JPS5951374A - ドプラ−速度情報の直読計数装置 - Google Patents
ドプラ−速度情報の直読計数装置Info
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- JPS5951374A JPS5951374A JP16247782A JP16247782A JPS5951374A JP S5951374 A JPS5951374 A JP S5951374A JP 16247782 A JP16247782 A JP 16247782A JP 16247782 A JP16247782 A JP 16247782A JP S5951374 A JPS5951374 A JP S5951374A
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- JP
- Japan
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- preset
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- preset counter
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-
- 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
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- 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)
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。
め要約のデータは記録されません。
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。
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
、水中の気泡等によっ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ｖ１音波
の水中伝搬速度をＣとすると、 一２ｖ 、 、 。
、水中の気泡等によっ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ｖ１音波
の水中伝搬速度をＣとすると、 一２ｖ 、 、 。
ｆｄ＝−−−−ｆｓ ・ ・ ・脅・・ （１
）で表わされる。従って、（１）式よシ船速Ｖはｖ
−’−ｆｄ ・・・・・・・・・ （２）ｆｓ で表わされる。
）で表わされる。従って、（１）式よシ船速Ｖはｖ
−’−ｆｄ ・・・・・・・・・ （２）ｆｓ 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子
ｄを検出できるから、ドプラ成分子ｄ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
。
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子
ｄを検出できるから、ドプラ成分子ｄ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ることによって船速を表示できる装
置を実現する。
号の計数値を表示することによっ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。
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。
水中に送波された超音波パルスａは水中で反射され、第
２図すのような反射波が受波される。この反射波すは受
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
発振器５の局発信号と混合される。６はフィルターを示
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
リセットカウンター８のカウンター人力へ導かれる。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ィルター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。
２図すのような反射波が受波される。この反射波すは受
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
発振器５の局発信号と混合される。６はフィルターを示
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
リセットカウンター８のカウンター人力へ導かれる。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ィルター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ックパルス源１０
のクロッ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はプリセットカウンター１１へ導かれ、
プリセットカウンター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はラッチ回路１２へ送出され
、そのときのプリセットカウンター８の計数値をラッチ
させる。ラッチ回路１２のラッチ数値は表示器１３へ送
出されて表示される。さらに、プリセットカウンター１
１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図に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。
回路９へも導かれその導通期間中クロックパルス源１０
のクロッ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はプリセットカウンター１１へ導かれ、
プリセットカウンター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はラッチ回路１２へ送出され
、そのときのプリセットカウンター８の計数値をラッチ
させる。ラッチ回路１２のラッチ数値は表示器１３へ送
出されて表示される。さらに、プリセットカウンター１
１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図に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の起動出力りはプリセットカウンター８及
び１１へ送出され、起動終了時すなわちタイマー出力り
の立下り時に、プリセットカウンター８の計数値を数値
設定器１６の設定数値に、又、プリセットカウンター１
１の計数値を数値設定器１７の設定数値にそれぞれプリ
セットする。さらに、タイマー出力りは反転増巾器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。
び１１へ送出され、起動終了時すなわちタイマー出力り
の立下り時に、プリセットカウンター８の計数値を数値
設定器１６の設定数値に、又、プリセットカウンター１
１の計数値を数値設定器１７の設定数値にそれぞれプリ
セットする。さらに、タイマー出力りは反転増巾器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１８
５２ｒｒＶ／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のときキ１３７．
２ Ｈｚ／Ｋｎｏｔ で求められる。従って、最大３０ｋｎｏｔ’ｊ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１３７
．２ Ｘ 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。
とすると、（１）式において速度１ノツトすなわち１８
５２ｒｒＶ／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のときキ１３７．
２ Ｈｚ／Ｋｎｏｔ で求められる。従って、最大３０ｋｎｏｔ’ｊ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１３７
．２ Ｘ 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。従って、局発信号を仮りに１２５ＫＨｚとして
、フィルター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、フィルター出力は船速が０から３０
ｋｎｏｔまで変化するとき７５ＫＨｚから４１１６Ｈｚ
の周波数変移が生じる。従って、この周波信号を０１秒
間計数するとき、その計数値は７５００から７９１２ま
で変化する。
生する。従って、局発信号を仮りに１２５ＫＨｚとして
、フィルター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、フィルター出力は船速が０から３０
ｋｎｏｔまで変化するとき７５ＫＨｚから４１１６Ｈｚ
の周波数変移が生じる。従って、この周波信号を０１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ットカウンター８に計
数させるとき、プリセットカウンター８の計数動作をプ
リセットカウンター１１を用いて適当に制御することに
より、プリセットカウンター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。
数させるとき、プリセットカウンター８の計数動作をプ
リセットカウンター１１を用いて適当に制御することに
より、プリセットカウンター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、フィルター６の出力はＯから３０ｋ
ｎｏｔ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４１２
Ｈｚである。
ｎｏｔ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４１２
Ｈｚである。
今、０．１秒当たりの計数時間を
００
一４〕−２−０，７２８
に圧縮すると、上記波数は
７５００ ｘ Ｏ，７２８＝ ５４６０から
７９１２ Ｘ ０８７２８ ＝ ５７６０となり、波数
変移量は３００と々るから、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。
変移量は３００と々るから、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。
プリセットカウンター１１は、プリセットカウンター８
の計数時間を７２．８ｍ５ｅｃに設定する。今、プリセ
ットカウンター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。
の計数時間を７２．８ｍ５ｅｃに設定する。今、プリセ
ットカウンター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。
従って、クロックパルス源１０のパルス周波数を５０Ｋ
Ｈｚとすると、７２．８ｍ５ｅｃの計数時間に生じる計
数値変化は３６４０であるから、プリセットカウンター
１１が計数を開始する前にその計数値をあらかじめ４５
６にプリセットしておくと、プリセットカウンター１１
は７２．８ ｍ ｓ ｅｃ後にその計数値が４０９６に
なり出力パルスを送出する。なお、プリセットカウンタ
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にプリセットされた後、ゲートパルス生成
器１８のゲートパルスＣによってプリセットカウンター
８と同時に計数を開始する。
Ｈｚとすると、７２．８ｍ５ｅｃの計数時間に生じる計
数値変化は３６４０であるから、プリセットカウンター
１１が計数を開始する前にその計数値をあらかじめ４５
６にプリセットしておくと、プリセットカウンター１１
は７２．８ ｍ ｓ ｅｃ後にその計数値が４０９６に
なり出力パルスを送出する。なお、プリセットカウンタ
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にプリセットされた後、ゲートパルス生成
器１８のゲートパルスＣによってプリセットカウンター
８と同時に計数を開始する。
従って、プリセットカウンター８は、計数開始後プリセ
ットカウンター１１から出力パルスが送出されるまでの
ｌ］１、すなわち、７２．８ｍ５ｅｃにゲート７から送
出される波数を船速が０のとぎは５４６０個計数し、船
速が３０ ｋ ｎｏ ｔのときｉｄ：５７６０個計数す
る。
ットカウンター１１から出力パルスが送出されるまでの
ｌ］１、すなわち、７２．８ｍ５ｅｃにゲート７から送
出される波数を船速が０のとぎは５４６０個計数し、船
速が３０ ｋ ｎｏ ｔのときｉｄ：５７６０個計数す
る。
さらに、プリセットカウンター８は、タイマー１４の起
動終了時に数値設定器１６の設定数直にプリセットされ
る。今、数値設定器１６の設定数値を２７３２に設定し
ておくと、プリセットカウンター８はプリセット数値２
７３２から計数を開始する。従って、プリセットカウン
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Ｏ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、プリセットカウンター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Ｏに対応
する。又、最大計数値５７６０のときプリセットカウン
ター８の計数値は３００になるから、これは最大速度３
０ｋｎｏｔに対応する。従って、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
ットカウンター８の計数値はプリセットカウンター１１
の出力によってラッチされ表示器１３に表示される。
動終了時に数値設定器１６の設定数直にプリセットされ
る。今、数値設定器１６の設定数値を２７３２に設定し
ておくと、プリセットカウンター８はプリセット数値２
７３２から計数を開始する。従って、プリセットカウン
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Ｏ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、プリセットカウンター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Ｏに対応
する。又、最大計数値５７６０のときプリセットカウン
ター８の計数値は３００になるから、これは最大速度３
０ｋｎｏｔに対応する。従って、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
ットカウンター８の計数値はプリセットカウンター１１
の出力によってラッチされ表示器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。
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、プリセットカウンター８並びに１
１のプリセット数値、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ｆ。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（
ｆｏ＋ｆｄ）を得て、この受信信号（ｆｏ十ｆｄ）を（
ｆｉ十ｆｄ）に周波数変換する場合は次のように設定す
ればよい。
１のプリセット数値、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ｆ。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（
ｆｏ＋ｆｄ）を得て、この受信信号（ｆｏ十ｆｄ）を（
ｆｉ十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（ｆ ｉ ＋ ｆｄ
）丑で変化するから、この波数を計数するとその計数値
もｆｌから（ｆｉ＋ｆｄ）’ｆ：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、肩に変
換すると計数値変化は −ｆｄ−Ｘ 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−ｙに制御すればよｆｄ い。
まで変化するとき周波数がｆｉから（ｆ ｉ ＋ ｆｄ
）丑で変化するから、この波数を計数するとその計数値
もｆｌから（ｆｉ＋ｆｄ）’ｆ：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、肩に変
換すると計数値変化は −ｆｄ−Ｘ 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−ｙに制御すればよｆｄ い。
従って、プリセット型カウンター８の計数時間を、９４
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、（ｆ皇ｘ益の波
数を計数したとき計数値が０になるようにプリセット型
カウンター８の計数値を計数開始前にプリセットするこ
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、プリセットカウンター１１はプリセットカウンタ
ー８の計数時間がふになるようにそのプリセット数値を
設定すればよい。なお、計数時間ｆ−１ｌ−ｊ：１０ｎ
倍（ｎ ＝ ０゜１．２・・・）することにより速度の
表示精度を上けることができる。例えば、計数時間を −７−ｇ ｘ 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。
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、（ｆ皇ｘ益の波
数を計数したとき計数値が０になるようにプリセット型
カウンター８の計数値を計数開始前にプリセットするこ
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、プリセットカウンター１１はプリセットカウンタ
ー８の計数時間がふになるようにそのプリセット数値を
設定すればよい。なお、計数時間ｆ−１ｌ−ｊ：１０ｎ
倍（ｎ ＝ ０゜１．２・・・）することにより速度の
表示精度を上けることができる。例えば、計数時間を −７−ｇ ｘ 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。
第１図はこの発明の実施例を示し、第２図はその動作を
説明するだめの波形図を示す。 出願人 古野電気株式会社 オ ＩＩ２］
説明するだめの波形図を示す。 出願人 古野電気株式会社 オ ＩＩ２］
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 移動体から周波数ｆ。の送信信号を送信して該移動体の
速度Ｖに関連した周波数変移ｆｄを有する周波数（ｆｏ
十ｆｄ ）の受信信号を得る送受信器と、該受信した周
波信号（ｆｏ＋ｆｄ）を（ｆｉ十ｆｄ）に周波数変換す
る周波数変換回路と、 該周波数変換された周波信号（ｆｉ＋ｆｄ）の波数を計
数するプリセット型カウンターと、該プリセット型カウ
ンターの計数時間な爲×１０″ （ｎ ＝ ０．１．２
・・・）に制御することによりＯからＶまでの速度変化
に対する計数値変化ｆ１から（ｆｉ十ｆｄ）を（ｆＩｘ
ｆｄ）×１０ｎから（ｆｉ＋ｆｄ）Ｘ、’、、Ｘｌ０ｎ
の計数値変化に変換する計数制御回路と、（ｆＩｘｆｄ
）×１０ｎの計数パルスが上記プリセット型カウンター
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ット型カウンターの計数値をプリセ
ットするプリセット回路とを具備してなるドプラー速度
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 true JPS5951374A (ja) | 1984-03-24 |
| JPH0148518B2 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10786843B2 (en) | 2016-10-03 | 2020-09-29 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Method of manufacturing molded material, and said molded material |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52523U (ja) * | 1975-06-17 | 1977-01-05 | ||
| 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
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52523U (ja) * | 1975-06-17 | 1977-01-05 | ||
| 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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10786843B2 (en) | 2016-10-03 | 2020-09-29 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Method of manufacturing molded material, and said molded material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0148518B2 (ja) | 1989-10-19 |
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