(57)【要約】【課題】作動深度の設定を要することなく目標物との相対的な距離が最適な位置に達したときに自動的に作動信号を発生可能な自動信号発生機能付空中投下型沈降体を提供すること。【解決手段】この自動信号発生機能付空中投下型沈降体１００の場合、従来通りに空中から水面下の水中へ投下されて水中の目標物９近傍で作動信号を発生する機能を持つ点には変わりないが、ここでは水中での沈降時に沈降方向と直角な全周方向に音波を放射して放射音波ＷＳによるビームエリアを形成し、この状態で目標物９から得られる反射波である反射音波ＷＲに基づいて目標物９との相対距離を連続的に計測する距離計測手段を備え、この距離計測手段により計測された相対距離が予め設定された最適位置を示す所定の距離以内であるときに作動信号を自動的に発生する機能を持つ。【選択図】      図１
2005003303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空中から水中へ投下されて水中の目標物近傍で作動信号を発生する空中投下型沈降体において、水中での沈降方向と直角な全周方向に音波を放射して前記目標物から得られる反射波に基づいて該目標物との相対距離を連続的に計測する距離計測手段を備え、前記距離計測手段により計測された前記相対距離が予め設定された最適位置を示す所定の距離以内であるときに前記作動信号を自動的に発生する機能を持つことを特徴とする自動信号発生機能付空中投下型沈降体。
【請求項２】
請求項１記載の自動信号発生機能付空中投下型沈降体において、前記距離計測手段は、前記音波を水中で送信可能な送信手段と、前記目標物から得られる前記反射波としての反射音波を受信可能な受信手段と、前記受信手段で得られる前記反射音波による受信信号に基づいて前記目標物を検出する目標検出回路とを含む音響センサを備えたことを特徴とする自動信号発生機能付空中投下型沈降体。
【請求項３】
請求項２記載の自動信号発生機能付空中投下型沈降体において、前記距離計測手段は、前記音響センサにおける前記目標検出回路で得られた検出信号に基づいて前記目標物との間の前記相対距離を計測する距離計測回路と、前記距離計測回路で得られる前記相対距離を示す距離計測信号に基づいて該相対距離が前記所定の距離以内であるか否かを判定して該所定の距離以内である場合に前記作動信号を発生する最適位置判定回路と、前記音響センサにおける前記送信手段による水中での前記音波に対する送信処理動作のタイミング及び前記受信手段による水中での前記反射音波に対する受信処理動作のタイミングを指示設定制御すると共に、前記距離計測回路による水中での前記目標物との間の前記相対距離の計測処理動作を行うタイミングを指示設定制御するための制御器とを備えたことを特徴とする自動信号発生機能付空中投下型沈降体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として空中から水中へ投下されて目標物近傍で作動信号を発生する空中投下型沈降体であって、詳しくは音波を発生して目標物との相対距離を連続的に計測した結果に応じて予め設定された最適位置であるときに自動的に作動信号を発生する機能を持つ自動信号発生機能付空中投下型沈降体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の空中投下型沈降体（製品化済みのもので、文献公知発明に係るものでない）は、水中を航走又は停止（着底状態を含む）している目標物に接近又は接触させるために空中から水中へ投下されて目標物近傍で作動信号を発生する機能を有している。
【０００３】
このような空中投下型沈降体の場合、通常では作動信号を発生する水中での深度（作動深度）が予め設定されているため、実用的に航走深度が定かでない目標物を対象とする場合、作動深度が異なる幾つかのタイプのものを用意しておき、試行錯誤に任意なタイプのものを選択して使用することにより、結果として或る特定のタイプのものが適切な位置で作動信号を出力可能な形態となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した空中投下型沈降体の場合、予め作動深度が設定されており、簡単に設定が変えられない構造になっているため、実用面で目標物の航走深度が不定であったり、或いは不明である場合には、幾つかの作動深度が異なるタイプのものを使用せざるを得ないことによる無駄を伴うばかりでなく、有効な接近や接触が困難であるという使用上における根本的な問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、作動深度の設定を要することなく目標物との相対的な距離が最適な位置に達したときに自動的に作動信号を発生可能な自動信号発生機能付空中投下型沈降体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、空中から水中へ投下されて水中の目標物近傍で作動信号を発生する空中投下型沈降体において、水中での沈降方向と直角な全周方向に音波を放射して目標物から得られる反射波に基づいて該目標物との相対距離を連続的に計測する距離計測手段を備え、距離計測手段により計測された相対距離が予め設定された最適位置を示す所定の距離以内であるときに作動信号を自動的に発生する機能を持つ自動信号発生機能付空中投下型沈降体が得られる。
【０００７】
又、本発明によれば、上記自動信号発生機能付空中投下型沈降体において、距離計測手段は、音波を水中で送信可能な送信手段と、目標物から得られる反射波としての反射音波を受信可能な受信手段と、受信手段で得られる反射音波による受信信号に基づいて目標物を検出する目標検出回路とを含む音響センサを備えた自動信号発生機能付空中投下型沈降体が得られる。
【０００８】
更に、本発明によれば、上記自動信号発生機能付空中投下型沈降体において、距離計測手段は、音響センサにおける目標検出回路で得られた検出信号に基づいて目標物との間の相対距離を計測する距離計測回路と、距離計測回路で得られる相対距離を示す距離計測信号に基づいて該相対距離が所定の距離以内であるか否かを判定して該所定の距離以内である場合に作動信号を発生する最適位置判定回路と、音響センサにおける送信手段による水中での音波に対する送信処理動作のタイミング及び受信手段による水中での反射音波に対する受信処理動作のタイミングを指示設定制御すると共に、距離計測回路による水中での目標物との間の相対距離の計測処理動作を行うタイミングを指示設定制御するための制御器とを備えた自動信号発生機能付空中投下型沈降体が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一つの実施の形態に係る自動信号発生機能付空中投下型沈降体１００の基本機能を目標物９近傍の水中に投下されて音波による距離計測を行うまでの状態推移として示した概略図である。
【００１１】
この自動信号発生機能付空中投下型沈降体１００は、従来通りに空中から水面下の水中へ投下されて水中の目標物９近傍で作動信号を発生する機能を持つ点には変わりないが、ここでは水中での沈降時に沈降方向と直角な全周方向に音波を放射して放射音波ＷＳによるビームエリアを形成し、この状態で目標物９から得られる反射波である反射音波（エコー）ＷＲに基づいて目標物９との相対距離を連続的に計測する距離計測手段を備え、この距離計測手段により計測された相対距離が予め設定された最適位置を示す所定の距離以内であるときに作動信号を自動的に発生する機能を持つものである。
【００１２】
図２は、この自動信号発生機能付空中投下型沈降体１００に備えられる距離計測手段の基本構成を示した回路ブロック図である。
【００１３】
この自動信号発生機能付空中投下型沈降体１００の場合、上述した距離計測手段は、音波を水中で放射音波ＷＳとして送信可能な送信手段と、目標物９から得られる反射波としての反射音波ＷＲを受信可能な受信手段と、受信手段で得られる反射音波ＷＲによる受信信号に基づいて目標物９を検出する目標検出回路６とを含む音響センサを備える他、音響センサにおける目標検出回路６で得られた検出信号に基づいて目標物９との間の相対距離を計測する距離計測回路７と、距離計測回路７で得られる相対距離を示す距離計測信号に基づいて相対距離が所定の距離以内であるか否かを判定して所定の距離以内である場合に作動信号を発生する最適位置判定回路８と、音響センサにおける送信手段による水中での放射音波ＷＳに対する送信処理動作のタイミング及び受信手段による水中での反射音波ＷＲに対する受信処理動作のタイミングを指示設定制御すると共に、距離計測回路７による水中での目標物９との間の相対距離の計測処理動作を行うタイミングを指示設定制御するための制御器１とを備えて構成されている。
【００１４】
このうち、送信手段は、送信信号を発生する送信器２と、送信器２からの送信信号を切り替え選択して伝送可能な送受切替器３と、送受切替器３から切り替え選択伝送された送信信号に基づいて水中で目標物９へ向けて放射音波ＷＳを送波する水中用アンテナ等による送受波器４とを含むと共に、制御器１による送信器２への送信信号の発生動作のタイミングに関する指示設定制御及び送受切替器３への送信側の切り替え制御が協働して機能するものであり、制御器１の各部への制御によって送受波器４での放射音波ＷＳに対する送信処理動作のタイミングに関する指示設定制御が行われる。
【００１５】
又、受信手段は、目標物９からの反射音波ＷＲを受波する水中用アンテナ等による送受波器４と、送受波器４からの反射信号を切り替え選択して伝送可能な送受切替器３と、送受切替器３から切り替え選択伝送された反射信号に基づいて受信信号を生成する受信器５とを含むと共に、制御器１による送受切替器３への受信側の切り替え制御が協働して機能するものであり、ここでも制御器１の送受切替器３への制御によって送受波器４での反射音波ＷＲに対する受信処理動作のタイミングに関する指示設定制御が行われる。
【００１６】
尚、この自動信号発生機能付空中投下型沈降体１００では、音響センサにおける細部構成として、送受波器４及び送受切替器３を備えると共に、制御器１で送受切替器３を切り替えて送信器２，受信器５を選択して使用する場合の構成を示しているが、一体型の送受波器４を用いる代わりにそれぞれ送波器，受波器に独立させて設け、送受切替器３を用いずに制御器１により受波器からの反射信号が伝送される受信器５の受信信号の発生動作のタイミングに関する指示設定制御を行わせるように構成することも可能である。
【００１７】
この自動信号発生機能付空中投下型沈降体１００の場合、図１を参照すれば、水中への投下による着水後に音響センサが作動してその沈降方向と直角な水平方向全周に放射音波ＷＳが送波されてビームエリアが形成されるが、沈降が進んで目標物９近傍に到達すると、目標物９からの反射音波ＷＲが音響センサで受波される状態となるため、図２に示した音響センサを含む距離計測手段で放射音波ＷＳの送波から目標物９からの反射音波ＷＲが受波されるまでの時間を繰り返し計測して距離を計測し、最適な距離で作動信号を自動的に発生する。
【００１８】
そこで、以下は図２を参照して距離計測手段の動作を具体的に説明する。距離計測手段では、先ず制御器１により送信器２への指示設定制御として周期的に発生する送信タイミング信号を送出し、これを受けた送信器２がパルス変調された送信信号を送受切替器３へ送出するが、送受切替器３には同時に制御器１から指示設定制御として送信側を選択する制御が行われているため、送信信号は送受切替器３を経由して送受波器４に供給され、この結果、送受波器４から水中に放射音波ＷＳが送波される。
【００１９】
次に、水中では放射音波ＷＳによりビームエリアが形成された状態が維持されるが、ここで目標物９がビームエリアの有効エリア内に存在すると、目標物９からの反射音波ＷＲが送受波器４で受波されるので、制御器１により送受切替器３への指示設定制御として受信側を選択する制御が行われ、反射信号が送受切替器３を経由して受信器５へ供給される。受信器５では、反射信号を帯域制限して増幅することで受信信号を生成してから目標検出回路６へ伝送し、目標検出回路６では受信信号から目標エコーを検出（目標物９の検出を示す）して検出信号を距離計測回路７へ伝送する。
【００２０】
距離計測回路７では、制御器１による指示設定制御に従って目標検出回路６から得られた検出信号に基づいて送信器２から送信された送信信号から検出信号までの所要時間ｔ（秒）を計測し、この所要時間ｔを水中の音速ｓ（ｍ／ｓ）で除算することにより、目標物９までの相対距離Ｒ（ｍ）をＲ＝ｔ／２・ｓ（ｍ）なる関係式で取得し、このような相対距離Ｒの計測を繰り返し行ってその結果を最適位置判定回路８へ伝送する。
【００２１】
最適位置判定回路８では、距離計測回路７から得られる相対距離Ｒの計測結果（複数の距離データ）が最適位置に対応する所定の距離以内であるか否かを順次判定（傾向分析）し、所定の距離以内となった場合に作動信号を発生する。
【００２２】
このように、自動信号発生機能付空中投下型沈降体１００は、距離計測手段に備えられる音響センサにより水中での沈降時に沈降方向と直角な全周方向に音波を放射して放射音波ＷＳによるビームエリアを形成し、距離計測手段が目標物９から得られる反射波である反射音波ＷＲに基づいて目標物９との相対距離Ｒを連続的に計測し、且つ計測された相対距離Ｒが予め設定された最適位置を示す所定の距離以内であるときに作動信号を自動的に発生するため、従来のように作動深度を予め設定しておく必要がなく、最適位置で目標物９の判定を行って作動信号を出力することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に述べた通り、本発明の自動信号発生機能付空中投下型沈降体によれば、水中での沈降時に音響センサが沈降方向と直角な全周方向に音波を放射して放射音波によるビームエリアを形成し、この状態で距離計測手段が目標物から得られる反射波である反射音波に基づいて目標物との相対距離を連続的に計測し、且つ計測された相対距離が予め設定された最適位置を示す所定の距離以内であるときに作動信号を自動的に発生するため、従来のように作動深度を予め設定しておく必要がなく、幾つかの作動深度が異なるタイプのものを使用するような無駄がなくなり、最適位置で目標物の判定を行って適確に作動信号を出力することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る自動信号発生機能付空中投下型沈降体の基本機能を目標物近傍の水中に投下されて音波による距離計測を行うまでの状態推移として示した概略図である。
【図２】図１に示す自動信号発生機能付空中投下型沈降体に備えられる距離計測手段の基本構成を示した回路ブロック図である。
【符号の説明】
１  制御器
２  送信器
３  送受切替器
４  送受波器
５  受信器
６  目標検出回路
７  距離計測回路
８  最適位置判定回路
９  目標物
１００  自動信号発生機能付空中投下型沈降体
ＷＳ  放射音波
ＷＲ  反射音波
【図１】
2005003303.tif 000003
【図２】
2005003303.tif 000004