JPH0213274B2

JPH0213274B2 -

Info

Publication number: JPH0213274B2
Application number: JP62024638A
Authority: JP
Inventors: Susumu Katayama; Kenichi Kobayashi
Original assignee: Koden Electronics Co Ltd
Current assignee: Koden Electronics Co Ltd
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1990-04-03
Also published as: JPS62240885A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、魚群探知機・測深機などの超音波
探知表示装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば魚群探知器において、１回の探知情報を
陰極線管表示装置の表示面の一端に上下方向の一
本の表示線として表示し、もつとも古い情報を表
示面の他端に上下方向の表示線として表示し、順
次古い情報から消え、新しい情報が常に表示面の
一端に表示されるようにすることにより記録紙に
よる表示と同様な形式の記録が行なわれる。

この表示方式は陰極線管を利用することによつ
て記録紙の記録よりも多くの情報を表示すること
ができ、特に探知信号のレベルに応じて異る色表
示が行われるようにカラー陰極線管を使用して表
示する時は非常に多くの情報が表示され、例えば
プランクトン中の魚群のように反射レベル差が小
さく、記録紙による表示によつては見分けがつけ
難いような場合においても、僅かのレベル差でも
表示される色が目立つようにすることによつて区
別することが可能となり、判読度を著しく増すこ
とができ、拡大表示なども簡単に行なえるなど便
利である。

こうした魚群探知機において、１表示画面分の
探知情報を記憶し、その記憶内容を読み出して表
示信号を得る過程において、探知信号中の隣あつ
た信号間の相関をとることにより干渉雑音を除去
し得るようにした手段をもつ装置が、特公昭62−
55632により開示され、すでに特許されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような干渉除去手段をもつ装置は、漁場
が小型漁船を対象とする海域で、漁船が混雑する
海域の場合には、とくに効果があるため、小型漁
船向けに簡単安価に構成したもの提供が期待され
ているという課題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、探知周期をもつて得られる超音波探知情報を複
数デイジツトのデイジタル値によるデイジタル信
号に変換して陰極線管表示装置の表示面の１画面
分を記憶した主メモリの記憶内容を表示面の表示
周期によつて読出した読出信号にもづいて得られ
る表示信号を、表示面の基準位置からの距離が探
知距離と対応するようにして、探知周期の１探知
周期内のデイジタル信号に対応する表示信号が表
示面の表示走査の一方の走査方向における１本の
線状に表示されるとともに探知周期の古い順に配
列されて表示するようにした超音波探知表示装置
であつて、上記の読出信号を相関処理した信号に
より干渉雑音を除去した表示信号を得る装置にお
いて、上記の読出信号をシフトレジスタに与える
ことにより読出信号中の隣あつた各デイジタル信
号を隣接デイジタル信号として得る隣接信号取出
手段と、上記の相関処理を行うための処理内容を記憶し
たROMに各隣接デイジタル信号を与えることに
より各隣接デイジタル信号の各デイジタル値にも
とづいて読出した信号（以下、ROM読出信号と
いう）を相関処理した信号として得る相関手段
と、上記の各デイジタル値に対して、各デイジタル
値の両方の値が０または１の場合およびいずれか
一方の値が０または１の場合のみ前記ROM読出
信号を０にして出力し、かつ、他の場合には各デ
イジタル値の平均値の端数を削除した値をROM
読出信号として出力するための記憶内容を記憶し
た前記ROMを設けるROM手段とにより上記の課題を解決し得るようにしたもので
ある。

〔実施例〕

次にこの発明による陰極線管表示探知装置の実
施例を図面を用いて説明する。この例は魚群探知
機に適用した場合であつて、送信器１１から超音
波周波数の搬送波パルスが送受波器１２を通じて
超音波パルスとして例えば海中に放射され、海底
１３或いは、その途中の魚群１４からの反射波が
送受波器１２に受波される。受波された信号は電
気信号に変換されて受信機１５にて増幅検波され
る。

送信機１１を駆動する送信トリガは第２図Ａに
示すようにT₁を周期として送信されて水中に放
射され、その送信超音波の漏れを示す発信パルス
１６，魚群１４に対応した低レベルの反射波１７
が、第２図Ｂに示すように受信される。

一超音波パルス毎に、この探知情報が受信機１
５より得られ、これはAD変換器１９にて、その
レベルに応じて例えば４ビツトのデイジタル信
号、つまり、複数デイジツトのデイジタル値の信
号に変換され、バツフアメモリ２１に例えば256
のサンプリング点が記憶される。即ち、バツフア
メモリ２１にはトリガパルスの初めより受信機１
５の出力がサンプリングされて、第２図に示すよ
うに周期T₁よりも短いT₂の間が、例えば256のサ
ンプリングとして取込まれる。バツフアメモリ２
１のデイジタル情報は主メモリ２１のデイジタル
情報は主メモリ部２２に移されてこれに記憶され
る。主メモリ部２２は陰極線管表示装置２３の一
画面分を表示する記憶量を持つており、周期的に
読出されて陰極線管表示装置２３に表示される。
その表示は例えば第３図に示すように表示画面２
４において例えば主走査の表示線２５は左端から
右端に向つて走査、つまり、左右方向に主走査さ
れ、副走査は上から下に向つて走査つまり、上下
方向に副走査しており、一回の探知情報は右端の
上下方向に表示される。従つて一回の探知情報時
間T₂のサンプリング点がこの例では256であるか
ら表示線２５も256本になる。

探知情報の最も新しいものは表示画面２４の右
端に表示され、最も古いものは左端に表示され、
順次表示が古くなるに従つて左側に移つて行き表
示画面２４に送信パルスの漏れである発信パルス
１６を示す発信線２６，魚群の反射波１７を示す
表示２７，海底の反射波１８を示す表示２８がそ
れぞれ表示される。

この例において陰極線管２３としてカラー陰極
線管を使用し、入力信号レベルに応じて異なる色
として表示し、例えば零レベル、この場合は水中
よりの反射波は青色に表示され、最も大きいレベ
ル例えば海底などの反射波は赤色に表示されるよ
うにすることができる。探知距離範いわゆるレン
ジに対応してトリガパルス周期T₁が変化させら
れる。例えば水晶発振器などの基準発振器２９の
出力は分周期３１にて分周され、この分周出力は
可変分周回路３３に供給される。可変分周回路３
３よりの異なる分周比の出力中の１つがレンジ切
替スイツチ３４により選択され、更に分周器３５
にて分周される。

分周器３５の出力がトリガパルスとして送信機
１１に与えられ、さらにバツフアメモリ２１にも
データ取込開始信号として与えられる。レンジ切
替スイツチ３４は例えば８つのレンジ０〜20ｍ，
０〜40ｍ，０〜80ｍ，０〜160ｍ，０〜320ｍ，０
〜640ｍ，０〜1280ｍ，０〜2560ｍの探知範囲に
初替えるようにされ、このレンジを大きくするに
従つて送信パルスの周期T₁は長くされる。１回
の探知情報に対するサンプリング数は一定（この
例では256）であるため、レンジを長くするに従
つてバツフアメモリ２１にデータを取込むための
クロツク周波数も低くされる。このため分周期３
１の出力は分周器３７にも与えられ、この分周器
３７の出力として、８つの異なる分周比出力が得
られる。探知レンジの各設定値に応じて指令回路
３９から情報が選択回路３８に与えられ、選択回
路３８は分周回路３７の８つの出力のうち１つの
信号が選択され、これがバツフアメモリ２１にデ
ータを取込むためのクロツクとして供給される。

陰極線管表示器２３に対する制御を行なうため
基準クロツク発振器２９の出力は分周回路４１及
び分周回路４２にて分周されて水平同期信号が作
られ、続いてこの水平同期信号は分周回路４４で
分周されて垂直同期信号が作られる。

これら水平同期信号及び垂直同期信号は陰極線
管表示器２３に与えられて、この表示器２３の電
子ビームが制御され、電子ビームによりその表示
画面が主走査及び副走査される。

更に基準発振器の出力を分周回路４１で分周し
た出力は、バツフアメモリ２１の記憶情報を主メ
モリ部２２に転送するために転送制御回路４３に
供給され、第２図のT₂期間後の休止期間中の垂
直同期信号の帰線期間中にバツフアメモリ２１の
情報が主メモリ部２２に書込まれるように制御さ
れる。

また分周回路４１の出力は読出し用クロツクと
して直接主メモリ部２２にも供給されていて、主
メモリ部２２の情報は順次読出されて、信号処理
回路４８、コード変換回路４５を通じ、更にデコ
ーダ４７でアナログ信号に変換され、陰極線管表
示装置２３に供給される。

これにより第３図に示したような表示が常時は
静止画像として得られ、探知情報がバツフアメモ
リ２１に得られると、その次の垂直同期信号の帰
線区間にバツフアメモリ２１内の情報が主メモリ
部２２内に書込まれる。これにより先に述べたよ
うに表示画面２４の表示内容は右端から左端に向
つて古い方へ移される。表示画面２４に、上下方
向の線状として表示される探知情報線の数は、主
メモリ部２２の容量によつて決まるが、この例で
は256とする。すなわち、表示画面２４に表示さ
れる画素数は縦横ともに256だから65536である。

この発明では第３図に示したように陰極線管表
示装置２３の表示線２５が横方向に対して、一探
知情報線は縦方向に表示するので、このために第
１図の主メモリ部２２で示した部分をさらに詳し
く示すと第５図点線２２で囲んだように構成され
る。

端子２２ｅにはバツフアメモリ２１からの情報
を主メモリ部２２に転送し書込むために印加され
る。記憶素子としてこの例ではRAM（ランダム
アクセスメモリ）７５を用いており、記憶番地を
指定するためにA₀〜A₁₅までのアドレスに対応さ
せてアドレスカウンタ７３及び７４がある。バツ
フアメモリ２１の情報をRAM７５に書込む場
合、端子２２ｂには第６図Ａのように垂直同期６
３の信号が加えられて、その間アンドゲート６７
と７０が開きアンドゲート６８と７１は閉ざされ
る。

このとき、転送制御回路４３から第６図Ｂに示
す256のクロツクパルスが端子２２ｃを通りアン
ドゲート６７，オアゲート６９を経てアドレスカ
ウンタ７３に加えられてカウントする。アドレス
カウンタ７３が256パルスカウントすればこのカ
ウンタ７３から１つのキヤリーパルスが出力され
アンドゲート７０，オアゲート７２を通じてアド
レスカウンタ７４が１カウントされる。

このようにアドレスカウンタが動作する間、バ
ツフアメモリ２１からの情報が端子２２ｅを通じ
てRAM７５に加えられ、さらにインバータ６６
の負出力がRAM７５のリード・ライト制御端子
に加えられるので書込み動作が行われる。

次に読出し動作時は端子２２ｂが低レベルにな
り、アンドゲート６７と７０が閉ざされ、アンド
ゲート６８と７１が開かれる。一方インバータ６
６の正出力がRAM７５に加えられ読出し制御に
切替えられる。

読出しのアドレスクロツクは端子２２ｄからア
ンドゲート７６で水平（主走査）同期信号６０で
ゲートされた第６図Ｅに拡大して示した信号が、
アンドゲート７１，オアゲート７２を通じてアド
レスカウンタ７４に加えられるので、アドレス
A₈〜A₁₅とアドレスA₀〜A₇との従属順序が書込
み時と逆にされる。そしてアドレスカウンタ７４
のキヤリーパルスではなく端子２２ａからアンド
ゲート６８，オアゲート６９を通して主走査の同
期信号がアドレスカウンタ７３に加えられる。す
なわち、アドレスカウンタ７４の出力A₈〜A₁₅は
読出し時の始まりにおいて、ある番地の値をとつ
ているので、アドレスカウンタ７４が256カウン
トする間（１本の主走査の間）の途中でキヤリー
パルスが出力されるが、アドレスカウンタ７３は
主走査の終了点（又は開始点でもよい）で１づつ
カウントされ、アドレスカウンタ７３が256カウ
ントすると一画面分の走査が終了する。

この様子の書込み，読出し及びアドレスA₀〜
A₁₅の関係を第７図に示した。バツフアメモリ２
１の256ビツトの情報をRAM７５に転送する第
１回書込みは、A₀〜A₇の番地を変えて０番地か
ら255番地に書込まれ、そのあと256番地になつて
読出しの待機状態になる。次に読出しの第１走査
線時はA₀〜A₇は全て０でA₈〜A₁₅の番地が変化
し、第２走査線第３走査線に対応してA₀〜A₇の
番地が順次１づつ加えられていく。

また第２書込みは256番地から511番地までに書
込まれ、その次の読出しは512番地から行われる。
こうすることで第１回目の探知情報の最も浅い情
報は０番地に書込まれ、第１走査線の256番目、
すなわち表示画面２４の右上端に表示され、次に
浅い１番地の情報は第２走査線の256番目に表示
される。また第２回目の書込み情報すなわち256
番地の情報は第１回目の書込み情報と同様に次の
第１走査線上の256番目、右上端に表示される。
先の第１回目の０番地の書込み情報は、次の主走
査線上の255番目に表示される。

このように、アドレスカウンタ７３，７４は単
なるアツプカウンタで構成し、書込みと読出しの
制御でその入出力の接続を変えるだけで、表示画
面２４上の最も古い情報部分を最新の情報に書き
変えると共に表示情報を表示画面２４上で左へ送
り、最新の情報を右端に表示できる。

微分回路７７は垂直（副走査）同期信号を微分
してアドレスカウンタ７３をリセツトするもの
で、正常な動作上は、リセツト回路を必要としな
いが、万一何らかの原因でアドレスカウンタ７３
がミスカウントした場合に表示画面２４上の深度
方向の関係位置がずれてしまうのでこれを防止す
るために設けてある。信号処理回路４８は第５図
のように、２ビツトのシフトレジスタ７９と
ROM７８で構成されており、端子４８ａからシ
フトパルスが印加されている。RAM７５から読
出された情報は、シフトレジスタ７９を経てシフ
トレジスタ７９のD₁出力と１ビツト遅れ、つま
り、読出しが隣合つたD₂出力とがROM７８に与
えられる。ROM７８はコード変換器でありD₁，
D₂の２つの情報から別の情報に変換される。

第８図に１例を示すとD₁とD₂の各々０〜15ま
での数値に対して０〜７までの数値が出力され
る。図から分かるように、D₁，D₂の両方の値が
０または１の場合およびD₁，D₂のいずれか一方
が０または１の場合のみ０を出力するようにさ
れ、かつ、その他の場合にはD₁，D₂の平均値の
端数を除去した値で出力するようにした記憶内容
にしているため、これにより、次のような干渉除
去効果が得られるようになつている。

つまり、魚群探知機において通常の反射受信信
号は一探知情報と次の探知情報とに極端な相異は
ないので、前回の探知情報が無信号で今回が強い
レベルで受信される事はほとんどない。一方、他
の魚群探知機の送信信号が直接受信されてしまう
干渉雑音は一般に強いのでD₁とD₂のどちらかが
無信号の場合は強制的に無信号にする事で干渉除
去の効果がある。第８図の例でRAM７５には、
前記のように複数デイジツトのデイジタル値に変
換された０〜15のレベルに記憶されていて、表示
には半分の０〜７のレベルで表示するようにされ
ていてむだのようであるが、特性切替えスイツチ
４９でROM７８の番地を変える事でD₁とD₂の組
合せによる別の数値をROM７８から出力するよ
うにして目的に応じた効果的な表示特性が得られ
るようにしてある。なお、シフトレジスタ７９は
１ビツトでもよいが、波形整形をも兼ねて２ビツ
トのを用いている。

この陰極線管表示探知機ではさらに第４図に示
すように表示画面２４に距離目盛が入るようにさ
れている。第１図のカウンタ８０は第９図Ｃに示
すように垂直同期信号６３でリセツトされ分周回
路４２の出力である水平同期信号６０をカウント
する。この例のカウンタ８０は６ステージで構成
されていてその出力はQ₁〜Q₆まである。

デコーダ９２にはカウンタ８０の出力Q₁〜Q₄
が接続され、デコーダ９１にはカウンタ８０の出
力Q₁〜Q₆が接続されており、両デコーダの出力
は入力が全て０になつたときに現われる。従つて
デコーダ９１の出力は第９図Ｅに示すようにカウ
ンタ８０のリセツト期間とカウンタ８０が水平同
期信号を64カウントする毎に水平同期信号の１周
期の期間出力される。

同様にデコーダ９２の出力は第９図Ｄに示すよ
うにカウンタ８０のリセツト期間とカウンタ８０
が水平同期信号を16カウントする毎に水平同期信
号の１周期の期間出力される。デコーダ９１の出
力はオアゲート９４，アンドゲート８９を介して
コード変換回路４５へ導かれる。一方デコーダ９
２の出力は、アンドゲート９３で制御された後同
様にオアゲート９４に導かれる。

第１０図Ｆに示す水平同期信号６０がワンシヨ
ツトマルチバイブレータ８３に加えられワンシヨ
ツトマルチバイブレータ８３は第１０図Ｇに示す
ようにT₃期間動作する。この動作期間T₃は可変
抵抗器８４で任意に変えられるように作られてい
る。

ワンシヨツトマルチバイブレータ８３の出力は
分周器８６をリセツトしているのでT₃期間終了
後に分周器８６は動作可能状態になる。このとき
分周器８６の出力は第１０図Ｊに示すように
正になつているので分周回路４１の出力はアンド
ゲート８５を通り分周器８６に加えられて分周さ
れる。分周器８６の出力が負になればアンド
ゲート８５が閉されるので停止する。この間分周
器８６のQm出力は第１０図Ｈのようになり、こ
の出力でアンドゲート９３を制御するので第９図
Ｄで示した表示画面２４を16分割する信号は水平
走査期間の一部分に第４図に示すように破線状に
現われる。コード変換回路４５はアンドゲート８
９の出力があつた場合、信号処理回路４８の情報
内容にかかわらず強制的に特定のコードに変換す
る回路で、たとえば表示画面２４の距離目盛５
１，５２を白色で表示する場合は白色表示に対応
したコードに変換される。目盛断接スイツチ８８
はその接点をｂ側にすればアンドゲート８９の出
力がでないようにして表示を瞬時に消すためのも
のである。また分周器８６の出力Qmとの分周
比を変えることによつて第４図の細目盛表示５２
の破線数や幅が変えられることは云うまでもな
い。

〔発明の効果〕

この発明によれば、上記のように、シフトレジ
スタ７９によつて主メモリ２２からの読出信号中
から隣あつたデイジタル値の信号を取り出して相
関処理用のROM７８に与えられるため、シフト
レジスタ７９によりROM７８に与えられる信号
が波形整形され、動作が安定化されるとともに、
相関処理がROM７８の読出しのみによつて行わ
れるため、処理時間を短くして迅速な処理ができ
る。

また、ROM７８の記憶内容が、各デイジタル
値の両方の値が０または１の場合およびいずれか
一方の値が０または１の場合のみ０を出力し、か
つ他の場合は各デイジタル値の平均値であつて端
数を削除した値を出力するようにしているため、
主メモリ２２に記憶されるデイジタル値の桁数
を、表示信号の桁数よりも２倍近い大きい桁数に
とれるため、干渉雑音のほか水中雑音などの小さ
い雑音に対しても、また、魚群信号の僅かなレベ
ル差に対しても、相関処理を細かく線密・迅速に
行なうことができるものを、シフトレジスタと
ROMを設けるだけの簡便安価に提供することが
できるなどの特長がある。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例を示し、第１図はブロツク図、第
２図，第６図，第９図，第１０図は本発明の説明
のための波形図、第３図，第４図は表示画面の
例、第５図は本発明の実施例の部分的詳細図、第
７図，第８図は本発明の説明のための表である。１１…送信機、１２…送受波器、１３…海底、
１４…魚群、１５…受信機、１６…送信パルスの
漏れ、１７…魚群の反射波、１８…海底の反射
波、１９…AD変換器、２１…バツフアメモリ、
２２…主メモリ部、２３…陰極線管表示装置、２
４…表示画面、２５…表示線、２６…表示の発信
線、２７…表示の魚群、２８…海底の表示、２９
…基準発振器、３１…分周器、３３…可変分周回
路、３４…レンジ切替スイツチ、３５…分周器、
３７…分周器、３８…選択回路、３９…指令回
路、４１…分周回路、４２…分周回路、４３…転
送制御回路、４４…分周回路、４５…コード変換
回路、４６…信号処理回路、４７…デコーダ、４
８…信号処理回路、４９…特性切替スイツチ、５
１…粗目盛表示、５２…細目盛表示、６０…水平
同期信号、６１…粗目盛信号、６２…細目盛信
号、６３…垂直同期信号、６６…インバータ、６
７…アンドゲート、６８…アンドゲート、６９…
オアゲート、７０…アンドゲート、７１…アンド
ゲート、７２…オアゲート、７３…アドレスカウ
ンタ、７４…アドレスカウンタ、７５…RAM、
７６…アンドゲート、７７…微分回路、７８…
ROM、７９…シフトレジスタ、８０…カウン
タ、８１…切替回路、８２…微分回路、８３…ワ
ンシヨツトマルチバイブレータ、８４…可変抵抗
器、８５…アンドゲート、８６…分周器、８７…
表示位置決定回路、８８…目盛断接スイツチ、８
９…インバータ、９０…分周器、９１…デコー
ダ、９２…デコーダ、９３…アンドゲート、９４
…オアゲート。

Claims

【特許請求の範囲】１探知周期をもつて得られる超音波探知情報を
複数デイジツトのデイジタル値によるデイジタル
信号に変換して陰極線管表示装置の表示面の１画
面分を記憶した主メモリの記憶内容を前記表示面
の表示周期によつて読出した読出信号にもづいて
得られる表示信号を、前記表示面の基準位置から
の距離が探知距離と対応するようにして、前記探
知周期の１探知周期内の前記デイジタル信号に対
応する前記表示信号が前記表示面の表示走査の一
方の走査方向における１本の線状に表示されると
ともに前記探知周期の古い順に配列されて表示す
るようにした超音波探知表示装置であつて、前記
読出信号を相関処理した信号により干渉雑音を除
去した前記表示信号を得る装置において、ａ前記読出信号をシフトレジスタに与えること
により前記読出信号中の隣あつた各前記デイジ
タル信号を隣接デイジタル信号として得る隣接
信号取出手段と、ｂ前記相関処理を行うための処理内容を記憶し
たROMに各前記隣接デイジタル信号を与える
ことにより各前記隣接デイジタル信号の各デイ
ジタル値にもとづいて読出した信号（以下、
ROM読出信号という）を前記相関処理した信
号として得るROM相関処理手段とを具備することを特徴とする装置。２特許請求の範囲第１項記載の装置であつて、ａ前記各デイジタル値に対して、各デイジタル
値の両方の値が０または１の場合およびいずれ
か一方の値が０または１の場合のみ前記ROM
読出信号を０にして出力し、かつ、他の場合に
は各デイジタル値の平均値の端数を削除した値
を前記ROM読出信号として出力するための記
憶内容を記憶した前記ROMを設けた前記
ROM相関処理手段を具備することを特徴とする装置。