JPH06309586A - ダイバー安全支援装置用船上装置及びダイバー受信機 - Google Patents
ダイバー安全支援装置用船上装置及びダイバー受信機Info
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- JPH06309586A JPH06309586A JP9732993A JP9732993A JPH06309586A JP H06309586 A JPH06309586 A JP H06309586A JP 9732993 A JP9732993 A JP 9732993A JP 9732993 A JP9732993 A JP 9732993A JP H06309586 A JPH06309586 A JP H06309586A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 母船からダイバーへの情報伝達を迅速かつ正
確に行うことのできるダイバー支援装置船上装置を提供
すること。 【構成】 水晶振動子１０１はあらかじめ定められた精
度で繰り返し周期Ｔの第１のパルスを発生する。操作部
１０８では距離計測モードと通信モードのいずれかを選
択して選択結果に応じた信号を出力する。第１の信号処
理／制御部１０３は、該操作部からの信号を受けて前記
距離計測モードが選択されている時には前記繰り返し周
期Ｔに同期した距離計測用パルスを出力し、前記通信モ
ードが選択されている時にはダイバーへの指令を表わす
通信用信号を出力する。
確に行うことのできるダイバー支援装置船上装置を提供
すること。 【構成】 水晶振動子１０１はあらかじめ定められた精
度で繰り返し周期Ｔの第１のパルスを発生する。操作部
１０８では距離計測モードと通信モードのいずれかを選
択して選択結果に応じた信号を出力する。第１の信号処
理／制御部１０３は、該操作部からの信号を受けて前記
距離計測モードが選択されている時には前記繰り返し周
期Ｔに同期した距離計測用パルスを出力し、前記通信モ
ードが選択されている時にはダイバーへの指令を表わす
通信用信号を出力する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中において活動するダ
イバーの安全確保のための支援装置に関する。
イバーの安全確保のための支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ダイバー人口の増加に伴い、事故
の発生件数が増加する傾向にある。スキューバダイビン
グ中の事故は、ダイバーの生死に直結することが多く、
その防止には万全を期さなければならない。スキューバ
ダイビング中の事故で最も増加しているのは、海中、特
にボートを使用して海岸から離れた場所でダイビングし
ている時の漂流事故である。
の発生件数が増加する傾向にある。スキューバダイビン
グ中の事故は、ダイバーの生死に直結することが多く、
その防止には万全を期さなければならない。スキューバ
ダイビング中の事故で最も増加しているのは、海中、特
にボートを使用して海岸から離れた場所でダイビングし
ている時の漂流事故である。
【０００３】このような漂流事故を防ぐための従来の装
置としては、ダイバーにトランスポンダを携帯させ、母
船（ボート）に搭載した超音波送受波装置とトランスポ
ンダとの間で水中を通して超音波信号の送・受を行なう
ものが知られている。この装置は、ＳＳＢＬ（スパーシ
ョートベースライン）方式又はＳＢＬ（ショートベース
ライン）方式により母船から見たトランスポンダ（ダイ
バー）位置を測定し、ダイバーの監視を行っている。
置としては、ダイバーにトランスポンダを携帯させ、母
船（ボート）に搭載した超音波送受波装置とトランスポ
ンダとの間で水中を通して超音波信号の送・受を行なう
ものが知られている。この装置は、ＳＳＢＬ（スパーシ
ョートベースライン）方式又はＳＢＬ（ショートベース
ライン）方式により母船から見たトランスポンダ（ダイ
バー）位置を測定し、ダイバーの監視を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の装置
では、（１）ダイバー自身が危険な状況にあることをい
ちはやく知ることができない、（２）ダイバーの携帯す
るトランスポンダは、超音波信号を送信するための送信
回路に加えて１時間程度の送信に耐える電池を内蔵する
必要があり、機器の小型化には自ずと限界が生じる、
（３）多人数のダイバーを同時に監視しようとする時、
各々のダイバーへの呼び出し信号を例えばＦＳＫ信号で
区別したり、または、各々のトランスポンダからの応答
信号の周波数を変える等の工夫を要し、装置が複雑、高
価になる、（４）母船上の装置とトランスポンダ間の往
復の通信であるため、ダイバー位置測定の信頼性が低下
する等の欠点があった。
では、（１）ダイバー自身が危険な状況にあることをい
ちはやく知ることができない、（２）ダイバーの携帯す
るトランスポンダは、超音波信号を送信するための送信
回路に加えて１時間程度の送信に耐える電池を内蔵する
必要があり、機器の小型化には自ずと限界が生じる、
（３）多人数のダイバーを同時に監視しようとする時、
各々のダイバーへの呼び出し信号を例えばＦＳＫ信号で
区別したり、または、各々のトランスポンダからの応答
信号の周波数を変える等の工夫を要し、装置が複雑、高
価になる、（４）母船上の装置とトランスポンダ間の往
復の通信であるため、ダイバー位置測定の信頼性が低下
する等の欠点があった。
【０００５】以上のような問題点に鑑み、本発明の課題
は母船からダイバーへの情報伝達を迅速かつ正確に行う
ことのできるダイバー支援装置船上装置を提供すること
にある。
は母船からダイバーへの情報伝達を迅速かつ正確に行う
ことのできるダイバー支援装置船上装置を提供すること
にある。
【０００６】本発明の他の課題は小型、軽量化の可能な
ダイバー支援装置用ダイバー受信機を提供することにあ
る。
ダイバー支援装置用ダイバー受信機を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、あらか
じめ定められた精度で繰り返し周期Ｔの第１のパルスを
発生する第１の発振源と、該第１の発振源からの第１の
パルスを受けて前記繰り返し周期Ｔに同期した距離計測
用パルスを出力する第１の信号処理／制御部と、前記距
離計測用パルスを超音波信号として水中へ無指向で放射
する送波器とを含むことを特徴とするダイバー安全支援
装置用船上装置が得られる。
じめ定められた精度で繰り返し周期Ｔの第１のパルスを
発生する第１の発振源と、該第１の発振源からの第１の
パルスを受けて前記繰り返し周期Ｔに同期した距離計測
用パルスを出力する第１の信号処理／制御部と、前記距
離計測用パルスを超音波信号として水中へ無指向で放射
する送波器とを含むことを特徴とするダイバー安全支援
装置用船上装置が得られる。
【０００８】本発明によれば、また、前記ダイバー安全
支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバー安
全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返し周
期Ｔの第２のパルスを発生する第２の発振源と、前記送
波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサと、
該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記距離
計測用パルスを抽出する受信部と、ダイバーが潜水を開
始する際に前記第２のパルスを前記抽出された距離計測
用パルスに同期させるリセット手段と、該リセット手段
によるリセット後に前記第２のパルスと前記受信部で抽
出される距離計測用パルスとの時間差を測定する時間差
測定手段と、前記測定された時間差を用いてあらかじめ
定められた演算を行うことにより距離を算出する第２の
信号処理／制御部と、前記算出された距離を表示する表
示器とを含むことを特徴とするダイバー受信機が得られ
る。
支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバー安
全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返し周
期Ｔの第２のパルスを発生する第２の発振源と、前記送
波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサと、
該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記距離
計測用パルスを抽出する受信部と、ダイバーが潜水を開
始する際に前記第２のパルスを前記抽出された距離計測
用パルスに同期させるリセット手段と、該リセット手段
によるリセット後に前記第２のパルスと前記受信部で抽
出される距離計測用パルスとの時間差を測定する時間差
測定手段と、前記測定された時間差を用いてあらかじめ
定められた演算を行うことにより距離を算出する第２の
信号処理／制御部と、前記算出された距離を表示する表
示器とを含むことを特徴とするダイバー受信機が得られ
る。
【０００９】なお、前記超音波受波センサとしては、可
とう性を有する高分子圧電フィルムあるいは圧電ゴムを
リストベルト状に構成し、受信機本体を取り付けたもの
を用いる。
とう性を有する高分子圧電フィルムあるいは圧電ゴムを
リストベルト状に構成し、受信機本体を取り付けたもの
を用いる。
【００１０】また、前記第２の信号処理／制御部は前記
算出した距離に応じてアラーム音用信号を発生する機能
を有し、該アラーム音用信号を受けてアラーム音を発生
する水中イヤホーンを備えたことを特徴とするダイバー
受信機が得られる。
算出した距離に応じてアラーム音用信号を発生する機能
を有し、該アラーム音用信号を受けてアラーム音を発生
する水中イヤホーンを備えたことを特徴とするダイバー
受信機が得られる。
【００１１】本発明によれば、更に、あらかじめ定めら
れた精度で繰り返し周期Ｔの第１のパルスを発生する第
１の発振源と、距離計測モードと通信モードのいずれか
を選択して選択結果に応じた信号を出力する操作部と、
該操作部からの信号を受けて前記距離計測モードが選択
されている時には前記繰り返し周期Ｔに同期した距離計
測用パルスを出力し、前記通信モードが選択されている
時にはダイバーへの指令を表わす通信用信号を出力する
第１の信号処理／制御部と、前記距離計測用パルス及び
通信用信号を超音波信号として水中へ無指向で放射する
送波器とを含むことを特徴とするダイバー安全支援装置
用船上装置が得られる。
れた精度で繰り返し周期Ｔの第１のパルスを発生する第
１の発振源と、距離計測モードと通信モードのいずれか
を選択して選択結果に応じた信号を出力する操作部と、
該操作部からの信号を受けて前記距離計測モードが選択
されている時には前記繰り返し周期Ｔに同期した距離計
測用パルスを出力し、前記通信モードが選択されている
時にはダイバーへの指令を表わす通信用信号を出力する
第１の信号処理／制御部と、前記距離計測用パルス及び
通信用信号を超音波信号として水中へ無指向で放射する
送波器とを含むことを特徴とするダイバー安全支援装置
用船上装置が得られる。
【００１２】本発明によれば、更に、上記ダイバー安全
支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバー安
全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返し周
期Ｔの第２のパルスを発生する第２の発振源と、前記送
波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサと、
該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記距離
計測用パルスあるいは前記通信用信号を抽出する受信部
と、前記抽出された通信用信号を処理して前記指令の内
容を判別する判別手段と、ダイバーが潜水を開始する際
に前記第２のパルスを前記抽出された距離計測用パルス
に同期させるリセット手段と、該リセット手段によるリ
セット後に前記第２のパルスと前記受信部で抽出される
距離計測用パルスとの時間差を測定する時間差測定手段
と、前記測定された時間差を用いてあらかじめ定められ
た演算を行うことにより距離を算出すると共に、前記判
別手段の判別結果に応じた指令表示信号を出力する第２
の信号処理／制御部と、前記算出された距離あるいは前
記指令表示信号による指令を表示する表示器とを含むこ
とを特徴とするダイバー受信機が得られる。
支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバー安
全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返し周
期Ｔの第２のパルスを発生する第２の発振源と、前記送
波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサと、
該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記距離
計測用パルスあるいは前記通信用信号を抽出する受信部
と、前記抽出された通信用信号を処理して前記指令の内
容を判別する判別手段と、ダイバーが潜水を開始する際
に前記第２のパルスを前記抽出された距離計測用パルス
に同期させるリセット手段と、該リセット手段によるリ
セット後に前記第２のパルスと前記受信部で抽出される
距離計測用パルスとの時間差を測定する時間差測定手段
と、前記測定された時間差を用いてあらかじめ定められ
た演算を行うことにより距離を算出すると共に、前記判
別手段の判別結果に応じた指令表示信号を出力する第２
の信号処理／制御部と、前記算出された距離あるいは前
記指令表示信号による指令を表示する表示器とを含むこ
とを特徴とするダイバー受信機が得られる。
【００１３】なお、前記した第１、第２の発振源として
は、温度センサとの組合わせにより温度補償機能を有す
る水晶振動子によるものを用いる。
は、温度センサとの組合わせにより温度補償機能を有す
る水晶振動子によるものを用いる。
【００１４】
【作用】本発明によれば、温度センサを用いて温度補償
された水晶振動子が母船上の支援装置、ダイバー受信機
のそれぞれに備えられ、潜水開始時に両者間の同期合わ
せが行われることにより、母船とダイバー間の直線距離
を母船上の船上装置からダイバー受信機への片道通信の
みで測定できる。また、ダイバー受信機の超音波信号受
波用センサとして、可とう性を有する高分子圧電フィル
ム又は圧電ゴムを用いることで小型軽量とし、ダイバー
の水中での活動を束縛することなくダイバーの安全を確
保する。
された水晶振動子が母船上の支援装置、ダイバー受信機
のそれぞれに備えられ、潜水開始時に両者間の同期合わ
せが行われることにより、母船とダイバー間の直線距離
を母船上の船上装置からダイバー受信機への片道通信の
みで測定できる。また、ダイバー受信機の超音波信号受
波用センサとして、可とう性を有する高分子圧電フィル
ム又は圧電ゴムを用いることで小型軽量とし、ダイバー
の水中での活動を束縛することなくダイバーの安全を確
保する。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の概念を示す図であり、母船１
には、水中に浸漬された送波用の超音波振動子２から全
方位に向けて超音波信号を放射する船上装置１０が装備
される。ダイバー３側には、船上装置１０からの超音波
信号を受信するダイバー受信機４が装着される。
には、水中に浸漬された送波用の超音波振動子２から全
方位に向けて超音波信号を放射する船上装置１０が装備
される。ダイバー３側には、船上装置１０からの超音波
信号を受信するダイバー受信機４が装着される。
【００１６】図２は、ダイバー受信機４の一例の外観を
示す。超音波受波センサ５は、可とう性を有する、例え
ば高分子圧電フィルム（ＰＶＤＦ）又は圧電ゴムを用い
てベルト形状とし、腕時計のようにダイバーの腕に装着
できるようになっている。超音波受波センサ５で受信さ
れた超音波信号は、電気回路部６で適当なレベルに増幅
・処理される。電気回路部６では、後述する測定原理に
従って、母船とダイバー間の直線距離を計算し、計算結
果を表示器７上に数値表示する他、母船からの指令にも
とづいて点滅表示等の警報表示を行う。
示す。超音波受波センサ５は、可とう性を有する、例え
ば高分子圧電フィルム（ＰＶＤＦ）又は圧電ゴムを用い
てベルト形状とし、腕時計のようにダイバーの腕に装着
できるようになっている。超音波受波センサ５で受信さ
れた超音波信号は、電気回路部６で適当なレベルに増幅
・処理される。電気回路部６では、後述する測定原理に
従って、母船とダイバー間の直線距離を計算し、計算結
果を表示器７上に数値表示する他、母船からの指令にも
とづいて点滅表示等の警報表示を行う。
【００１７】水中イヤホーン８は電気回路部６に接続さ
れ、後述する母船からの通信情報をダイバーの耳元に導
き、聴音にて母船からの指令を与えることができるよう
になっている。以上のように、本発明によるダイバー支
援装置は、母船とダイバー間の直線距離を計測するモー
ド（以後、計測モードと呼ぶ）と、母船からダイバーへ
の片道の通信を行うモード（以後、通信モードと呼ぶ）
の２つの動作モードを有する。
れ、後述する母船からの通信情報をダイバーの耳元に導
き、聴音にて母船からの指令を与えることができるよう
になっている。以上のように、本発明によるダイバー支
援装置は、母船とダイバー間の直線距離を計測するモー
ド（以後、計測モードと呼ぶ）と、母船からダイバーへ
の片道の通信を行うモード（以後、通信モードと呼ぶ）
の２つの動作モードを有する。
【００１８】図３は船上装置１０の内部の回路構成を示
すブロック図である。まず、計測モードに必要な船上装
置１０の構成について説明する。１０１は水晶振動子
（第１の発振源）、１０２は水晶振動子１０１の発振周
波数の温度特性を補正するために用いる温度センサであ
る。温度センサ１０２としては、例えば、順方向定電流
駆動時のトランジスタエミッタ−ベース間の逆起電圧を
監視することにより実現できる。水晶振動子１０１の発
振周波数と温度との関係は、あらかじめ独立に測定して
おき、その関係はＲＯＭテーブル（図示せず）に記憶し
ておく。信号処理／制御部１０３（第１の信号処理／制
御部）は、水晶振動子１０１からの第１のパルスの発振
周波数をＲＯＭテーブルを用いて温度補償することによ
り、精度０．５ＰＰＭ程度以下の非常に正確な繰り返し
周期Ｔを持った送信ゲート信号１０４（距離測定用パル
ス）を作り、その送信ゲート信号１０４を第１の信号発
生回路１０５へ送る。第１の信号発生回路１０５では、
送信ゲート信号１０４で超音波の搬送波（周波数ｆ0 ）
を振幅変調した、いわゆるトーンバースト波１０６を発
生し、そのトーンバースト波１０６を電力増幅回路１０
７へ送る。電力増幅回路１０７は、トーンバースト波１
０６を適当なレベルに電力増幅し、送波用の超音波振動
子２へ送る。超音波振動子２は、例えば球面形状振動子
またはリング形状振動子を用いて、超音波信号を母船の
周囲にもれなく放射する（無指向性を有する）ようにす
る。
すブロック図である。まず、計測モードに必要な船上装
置１０の構成について説明する。１０１は水晶振動子
（第１の発振源）、１０２は水晶振動子１０１の発振周
波数の温度特性を補正するために用いる温度センサであ
る。温度センサ１０２としては、例えば、順方向定電流
駆動時のトランジスタエミッタ−ベース間の逆起電圧を
監視することにより実現できる。水晶振動子１０１の発
振周波数と温度との関係は、あらかじめ独立に測定して
おき、その関係はＲＯＭテーブル（図示せず）に記憶し
ておく。信号処理／制御部１０３（第１の信号処理／制
御部）は、水晶振動子１０１からの第１のパルスの発振
周波数をＲＯＭテーブルを用いて温度補償することによ
り、精度０．５ＰＰＭ程度以下の非常に正確な繰り返し
周期Ｔを持った送信ゲート信号１０４（距離測定用パル
ス）を作り、その送信ゲート信号１０４を第１の信号発
生回路１０５へ送る。第１の信号発生回路１０５では、
送信ゲート信号１０４で超音波の搬送波（周波数ｆ0 ）
を振幅変調した、いわゆるトーンバースト波１０６を発
生し、そのトーンバースト波１０６を電力増幅回路１０
７へ送る。電力増幅回路１０７は、トーンバースト波１
０６を適当なレベルに電力増幅し、送波用の超音波振動
子２へ送る。超音波振動子２は、例えば球面形状振動子
またはリング形状振動子を用いて、超音波信号を母船の
周囲にもれなく放射する（無指向性を有する）ようにす
る。
【００１９】次に、通信モードに必要な構成について説
明する。操作部１０８は、計測モードと通信モードの切
換えを行うと共に、通信モードでの指令の内容を設定す
る機能を有する。操作部１０８で通信モードが設定され
ると、信号処理／制御部１０３は、計測モードを一時停
止して設定内容を判別し（例えば緊急浮上指令、潜水経
過時間告知指令等）、その設定内容に対応したコード信
号１０９を作り、そのコード信号１０９を第２の信号発
生回路１１０へ送る。第２の信号発生回路１１０は、コ
ード信号１０９に応じて、例えば異なる３つの周波数ｆ
1 ，ｆ2 ，ｆ3の組合わせによるＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）信号１１１を発生
し、そのＦＳＫ信号１１１を電力増幅回路１０７へ送
る。このＦＳＫ信号１１１も電力増幅回路１０７で適当
なレベルに増幅され、超音波振動子２により超音波信号
として放射される。
明する。操作部１０８は、計測モードと通信モードの切
換えを行うと共に、通信モードでの指令の内容を設定す
る機能を有する。操作部１０８で通信モードが設定され
ると、信号処理／制御部１０３は、計測モードを一時停
止して設定内容を判別し（例えば緊急浮上指令、潜水経
過時間告知指令等）、その設定内容に対応したコード信
号１０９を作り、そのコード信号１０９を第２の信号発
生回路１１０へ送る。第２の信号発生回路１１０は、コ
ード信号１０９に応じて、例えば異なる３つの周波数ｆ
1 ，ｆ2 ，ｆ3の組合わせによるＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）信号１１１を発生
し、そのＦＳＫ信号１１１を電力増幅回路１０７へ送
る。このＦＳＫ信号１１１も電力増幅回路１０７で適当
なレベルに増幅され、超音波振動子２により超音波信号
として放射される。
【００２０】図４は、ダイバー受信機４の回路構成を示
すブロック図である。超音波受波センサ５で受信された
信号は、前置増幅回路２０１で固定利得にて増幅され、
続いて広帯域特性を有するバンドパスフィルタ２０２に
より、不要な周波数成分が除去される。続いて、雑音レ
ベルが一定になるように自動的に利得が変化するＡＧＣ
（自動利得制御）回路２０３に導かれる。勿論、母船か
らの超音波信号は、雑音レベルより充分に高いレベルを
有している。ＡＧＣ回路２０３の出力は、距離測定用搬
送周波数ｆ0 、通信モード用周波数ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 の
各々の周波数のみを通過させる狭帯域通過フィルタ２０
３−１，２０３−２，２０３−３，２０３−４に導か
れ、更に各々の出力は検波回路２０４−１，２０４−
２，２０４−３，２０４−４にて直流検波信号となる。
すブロック図である。超音波受波センサ５で受信された
信号は、前置増幅回路２０１で固定利得にて増幅され、
続いて広帯域特性を有するバンドパスフィルタ２０２に
より、不要な周波数成分が除去される。続いて、雑音レ
ベルが一定になるように自動的に利得が変化するＡＧＣ
（自動利得制御）回路２０３に導かれる。勿論、母船か
らの超音波信号は、雑音レベルより充分に高いレベルを
有している。ＡＧＣ回路２０３の出力は、距離測定用搬
送周波数ｆ0 、通信モード用周波数ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 の
各々の周波数のみを通過させる狭帯域通過フィルタ２０
３−１，２０３−２，２０３−３，２０３−４に導か
れ、更に各々の出力は検波回路２０４−１，２０４−
２，２０４−３，２０４−４にて直流検波信号となる。
【００２１】まず、計測モードの場合の動作を述べる。
ダイバー受信機４では潜水開始時に船上装置１０の送信
ゲート信号１０４（図３）に同期した信号を作る必要が
ある。ここでは、ダイバーが水中に入った直後に、直線
距離リセットスイッチ２０５により距離をゼロに合わせ
るようにしている。
ダイバー受信機４では潜水開始時に船上装置１０の送信
ゲート信号１０４（図３）に同期した信号を作る必要が
ある。ここでは、ダイバーが水中に入った直後に、直線
距離リセットスイッチ２０５により距離をゼロに合わせ
るようにしている。
【００２２】図５は、船上装置１０とダイバー受信機４
の主要な部分の信号波形を示した図であるが、直線距離
リセットスイッチ２０５が押されると、図５ａに示され
る立上り時間約１秒のシングルパルスが出力される。パ
ルス信号ａは、同期信号発生回路２０６へ送られる。一
方、直線距離リセットスイッチ２０５が押される潜水開
始時は、母船とダイバー間の直線距離はほぼゼロと考え
て実用上支障なく、その距離で受信された検波回路２０
４−１の出力波形ｄも同期信号発生回路２０６へ導かれ
る。
の主要な部分の信号波形を示した図であるが、直線距離
リセットスイッチ２０５が押されると、図５ａに示され
る立上り時間約１秒のシングルパルスが出力される。パ
ルス信号ａは、同期信号発生回路２０６へ送られる。一
方、直線距離リセットスイッチ２０５が押される潜水開
始時は、母船とダイバー間の直線距離はほぼゼロと考え
て実用上支障なく、その距離で受信された検波回路２０
４−１の出力波形ｄも同期信号発生回路２０６へ導かれ
る。
【００２３】なお、図５ｂ，ｃは、船上装置１０におけ
る送信ゲート信号１０４及びその送信ゲート信号１０４
より作られるトーンバースト波１０６であり、繰り返し
周期Ｔは０．２秒〜０．５秒である。また、図４におけ
る同期信号発生回路２０６には、船上装置１０と全く同
様の方法で水晶振動子２０７（第２の発振源）、温度セ
ンサ２０８及び信号処理／制御部２０９により温度補正
された非常に正確な繰り返し周期を持った高速のパルス
信号ｅが入力される。同期信号発生回路２０６はカウン
タとして動作し、パルス信号ａと信号ｄの論理積をとっ
た出力波形でカウンタがリセットされ、パルス信号ｅが
クロックパルスとなる。
る送信ゲート信号１０４及びその送信ゲート信号１０４
より作られるトーンバースト波１０６であり、繰り返し
周期Ｔは０．２秒〜０．５秒である。また、図４におけ
る同期信号発生回路２０６には、船上装置１０と全く同
様の方法で水晶振動子２０７（第２の発振源）、温度セ
ンサ２０８及び信号処理／制御部２０９により温度補正
された非常に正確な繰り返し周期を持った高速のパルス
信号ｅが入力される。同期信号発生回路２０６はカウン
タとして動作し、パルス信号ａと信号ｄの論理積をとっ
た出力波形でカウンタがリセットされ、パルス信号ｅが
クロックパルスとなる。
【００２４】以上の動作により、同期信号発生回路２０
６は、送信ゲート信号ｂ（１０４）と同期のとれた同期
信号ｆ（第２のパルス）を発生し、ダイバーが潜水して
いる間（通常３０分〜４０分）同期信号ｆをずっと時間
差測定回路２１０へ出力し続ける。
６は、送信ゲート信号ｂ（１０４）と同期のとれた同期
信号ｆ（第２のパルス）を発生し、ダイバーが潜水して
いる間（通常３０分〜４０分）同期信号ｆをずっと時間
差測定回路２１０へ出力し続ける。
【００２５】時間差測定回路２１０は、フリップフロッ
プ回路として動作し、同期信号ｆの立上りでセットされ
ると共に、超音波受波センサ５における受信波形ｇから
得られる検波回路２０４−１の出力波形ｈの立上りでリ
セットされ、母船からダイバーまでの超音波信号の伝搬
時間ｔ（時間差）に相当するパルス幅をもったパルス信
号ｉを信号処理／制御部２０９へ出力する。
プ回路として動作し、同期信号ｆの立上りでセットされ
ると共に、超音波受波センサ５における受信波形ｇから
得られる検波回路２０４−１の出力波形ｈの立上りでリ
セットされ、母船からダイバーまでの超音波信号の伝搬
時間ｔ（時間差）に相当するパルス幅をもったパルス信
号ｉを信号処理／制御部２０９へ出力する。
【００２６】信号処理／制御部２０９は、パルス信号ｉ
のパルス幅ｔを、正確な発振周期を持った高速なパルス
信号ｅで測定し、母船とダイバー間の直線距離ＬをＬ＝
ｃ×ｔ，（ｃは水中での超音波伝搬速度）より算出し、
その算出値Ｌを表示器制御部２１１へ送る。表示器制御
部２１１は、表示器７にあわせた形式にデータを変換す
る。このようにして表示器７上には、直線距離Ｌが表示
される。表示器７としては、電力消費量の少ないＬＣＤ
が好ましい。
のパルス幅ｔを、正確な発振周期を持った高速なパルス
信号ｅで測定し、母船とダイバー間の直線距離ＬをＬ＝
ｃ×ｔ，（ｃは水中での超音波伝搬速度）より算出し、
その算出値Ｌを表示器制御部２１１へ送る。表示器制御
部２１１は、表示器７にあわせた形式にデータを変換す
る。このようにして表示器７上には、直線距離Ｌが表示
される。表示器７としては、電力消費量の少ないＬＣＤ
が好ましい。
【００２７】次に、通信モードの動作について述べる。
マルチパス干渉波が多く存在する水中通信においては、
信頼性の高いＦＳＫ方式が代表的である。ここでは３種
類の周波数ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 を使い、図５ｊに示すＦＳ
Ｋ信号を用いた場合について説明する。このように３種
類の周波数を用いると、周波数の順番により信号（情報
または指令）を区別することができ、６種（３の階乗）
の情報伝達が可能となる。
マルチパス干渉波が多く存在する水中通信においては、
信頼性の高いＦＳＫ方式が代表的である。ここでは３種
類の周波数ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 を使い、図５ｊに示すＦＳ
Ｋ信号を用いた場合について説明する。このように３種
類の周波数を用いると、周波数の順番により信号（情報
または指令）を区別することができ、６種（３の階乗）
の情報伝達が可能となる。
【００２８】船上装置１０の操作部１０８において計測
モードから通信モードに切換えられ、所望の指令が設定
されると、ダイバーに伝達したい指令に対応したＦＳＫ
信号（たとえば信号ｊ）が船上装置１０から送波され
る。超音波受波センサ５における受波信号は各々の狭帯
域通過フィルタ２０３−２，２０３−３，２０３−４で
選択され、検波回路２０４−２，２０４−３，２０４−
４から順次出力される。それらの信号からＦＳＫ判別回
路２１２にて周波数ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 の順番の組合わせ
を判別し、その判別結果を信号処理／制御部２０９へ出
力する。信号処理／制御部２０９は、情報の内容によ
り、その結果を表示器７に表示させたり、水中イヤホー
ン８を用い、ダイバーへ伝達する。例えば緊急浮上指令
では、表示器７をすべて点滅させ、かつ水中イヤホーン
８には緊急の発振音（連続音）を出力するようにする。
一方、潜水経過時間告知指令では、例えば水中イヤホー
ン８に間欠的な発振音を出力するようにする。
モードから通信モードに切換えられ、所望の指令が設定
されると、ダイバーに伝達したい指令に対応したＦＳＫ
信号（たとえば信号ｊ）が船上装置１０から送波され
る。超音波受波センサ５における受波信号は各々の狭帯
域通過フィルタ２０３−２，２０３−３，２０３−４で
選択され、検波回路２０４−２，２０４−３，２０４−
４から順次出力される。それらの信号からＦＳＫ判別回
路２１２にて周波数ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 の順番の組合わせ
を判別し、その判別結果を信号処理／制御部２０９へ出
力する。信号処理／制御部２０９は、情報の内容によ
り、その結果を表示器７に表示させたり、水中イヤホー
ン８を用い、ダイバーへ伝達する。例えば緊急浮上指令
では、表示器７をすべて点滅させ、かつ水中イヤホーン
８には緊急の発振音（連続音）を出力するようにする。
一方、潜水経過時間告知指令では、例えば水中イヤホー
ン８に間欠的な発振音を出力するようにする。
【００２９】以上、本発明を計測モードと通信モードの
２つのモードで動作可能な実施例について説明したが、
本発明は少なくとも計測モードの機能を有しているだけ
でも十分にその効果を発揮する。
２つのモードで動作可能な実施例について説明したが、
本発明は少なくとも計測モードの機能を有しているだけ
でも十分にその効果を発揮する。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のダイバー
支援装置によればダイバー自身が母船との距離を常時把
握することができ、かつ緊急浮上指令等の母船からの情
報伝達が可能となる。また、ダイバー側は母船からの超
音波信号を受波するのみであるためダイバーの装着する
受信機は小型軽量が実現できる。更に、ダイバー側の超
音波受波センサに可とう性のある高分子電圧フィルタ
（ＰＶＤＦ）又は圧電ゴムを用いるためにダイバーへの
装着が容易となる等の利点がある。
支援装置によればダイバー自身が母船との距離を常時把
握することができ、かつ緊急浮上指令等の母船からの情
報伝達が可能となる。また、ダイバー側は母船からの超
音波信号を受波するのみであるためダイバーの装着する
受信機は小型軽量が実現できる。更に、ダイバー側の超
音波受波センサに可とう性のある高分子電圧フィルタ
（ＰＶＤＦ）又は圧電ゴムを用いるためにダイバーへの
装着が容易となる等の利点がある。
【図１】本発明の概念を説明するための図である。
【図２】本発明によるダイバー受信機の外観図である。
【図３】本発明による船上装置のブロック図である。
【図４】本発明によるダイバー受信機のブロック図であ
る。
る。
【図５】図３、図４の各部の信号波形を示した図であ
る。
る。
１ 母船 ２ 超音波振動子 ３ ダイバー ４ ダイバー受信機 ５ 超音波受波センサ ６ 電気回路部
Claims (13)
- 【請求項１】 あらかじめ定められた精度で繰り返し周
期Ｔの第１のパルスを発生する第１の発振源と、該第１
の発振源からの第１のパルスを受けて前記繰り返し周期
Ｔに同期した距離計測用パルスを出力する第１の信号処
理／制御部と、前記距離計測用パルスを超音波信号とし
て水中へ無指向で放射する送波器とを含むことを特徴と
するダイバー安全支援装置用船上装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のダイバー安全支援装置用
船上装置において、前記第１の発振源として、温度セン
サとの組合わせにより温度補償機能を有する水晶振動子
によるものを用いることを特徴とするダイバー安全支援
装置用船上装置。 - 【請求項３】 請求項１あるいは２に記載のダイバー安
全支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバー
安全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返し
周期Ｔの第２のパルスを発生する第２の発振源と、前記
送波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサ
と、該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記
距離計測用パルスを抽出する受信部と、ダイバーが潜水
を開始する際に前記第２のパルスを前記抽出された距離
計測用パルスに同期させるリセット手段と、該リセット
手段によるリセット後に前記第２のパルスと前記受信部
で抽出される距離計測用パルスとの時間差を測定する時
間差測定手段と、前記測定された時間差を用いてあらか
じめ定められた演算を行うことにより距離を算出する第
２の信号処理／制御部と、前記算出された距離を表示す
る表示器とを含むことを特徴とするダイバー受信機。 - 【請求項４】 請求項３記載のダイバー受信機におい
て、前記第２の発振源として、温度センサとの組合わせ
により温度補償機能を有する水晶振動子によるものを用
いることを特徴とするダイバー安全支援装置用船上装
置。 - 【請求項５】 請求項３あるいは４に記載のダイバー受
信機において、前記超音波受波センサとして、可とう性
を有する高分子圧電フィルムあるいは圧電ゴムをリスト
ベルト状に構成し、受信機本体を取り付けたものを用い
ることを特徴とするダイバー受信機。 - 【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載のダイバ
ー受信機において、前記第２の信号処理／制御部は、前
記算出した距離に応じて前記表示器における表示値を点
滅させる機能を有することを特徴とするダイバー受信
機。 - 【請求項７】 請求項３〜６のいずれかに記載のダイバ
ー受信機において、前記第２の信号処理／制御部は前記
算出した距離に応じてアラーム音用信号を発生する機能
を有し、該アラーム音用信号を受けてアラーム音を発生
する水中イヤホーンを備えたことを特徴とするダイバー
受信機。 - 【請求項８】 あらかじめ定められた精度で繰り返し周
期Ｔの第１のパルスを発生する第１の発振源と、距離計
測モードと通信モードのいずれかを選択して選択結果に
応じた信号を出力する操作部と、該操作部からの信号を
受けて前記距離計測モードが選択されている時には前記
繰り返し周期Ｔに同期した距離計測用パルスを出力し、
前記通信モードが選択されている時にはダイバーへの指
令を表わす通信用信号を出力する第１の信号処理／制御
部と、前記距離計測用パルス及び通信用信号を超音波信
号として水中へ無指向で放射する送波器とを含むことを
特徴とするダイバー安全支援装置用船上装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載のダイバー安全支援装置
用船上装置において、前記第１の発振源として、温度セ
ンサとの組合わせにより温度補償機能を有する水晶振動
子によるものを用いることを特徴とするダイバー安全支
援装置用船上装置。 - 【請求項１０】 請求項８あるいは９に記載のダイバー
安全支援装置用船上装置と組合わせて使用されるダイバ
ー安全支援装置用ダイバー受信機であって、前記繰り返
し周期Ｔの第２のパルスを発生する第２の発振源と、前
記送波器からの超音波信号を受信する超音波受波センサ
と、該超音波受波センサからの受信信号を処理して前記
距離計測用パルスあるいは前記通信用信号を抽出する受
信部と、前記抽出された通信用信号を処理して前記指令
の内容を判別する判別手段と、ダイバーが潜水を開始す
る際に前記第２のパルスを前記抽出された距離計測用パ
ルスに同期させるリセット手段と、該リセット手段によ
るリセット後に前記第２のパルスと前記受信部で抽出さ
れる距離計測用パルスとの時間差を測定する時間差測定
手段と、前記測定された時間差を用いてあらかじめ定め
られた演算を行うことにより距離を算出すると共に、前
記判別手段の判別結果に応じた指令表示信号を出力する
第２の信号処理／制御部と、前記算出された距離あるい
は前記指令表示信号による指令を表示する表示器とを含
むことを特徴とするダイバー受信機。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のダイバー受信機に
おいて、前記第２の発振源として、温度センサとの組合
わせにより温度補償機能を有する水晶振動子によるもの
を用いることを特徴とするダイバー安全支援装置用船上
装置。 - 【請求項１２】 請求項１０あるいは１１に記載のダイ
バー受信機において、前記超音波受波センサとして、可
とう性を有する高分子圧電フィルムあるいは圧電ゴムを
リストベルト状に構成し、受信機本体を取り付けたもの
を用いることを特徴とするダイバー受信機。 - 【請求項１３】 請求項１０〜１２のいずれかに記載の
ダイバー受信機において、前記第２の信号処理／制御部
は、前記算出した距離に応じて前記表示器における表示
値を点滅させる機能を有することを特徴とするダイバー
受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9732993A JPH06309586A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | ダイバー安全支援装置用船上装置及びダイバー受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9732993A JPH06309586A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | ダイバー安全支援装置用船上装置及びダイバー受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06309586A true JPH06309586A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14189454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9732993A Pending JPH06309586A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | ダイバー安全支援装置用船上装置及びダイバー受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06309586A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009149301A (ja) * | 2009-01-09 | 2009-07-09 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 潜水管理システム及び潜水管理用プログラム |
| JP2012035734A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 水中作業管理装置 |
| JP2023519778A (ja) * | 2019-12-27 | 2023-05-15 | 陳嘉宏 | オブジェクトのプロパティを決定する装置とシステム |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP9732993A patent/JPH06309586A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009149301A (ja) * | 2009-01-09 | 2009-07-09 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 潜水管理システム及び潜水管理用プログラム |
| JP2012035734A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 水中作業管理装置 |
| JP2023519778A (ja) * | 2019-12-27 | 2023-05-15 | 陳嘉宏 | オブジェクトのプロパティを決定する装置とシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020717 |