JPS58117473A - 超音波装置 - Google Patents
超音波装置Info
- Publication number
- JPS58117473A JPS58117473A JP16647782A JP16647782A JPS58117473A JP S58117473 A JPS58117473 A JP S58117473A JP 16647782 A JP16647782 A JP 16647782A JP 16647782 A JP16647782 A JP 16647782A JP S58117473 A JPS58117473 A JP S58117473A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- pulses
- shift register
- information
- ultrasonic
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波による探知装置に関する。
超音波パルスを用いた魚群探知機、測深機において特定
の深度または水底近傍を観測しようとする場合、また医
用機器においである特定の臓器部分を詳細に観測しよう
とする場合に、単位時間当たりの観測回数を多くし情報
エネルギの増加を図ることが行われる。この目的のため
に発射するパルスの繰返し周波数を上げると、前周期ま
たはそれ以前の周期に発射されたパルスによるエコーと
、現周期のパルスによるエコーとが混合されてその判別
が困難となる。
の深度または水底近傍を観測しようとする場合、また医
用機器においである特定の臓器部分を詳細に観測しよう
とする場合に、単位時間当たりの観測回数を多くし情報
エネルギの増加を図ることが行われる。この目的のため
に発射するパルスの繰返し周波数を上げると、前周期ま
たはそれ以前の周期に発射されたパルスによるエコーと
、現周期のパルスによるエコーとが混合されてその判別
が困難となる。
本発明は複数個の相異なる繰返し時間間隔でパルスを発
生する回路とその遅延を行うシフトレジスタ及び論理回
路により特定範囲のエコーのみを抽出し、高い繰返しで
観測する装置を提供するもので、本発明によれば原理的
には観測しようとプる距離間を超音波が往復するに要す
る時間で決まる繰返し周期に近い繰返し周期とすること
もできる。以下図面により詳細に説明する。
生する回路とその遅延を行うシフトレジスタ及び論理回
路により特定範囲のエコーのみを抽出し、高い繰返しで
観測する装置を提供するもので、本発明によれば原理的
には観測しようとプる距離間を超音波が往復するに要す
る時間で決まる繰返し周期に近い繰返し周期とすること
もできる。以下図面により詳細に説明する。
第１図は、測定系を説明するための略図であり、Ｓはト
ランスデユーサ、Ａ、Ｂは目標物、Ｒは測定する範囲、
Ｄはその深度である。第２図は本発明の詳細な説明する
ためのタイムチャートであり、第３図は具体的な一実施
例を示すブロック図である。説明を簡単にするために、
目標数２、パルス繰返しＦＲ間τ１、Ｔ２ ・・・ Ａ
１のうちＡ１、Ｔ２の２種類の場合を例に取り説明する
。
ランスデユーサ、Ａ、Ｂは目標物、Ｒは測定する範囲、
Ｄはその深度である。第２図は本発明の詳細な説明する
ためのタイムチャートであり、第３図は具体的な一実施
例を示すブロック図である。説明を簡単にするために、
目標数２、パルス繰返しＦＲ間τ１、Ｔ２ ・・・ Ａ
１のうちＡ１、Ｔ２の２種類の場合を例に取り説明する
。
第３図において、１はタイミング回路、２は送信増幅器
、３はトランスデユーサ、４は受信増幅器、５はアナロ
グ−デジタル変換器 ＜Ａ／Ｄ変換器）、６はシフトレ
ジスタ、７はアンド回路、８はデジタル−アナログ変換
器（Ｄ／Ａ変換器）である。
、３はトランスデユーサ、４は受信増幅器、５はアナロ
グ−デジタル変換器 ＜Ａ／Ｄ変換器）、６はシフトレ
ジスタ、７はアンド回路、８はデジタル−アナログ変換
器（Ｄ／Ａ変換器）である。
タイミング回路１より第２図（ａ ）に示すタイミング
パルスＴＩ、Ｔ２が送信増幅−器２へ送出される。同パ
ルスは、ｔ＝ＱにおいてＴ＋が、Ｔ１慢にＴ２が、更に
Ａ２後に再びＴ１のジ−ケンススはトランスデユーサ３
に加えられ、目標物に向は超音波パルスとして放射され
る。目標物により反射されたパルス（エコー）はトラン
スデユーサ３により電気信号に変換され、受信増幅器４
により増幅される。受信増幅器４は通常のパルス超音波
装置に使用されるものでよいが、送信誘導で増幅器が過
度に飽和しないように、送信パルス感度抑圧回路を設け
であるものが好ましい。
パルスＴＩ、Ｔ２が送信増幅−器２へ送出される。同パ
ルスは、ｔ＝ＱにおいてＴ＋が、Ｔ１慢にＴ２が、更に
Ａ２後に再びＴ１のジ−ケンススはトランスデユーサ３
に加えられ、目標物に向は超音波パルスとして放射され
る。目標物により反射されたパルス（エコー）はトラン
スデユーサ３により電気信号に変換され、受信増幅器４
により増幅される。受信増幅器４は通常のパルス超音波
装置に使用されるものでよいが、送信誘導で増幅器が過
度に飽和しないように、送信パルス感度抑圧回路を設け
であるものが好ましい。
第２図（ｂ）にはこのようにして受信増幅器４にて得ら
れる受信信号が示されており、Ａ１、Ｂ＋はＴ１パルス
による物体Ａ１Ｂからの反射波であり、Ａｚ 、Ｂ２は
Ｔ２パルスによる物体Ａ１Ｂからの反射波である。
れる受信信号が示されており、Ａ１、Ｂ＋はＴ１パルス
による物体Ａ１Ｂからの反射波であり、Ａｚ 、Ｂ２は
Ｔ２パルスによる物体Ａ１Ｂからの反射波である。
そして、このようにして得られた受信信号はＡ１０変換
器５に入力される。このＡ／Ｄ変換器５はあるしきい値
以上の信号をデジタル化し、デジタル化した受信信号を
シフトレジスタ６に供給する。
器５に入力される。このＡ／Ｄ変換器５はあるしきい値
以上の信号をデジタル化し、デジタル化した受信信号を
シフトレジスタ６に供給する。
シフトレジスタ６は入力されたデジタル情報に所定の遅
延を施し出力するものであり、実施例においては、タイ
ミング回路１から供給されるクロックパルスに従い逐次
デジタル情報をアンド回路７に向は出力している。なお
、シフトレジスタ６のビット数は、前述したタイミング
回路１から供給されるクロックパルスに対応するビット
に′選ばれている。
延を施し出力するものであり、実施例においては、タイ
ミング回路１から供給されるクロックパルスに従い逐次
デジタル情報をアンド回路７に向は出力している。なお
、シフトレジスタ６のビット数は、前述したタイミング
回路１から供給されるクロックパルスに対応するビット
に′選ばれている。
ここにおいて、令弟１図に示すように、距離範囲Ｒを観
測しようとする場合には、タイミング回路１はシフトレ
ジスタ６に向けたクロックパルスの送給を、Ｔ１パルス
発生時からτｄ遅延し、かつて９時間継続するゲート期
間Ｇ１と、Ｔ２パルスの発生時点からτｄ時間遅延しか
つて９時間継続するゲート期間Ｇ２において行う。なお
、τｄはＴ１パルス又はＴ２パルスが超音波深度りを往
復伝播プるに要するＲ間、τＦ？ １．ｔＴ ＋パルス
又はＴ２パルスが範囲Ｒを往復伝播するに要する時間で
ある。
測しようとする場合には、タイミング回路１はシフトレ
ジスタ６に向けたクロックパルスの送給を、Ｔ１パルス
発生時からτｄ遅延し、かつて９時間継続するゲート期
間Ｇ１と、Ｔ２パルスの発生時点からτｄ時間遅延しか
つて９時間継続するゲート期間Ｇ２において行う。なお
、τｄはＴ１パルス又はＴ２パルスが超音波深度りを往
復伝播プるに要するＲ間、τＦ？ １．ｔＴ ＋パルス
又はＴ２パルスが範囲Ｒを往復伝播するに要する時間で
ある。
このようにすることにより、シフトレジスタ６は、Ｇ１
期間中に入力されたデジタル情報を１１時間遅延してＧ
２期間に逐次出力し、またＧ２期間中に入力されたデジ
タル情報をτｚＦＲｍ遅延した０１期間に逐次出力する
。
期間中に入力されたデジタル情報を１１時間遅延してＧ
２期間に逐次出力し、またＧ２期間中に入力されたデジ
タル情報をτｚＦＲｍ遅延した０１期間に逐次出力する
。
アンド回路７には、このようにしてシフトレジスタ６か
ら出力される遅延処理された受信信号と、シフトレジス
タ６の入力段から遅延されていない受信信号とが入力さ
れ、ｉ２図（ｂ）、（ｅ ）、（ｈ）に示すように、８
２波とシフトレジスタ６で１１時間遅延されたＡｚ、Ｂ
＋波が乗算され、Ｂからのエコーのみが出力される。ま
た、同様に第２図（ｂ）、（ａ ）、（ｈ）に示される
ように、受信波Ａ２．８１ とシフトレジスタ６でて２
時間遅延されたＢ２とが乗算され、Ｂからのエコーのみ
が出力される。
ら出力される遅延処理された受信信号と、シフトレジス
タ６の入力段から遅延されていない受信信号とが入力さ
れ、ｉ２図（ｂ）、（ｅ ）、（ｈ）に示すように、８
２波とシフトレジスタ６で１１時間遅延されたＡｚ、Ｂ
＋波が乗算され、Ｂからのエコーのみが出力される。ま
た、同様に第２図（ｂ）、（ａ ）、（ｈ）に示される
ように、受信波Ａ２．８１ とシフトレジスタ６でて２
時間遅延されたＢ２とが乗算され、Ｂからのエコーのみ
が出力される。
このようにしてアンド回路７で演算出力される反射体Ｂ
のエコー情報は、Ｄ／Ａ変換器８でアナログ信号に変換
され表示装置に供給される。従って、表示装置の同期を
前記ゲート期１ｆｌＧ＋、Ｇｚでトリガすると、例えば
ブラウン管上でＨｍＬ、ようとする物体Ｂのエコーが常
に一定位置に表示される。このように、観測しようとす
る深度及び距１１１１範囲に従って、タイミング回路１
から出力されるクロックパルスのゲート期間Ｇ＋ 、Ｇ
２を任意に調整し、ゲート継続時間より長い複数個の相
異なる周期間隔の超音波パルスを繰返して送信すれば、
不要エコーを除去して鮮明な反射波像を得ることができ
る。
のエコー情報は、Ｄ／Ａ変換器８でアナログ信号に変換
され表示装置に供給される。従って、表示装置の同期を
前記ゲート期１ｆｌＧ＋、Ｇｚでトリガすると、例えば
ブラウン管上でＨｍＬ、ようとする物体Ｂのエコーが常
に一定位置に表示される。このように、観測しようとす
る深度及び距１１１１範囲に従って、タイミング回路１
から出力されるクロックパルスのゲート期間Ｇ＋ 、Ｇ
２を任意に調整し、ゲート継続時間より長い複数個の相
異なる周期間隔の超音波パルスを繰返して送信すれば、
不要エコーを除去して鮮明な反射波像を得ることができ
る。
以上の説明では１つのシフトレジスタを用いて２つの情
報の論理積により観測しようとする深度及び範囲内の信
号を選出する方法について述べたが、超音波伝播媒質中
の伝播速度のゆらぎや反射体の形状と超音波波長との関
係で決まる反射波位相干渉によるエコー強度のゆらぎが
ある。また探査範囲外の反射物体の分布と繰返し周期の
関係で偽像が発生することもある。このような場合には
反射波情報を統計的に処理しないと、目標物の発見率の
低下、誤認すなわちＳ／Ｎの低下をきたす。
報の論理積により観測しようとする深度及び範囲内の信
号を選出する方法について述べたが、超音波伝播媒質中
の伝播速度のゆらぎや反射体の形状と超音波波長との関
係で決まる反射波位相干渉によるエコー強度のゆらぎが
ある。また探査範囲外の反射物体の分布と繰返し周期の
関係で偽像が発生することもある。このような場合には
反射波情報を統計的に処理しないと、目標物の発見率の
低下、誤認すなわちＳ／Ｎの低下をきたす。
統計的に処理する１つの方法として２つ以上の多数の相
異なる周期間隔でパルスを送信し、複数個のシフトレジ
スタを設け、複数個の遅延情報の荷重論理積を求める方
法がある。第４図にその一実施例を示す。図において６
ａ 、６ｂ、 ・・・６１はシフトレジスタ、９は荷重
論理回路である。
異なる周期間隔でパルスを送信し、複数個のシフトレジ
スタを設け、複数個の遅延情報の荷重論理積を求める方
法がある。第４図にその一実施例を示す。図において６
ａ 、６ｂ、 ・・・６１はシフトレジスタ、９は荷重
論理回路である。
タイミング回路１は相異なる周期間隔τ１、τ２・・・
τｉでパルスを発生し、送信増幅器２及びトランスデ
ユーサ３を軽でパルス状超音波を発射する。物体からの
超音波工］−は、トランスデユーサ３で電気信号に変換
され、受信増幅器４で増幅されＡ／Ｄ変換器５であるし
きい値以上の信号はデジタル情報に変換される。ビット
数の等しい１個のシフトレジスタ５ａ １５ｂ １ ・
・・ ６１は縦属接続されており、各接続部から情報を
取出すことができる。なおビット数は第３図で説明した
ように選ばれてＪヌリ、ゲートＧ＋ 、Ｇ２．、 ・・
・Ｇｉの期間中クロックパルスがタイミング回路から供
給され、レジスタの内容を逐次順送りする。
τｉでパルスを発生し、送信増幅器２及びトランスデ
ユーサ３を軽でパルス状超音波を発射する。物体からの
超音波工］−は、トランスデユーサ３で電気信号に変換
され、受信増幅器４で増幅されＡ／Ｄ変換器５であるし
きい値以上の信号はデジタル情報に変換される。ビット
数の等しい１個のシフトレジスタ５ａ １５ｂ １ ・
・・ ６１は縦属接続されており、各接続部から情報を
取出すことができる。なおビット数は第３図で説明した
ように選ばれてＪヌリ、ゲートＧ＋ 、Ｇ２．、 ・・
・Ｇｉの期間中クロックパルスがタイミング回路から供
給され、レジスタの内容を逐次順送りする。
シフトレジスタ６ａの入力情報と各レジスタの接続部及
び最終レジスタ６１の出力情報は、荷重論理回路９に供
給される。荷重論理回路９では各クロック毎に入力され
る１個情報を相互に比較し例えば１個中ｇ個以上が有効
値であれば、有効値のみの槓平均を出力として与えるか
、あるいは１個の情報中その平均値から著しく数値がか
け離れているものがあれば、これを捨てるとか、零値が
ある個数あれば出力を零とする等のいわゆる荷重論理が
組込まれている。ここに述べた荷重論理は送信パルス幅
と周期時間及び観測しようとする物体群とその前後の反
射体の分布等から決定するものぐある。この荷重論理回
路出力はＤ／Ａ変換器８でアナログ−に変換され表示装
置に供給される。
び最終レジスタ６１の出力情報は、荷重論理回路９に供
給される。荷重論理回路９では各クロック毎に入力され
る１個情報を相互に比較し例えば１個中ｇ個以上が有効
値であれば、有効値のみの槓平均を出力として与えるか
、あるいは１個の情報中その平均値から著しく数値がか
け離れているものがあれば、これを捨てるとか、零値が
ある個数あれば出力を零とする等のいわゆる荷重論理が
組込まれている。ここに述べた荷重論理は送信パルス幅
と周期時間及び観測しようとする物体群とその前後の反
射体の分布等から決定するものぐある。この荷重論理回
路出力はＤ／Ａ変換器８でアナログ−に変換され表示装
置に供給される。
このようにして任意距離範囲にある物体をその距離範囲
にのみ関係し、深度には無関係な＾い繰返し周波数で、
より忠実に観測することができる。
にのみ関係し、深度には無関係な＾い繰返し周波数で、
より忠実に観測することができる。
第１図は測定系を説明するための略図、第２図は本発明
の詳細な説明するためのタイムチャート図、第３図は本
発明の一実施例を示す回路図、第４図は他の実施例を示
す回路図である。 １・・・タイミング回路、２・・・送信増幅器、３・・
・トランスデユーサ、４・・・受信増幅器、５・・・Ａ
／Ｄ変換器、６・・・シフトレジスタ、７・・・アンド
回路、８・・・Ｄ／Ａ変換器、９・・・荷重論理回路。
の詳細な説明するためのタイムチャート図、第３図は本
発明の一実施例を示す回路図、第４図は他の実施例を示
す回路図である。 １・・・タイミング回路、２・・・送信増幅器、３・・
・トランスデユーサ、４・・・受信増幅器、５・・・Ａ
／Ｄ変換器、６・・・シフトレジスタ、７・・・アンド
回路、８・・・Ｄ／Ａ変換器、９・・・荷重論理回路。
Claims (2)
- （１）観測される最大深度を超音波が往復するに飲する
時間より短い複数個の相異なる周期間隔で超音波パルス
列を発射する回路と、受信増幅器出力のあるしきい値以
上をデジタル化する回路と、各発射パルスから任意時間
遅延し任意時間継続するゲート期間中前記デジタル化し
た情報をシフトレジスタに移す回路と、次のゲート期間
中にシフトレジスタの内容を新規更新すると共に逐次読
み出しシフトレジスタ新規入力情報との積を求めるアン
ド回路とを備え、アンド回路の出力をデジタル−アナロ
グ変換して表示することを特徴とする超音波装置。 - （２）複数個のシフトレジスタと、順次遅延した時刻に
新情報を書き込むと共に読み出し３個以上の複数個の情
報を同時に比較し荷重積を得る論理回路とを備え、該論
理回路出力をデジタル−アナログ変換して表示すること
を特徴とする特許請求の範囲（１）記載の超音波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16647782A JPS58117473A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 超音波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16647782A JPS58117473A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 超音波装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50051005A Division JPS584311B2 (ja) | 1975-04-26 | 1975-04-26 | チヨウオンパソウチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117473A true JPS58117473A (ja) | 1983-07-13 |
| JPH0139557B2 JPH0139557B2 (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=15832119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16647782A Granted JPS58117473A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 超音波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117473A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024652U (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-20 | 極東開発工業株式会社 | ダンプトラックにおける荷箱押上機構の給脂装置 |
| JPS61149879A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Meisei Electric Co Ltd | 受信パルス誤検出防止装置 |
| JPH0271185A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
| JP2006078284A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Fujitsu Ltd | パルスレーダ装置 |
| JP2007139638A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Nec Viewtechnology Ltd | 距離測定システムおよび距離測定方法 |
| WO2021009840A1 (ja) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | 株式会社ＡｑｕａＦｕｓｉｏｎ | 水中情報表示装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49134360A (ja) * | 1973-04-26 | 1974-12-24 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16647782A patent/JPS58117473A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49134360A (ja) * | 1973-04-26 | 1974-12-24 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024652U (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-20 | 極東開発工業株式会社 | ダンプトラックにおける荷箱押上機構の給脂装置 |
| JPS642836Y2 (ja) * | 1983-07-27 | 1989-01-24 | ||
| JPS61149879A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Meisei Electric Co Ltd | 受信パルス誤検出防止装置 |
| JPH0271185A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
| JP2006078284A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Fujitsu Ltd | パルスレーダ装置 |
| JP2007139638A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Nec Viewtechnology Ltd | 距離測定システムおよび距離測定方法 |
| JP4741937B2 (ja) * | 2005-11-21 | 2011-08-10 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 距離測定システムおよび距離測定方法 |
| WO2021009840A1 (ja) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | 株式会社ＡｑｕａＦｕｓｉｏｎ | 水中情報表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0139557B2 (ja) | 1989-08-22 |
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