JPH0148518B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0148518B2 JPH0148518B2 JP57162477A JP16247782A JPH0148518B2 JP H0148518 B2 JPH0148518 B2 JP H0148518B2 JP 57162477 A JP57162477 A JP 57162477A JP 16247782 A JP16247782 A JP 16247782A JP H0148518 B2 JPH0148518 B2 JP H0148518B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- preset
- count value
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えば、水中に超音波パルスを送
波してその反射波に含まれるドプラ成分に基づい
て自船の速度を測定するドプラソナーにおいて、
測定したドプラ成分を用いて船速を表示する場合
に、ドプラデーターから船速を直読できる装置を
実現する。
波してその反射波に含まれるドプラ成分に基づい
て自船の速度を測定するドプラソナーにおいて、
測定したドプラ成分を用いて船速を表示する場合
に、ドプラデーターから船速を直読できる装置を
実現する。
例えば、船底から進行方向の水中に超音波を送
波すると、水中の気泡等によつて反射される反射
波が受波される。この反射波は、周知のように、
自船の速度に応じてその周波数がドプラ効果を受
ける。このドプラ効果による周波数変移fdは、送
信周波数をft、船速をｖ、音波の水中伝搬速度を
ｃとすると、 fd＝2v／ｃfs ……(1) で表わされる。従つて、(1)式より船速ｖは ｖ＝ｃ／2fsfd ……(2) で表わされる。
波すると、水中の気泡等によつて反射される反射
波が受波される。この反射波は、周知のように、
自船の速度に応じてその周波数がドプラ効果を受
ける。このドプラ効果による周波数変移fdは、送
信周波数をft、船速をｖ、音波の水中伝搬速度を
ｃとすると、 fd＝2v／ｃfs ……(1) で表わされる。従つて、(1)式より船速ｖは ｖ＝ｃ／2fsfd ……(2) で表わされる。
従来、船速ｖを求める場合はドプラデーターfd
を測定した後、(2)式を演算して船速ｖを算出する
のが一般的である。すなわち、受波信号の波数を
計数してその計数値から送信周波数を減算するこ
とによりドプラ成分fdを検出できるから、ドプラ
成分fdを用いて(2)式の乗算を行なうことにより船
速ｖを求めることができる。
を測定した後、(2)式を演算して船速ｖを算出する
のが一般的である。すなわち、受波信号の波数を
計数してその計数値から送信周波数を減算するこ
とによりドプラ成分fdを検出できるから、ドプラ
成分fdを用いて(2)式の乗算を行なうことにより船
速ｖを求めることができる。
この発明は、上記のような乗算を行なうことな
く受波信号の計数値を表示すことによつて船速を
表示できる装置を実現する。
く受波信号の計数値を表示すことによつて船速を
表示できる装置を実現する。
以下この発明の実施例について説明する。
第１図において、１は送信器で第２図ａに示す
送信パルスを送受波器２から送波する。送受波器
２は、例えば船底に装備され自船の進行方向に向
けて超音波パルスａを送波する。
送信パルスを送受波器２から送波する。送受波器
２は、例えば船底に装備され自船の進行方向に向
けて超音波パルスａを送波する。
水中で送波された超音波パルスａは水中で反射
され、第２図ｂのような反射波が受波される。こ
の反射波ｂは受波器３で受信増巾された後混合回
路４へ送出されて局部振器５の局発信号と混合さ
れる。６はフイルターを示し、この混合周波信号
のうちから特定の周波信号が抽出する。そして、
抽出された周波信号はゲート７を経てプリセツト
カウンター８のカウンター入力へ導かれる。ゲー
ト７はゲートパルス生成器１８の送出するゲート
パルス（第２図Ｃ）の持続時間だけ導通してフイ
ルター６の出力を通過させる。又、ゲートパルス
生成器１８は送信器１に基づいて動作し、送信パ
ルスａの送波後水中反射波が比較的良好に受波さ
れる時間に設定されている。
され、第２図ｂのような反射波が受波される。こ
の反射波ｂは受波器３で受信増巾された後混合回
路４へ送出されて局部振器５の局発信号と混合さ
れる。６はフイルターを示し、この混合周波信号
のうちから特定の周波信号が抽出する。そして、
抽出された周波信号はゲート７を経てプリセツト
カウンター８のカウンター入力へ導かれる。ゲー
ト７はゲートパルス生成器１８の送出するゲート
パルス（第２図Ｃ）の持続時間だけ導通してフイ
ルター６の出力を通過させる。又、ゲートパルス
生成器１８は送信器１に基づいて動作し、送信パ
ルスａの送波後水中反射波が比較的良好に受波さ
れる時間に設定されている。
ゲートパルス生成器１８のゲートパルスＣは他
のゲート回路９へも導かれその導通期間中クロツ
クパルス源１０のクロツクパルスを通過させる
（第２図ｆ）。ゲート９の通過パルスｆはプリセツ
トカウンター１１へ導かれ、プリセツトカウンタ
ー１１はゲート９の通過パルスを計数して計数値
が計数容量を越えたとき出力パルスｇを送出す
る。この出力パルスｇはラツチ回路１２へ送出さ
れ、そのときのプリセツトカウンター８の計数値
をラツチさせる。ラツチ回路１２のラツチ数値は
表示器１３へ送出されて表示される。さらに、プ
リセツトカウンター１１の出力パルスｇは、タイ
マー１４へも送出されて、タイマー１４を第２図
ｈのように短時間だけ起動させる。タイマー１４
の起動時間はゲートパルスｃの持続時間より若干
長くなるように設定されている。
のゲート回路９へも導かれその導通期間中クロツ
クパルス源１０のクロツクパルスを通過させる
（第２図ｆ）。ゲート９の通過パルスｆはプリセツ
トカウンター１１へ導かれ、プリセツトカウンタ
ー１１はゲート９の通過パルスを計数して計数値
が計数容量を越えたとき出力パルスｇを送出す
る。この出力パルスｇはラツチ回路１２へ送出さ
れ、そのときのプリセツトカウンター８の計数値
をラツチさせる。ラツチ回路１２のラツチ数値は
表示器１３へ送出されて表示される。さらに、プ
リセツトカウンター１１の出力パルスｇは、タイ
マー１４へも送出されて、タイマー１４を第２図
ｈのように短時間だけ起動させる。タイマー１４
の起動時間はゲートパルスｃの持続時間より若干
長くなるように設定されている。
タイマー１４の起動出力ｈはプリセツトカウン
ター８及び１１へ送出され、起動終了時すなわち
タイマー出力ｈの立下り時に、プリセツトカウン
ター８の計数値を数値設定値１６の設定数値に、
又、プリセツトカウンター１１の計数値を数値設
定器１７の設定数値にそれぞれプリセツトする。
さらに、タイマー出力ｈは反転増巾器１５を経て
ゲート７及び９へも導かれ、タイマー１４の起動
時間はゲート７及び９を遮断する。
ター８及び１１へ送出され、起動終了時すなわち
タイマー出力ｈの立下り時に、プリセツトカウン
ター８の計数値を数値設定値１６の設定数値に、
又、プリセツトカウンター１１の計数値を数値設
定器１７の設定数値にそれぞれプリセツトする。
さらに、タイマー出力ｈは反転増巾器１５を経て
ゲート７及び９へも導かれ、タイマー１４の起動
時間はゲート７及び９を遮断する。
上記において、送受波器２の送信周波数を
200kHzとすると、(1)式において速度１ノツトす
なわち1852m／ｈのときに生じるドプラ変移fd
は、音波の水中伝搬速度を1500m／secのとき、 fd＝２×1852／3600／1500×200×103 ≒137.2 Hz／Knot で求められる。従つて、最大30knotまで測定す
るものとすると、１秒間に生じる最大周波数変移
は 137.2×30＝4116（Hz） となり、0.1秒間に生じる周波数変移は約412Hzで
ある。
200kHzとすると、(1)式において速度１ノツトす
なわち1852m／ｈのときに生じるドプラ変移fd
は、音波の水中伝搬速度を1500m／secのとき、 fd＝２×1852／3600／1500×200×103 ≒137.2 Hz／Knot で求められる。従つて、最大30knotまで測定す
るものとすると、１秒間に生じる最大周波数変移
は 137.2×30＝4116（Hz） となり、0.1秒間に生じる周波数変移は約412Hzで
ある。
この周波数変移は混合回路４の出力においても
同様に発生する。従つて、局発信号を仮りに
125KHzとして、フイルター６において混合出力
の差周波成分を抽出するものとすると、フイルタ
ー出力は船速が０から30knotまで変化するとき
75KHzから4116Hzの周波数変移が生じる。従つ
て、この周波信号を0.1秒間計数するとき、その
計数値は7500から7912まで変化する。
同様に発生する。従つて、局発信号を仮りに
125KHzとして、フイルター６において混合出力
の差周波成分を抽出するものとすると、フイルタ
ー出力は船速が０から30knotまで変化するとき
75KHzから4116Hzの周波数変移が生じる。従つ
て、この周波信号を0.1秒間計数するとき、その
計数値は7500から7912まで変化する。
この発明は、この計数値をプリセツトカウンタ
ー８に計数させるとき、プリセツトカウンター８
の計数動作をプリセツトカウンター１１を用いて
適当に制御することにより、プリセツトカウンタ
ー８の計数値から船速ｖを直読できるようにする
ものである。
ー８に計数させるとき、プリセツトカウンター８
の計数動作をプリセツトカウンター１１を用いて
適当に制御することにより、プリセツトカウンタ
ー８の計数値から船速ｖを直読できるようにする
ものである。
以下これについて説明する。
前記説明のように、フイルター６の出力は０か
ら30knotの船速変化に対して0.1秒当たり7500か
ら7912までの波数変化が生じ、波数の変移量は
412Hzである。
ら30knotの船速変化に対して0.1秒当たり7500か
ら7912までの波数変化が生じ、波数の変移量は
412Hzである。
今、0.1秒当たりの計数時間を
300／412＝0.728
に圧縮すると、上記波数は
7500×0.728＝5460
から
7912×0.728＝5760
となり、波数変移量は300となるから、波数変位
を速度変位０乃至30knotに対応させることがで
きる。
を速度変位０乃至30knotに対応させることがで
きる。
プリセツトカウンター１１は、プリセツトカウ
ンター８の計数時間を72.8msecに設定する。今、
プリセツトカウンター１１に12ビツトカウンター
を用いるものとすると、その最大計数値は4096で
ある。従つて、クロツクパルス源１０のパルス周
波数を50KHzとすると、72.8msecの計数時間に生
じる計数値変化は3640であるから、プリセツトカ
ウンター１１が計数を開始する前にその計数値を
あらかじめ456にプリセツトしておくと、プリセ
ツトカウンター１１は72.8msec後にその計数値
が4096になり出力パルスを送出する。なお、プリ
セツトカウンター１１はタイマー１４の起動終了
時に数値設定器７の設定数値456にプリセツトさ
れた後、ゲートパルス生成器１８のゲートパルス
ｃによつてプリセツトカウンター８と同時に計数
を開始する。
ンター８の計数時間を72.8msecに設定する。今、
プリセツトカウンター１１に12ビツトカウンター
を用いるものとすると、その最大計数値は4096で
ある。従つて、クロツクパルス源１０のパルス周
波数を50KHzとすると、72.8msecの計数時間に生
じる計数値変化は3640であるから、プリセツトカ
ウンター１１が計数を開始する前にその計数値を
あらかじめ456にプリセツトしておくと、プリセ
ツトカウンター１１は72.8msec後にその計数値
が4096になり出力パルスを送出する。なお、プリ
セツトカウンター１１はタイマー１４の起動終了
時に数値設定器７の設定数値456にプリセツトさ
れた後、ゲートパルス生成器１８のゲートパルス
ｃによつてプリセツトカウンター８と同時に計数
を開始する。
従つて、プリセツトカウンター８は、計数開始
後プリセツトカウンター１１から出力パルスが送
出されるまでの間、すなわち、72.8msecにゲー
ト７から送出される波数を船速が０のとき5460個
計数し、船速が30knotのときは5760個計数する。
後プリセツトカウンター１１から出力パルスが送
出されるまでの間、すなわち、72.8msecにゲー
ト７から送出される波数を船速が０のとき5460個
計数し、船速が30knotのときは5760個計数する。
さらに、プリセツトカウンター８は、タイマー
１４の起動終了時に数値設定器１６の設定数値に
プリセツトされる。今、数値設定器１６の設定数
値を2732に設定しておくと、プリセツトカウンタ
ー８はプリセツト数値2732から計数を開始する。
従つて、プリセツトカウンター８は2732から計数
開始後、ゲート７の出力波数を1364個計数したと
き計数値が０になり、さらに、4096個の波数を計
数したとき計数値が再たび０になる。すなわち、
プリセツトカウンター８は計数開始後、 1364＋4096＝5460 の波数を計数したとき計数値が０になり、この計
数値０は船速０に対応する。又、最大計数値5760
のときのプリセツトカウンター８の計数値は300
になるから、これは最大速度30knotに対応する。
従つて、この計数値を表示することにより船速を
直読することができる。なお、プリセツトカウン
ター８の計数値はプリセツトカウンター１１の出
力によつてラツチされ表示器１３に表示される。
１４の起動終了時に数値設定器１６の設定数値に
プリセツトされる。今、数値設定器１６の設定数
値を2732に設定しておくと、プリセツトカウンタ
ー８はプリセツト数値2732から計数を開始する。
従つて、プリセツトカウンター８は2732から計数
開始後、ゲート７の出力波数を1364個計数したと
き計数値が０になり、さらに、4096個の波数を計
数したとき計数値が再たび０になる。すなわち、
プリセツトカウンター８は計数開始後、 1364＋4096＝5460 の波数を計数したとき計数値が０になり、この計
数値０は船速０に対応する。又、最大計数値5760
のときのプリセツトカウンター８の計数値は300
になるから、これは最大速度30knotに対応する。
従つて、この計数値を表示することにより船速を
直読することができる。なお、プリセツトカウン
ター８の計数値はプリセツトカウンター１１の出
力によつてラツチされ表示器１３に表示される。
以上の結果、この発明においては、受波信号の
波数を計数するだけで速度を直読することができ
る。
波数を計数するだけで速度を直読することができ
る。
なお、上記において、プリセツトカウンター８
の並びに１１のプリセツト数値、計数容量は上記
に限定されるものではなく、送信周波数に対する
ドプラー成分に応じて適宜設定すればよい。例え
ば、送信周波数f0に対して速度ｖに関連した周波
数変移fdを有する受信周波信号（f0＋fd）を得
て、この受信信号（f0＋fd）を（fi＋fd）に周波
数変換する場合は次のように設定すればよい。
の並びに１１のプリセツト数値、計数容量は上記
に限定されるものではなく、送信周波数に対する
ドプラー成分に応じて適宜設定すればよい。例え
ば、送信周波数f0に対して速度ｖに関連した周波
数変移fdを有する受信周波信号（f0＋fd）を得
て、この受信信号（f0＋fd）を（fi＋fd）に周波
数変換する場合は次のように設定すればよい。
すなわち、周波数変換された周波信号は速度が
０からｖまで変化するとき周波数がfiから（fi＋
fd）まで変化するから、この波数を計数するとそ
の計数値もfiから（fi＋fd）まで変化する。この
場合、計数値変化はfdであるから、上記計数値を
ｖ／fdに変換すると計数値変化は ｖ／fd×fd＝ｖ となり速度変化ｖの数値に対応させることができ
る。この数値変換は計数時間をｖ／fdに制御すれば よい。
０からｖまで変化するとき周波数がfiから（fi＋
fd）まで変化するから、この波数を計数するとそ
の計数値もfiから（fi＋fd）まで変化する。この
場合、計数値変化はfdであるから、上記計数値を
ｖ／fdに変換すると計数値変化は ｖ／fd×fd＝ｖ となり速度変化ｖの数値に対応させることができ
る。この数値変換は計数時間をｖ／fdに制御すれば よい。
従つて、プリセツト型カウンター８の計数時間
をｖ／fdに制御することにより、その計数値の変化 数を速度変化の数値に対応させることができるか
ら、（fi×ｖ／fd）の波数を計数したとき計数値が０ になるようにプリセツト型カウンター８の計数値
を計数開始前にプリセツトすることにより、その
計数値から速度を直読することができる。又、プ
リセツトカウンター１１はプリセツトカウンター
８の計数時間がｖ／fdになるようにそのプリセツト 数値を設定すればよい。なお、計数時間ｖ／fdは10n 倍（ｎ＝０、１、２…）することにより速度の表
示精度を上げることができる。例えば、計数時間
を ｖ／fd×10 にした場合は、計数値も10倍になるから位取りを
することにより少数点１桁の数値で速度を直読す
ることができる。
をｖ／fdに制御することにより、その計数値の変化 数を速度変化の数値に対応させることができるか
ら、（fi×ｖ／fd）の波数を計数したとき計数値が０ になるようにプリセツト型カウンター８の計数値
を計数開始前にプリセツトすることにより、その
計数値から速度を直読することができる。又、プ
リセツトカウンター１１はプリセツトカウンター
８の計数時間がｖ／fdになるようにそのプリセツト 数値を設定すればよい。なお、計数時間ｖ／fdは10n 倍（ｎ＝０、１、２…）することにより速度の表
示精度を上げることができる。例えば、計数時間
を ｖ／fd×10 にした場合は、計数値も10倍になるから位取りを
することにより少数点１桁の数値で速度を直読す
ることができる。
上述のように、この発明によれば、プリセツト
型カウンター及びこのカウンターを制御する回路
を設けた簡単な構成により、船速を算出表示する
ことができる装置を提供することができる。
型カウンター及びこのカウンターを制御する回路
を設けた簡単な構成により、船速を算出表示する
ことができる装置を提供することができる。
第１図はこの発明の実施例を示し、第２図はそ
の動作を説明するための波形図を示す。
の動作を説明するための波形図を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 移動体から周波数foの送信信号を送信して該
移動体の速度Ｖに関連した周波数偏移fdを有する
周波数（fo＋fd）の受信信号を得る送受信器と、 周波数fLの局発信号を送出する局部発振器と、 上記周波数（fo＋fd）の受信信号と上記周波数
fLの局発信号とに基づいて上記受信した周波信
号（fo＋fd）を（fi＋fd）に周波数変換する周波
数変換回路と（ここに、fi＝fo±fL）、 該周波数変換された周波信号（fi＋fd）の波数
を計数するプリセツト型カウンターと、 該プリセツト型カウンターを計数時間 Ｖ／fd×10n（ｎ＝０、１、２、３、……） の間計数動作させる制御回路と、 （fi×Ｖ／fd）×10n個の計数パルスが上記プリセ ツト型カウンターに入力されたときその計数値が
０に復帰するように計数開始前に上記プリセツト
型カウンターの計数値をプリセツトするプリセツ
ト回路とを具備してなるドプラ速度情報の直読計
数装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16247782A JPS5951374A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | ドプラ−速度情報の直読計数装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16247782A JPS5951374A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | ドプラ−速度情報の直読計数装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5951374A JPS5951374A (ja) | 1984-03-24 |
| JPH0148518B2 true JPH0148518B2 (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=15755358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16247782A Granted JPS5951374A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | ドプラ−速度情報の直読計数装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951374A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6787013B2 (ja) | 2016-10-03 | 2020-11-18 | 日本製鉄株式会社 | 成形材製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5520702Y2 (ja) * | 1975-06-17 | 1980-05-17 | ||
| JPS5382490A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Speed display system of moving objects |
| JPS5497471A (en) * | 1978-01-18 | 1979-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic type vehicle speed measuring apparatus |
| JPS57202361A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-11 | Ousama Kureiyon Shokai:Kk | Composite crayon |
-
1982
- 1982-09-17 JP JP16247782A patent/JPS5951374A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5951374A (ja) | 1984-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5742873A (en) | Emission ct | |
| GB1357329A (en) | Detection apparatus | |
| GB1047025A (en) | An ultrasonic flow meter system | |
| FR2404208A1 (fr) | Indicateur de niveau-limite a ultrasons | |
| JPH0148518B2 (ja) | ||
| RU2123191C1 (ru) | Эхолот | |
| JPH0251156B2 (ja) | ||
| GB1135231A (en) | Improvements in or relating to distance testing apparatus | |
| JPS5585272A (en) | Body confirming device | |
| JPS648955A (en) | Ultrasonic endoscopic apparatus | |
| GB1280898A (en) | Improvements in or relating to diagnostic apparatus | |
| SU451031A1 (ru) | Ультразвуковой измеритель дальности | |
| JPS5730968A (en) | Echo sounder | |
| KR20010080814A (ko) | 전자파와 초음파의 속도차이를 이용한 원격 거리측정장치 | |
| SU1095039A1 (ru) | Устройство дл измерени скорости ультразвука в материалах | |
| SU482670A1 (ru) | Устройство дл измерени скорости распространени ультразвука | |
| JPS5697889A (en) | Ultrasonic-wave distance measuring device | |
| ES336518A1 (es) | Aparato de medicion digital de la distancia entre dos pues-tos en un medio determinado por medio de impulsos ultrasono-ros. | |
| JPS5550174A (en) | Method of measuring distance | |
| JPS56141573A (en) | Ground speed meter | |
| SU411313A1 (ja) | ||
| JPS5539057A (en) | Moving body detector using ultrasonic wave | |
| SU530193A1 (ru) | Измеритель скорости ультразвука в материалах | |
| SU907492A1 (ru) | Лаг допплеровский гидроакустический | |
| JPS5928872B2 (ja) | 音響測深儀 |