JPH0723907B2 - 指向方向制御装置 - Google Patents

指向方向制御装置

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JPH0723907B2
JPH0723907B2 JP17317391A JP17317391A JPH0723907B2 JP H0723907 B2 JPH0723907 B2 JP H0723907B2 JP 17317391 A JP17317391 A JP 17317391A JP 17317391 A JP17317391 A JP 17317391A JP H0723907 B2 JPH0723907 B2 JP H0723907B2
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signal
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clock signal
data latch
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博 針生
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Kaijo Corp
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の振動子を配列し
た送受波器で形成される送受波ビームの指向方向制御装
置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】スキャニングソナーなどに用いられる送
受波器は複数の振動子を配列して構成されている。該送
受波器には、その姿勢が変化してもターゲットを追尾で
きるように、送受波ビームの指向方向を所望の方向に向
けるための指向方向制御装置が接続されている。この指
向方向制御装置には、従来からプリセッタブルカウンタ
がよく用いられており、このプリセッタブルカウンタの
形成する位相制御信号によって各振動子の励振信号また
は出力信号を移相することにより、送受波ビームの指向
方向が所望の方向に向けられるようにしている。
【0003】この従来の指向方向制御装置における位相
制御信号の形成は次のようにして行われる。該従来の指
向方向制御装置には、所望の各指向方向における振動子
毎の位相データを記憶する記憶手段と、所望の指向方向
を指定する方向アドレス信号を形成してこれを前記の記
憶手段へ送出する方向指定手段とが設けられている。
【0004】また基準クロック信号を受け、複数の各振
動子を順次指定する振動子アドレス信号を形成してこれ
を前記の記憶手段へ送出するとともに、該基準クロック
信号を分周して分周クロック信号を出力する分周回路
と、該分周クロック信号を受けてデータロード信号を形
成し、これを前記の振動子アドレス信号と同期させて出
力するデコーダとが設けられている。さらに複数の各振
動子に対応したプリセッタブルカウンタが設けられてお
り、方向指定手段により所望の指向方向が指定されると
振動子アドレスが順次記憶手段へ送出され、かつこの振
動子アドレスと同期したデータロード信号がデコーダか
ら前記の各プリセッタブルカウンタへ順次送出される。
【0005】各プリセッタブルカウンタは、データロー
ド信号を受けると記憶手段から位相データをロードして
該位相データに対応した初期値をプリセットする。この
位相データは方向指定手段によって指定された所望の指
向方向における位相データであり、かつ各データロード
信号と同期している振動子アドレス信号によって順次指
定されているので各プリセッタブルカウンタには指定さ
れた所望の指向方向における各振動子に対応した位相デ
ータが順次ロードされる。全部のプリセッタブルカウン
タがプリセットを完了すると、分周回路から受けている
分周クロック信号を用い、該プリセット値に対応したそ
れぞれの初期位相を有する位相制御信号を、各プリセッ
タブルカウンタが一斉に形成して出力し始める。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに上述した従来
の指向方向制御装置では、所望の指向方向に関してすべ
ての位相データを全部ロードして該位相データに対応し
た初期値をプリセットし終らないうちは各プリセッタブ
ルカウンタが位相制御信号を形成し始めない。このため
に、送受波ビームの指向方向を次々と変えようとする
と、必ず位相制御信号が出力されない時間が生ずる。
【0007】この状態を図を用いて説明すると次のよう
になる。すなわち図2の(b)に示すように、n個の振
動子に対応して設けられているn個の各プリセッタブル
カウンタはデータロード信号21−i(i=1,2,
3,…n)をそれぞれに受けて所望の指向方向における
振動子毎の位相データをそれぞれにロードし、n番目の
データロード信号21−nを受けたプリセッタブルカウ
ンタがこれに対応した位相データをロードして該位相デ
ータに対応した初期値をプリセットした後各振動子毎の
位相制御信号の形成をn個のプリセッタブルカウンタが
一斉に開始する。
【0008】したがって、次々と変更される所望の各指
向方向のj番目の所望の指向方向に関するj番目の位相
制御信号形成開始時点t(j)とj+1番目の所望の指
向方向に関するj+1番目の位相制御信号形成開始時点
t(j+1)との間の全時間から、j+1番目の指向方
向における振動子毎の位相データをロードして該位相デ
ータに対応した初期値をプリセットするプリセットタイ
ムtpを差し引いた残り時間が、j番目の位相制御信号
を形成して出力するアウトプットタイムtoとなる。
【0009】すなわち、従来の指向方向制御装置では、
所望の指向方向を次々と変更する必要がある場合、位相
制御信号の出力が必ず断続的になるという問題が生ずる
ばかりか、荒天などのために送受波器の姿勢が短時間に
変化して行く状態に対応して所望の指向方向を短時間で
設定変えする必要がある場合には、該設定変えの時隔が
短くなればなる程位相制御信号の出力時間も短くなると
いう問題が生ずる。
【0010】本発明の目的は、複数の振動子に対応させ
てデータラッチ回路を設け、該データラッチ回路が、所
望の指向方向における振動子毎の位相データを該位相デ
ータの記憶されている記憶手段から次々と読み出してそ
れぞれにラッチし、所望の指向方向に関するすべての振
動子の位相データがラッチされた後、前記のデータラッ
チ回路毎に設けられた各プリセッタブルカウンタが一斉
に該位相データをロードして該位相データに対応した初
期値をプリセットし、各振動子の位相制御信号を一斉に
形成して出力し始めるようにすることにより、従来の指
向方向制御装置では不可避であった指向方向変更時の位
相制御信号出力の中断を無くし、指向方向を短時間に次
々と設定変えしても該設定変えされた指向方向の送受波
ビームが間断なく得られるように振動子毎の位相制御信
号を次々と出力できる指向方向制御装置を提供すること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次の手段構成を有する。すなわち、本発
明の指向方向制御装置は、複数の振動子を配列した送受
波器の送受波ビームの指向方向を制御する指向方向制御
装置において、所望の各指向方向における振動子毎の位
相データを記憶する記憶手段と; 各指向方向を指定す
る方向アドレス信号を形成してこれを前記記憶手段へ送
出する方向指定手段と; 基準クロック信号を受け、前
記の複数の各振動子を順次指定する振動子アドレス信号
を形成してこれを前記記憶手段へ送出するとともに、該
基準クロック信号を分周して分周クロック信号を出力す
る分周回路と; 分周クロック信号を受けてデータラッ
チ信号とデータロード信号とを形成し、データラッチ信
号を前記の振動子アドレス信号と同期させて出力すると
ともに、該データラッチ信号を所望の指向方向に関して
すべて出力した後に前記のデータロード信号を出力する
デコーダと; 複数の各振動子に対応して設けられ、前
記の分周クロック信号と前記のデータラッチ信号とを受
けて、記憶手段から読み出した位相データをラッチする
データラッチ回路と; 複数の各振動子に対応して設け
られ、前記の分周クロック信号と前記のデータロード信
号とを受けて、前記のデータラッチ回路にラッチされて
いる位相データをロードするとともに、該位相データに
対応した初期位相を有する位相制御信号を形成して出力
するプリセッタブルカウンタと; を具備することを特
徴とするものである。
【0012】
【作用】以下、上記手段構成を有する本発明の指向方向
制御装置の作用について説明する。本発明の指向方向制
御装置は、所望の各指向方向における振動子毎の位相デ
ータを記憶する記憶手段を有している。また指向方向を
たとえばアナログ電圧で設定する可変電圧設定器と、該
アナログ電圧をディジタルの方向アドレス信号に変換し
て前記の記憶手段へ送出するA/D変換器とからなる方
向指定手段を有している。
【0013】さらに、基準クロック信号を受け、各振動
子を順次指定する振動子アドレス信号を形成してこれを
記憶手段へ送出するとともに、該基準クロック信号を1
/N(Nは自然数)に分周して分周クロック信号を出力
する分周回路を有している。前記の分周クロック信号は
デコーダへ送出されるとともに各振動子に対応して設け
られたデータラッチ回路ならびにプリセッタブルカウン
タへそれぞれ送出される。
【0014】分周クロック信号を受けたデコーダはデー
タラッチ信号とデータロード信号とを形成し、データラ
ッチ信号は振動子アドレス信号と同期させて各データラ
ッチ回路へ送出され、データロード信号は前記のデータ
ラッチ信号が所望の指向方向に関してすべて送出された
後に各プリセッタブルカウンタへ送出される。
【0015】分周クロック信号とデータラッチ信号とを
受ける各データラッチ回路は、方向アドレス信号と振動
子アドレス信号とを受けた記憶手段から、所望の指向方
向における振動子毎の位相データを、前記のデータラッ
チ信号の受信時にそれぞれラッチする。分周クロック信
号とデータロード信号とを受ける各プリセッタブルカウ
ンタは、所望の指向方向に関してすべての振動子の位相
データがラッチされた後データロード信号を受け、前記
の位相データを一斉にロードして該位相データに対応し
た初期値をプリセットし、位相制御信号の形成を開始す
る。位相制御信号は基準クロック信号が1/Nに分周さ
れた分周クロック信号から形成されるので、その1波長
は基準クロック信号の1波長を1カウントとしてNカウ
ントで形成される。
【0016】したがって位相データの示す位相変位がた
とえばφ度とすると、プリセッタブルカウンタはN×φ
/360をプリセットし、該プリセット値を初期値とし
てカウントアップすることによりφ度の初期位相をもつ
位相制御信号を形成する。
【0017】指向方向が変更される場合は、変更された
指向方向に対応する方向アドレス信号が記憶手段へ送出
され、該方向アドレス信号に基づいて上述した作用が実
行されるが、変更された指向方向における振動子毎の位
相データは各プリセッタブルカウンタに順次ロードされ
るのではなく各データラッチ回路に順次ラッチされて行
くので、各プリセッタブルカウンタは該ラッチが行われ
ている期間このラッチを始める前の指向方向に対応した
位相制御信号を出力し続けることができ、したがって変
更された指向方向における振動子毎の位相データがロー
ドされて該位相データに対応した初期値をプリセットし
新しい位相制御信号を形成して出力し始めるまでの間に
位相制御信号の出力を中断することがない。
【0018】以上説明したように、本発明の指向方向制
御装置は所望の指向方向における振動子毎の位相データ
をラッチするデータラッチ回路を複数の各振動子に対応
させて設けており、この各データラッチ回路が方向指定
手段の定めた所望の指向方向における振動子毎の位相デ
ータをそれぞれにラッチして該所望の指向方向に関する
すべての振動子の位相データがラッチされた後、前記の
データラッチ回路毎に設けられた各プリセッタブルカウ
ンタが一斉に該位相データをロードして該位相データに
対応した初期値をプリセットし、該プリセット値に対応
する初期位相を有した位相制御信号を一斉に形成して出
力するので、指向方向が変更される場合の変更後の指向
方向に対応した振動子毎の位相データに関するプリセッ
トタイムが不要となり、したがって従来の指向方向制御
装置では不可避であった指向方向変更時の位相制御信号
出力の中断を無くし、指向方向を短時間に次々と設定変
えしても設定変えされた指向方向の送受波ビームを間断
なく得ることができる。
【0019】
【実施例】以下に本発明の指向方向制御装置の実施例を
図面に基づいて説明する。図1は本発明実施例の指向方
向制御装置の構成図、図2は本発明実施例の指向方向制
御装置の作用説明図である。図1において、所望の指向
方向は可変電圧設定器1で設定され、該設定方向に対応
して可変電圧設定器1が出力するアナログ信号はA/D
変換器2でディジタルの方向アドレス信号12に変換さ
れてROM3へ送出される。ROM3は所望の各指向方
向における振動子毎の位相データを記憶している。
【0020】分周回路6は基準クロック発生回路4から
基準クロック信号14を受け、各振動子を指定する振動
子アドレス信号16を形成してこれをROM3へ送出す
るとともに、基準クロック信号14を分周して分周クロ
ック信号19を出力する。デコーダ7は分周クロック信
号19を受け、タイミング回路5によって振動子アドレ
ス信号16と分周クロック信号19との同期がとられて
いることにより、振動子アドレス信号16と同期させて
各データラッチ信号20−i(i=1〜n:nは振動子
の数、以下iに関しては同じことを意味するので省略す
る)を出力するとともに、該データラッチ信号20−i
が所望の指向方向に関してすべて出力された後にデータ
ロード信号21を出力する。
【0021】各データラッチフリップフロップ8−iと
各プリセッタブルカウンタの9−iとは各振動子に対応
して設けられており、各データラッチフリップフロップ
8−iは分周クロック信号19と各データラッチ信号2
0−iとを受け、該データラッチ信号20−iを受ける
とROM3から所望の指向方向における振動子毎の位相
データを読み出してラッチする。各データラッチフリッ
プフロップ8−iがすべて前記の位相データをラッチし
た後、各プリセッタブルカウンタ9−iはデータロード
信号21を受け、前記の位相データを一斉にロードして
該位相データに対応した初期値をそれぞれにプリセット
し、この初期値に対応した初期位相を有する各位相制御
信号30−iを一斉に形成して出力する。
【0022】所望の指向方向が次々と変えられる場合
は、図2の(a)に示した本発明実施例の場合の作用の
ように、j番目の所望の指向方向に関して各位相制御信
号30−iを出力中にj+1番目の所望の指向方向が設
定されても、該j+1番目の所望の指向方向における各
振動子毎の位相データは各データラッチ信号20−iを
受けた各データラッチフリップフロップ8−iに順次ラ
ッチされて行くので、データラッチ信号20−nを受け
たデータラッチフリップフロップ8−nがデータラッチ
を行った後にデータロード信号21を受けた各プリセッ
タブルカウンタ9−iが、ラッチされている位相データ
を一斉にロードした後にj+1番目の位相制御信号の形
成を同時に開始する時点T(j+1)に至るまでは、各
プリセッタブルカウンタ9−iはj番目の位相制御信号
を形成して出力し続けている。
【0023】即ち、本実施例の指向方向制御装置には、
所望の指向方向が設定変えされる度にプリセットタイム
(図2の(b)に示すtp)を生ずることが無く、した
がって該指向方向制御装置によって指向方向を制御され
る送受波ビームは間断なく次々と所望の指向方向を持つ
ことができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の指向方向
制御装置は所望の指向方向における振動子毎の位相デー
タをラッチするデータラッチ回路を複数の各振動子に対
応させて設けており、この各データラッチ回路が方向指
定手段の定めた所望の指向方向における振動子毎の位相
データをそれぞれにラッチして該所望の指向方向に関す
るすべての振動子の位相データがラッチされた後、前記
のデータラッチ回路毎に設けられた各プリセッタブルカ
ウンタが一斉に該位相データをロードして該位相データ
に対応した初期値をプリセットし、該プリセット値に対
応する初期位相を有した位相制御信号を一斉に形成して
出力するので、指向方向が変更される場合の変更後の指
向方向に対応した振動子毎の位相データに関するプリセ
ットタイムが不要となり、したがって従来の指向方向制
御装置では不可避であった指向方向変更時の位相制御信
号出力の中断を無くし、指向方向を短時間に次々と設定
変えしても設定変えされた指向方向の送受波ビームを間
断なく得ることができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の指向方向制御装置の構成図であ
る。
【図2】本発明実施例の指向方向制御装置の作用説明図
である。
【符号の説明】
1 可変電圧設定器 2 A/D変換器 3 ROM 4 基準クロック発生回路 5 タイミング回路 6 分周回路 7 デコーダ 8−1〜8−i〜8−n データラッチフリップフロッ
プ 9−1〜9−i〜9−n プリセッタブルカウンタ 12 方向アドレス信号 14 基準クロック信号 16 振動子アドレス信号 19 分周クロック信号 20−1〜20−i〜20−n データラッチ信号 21 データロード信号 23 位相データ 30−1〜30−i〜30−n 位相制御信号 T(j) j番目の位相制御信号形成開始時点 t(j) j番目の位相制御信号形成開始時点 T(j+1) j+1番目の位相制御信号形成開始時点 t(j+1) j+1番目の位相制御信号形成開始時点 to コントロールタイム tp プリセットタイム φi(j) 初期位相

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の振動子を配列した送受波器の送受波ビームの指向
    方向を制御する指向方向制御装置において、所望の各指
    向方向における振動子毎の位相データを記憶する記憶手
    段と; 各指向方向を指定する方向アドレス信号を形成
    してこれを前記記憶手段へ送出する方向指定手段と;
    基準クロック信号を受け、前記の複数の各振動子を順次
    指定する振動子アドレス信号を形成してこれを前記記憶
    手段へ送出するとともに、該基準クロック信号を分周し
    て分周クロック信号を出力する分周回路と; 分周クロ
    ック信号を受けてデータラッチ信号とデータロード信号
    とを形成し、データラッチ信号を前記の振動子アドレス
    信号と同期させて出力するとともに、該データラッチ信
    号を所望の指向方向に関してすべて出力した後に前記の
    データロード信号を出力するデコーダと; 複数の各振
    動子に対応して設けられ、前記の分周クロック信号と前
    記のデータラッチ信号とを受けて、記憶手段から読み出
    した位相データをラッチするデータラッチ回路と; 複
    数の各振動子に対応して設けられ、前記の分周クロック
    信号と前記のデータロード信号とを受けて、前記のデー
    タラッチ回路にラッチされている位相データをロードす
    るとともに、該位相データに対応した初期位相を有する
    位相制御信号を形成して出力するプリセッタブルカウン
    タと; を具備することを特徴とする指向方向制御装
    置。
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