JPS62100678A - 船速測定装置 - 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】 「産業上の利用分野］ 本発明は、船舶の斜め前方および斜め後方の各方向に向
けて超音波ビームを発射し、船底から慢れた位置にある
水塊からの反射波を受信して、ドツプラーシフトを検出
し、船速を測定する、対木型の船速測定装置に関する。

［従来の技術］ トンブラー効果を利用した船速測定装置は、−・般に、
船体のピッチングによる影響を避けるため、船の斜め前
方および斜め後方の各方向に向けて超音波ビームを同時
に発射する構成となっている。第９図に従来のこの種の
船速測定装置の一例を示す。

同図に示す従来の船速測定装置は、原発振部１０と、前
方用および後方用の送信部１２Ｆ　、　１２４　と、前
方用および後方用の送受切替部１４Ｆ　、　１４＾と、
前方用および後方用の送受波器１８ｒ　、　ＩＢＭと、
前方用および後方用の受信部１．８Ｆ　、１８Ａ　と、
前方用および後方用の周波数検出部２０Ｆ、　２０Ａ　
と、前後共通に設けられた演算部２２と、船速表示部２
４とを備えて構成される。

この従来の船速測定装置は、原発振部１０においてパル
ス信号に整形した励振゛這流を、前方用および後方用と
して対応する送信部１２ｒ　、　１２Ａにて各々増幅し
、送受切替部１４Ｆ　、　１４４を経て、送受波器ｌＳ
Ｆ、　１６Ａから狭い超音波ビームとして、船舶の斜め
前方および斜め後方の海中に一定の俯角で発射する。そ
して、船底から数メートル程度離れた位置にある水塊か
らの散乱反射信号を、送受波器１８ｒ　、　１８Ａにて
受けて電気信号に変換し、送受切替部１４Ｆ　、１４八
を経て、受信部１１３Ｆ　、　１８Ａに入力する。この
受信部＋８＋　、１８Ａ　で、受信信し−を必要なレベ
ルまで増幅し、周波数検出部２０）　、　２ＯＡで各方
向のドツプラーシフトを検出し、この信号を演算部２２
で船速信号に変換すると共に、モ均化処理し、これを船
速表示部２４で表示する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この従来の船速測定装置は、船舶の前方
と後方とに同時に超音波を発射する構成となっているの
で、反射波の受信時に、受信信号を前方と後方とについ
て各々独立に処理しなければならず、＠算部２２の前段
までの回路を前方用と後方用とに二重に設ける必要があ
る。特に、船速測定装置の中心部である周波数検出部を
一玉に設ける必要がある。

そのため、回路構成が複雑となると共に、構成部品の数
も多くなり、これらの部品を搭載するプリント基板等も
大きなものが必要となる欠点がある。

一方、受信信号の瞬時値は、安定した値ではなく、バラ
ツキが極めて大きい、そのため、従来の船速装置でも、
受信信号を一定時間積算してモ均化することにより表示
している。

ところで、停船時または微速時には、受信信号の瞬時値
は、前進信号となったり、後進信号となったりすること
が多い。しかし、従来の船速測定装置では、前進信号と
後進信号とが交互にまたはこれに近い状態で入り乱れて
入力した時、そのまま積算されてしまうため、速度指示
が実際より大きく表示されるという欠点がある。

本発明は、上記欠点を解決すべくなされたもので、送受
信を前方と後方で交互に行なうことができて、前方と後
方の受信信号の処理部を共通化して、回路構成を簡素化
すると共に、停船時または微速時においても正確な速度
表示を行ない得る船速測定装置を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するためのｆ段］ 本発明は、船舶の斜め前方および斜め後方の各方向に向
けてａ音波ビームを発射し、船底から離れた位置にある
水塊からの反射波を受信して、ドツプラーシフトを検出
し、船速を測定する船速測定装置において、１−記問題
点解決手段として、（ａ）ａｆｆ波を前方と後方に交１
ｒ二に発射するように、発射タイミングを設定する送信
前後切替手段を設け、 （ｂ）前方および後方から各々受信される反射波の受信
信号からドツプラーシフトを検出し、船速を測定する受
信信号処理ｆ段を、前後共通に設け、 （Ｃ）前方および後方から各々受信される受信信号を、
に記発射タイミングと同期して上記受信信り処理ト段に
接続する受信前後力持ｆ〜段を設け、 （ｄ）　ｈ記受信信号処理手段に、■二足検出したドプ
ラーシフトデータを、一定時間毎に積算してモ均化する
乎均化処理手段を設けると共に１前後進の判別を行なっ
て、当該ドプラーシフトデータが逆方向に進む極性であ
る時、モ均化処理手段に減算指令を出力する前後進判別
ト段な設けて、 構成されることを特徴とする特 ［作用］ ところで、対水型の船速測定装置の場合、対象とする物
標を船底から数メートル離れた位置にある水塊とすると
、発射される超音波のエコーが数ミリ秒後に戻ってくる
ので、送信繰り返しは、２００１Ｓ毎（５０Ｈｚ）位で
よい。この２０＋１１Ｓ程度の時間は、船体のピッチン
グ周期に比べて非常に短い時間であるから、前方と後方
に超音波を同時に発射せず、交互に送受信しても、ピン
チングに対して同時発射の場合と同様の効果がある。本
発明は、このような知見に基いてなされたものである。

即ち、送信前後切替手段により、超音波を前方と後方に
交互に発射し、前方および後方から各々受信される受信
信号を、受信前後切替手段により、上記発射タイミング
と同期して上記受信信号処理手段に接続する。そして、
前方および後方から各々受信される反射波の受信信号か
らドツプラーシフトを検出し、船速を測定する受信信号
処理手段を、前後共通に設けて、両者で共用している。

その結果、従来二重に、没けられていた回路が、−・つ
でよく、回路構成を簡素化することができる。

また、本発明は、ドプラーシフトデータを積算してモ均
化処理することにより、瞬時値のバラツキを吸収して、
安定した速度表示を可能としている。しかも、その際、
船舶の前後進を判別して、停船時または微速時のように
、前進・後進の信号が入り乱れて入力する場合に、積η
８すべき信号と逆方向の信号については、減算すること
により、正確な速度表示を行なうことができる。

［実施例］ 本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

〈実施例の構成〉 第１図は未発明船速測定装置の第１実施例の構成を示す
。

同図に示す実施例の船速測定装置は、原発振部２６と、
前方用および後方用の送信部１２Ｆ、　１２Ａと、前方
用および後方用の送受切替部１４ｒ　、１４Ａと、前方
用および後方用の送受波器１８Ｆ　、　ｌｅＡと、前後
切替部２８と、前後共通に設けられた受信部１８、周波
数検出部５６、＠３ｇ部５８および船速表示部６０とを
備えて構成される。

本実施例では、原発振部２６と前後切替部２８とが、送
信前後切替手段と受信前後切替手段を構成し、また、受
信部１８、周波数検出部５６、演算部５８および船速表
示部６０が、受信信号処理手段として、前後両方向に共
通に設けである点に特徴がある。また、演算部５８にモ
均化処理手段と、前後進判別手段とが設けであることに
特徴がある。

一方、他の部分の構成は、基本的には上記第９図に示し
た従来の船速測定装置のものと同様である。従って、以
下では、本実施例の特徴部分を中心として説明する。

原発振部２６は、例えば、第２Ａ図に示すように構成さ
れる。即ち、原発振部２６は、送信周波数発振器３０と
、パルス繰返し周波数発振器３２と、送信パルス幅設定
回路３４と、深度位置決定回路３６と、受信ゲート設定
回路３８と、分周器４０と、アンドゲート回路４２．４
４および４Ｂとを備えて構成される。

送信周波数発振器３０は、送波用の超Ｉ（波振動子を励
振するための周波数を設定する。一方、パルス繰返し周
波数発振器３２は、超音波を送信する繰返し周波数を設
定するパルスを発生する。

送信パルス幅設定回路３４は、例えば、半安定マルチバ
イブレータからなり、上記パルス繰返し周波数発振器３
２からのパルスをトリガとして、送信パルス幅に相当す
るパルスを出力する。深度位置決定回路３６は１例えば
、半安定マルチバイブレータからなり、−１；記送信パ
ルスをトリがとして、深度位置、反射を受取るべき船底
からの水塊の位置を設定して、受信ゲートの開始タイミ
ングを決定するパルスを出力する。また、受信ゲート設
定回路３８は、同様に、半安定マルチバイブレータから
なり、上記受信ゲート開始タイミング決定パルスをトリ
ガとして、受信波を受は入れるサンプリングゲートを設
定するパルスを形成し、これを周波数検出部５６に送出
する。

一方、分周器４０は、例えば、Ｔフリップフロンプ回路
からなり、上記パルス繰返し周波数発振器３２からのパ
ルスをトリガとして、交互にＱ、Ｑｌこハイレベルの送
信ゲート信号を出力する。アンドゲート回路４２は、上
記送信周波数発振器３０と送信パルス幅設定回路３４と
が入力に接続され、後者が出力するパルスがゲート信号
となって、そのパルス幅に相当する時間、前者から上記
送信用励振電流がアンドゲート回路４４および４６に送
られる。このアンドゲート回路４４および４６は、」−
記分周器４０からの送信ゲート信号が交互に入力されて
、それぞれ交Ｗに上記送信用励振電流を対応する送信部
１２Ｆ　、１２Ａに出力する。

前後切替部２日は、スイッチ駆動回路４８と、スイッチ
５０とからなる。スイッチ駆動回路４８は、上記分周器
４０からのＱ、Ｑ出力を受けて、スイッチ５０の切替制
御信号を出力する。スイッチ５０は、例えば、第２Ｂ図
に示すような半導体スイッチ回路から構成される。即ち
、スイッチ５０は、　ＰＩＮダイオードＤＩ　、　コン
デンサＣ＋　、Ｃａ　およびインダクタンスＬ１からな
る前方系回路５２と、ＰＩＮダイオードＤ２　、　　コ
ンデンサＣ２、Ｃ５およびインダクタンスＬ２からなる
後方系回路５４と、両名に共通のコンデンサＣ３および
インダクタンスＬ３とから構成される。

ここで、入力端ｆ′−ＦＩＮには、船舶油力から反射波
信号が入力される。−・方、入力端７−Ａｌｎには、船
舶後方から反射波信号が入力される。また、制御端子Ｃ
ｔＦには、分周器４０からのＱ出力に対応する制御信号
がスイッチ駆動回路４８から人力される。

一方、制御端子ＣｔＡには１分周器４０からのＱ出力に
対応する信号がスイッチ駆動回路４８から入力される。

そして、このスイッチ５０は、２個のＰＩＮダイオード
の内、制御端子から制御信号が供給されているＰＩＮダ
イオードが、高周波信号を導通させることを利用して切
替スイッチとしたものであって、各ＰＩＮダイオードＤ
Ｉ　またはＤ２のカソードからコンデサＣ１を介して出
力端子Ｏｔから、共通の受信部１８に受信信号が送られ
る。

周波数検出部５６は、第３図に示すように、Ｄフリ、ブ
フロップ回路６６．６８、カウンタ７０．７２およびク
ロック発生器６４からなるゲート信号形成部６２と、排
他オアゲート回路７Ｇおよびナントゲート回路７８から
なる速度パルス形成部７４と、排他オアゲート回路８２
．８４およびナントゲート回路８６からなる後進パルス
形成部８０とを備えて構成される。この周波数検出部５
６は、上記原発振部２６からの受信ゲー）ＧＲと、クロ
ック発生器６４からの基準クロフクＣ５と、」−記前後
切替部２日を介して入力される受信信号とから、速度パ
ルスＰＶと、後進パルスＰＡとを形成する。

演算部５８および船速表示部６０は、第４図に示すよう
に、モ均化処理ｆ段を構成するブリアップダウンカウン
タ８８およびアップダウンカウンタ９０と、前後進判別
回路９２と、数字表示器９４と、後進表示器９６とを基
本要素として備えて構成される。

また、本実施例では、附随的な回路として、速度データ
送出回路９８と、速度比較回路１０２、速度設定スイッ
チ１０４およびブザー１０Ｂからなる速度警報袋７１１
００と、分周器１０日を介して２００Ｐ／Ｉ’！リレー
１１０と、さらに分周器＋１２を介して航程カウンタ１
１４とが接続されている。

ブリアップダウンカウンタ８８は、後述する前後進判別
回路からのカウントアツプ信号Ｕまたはカウントダウン
信号りに従って、速度パルスＰυを計数し、予め設定し
である分周比により速度信号Ｐｓを出力する。なお、分
周比は、図示しないデジタルスイッチ算により変更可能
である。

アップダウンカウンタ９０は、上記速度信号ＰＳを分周
して２進数から１０進数に９摸するデコーダとして機能
する。

数字表示器９４は、上記アップダウン力カンタ９０にて
ｌＯ進数に変換された速度を、数字で表示する。この数
字表示器９４には、前後進判別回路８２からの後進表示
信号により点灯する後進表示器９Ｇが付設しである。

■後進判別回路８２は、第５図に示すように、インバー
タ１１６　と、ＰＡエツジ検出回路１１８　と、Ｄフリ
ンプ７０ツブ回路１２０と、排他オアゲート回路１２２
と、ラッチ回路１２４　と、タイミング回路１２８とを
備えて構成され、上記ブリアップダウンカウンタ８８お
よびアップダウンカウンタ９０からなるアップダウンカ
ウンタ群８８に対し、アップカウントとダウンカウント
との切替信すＵ／Ｄを、また、後進表示器９Ｇに後進表
示信号を出力する。

」−記ｐＡニー、ジ検出回路１１８は、例えば、単安定
マルチバイブレータからなり、Ｊ二足後進パルスＰＡの
立下りでトリガされ、互端子から負パルスを出力し、Ｄ
フリッププロップ回路１２０のセット端子Ｓに送出する
。

また、ラッチ回路１２４は、例えば、Ｄフリップフロッ
プ回路にて構成され、Ｄフリッププロップ回路１２０の
Ｑ端子の出力をラッチする。

タイミング回路１２６は、上記ラッチ回路１２４のラッ
チタイミング、即ち、サンプリングストローブ信号を一
定周期で供給すると共に、Ｄフリッププロップ回路１２
０のリセット端子Ｒにリセット信号を一定周期で送る。

〈実施例の作用〉 本実施例の作用について、上記各図と、第６図および第
７図とを参照して現用する。

原発振部２６では、送信周波数発振器３０において１．
ｔｆｌＦＴ波振動ｆを励振する送信周波数信号を発生す
る。この信号は、本実施例でｌｆ、２ＭＨｚの周波数と
しである。また１パルス繰返し周波数発振器３２は、第
６図に示すように、送イハ繰返し周期の２倍の周波数で
発振し、この出力Ｒｐを、送信パルス幅設定回路３４と
分周器４０とに送る。

送信パルス１ｌｆ２設定回路３４は、この出力Ｒｐをト
リガとして、予め設定しである詩間幅２ｍｓの送信パル
ス幅を設定する。この送信パルス幅信号Ｗｐは、アンド
ゲート回路４２および深度位置決定回路３６に送られる
。

アンドゲート回路４２において、送信周波数信号を上記
送信パルス幅に入れて送信パルスＴＰを形成し、これを
アンドゲート回路４４および４６に送る。

また、深度位置決定回路３６は、反射波として検出すべ
き水深を設定するための回路であって、本実施例では、
水深的３ｍの反射波を検出するものとして、音速を考慮
し、４　ｔｓｓのパルス幅を設定している。この深度位
置決定パルスＯＰにより、受信ゲート設定回路３日にお
いて、受信の基準ゲート信号ＧＲが形成され、周波数検
出部５８に送られる。

一方１分周器４０は、上記繰返し周期を１／２分周して
１前後方向切替信号ＧＦ＾およびＧＦＡ　を形成し、こ
れらをアンドゲート回路４４．４６およびスイッチ駆動
回路４８に送る。前後方向切替信号ＧＦＡは、本実施例
では、１０ｍ５程度に設定しである。

アンドゲート回路４４および４Ｂでは、前後方向切替信
号Ｇｔｔ＋およびＧ）Ａにより交互にゲートが開き、上
記送信パルスＴｐ　を前後方向に分離し。

２ＭＨｚ　、　２ｍｓのバーストパルス（↑「、ＴＡ）
として、２０ｍ５毎に、対応する送信部１２Ｆ　、　１
２Ａに送る。

送信部１２Ｆ、　１２Ａでは、これを電力増幅し、例え
ば、約２０Ｗの出力パルスとして、対応する送受９］替
部１４Ｆ　、　１４Ａを介して、前方用および後方用の
送受波器１１３Ｆ　、　＋６Ａに送出している。

前方用および後方用の送受波器ＩＥｉ＋　、　１８ｎは
。

この’ｉｌ（カバルスを超音波に変換し、水中に放射す
る。

水中に放射されたａｈ波ビームは、海水中に浮遊する無
数の微小なプランクトン３砂粒、気泡等に当ると、散乱
され、この内、受波器の方向に戻ってきた音波が受信信
号となる。ここで、これら水中懸濁物と船とに相対速度
があれば、ドツプラー効果により受信波の周波数はドツ
プラーシフトすることとなる。

受信波は、前方用および後方用の各送受波器ＩＥｉｒ　
、　１６＾において各々電気信号に変換され、各々送受
すＪ替部１４Ｆおよび１４Ａを経て１前後回持部２８に
送られる。

Ｅｔｊ後切替部２８では、第２Ｂ図に示すように、入力
端子Ｆ’ｓに前方からの反射波の受信信号を、ＡＩＭに
後方からの反射波の受信信号を入力する。

ここで、制御端ｆ　Ｃｔｒ、　ＣＬＡには、分周器４０
からの前後方向！ｉｌｌ替信号Ｇｒ八、　へＦＡを各々
スイッチ駆動回路４８にて増幅して、Ｑ出力のＧ）Ａが
制御端子ＣＬｆに、Ｑ出力のＧ）Ａが制御端子ＣＩＡに
対応して入力される。

ここで、Ｑがハイレベルの時は、コイルＬ１、ＰＩＮダ
イオードＤＩ　およびコイルＬ３の経路で電流が流れ、
その結果、ＰＩＮダイオードＤ１の高周波インピーダン
スが低下し、入力端子ＦＩＮからの信号が、コンデンサ
Ｃ３を経て、受信部１日に出力される。

一方、Ｑがハイレベルの時は、コイルＬ？、ＰＩＮダイ
オードＤ２およびコイルＬ３の経路で電流が流れ、その
結果、ＰＩＮダイオードＤ２の高周波インピーダンスが
低下し、入力端子ＡＳＳからの信号が、コンデンサＣ３
を経て、受信部１８に出力される。

受信部１８では、スーパーへテロダイン方式をとり、１
．８ＭＨｚの局部発振信号により、ドツプラーシフトｆ
ｄを含む受信信号の周波数２ＭＨｚ±ｆｄを、中間周波
数（本実施例では、２００ＫＨｚｆ　ｆｄ）に変換し、
十分に増幅して、ＴＴＬレベルの矩形波を出力する。

次に、周波数検出部５６において、各方向のド。

プラーシフトを検出する。

この検出方式は、カウント方式であって、受信信号であ
る１−記受信部１８の出力２００ＫＨｚ＋　ｆｄと、基
準クロックＯｓとを一定個数（２００個）計数し、その
所要時間差がドツプラーシフトに比例することを利用し
て、その時間差を求めてドツプラーシフトを検出する。

一上記矩形波状の受信信号は、第３図に示す周波数検出
部５６のＤフリップフロップ回路６６．６８、および、
カウンタ７０のクロック端子Ｃにに入力される。

Ｄフリー、ブフロップ回路６Ｂ、６８に、受信ゲート信
叶ＧＲと受信信号とが入力されると、該クリップフロッ
プ回路８６，６８は、各々測定ゲート詩間信号ＧＳ、基
準ゲート時間信号Ｇｒを出力する。これらは、対応する
カウンタ７０．７２のイネーブル信号となり、カウンタ
７０は受信信号をカウントし、カウンタ７２は基準クロ
ックａＳをカウントする。これらのカウンタ７０．７２
は、予め設定しである値（本実施例では、前者は２００
、後者は５ｏｏｏ）まで計数すると、カウント終了信号
を出力する。

この終了信号は、各々対応するＤフリップフロップ回路
６６．６８をリセットする。各ゲート時間信号Ｇｓ、　
Ｇｒは、受信信号と基準クロックとが一致していなけれ
ば、そのゲート時間に差異を生ずる。

本実施例では、基準ゲート時間Ｇｒを、１　ｍｓに設定
しである。

北記ゲート時間信号Ｇｓ、　Ｇ、は、排他オアゲート回
路７６に入力される。排他オアゲート回路７６は、ＧＳ
≠Ｇｒの場合に、その出力が差ゲートＧ［となり、その
場合には、ナントゲート回路７８において、Ｇｓ＝Ｇｒ
の差に応じて、クロック発生器６４からの基準クロック
Ｃｓ　（例えば９ＭＨｚ）を、その極性を反転させて通
過させる。この出力が速度パルスＰυとなる。

一方、」二足゛側定ゲート時間信号ＧＳと前後方向切替
信号Ｇ「＾とが排他オアゲート回路８２に、また、基準
時間ゲート信号Ｇｒ反転信号のと前後方向切替信号Ｇｒ
ｎ　とが排他オアゲート回路８４に入力される。そして
、排他オアゲート回路８２および排他オアゲート回路８
４の出力がナントゲート回路８Ｂに入力される。ここで
、前方からの受信信号の測定ゲート時間信号ＧＳが基準
ゲート時間信号Ｇｒより長いとき、または、後方からの
受信信号の測定ゲート時間信号ＧＳが基準ゲート時間信
号Ｇ「より短いとき、それらの時間差に対応して、排他
オアゲート回路８２および排他オアゲート回路８４の出
力が共にハイレベルとなり、ナントゲート回路８６から
、船舶が後進していることを示す後進パルスＰＡが出力
される。

上記速度パルスＰυのパルス数は、トンブラーシフトに
比例しており、前方のドツプラーシフトと後方のドツプ
ラーシフトとの和は、船舶の速度に比例する。本実施例
では、これをある一定時間（サンプルタイムＴｓ）桔算
し、瞬時速度をＦ拘止することにより、モ均速度を求め
ている。本実施例では、このサンプルタイムＴＳを１０
秒に設定し、１０秒に１回サンプルストローブ信号をタ
イミング回路１２６から出力する。

ところで、受信信号の瞬時値は、安定１．た値ではなく
、極めてバラツキの多いものであるので、このまま積算
カウントすると、停船時または微速時には、逆方向の信
号（後進信号）をも積算し、速度指示が、実際と異なっ
て大きく出てしまう。

これをなくすため、逆方向の信号の場合、減算するよう
にして積算する必要がある。そこで、この積算は、演算
部５８のブリアップダウンカウンタ８８とアップダウン
カウンタ９０とにより行なわれる。

ブリアップダウンカウンタ８８は、表示速度が実際の速
度と一致するような分周比にセットされている。この分
周比は、船体のトリムによる誤差を除くため、ディジタ
ルスイッチ等により容易に可変設定できるように設けら
れている。

アップダウンカウンタ９０は、プリアップダウンカウン
タ８８の出力ＰＳをさらに分周して、４桁ｌＯ進数に変
換する。アップダウンカウンタ９０のデータは、サンプ
リタイムＴＳ後に、ラッチされ、表示データとして数字
表示器９４および速度データ送出回路９８に送られる。

一方、前後進判別回路８２は、後進パルスＰＡを利用し
て、船舶の前後進を判別する。

前後進判別回路９２のう・ンナ回路１２４は、タイミン
グ回路１２６からのサンプルストローブ信号により、フ
リッププロップ回路１２０のＱ端子の出力をサンプリン
グしてラッチする。フリップフロップ回路１２０は、こ
のサンプルストローブ信号−の直後にタイミング回路１
２Ｂから出力されるリセット信号によりリセットされる
。サンプルストローブ信号およびリセット信号は、周期
をサンプリングタイムＴＳとして設定してあり、未実施
例では１０秒に設定しである。

フリップフロップ回路１２０がリセットされた後におい
て、船舶がｔｔｒｊ進中には、後進パルスＰＡか出力さ
れないため、フリップフロップ回路１２０はリセットさ
れたままとなり、上記アップダウンカウンタ群８９は、
アンプカウントする。この場合、次のリセット信号が入
力しても、ブリップフロップ回路１２０は、その状態を
変えず、そのままデー２ブカウントの状態が続く、この
時、ラッチ回路１２４は、サンプルストローブ信号によ
り、フリッププロップ回路１２０のＱ端子−の出力をラ
ッチするが、ＸＳ　Ｑ端子は、ロウレベルであるから、
後進表示はなされない。

−・方、船舶が後進中は、常に後進パルスＰＡが出力さ
れるので、フリップフロップ回路１２０は、ＰＡエンジ
検出回路１１８の出力パルスにより、セット状態となり
、Ｑ端子の出力がロウレベルとなる。

この状態で、排他オアゲート回路１２２では、インバー
タ１１６で極性を反転された後進パルスＰＡが入力する
ので、上記カウンタ群８９は、そのままアップカウント
の状態が続く。

ここで、サンプルストローブ信号が入力すると、フリッ
プフロップ回路１２０がモー２トされているので、その
Ｑ端子のハイレベル状態がラッチ回路１２４にラッチさ
れる。そして、ラッチ回路１２４から後進表示信号とし
て出力されて、後進表示器８６を点灯させる。

ところで、前進、後進が混在するＯメット付近では、最
終的にサンプルストローブ信号が入力するとき、フリッ
プフロップ回路１２０がセットされていれば後進となり
、セットされていなければ前進となる。そこで、７ｔ１
進、後進の信号がランダムに来る場合を考える。

フリップフロップ回路１２０は、後進パルス６が入力す
ると、ＰＡエツジ検出回路１１８の出力によりセット状
態となるため、以後リセット信号が入力するか、または
、クロック信号が入力するまで、その状態が変らない。

そのため、−ｊ＋、後進パルスＰＡが入力した後に、前
進信号が入力する（後進信号が入力しない）と、フリッ
プフロップ回路１２０の互端子がロウレベルであるため
、排他オアゲート回２！８１２２は、その入力が同相と
なって、出力がロウレベルのカウントダウン信号となる
。

この状態で、前進信号が後進信号より多く入力すると、
カウンタ群８９は、減算が続き、その計数値がｒＱＪと
なり、その旨の信号を出力する。一方、前進信号が後進
信号より少ない場合には、後進信号から＋ｉｉ７進信号
が減算された差が、後進速度となる。

）Ｚ記「０」出力信号は、フリップフロップ回路１２０
のクロック端ｆ″ＣＫに入力される。これによリ、プリ
ンプフロップ回路１２０は、その時の、Ｄ端子の入力信
号に応じて、セットまたはリセット状態となる。

ここで、前進信号が入力しているものとすると、フリッ
プフロップ回路＋２０は、リセット状態に変る。そして
、以後は、Ｌ述したと同様に動作する。一方、後進信号
が入力しているものとすると、フリップフロップ回路１
２０は、セット状態を続け、ラッチ回路１２４は、Ｑ端
子のハイレベル状態をラッチして、後進表示信号を出力
する。

ところで、本実施例は、速度警報装置、航程カウンタ等
を備えている。次に、これらの作用について説明する。

先ず、警報装置は、上記速度データ送出回路９８力）ら
シリアルデータとしてサンプリングタイム丁Ｓ毎に１度
、速度データを受け、これを速度比較回路１０２にラッ
チする。速度比較回路１０２は、このデータを、速度警
報設定スイッチ１０４から入力されるデータと比較し、
予め設定したデータより高速の場合または低速の場合に
、警報信号を出力し、ブザー１０６を鳴動させる。

また、２００Ｐ／Ｍリレー１１０は、］二上記リアップ
ダウンカウンタ８８の出力を、分周器１０８により分周
して得られるパルスにより、１マイルに２００個の割合
のパルスを出力する。

さらに、航程カウンタ１１４は、］二二足周＝１０８の
出力をさらに分周して、ｍ位距離信号に変換したものを
計数して、船舶の航行距離を表示する。

〈実施例の変形〉 １−記実施例は２前後切替部を受信部の前段に配置して
いるが、第８図に示すように、受信部１８Ｆおよび１８
Ａの後段としてもよい。

また、上記実施例は、前後切替部２８のスイッチをＰＩ
Ｎダイオード回路にて構成しているが、これに限らず、
ＦＥＴ、バイポーラトランジスタ等により構成すること
もできる。そして、Ｌ述したように、前後！／］替部２
８を受信部１８Ｆおよび１８Ａの後段に配置する場合に
は、受信部出力がロジックレベルになっているので、該
前後切替部２８は、簡単なゲート、アナログスイッチ算
で構成することができる。

さらに、に記実施例では、演算部のカウンタをプリアッ
プダウンカウンタとアップダウンカウンタとで構成して
いるが、両者を直列に接続して。

一体のアップダウンカウンタとしてもよい。

［発明の効果］ 以」二説明したように本発明は、送受信を前方と後方で
交互に行なうことができて、前方と後方の受信信号の処
理部を共通化して、回路構成を簡素化でき、かつ、停船
時または微速時においても正確な速度表示を行ない得る
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明船速測定装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図、第２Ａ図は上記実施例を構成する原発振部お
よび前後切科部の構成を示すブロック図、第２Ｂ図は上
記前後切替部の一例を示す回路図、第３図は上記実施例
を構成する周波数検出部の構成を示すブロック図、第４
図は上記実施例を構成する演算部の構成を示すブロック
図、第５図は上記演算部を構成する前後進判別回路の構
成を示すブロック図、第６図は上記第２Ａ図に７Ｒす原
発振部の動作を示すタイムチャート、７７　ＩＮは上記
第３図に示す周波数検出部の動作を示すタイムチャート
、第８図は本実施例の変形例である船速測定装置の構成
を示すブロック図、第９図は従来の船速測定装置の構成
を示すブロック図である。 １２Ｆ　、　１２Ａ・・・送信部　１４Ｆ　、　＋４Ａ
・・・送受切８′部１８Ｆ　、　１８Ａ・・・送受波層 １８、１８Ｆ　、　１８Ａ・・・受信部２６・・・原発
振部　　　　２８・・・前後切替部３０・・・送信周波
数発振器 ３２・・・パルス繰返し周波数発振器 ３４・・・送信パルス幅設定回路 ３６・・・深度位１首決定回路 ３８・・・受信ゲート設定回路 ４０・・・分周器 ４８・・・スイッチ駆動回路 ５０・・・スイフチ　　　　５６・・・周波数検出部５
８・・・演算部　　　　　６０・・・船速表示部６２・
・・ゲート信号形成部 ６４・・・クロック発生器 ６６．６８・・・Ｄフリー、プフロップ回路７０．７２
・・・カウンタ ７４・・・速度パルス形成部 ８０・・・後進パルス形成部 ８８・・・ブリアップダウンカウンタ ９０・・・アップダウンカウンタ ９２・・・前後進判別回路　８４・・・数字表示器９６
・・・後進表示器　　　３日・・・速度データ送出回ｂ
１００・・・速度警報装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 船舶の斜め前方および斜め後方の各方向に向けて超音波
   ビームを発射し、船底から離れた位置にある水塊からの
   反射波を受信して、ドップラーシフトを検出し、船速を
   測定する船速測定装置において、 （ａ）超音波を前方と後方に交互に発射するように、発
   射タイミングを設定する送信前後切替手段を設け、 （ｂ）前方および後方から各々受信される反射波の受信
   信号からドップラーシフトを検出し、船速を測定する受
   信信号処理手段を、前後共通に設け、 （ｃ）前方および後方から各々受信される受信信号を、
   上記発射タイミングと同期して上記受信信号処理手段に
   接続する受信前後切替手段を設け、 （ｄ）上記受信信号処理手段に、上記検出したドプラー
   シフトデータを、一定時間毎に積算して平均化する平均
   化処理手段を設けると共に、前後進の判別を行なって、
   当該ドプラーシフトデータが逆方向に進む極性である時
   、平均化処理手段に減算指令を出力する前後進判別手段
   を設けて、 構成されることを特徴とする船速測定装置。