JPS6336175A - デ−タ計測装置 - 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】 〔座業上のオリ用分野〕 不発明はデータ計６１１１装龍に関し、特にセンサ手段
のみ葡離隔して配置したデータ計測装（「に関する〇〔
従来の技術〕 従来のデータ計測装置においては、例えば実海面で船上
から送受波器の：うなセンサ七つり下してこｎ裏り海中
に音波全発射し、目標物からの反響全解析して目標物の
種類や姿態など全計画することにたびたび遭遇する。こ
のようなとき一般には、船上からつり下した送受波器か
ら音波全送出し、その音波は水中全伝搬して目標で反射
し送受波器まで戻った音波全送受波器で受入して受１ｇ
信号とし、この受信信号と、あらかじめハト広さｎた（
例えば目標物の釉耕′Ｐ姿態に応じて戻って来る反射波
形などを示す）信号と？相関などで比教して、目標の種
類など′に＋ＩＪ別するといった目的に用いらｎている
。その−例げ第３図を見るに、従来の技術に＝る構成の
一例は、制御部７１と記１１１部７７とを備えた制御手
段６１と、送信部７２と送受切替部７３と送受波器７４
と受１占部７５と−ｔＶ＝えたセンサ手段と、イぎ号処
理部７８會備えた信号処理手段とで構成さ扛ている。こ
のうち制御手段６１と倍号処呻手段６３と上船上におき
、センサ手段６２はケーブルを介してつジ下さｎｌ、ケ
ーブル中には送信トリガ信号３０１や受信信号３０２な
ど全伝送する信号線が収容さｎている。

制御部７１から出力する送信トリガ信号３０１は、ケー
ブルｋｉｈして水中につり下さｎ、友センサ手段６２の
送信部７２に印加さｎる。送信部７２では送信信号が出
力さｎ、送受切替部７３？通って送受波器７４から音ｅ
′ｆｒ：輻射する。この音波に目標物ｔＺＣ到達しここ
で反射してふたたび送受波器７４へ戻って米る０送受敦
器７４では音波１８号が′ｉｉＬ気信号に変換さｎ、送
受切替部７３ヶ通って受信部７５で増幅さｎて受イぎ信
号３０２となって信号処理部７８に入力する。

一万、制御部７１の送イぎトリガ信号は記憶部７７の読
出しトリガとして働き、あらかじめ記憶さＣている参照
信号３０３　′ｆｒ：順次出力し、信号処理部７８では
、受信信号３０２と参照信号３０３とを比較しつつ（例
えば相互相関など）受信信号３０２の信号処理全行い、
その結果は出力信号３００として出力さｎる〇 また、第４図（ａ）〜（Ｃ）　ｋ見るに、第４図（ａ）
は送信トリガ信号？第４図（ｂ）は受信信号金示し、横
軸は時間上水している。すなわち送信トリガ８１Ａ−８
１Ｂに対応する受信信号８２Ａ・８２Ｂの間にに、そｎ
ぞｆ遅扛時間Ｔがおる（従って位相差も生じる）。こｎ
に、送１キトリガと受信信号のつり下ケーブルの往復時
間に相補しているので、つジ下ケーブル長が短かく周波
数の低い場合には無視することができる０さらにこの構
成の中では記憶部７７は制御手段６１と信号処理手段６
３とのうち、いずｎに含ませてもか゛まわない０〔発明
が解決しょうとする問題点〕 本発明が解決しょうとする従来の技術の問題点に、上述
の工うに送信トリガ信号と受信信号がつり下ケーブル全
往復する時間に基づく遅ｎ時間が、受信信号と参照信号
との時間差す７上わち位相差となり、つり下ケーブル長
が長く周波数の高い場合に出力信号に大きな影響が出る
という点にある（例えばケーブル長２Ｋｍ周波１１１３
７．５　ＫＥ（ｚで位相差がおおむね１８０度となる）
０ 従って本発明の目的は、上記欠点全解決し之デーメ計測
装置全提供することにある。

〔問題点全解決するための手段〕

本発明のデータ計測装置は、音阪を発射する指令全セン
サ手段に与える制御手段と、前記制仇手段の指令に基づ
き音波全発射し目標から反射した音波ヶ受信して受信信
号を出力するセンサ手板と、あらかじめ用意さｎｆＣ参
照信号の基準点と前記受信信号の基準との時間合わせを
行って前記参照（６号と前記受信信号とを比較しつつ前
記受信信号の信号処理全行いその結果で出力する信号処
理手段とを備えて構成さ１しる０ 〔実施例〕 次に本発明ｒＣついて笑施例全示す図面ケ参照して詳細
に説明する。

第１図は本発明の第一の実施例の構成？示すブロック図
、第２図は本発明の第二の実施例の楊成盆示すブロック
図、第４図（＆）〜（ｃ）は送信トリガ信号と受信信号
との関係？示す図表である０まず、本発明の概要上述べ
る。

本発明の目的となっている受信信号と３魚信号との間の
時間差またに位相差金Ｑとするためには、受信信号の基
準点（すなわち受信信号の先頭の点で送信信号のリーク
信号などで代表さｎている）と参照信号の基準点（すな
わち記憶部から読出した参照信号の先頭信号−！ｆｃは
記憶部読出しトリガ信号）と會重ね合わせる必要がある
０ ここで第４Ｎ（ａ）〜（ｃ）を見るに、第４図（ａ）の
送信トリガ信号に対して得らｎる受信信号に第４図（ｂ
）に示す二うにな！１、その基準点は受信信号８２Ａ・
８２Ｂの開始点８４Ａ・８４Ｂである。従って参照信号
の基準点も受信信号の基準点も、受信信号の基準点に対
応する第４図（ｃ）に示す記憶部トリガ信号８３Ａ−８
３８に工って記憶部から読出す工うにすｎば工い０この
方法全実現する第一の方法は、受信信号８２Ａ・８２Ｂ
の開始点８４Ａ・８・ＩＢ（一般には送（３信号のリー
ク信号が大きい値全占めるので検出しやすい）全検出し
て、こ扛に対応する第４図（ｃ）に示す＝うな記憶部ト
リガ信号８３Ａ・８３Ｂに二って記憶部から参照信号？
読出すことである。また、第二の方法は、送信トリガ８
１Ａ−８１８とこ牡に対応する受信信号の開始点８４Ａ
・８４Ｂとの遅延時間Ｔ上京めておき、送信トリガ８１
Ａ・８１８に工って記憶部から参照信号全読出して、遅
延時間Ｔの遅延線全通して信号処理部へ印加することで
ある。以下こｎらの方法を適用し九データ計測装置ケ、
実施料全通して説明する〇ここで、本発明の第一の実施
例の構成と作動について説明する。第１図？参照するに
本実ＭＴｊは。

制御部３１全備えｔ制御手段１と、送信部３２と送受切
替部３３と送受波器３４と受信部３５とを備えたセンサ
手段２と、受信基準信号分離部３６と記憶部３７と信号
処理部３８とを備えた信号処理手段３とで構成さｎてい
る。このうち制御手段１と１言号処理手段３とは計測？
しょうとする海域の船上にｇ’ａＬ、セ／ｌ＋段２に船
上からグープルまたはワイヤ等でつジ下して計測７行う
ときが多い０このときは船上からセンサ手段２に対して
送信トリガ信号１０１金伝送し、センサ手段２から船上
に対して受信信号１０２ｉ伝送し、船上の信号処理手段
３から信号処理手段した受信信号が出力信号１００とし
て得らｎる０また、センサ手段２？船上からつり下する
とき、送信トリガ信号１０１と受信（Ｑ号１０２の２本
の信号線のは〃）電源線が必要となるので、こむ、らま
とめて二重鎧装を施して抗張力７保たしめてセンサつり
下用のワイヤと兼用し、取扱の便利な１本のケーブルで
センサ手段ｔつり下することも通常は行わ扛ている。

：ｔｊｌＪ　１１１１部３１から出力する送信トリガ信
号１０１は。

ケーブル七通して水中につり下さ扛たセンサ手段２の送
信部３２に印加さ扛る。送信部３２では送信信号が出力
し、送受切替部３３を通って送受波器３４から短パルス
の音波が海中に輻射され、この音波は目標物まで伝搬し
て到達し、ここで反射してふ九たび送受波器３４へ戻っ
て来る。送受波器３４では音波信号が電気信号に変換さ
ｎ１送受切替器３３’に通って受信部３５で増幅さｎて
受信信号１０２となって信号処理手段３へ入力する。

か工うなセンサ手段２の作動は従来の技術とほぼ同様で
ある。信号処理手段３に入力した受信信号１０２　は、
まず信号処理部３８へ入力するとともに受信基準信号分
離部３６に印加さｎる。受信基準信号分離部３６で灯、
第４図（ｂ）に示す受信信号８２Ａ−８２Ｂの開始点８
４Ａ・８４Ｂ’に検出し、こｎに対応する記憶部トリガ
８３Ａ・８３Ｂ（第４図（ｃ）に示す）？送出する。こ
の記憶トリガ８３Ａ・８３Ｂが記憶部３７へ出力さｎ、
記憶部３７から参照信号が信号処理部３８に入力さｒＬ
、信号処理部３８では入力信号１０２と記憶部３７にあ
らかじめ記憶さｎている参照信号との間で、相関処理な
どの信号処理がなさｎ、その結果が出力信号１００とな
って出力さ扛る。このとき第４凶（ｂ）の受信信号８２
Ａ・８２Ｂの開始点８４Ａ・８４Ｂの検出は受信信号の
立上り傾斜の検出によって抽出する方法がある。また、
あらかじめ送信トリガ８１Ａ・８１ＢにＦＭ−ＰＭなど
で変調したコード信号を加え、こｎ全送信部３２から直
接受信部３５に転送し、受信信号８２Ａ参８２Ｂの先頭
に付加し、コード１８号全検出して開始点８４Ａ・８４
Ｂとする方法もある。

第一の実施例では以上の工うな動作に二って出力信号１
０〇七得ている。

次に本発明の第二の実施例の構成と作動について説明す
る。第２図ケ参院するに本実施例な、制御部４１と記憶
部４７とを備え九制句手段１１と、送信部４２と送受切
替部４３と送受波器４４と受信部４５とを備えたセンサ
手段と、信号処理部４８と遅延時間設定部４９と遅延回
路５０と？備えた信号処理手段とでＦｐｔＦｌｉ、さｒ
している。こｎら描成要件の装４Ｎ場所・つり下ケーブ
ルお工びセンサ手段１２については第一の実施例と同様
であるので記述ケ省略する。１「す鉤部４１から出力す
る送信トリガ信号２０１はセ／す手！２４２に出力ざｎ
１セフす手段４２から出力さｎる受信イ＾゛号２０２は
信号処理手段３に入力する。信号処理手段３に入力し友
受信信号２０２は、まず信号処理部４８に印ｒａｎさｆ
るとともに遅延時間設定部４９にも印５す［１きれる。

遅延時間設定部４９では、受信信号２０２すなわち第４
図（ｂ）ＩＫ示す受信１計号８２Ａ−８２Ｂと、１ｔｉ
ｌＪ　ＢＵ部４１から入力する送信トリガ信号２０１す
なわち第４図（ａ）に示す送信トリガ８１Ａ・８１Ｂと
が入力する。さらに、受１言１言−号８２Ａ・８２Ｂか
らその開始点８４Ａ・８４Ｂｋ求め、こｎと送信トリガ
８１Ａ・８１１３との差すなわち遅延時１ｆｉＴ’ｉ昇
呂し、この遅延時間ｒに相当する信号？遅延回路５０に
入力し、その遅延時間音１量御している。

ここで用いらｎる遅延回路５０は、デジタルフィルタを
制御する方法、タップ付の遅延線全用意して遅延時間Ｔ
に１１当する信号−ごこしに最も近い値を選択する方法
、遅延時間Ｔに相当する信号で遅延時間Ｔになる二うに
手動で選択する方法（つり下ケーブルが決定さｎ、ｔｔ
Ｖｉ遅延時間はお・おむね定まるので、一般にはこの方
法でも不便はない）などがある。

一方、制＃部４１から送信トリガ信号上記憶部４７へ出
力し参照信号２０４を読出させ、第・を図（ａ）ＩＪ（
ｂ）に示す遅延時間Ｔｔ示す１言号に制御卸さｎｋ遅延
回路５０ｔ−通して信号処理部４８に印加する二うにし
ているので、信号処理部４８に入力する受信信号と参照
信号との基準点が同一となって、相関処理などの信号処
理で正確に行うことができ出力信号２００が得らｆＬる
０第二の実施例では以上の工うな動作に二って出力信号
２００を得ている。

〔発明の効果〕

以上＃綱に説明した＝うに本発明のデータ計測装置は、
受信信号と参照信号との基孕点全合わせることが容易に
できる工うにしたので、つり下ケーブル全延長しても受
信信号と参照信号との間の時間差あるいは位相差′ケ璃
めて小さくすることができ信号処理部行った出力信号が
正常になるという効果がるる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実＃Ｊ例の構成を示すブロック
因、第２図は本発明の第二の実施例の構成を示すブロッ
ク図、第３図は従来の技術にＬる構成の一例を示すブロ
ック図、第４＠（ａ）〜（ｃ）は送信トリガ信号と受信
信号との関係を示す２表０１−１１・・・・・・制御手
段、２−１２・・・・・・セ／を手段、３−１３・・・
・−・ｆｔ号処理手段。　　　　　　・−゛・・ｉ　　
、〆 代理人　弁理士　　内　　原　　　　背筋１　旧 箔２図 筋４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音波を発射する指令をセンサ手段に与える制御手段と、
   前記制御手段の指令に基づき音波を発射し目標から反射
   した音波を受信して受信信号を出力するセンサ手段と、
   あらかじめ用意された参照信号の基準点と前記受信信号
   の基準点との時間合わせを行って前記参照信号と前記受
   信信号とを比較しつつ前記受信信号の信号処理を行い、
   その結果を、出力する信号処理手段とを備えてなるデー
   タ計測装置。