JPS587580A - 超音波測距装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明社水中の超音波測距装置に関し、４！に水中反射
体の有無を捜索するとともに、測定点から水中の反射体
までの距離を測定する超音波測距装置Ｋｌｌする。

従来、この種の超音波測距装置は第１図に示すように、
送信信号発生回路Ｉにおいて、第２図のＢＫ示す送信タ
イミングで周波数ｆ、の信号を発生し、電力増幅器２で
電力増幅した後に、送受切替器３を経由して電気音響変
換器４によシ音波に変換し、水中に放射する。反射体か
ら反射されてくる音波社電気音響変換器４により電気信
号に変換され１送受切替器３を経由して増幅器６で増幅
され友後に、ローカル信号発生回路６で発生し九周波数
ｆｏ′の信号を変調信号とする変調回路７で変調を受け
、信号も理回路８で信号処理された信号は表示用メモリ
（リフレッシュメモリ）９の所定の位置に書込まれる。

この書込まれた信号を連続的に読出して表示器１０に表
示する。この光示の一例を最大測定距離（レンジ）を１
２ｋｙｄとして第３図に示す、第３図Ｆ１８　ｋｙｄ近
辺に反射体があることを示していて、この反射体の画＊
にカーソルを合わせることにより測距ができる。

ここで、水中反射体の有無の捜索と測距をともに行う場
合を考えてみる。この場合、一般的に可能な限り遠距離
で探知して測距できることが望まれるが、第２図のム、
Ｃに示すような時間経過と測距範囲を考えた場合には、
最大測定距離が１２ｋｙＬであるため、水中の音速を１
６００７ａ　／　、。。とすると１５秒に１回の割合で
しか捜索・測距ができ々いことになる。したがって反射
体の移動速度が速い場合や、水中条件の影響により突然
反射体が近距離で探知できた場合でも反射体をすぐ見失
う欠点があった。

本発明は従来の上記事情に鑑みてなされ友ものであり、
多周波の送信信号と変調信号を用いるとともに、各々の
周波数選択と処理結果の表示用メモリへの書込みとに関
連を持たせるように切替制御を行うととＫより、多周波
の使用数に比例して近距離の探信レート（捜索・測距の
繰返し）を増加させて前記欠点を解決し、遠距離の捜索
・測距をやりながら、中・近距離に応じて探信レートを
増加することのできる超音［１１距装置を提供すること
を目的とする。

本発明は、多周波の送信信号発生回路の出力信号を選択
した後に、電力増幅し電気音響変換器によりこの信号を
音波に変換して水中に放射し、反射体から反射してくる
音波をこの電気音響変換器により電気信号に変換し、こ
の信号を増幅した後に、多周波のローカル信号発生回路
の出力信号を水中に放射した音波の周波数と関連させて
複数系統で切替え、この複数系統の出力信号を変調信号
とする複数系統の変調回路で変調した後に、それぞれ信
号処理を行い、この複数系統の出力信号を変調信号の周
波数と関連させて切替え、表示用メモリの所定の位置に
書込み、この書込んだ信号を連続的に読出して表示する
ように構成し、遠距離の捜索・測距時に中・近距離の探
信レートが少なく反射体を見失う欠点を除去し、最適な
超音波測距を行うことができるように構成したことを特
徴とする。

次に本発明をその良好な一実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

第４図は本発明の一実施例を示すブロック構成図である
。第４図において、各符号は第１図の各符号（それぞれ
対応する。本実施例では周波数が３周波の場合を一例と
して示していて、第５図は各部を切替え走時の状態およ
びタイミングを示している。

本実施例の特徴ある構成は、・第１図に示した周波数ｆ
、の信号を発生する送信信号発生回路ｌおよびローカル
信号発生回路６の代わりに、３種の周波数ｆｏ、ｆ１、
およびｆ２を発生する送信信号発生回路１１およびこれ
らの周波数にそれぞれ対応す２周波数１　ｏ／、ｒ、／
、およびｆ２１を発生するローカル信号発生回路１２を
設け、送信信号発生回路１１の出力は送信信号切替器１
３を介して電力増幅！２０入力に接続され、またローカ
ル信号発生回路１２の出力はローカル信号切替５１４を
介して２系統の変調回゛路７および信号処理回路８の各
入力にそれぞれ接続され、この２系統の変調回路７およ
び信号処理回路８の各出力がそれぞれメモリ切替器１５
を介して表示用メモリ９に接続されたことにある。

このような構成で、多周波の送信信号発生回路１１と送
信信号切替器１３とにより第５図のＢのような信号を発
生する、この信号を電力増幅ｓ２で増幅し友後に、送受
切替器３を経由して電気音響変換器４により音波に変換
し、水中に放射する。

反射体から反射されてくる音波は電気音響変換器４によ
り電気信号に変換され、送受切替器３を経由して増幅器
５で増幅される。この出方信号は２系統（系！、系厘）
の変調回路７に入力される。

この２系統の変調回路７の変調信号は送信周波数と関連
し、多周波のローカル信号発生回路１２とローカル信号
切替器１４とにより、第５図のＲに示した信号を各タイ
ミング毎に発生する。

ここで距離と表示用メモリの関係を説明する。

第５図のｃ、　ＤＨムの周波数がｆｏ、すなわち単一周
波数で最大測定距離を１２ｋｙｄとし、表示用メモリを
３ブロツク（ａ、ｂ、ｏ）に分割した場合を示している
。この場合送信直後の１／３、すなわち０〜４　ｋｙｄ
’は表示用メモリ９のブロックａに書込まれ、′／〜２
／３、すなわち４〜８　ｋｙｄは表示用メモリ９のブロ
ックｂに書込まれ、′／、〜３／３、すなわち８〜１２
ｋｙｃｌは表示用メモリ９のブロックＣに書込まれる。

したがって単一周波数においては、１探信関では表示用
メモリ９の各ブロックへは各々１度書込まれることＫな
る。

一方、本発明に基づく５周波の場合には、送信周波数第
５図のＢと受信ローカル周波数第５図の１との関係に従
って、２系統の信号処理回路８の出力と表示用メモリ９
の各ブロックとの関係を示すと第５図の？となり、１探
信関では、０〜４　ｋ７（１へ社２回、８〜１２ｋｙｄ
のブロックＣへＦ１１回書込まれることになる。メモリ
切替器１５は第５図の１に従い信号処理回路８の出力の
切替用として用いられ、表示用メモリ９の信号は連続的
に読出され表示器ＩＯに表示される。

なお上記実施例では送信信号および変調信号が３周波の
例を示したが、３周波に限らず４周波以上であってもよ
い。また変調回路および信号処理回路が２系統の例を示
したが、２系読に限らずＳ系統以上でおってもよい。

本発明は以上説明し友ように、多周波の送信信号と変調
信号および複数系統の変調回路と信号処理回路を用いる
とともに１各々の周波数選択と処理結果の表示用メモリ
への書込に関連を持たせるように切替制御を行うととく
より、多周波の使用数に比例して遠距離の捜索・測距時
においても、中・近距離に応じて探信レートを増加する
ことができ、反射体の移動速度が速い場合や、突然反射
体が近距離で探知できた場合でも反射体をすぐ見失うこ
とのない優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例装置のブロック構成図。 第２図は第１図に示し九各部のタイミング状態を示す図
。 第５図は第１図に示し次表示器の表示例を示す図。 第４図は本発明一実施例装置のブロック構成図。 第５図は第４図に示した各部のタイミング状態を示す図
。 ｌ・・・送信信号発生回路、２・・・電力増幅器、３・
・・送受切替器、４・・・電気音響変換器、５・・・増
幅器、６・・・ローカル信号発生回路、７・・・変調回
路、８・・・信号処理回路、９・・・表示用メモリ、１
０・・・表示器、１１・・・送信信号発生回路、１２・
−・ローカル信号発生回路、１３・−・送信信号切替器
、１４・・・ローカル信号切替器、１５・・・メモリ切
替器。 特許出願人日本電気株式会社 代理人　弁理士弁　出　直　孝 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信信号を間欠的に発生する送信信号発生回路と
   、この送信信号を音波に変換して水中に放射し水中の反
   射体から反射されてくる音波を受信信号に変換する電気
   音響変換器と、この受信信号を変調する変調回路と、こ
   の変調回路に上記送信信号発生回路の出力周波数に対応
   する周波数の信号を変調信号として発生するローカル信
   号発生回路と、上記変調回路の出力信号を処理する信号
   処理回路と、この信号処理回路により上記出力信号が所
   定の位置に書込まれる表示用メモリと、この表示用メモ
   リに書込まれた信号を読出して表示する表示器とを備え
   た超音波測距装置において、上記送信信号発生回路が複
   数の周波数の互いに異なる信号をそれぞれ別のタイミン
   グまたは位相で発生するように構成され、上記ローカル
   信号発生回路が上記複数の周波数に対応する複数の変調
   周波数を発生するように構成され、上記変調回路および
   上記信号処理回路が上記複数の周波数に対応して二系統
   以上設けられたことを４Ｉ黴とする超音波測距装置。