンタ88およびアップダウンカウンタ90と、前後進判別 回路92と、数字表示器94と、後進表示器96とを基本要素として備えて構成される 。また、本実施例では、附随的な回路として、速度データ送出回路98と、速度比 較回路102 、速度設定スイッチ104 およびブザー106 からなる速度警報装置100 と、分周器108 を介して200P/Mリレー110 と、さらに分周器112 を介して航程カ ウンタ114 とが接続されている。As shown in FIG. 4, the calculation unit 58 and the ship speed display unit 60 include a pre-up / down counter 88 and an up / down counter 90 that form an averaging processing unit, a forward / backward movement determination circuit 92, and a numerical display. The display device 94 and the reverse display device 96 are provided as basic elements. Further, in the present embodiment, as an additional circuit, a speed data transmission circuit 98, a speed comparison circuit 102, a speed alarm device 100 including a speed setting switch 104 and a buzzer 106, and 200 P / An M relay 110 and a route counter 114 are further connected via a frequency divider 112.

【0028】 プリアップダウンカウンタ88は、後述する前後進判別回路からのカウントアッ プ信号Uまたはカウントダウン信号Dに従って、速度パルス*PVを計数し、予め 設定してある分周比により速度信号*PSを出力する。なお、分周比は、図示しな いデジタルスイッチ等により変更可能である。The pre-up / down counter 88 counts the speed pulse * P V in accordance with the count-up signal U or the count-down signal D from the forward / backward movement discriminating circuit, which will be described later, and the speed signal * is calculated according to a preset division ratio. Output P S. The division ratio can be changed by a digital switch (not shown).

【0029】 アップダウンカウンタ90は、上記速度信号*PSを分周して2進数から10進数に 変換するデコーダとして機能する。The up / down counter 90 functions as a decoder that divides the speed signal * P S to convert it from a binary number to a decimal number.

【0030】 数字表示器94は、上記アップダウンカウンタ90にて10進数に変換された速度を 、数字で表示する。この数字表示器94には、前後進判別回路92からの後進表示信 号により点灯する後進表示器96が付設してある。The numeral display 94 displays the speed converted into a decimal number by the up / down counter 90 by a numeral. The numerical indicator 94 is additionally provided with a reverse indicator 96 which is turned on by a reverse indicator signal from the forward / reverse discriminating circuit 92.

【0031】 前後進判別回路92は、第5図に示すように、インバータ116 と、PAエッジ検出 回路118 と、Dフリップフロップ回路120 と、排他オアゲート回路122 と、ラッ チ回路124 と、タイミング回路126 とを備えて構成され、上記プリアップダウン カウンタ88およびアップダウンカウンタ90からなるアップダウンカウンタ群89に 対し、アップカウントとダウンカウントとの切替信号U/D を、また、後進表示器 96に後進表示信号を出力する。As shown in FIG. 5, the forward / backward movement determination circuit 92 includes an inverter 116, a P A edge detection circuit 118, a D flip-flop circuit 120, an exclusive OR gate circuit 122, a latch circuit 124, and a timing circuit. A circuit 126 and an up / down counter group 89 composed of the pre-up / down counter 88 and the up / down counter 90, and a switching signal U / D for up / down counting, and a reverse display 96. The reverse display signal is output to.

【0032】 上記PAエッジ検出回路118 は、例えば、単安定マルチバイブレータからなり、 上記後進パルス*PAの立下りでトリガされ、*Q端子から負パルスを出力し、D フリップフロップ回路120 のセット端子*Sに送出する。The P A edge detection circuit 118 is composed of, for example, a monostable multivibrator, is triggered by the trailing edge of the backward pulse * P A , outputs a negative pulse from the * Q terminal, and outputs the negative pulse from the D flip-flop circuit 120. Send to set terminal * S.

【0033】 また、ラッチ回路124 は、例えば、Dフリップフロップ回路にて構成され、D フリップフロップ回路120 のQ端子の出力をラッチする。The latch circuit 124 is composed of, for example, a D flip-flop circuit, and latches the output of the Q terminal of the D flip-flop circuit 120.

【0034】 タイミング回路126 は、上記ラッチ回路124 のラッチタイミング、即ち、サン プリングストローブ信号を一定周期で供給すると共に、Dフリップフロップ回路 120 のリセット端子*Rにリセット信号を一定周期で送る。The timing circuit 126 supplies the latch timing of the latch circuit 124, that is, the sampling strobe signal in a constant cycle, and sends the reset signal to the reset terminal * R of the D flip-flop circuit 120 in a constant cycle.

【0035】 <実施例の作用> 本実施例の作用について、上記各図と、第6図および第7図とを参照して説明 する。<Operation of Embodiment> The operation of the present embodiment will be described with reference to the above-mentioned drawings and FIGS. 6 and 7.

【0036】 原発振部26では、送信周波数発振器30において、超音波振動子を励振する送信 周波数信号を発生する。この信号は、本実施例では、2MHzの周波数としてある。 また、パルス繰返し周波数発振器32は、第6図に示すように、送信繰返し周期の 2倍の周波数で発振し、この出力RPを、送信パルス幅設定回路34と分周器40とに 送る。In the original oscillating unit 26, the transmission frequency oscillator 30 generates a transmission frequency signal for exciting the ultrasonic transducer. This signal has a frequency of 2 MHz in this embodiment. Further, as shown in FIG. 6, the pulse repetition frequency oscillator 32 oscillates at a frequency twice as high as the transmission repetition period, and outputs this output R P to the transmission pulse width setting circuit 34 and the frequency divider 40.

【0037】 送信パルス幅設定回路34は、この出力RPをトリガとして、予め設定してある時 間幅2ms の送信パルス幅を設定する。この送信パルス幅信号WPは、アンドゲート 回路42および深度位置決定回路36に送られる。The transmission pulse width setting circuit 34 uses this output R P as a trigger to set a transmission pulse width having a preset time width of 2 ms. The transmission pulse width signal W P is sent to the AND gate circuit 42 and the depth position determining circuit 36.

【0038】 アンドゲート回路42において、送信周波数信号を上記送信パルス幅に入れて送 信パルスTP を形成し、これをアンドゲート回路44および46に送る。In the AND gate circuit 42, the transmission frequency signal is put in the above transmission pulse width to form a transmission pulse T P , which is sent to the AND gate circuits 44 and 46.

【0039】 また、深度位置決定回路36は、反射波として検出すべき水深を設定するための 回路であって、本実施例では、水深約3mの反射波を検出するものとして、音速 を考慮し、4 msのパルス幅を設定している。この深度位置決定パルスDPにより、 受信ゲート設定回路38において、受信の基準ゲート信号GR が形成され、周波数 検出部56に送られる。Further, the depth position determination circuit 36 is a circuit for setting the water depth to be detected as a reflected wave, and in the present embodiment, the sound velocity is taken into account as a reflected wave at a water depth of about 3 m is detected. , 4 ms pulse width is set. With this depth position determination pulse D P , the reception reference setting gate signal G R is formed in the reception gate setting circuit 38 and sent to the frequency detection unit 56.

【0040】 一方、分周器40は、上記繰返し周期を1/2 分周して、前後方向切替信号GFA お よび*GFA を形成し、これらをアンドゲート回路44、46およびスイッチ駆動回路 48に送る。前後方向切替信号GFA は、本実施例では、10ms程度に設定してある。On the other hand, the frequency divider 40 divides the repetition period by half to form the front-rear direction switching signals G FA and * G FA , which are then AND gate circuits 44, 46 and the switch drive circuit. Send to 48. The front-rear direction switching signal G FA is set to about 10 ms in this embodiment.

【0041】 アンドゲート回路44および46では、前後方向切替信号GFA および*GFA により 交互にゲートが開き、上記送信パルスTP を前後方向に分離し、2MHz,2ms のバ ーストパルス(TF、TA)として、20ms毎に、対応する送信部12F 、12A に送る。In the AND gate circuits 44 and 46, the gates are alternately opened by the front-rear direction switching signals G FA and * G FA , the transmission pulse T P is separated in the front-rear direction, and the burst pulse (T F , 2 ms, 2 ms, As T A ), it is sent to the corresponding transmission units 12F and 12A every 20 ms.

【0042】 送信部12F 、12A では、これを電力増幅し、例えば、約20Wの出力パルスとし て、対応する送受切替部14F 、14A を介して、前方用および後方用の送受波器16 F 、16A に送出している。Transmission unit 12F , 12A Then, this is power-amplified and output as an output pulse of, for example, about 20 W, and transmitted / received by the corresponding transmission / reception switching units 14F, 14A. F , 16A Have been sent to.

【0043】 前方用および後方用の送受波器16F 、16A は、この電力パルスを超音波に変換 し、水中に放射する。The front and rear transducers 16 F and 16 A convert the power pulses into ultrasonic waves and radiate them into water.

【0044】 水中に放射された超音波ビームは、海水中に浮遊する無数の微小なプランクト ン、砂粒、気泡等に当ると、散乱され、この内、受波器の方向に戻ってきた音波 が受信信号となる。ここで、これら水中懸濁物と船とに相対速度があれば、ドッ プラー効果により受信波の周波数はドップラーシフトすることとなる。The ultrasonic beam radiated into the water is scattered when it hits innumerable minute plankton, sand grains, bubbles, etc. floating in seawater, and among them, the sound waves returning to the direction of the receiver are scattered. It becomes a received signal. If there are relative velocities between these suspended solids and the ship, the frequency of the received wave will be Doppler-shifted due to the Doppler effect.

【0045】 受信波は、前方用および後方用の各送受波器16F 、16A において各々電気信号 に変換され、各々送受切替部14F および14A を経て、前後切替部28に送られる。The received wave is converted into an electric signal in each of the front and rear transducers 16 F and 16 A , and is sent to the front / rear switching unit 28 via the transmission / reception switching units 14 F and 14 A.

【0046】 前後切替部28では、第2B図に示すように、入力端子FINに前方からの反射波 の受信信号を、AINに後方からの反射波の受信信号を入力する。ここで、制御端 子CtF、CtAには、分周器40からの前後方向切替信号GFA 、*GFA を各々スイッ チ駆動回路48にて増幅して、Q出力のGFA が制御端子CtFに、*Q出力の*GFA が制御端子CtAに対応して入力される。In the front / rear switching unit 28, as shown in FIG. 2B, the received signal of the reflected wave from the front is input to the input terminal F IN, and the received signal of the reflected wave from the rear is input to A IN . Here, for the control terminals C tF and C tA , the front-back direction switching signals G FA and * G FA from the frequency divider 40 are respectively amplified by the switch drive circuit 48, and the Q output G FA is controlled. The * Q FA of * Q output is input to the terminal C tF corresponding to the control terminal C tA .

【0047】 ここで、Qがハイレベルの時は、コイルL1、PIN ダイオードD1 およびコイ ルL3 の経路で電流が流れ、その結果、PIN ダイオードD1 の高周波インピーダ ンスが低下し、入力端子FINからの信号が、コンデンサC3を経て、受信部18に 出力される。Here, when Q is at a high level, a current flows through the path of the coil L 1 , the PIN diode D 1 and the coil L 3 , and as a result, the high frequency impedance of the PIN diode D 1 decreases and the input The signal from the terminal F IN is output to the receiving unit 18 via the capacitor C 3 .

【0048】 一方、*Qがハイレベルの時は、コイルL2 、PIN ダイオードD2 およびコイ ルL3 の経路で電流が流れ、その結果、PIN ダイオードD2 の高周波インピーダ ンスが低下し、入力端子AINからの信号が、コンデンサC3を経て、受信部18に 出力される。On the other hand, when * Q is at a high level, a current flows through the path of the coil L 2 , the PIN diode D 2 and the coil L 3 , and as a result, the high frequency impedance of the PIN diode D 2 decreases and the input The signal from the terminal A IN is output to the receiving unit 18 via the capacitor C 3 .

【0049】 受信部18では、スーパーヘテロダイン方式をとり、1.8MHzの局部発振信号によ り、ドップラーシフトfdを含む受信信号の周波数2MHz±fdを、中間周波数(本実 施例では、200KHz±fd)に変換し、十分に増幅して、TTLレベルの矩形波を出 力する。The receiving unit 18 adopts the super-heterodyne system, and the frequency of 2 MHz ± fd of the received signal including the Doppler shift fd is converted to the intermediate frequency (200 KHz ± fd in this embodiment by the local oscillation signal of 1.8 MHz). ), Amplify it sufficiently, and output a TTL level square wave.

【0050】 次に、周波数検出部56において、各方向のドップラーシフトを検出する。Next, the frequency detector 56 detects the Doppler shift in each direction.

【0051】 この検出方式は、カウント方式であって、受信信号である上記受信部18の出力 200KHz±fdと、基準クロックCSとを一定個数(200 個)計数し、その所要時間差 がドップラーシフトに比例することを利用して、その時間差を求めてドップラー シフトを検出する。This detection method is a counting method, in which a fixed number (200) of the output 200 KHz ± fd of the receiving unit 18, which is a received signal, and the reference clock C S are counted, and the required time difference is the Doppler shift. The Doppler shift is detected by finding the time difference using the fact that it is proportional to.

【0052】 上記矩形波状の受信信号は、第3図に示す周波数検出部56のDフリップフロッ プ回路66、68、および、カウンタ70のクロック端子CKに入力される。The rectangular-wave-shaped received signal is input to the D flip-flop circuits 66 and 68 of the frequency detector 56 shown in FIG. 3 and the clock terminal C K of the counter 70.

【0053】 Dフリップフロップ回路66、68に、受信ゲート信号GRと受信信号とが入力され ると、該フリップフロップ回路66、68は、各々測定ゲート時間信号GS、基準ゲー ト時間信号Grを出力する。これらは、対応するカウンタ70、72のイネーブル信号 となり、カウンタ70は受信信号をカウントし、カウンタ72は基準クロックCSをカ ウントする。これらのカウンタ70、72は、予め設定してある値(本実施例では、 前者は200 、後者は9000)まで計数すると、カウント終了信号を出力する。When the reception gate signal G R and the reception signal are input to the D flip-flop circuits 66, 68, the flip-flop circuits 66, 68 respectively measure the measurement gate time signal G S and the reference gate time signal G Output r . These serve as enable signals for the corresponding counters 70 and 72, the counter 70 counts the received signal, and the counter 72 counts the reference clock C S. When the counters 70 and 72 count up to preset values (in the present embodiment, the former is 200 and the latter is 9000), they output count end signals.

【0054】 この終了信号は、各々対応するDフリップフロップ回路66、68をリセットする 。各ゲート時間信号GS、Grは、受信信号と基準クロックとが一致していなければ 、そのゲート時間に差異を生ずる。本実施例では、基準ゲート時間Grを、1 msに 設定してある。This end signal resets the corresponding D flip-flop circuits 66 and 68. Each of the gate time signals G S and G r causes a difference in its gate time unless the received signal and the reference clock match. In this embodiment, the reference gate time G r is set to 1 ms.

【0055】 上記ゲート時間信号GS、Grは、排他オアゲート回路76に入力される。排他オア ゲート回路76は、GS≠Grの場合に、その出力が差ゲートGFとなり、その場合には 、ナンドゲート回路78において、GS〜Grの差に応じて、クロック発生器64からの 基準クロックCS(例えば9MHz) を、その極性を反転させて通過させる。この出力 が速度パルス*PVとなる。The gate time signals G S and G r are input to the exclusive OR gate circuit 76. The output of the exclusive OR gate circuit 76 becomes the difference gate G F when G S ≠ G r , and in that case, in the NAND gate circuit 78, in accordance with the difference between G S and G r , the clock generator 64 The reference clock C S (for example, 9 MHz) from is passed through with its polarity inverted. This output is the speed pulse * P V.

【0056】 一方、上記測定ゲート時間信号GSと前後方向切替信号GFA とが排他オアゲート 回路82に、また、基準時間ゲート信号Gr反転信号*Grと前後方向切替信号GFA と が排他オアゲート回路84に入力される。そして、排他オアゲート回路82および排 他オアゲート回路84の出力がナンドゲート回路86に入力される。ここで、前方か らの受信信号の測定ゲート時間信号GSが基準ゲート時間信号Grより長いとき、ま たは、後方からの受信信号の測定ゲート時間信号GSが基準ゲート時間信号Grより 短いとき、それらの時間差に対応して、排他オアゲート回路82および排他オアゲ ート回路84の出力が共にハイレベルとなり、ナンドゲート回路86から、船舶が後 進していることを示す後進パルス*PAが出力される。On the other hand, the measurement gate time signal G S and the front-rear direction switching signal G FA are exclusive to the OR gate circuit 82, and the reference time gate signal G r inverted signal * G r and the front-rear direction switching signal G FA are exclusive. Input to the OR gate circuit 84. Then, the outputs of the exclusive OR gate circuit 82 and the exclusion OR gate circuit 84 are input to the NAND gate circuit 86. Here, when the measured gate time signal G S of the received signal from the front is longer than the reference gate time signal G r , or when the measured gate time signal G S of the received signal from the rear is the reference gate time signal G r When it is shorter, the outputs of the exclusive OR gate circuit 82 and the exclusive OR gate circuit 84 both become high level corresponding to the time difference, and the reverse gate pulse * P from the NAND gate circuit 86 indicates that the ship is moving backward. A is output.

【0057】 上記速度パルス*PVのパルス数は、ドップラーシフトに比例しており、前方の ドップラーシフトと後方のドップラーシフトとの和は、船舶の速度に比例する。 本実施例では、これをある一定時間(サンプルタイムTS)積算し、瞬時速度を平 均化することにより、平均速度を求めている。本実施例では、このサンプルタイ ムTSを10秒に設定し、10秒に1回サンプルストローブ信号をタイミング回路126 から出力する。The number of speed pulses * P V is proportional to the Doppler shift, and the sum of the forward Doppler shift and the rear Doppler shift is proportional to the speed of the ship. In this embodiment, this is integrated for a certain period of time (sample time T S ) and the instantaneous speed is averaged to obtain the average speed. In this embodiment, the sample time T S is set to 10 seconds and the sample strobe signal is output from the timing circuit 126 once every 10 seconds.

【0058】 ところで、受信信号の瞬時値は、安定した値ではなく、極めてバラツキの多い ものであるので、このまま積算カウントすると、停船時または微速時には、逆方 向の信号(後進信号)をも積算し、速度指示が、実際と異なって大きく出てしま う。これをなくすため、逆方向の信号の場合、減算するようにして積算する必要 がある。そこで、この積算は、演算部58のプリアップダウンカウンタ88とアップ ダウンカウンタ90とにより行なわれる。 プリアップダウンカウンタ88は、表示 速度が実際の速度と一致するような分周比にセットされている。この分周比は、 船体のトリムによる誤差を除くため、ディジタルスイッチ等により容易に可変設 定できるように設けられている。By the way, the instantaneous value of the received signal is not a stable value and has a great deal of variation. Therefore, if the integrated counting is performed as it is, the backward signal (reverse signal) is also integrated when the ship is stopped or at a slow speed. However, the speed instruction will be bigger than it really is. In order to eliminate this, in the case of signals in the opposite direction, it is necessary to perform subtraction and integration. Therefore, this integration is performed by the pre-up / down counter 88 and the up / down counter 90 of the arithmetic unit 58. The pre-up / down counter 88 is set to a division ratio so that the display speed matches the actual speed. This frequency division ratio is set so that it can be easily variably set using a digital switch, etc., in order to eliminate errors due to the trim of the hull.

【0059】 アップダウンカウンタ90は、プリアップダウンカウンタ88の出力*PSをさらに 分周して、4桁10進数に変換する。アップダウンカウンタ90のデータは、サンプ ルタイムTS後に、ラッチされ、表示データとして数字表示器94および速度データ 送出回路98に送られる。The up / down counter 90 further divides the output * P S of the pre-up / down counter 88 and converts it into a 4-digit decimal number. The data of the up / down counter 90 is latched after the sample time T S and sent to the numeral display 94 and the speed data sending circuit 98 as display data.

【0060】 一方、前後進判別回路92は、後進パルスPAを利用して、船舶の前後進を判別す る。On the other hand, the forward / backward movement determination circuit 92 determines the forward / backward movement of the ship using the backward movement pulse P A.

【0061】 前後進判別回路92のラッチ回路124 は、タイミング回路126 からのサンプルス トローブ信号により、フリップフロップ回路120 のQ端子の出力をサンプリング してラッチする。フリップフロップ回路120 は、このサンプルストローブ信号の 直後にタイミング回路126 から出力されるリセット信号によりリセットされる。 サンプルストローブ信号およびリセット信号は、周期をサンプリングタイムTSと して設定してあり、本実施例では10秒に設定してある。The latch circuit 124 of the forward / reverse determination circuit 92 samples and latches the output of the Q terminal of the flip-flop circuit 120 according to the sample strobe signal from the timing circuit 126. The flip-flop circuit 120 is reset by the reset signal output from the timing circuit 126 immediately after this sample strobe signal. The sample strobe signal and the reset signal are set with a cycle as the sampling time T S, and in this embodiment, they are set to 10 seconds.

【0062】 フリップフロップ回路120 がリセットされた後において、船舶が前進中には、 後進パルス*PAが出力されないため、フリップフロップ回路120 はリセットされ たままとなり、上記アップダウンカウンタ群89は、アップカウントする。この場 合、次のリセット信号が入力しても、フリップフロップ回路120 は、その状態を 変えず、そのままアップカウントの状態が続く。この時、ラッチ回路124 は、サ ンプルストローブ信号により、フリップフロップ回路120 のQ端子の出力をラッ チするが、該Q端子は、ロウレベルであるから、後進表示はなされない。After the flip-flop circuit 120 is reset, the reverse pulse * P A is not output while the ship is moving forward, so the flip-flop circuit 120 remains reset, and the up-down counter group 89 is Count up. In this case, even if the next reset signal is input, the flip-flop circuit 120 does not change its state and the up-count state continues as it is. At this time, the latch circuit 124 latches the output of the Q terminal of the flip-flop circuit 120 by the sample strobe signal, but since the Q terminal is at the low level, backward display is not performed.

【0063】 一方、船舶が後進中は、常に後進パルス*PAが出力されるので、フリップフロ ップ回路120 は、PAエッジ検出回路118 の出力パルスにより、セット 状態となり、*Q端子の出力がロウレベルとなる。この状態で、排他オアゲート 回路122 では、インバータ116 で極性を反転された後進パルスPAが入力するので 、上記カウンタ群89は、そのままアップカウントの状態が続く。On the other hand, since the reverse pulse * P A is always output while the ship is in reverse, the flip-flop circuit 120 is set by the output pulse of the P A edge detection circuit 118, and the output from the * Q terminal is output. Becomes low level. In this state, in the exclusive OR gate circuit 122, the backward pulse P A whose polarity has been inverted by the inverter 116 is input, so that the counter group 89 continues to count up.

【0064】 ここで、サンプルストローブ信号が入力すると、フリップフロップ回路120 が セットされているので、そのQ端子のハイレベル状態がラッチ回路124 にラッチ される。そして、ラッチ回路124 から後進表示信号として出力されて、後進表示 器96を点灯させる。Here, when the sample strobe signal is input, since the flip-flop circuit 120 is set, the high level state of its Q terminal is latched by the latch circuit 124. Then, it is output as a reverse display signal from the latch circuit 124 to light the reverse display 96.

【0065】 ところで、前進、後進が混在する0ノット付近では、最終的にサンプルストロ ーブ信号が入力するとき、フリップフロップ回路120 がセットされていれば後進 となり、セットされていなければ前進となる。そこで、前進、後進の信号がラン ダムに来る場合を考える。By the way, in the vicinity of 0 knot where forward and reverse are mixed, when the sample strobe signal is finally input, if the flip-flop circuit 120 is set, it will be reverse, and if it is not set, it will be forward. .. Therefore, consider the case where forward and backward signals come to the random.

【0066】 フリップフロップ回路120 は、後進パルス*PAが入力すると、PAエッジ検出回 路118 の出力によりセット状態となるため、以後リセット信号が入力するか、ま たは、クロック信号が入力するまで、その状態が変らない。そのため、一旦、後 進パルス*PAが入力した後に、前進信号が入力する(後進信号が入力しない)と 、フリップフロップ回路120 の*Q端子がロウレベルであるため、排他オアゲー ト回路122 は、その入力が同相となって、出力がロウレベルのカウントダウン信 号となる。When the backward pulse * P A is input, the flip-flop circuit 120 enters the set state due to the output of the P A edge detection circuit 118. Therefore, a reset signal is input later, or a clock signal is input. Until you do that, the state does not change. Therefore, when the forward pulse signal is input (the reverse signal is not input) after the reverse pulse * P A is input, the * Q terminal of the flip-flop circuit 120 is at the low level. The inputs are in phase and the output becomes a low-level countdown signal.

【0067】 この状態で、前進信号が後進信号より多く入力すると、カウンタ群89は、減算 が続き、その計数値が「0」となり、その旨の信号を出力する。一方、前進信号 が後進信号より少ない場合には、後進信号から前進信号が減算された差が、後進 速度となる。In this state, when the forward movement signal is input more than the backward movement signal, the counter group 89 continues the subtraction, the count value becomes “0”, and a signal to that effect is output. On the other hand, when the forward drive signal is less than the reverse drive signal, the difference obtained by subtracting the forward drive signal from the reverse drive signal is the reverse drive speed.

【0068】 上記「0」出力信号は、フリップフロップ回路120 のクロック端子CKに入力さ れる。これにより、フリップフロップ回路120 は、その時の、D端子の入力信号 に応じて、セットまたはリセット状態となる。The “0” output signal is input to the clock terminal C K of the flip-flop circuit 120. As a result, the flip-flop circuit 120 is set or reset according to the input signal at the D terminal at that time.

【0069】 ここで、前進信号が入力しているものとすると、フリップフロップ回路120 は 、リセット状態に変る。そして、以後は、上述したと同様に動作する。一方、後 進信号が入力しているものとすると、フリップフロップ回路120 は、セット状態 を続け、ラッチ回路124 は、Q端子のハイレベル状態をラッチして、後進表示信 号を出力する。Here, assuming that the forward signal is input, the flip-flop circuit 120 changes to the reset state. After that, the same operation as described above is performed. On the other hand, assuming that a backward signal is input, the flip-flop circuit 120 continues to be in the set state, and the latch circuit 124 latches the high level state of the Q terminal and outputs the backward display signal.

【0070】 ところで、本実施例は、速度警報装置、航程カウンタ等を備えている。次に、 これらの作用について説明する。By the way, the present embodiment is provided with a speed warning device, a lane counter and the like. Next, these actions will be described.

【0071】 先ず、警報装置は、上記速度データ送出回路98からシリアルデータとしてサン プリングタイムTS毎に1度、速度データを受け、これを速度比較回路102 にラッ チする。速度比較回路102 は、このデータを、速度警報設定スイッチ104 から入 力されるデータと比較し、予め設定したデータより高速の場合または低速の場合 に、警報信号を出力し、ブザー106 を鳴動させる。First, the alarm device receives speed data as serial data from the speed data transmission circuit 98 once every sampling time T S , and latches the speed data to the speed comparison circuit 102. The speed comparison circuit 102 compares this data with the data input from the speed alarm setting switch 104, and outputs an alarm signal and sounds the buzzer 106 when the speed is higher or lower than the preset data. ..

【0072】 また、200P/Mリレー110 は、上記プリアップダウンカウンタ88の出力を、分周 器108 により分周して得られるパルスにより、1 マイルに200 個の割合のパルス を出力する。Further, the 200P / M relay 110 outputs the pulse of 200 pieces per 1 mile by the pulse obtained by dividing the output of the pre-up / down counter 88 by the divider 108.

【0073】 さらに、航程カウンタ114 は、上記分周器108 の出力をさらに分周して、単位 距離信号に変換したものを計数して、船舶の航行距離を表示する。Further, the lane counter 114 further divides the output of the frequency divider 108 into a unit distance signal, counts the number, and displays the cruising distance of the vessel.

【0074】 <実施例の変形> 上記実施例は、前後切替部を受信部の前段に配置しているが、第8図に示すよ うに、受信部18F および18A の後段としてもよい。<Modification of Embodiment> In the above embodiment, the front / rear switching unit is arranged in the front stage of the receiving unit, but it may be arranged in the rear stage of the receiving units 18F and 18A as shown in FIG.

【0075】 また、上記実施例は、前後切替部28のスイッチをPIN ダイオード回路にて構成 しているが、これに限らず、FET、バイポーラトランジスタ等により構成する こともできる。そして、上述したように、前後切替部28を受信部18F および18A の後段に配置する場合には、受信部出力がロジックレベルになっているので、該 前後切替部28は、簡単なゲート、アナログスイッチ等で構成することができる。Further, in the above embodiment, the switch of the front / rear switching unit 28 is configured by the PIN diode circuit, but the present invention is not limited to this, and it may be configured by an FET, a bipolar transistor, or the like. Further, as described above, when the front / rear switching unit 28 is arranged in the subsequent stage of the receiving units 18F and 18A, since the receiving unit output is at the logic level, the front / rear switching unit 28 has a simple gate and analog It can be configured with a switch or the like.

【0076】 さらに、上記実施例では、演算部のカウンタをプリアップダウンカウンタとア ップダウンカウンタとで構成しているが、両者を直列に接続して、一体のアップ ダウンカウンタとしてもよい。Further, in the above embodiment, the counter of the arithmetic unit is composed of the pre-up / down counter and the up / down counter, but they may be connected in series to form an integrated up / down counter.

【0077】[0077]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上説明したように本考案は、送受信を前方と後方で交互に行なうことができ て、前方と後方の受信信号の処理部を共通化して、回路構成を簡素化でき、かつ 、停船時または微速時においても正確な速度表示を行ない得る効果がある。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, transmission and reception can be alternately performed in the front and the rear, the processing unit for the received signals in the front and the rear can be made common, and the circuit configuration can be simplified. There is an effect that an accurate speed display can be performed even at times.

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

【図1】本考案の船速測定装置の一実施例の構成を示す
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a ship speed measuring device according to the present invention.

【図2】A図は上記実施例を構成する原発振部および前
後切替部の構成を示すブロック図、B図は上記前後切替
部の一例を示す回路図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an original oscillating section and a front / rear switching section which constitute the above embodiment, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the front / rear switching section.

【図3】上記実施例を構成する周波数検出部の構成を示
すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a frequency detection unit that constitutes the above embodiment.

【図4】上記実施例を構成する演算部の構成を示すブロ
ック図。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an arithmetic unit that constitutes the above embodiment.

【図5】上記演算部を構成する前後進判別回路の構成を
示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a forward / backward movement determination circuit which constitutes the arithmetic unit.

【図6】上記図2Aに示す原発振部の動作を示すタイム
チャート。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the original oscillator shown in FIG. 2A.

【図7】上記図3に示す周波数検出部の動作を示すタイ
ムチャート。
7 is a time chart showing the operation of the frequency detection unit shown in FIG.

【図8】本実施例の変形例である船速測定装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a ship speed measuring device which is a modified example of the present embodiment.

【図9】従来の船速測定装置の構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional ship speed measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12F 、12A …送信部、14F 、14A …送受切替部、16F 、
16A …送受波器、 18、18F 、18A …受信部、26…原発
振部、28…前後切替部、30…送信周波数発振器、32…パ
ルス繰返し周波数発振器、34…送信パルス幅設定回路、
36…深度位置決定回路、38…受信ゲート設定回路、40…
分周器、48…スイッチ駆動回路、50…スイッチ、56…周
波数検出部、58…演算部、60…船速表示部、62…ゲート
信号形成部、64…クロック発生器、66、68…Dフリップ
フロップ回路、70、72…カウンタ、74…速度パルス形成
部、80…後進パルス形成部、88…プリアップダウンカウ
ンタ、90…アップダウンカウンタ、92…前後進判別回
路、94…数字表示器、96…後進表示器、98…速度データ
送出回路、100…速度警報装置。
12F, 12A ... Transmission unit, 14F, 14A ... Transmission / reception switching unit, 16F,
16A ... Transceiver, 18,18F, 18A ... Reception section, 26 ... Original oscillation section, 28 ... Front-back switching section, 30 ... Transmission frequency oscillator, 32 ... Pulse repetition frequency oscillator, 34 ... Transmission pulse width setting circuit,
36 ... Depth position determination circuit, 38 ... Reception gate setting circuit, 40 ...
Frequency divider, 48 ... Switch drive circuit, 50 ... Switch, 56 ... Frequency detection section, 58 ... Calculation section, 60 ... Ship speed display section, 62 ... Gate signal forming section, 64 ... Clock generator, 66, 68 ... D Flip-flop circuit, 70, 72 ... Counter, 74 ... Velocity pulse forming unit, 80 ... Reverse pulse forming unit, 88 ... Pre-up / down counter, 90 ... Up-down counter, 92 ... Forward / backward discrimination circuit, 94 ... Numeric display, 96 ... reverse display, 98 ... speed data transmission circuit, 100 ... speed alarm device.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年3月19日[Submission date] March 19, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図5】 [Figure 5]

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】船舶の斜め前方および斜め後方の各方向に
向けて超音波ビームを発射し、船底から離れた位置にあ
る水塊からの反射波を受信して、ドップラーシフトを検
出し、船速を測定する船速測定装置において、 (a) 超音波を前方と後方に交互に発射するように、発射
タイミングを設定する送信前後切替手段を設け、 (b) 前方および後方から各々受信される反射波の受信信
号からドップラーシフトを検出し、船速を測定する受信
信号処理手段を、前後共通に設け、 (c) 前方および後方から各々受信される受信信号を、上
記発射タイミングと同期して上記受信信号処理手段に接
続する受信前後切替手段を設け、 (d) 上記受信信号処理手段に、上記検出したドプラーシ
フトデータを、一定時間毎に積算して平均化する平均化
処理手段を設けると共に、前後進の判別を行なって、当
該ドプラーシフトデータが逆方向に進む極性である時、
平均化処理手段に減算指令を出力する前後進判別手段を
設けて、構成されることを特徴とする船速測定装置。
Claim: What is claimed is: 1. An ultrasonic beam is emitted in directions diagonally forward and diagonally backward of a ship, and a reflected wave from a water mass located away from the bottom of the ship is received to detect a Doppler shift, In a ship speed measuring device for measuring speed, (a) transmission / reception switching means for setting the emission timing is provided so that ultrasonic waves are alternately emitted forward and backward, and (b) signals are received from the front and rear respectively. The reception signal processing means for detecting the Doppler shift from the reception signal of the reflected wave and measuring the ship speed is provided in common for the front and rear, and (c) the reception signals received from the front and the rear, respectively, are synchronized with the launch timing. Providing a switching means before and after reception connected to the reception signal processing means, (d) the reception signal processing means is provided with an averaging processing means for integrating and averaging the detected Doppler shift data at regular time intervals. Both , By performing forward and reverse discrimination, when the Doppler shift data is a polar traveling in the opposite direction,
A ship speed measuring device comprising a forward / backward movement determining means for outputting a subtraction command to the averaging processing means.
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