JPH06309586A - Onboard device for diver's safety support device and diver receiver - Google Patents

Onboard device for diver's safety support device and diver receiver

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Publication number
JPH06309586A
JPH06309586A JP9732993A JP9732993A JPH06309586A JP H06309586 A JPH06309586 A JP H06309586A JP 9732993 A JP9732993 A JP 9732993A JP 9732993 A JP9732993 A JP 9732993A JP H06309586 A JPH06309586 A JP H06309586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diver
signal
pulse
receiver
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP9732993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Tanaka
正吉 田中
Yoshito Suzuki
良登 鈴木
Toshio Shibusawa
利夫 澁澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP9732993A priority Critical patent/JPH06309586A/en
Publication of JPH06309586A publication Critical patent/JPH06309586A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the onboard device for diver support device which quickly and accurately transmits information from a mother ship to a diver. CONSTITUTION:A quartz oscillator 101 generates a first pulse having a repeat period T with a preliminarily determined precision. An operation part 108 selects the distance measurement mode or the communication mode to output a signal corresponding to the selection result. A first signal processing/control part 103 receives the signal from the operation part to output a distance measuring pulse synchronized with the repeating period T in the case of the distance measurement mode and to output a communication signal indicating the command to the driver in the case of the communication mode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は水中において活動するダ
イバーの安全確保のための支援装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support device for ensuring the safety of divers who are active underwater.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ダイバー人口の増加に伴い、事故
の発生件数が増加する傾向にある。スキューバダイビン
グ中の事故は、ダイバーの生死に直結することが多く、
その防止には万全を期さなければならない。スキューバ
ダイビング中の事故で最も増加しているのは、海中、特
にボートを使用して海岸から離れた場所でダイビングし
ている時の漂流事故である。
2. Description of the Related Art In recent years, the number of accidents has tended to increase as the number of divers increases. Accidents during scuba diving often lead to life or death of divers,
We must make every effort to prevent it. The most common accidents during scuba diving are drifting accidents underwater, especially when using boats to dive offshore.

【0003】このような漂流事故を防ぐための従来の装
置としては、ダイバーにトランスポンダを携帯させ、母
船(ボート)に搭載した超音波送受波装置とトランスポ
ンダとの間で水中を通して超音波信号の送・受を行なう
ものが知られている。この装置は、SSBL(スパーシ
ョートベースライン)方式又はSBL(ショートベース
ライン)方式により母船から見たトランスポンダ(ダイ
バー)位置を測定し、ダイバーの監視を行っている。
As a conventional device for preventing such a drift accident, a diver carries a transponder, and an ultrasonic signal is transmitted through water between an ultrasonic wave transmitting / receiving device mounted on a mother ship (boat) and the transponder. -There are known people who receive. This device measures the transponder (diver) position seen from the mother ship by the SSBL (Spar Short Baseline) system or the SBL (Short Baseline) system and monitors the diver.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の装置
では、(1)ダイバー自身が危険な状況にあることをい
ちはやく知ることができない、(2)ダイバーの携帯す
るトランスポンダは、超音波信号を送信するための送信
回路に加えて1時間程度の送信に耐える電池を内蔵する
必要があり、機器の小型化には自ずと限界が生じる、
(3)多人数のダイバーを同時に監視しようとする時、
各々のダイバーへの呼び出し信号を例えばFSK信号で
区別したり、または、各々のトランスポンダからの応答
信号の周波数を変える等の工夫を要し、装置が複雑、高
価になる、(4)母船上の装置とトランスポンダ間の往
復の通信であるため、ダイバー位置測定の信頼性が低下
する等の欠点があった。
However, in this type of device, (1) it is not possible to quickly know that the diver himself is in a dangerous situation, and (2) the transponder carried by the diver transmits ultrasonic signals. In addition to the transmission circuit for transmission, it is necessary to incorporate a battery that can withstand transmission for about 1 hour, which naturally limits the miniaturization of equipment.
(3) When trying to monitor a large number of divers at the same time,
(4) On the mother ship, the device becomes complicated and expensive because it requires a device such as distinguishing the call signal to each diver with the FSK signal or changing the frequency of the response signal from each transponder. Since it is a round-trip communication between the device and the transponder, there is a drawback that the reliability of diver position measurement is reduced.

【0005】以上のような問題点に鑑み、本発明の課題
は母船からダイバーへの情報伝達を迅速かつ正確に行う
ことのできるダイバー支援装置船上装置を提供すること
にある。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a diver support device onboard device capable of quickly and accurately transmitting information from a mother ship to a diver.

【0006】本発明の他の課題は小型、軽量化の可能な
ダイバー支援装置用ダイバー受信機を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a diver receiver for a diver support device which can be reduced in size and weight.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、あらか
じめ定められた精度で繰り返し周期Tの第1のパルスを
発生する第1の発振源と、該第1の発振源からの第1の
パルスを受けて前記繰り返し周期Tに同期した距離計測
用パルスを出力する第1の信号処理/制御部と、前記距
離計測用パルスを超音波信号として水中へ無指向で放射
する送波器とを含むことを特徴とするダイバー安全支援
装置用船上装置が得られる。
According to the present invention, there is provided a first oscillation source for generating a first pulse having a repetition period T with a predetermined accuracy, and a first oscillation source from the first oscillation source. A first signal processing / control unit that receives a pulse and outputs a distance measuring pulse that is synchronized with the repeating cycle T, and a wave transmitter that irradiates the distance measuring pulse into water as an ultrasonic signal in a non-directional manner. A shipboard device for a diver safety support device, which is characterized in that it is provided.

【0008】本発明によれば、また、前記ダイバー安全
支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバー安
全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返し周
期Tの第2のパルスを発生する第2の発振源と、前記送
波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサと、
該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記距離
計測用パルスを抽出する受信部と、ダイバーが潜水を開
始する際に前記第2のパルスを前記抽出された距離計測
用パルスに同期させるリセット手段と、該リセット手段
によるリセット後に前記第2のパルスと前記受信部で抽
出される距離計測用パルスとの時間差を測定する時間差
測定手段と、前記測定された時間差を用いてあらかじめ
定められた演算を行うことにより距離を算出する第2の
信号処理/制御部と、前記算出された距離を表示する表
示器とを含むことを特徴とするダイバー受信機が得られ
る。
According to the present invention, there is also provided a diver receiver for a diver safety support device, which is used in combination with the shipboard device for the diver safety support device, wherein the second pulse of the repetition period T is generated. A second oscillation source; and an ultrasonic wave receiving sensor that receives an ultrasonic wave signal from the wave transmitter,
A receiving unit that processes a reception signal from the ultrasonic wave receiving sensor to extract the distance measuring pulse, and synchronizes the second pulse with the extracted distance measuring pulse when the diver starts diving. Reset means for controlling the time difference, time difference measuring means for measuring the time difference between the second pulse and the distance measuring pulse extracted by the receiving section after resetting by the reset means, and the time difference measured in advance. A diver receiver including a second signal processing / control unit for calculating a distance by performing the above calculation and a display for displaying the calculated distance can be obtained.

【0009】なお、前記超音波受波センサとしては、可
とう性を有する高分子圧電フィルムあるいは圧電ゴムを
リストベルト状に構成し、受信機本体を取り付けたもの
を用いる。
As the ultrasonic wave receiving sensor, one having a flexible polymeric piezoelectric film or piezoelectric rubber formed like a wrist belt and having a receiver body attached thereto is used.

【0010】また、前記第2の信号処理/制御部は前記
算出した距離に応じてアラーム音用信号を発生する機能
を有し、該アラーム音用信号を受けてアラーム音を発生
する水中イヤホーンを備えたことを特徴とするダイバー
受信機が得られる。
Further, the second signal processing / control unit has a function of generating an alarm sound signal according to the calculated distance, and an underwater earphone which receives the alarm sound signal and generates an alarm sound. A diver receiver characterized in that it is provided is obtained.

【0011】本発明によれば、更に、あらかじめ定めら
れた精度で繰り返し周期Tの第1のパルスを発生する第
1の発振源と、距離計測モードと通信モードのいずれか
を選択して選択結果に応じた信号を出力する操作部と、
該操作部からの信号を受けて前記距離計測モードが選択
されている時には前記繰り返し周期Tに同期した距離計
測用パルスを出力し、前記通信モードが選択されている
時にはダイバーへの指令を表わす通信用信号を出力する
第1の信号処理/制御部と、前記距離計測用パルス及び
通信用信号を超音波信号として水中へ無指向で放射する
送波器とを含むことを特徴とするダイバー安全支援装置
用船上装置が得られる。
According to the present invention, further, the first oscillation source for generating the first pulse of the repeating period T with a predetermined accuracy, and the distance measurement mode or the communication mode are selected to select the result. An operation unit that outputs a signal according to
When a distance measurement mode is selected in response to a signal from the operation unit, a distance measurement pulse synchronized with the repetition cycle T is output, and when the communication mode is selected, communication indicating a command to the diver. Diver safety support, comprising: a first signal processing / control unit that outputs a signal for use in a diver; and a transmitter that irradiates the distance measuring pulse and the signal for communication as an ultrasonic signal into water omnidirectionally An onboard device for the device is obtained.

【0012】本発明によれば、更に、上記ダイバー安全
支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバー安
全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返し周
期Tの第2のパルスを発生する第2の発振源と、前記送
波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサと、
該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記距離
計測用パルスあるいは前記通信用信号を抽出する受信部
と、前記抽出された通信用信号を処理して前記指令の内
容を判別する判別手段と、ダイバーが潜水を開始する際
に前記第2のパルスを前記抽出された距離計測用パルス
に同期させるリセット手段と、該リセット手段によるリ
セット後に前記第2のパルスと前記受信部で抽出される
距離計測用パルスとの時間差を測定する時間差測定手段
と、前記測定された時間差を用いてあらかじめ定められ
た演算を行うことにより距離を算出すると共に、前記判
別手段の判別結果に応じた指令表示信号を出力する第2
の信号処理/制御部と、前記算出された距離あるいは前
記指令表示信号による指令を表示する表示器とを含むこ
とを特徴とするダイバー受信機が得られる。
According to the present invention, there is further provided a diver receiver for a diver safety support device, which is used in combination with the above-mentioned shipboard device for a diver safety support device, wherein the second pulse of the repetition period T is generated. A second oscillation source; and an ultrasonic wave receiving sensor that receives an ultrasonic wave signal from the wave transmitter,
A receiving unit that processes a received signal from the ultrasonic wave receiving sensor to extract the distance measuring pulse or the communication signal, and a determination unit that processes the extracted communication signal to determine the content of the command Means, resetting means for synchronizing the second pulse with the extracted distance measuring pulse when the diver starts diving, and the second pulse and the receiving section which are extracted after resetting by the resetting means. And a time difference measuring means for measuring a time difference with the distance measuring pulse, and a distance is calculated by performing a predetermined calculation using the measured time difference, and a command display according to the discrimination result of the discriminating means. Second output signal
A signal processing / control unit and a display for displaying the calculated distance or a command based on the command display signal are obtained.

【0013】なお、前記した第1、第2の発振源として
は、温度センサとの組合わせにより温度補償機能を有す
る水晶振動子によるものを用いる。
As the above-mentioned first and second oscillation sources, a crystal oscillator having a temperature compensation function in combination with a temperature sensor is used.

【0014】[0014]

【作用】本発明によれば、温度センサを用いて温度補償
された水晶振動子が母船上の支援装置、ダイバー受信機
のそれぞれに備えられ、潜水開始時に両者間の同期合わ
せが行われることにより、母船とダイバー間の直線距離
を母船上の船上装置からダイバー受信機への片道通信の
みで測定できる。また、ダイバー受信機の超音波信号受
波用センサとして、可とう性を有する高分子圧電フィル
ム又は圧電ゴムを用いることで小型軽量とし、ダイバー
の水中での活動を束縛することなくダイバーの安全を確
保する。
According to the present invention, the crystal unit whose temperature is compensated by using the temperature sensor is provided in each of the support device on the mother ship and the diver receiver, and the two are synchronized at the start of diving. The linear distance between the mother ship and the diver can be measured only by one-way communication from the onboard equipment on the mother ship to the diver receiver. Also, as a sensor for ultrasonic signal reception of the diver receiver, a flexible polymer piezoelectric film or piezoelectric rubber is used to make it smaller and lighter, and the diver's safety is secured without restraining the diver's underwater activities. Secure.

【0015】[0015]

【実施例】図1は本発明の概念を示す図であり、母船1
には、水中に浸漬された送波用の超音波振動子2から全
方位に向けて超音波信号を放射する船上装置10が装備
される。ダイバー3側には、船上装置10からの超音波
信号を受信するダイバー受信機4が装着される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing the concept of the present invention.
Is equipped with a shipboard device 10 that emits ultrasonic signals in all directions from an ultrasonic transducer 2 for wave transmission immersed in water. A diver receiver 4 that receives an ultrasonic signal from the onboard device 10 is attached to the diver 3 side.

【0016】図2は、ダイバー受信機4の一例の外観を
示す。超音波受波センサ5は、可とう性を有する、例え
ば高分子圧電フィルム(PVDF)又は圧電ゴムを用い
てベルト形状とし、腕時計のようにダイバーの腕に装着
できるようになっている。超音波受波センサ5で受信さ
れた超音波信号は、電気回路部6で適当なレベルに増幅
・処理される。電気回路部6では、後述する測定原理に
従って、母船とダイバー間の直線距離を計算し、計算結
果を表示器7上に数値表示する他、母船からの指令にも
とづいて点滅表示等の警報表示を行う。
FIG. 2 shows the appearance of an example of the diver receiver 4. The ultrasonic wave receiving sensor 5 has a belt shape using, for example, a polymeric piezoelectric film (PVDF) or piezoelectric rubber having flexibility, and can be attached to a diver's arm like a wristwatch. The ultrasonic signal received by the ultrasonic wave receiving sensor 5 is amplified and processed by the electric circuit section 6 to an appropriate level. The electric circuit section 6 calculates the linear distance between the mother ship and the diver according to the measurement principle described later, numerically displays the calculation result on the display 7, and also displays an alarm display such as a blinking display based on a command from the mother ship. To do.

【0017】水中イヤホーン8は電気回路部6に接続さ
れ、後述する母船からの通信情報をダイバーの耳元に導
き、聴音にて母船からの指令を与えることができるよう
になっている。以上のように、本発明によるダイバー支
援装置は、母船とダイバー間の直線距離を計測するモー
ド(以後、計測モードと呼ぶ)と、母船からダイバーへ
の片道の通信を行うモード(以後、通信モードと呼ぶ)
の2つの動作モードを有する。
The underwater earphone 8 is connected to the electric circuit section 6 so that communication information from a mother ship, which will be described later, can be guided to the diver's ear and a command from the mother ship can be given by an audible sound. As described above, the diver support device according to the present invention has a mode for measuring the linear distance between the mother ship and the diver (hereinafter, referred to as a measurement mode) and a mode for performing one-way communication from the mother ship to the diver (hereinafter, a communication mode). Call)
It has two operation modes:

【0018】図3は船上装置10の内部の回路構成を示
すブロック図である。まず、計測モードに必要な船上装
置10の構成について説明する。101は水晶振動子
(第1の発振源)、102は水晶振動子101の発振周
波数の温度特性を補正するために用いる温度センサであ
る。温度センサ102としては、例えば、順方向定電流
駆動時のトランジスタエミッタ−ベース間の逆起電圧を
監視することにより実現できる。水晶振動子101の発
振周波数と温度との関係は、あらかじめ独立に測定して
おき、その関係はROMテーブル(図示せず)に記憶し
ておく。信号処理/制御部103(第1の信号処理/制
御部)は、水晶振動子101からの第1のパルスの発振
周波数をROMテーブルを用いて温度補償することによ
り、精度0.5PPM程度以下の非常に正確な繰り返し
周期Tを持った送信ゲート信号104(距離測定用パル
ス)を作り、その送信ゲート信号104を第1の信号発
生回路105へ送る。第1の信号発生回路105では、
送信ゲート信号104で超音波の搬送波(周波数f0
を振幅変調した、いわゆるトーンバースト波106を発
生し、そのトーンバースト波106を電力増幅回路10
7へ送る。電力増幅回路107は、トーンバースト波1
06を適当なレベルに電力増幅し、送波用の超音波振動
子2へ送る。超音波振動子2は、例えば球面形状振動子
またはリング形状振動子を用いて、超音波信号を母船の
周囲にもれなく放射する(無指向性を有する)ようにす
る。
FIG. 3 is a block diagram showing the internal circuit configuration of the onboard device 10. First, the configuration of the onboard device 10 required for the measurement mode will be described. Reference numeral 101 is a crystal oscillator (first oscillation source), and 102 is a temperature sensor used for correcting the temperature characteristic of the oscillation frequency of the crystal oscillator 101. The temperature sensor 102 can be realized by, for example, monitoring a counter electromotive voltage between a transistor emitter and a base during forward constant current driving. The relationship between the oscillation frequency and the temperature of the crystal unit 101 is independently measured in advance, and the relationship is stored in a ROM table (not shown). The signal processing / control unit 103 (first signal processing / control unit) temperature-compensates the oscillation frequency of the first pulse from the crystal unit 101 by using the ROM table, so that the accuracy is about 0.5 PPM or less. A transmission gate signal 104 (distance measuring pulse) having a very accurate repetition period T is created, and the transmission gate signal 104 is sent to the first signal generation circuit 105. In the first signal generation circuit 105,
Carrier wave of ultrasonic wave (frequency f 0 ) by transmission gate signal 104
Is generated, a so-called tone burst wave 106 is generated, and the tone burst wave 106 is generated by the power amplifier circuit 10.
Send to 7. The power amplifier circuit 107 uses the tone burst wave 1
The power of 06 is amplified to an appropriate level and sent to the ultrasonic transducer 2 for wave transmission. The ultrasonic oscillator 2 uses, for example, a spherical oscillator or a ring oscillator to radiate ultrasonic signals to the surroundings of the mother ship (having no directivity).

【0019】次に、通信モードに必要な構成について説
明する。操作部108は、計測モードと通信モードの切
換えを行うと共に、通信モードでの指令の内容を設定す
る機能を有する。操作部108で通信モードが設定され
ると、信号処理/制御部103は、計測モードを一時停
止して設定内容を判別し(例えば緊急浮上指令、潜水経
過時間告知指令等)、その設定内容に対応したコード信
号109を作り、そのコード信号109を第2の信号発
生回路110へ送る。第2の信号発生回路110は、コ
ード信号109に応じて、例えば異なる3つの周波数f
1 ,f2 ,f3の組合わせによるFSK(Freque
ncy Shift Keying)信号111を発生
し、そのFSK信号111を電力増幅回路107へ送
る。このFSK信号111も電力増幅回路107で適当
なレベルに増幅され、超音波振動子2により超音波信号
として放射される。
Next, the structure required for the communication mode will be described. The operation unit 108 has a function of switching between the measurement mode and the communication mode and setting the content of the command in the communication mode. When the communication mode is set by the operation unit 108, the signal processing / control unit 103 temporarily stops the measurement mode and determines the setting content (for example, an emergency ascending command, a dive elapsed time notification command, etc.) A corresponding code signal 109 is created and the code signal 109 is sent to the second signal generating circuit 110. The second signal generation circuit 110, for example, has three different frequencies f depending on the code signal 109.
FSK (Freque by combination of 1 , f 2 and f 3
ncy Shift Keying) signal 111 is generated, and the FSK signal 111 is sent to the power amplification circuit 107. This FSK signal 111 is also amplified to an appropriate level by the power amplifier circuit 107, and is radiated as an ultrasonic signal by the ultrasonic transducer 2.

【0020】図4は、ダイバー受信機4の回路構成を示
すブロック図である。超音波受波センサ5で受信された
信号は、前置増幅回路201で固定利得にて増幅され、
続いて広帯域特性を有するバンドパスフィルタ202に
より、不要な周波数成分が除去される。続いて、雑音レ
ベルが一定になるように自動的に利得が変化するAGC
(自動利得制御)回路203に導かれる。勿論、母船か
らの超音波信号は、雑音レベルより充分に高いレベルを
有している。AGC回路203の出力は、距離測定用搬
送周波数f0 、通信モード用周波数f1 ,f2 ,f3
各々の周波数のみを通過させる狭帯域通過フィルタ20
3−1,203−2,203−3,203−4に導か
れ、更に各々の出力は検波回路204−1,204−
2,204−3,204−4にて直流検波信号となる。
FIG. 4 is a block diagram showing the circuit configuration of the diver receiver 4. The signal received by the ultrasonic wave receiving sensor 5 is amplified by the preamplifier circuit 201 with a fixed gain,
Then, the band pass filter 202 having a wide band characteristic removes unnecessary frequency components. Subsequently, the AGC in which the gain is automatically changed so that the noise level becomes constant
(Automatic gain control) Guided to the circuit 203. Of course, the ultrasonic signal from the mother ship has a level sufficiently higher than the noise level. The output of the AGC circuit 203 is a narrow band pass filter 20 that passes only each of the distance measurement carrier frequency f 0 and the communication mode frequencies f 1 , f 2 and f 3.
3-1, 203-2, 203-3, 203-4, and the respective outputs are further detected by detection circuits 204-1 and 204-.
2, 204-3 and 204-4 are DC detection signals.

【0021】まず、計測モードの場合の動作を述べる。
ダイバー受信機4では潜水開始時に船上装置10の送信
ゲート信号104(図3)に同期した信号を作る必要が
ある。ここでは、ダイバーが水中に入った直後に、直線
距離リセットスイッチ205により距離をゼロに合わせ
るようにしている。
First, the operation in the measurement mode will be described.
At the diver receiver 4, it is necessary to generate a signal in synchronization with the transmission gate signal 104 (FIG. 3) of the onboard device 10 at the start of diving. Here, the distance is set to zero by the linear distance reset switch 205 immediately after the diver enters the water.

【0022】図5は、船上装置10とダイバー受信機4
の主要な部分の信号波形を示した図であるが、直線距離
リセットスイッチ205が押されると、図5aに示され
る立上り時間約1秒のシングルパルスが出力される。パ
ルス信号aは、同期信号発生回路206へ送られる。一
方、直線距離リセットスイッチ205が押される潜水開
始時は、母船とダイバー間の直線距離はほぼゼロと考え
て実用上支障なく、その距離で受信された検波回路20
4−1の出力波形dも同期信号発生回路206へ導かれ
る。
FIG. 5 shows a shipboard device 10 and a diver receiver 4.
FIG. 5 is a diagram showing a signal waveform of a main part of FIG. 5, but when the linear distance reset switch 205 is pressed, a single pulse having a rise time of about 1 second shown in FIG. 5a is output. The pulse signal a is sent to the synchronization signal generation circuit 206. On the other hand, at the start of diving when the linear distance reset switch 205 is pressed, the linear distance between the mother ship and the diver is considered to be almost zero, and there is no practical problem, and the detection circuit 20 received at that distance.
The output waveform d of 4-1 is also guided to the synchronization signal generation circuit 206.

【0023】なお、図5b,cは、船上装置10におけ
る送信ゲート信号104及びその送信ゲート信号104
より作られるトーンバースト波106であり、繰り返し
周期Tは0.2秒〜0.5秒である。また、図4におけ
る同期信号発生回路206には、船上装置10と全く同
様の方法で水晶振動子207(第2の発振源)、温度セ
ンサ208及び信号処理/制御部209により温度補正
された非常に正確な繰り返し周期を持った高速のパルス
信号eが入力される。同期信号発生回路206はカウン
タとして動作し、パルス信号aと信号dの論理積をとっ
た出力波形でカウンタがリセットされ、パルス信号eが
クロックパルスとなる。
5b and 5c, the transmission gate signal 104 and its transmission gate signal 104 in the onboard device 10 are shown.
The tone burst wave 106 is produced by the following, and the repetition period T is 0.2 seconds to 0.5 seconds. Further, in the synchronization signal generation circuit 206 in FIG. 4, the temperature is corrected by the crystal oscillator 207 (second oscillation source), the temperature sensor 208, and the signal processing / control unit 209 in exactly the same manner as the onboard device 10. A high-speed pulse signal e having an accurate repetition period is input to the. The synchronization signal generation circuit 206 operates as a counter, the counter is reset with an output waveform obtained by ANDing the pulse signals a and d, and the pulse signal e becomes a clock pulse.

【0024】以上の動作により、同期信号発生回路20
6は、送信ゲート信号b(104)と同期のとれた同期
信号f(第2のパルス)を発生し、ダイバーが潜水して
いる間(通常30分〜40分)同期信号fをずっと時間
差測定回路210へ出力し続ける。
By the above operation, the synchronizing signal generating circuit 20
6 generates a synchronization signal f (second pulse) that is synchronized with the transmission gate signal b (104), and measures the synchronization signal f for a time lag while the diver is diving (usually 30 to 40 minutes). The output continues to the circuit 210.

【0025】時間差測定回路210は、フリップフロッ
プ回路として動作し、同期信号fの立上りでセットされ
ると共に、超音波受波センサ5における受信波形gから
得られる検波回路204−1の出力波形hの立上りでリ
セットされ、母船からダイバーまでの超音波信号の伝搬
時間t(時間差)に相当するパルス幅をもったパルス信
号iを信号処理/制御部209へ出力する。
The time difference measuring circuit 210 operates as a flip-flop circuit, is set at the rising edge of the synchronizing signal f, and outputs the output waveform h of the detection circuit 204-1 obtained from the received waveform g of the ultrasonic wave receiving sensor 5. The pulse signal i having a pulse width corresponding to the propagation time t (time difference) of the ultrasonic signal from the mother ship to the diver is reset at the rising edge and is output to the signal processing / control unit 209.

【0026】信号処理/制御部209は、パルス信号i
のパルス幅tを、正確な発振周期を持った高速なパルス
信号eで測定し、母船とダイバー間の直線距離LをL=
c×t,(cは水中での超音波伝搬速度)より算出し、
その算出値Lを表示器制御部211へ送る。表示器制御
部211は、表示器7にあわせた形式にデータを変換す
る。このようにして表示器7上には、直線距離Lが表示
される。表示器7としては、電力消費量の少ないLCD
が好ましい。
The signal processing / control unit 209 outputs the pulse signal i
Pulse width t is measured by a high-speed pulse signal e having an accurate oscillation period, and the linear distance L between the mother ship and the diver is L =
Calculated from c × t, (c is the ultrasonic wave propagation velocity in water),
The calculated value L is sent to the display control unit 211. The display control unit 211 converts the data into a format suitable for the display 7. In this way, the linear distance L is displayed on the display device 7. As the display unit 7, an LCD with low power consumption
Is preferred.

【0027】次に、通信モードの動作について述べる。
マルチパス干渉波が多く存在する水中通信においては、
信頼性の高いFSK方式が代表的である。ここでは3種
類の周波数f1 ,f2 ,f3 を使い、図5jに示すFS
K信号を用いた場合について説明する。このように3種
類の周波数を用いると、周波数の順番により信号(情報
または指令)を区別することができ、6種(3の階乗)
の情報伝達が可能となる。
Next, the operation in the communication mode will be described.
In underwater communication with many multipath interference waves,
A highly reliable FSK method is typical. Here, three kinds of frequencies f 1 , f 2 , and f 3 are used, and FS shown in FIG.
The case of using the K signal will be described. When three kinds of frequencies are used in this way, signals (information or commands) can be distinguished by the order of frequencies, and six kinds (three factorials)
Information can be transmitted.

【0028】船上装置10の操作部108において計測
モードから通信モードに切換えられ、所望の指令が設定
されると、ダイバーに伝達したい指令に対応したFSK
信号(たとえば信号j)が船上装置10から送波され
る。超音波受波センサ5における受波信号は各々の狭帯
域通過フィルタ203−2,203−3,203−4で
選択され、検波回路204−2,204−3,204−
4から順次出力される。それらの信号からFSK判別回
路212にて周波数f1 ,f2 ,f3 の順番の組合わせ
を判別し、その判別結果を信号処理/制御部209へ出
力する。信号処理/制御部209は、情報の内容によ
り、その結果を表示器7に表示させたり、水中イヤホー
ン8を用い、ダイバーへ伝達する。例えば緊急浮上指令
では、表示器7をすべて点滅させ、かつ水中イヤホーン
8には緊急の発振音(連続音)を出力するようにする。
一方、潜水経過時間告知指令では、例えば水中イヤホー
ン8に間欠的な発振音を出力するようにする。
When the operation mode of the onboard apparatus 10 is switched from the measurement mode to the communication mode and a desired command is set, the FSK corresponding to the command desired to be transmitted to the diver.
A signal (for example, signal j) is transmitted from the shipboard device 10. The received signal in the ultrasonic receiving sensor 5 is selected by each of the narrow band pass filters 203-2, 203-3, 203-4, and the detection circuits 204-2, 204-3, 204- are selected.
It is sequentially output from 4. The FSK discrimination circuit 212 discriminates the combination of the frequencies f 1 , f 2 and f 3 in order from these signals, and outputs the discrimination result to the signal processing / control unit 209. The signal processing / control unit 209 displays the result on the display 7 or transmits it to the diver using the underwater earphone 8 depending on the content of the information. For example, in the case of an emergency levitating command, all the indicators 7 are made to blink, and an emergency oscillation sound (continuous sound) is output to the underwater earphone 8.
On the other hand, in the dive elapsed time notification command, for example, intermittent oscillation sound is output to the underwater earphone 8.

【0029】以上、本発明を計測モードと通信モードの
2つのモードで動作可能な実施例について説明したが、
本発明は少なくとも計測モードの機能を有しているだけ
でも十分にその効果を発揮する。
Although the present invention has been described above with reference to the embodiment in which it can operate in two modes, that is, the measurement mode and the communication mode,
The present invention is sufficiently effective even if it has at least the function of the measurement mode.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のダイバー
支援装置によればダイバー自身が母船との距離を常時把
握することができ、かつ緊急浮上指令等の母船からの情
報伝達が可能となる。また、ダイバー側は母船からの超
音波信号を受波するのみであるためダイバーの装着する
受信機は小型軽量が実現できる。更に、ダイバー側の超
音波受波センサに可とう性のある高分子電圧フィルタ
(PVDF)又は圧電ゴムを用いるためにダイバーへの
装着が容易となる等の利点がある。
As described above, according to the diver support device of the present invention, the diver himself can always grasp the distance from the mother ship, and it is possible to transmit information from the mother ship such as an emergency levitating command. . Further, since the diver side only receives the ultrasonic signal from the mother ship, the receiver equipped with the diver can be made compact and lightweight. Furthermore, since a flexible polymer voltage filter (PVDF) or piezoelectric rubber is used for the ultrasonic wave receiving sensor on the diver side, there is an advantage that it can be easily mounted on the diver.

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

【図1】本発明の概念を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of the present invention.

【図2】本発明によるダイバー受信機の外観図である。FIG. 2 is an external view of a diver receiver according to the present invention.

【図3】本発明による船上装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a shipboard device according to the present invention.

【図4】本発明によるダイバー受信機のブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram of a diver receiver according to the present invention.

【図5】図3、図4の各部の信号波形を示した図であ
る。
5 is a diagram showing a signal waveform of each part of FIGS. 3 and 4. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 母船 2 超音波振動子 3 ダイバー 4 ダイバー受信機 5 超音波受波センサ 6 電気回路部 1 Mother Ship 2 Ultrasonic Transducer 3 Diver 4 Diver Receiver 5 Ultrasonic Wave Receiving Sensor 6 Electric Circuit Section

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 あらかじめ定められた精度で繰り返し周
期Tの第1のパルスを発生する第1の発振源と、該第1
の発振源からの第1のパルスを受けて前記繰り返し周期
Tに同期した距離計測用パルスを出力する第1の信号処
理/制御部と、前記距離計測用パルスを超音波信号とし
て水中へ無指向で放射する送波器とを含むことを特徴と
するダイバー安全支援装置用船上装置。
1. A first oscillating source for generating a first pulse of a repeating period T with a predetermined accuracy, and the first oscillating source.
A first signal processing / control unit for receiving a first pulse from the oscillation source and outputting a distance measurement pulse synchronized with the repetition period T, and non-directing into the water as the ultrasonic signal for the distance measurement pulse. A shipboard device for a diver safety support device, comprising:
【請求項2】 請求項1記載のダイバー安全支援装置用
船上装置において、前記第1の発振源として、温度セン
サとの組合わせにより温度補償機能を有する水晶振動子
によるものを用いることを特徴とするダイバー安全支援
装置用船上装置。
2. The shipboard device for a diver safety support device according to claim 1, wherein a crystal oscillator having a temperature compensation function in combination with a temperature sensor is used as the first oscillation source. Onboard equipment for diver safety support equipment.
【請求項3】 請求項1あるいは2に記載のダイバー安
全支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバー
安全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返し
周期Tの第2のパルスを発生する第2の発振源と、前記
送波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサ
と、該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記
距離計測用パルスを抽出する受信部と、ダイバーが潜水
を開始する際に前記第2のパルスを前記抽出された距離
計測用パルスに同期させるリセット手段と、該リセット
手段によるリセット後に前記第2のパルスと前記受信部
で抽出される距離計測用パルスとの時間差を測定する時
間差測定手段と、前記測定された時間差を用いてあらか
じめ定められた演算を行うことにより距離を算出する第
2の信号処理/制御部と、前記算出された距離を表示す
る表示器とを含むことを特徴とするダイバー受信機。
3. A diver receiver for a diver safety support device, which is used in combination with the shipboard device for a diver safety support device according to claim 1 or 2, wherein the second pulse of the repetition cycle T is generated. A second oscillating source, an ultrasonic wave receiving sensor that receives an ultrasonic wave signal from the wave transmitter, and a reception that processes a received signal from the ultrasonic wave receiving sensor to extract the distance measuring pulse. Section, reset means for synchronizing the second pulse with the extracted distance measuring pulse when the diver starts diving, and the second pulse and the receiving section extracted after the reset by the reset means. And a second signal processing / control unit for calculating a distance by performing a predetermined calculation using the measured time difference. And a display for displaying the calculated distance, the diver receiver.
【請求項4】 請求項3記載のダイバー受信機におい
て、前記第2の発振源として、温度センサとの組合わせ
により温度補償機能を有する水晶振動子によるものを用
いることを特徴とするダイバー安全支援装置用船上装
置。
4. The diver receiver according to claim 3, wherein a crystal oscillator having a temperature compensating function in combination with a temperature sensor is used as the second oscillation source. Onboard equipment for equipment.
【請求項5】 請求項3あるいは4に記載のダイバー受
信機において、前記超音波受波センサとして、可とう性
を有する高分子圧電フィルムあるいは圧電ゴムをリスト
ベルト状に構成し、受信機本体を取り付けたものを用い
ることを特徴とするダイバー受信機。
5. The diver receiver according to claim 3 or 4, wherein as the ultrasonic wave receiving sensor, a flexible polymeric piezoelectric film or piezoelectric rubber is formed into a wrist belt shape, and a receiver main body is provided. A diver receiver characterized by using an attached one.
【請求項6】 請求項3〜5のいずれかに記載のダイバ
ー受信機において、前記第2の信号処理/制御部は、前
記算出した距離に応じて前記表示器における表示値を点
滅させる機能を有することを特徴とするダイバー受信
機。
6. The diver receiver according to claim 3, wherein the second signal processing / control unit has a function of blinking a display value on the display according to the calculated distance. A diver receiver characterized by having.
【請求項7】 請求項3〜6のいずれかに記載のダイバ
ー受信機において、前記第2の信号処理/制御部は前記
算出した距離に応じてアラーム音用信号を発生する機能
を有し、該アラーム音用信号を受けてアラーム音を発生
する水中イヤホーンを備えたことを特徴とするダイバー
受信機。
7. The diver receiver according to claim 3, wherein the second signal processing / control unit has a function of generating an alarm sound signal according to the calculated distance, A diver receiver comprising an underwater earphone for receiving an alarm sound signal and generating an alarm sound.
【請求項8】 あらかじめ定められた精度で繰り返し周
期Tの第1のパルスを発生する第1の発振源と、距離計
測モードと通信モードのいずれかを選択して選択結果に
応じた信号を出力する操作部と、該操作部からの信号を
受けて前記距離計測モードが選択されている時には前記
繰り返し周期Tに同期した距離計測用パルスを出力し、
前記通信モードが選択されている時にはダイバーへの指
令を表わす通信用信号を出力する第1の信号処理/制御
部と、前記距離計測用パルス及び通信用信号を超音波信
号として水中へ無指向で放射する送波器とを含むことを
特徴とするダイバー安全支援装置用船上装置。
8. A first oscillating source that generates a first pulse having a repeating period T with a predetermined accuracy, and one of a distance measuring mode and a communication mode is selected, and a signal according to the selection result is output. And an operating unit for receiving a signal from the operating unit and outputting a distance measuring pulse synchronized with the repeating period T when the distance measuring mode is selected,
When the communication mode is selected, a first signal processing / control unit that outputs a communication signal indicating a command to the diver, and the distance measurement pulse and the communication signal as ultrasonic signals are omnidirectional into water. A shipboard device for a diver safety support device, comprising: a radiating transmitter.
【請求項9】 請求項8に記載のダイバー安全支援装置
用船上装置において、前記第1の発振源として、温度セ
ンサとの組合わせにより温度補償機能を有する水晶振動
子によるものを用いることを特徴とするダイバー安全支
援装置用船上装置。
9. The shipboard equipment for a diver safety support device according to claim 8, wherein a crystal oscillator having a temperature compensation function in combination with a temperature sensor is used as the first oscillation source. Onboard equipment for diver safety support equipment.
【請求項10】 請求項8あるいは9に記載のダイバー
安全支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバ
ー安全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返
し周期Tの第2のパルスを発生する第2の発振源と、前
記送波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサ
と、該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記
距離計測用パルスあるいは前記通信用信号を抽出する受
信部と、前記抽出された通信用信号を処理して前記指令
の内容を判別する判別手段と、ダイバーが潜水を開始す
る際に前記第2のパルスを前記抽出された距離計測用パ
ルスに同期させるリセット手段と、該リセット手段によ
るリセット後に前記第2のパルスと前記受信部で抽出さ
れる距離計測用パルスとの時間差を測定する時間差測定
手段と、前記測定された時間差を用いてあらかじめ定め
られた演算を行うことにより距離を算出すると共に、前
記判別手段の判別結果に応じた指令表示信号を出力する
第2の信号処理/制御部と、前記算出された距離あるい
は前記指令表示信号による指令を表示する表示器とを含
むことを特徴とするダイバー受信機。
10. A diver receiver for a diver safety support device, which is used in combination with the shipboard device for a diver safety support device according to claim 8 or 9, wherein the second pulse of the repetition cycle T is generated. A second oscillating source, an ultrasonic wave receiving sensor for receiving an ultrasonic wave signal from the wave transmitter, and a signal for receiving the distance from the ultrasonic wave receiving sensor to process the distance measuring pulse or the communication signal. A receiving unit that extracts a signal, a determination unit that processes the extracted communication signal and determines the content of the command, and the distance measurement that extracts the second pulse when the diver starts diving. Reset means for synchronizing with the pulse for measuring, a time difference measuring means for measuring a time difference between the second pulse and the distance measuring pulse extracted by the receiving unit after reset by the reset means, and the measuring means. A second signal processing / control unit that calculates a distance by performing a predetermined calculation using the determined time difference and that outputs a command display signal according to the determination result of the determination unit, and the calculated value. A diver receiver including a display for displaying a distance or a command based on the command display signal.
【請求項11】 請求項10に記載のダイバー受信機に
おいて、前記第2の発振源として、温度センサとの組合
わせにより温度補償機能を有する水晶振動子によるもの
を用いることを特徴とするダイバー安全支援装置用船上
装置。
11. The diver receiver according to claim 10, wherein a crystal oscillator having a temperature compensating function in combination with a temperature sensor is used as the second oscillation source. Onboard equipment for support equipment.
【請求項12】 請求項10あるいは11に記載のダイ
バー受信機において、前記超音波受波センサとして、可
とう性を有する高分子圧電フィルムあるいは圧電ゴムを
リストベルト状に構成し、受信機本体を取り付けたもの
を用いることを特徴とするダイバー受信機。
12. The diver receiver according to claim 10 or 11, wherein a flexible polymeric piezoelectric film or piezoelectric rubber is formed into a wrist belt shape as the ultrasonic wave receiving sensor, and a receiver main body is provided. A diver receiver characterized by using an attached one.
【請求項13】 請求項10〜12のいずれかに記載の
ダイバー受信機において、前記第2の信号処理/制御部
は、前記算出した距離に応じて前記表示器における表示
値を点滅させる機能を有することを特徴とするダイバー
受信機。
13. The diver receiver according to claim 10, wherein the second signal processing / control unit has a function of blinking a display value on the display according to the calculated distance. A diver receiver characterized by having.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009149301A (en) * 2009-01-09 2009-07-09 Penta Ocean Construction Co Ltd Diving management system and diving management program
JP2012035734A (en) * 2010-08-06 2012-02-23 Penta Ocean Construction Co Ltd Underwater work management device

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