JPS62277585A - 障害物探査機 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、ブー７等の超音波発生器を用いて水中の障害
物を発見する障害物探査機に関するものである。

（従来の技術） ・　従来、このような分野の技術としては、海洋音響研
究金偏「海洋＠響−基礎と応用−」　（昭５９−３−１
　）　Ｐ、１９０−１９１に記載されるものがあった。

以下、その構成を図を用いて説明する。

第２図は従来の障害物探査機の原理を示す回路図でおる
。

この障害物探査機は測定船に搭載されるもので、超音波
発生器としてブー７１を有している。ブー７１はコイル
１ａ及び１辰動仮１ｂで、構成され、ブーマ送信器２に
接続されている。ブーマ送信器２は抵抗２ａ、コンデン
サ２ｂ及びスイッチ２Ｃで、構成されている。その他、
図示しないが障害物探査機としては受波器及び受信器等
も備えている。なお、第２図において、＋ＤＣは直流の
高電圧、３は水中である。

以上の構成において、抵抗２ａを通してコンデンサ２ｂ
に直流の高電圧＋ＤＣを印加する。次に、スイッチ２Ｃ
を閉じると、コンデンサ２ｂに充電された電荷はコイル
１ａを通して急激に放電する。この時、コイル１ａには
強力な電磁力が発生し、該コイル１ａに撮動板１ｂが吸
い付けられ、水中３にインパルスの超音波か発生する。

このインパルスの超音波を利用し、地層の境界面からの
反射波を受波器で受信し、それを受信器で増幅した後、
ブラウン管（ＣＲＴ）等の表示装置で表示して地層を探
査する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の装置では、探査時において測
定船の位置を自動的に測定することかできないばかりか
、受信信号による地層中の障害物等の発見には人間の助
によるところが多く、技術的に満足のゆくものではなか
った。

本発明は前記従来技術か持っていた問題点として、探査
時において測定船の位置を同時測定できない点、受信信
号から障害物を簡易的確に判定できない点について解決
した障害物探査機を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、測定船に搭載し
た超音波発生器から水中へ超音波を発射し、水底からの
反射波を受信して該水底の障害物を発見する障害物探査
機において、前記測定船の位置を測定して位置データを
出力する位置測定装置と、前記反射波の受信データを画
像表示する第１の表示装置と、この第１の表示装置の画
面上に前記障害物か表示された時にそれに対応するマー
ク信号を発生するスイッチと、前記マーク信号発生時の
時刻データを出力するタイマと、前記マーり信号発生時
における時刻データと共に前記位置データ及び受信デー
タを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されたデ
ータを再生すると共にそのデータを画像処理する再生手
段と、前記画像処理後のデータを表示する第２の表示装
置とを備えたものである。

（作　用） 本発明によれば、以上のように障害物探査機を構成した
ので、第１の表示装置の画面上に障害物が表示された時
にスイッチを操作すれば、マーク信号が発生し、そのマ
ーク信号に基づき、タイマの時刻データ、位置測定装置
の位置データ、及び反射波の受信データか記憶手段に記
憶される。再生手段は記憶手段に記憶されたデータを再
生し、・そのデータを第１の表示装置に表示させると共
に、記憶手段のデータを画像処理して第２の表示装置で
表示させる。そのため、第１の表示装置の再生画像によ
り障害物の発見の確認が行えると共に、第２の表示装置
の画像により障害物の判定か容易に行える。従って前記
問題点を除去できるので市る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す障害物探査機の構成ブ
ロック図である。

第１図において、１０は水中、１１は水底面、例えば海
底面、１２は海底下の障害物でおり、この障害物１２を
発見するための測定船には、本実施例の障害物探査機が
搭載され、さらに該測定船の位置を電波測定するために
２つの従局１３．１４か陸上に設置されている。

障害物探査機は、測定船の位置を測定する位置測定装置
、例えば電波測位装置２０を有している。

電波測位装置２０は従局１３．１４との間でマイクロ波
の送受を行ない、測定船の位置を測定する装置である。

また、障害物探査機には、水中１０に投下される超音波
発生器、例えばブー７２１、及び受波器２２か設けられ
ている。ブー７２１は従来と同様に、コイル２１ａ及び
（辰動板２１ｂで構成され、抵抗、コンデンサ及びスイ
ッチ等からなるブーマ送信器２３に接続され、そのブー
マ送信器２３の動作が制御部２４で制御される。一方、
受波器２２は超音波の反射波を受信し、それを電気信号
に変換するもので、その受波器２２の出力側が、信号増
幅用の受信器２５に接続されている。

受信器２５の出力側には、切換えスイッチ２６、書込み
用メモリ２７、及び読出し用メモリ２８が接続され、そ
れらのメモリ２７．２８の動作を制御するメモリ制御部
２９が制御部２４の出力側に接続されている。

メモリ２８の出力側には増幅器３０か、制御部２４及び
メモリ制御部２９の出力側には偏向部３１がそれぞれ接
続され、ざらに該増幅器３０の出力側には受信器２５の
受信データをカラー等で表示するＣＲＴ等の第１の表示
装置３２か接続されている。

受信器２５の出力側には、該受信器２５の受側データ、
時刻データ及びマーク信号を記憶する磁気テープデータ
レコーダ３３が接続され、ざらにその磁気テープデータ
レコーダ３３にはそれにマーク信号を与えるスイッチ受
信部３４及びスイッチ３５が接続されている。磁気テー
プデータレコーダ３３には、そのし］−ダ３３のアナロ
グ出力信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディ
ジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）３６が接続
されると共に、時刻データを出力するタイマ３７が接続
されている。

Ａ／Ｄ変換器３６及びタイマ３７の出力側には入力制御
部３８、再生手段でおる計算Ｐｉ３９、磁気テープ装置
４０．　ｖｉ１気テープ４１、及び第２の表示装置４２
が接続されている。計算機３９はＡ／Ｄ変換器３６及び
入力制御部３８を通して与えられる磁気テープデータレ
コーダ３３の記・慮データを再生しそれを画像速理する
回路、磁気テープ装置４０は計算機３９で動作制御され
磁気テープ４１に時刻データ及び電波測位装置２０の位
置データ等を記憶する装置、第２の表示装置４２は計算
機３９による画像処理結果をカラー等で図形表示するグ
ラフィクディスプレイである。なお、磁気テープデータ
レコーダ３３及び磁気テープ装置４０は、記憶手段を構
成している。

第３図（１）　、　（２）は第１図中の第１の表示装置
３２の斜視図で、同図（１）は全体の斜視図、同図（２
）は要部の斜視図である。

第１の表示装置３２は、ＣＲＴ本体５０を具え、そのＣ
ＲＴ本体５０の画面５１上には白線５２ａを有するアク
リル板５２が設けられている。アクリル板５２には海底
映像５３及び障害物映像５４が表示され、これら映像が
矢印で示すように右から左方向へ逐次表示されていく。

次に動作について説明する。

第１図において、測定船上の電波測位装置２０が従局１
３．１４に向けてマイクロ波を送信すると、従局１３．
１４はそれぞれこの電波を送り返して来る。

この３つの組み合わせにより、電波測位装置２０はマイ
クロ波の伝搬時間、おるいは位相差を計測し、距１１１
．　Ｌ２を計測して自段の位相を計測し、その位置デー
タを入力制御部３８に与える。

タイマ３７の指令により制御部２４は送信パルスを生成
し、それをブーマ送信器２３に送る。ブーマ発信器２３
はブー７２１に大電力の電流を供給し、水中１０に強力
なモノパルスの送信パルスを送出する。

この超音波信号は）毎底面１１で一部反射されるが、海
底中を伝搬し、障害物１２に達し、そこで反射される。

これらの反則信号は受波器２２により受信され、再び電
気信号に変換される。受波器２２の出力信号は受信器２
５により一部レベルまで増幅され、切換えスイッチ２６
を通してメモ１ノ２７に与えられ、送信ごとの受信信号
が該メモリ２７に記′玄される。ざらにこの記′臘デー
タは１回送信ごとにメモ１ノ２８に送られ、ここで横軸
を時間軸、縦軸を深度軸として１画面の記憶か行なわれ
る。メモリ制御部２つはこれらのメモリ２７．２８の動
作を制御する。

メモリ２８の内容は、一定時間ごとに、かつ協向部３１
のタイミングに合わぼて読み出され、増幅器３０で一部
レベルまで増幅された後、第１の表示装置３２により映
像表示される。

一方、受信器２５の出力は磁気テープデータレコーダ３
３に加えられ、タイマ３７の時刻データと共に記録され
る。また同時に、第１の表示装置３２上で障害物映像５
４を発見した時、スイッチ３５を押すと、この信号はス
イッチ受信部３４て受信され、それか磁気テープデータ
レコーダ３３にマーク信号とじて記録されると共に、入
力制御部３８に入力され、該入力制御部３８により障害
物１２を発見した時刻を計算機３９に読込ませ、磁気テ
ープ装置４０の磁気テープ４１に記憶する。

このような操作と動作により海底面１１下の障害物１２
の探査を行なう。ところが、このような障害物１２を引
き上げる時等の該障害物１２の判定では、ざらにくわし
く調査する必要がある。そのため、磁気テープ４１に記
録されている障害物発見の時刻データを磁気テープ装置
４０にかけ、計算機３９で読出す。計算機３９はこの時
刻の少し前から磁気テープデータレコーダ３３からデー
タを読出す。この磁気テープデータレコーダ３３のデー
タは、切換えスイッチ２６を磁気テープデータレコーダ
側にし、メモリ２７．２８及び増幅器３０を通して再び
第１の表示装置３２上に表示させることにより、画像の
確認を行なう。また、該レコーダ３３のデータは、ＡＩ
Ｄ変換器３６でディジタル信号に変換し、入力制御部３
８を通して計算機３９に取込む。計算機３９では第１の
表示装置３２上に表示されているデータと同一のデータ
を、エツジ強調、雑音除去等の一般的な画像処理を行な
い、人間に児やすくして第２の表示装置４２上に表示す
る。同時に測定船の位置は、電波測位装置２０により入
力制御部３８及び計算機３９を通して表示装置４２に表
示されるため、最終的に障害物１２の発見された場所を
知ることもできる。

次に、第３図にあける第１の表示装置３２の動作を説明
する。

第１の表示装置３２の画面５１において、横軸に時間Ｉ
ＮＩ（１回送信ごとに１つ進ます）、縦軸に深度を取る
と、海底映像５３及び障害物映像５４が第３図（１）の
ように表示される。時間は矢印で示すように右側から左
側に進んでいる。

新しいデータは画面５１の右端に表われるが、障害物１
２の一部が表示されただけではそれが本当に障害物１２
であるかどうか判定することはむつかしい。そのため、
障害物１２の全体が表示された時に発見のスイッチ３５
を押さざるを得ない。そこで、中央付近に縦の白線５２
ａをもうけたアクリル板５２を画面５１上に取付け、該
白線５２ａ上を障害物１２の映像５４が通過する時に、
障害物発見のスイッチ３５を押す。これにより、マーク
信号を磁気テープデータレコーダ３３に的確に記録ざぜ
ることかできる。

本実施例の利点をまとめれば、次のようになる。

障害物発見の時間的余裕を人間に与えるため、−六方向
にデータが更新するようにデータを表示する第１の表示
装置３２の画面中央付近に白線５２ａをもうけ、ここを
映像か通過する時にスイッチ３５を押すと、その時刻デ
ータと測定船の位置データか計算機３９に取り込まれる
。この時刻データ基づき磁気テープデータレコーダ３３
に記録されているデータ、障害物１２の発見を確認でき
る。ざらに、データ再生時において、時刻データと共に
測定船の位置データも再生されるため、障害物発見場所
も明確になり、しかも障害物１２を画像処理して第２の
表示装置４２上に表示するため、その障害物１２の判定
を容易に行える。また、計算機３９は障害物発見の前後
のデータのみ処理すればよいため、該計算機３９の負担
が軽くてすむ。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがある。

（ｉ＞　　第１の表示装置３２において、障害物発見の
ためにアクリル板５２に白線５２ａをもうけたものを用
いたが、スイッチ３５を押すタイミングがわかれば良い
ので、画面５１上の中央付近にのみアクリル板をもうけ
てマークを付けたり、あるいは画面５１上の適宜な位置
に電子的なマークを付ける等してもよい。

（ｉｉ）　　記憶手段を構成する磁気テープデータレコ
ーダ３３及び磁気テープ装置４０は、池の記″慮装置で
構成することもできる。ざらにそれに応じて再生手段も
計節殿３９以外の回路て構成することも可能である。

（ｉｉｉ　）　　第１と第２の表示装置３２．４２は１
台の表示装置で切り換えて兼用させることもできる。そ
の伯、障害物探査機の回路措成を他のものに変形可能で
ある。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、第１の表
示装置により障害物を発見し、スイッチを操作してマー
ク信号を発生させれば、その時の時刻データ、位置デー
タ及び受信データが記憶手段に記憶される。そのため、
この記憶データを再生手段で再生し、第１の表示装置で
表示させれば、障害物の発見を確認できると共に、前記
記憶データを画像処理した俊、第２の表示装置で表示さ
せれば、記録された障害物発見場所における障害物の判
定を簡単、かつ正確に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す障害物探査機の構成ブ
ロック図、第２図は従来の障害物探査機の原理を示す回
路図、第３図（１）　、　（２）は第１図中の第１の表
示装置の斜視図である。 １０・・・・・・水中、１１・・・・・・海底面、１２
・・・・・・障害物、２０・・・・・・電波測位装置、
２１・・・・・・ブー７．２２・・・・・・受波器、２
３・・・・・・ブーマ送信器、２５・・・・・・受信器
、２６・・・・・・切換えスイッチ、・・・・・・第１
の表示装置、３３・・・・・・磁気テープデータレコー
ダ、３５・・・・・・スイッチ、３７・・・・・・タイ
マ、３９・・・計算機、４０・・・・・・磁気テープ装
置、４２・・・・・・第２の表示装置、５２ａ・・・・
・・白線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 測定船に搭載した超音波発生器から水平へ超音波を発射
   し、水底からの反射波を受信して該水底の障害物を発見
   する障害物探査機において、前記測定船の位置を測定し
   て位置データを出力する位置測定装置と、 前記反射波の受信データを画像表示する第１の表示装置
   と、 この第１の表示装置の画面上に前記障害物が表示された
   時にそれに対応するマーク信号を発生するスイッチと、 前記マーク信号の発生時における時刻データを出力する
   タイマと、 前記マーク信号の発生時における時刻データと共に前記
   位置データ及び受信データを記載する記憶手段と、 この記憶手段に記憶されたデータを再生すると共にその
   データを画像処理する再生手段と、前記画像処理された
   データを表示する第２の表示装置とを、 備えたことを特徴とする障害物探査機。