JPH10300850A - Under-water position calculator and under-water position measuring device - Google Patents

Under-water position calculator and under-water position measuring device

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Publication number
JPH10300850A
JPH10300850A JP9124917A JP12491797A JPH10300850A JP H10300850 A JPH10300850 A JP H10300850A JP 9124917 A JP9124917 A JP 9124917A JP 12491797 A JP12491797 A JP 12491797A JP H10300850 A JPH10300850 A JP H10300850A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
receiver
signal
frequency
transmitter
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP9124917A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Kobayashi
達也 小林
Kenichi Koyama
謙一 小山
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Kaijo Corp
Original Assignee
Kaijo Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kaijo Corp filed Critical Kaijo Corp
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Publication of JPH10300850A publication Critical patent/JPH10300850A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a positional data renewal rate for more transponders than usual in under-water position measurement. SOLUTION: An under-water position calculator is provided with plural signal transmitters 5, 6, 7 with different frequencies, a wave transmitter/receiver 1 transmitting/receiving ultrasonic waves with different frequencies and a wave receiver 23 receiving the ultrasonic waves with different frequencies similarly to the transmitter/receiver 1. Signal receivers 8, 9, 10 and 11, 12, 13 tied to the wave transmitter/receiver 1 and the wave receiver 23 are provided for every different frequency and timers 14, 15, 16 and 17, 18, 19 are provided corresponding to the signal receivers so that position calculation can be performed for every frequency with a position calculating circuit 22 at the same time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水中において、一
定の超音波パルスを受波するとそれに応答して超音波パ
ルスを送波するトランスポンダを用い、被測定目標にト
ランスポンダを取り付けておき、間隔距離の知れている
2点から超音波の送受波を行い送受波の時間計測を行う
ことによって目標の位置を測定する水中位置測定の技術
分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transponder which transmits an ultrasonic pulse in response to receiving a predetermined ultrasonic pulse in water, and the transponder is attached to a target to be measured, and the distance between the transponders is measured. It belongs to the technical field of underwater position measurement in which a target position is measured by transmitting and receiving ultrasonic waves from two known points and measuring the time of the transmitted and received waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】水中位置測定装置は、水中位置算出装置
と水中の被測定目標に取り付けられるトランスポンダか
ら構成される。水中位置算出装置は図2に示すような構
成を有している。送受波器40と受波器45の間隔は既
知の値に設定されている。送信器47は、トランスポン
ダに付与されているコードを含むパルス状の超音波周波
数の信号を送受波器40へ送る。この信号は送受波器4
0で超音波に変換されて水中へ送波される。
2. Description of the Related Art An underwater position measuring device comprises an underwater position calculating device and a transponder attached to a target to be measured in water. The underwater position calculation device has a configuration as shown in FIG. The interval between the transmitter / receiver 40 and the receiver 45 is set to a known value. The transmitter 47 sends a pulse-like ultrasonic frequency signal including a code assigned to the transponder to the transducer 40. This signal is transmitted to the transducer 4
At 0, it is converted to ultrasonic waves and transmitted to the water.

【0003】一方、トランスポンダは図3に示すような
構成を有している。超音波が到来すると送受波器41で
受波し、受波信号は受信器42で増幅検波された後コー
ド検出部43へ送られる。コード検出部43では信号中
のコードが自己のコードであるか否かを判断し、自己の
コードである場合には送信器44へトリガ信号を送出
し、送信器44を起動させ予め定められている周波数の
超音波パルス信号を送受波器41へ送り、水中へ送波さ
せる。
On the other hand, a transponder has a configuration as shown in FIG. When the ultrasonic wave arrives, the ultrasonic wave is received by the transmitter / receiver 41, and the received signal is amplified and detected by the receiver 42 and then sent to the code detector 43. The code detection unit 43 determines whether the code in the signal is its own code, and if it is its own code, sends a trigger signal to the transmitter 44, activates the transmitter 44, and activates the An ultrasonic pulse signal of a certain frequency is sent to the transmitter / receiver 41 to be transmitted underwater.

【0004】この超音波パルスが水中を伝搬してくると
図2の送受波器40と受波器45はこれを受波する。送
受波器40で受波され電気信号に変換された受波信号は
受信器46へ送られ、受信器46はこれを増幅検波して
検知信号をタイマ48へ出力する。受波器45で受波さ
れ電気信号に変換された受波信号は受信器49へ送ら
れ、受信器49はこれを増幅検波して検知信号をタイマ
50へ出力する。タイマ48およびタイマ50へは送信
器47から送信と同時に送信タイミング信号が送られて
いる。タイマ48およびタイマ50は、この送信タイミ
ング信号を受けると計時動作を開始し、受信器から検知
信号が入力すると計時動作を停止することにより送信タ
イミング信号を受けた時から検知信号を受けた時までの
時間を示す計時信号を出力する。
When the ultrasonic pulse propagates in water, the transmitter / receiver 40 and the receiver 45 shown in FIG. 2 receive it. The received signal received by the transmitter / receiver 40 and converted into an electric signal is sent to a receiver 46, which amplifies and detects the signal and outputs a detection signal to a timer 48. The received signal received by the receiver 45 and converted into an electric signal is sent to a receiver 49, which amplifies and detects the signal and outputs a detection signal to a timer 50. The transmission timing signal is sent from the transmitter 47 to the timer 48 and the timer 50 simultaneously with the transmission. The timer 48 and the timer 50 start the timing operation when receiving the transmission timing signal, and stop the timing operation when the detection signal is input from the receiver, so that the timer 48 and the timer 50 stop receiving the detection signal from receiving the transmission timing signal to receiving the detection signal. Output a clock signal indicating the time of.

【0005】今、タイマ48で計測された時間をt1
し、タイマ50で計測された時間をt2 とすれば、t1
は超音波パルスが図2の送受波器40からトランスポン
ダ(図3)の送受波器41まで伝搬する時間と、送受波
器41から送受波器40まで伝搬するまでの時間の和
に、トランスポンダの受信器42、コード検出部43、
送信器44および水中位置算出装置の受信器46におけ
る微小遅延時間の和Δt(これは既知で固定の値であ
る)を加えた時間であり、t2 は超音波パルスが図2の
送受波器40からトランスポンダ(図3)の送受波器4
1まで伝搬する時間と、送受波器41から受波器45
(図2)まで伝搬する時間の和にΔtを加えた時間とい
うことになる。
Now, assuming that the time measured by the timer 48 is t 1 and the time measured by the timer 50 is t 2 , t 1
Is the sum of the time required for the ultrasonic pulse to propagate from the transducer 40 of FIG. 2 to the transducer 41 of the transponder (FIG. 3) and the time required for the ultrasonic pulse to propagate from the transducer 41 to the transducer 40. Receiver 42, code detection unit 43,
The sum of the small delay times Δt (this is a known and fixed value) in the transmitter 44 and the receiver 46 of the underwater position calculating device is added, and t 2 is the time when the ultrasonic pulse is applied to the transmitter / receiver in FIG. From 40, the transducer 4 of the transponder (FIG. 3)
1 and the time required for transmission from the transmitter / receiver 41 to the receiver 45
This is the time obtained by adding Δt to the sum of the times of propagation to (FIG. 2).

【0006】今、水中位置算出装置の送受波器40、受
波器45およびトランスポンダが図4に示すような位置
関係にあるとすれば、t1 は超音波が距離R1 を往復す
る時間にΔtを加えたものということになる。距離R1
を超音波が往復する時間は、超音波の水中音速をCとす
れば、2R1 /Cであるから次の数式1が成立する。従
って、距離R1 は次の数式2によって求められる。
Now, assuming that the transmitter / receiver 40, the receiver 45, and the transponder of the underwater position calculating device have a positional relationship as shown in FIG. 4, t 1 is the time when the ultrasonic wave reciprocates the distance R 1. This means that Δt has been added. Distance R 1
The time for the ultrasonic wave to reciprocate is 2R 1 / C, where C is the underwater sound velocity of the ultrasonic wave, so the following equation 1 is established. Therefore, the distance R 1 is obtained by the following equation (2).

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】次に、t2 は超音波が距離R1 とR2 を伝
搬する時間にΔtを加えたものということになるからt
2 は数式3のようになる。またこの数式3からR2 は数
式4のように求められる。
Next, since t 2 is obtained by adding Δt to the time for the ultrasonic wave to propagate through the distances R 1 and R 2 , t 2
2 is as shown in Equation 3. In addition, R 2 is obtained from Expression 3 as in Expression 4.

【0010】[0010]

【数3】 (Equation 3)

【0011】[0011]

【数4】R2 =(t2 −Δt)C−R1 ## EQU4 ## R 2 = (t 2 −Δt) C−R 1

【0012】数式4右辺のR1 に数式2のR1 を代入す
れば、R2 は数式5によって求められる。
By substituting R 1 of Equation 2 for R 1 on the right side of Equation 4, R 2 is obtained by Equation 5.

【0013】[0013]

【数5】 (Equation 5)

【0014】こうして、トランスポンダの位置は送受波
器40からR1 の距離にあり、受波器45からR2 の距
離の位置にあることが分かり且つ送受波器40と受波器
45の間隔は既知のLであるから、3角形の3辺の値か
らトランスポンダの位置が算出され得ることになる。
Thus, the transponder is located at a distance of R 1 from the transducer 40, at a distance of R 2 from the receiver 45, and the distance between the transducer 40 and the receiver 45 is Since it is a known L, the position of the transponder can be calculated from the values of the three sides of the triangle.

【0015】タイマー48およびタイマ50の時間信号
は位置算出部51へ入力され、既に設定されているLと
ともに演算されこの位置が算出される。トランスポンダ
は水中においてその位置が移動するものに取り付けられ
その移動体の現在位置が測定される。例えば用途の一例
としてダイバーに装着させ水中における現在位置を把握
し安全確保に寄与することができる。
The time signals of the timer 48 and the timer 50 are input to a position calculating section 51, and are calculated together with L already set to calculate the position. The transponder is attached to an object whose position moves in water, and the current position of the moving object is measured. For example, it can be attached to a diver as an example of a use to grasp the current position in water and contribute to ensuring safety.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位置測定装置では使用する超音波の周波数が1周波
数であるため、複数のトランスポンダに対して同時に位
置測定をすることができず、各トランスポンダに対して
順次の測定が行われることになる。このとき水中位置算
出装置の方で各トランスポンダに付与されているコード
を順次切り替えて行う。この動作は約1秒間に1回行
う。音波は水中では1秒あたり平均1500m(水温7
℃時)進む。有効距離が500mとすると往復で100
0mの時間(0.666秒)が必要になる。そして演算
に残り時間を使う。
However, since the frequency of the ultrasonic wave used in the conventional position measuring device is one, the position cannot be measured for a plurality of transponders at the same time. On the other hand, a sequential measurement is performed. At this time, the code assigned to each transponder is sequentially switched by the underwater position calculation device. This operation is performed once per second. Sound waves average 1500 m per second in water (water temperature 7
At ℃). If the effective distance is 500m, 100 round trips
A time of 0 m (0.666 seconds) is required. Then, the remaining time is used for the calculation.

【0017】仮にトランスポンダが8台あるとしたら全
部を呼び出すのに8秒間かかってしまう。トランスポン
ダが1秒に1m進むとしたら8mの移動になる。それを
最大25m円内でデータを取ると場所が飛んでいるよう
な状態になりデータの連続性が見ずらいものとなる。ま
た、実際に使用し測定する場合に欠測が起こるが、8秒
間に1回の測定で1回欠測が起こると次のデータが16
秒後になってしまいリアルタイムなデータ収集ができな
いという問題が生じてくる。
If there are eight transponders, it takes eight seconds to call them all. If the transponder advances 1m per second, it will move 8m. If the data is taken within a maximum circle of 25 m, it will be in a state where the place is flying and the continuity of the data will be difficult to see. In addition, when data is actually used and measurement is performed, a missing data occurs.
Seconds later, a problem arises in that real-time data collection cannot be performed.

【0018】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑みて、水中位置算出装置を同時に複数の周波数で動作
させることにより多数のトランスポンダに対し、従来よ
り短い時間間隔での位置測定を可能としリアルタイムな
データ収集が可能になるようにすることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to operate a plurality of transponders at a plurality of transponders at the same time so that the position measurement can be performed at a shorter time interval than before. And to enable real-time data collection.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の水中位置算出装置は次の各構成を具備す
る。 (イ)送受波周波数がそれぞれf1、f2、……、fn(但し
n≧2の自然数。以下同じ)である複数の振動子で構成
される送受波器 (ロ)受波周波数がそれぞれf1、f2、……、fn である
複数の振動子で構成される受波器 (ハ)前記送受波器の各振動子へ周波数がそれぞれf1
2、……、fn の、位置算出対象のコードを含むパルス
状の送信信号を出力するとともに送信タイミング信号を
出力する第1、第2、……、第nの送信器 (ニ)前記送受波器の各振動子からの、周波数がf1、f
2、……、fn の受波信号をそれぞれ受信し検知信号を出
力する第1、第2、……、第nの受信器からなる第1受
信部 (ホ)前記受波器の各振動子からの、周波数がf1、f2
……、fn の受波信号をそれぞれ受信し検知信号を出力
する第1、第2、……、第nの受信器からなる第2受信
部 (ヘ)第1受信部の第1、第2、……、第nの受信器に
対応して設けられ、該受信器の受信周波数と周波数が同
じである送信器から送信タイミング信号を受けて計時動
作を開始し、対応する受信器から検知信号が来ると停止
し、開始から停止までの時間を計測し出力する第1、第
2、……、第nのタイマからなる第1のタイマ部 (ト)第2受信部の第1、第2、……、第nの受信器に
対応して設けられ、該受信器の受信周波数と周波数が同
じである送信器から送信タイミング信号を受けて計時動
作を開始し、対応する受信器から検知信号が来ると停止
し、開始から停止までの時間を計測し出力する第1、第
2、……、第nのタイマからなる第2のタイマ部 (チ)第1のタイマ部のn個のタイマからの時間信号と
第2のタイマ部のn個のタイマからの時間信号とを受
け、両タイマの順位番号が同じタイマ同士の時間信号
と、送受波器・受波器間の距離とから、送受波器の位置
から第1のタイマ部の時間信号に対応する距離を有し、
受波器の位置から第2のタイマ部の時間信号に対応する
距離を有する位置を、各順位番号について算出する位置
算出部
In order to achieve the above object, an underwater position calculating apparatus according to the present invention has the following components. (A) A transmitter / receiver composed of a plurality of transducers whose transmission / reception frequencies are f 1 , f 2 ,..., F n (where n is a natural number of 2 or more; the same applies hereinafter). A receiver composed of a plurality of transducers each of which is f 1 , f 2 ,..., F n (c) The frequency is f 1 ,
a first , second ,..., n-th transmitter that outputs a pulse-like transmission signal including a code of a position calculation target of f 2 ,. The frequency from each transducer of the transducer is f 1 , f
,..., F n, a first receiving section comprising first, second ,..., And n-th receivers that respectively receive the received signals and output detection signals. From the child at frequencies f 1 , f 2 ,
,..., F n , which receive the received signals and output the detection signal, respectively, the second receiving section including the n-th receiver (f) the first and the second receiving sections of the first receiving section 2,..., Provided corresponding to the nth receiver, receiving a transmission timing signal from a transmitter having the same frequency as the reception frequency of the receiver, starting a timing operation, and detecting from the corresponding receiver. A first timer unit comprising first, second,..., N-th timers that stop when a signal comes and measure and output the time from start to stop, and (g) first and second of the second receiver. 2,..., Provided corresponding to the nth receiver, receiving a transmission timing signal from a transmitter having the same frequency as the reception frequency of the receiver, starting a timing operation, and detecting from the corresponding receiver. Stops when a signal arrives, measures the time from start to stop, and outputs the first, second,..., Nth tie (H) receiving time signals from the n timers of the first timer unit and time signals from the n timers of the second timer unit; A time signal between the same timers, and a distance between the transducer / receiver, a distance corresponding to the time signal of the first timer unit from the position of the transducer;
A position calculating unit for calculating, for each rank number, a position having a distance corresponding to the time signal of the second timer unit from the position of the receiver;

【0020】また、この水中位置算出装置は、水中位置
算出装置に設定されているf1、f2、……、fn の周波数
の中から互いに異なる周波数が動作周波数として設定さ
れている複数のトランスポンダとで水中位置測定装置を
構成する。
Further, the underwater position calculating device, f 1, f 2 set in the underwater position calculating device, ..., a plurality of different frequency from the frequency f n is set as the operating frequency A transponder and an underwater position measuring device are configured.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、送受波器
と受波器を距離の知れている間隔で設置する。その設置
は水中の固定位置でもよいし、また船舶の吃水下に設置
してもよい。トランスポンダは、水中を移動するためそ
の位置を知る必要のある複数の移動物体に取り付けられ
る。例えば遊泳する水中ダイバーに装着される。送波周
波数の異なる複数の送信器の動作は同時であってもよい
し時間シフトさせたものであってもよい。また送信動作
は任意の時点で行わせてもよいし、一定の繰り返し周期
で継続的に行わせてもよい。時々刻々の移動を追跡しよ
うとする場合には、一定の繰り返し周期で継続的に行わ
せることになる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an embodiment of the present invention, a transmitter / receiver and a receiver are installed at a known distance. The installation may be at a fixed position in the water or under the draft of the ship. The transponder is attached to a plurality of moving objects that need to know their position to move underwater. For example, it is attached to a swimming underwater diver. The operations of a plurality of transmitters having different transmission frequencies may be simultaneous or time-shifted. Further, the transmission operation may be performed at an arbitrary time or may be continuously performed at a constant repetition cycle. When trying to track the movement every moment, the movement is continuously performed at a constant repetition cycle.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の水中位置算出装置の実施例の構
成を示すブロック図である。本実施例は周波数がf1、f
2、f3 の3周波の場合である。送受波器1は、送受波周
波数がf1 の振動子2、送受波周波数がf2 の振動子
3、送受波周波数がf3の振動子4から構成されてい
る。そして送信周波数がf1 の送信器5の送信信号は振
動子2へ送出され、送信周波数がf2 の送信器6の送信
信号は振動子3へ送出され、送信周波数がf3 の送信器
7の送信信号は振動子4へ送出される。そして、これら
送信信号にはトランスポンダに付与されているコードが
含まれている。こうして送受波器1からは周波数がf1
2、f3 の超音波パルスが水中へ送波される。送波され
た超音波パルスは水中を伝搬して、あちこちに存在する
複数の移動物体に取り付けられているトランスポンダに
達する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the underwater position calculation device of the present invention. In this embodiment, the frequency is f 1 , f
2 and f 3 . Transducer 1, transducer 2 of transducing frequency f 1, the oscillator 3 of the wave transceiver frequency f 2, transmission and reception wave frequency is constituted by the oscillator 4 of f 3. The transmission signal of the transmitter 5 having the transmission frequency f 1 is transmitted to the vibrator 2, the transmission signal of the transmitter 6 having the transmission frequency f 2 is transmitted to the vibrator 3, and the transmitter 7 having the transmission frequency of f 3 is transmitted. Is transmitted to the vibrator 4. These transmission signals include codes assigned to the transponders. Thus, the frequency from the transducer 1 is f 1 ,
Ultrasonic pulses of f 2 and f 3 are transmitted into water. The transmitted ultrasonic pulse propagates in the water and reaches transponders attached to a plurality of moving objects existing around.

【0023】トランスポンダは、構成自体は図3の従来
のトランスポンダと同じであるが、その動作周波数がf
1 のもの、f2 のもの、f3 のものというように3種類
のものが用いられる。今、トランスポンダの動作周波数
がf1 であるとすれば、到来した3種類の超音波のうち
周波数f1 の超音波が送受波器41で電気信号に変換さ
れ受波信号となって受信器42へ入力され、ここで増幅
検波されその出力信号はコード検出部43へ入力され
る。コード検出部43では信号中のコードが自己のコー
ドであるか否かを判断し、自己のコードである場合には
送信器44へトリガ信号を送出し送信器44を起動させ
周波数がf1 の超音波パルス信号を送受波器41へ送出
せしめる。同様の動作が、動作周波数がf2 のトランス
ポンダやf3 のトランスポンダにおいても行われる。
The configuration of the transponder is the same as that of the conventional transponder shown in FIG.
1 ones, those of f 2, 3 kinds of things are used and so that the f 3. Now, if the operating frequency of the transponder to be f 1, the received incoming three types of ultrasonic waves of a frequency f 1 of the ultrasound becomes a received signal is converted into an electric signal by the transducer 41 42 The amplified signal is amplified and detected here, and the output signal is input to the code detector 43. Determining code code detection unit 43 in the in signal whether the self-code, if it is self-code frequency activates the transmitter 44 sends a trigger signal to the transmitter 44 of f 1 The ultrasonic pulse signal is transmitted to the transducer 41. Similar operations, the operating frequency is also performed in the transponder of the transponder and f 3 of the f 2.

【0024】一方、あちこちのトランスポンダから水中
位置算出装置の送受波器1へ到達した受波信号のうち周
波数がf1 のものは振動子2で受波されその受波信号は
受信器8へ入力され、周波数f2 のものは振動子3で受
波され受信器9へ入力され、周波数f3 のものは振動子
4で受波され受信器10へ入力される。受信器8,9,
10の検知信号出力はそれぞれタイマ14,15,16
へ入力される。またタイマ14,15,16へは送信器
5,6,7からそれぞれ送信と同時の送信タイミング信
号が入力されており、各タイマは送信タイミング信号が
入力されてからそれぞれ受信器8,9,10からの検知
信号が入力されるまでの時間を計測する。
On the other hand, among the received signals arriving at the transmitter / receiver 1 of the underwater position calculating device from the transponders here and there, those having a frequency of f 1 are received by the vibrator 2 and the received signals are input to the receiver 8. The frequency f 2 is received by the vibrator 3 and input to the receiver 9, and the frequency f 3 is received by the vibrator 4 and input to the receiver 10. Receivers 8, 9,
The ten detection signal outputs are timers 14, 15, 16 respectively.
Is input to Further, the transmission timing signals simultaneously with the transmission are input from the transmitters 5, 6, 7 to the timers 14, 15, 16 respectively, and the respective timers receive the receivers 8, 9, 10 after the transmission timing signals are input. The time until the detection signal is input from is measured.

【0025】他方、受波器23へ到達した各トランスポ
ンダからの信号のうち周波数がf1のものは振動子24
で受波され、その受波信号は受信器11へ入力され、周
波数f2 のものは振動子25で受波され受信器12へ入
力され、周波数f3 のものは振動子26で受波され受信
器13へ入力される。受信器11,12,13の検知信
号出力はそれぞれタイマ17,18,19へ入力され
る。またタイマ17,18,19へは送信器5,6,7
からそれぞれ送信と同時の送信タイミング信号が入力さ
れており、各タイマは送信タイミング信号が入力されて
からそれぞれ受信器11,12,13からの検知信号が
入力されるまでの時間を計測する。
[0025] On the other hand, the transducer 24 is intended frequency of f 1 of the signal from each transponder reaches the receiving transducer 23
In the reception, the received signal is input to the receiver 11, those of the frequency f 2 is input to the receiver 12 is received at the transducer 25, that of the frequency f 3 is received at the transducer 26 Input to the receiver 13. The detection signal outputs of the receivers 11, 12, and 13 are input to timers 17, 18, and 19, respectively. Also, the transmitters 5, 6, 7 are sent to the timers 17, 18, 19, respectively.
Each of the timers measures the time from when the transmission timing signal is input to when the detection signals from the receivers 11, 12, and 13 are input.

【0026】こうして得られたタイマ14とタイマ17
の計測時間は動作周波数がf1 のトランスポンダに対す
るものであり、タイマ15とタイマ18の計測時間は動
作周波数がf2 のトランスポンダに対するものであり、
タイマ16とタイマ19の計測時間は動作周波数がf3
のトランスポンダに対するものであり、これらは位置算
出回路22へ送られて各周波数のトランスポンダの位置
が算出される。個々の位置の算出自体は従来の同様の原
理によるものである。これらの計測は同時に行われるも
のであるから、従来のような動作周波数が1周波数の場
合に較べて3倍の速さで位置データの更新ができるか、
或いはデータ更新速度が従来通りでよいのならば3倍の
数のトランスポンダの位置測定が可能となる。
The timers 14 and 17 thus obtained are
The measurement time is intended operating frequency for transponder f 1, the timer 15 and the time measured by the timer 18 are those operating frequency for transponder f 2,
The measurement time of the timer 16 and the timer 19 is such that the operating frequency is f 3
These are sent to the position calculating circuit 22 to calculate the position of the transponder of each frequency. The calculation itself of each position is based on the same principle as in the past. Since these measurements are performed at the same time, whether the position data can be updated three times faster than in the conventional case where the operating frequency is one frequency,
Alternatively, if the data update speed is the same as the conventional one, three times the number of transponder positions can be measured.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
水中位置算出装置を複数の周波数で動作させるようにし
たので、各周波数の送受波信号についての同時の位置算
出が可能となり、トランスポンダを前記複数の周波数の
各1周波数で動作する複数種類のトランスポンダとする
ことにより、同時に周波数の異なる複数のトランスポン
ダの位置を算出することができ、従来の1周波数の場合
に較べて該複数倍の速さで各トランスポンダの位置デー
タの更新ができるか或いはデータ更新速度が従来通りで
よいのならば該複数倍の数のトランスポンダの位置測定
が可能になるという利点がある。
As described above, according to the present invention, the underwater position calculating device is operated at a plurality of frequencies, so that it is possible to calculate the positions of the transmitted and received signals of each frequency simultaneously, and to use the transponder as described above. By using a plurality of types of transponders operating at each one of a plurality of frequencies, the positions of a plurality of transponders having different frequencies can be calculated at the same time. If the position data of each transponder can be updated, or if the data update speed is the same as the conventional one, there is an advantage that the position measurement of the transponders of a plurality of times is possible.

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

【図1】本発明の水中位置算出装置の実施例の構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of an underwater position calculation device according to the present invention.

【図2】従来の水中位置算出装置の構成を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional underwater position calculation device.

【図3】従来のトランスポンダの構成を示すブロック図
である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional transponder.

【図4】位置測定の原理説明図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of position measurement.

【符号の説明】 1 送受波器 2,3,4 振動子 5,6,7 送信器 8,9,10 受信器 11,12,13 受信器 14〜19 タイマ 22 位置算出回路 23 受波器 24,25,26 振動子 40,41 送受波器 42 受信器 43 コード検出部 44 送信器 45 受波器 46 受信器 47 送信器 48 タイマ 49 受信器 50 タイマ 51 位置算出部[Description of Signs] 1 Transmitter / receiver 2, 3, 4 Transducer 5, 6, 7 Transmitter 8, 9, 10 Receiver 11, 12, 13 Receiver 14 to 19 Timer 22 Position calculation circuit 23 Receiver 24 , 25, 26 Transducers 40, 41 Transceiver 42 Receiver 43 Code detector 44 Transmitter 45 Receiver 46 Receiver 47 Transmitter 48 Timer 49 Receiver 50 Timer 51 Position calculator

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次の各構成を具備することを特徴とする
水中位置算出装置。 (イ)送受波周波数がそれぞれf1、f2、……、fn(但し
n≧2の自然数。以下同じ)である複数の振動子で構成
される送受波器 (ロ)受波周波数がそれぞれf1、f2、……、fn である
複数の振動子で構成される受波器 (ハ)前記送受波器の各振動子へ周波数がそれぞれf1
2、……、fn の、位置算出対象のコードを含むパルス
状の送信信号を出力するとともに送信タイミング信号を
出力する第1、第2、……、第nの送信器 (ニ)前記送受波器の各振動子からの、周波数がf1、f
2、……、fn の受波信号をそれぞれ受信し検知信号を出
力する第1、第2、……、第nの受信器からなる第1受
信部 (ホ)前記受波器の各振動子からの、周波数がf1、f2
……、fn の受波信号をそれぞれ受信し検知信号を出力
する第1、第2、……、第nの受信器からなる第2受信
部 (ヘ)第1受信部の第1、第2、……、第nの受信器に
対応して設けられ、該受信器の受信周波数と周波数が同
じである送信器から送信タイミング信号を受けて計時動
作を開始し、対応する受信器から検知信号が来ると停止
し、開始から停止までの時間を計測し出力する第1、第
2、……、第nのタイマからなる第1のタイマ部 (ト)第2受信部の第1、第2、……、第nの受信器に
対応して設けられ、該受信器の受信周波数と周波数が同
じである送信器から送信タイミング信号を受けて計時動
作を開始し、対応する受信器から検知信号が来ると停止
し、開始から停止までの時間を計測し出力する第1、第
2、……、第nのタイマからなる第2のタイマ部 (チ)第1のタイマ部のn個のタイマからの時間信号と
第2のタイマ部のn個のタイマからの時間信号とを受
け、両タイマの順位番号が同じタイマ同士の時間信号
と、送受波器・受波器間の距離とから、送受波器の位置
から第1のタイマ部の時間信号に対応する距離を有し、
受波器の位置から第2のタイマ部の時間信号に対応する
距離を有する位置を、各順位番号について算出する位置
算出部
1. An underwater position calculation device comprising the following components. (A) A transmitter / receiver composed of a plurality of transducers whose transmission / reception frequencies are f 1 , f 2 ,..., F n (where n is a natural number of 2 or more; the same applies hereinafter). A receiver composed of a plurality of transducers each of which is f 1 , f 2 ,..., F n (c) The frequency is f 1 ,
a first , second ,..., n-th transmitter that outputs a pulse-like transmission signal including a code of a position calculation target of f 2 ,. The frequency from each transducer of the transducer is f 1 , f
,..., F n, a first receiving section comprising first, second ,..., And n-th receivers that respectively receive the received signals and output detection signals. From the child at frequencies f 1 , f 2 ,
,..., F n , which receive the received signals and output the detection signal, respectively, the second receiving section including the n-th receiver (f) the first and the second receiving sections of the first receiving section 2,..., Provided corresponding to the nth receiver, receiving a transmission timing signal from a transmitter having the same frequency as the reception frequency of the receiver, starting a timing operation, and detecting from the corresponding receiver. A first timer unit comprising first, second,..., N-th timers that stop when a signal comes and measure and output the time from start to stop, and (g) first and second of the second receiver. 2,..., Provided corresponding to the nth receiver, receiving a transmission timing signal from a transmitter having the same frequency as the reception frequency of the receiver, starting a timing operation, and detecting from the corresponding receiver. Stops when a signal arrives, measures the time from start to stop, and outputs the first, second,..., Nth tie (H) receiving time signals from the n timers of the first timer unit and time signals from the n timers of the second timer unit; A time signal between the same timers, and a distance between the transducer / receiver, a distance corresponding to the time signal of the first timer unit from the position of the transducer;
A position calculating unit for calculating, for each rank number, a position having a distance corresponding to the time signal of the second timer unit from the position of the receiver;
【請求項2】 請求項1記載の水中位置算出装置と、前
記水中位置算出装置のf1、f2、……、fn の周波数の中
から互いに異なる周波数が動作周波数として設定されて
いる複数のトランスポンダとからなることを特徴とする
水中位置測定装置。
2. A plurality of underwater position calculation devices according to claim 1, wherein a plurality of different frequencies are set as operating frequencies among frequencies of f 1 , f 2 ,..., F n of the underwater position calculation device. An underwater position measuring device, comprising: a transponder.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002296349A (en) * 2001-04-03 2002-10-09 Fujitsu Ltd Ultrasound position locating system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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