JPS61281987A - 水中探査機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水中における目標物或いは障害物の探査に用い
る水中探査機に関するものである。

〔従来技術〕

海中の障害物を探知する探査技術の一例として、海洋音
響ｒ基礎と応用」海洋音響研究会（１９８４−３−１）
Ｐ、１６８〜１６９に開示されたものがある。

第２図（ａ）は、上記文献に開示された旋回装置を持っ
たソーナによって実現された水中探査装置のシステム構
成を示す図である０図において、１は送信器であり、該
送信器１で超音波の電気信号を作成し送波器２に加え、
該送波器２から水中３に超音波を発射する。該超音波は
水中３を伝搬し、物体４に当ると該物体４で換剣４反射
され再び水中３を伝搬し、受波器５で受信され再び電気
信号に返還される。受波器５からの電気信号は受信器６
で一定しベル迄増幅された後、映像増幅器７で増幅しＣ
ＲＴ（陰極線管）８に加えられる。

一方送波器２と受波器５は、一つの軸で旋回装置９と方
位検出器１０に連結されており、旋回装置９の回動に連
動して回動する構造となっている。

旋回装置９は、送波器２を一定の方向に向けて前記の如
く超音波を発射して探査を行ない、次に少し角度を変え
て同様の探査を順次行なうものであり、方位検出器１０
で検出された方位角θに基づいて、偏向回路１１を動作
させ、ＣＲＴ８の画面をスィーブする。

第２図（ｂ）は上記水中探査装置のＣＲＴ８の画面の表
示例を示す図で、目標の物体４が方位角θの方位で距離
ｒにあるとすると、ＣＲＴ８の画面上に図示するように
表示きれる。つまり、基準座標軸よりｅの方位にｒだけ
離れた位置に受信信号としての輝点Ｐを得る。旋回装置
９により連続的に輝点Ｐを得れば目標の物体４の形状も
認識できる。

〔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水中探査装置では、旋回装置９
、方位検出器１０等からなる大型の旋回機構を具備して
いることから該旋回機構を取り付けるには船舶又は類似
の移動体を用意しなければならず、例えばダイパーのよ
うに特別の取り付は手段を有しない者にとっては、上記
のような大型の水中探査装置を利用することができなか
った。

また、前記旋回装置９、方位検出器１０等からなね旋回
機構を除いた水中探査機部分も大型で且つ重量が大きい
ため、ダイパーのように水中で自己の手足のみしか駆動
手段を有しない場合は、水中探査機部分も重過ぎて利用
できないという問題点があり、水中で人間が手軽に取り
扱うことができ且つ操作の容易な水中探査機が要望され
ていた。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記欠点を
除去しダイパーのように自己の手足以外の駆動手段を有
しない者にとっても、水中の目標物或いは障害物を探知
するのに手軽に操作でき、且つ小型で軽量な水中探査機
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明は、防水構造の筐体内
に超音波の電気信号を所定のタイミングで発する送信器
、該送信器からの電気信号を受は超音波を発すると共に
物体により反射れてくる超音波を受信する送受波器、該
送受波器により受信された信号をる受信する受信器、該
受信器から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、該アナログ・ディジ
タル変換器からのディジタル信号値を送信時点から前記
タイミングに応じて順次変化するアドレスに記憶するメ
モリ、偏向回路を具備するＣＲＴ及び該ＣＲＴの偏向回
路からの前記タイミングに対応した偏向信号に従って前
記メモリに記憶された記憶内容を読み出しＣＲＴに表示
する読出回路とを内蔵させて水中探査機を構成した。

〔作用〕

水中探査機を上記の如く構成することにより、例えばダ
イパーが該水中探査機を水中で一定速度で旋回させれば
、前記送受波器の直線上にある物体迄の距離に比例した
メモリのアドレスに前記送受波器により受信され受信器
及びアナログ・ディジタル変換器を通してディジタル信
号に変換された受波信号を記憶し、この内容をＣＲＴ上
に表示でき、ＣＲＴの一方向には距離に比例した点に受
波信号の輝点が得られ、又他の方向には旋回速度に比例
した点の受波信号の輝点が得られるため、ＣＲＴ上に目
標物の距離と形状が把握できる。特に超音波を利用する
ので可視光線の到達できないような濁った水中でも目標
物の形状及び該目標物までの距離が容易に把握てきる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る水中探査機４０のシステム構成を
示すブロック図である。図において、２０は水中探査機
４０の防水構造の筐体で該筐体２０内に、タイミング信
号を発するタイミング回路２１、該タイミング回路２１
からのタイミング信号を受は超音波の電気信号を発する
送信器２２、水中探査機の超音波の送信受信を切り替え
る送受切換器２３、超音波の送信受信を行なう送受波器
２４、前記送受波器２４により受信され前記送受切換器
２３を通して送られてくる受波信号を受信かる受信器２
７、該受信器２７からのアナログ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２８、該アナロ
グ・ディジタル変換器２８からのディジタル信号値を前
記タイミング回路２１からの信号に応じて記憶するメモ
リ２９、該メモリ２９の記憶内容をＣＲＴ３１の偏向回
路３２からの信号に応じて読み出す読出し回路３０、Ｃ
ＲＴ３１、偏向回路３２及び水中探査機内の各部に電源
を送る電池２５が内蔵されている。

筐体２０の前記ＣＲＴ３１の対向面には、ＣＲＴ３１の
画面を見るために、可視光線が透過する構造のガラス窓
３４が設けられている。

上記構造の水中探査機４０において、タイミング回路２
１は、超音波を送信するタイミング信号を作成し、送信
器２２に超音波の送信指令を送る。該送信器２２の送信
出力は送受切換器２３を通り、送受波器２４に加えられ
る。これにより送受波器２４より、水中２６に超音波が
発射され水中に物体３５が存在する時この物体３５で超
音波は反射され再び送受波器２４で受波される。ここで
該受波信号は再び電気信号に変換され、送受切換器２３
を通って受信器２７に入力される。該受信器２７で前記
受波信号は一定しベル迄増幅され、アナログ・ディジタ
ル変換器２８に入力きれ、該アナログ・ディジタル変換
器２８でディジタル信号に変換され、メモリ２９に入力
きれる。

該メモリ２９はタイミング回路２１からのタイミング信
号により、Ｘ方向のアドレスが第３図（ａ）に示すよう
に順次変化している。超音波の送信時点は、アドレス■
であり、時間の経過と共に■から■、■から■・・・・
・・・というようにアドレスが変化している。例えばあ
る時間に達するとアドレスは■に成っており、この時所
定値以上の受波信号があると■のアドレスに「１」が入
力きれる。該所定値以下であると１０」が入力される。

この時点のみに注目すれば、第３図（ｂ）のようにアド
レス■のみに値１１」のデータが入力されこの時点に受
波信号があったことを示す。メモリ２９の記憶内容は超
音波を送信するごとにＹ方向のアドレスに＋１して行け
ばメモリ２９上で「１」がセットされた点は送受波器２
４と物体３５の距離に比例することになる。

上記メモリ２９の記憶内容を偏向回路３２のタイミング
により、読出し回路３０で読広しＣＲＴ３１の画面上に
表示すれば、メモリ２９に記憶されたアドレス位置とＣ
ＲＴ３１の画面に表示される輝点位置とが対応すること
になる。この様子を第３図（ｃ）に示す。図示するよう
に、ＣＲＴ３１の画面上の輝点ＰのＸ方向の長さは送受
波器２４と物体３５との距離に比例することになり、Ｙ
方向は送信回数に比例して表示される。

水中探査ｌ！４０を構成する各回路及び機器は上記の如
く防水構造の筐体２０に収納され、ガラス窓３４からＣ
ＲＴ３１の画面上に表示された像を外から見ることがで
きる。

第４図（ａ）、（ｂ）は上記水中探査機４０の使用例を
示す図で、同図（ａ）は水中探査機４０の配置状態を示
す図、同図（ｂ）は水中探査機４０のＣＲＴ３１の画面
の表示例を示す図である。

先ずＡ方向に水中探査機４０を向は送受波器２４から超
音波を発射すると、目標物３６との距離２ａがＣＲＴの
画面３１ａの右端に表示される０次に水中探査機４０を
左に一定速度で旋回させ、Ｂ方向に達すると水中探査機
４０と目標物３６との距離！ｂが画面３１ａ上に表示き
れる。また、Ｃ方向に達すると水中探査機４０と目標物
３６との距ｍｌｃが画面上に表示さ弗る。このようにダ
イパー等が水中で水中探査機４０を一定速度で旋回キと
ることにより、ＣＲＴ３１の画面３１＆上に目標物３６
の形状に比例した像が表示され、目標物の大まかな形状
とその距離を容易に把握できる。なお、第４図（ｂ）に
おいて、Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ同図（ａ）の方向Ａ、Ｂ
、Ｃに対応し、それぞれの水中探査機４０と目標物３６
との距離を表示する点を示す。

なを、上記実施例では、ダイパー等が水中で水中探査機
４０を手動で一定速度で旋回させて、水中の探査を実行
する例を示したが、例えば３脚の　　　　　。

ような簡単な支持体を具備し、その上で一定速度で旋回
させるような簡単構造の旋回手段を用いて、上記水中探
査機４０を水中で旋回させてもよいことは当然である。

水中探査機４０を上記の如く構成することにより、例え
ばダイパーが該水中探査機４０を水中２６で一定速度で
旋回させれば、前記送受波器２４の直線上にある物体３
５迄の距離に比例したメモリ２９のアドレスに送受波、
器２４により受信され、受信器２７及びアナログ・ディ
ジタル変換器２８を通してディジタル信号に変換された
受波信号を記憶し、この内容をＣＲＴ３１の画面上に表
示でき、ＣＲＴ３１Ｘ方向には距離に比例した点に受波
信号の輝点が得られ、又Ｙ方向には旋回速度に比例した
点の受波信号の輝点が得られるため、ＣＲＴ３１上に目
標物の距離と形状が表示できる。特に超音波を利用する
ので可視光線の到達できないような濁った水中でも目標
物の形状及び該目標物までの距離が容易に把握できる。

なお、上記実施例では表示器としてＣＲＴ３１を用いた
が、表示器としてはこれに限定されるものでないことは
当然である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、例えばダイパーが本発明
に係る水中探査機を水中で一定速度で旋回させることに
より、表示器の画面に目標物の距離と形状を示す像が表
示されから、該像を見ることにより水中の目標物或いは
障害物の形状やその距離を容易に把握でき、特に超音波
を利用するので可視光線の到達できないような濁った水
中でも目標物或いは障害物の形状及び距離が容易に把握
てきるという手軽でとり扱いの容易な水中探査機が得ら
れるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水中探査機のシステム構成を示す
ブロック図、第２図（ａ）は従来の旋回装置を持った水
中探査装置のシステム構成を示す図、同図（ｂ）は該水
中探査機の画面の表示例を示す図、第３図（ａ）、（ｂ
）はそれぞれ本発明に係る水中探査機を構成するメモリ
のフォーマットを示す図、同図（ｃ）は該水中探査機を
構成するＣＲＴの画面の表示例を示す図、第４図（ａ）
は本発明に係る水中探査機の使用例を示す図、同図（ｂ
）はそのＣＲＴの画面の表示例を示す図である。 図中、２０・・・・筐体、２１・・・・タイミング回路
、２２・・・・送信器、２３・・・・送受切換器、２４
・・・・送受波器、２５・・・・電池、２６・・・・水
中、２７・・・・受信器、２８・・・・アナログ・ディ
ジタル変換器、２９・・・・メモリ、３ｏ・・・・読出
し回路、３１・・・・ＣＲＴ、３２・・・・偏向回路、
３４・・・・ガラス面、３５・・・・物体、４０・・・
・水中探査機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）防水構造の筐体内に超音波を所定のタイミングで
   発射し、物体より反射されてくる該超音波を受信する超
   音波送受手段、該超音波送受手段からのアナログ受信信
   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、該アナログ・ディジタル変換器からのディジタル
   信号値を前記超音波の送信時点から前記タイミングに応
   じて順次変化するアドレスに記憶するメモリ、及び該メ
   モリに記憶された記憶内容を前記タイミングに応じて読
   み出し画面に表示する表示手段を内蔵したことを特徴と
   する水中探査機。
2. （２）前記水中探査機を一定速度で旋回される手段を具
   備することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の水中探査機。