JPH1123701A - 液晶表示器を備えた音響測深機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】測深結果をサーマル・ライン・ヘッド（サーマ
ルヘッド）により発熱性記録紙に記録する場合、感熱記
録部からエッジ部までの記録結果が直ちに観測し得ない
問題があった。 【解決手段】超音波信号Ｐ₁ を水底に向けて送波し、送
波信号の水底での反射波を受波して、送波時の信号と受
波時の信号の両信号を所定速度で移動する記録紙１１の
幅方向にサーマルヘッド１３により記録する音響測深機
において、超音波信号Ｐ₁ の送波信号と反射波Ｐ₂ の受
波信号の両信号の内、サーマルヘッド１３の抵抗性発熱
体１７からエッジ部２２までの間に検知される前記両信
号を、サーマルヘッドにより記録紙１１に記録すると同
時にデータ保持回路２３に所定時間保持させて、サーマ
ルヘッドの上面に設置された液晶表示器２４の、サーマ
ルヘッド１３により記録紙１１に記録される位置と対応
する液晶表示面２５に表示させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、港湾、河川、湖沼
などの海底や水底の水深を超音波を用いて測定し、その
測定地域の海底地形や浚渫状況を観測すると共に、記録
紙に記録する音響測深機に関するもので、特に記録紙に
感熱記録紙を用いサーマル・ライン・ヘッドにより記録
するようにした音響測深機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の音響測深機は、図示してない測定
船に、図４にブロック回路図として示すような音響測深
機１を搭載し、測定船の船底に設置した超音波送受波器
２から海底に向けて超音波パルスＰ₁ を所定間隔で送波
し、海底からの反射波であるエコーＰ₂ を超音波送受波
器２で受波し、送波から受波するまでの水中での伝搬時
間から海底までの距離を求めるもので、測定船が一定速
度で移動しながら超音波パルスＰ₁ を発射し、このエコ
ーＰ₂ を逐次受波して記録紙上に水中の断面図として記
録させるものである。即ち、図４の記録部３からの制御
信号により超音波パルスの発振機能を含む送信（発信）
部４が動作し、超音波パルスＰ₁ を送受波器２から発射
させ、前述したようにこのエコーＰ₂ を送受波器２で受
波した後、増幅機能を有する受信部５で受信し、受信出
力部６から記録部３に信号を送り、記録紙に送信時の信
号とそのエコー信号受信時の信号を記録させるものであ
る。

【０００３】この記録紙への記録は、以前は記録ペン
（例えば電圧印加針）をエンドレスのベルトに固定し
て、記録紙の幅方向に記録ペンを移動するようにし、エ
ンドレスベルトが１回転する間の記録紙と対面している
片側の通過時に、超音波パルスＰ₁ の送波時の信号を海
面の基準信号として、またそのエコーＰ₂ の受波時の信
号を海底の信号として記録ペンに与え、所定速度で移動
している記録紙にエンドレスベルトの１回転毎に両方の
信号を記録するようにしていた。即ち、海底の水深を記
録ペンの移動距離として記録するものである。なお、こ
の記録手段における記録ペンとしては電圧印加用の針を
用い、印加電圧信号に反応する記録紙、例えば放電破壊
記録紙が用いられている。

【０００４】しかしながら、最近は記録手段として感熱
紙にサーマル・ライン・ヘッドを用いて記録する方法も
用いられるようになっている。この方法は、従来の電圧
印加用の記録ペンを使用する記録方法に比較し、記録ペ
ンを駆動するような機構部分を必要としないため、機構
設計上における高い部品精度が要求されず、コスト低減
が計れる。また、記録ペンの場合は、動作速度には限界
があるため、単位時間内の測定回数が制約されるが、サ
ーマル・ライン・ヘッドの場合は、機械的動作を必要と
しないため、超音波パルスＰ₁ の送波周期を高めること
が可能となり、高精度の音響測深機を提供することがで
きるようになった。なお、この感熱紙へサーマル・ライ
ン・ヘッドにより記録する装置の記録部分の一例を図５
に示す。図５は記録部分のみを斜視図として示してある
もので、１１は感熱式記録紙，１２は記録紙送りローラ
ー，１３はサーマル・ライン・ヘッド，１４は定速モー
ター又はステッピングモーターで記録紙送りローラー１
２を定速で又は間欠動作で回転させる。

【０００５】この感熱紙１１にサーマル・ライン・ヘッ
ド１３で、海面と海底の断面図を記録させる方法は、記
録部３からの制御信号により超音波パルスの発振機能を
含む送信部４が動作せしめると同時に、図５のサーマル
・ライン・ヘッド１３の海面に相当する所定位置の信号
線に信号が印加され、感熱記録紙１１の該当位置に海面
点１５として記録される。また、送受波器２から発射さ
れた超音波信号Ｐ₁ の海底によるエコーＰ₂ は送受波器
２で受波され、受信部５，受信出力部６を介して記録部
３に送られ、送波から受波までの時間遅れとして検出さ
れる水深に対応した距離間隔に位置するサーマル・ライ
ン・ヘッド１３の信号線に信号が印加され、感熱記録紙
１１の該当位置に海底点１６として記録される。なお、
この海面点１５と海底点１６は、短い周期で連続的に発
生され感熱記録紙１１の移動に伴って記録されるため、
見掛上は海面線１５と海底線１６として記録される。

【０００６】即ち、サーマル・ライン・ヘッド１３の概
略構造は、図６（ｂ）に示すようにその長手方向に抵抗
性発熱体１７が配置されていて、図６（ａ）に示すよう
に紙送りローラー１２により矢印により移送される感熱
記録紙１１の所用箇所にスポット的に記録させるもので
ある。この抵抗性発熱体１７部分の構造は、図８（ａ）
（ｂ）に示すように基板（絶縁物）１８の上に信号検出
用導体１９と電源側導体２０が略等間隔で配置され、そ
の上に抵抗性発熱体１７が配置され、さらにその上を耐
磨耗性の絶縁物２１で覆われていて、信号検出用導体１
９に信号が印加されるとその部分の抵抗性発熱体１７が
発熱して感熱記録紙１１に記録される。なお、図６に示
したエッジ・タイプのサーマル・ライン・ヘッド１３の
他にも、図７に示すようなセンタ・タイプのサーマル・
ライン・ヘッド１３などがある。

【０００７】このサーマル・ライン・ヘッド１３を本発
明の音響測深機に利用する場合は、所定の信号検出用導
体１９X1に、超音波パルスＰ₁ の発射（送信）時に信号
を印加することにより、当該導体１９X1部分の抵抗性発
熱体１７X1を発熱させて海面に対応する起点として感熱
紙に記録し、超音波パルスＰ₁ のエコーＰ₂ の受信時
に、海底位置に対応する信号検出用導体１９Xxに受信信
号を印加し、当該導体１９Xx部分の抵抗性発熱体１７Xx
を発熱させて海底に対応す位置として感熱記録紙１１に
記録し、この動作を繰り返すことにより一定速度で移動
する感熱記録紙１１に海面と海底の断面図として記録さ
せるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エッジ
・タイプのサーマル・ライン・ヘッド１３の場合でも、
長手方向に配置されている抵抗性発熱体１７は、そのエ
ッジ部２２より約５mm程度内側に配置されているため、
測定時点の海底状況はエッジ部２２までの部分に隠れて
いて、直ちに観測することができず、例えば記録紙送り
速度が４０mm／分の場合は、７．５秒経過した後でない
と観測できないという問題がある。即ち、この７．５秒
は、観測船の速度を５ノットとした場合は約１９ｍに相
当するので、観測船が測定地点から１９ｍほど行き過ぎ
てからでないと、観測データを見ることができないこと
になる。従って、サーマル・ライン・ヘッドを用いた音
響測深機では、測定時点の海底水深をリアルタイムで観
測できないという問題がある。本発明は、サーマル・ラ
イン・ヘッド１３を用いた音響測深機でありながら、観
測船の測深データを直ちに観測し得る音響測深機を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示器
を備えた音響測深機は、超音波信号を水底に向けて送波
し、該超音波信号の水底での反射波を受波して、前記超
音波信号の送波時の信号と前記反射波の受波時の信号の
両信号を所定速度で移動する記録紙の幅方向にサーマル
・ライン・ヘッドによりそれぞれ記録する音響測深機に
おいて、前記超音波信号の送波時の信号と前記反射波の
受波時の信号の両信号の内、前記サーマル・ライン・ヘ
ッドの抵抗性発熱体配置部からエッジ部までの間に検知
される前記両信号を、前記サーマル・ライン・ヘッドに
より前記記録紙に記録すると共に、前記サーマル・ライ
ン・ヘッドの上面に設置された液晶表示器の、前記サー
マル・ライン・ヘッドにより前記記録紙に記録される位
置と対応する液晶表示面に表示せしめるようにしたこと
を特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明による液晶表示器を
備えた音響測深機のブロック回路図で、図４に示した従
来の音響測深機のブロック回路図にデータ保持回路２３
と液晶表示ユニット２４を設けたものである。このブロ
ック回路図の動作は、図４に示した従来の音響測深機の
ブロック回路図の動作と同様に、記録部及び表示部の斜
視図として示した図２の感熱記録紙１１に、送信時の信
号とそのエコー信号受信時の信号を記録させるものであ
るが、本発明による音響測深機は、前述したサーマル・
ライン・ヘッド１３の抵抗性発熱体１７からエッジ部２
２までの間の記録紙１１に記録されてはいるが、サーマ
ル・ライン・ヘッド１３のエッジ部分に隠れて見えない
部分のデータを保持する、例えばシフトレジスタのよう
なデータ保持回路２３に保持させ、この保持データをサ
ーマル・ライン・ヘッド１３の上面に設けた液晶表示ユ
ニット２４に表示させるものである。

【００１１】このデータ保持回路２３に保持されたデー
タは、送信部４からの同期パルスによって逐次新しいデ
ータに更新されるもので、感熱記録紙１１に記録される
海面点１５及び海底点１６と同じ位置の液晶表示ユニッ
ト２４の液晶表示面２５に海面点２６と海底点２７とし
て表示される。即ち、図３（ａ）のタイミング波形図に
示すように、送信（発信）部４からの超音波パルスＰ₁
の所定周期による送波と同時に、送信（発信）部４から
同期パルスＰを受信出力部６とデータ保持回路２３に出
力され、この同期パルスＰに基づき海面点の信号Ｐ₁₁〜
Ｐ_n が記録部３のサーマル・ライン・ヘッド１３と液晶
表示ユニット２４に送られる。また、超音波パルスＰ₁
の海底によるエコーＰ₂ は、図３（ｂ）（ｃ）のタイミ
ング波形図に示すように、受信（増幅）部５で増幅され
受信出力部６から海底点の信号Ｅ₁₁〜Ｅ_n として記録部
３のサーマル・ライン・ヘッド１３と、データ保持回路
２３に所定期間保持される更新データとして送られ、感
熱記録紙１１と液晶表示ユニット２４の液晶表示面２５
にそれぞれ同時に記録又は表示される。

【００１２】従って、液晶表示ユニット２４と感熱記録
紙１１を真上から見た場合は、最新の観測データ（抵抗
性発熱体１７部分）からサーマル・ライン・ヘッド１３
のエッジ部２２までの海面点及び海底点は、液晶表示面
２５に海面線２６及び海底線２７として表示され、サー
マル・ライン・ヘッド１３のエッジ部２２の外側の海面
点及び海底点は、感熱記録紙１１に海面線１５及び海底
線１６として記録され、海面点及び海底点は連続した海
面線２６．１５及び海底線２７，１６として観測するこ
とができる。

【００１３】なお、この図３に示された例では、液晶表
示ユニット２４の液晶表示面２５に表示される海面点２
６と海底点２７は、サーマル・ライン・ヘッド１３の記
録部（抵抗性発熱体１７部）からそのエッジ部までの距
離に見合う記録点として、４サイクル分のデータを順次
新しいデータに更新しながら表示するように示されてい
るが、実際にはその数倍程度の記録点が表示されるもの
である。また、エコーＰ₂ による海底点の信号Ｅ₁₁〜Ｅ
_n は、海面点の信号Ｐ₁₁〜Ｐ_n の信号と区別するため、
実際の波形よりも幅広く示してある。また、サーマル・
ライン・ヘッド１３に抵抗性発熱体１７からエッジ部２
２までの距離が長い、例えば図７に示したセンタ・タイ
プのものを用いた場合は、液晶表示ユニット２４の液晶
表示面２５を幅の広いものを使用する。また、液晶表示
ユニット２４のサーマル・ライン・ヘッド１３への装着
はねじ止め等により行う。前述した実施例の説明では、
海面から海底までへの距離を記録紙に記録することにつ
いて説明したが、この音響測深機は海での使用限定され
るものではなく、河川や湖沼等の水面から水底の距離を
測定する場合にも適用し得ることは当然である。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、サーマ
ル・ライン・ヘッドを使用して感熱記録紙に記録する音
響測深機において、サーマル・ライン・ヘッドの感熱記
録部（抵抗性発熱体設置部）から、そのエッジ部までの
サーマル・ライン・ヘッドによって隠れていて、観測時
点の水底の深度状態がただちに観測できなかったもの
を、液晶表示装置にその部分を表示させることによっ
て、常時観測時の最新の水底状況を把握することが可能
になったものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示器を備えた音響測深機のブロ
ック回路図である。

【図２】本発明の音響測深機の記録部分及び表示部分の
一部を分解した斜視図である。

【図３】本発明の音響測深機の記録及び表示に際しての
タイミング波形図である。

【図４】従来の液晶表示器を備えた音響測深機のブロッ
ク回路図である。

【図５】従来の音響測深機の記録部分及び表示部分の斜
視図である。

【図６】サーマル・ライン・ヘッドによる記録紙への記
録状態図とそのサーマル・ライン・ヘッドの斜視図であ
る。

【図７】他のサーマル・ライン・ヘッドによる記録紙へ
の記録状態図とそのサーマル・ライン・ヘッドの斜視図
である。

【図８】サーマル・ライン・ヘッドの記録部を説明する
模式図である。

【符号の説明】

１ 音響測深機 ２ 超音波送受波器 ３ 記録部 ４ 送信（発信）部 ５ 受信（増幅）部 ６ 受信出力部 １１ 感熱記録紙 １２ 記録紙送りローラー １３ サーマル・ライン・ヘッド １４ モーター １５，２６ 海面点 １６，２７ 海底点 １７ 抵抗性発熱体 １８ 基板 １９ 信号検出用導体 ２０ 電源側導体 ２１ 耐磨耗性絶縁物 ２２ エッジ部 ２３ データ保持回路 ２４ 液晶表示ユニット ２５ 液晶表示面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波信号を水底に向けて送波し、該超
   音波信号の水底での反射波を受波して、前記超音波信号
   の送波時の信号と前記反射波の受波時の信号の両信号を
   所定速度で移動する記録紙の幅方向にサーマル・ライン
   ・ヘッドによりそれぞれ記録する音響測深機において、 前記超音波信号の送波時の信号と前記反射波の受波時の
   信号の両信号の内、前記サーマル・ライン・ヘッドの抵
   抗性発熱体配置部からエッジ部までの間に検知される前
   記両信号を、前記サーマル・ライン・ヘッドにより前記
   記録紙に記録すると共に、前記サーマル・ライン・ヘッ
   ドの上面に設置された液晶表示器の、前記サーマル・ラ
   イン・ヘッドにより前記記録紙に記録される位置と対応
   する液晶表示面に表示せしめるようにしたことを特徴と
   する液晶表示器を備えた音響測深機。