JPH03218488A - Picture searching device for ship - Google Patents

Picture searching device for ship

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JPH03218488A
JPH03218488A JP2014648A JP1464890A JPH03218488A JP H03218488 A JPH03218488 A JP H03218488A JP 2014648 A JP2014648 A JP 2014648A JP 1464890 A JP1464890 A JP 1464890A JP H03218488 A JPH03218488 A JP H03218488A
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JP
Japan
Prior art keywords
ship
image
information
underwater
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2014648A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Murai
洋一 村井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Royal Co Ltd
Original Assignee
Fuji Royal Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2014648A priority Critical patent/JPH03218488A/en
Publication of JPH03218488A publication Critical patent/JPH03218488A/en
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain total submarine information by providing an azimuth sensor for ship, ship speed information generating means, submarine transmitter/ receiver, display device, point setting switch to store and set the corresponding position of the ship, and a central control unit. CONSTITUTION:An azimuth sensor 1 generates a Sin output or a COS output to be changed corresponding to the current azimuth of the ship and this output is inputted through an A/D converter 2 to a central control unit CPU. The CPU connects a speed sensor (ship speed information generating means) 3 and an input device 4, etc., equipped with the point setting switch. A data ROM 9 for seashore topographical map, etc., control program ROM 10 and arithmetic data RAM 11 are connected. As an external output device, a display device 6 is connected through a RAM 7 for display and a display control part 8. A transmission/reception circuit 13 and a transmitter/receiver 12 are connected and information from the sensor 1 are decoded by the program of the CPU. Then, the current azimuth of the ship is decided and the current position, etc., of the ship to be changed with the passage of time is calculated from the sensor 3 and the current azimuth.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野J 本発明は,船の航行と共に海中の情報を画像として逐次
表示する船舶用画像探知装置に関する.【従米技術1 魚群探知等の目的で送受波器を海底に照射して、海中情
報を得るようにした画像探知装置は種々提案されている
. この一般的なものとしては送受波器を固定して船の航行
と共に海中の情報を縦断的に表示するものがある.とこ
ろがかかる構成であると、船の周囲の渇中情報を広角的
に知得することができない. そこで、広角度の情報を得るものとして、送受波器を水
平方向に回動させ、船の前進方向の海中情報を回動角度
に対応して平面的に表示するものが提案されている. [発明が解決しようとする課題1 ところで,上述の送受波器を連続的に回動させる構成の
ものにあっては特定点(船)を中心として、送受波器の
回動に対応して海中情報を表示するものであり,送受波
器の一回動走査毎に新たな表示が成されてそれ以前の情
報は蓄積されないため,情報に連続性を欠き海中の状態
を総合的に杷握できない.このため、その画像情報の用
途に限界があった. また航行の安全性を確保するために水中に没した岩、暗
礁を避ける必要があるが、従来の画像探知装置にあって
は、船の方位の変化に伴って画像上の岩の位置が送受波
器による補捉の都度変わるために、船と岩の相対的な位
置関係を読み取ることが困難であり、誤った判断をする
危険があった. さらにまた魚釣り用の小型船舶にあっては、画像探知装
置によって魚影を発見した場合に、その当該位置に復帰
して魚釣りをしたい場合がある.ところが一旦魚群の棲
息する魚釣のポイント位置を発見しても、船が当該位置
を通過すると情報は消去されているからそこに復帰する
のは困難であって、再度画像探知装置で魚影を探索しな
ければならない.そのほかに例えば、人が船から落水し
たような場合には、その落下位置に復帰するのがn儀な
場合も生ずる. この様に、従来の画像探知装置にあっては海中情報を蓄
積できないため、総合的に海中を把握し難く、海中情報
の蒐集に関して不十分であり、かつ船の航行の安全性の
確保も必ずしも充分ではなく、さらには所定位置に容易
に復帰できないため魚釣りや人災発生等に対応できない
等、その有用性に限界があった. 本発明の目的は、総合的な海中情報を容易に得ることが
でき、これに基づいて所要位置への復帰も容易となる船
舶用画像探知装置の提供にある.[課題を解決するため
の手段] 本発明は、 船の現方位を検出する方位センサーと、船の速度情報を
出力する船速情報発生手段と、水平方向へ連続的に回動
走査する水中用送受波器と, ディスプレイ装置と, 船の当該位置を記憶設定するポイント設定スイッチと, 方位センサーと船速情報発生手段とから船の現位置を船
の航行に伴って逐次演算し、かつ前記送受波器からの信
号により船周囲の海中情報を逐次作成し,その演算船位
と海中情報とに基づき、ディスプレイ装置に,現船位画
像を逐次座標変換表示し、かつ海中情報画像を前の画像
に上塗りして逐次表示する海中探知平画面を出力すると
共に、ポイント設定スイッヂの押圧操作により海中探知
平画面の当該座標位置にポイント印像を表示するプログ
ラムが組み込まれた中央制御装置CPLJとを備えたこ
とを特徴とする船舶用画像探知装置である. [作用J 船の所定位置からの所定時間後の位置は、方位センサー
と、船速情報発生手段からの情報により特定される.そ
して、この特定された船位は、ディスブレーイに船位画
像として表示される.すなわち船位画像はディスプレイ
上で航行と共に刻々変化し,その航跡が示されることと
なる.そして一方,送受波器による海中情報が当該読み
取り時の船位を中心としてディスプレイ上に上塗り状に
紀載される.この上塗りされた位置情報は魚群等の動い
ている物体を除いて、特定された情報であるから画像の
連続性を有する.このためディスプレイ上には船の航行
と共に船周囲の海底等の連続した図形が示され、さらに
は移動物及びその動きの読み取りが可能となる.而して
、周囲の状況を総合的に拍握することができると共に,
障害物の回避や,所要位置への復帰も容易となる. またポイント設定スイッチの押圧操作により船の当該位
置をポイント印像として海中情報画像に記入し得るため
、船を該位置に復帰させることが容易となる. 1実施例1 添付図面について本発明の一実施例を説明する.まず第
1図のブロック図においてその全体構成を説明する. 中央制御装置CPUには、入力装置として、方位センサ
ー1が、該センサーIからのアナログ信号をデジタル信
号に変換するA/D変換器2を介して接続され、同じく
スピードセンサー(船速情報発生手段)3、ポイント設
定スイッチ4aを含むキー人力装置4等が接続されてい
る.また海岸線地形図等のデータROM9、制御プログ
ラムROMIO及び演算データRAMIIが接続される
. 外部出力装置としては,ディスプレイ装置6が表示用R
AM7及び表示制御部8を介して接続される. また送受波回路l3、送受波器l2が接続され、方位セ
ンサーlからの情報に基づいて船位と対応する海中情報
を得ることができる.自動操舵を可能とするように、自
動操舵装置が接続される場合もある. 前記方位センサーlの構成にあっては、例えば地磁気に
よりマグネットが回転するように構成し,該マグネット
の回転角度を磁束変化としてホール素子により検知する
タイプの方位センサーや、フラックスゲートセンサーや
、ジャイロセンサー等の方位センサーが適用され得る.
この方位センサーlは、マグネットセンサーやフラック
スゲートセンサーにおいては地磁気のN極を、またジャ
イロセンサーにおいては初期設定された地軸方位を基準
として地球のNViAを検出するように作られているか
ら、その基準方向が船首方向と平行となる様に船の適宜
箇所に取り付けられる.かかる方位センサーlは、船の
現方位に対応して変化するsin出力又はcos出力を
発生し、この出力は.A/D変換器2を介して中央制御
装置CPUに入力され,該中央制御装置CPUのプログ
ラムにより解読されて船の現方位が判定され、後述する
ようにスピードセンサー3と、該現方位とから演算して
刻々変化する船の現位置が算出される. またキー人力装置4は、テンキー等からなるものである
. そのほか入力装置として、ロラン受信機、オメガ受信機
又はGPS受信機等の航法装置l5と、該航法装置l5
を読取り作動させる駆動指令装置l4とを接続するよう
にしても良い.この駆動指令装置l4としては、キーオ
ン毎に駆動指令するキー人力装置(キー人力装置4を利
用可能)のほかに、所定時間毎に読取り作動させるタイ
マーや所定航行距離毎に読取り作動させる制御装置が考
えられる.タイマー等で所定間隔毎に航法装置l5の読
取り作動をさせるようにするのは、方位センサーl及び
スピードセンサー3による位置演算にあっては、長時間
航行すると誤差が累積するので,所定間隔毎に絶対位置
情報を得て、改めて該情報を起点として、航行と共に方
位センサー1等により位置情報を演算するようにして、
誤差のないようにするためであり,さらにはこの誤差補
正をスイッチ入力によらず自動的に生じさせるようにす
るためである. このように船の絶対位置が特定されていると、海岸線S
(第2図参照),地形図等の前記データ110M9の利
用が容易かつ正確となり、船と海岸線との関係を正確に
ディスプレイ装置6上に表示することが可能となる。尚
、航法装置l5がなくても、本発明の実施に支障を生ず
ることはなく、かつ船の起点の絶対位置が解っていれば
、データROM9の利用が可能となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application J] The present invention relates to an image detection device for a ship that sequentially displays underwater information as images as the ship navigates. [Advanced technology 1] Various image detection devices have been proposed that obtain underwater information by beaming a transducer onto the ocean floor for purposes such as fish detection. A common example is one that uses a fixed transducer to display underwater information longitudinally as the ship navigates. However, with such a configuration, it is not possible to obtain drought information around the ship from a wide angle. Therefore, as a way to obtain wide-angle information, a system has been proposed in which the transducer is rotated horizontally and underwater information in the forward direction of the ship is displayed on a flat surface corresponding to the rotation angle. [Problem to be Solved by the Invention 1] By the way, in the structure in which the above-mentioned transducer is rotated continuously, the transducer is rotated around a specific point (ship), and the underwater It displays information, and because a new display is made every time the transducer moves and the previous information is not stored, the information lacks continuity and it is not possible to comprehensively grasp the underwater situation. .. For this reason, there were limits to how the image information could be used. In addition, to ensure navigation safety, it is necessary to avoid submerged rocks and reefs, but with conventional image detection devices, the position of rocks on the image is transmitted and received as the ship's direction changes. Because the detection by wave instruments changed each time, it was difficult to read the relative positional relationship between the ship and the rock, and there was a risk of making incorrect decisions. Furthermore, in the case of a small boat used for fishing, when the image of a fish is detected by an image detection device, there are cases where the user wishes to return to the position and fish. However, even if you find a fishing spot where a school of fish lives, once the boat passes that location, the information is erased, so it is difficult to return to that spot, and you have to use an image detection device to find the fish again. Must explore. In addition, for example, when a person falls overboard from a ship, there are cases where it is impossible for the person to return to the position where he or she fell. As described above, conventional image detection devices cannot accumulate underwater information, making it difficult to comprehensively understand the ocean, making it insufficient to collect underwater information, and not necessarily ensuring the safety of ship navigation. There were limits to its usefulness, as it was not sufficient and could not be easily returned to the specified position, making it unsuitable for fishing or man-made disasters. An object of the present invention is to provide an image detection device for a ship that can easily obtain comprehensive underwater information and can easily return to a desired position based on this information. [Means for Solving the Problems] The present invention comprises: a direction sensor that detects the current direction of a ship; a ship speed information generation means that outputs speed information of the ship; and an underwater sensor that continuously rotates and scans in the horizontal direction. The current position of the ship is calculated sequentially as the ship navigates from a transducer, a display device, a point setting switch for storing and setting the relevant position of the ship, an azimuth sensor, and a ship speed information generating means, and Undersea information around the ship is created sequentially using signals from the wave transducer, and based on the calculated ship position and undersea information, the current ship position image is displayed on the display device through coordinate conversion, and the undersea information image is overlaid on the previous image. A central control unit CPLJ is equipped with a program that outputs an underwater detection plane screen that is sequentially displayed and displays a point image at the corresponding coordinate position on the underwater detection plane screen by pressing a point setting switch. This is an image detection device for ships that is characterized by: [Function J The position of the ship after a predetermined time from the predetermined position is specified by information from the direction sensor and the ship speed information generating means. This identified ship position is then displayed as a ship position image on the display. In other words, the ship's position image changes every moment on the display as it navigates, showing its track. On the other hand, underwater information from the transducer is overlaid on the display centering on the ship's position at the time of reading. This overpainted position information has image continuity because it is specified information, excluding moving objects such as schools of fish. For this reason, the display shows continuous figures such as the seabed around the ship as the ship navigates, and it is also possible to read moving objects and their movements. In this way, you can grasp the surrounding situation comprehensively, and
It also makes it easier to avoid obstacles and return to the desired position. Furthermore, by pressing the point setting switch, the corresponding position of the ship can be written as a point stamp on the underwater information image, making it easy to return the ship to the specified position. 1 Embodiment 1 An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the overall configuration will be explained using the block diagram shown in Figure 1. A direction sensor 1 is connected as an input device to the central control unit CPU via an A/D converter 2 that converts an analog signal from the sensor I into a digital signal, and a speed sensor (ship speed information generating means) is connected to the central control unit CPU as an input device. ) 3, a key manual device 4, etc. including a point setting switch 4a is connected. Also connected are data ROM 9 such as coastline topographic maps, control program ROMIO, and calculation data RAM II. As an external output device, the display device 6 is used for display R.
It is connected via AM7 and display control unit 8. Also, a wave transmitting/receiving circuit l3 and a wave transmitting/receiving device l2 are connected, and it is possible to obtain underwater information corresponding to the ship's position based on information from the direction sensor l. An automatic steering device may also be connected to enable automatic steering. The configuration of the azimuth sensor l includes, for example, an azimuth sensor of a type in which a magnet is rotated by earth's magnetism and a Hall element detects the rotation angle of the magnet as a change in magnetic flux, a flux gate sensor, or a gyro sensor. Orientation sensors such as the following can be applied.
This orientation sensor l is made to detect the earth's NViA based on the north pole of the earth's magnetic field for magnet sensors and fluxgate sensors, and the initially set earth axis orientation for gyro sensors. It is installed at an appropriate location on the ship so that the direction is parallel to the bow direction. Such an orientation sensor l produces a sin or cos output that varies in response to the ship's current orientation, and this output is . The information is input to the central control unit CPU via the A/D converter 2, and is decoded by the program of the central control unit CPU to determine the current heading of the ship. This calculation calculates the ship's current position, which changes every moment. Further, the key manual device 4 consists of a numeric keypad or the like. Other input devices include a navigation device l5 such as a Loran receiver, an Omega receiver, or a GPS receiver;
It may also be connected to a drive command device l4 that reads and operates the information. As this drive command device l4, in addition to a key human power device (key human power device 4 can be used) that issues a drive command every time the key is turned on, there is also a timer that reads and activates it at predetermined time intervals, and a control device that reads and activates every predetermined cruising distance. Conceivable. The reason why the navigation device 15 is read at predetermined intervals using a timer or the like is because errors accumulate when navigating for a long time when calculating the position using the direction sensor 1 and speed sensor 3. Obtain absolute position information, use this information as a starting point, and use the direction sensor 1 to calculate position information while navigating.
This is to ensure that there are no errors, and furthermore, to ensure that this error correction occurs automatically, regardless of switch input. If the absolute position of the ship is specified in this way, the coastline S
(See FIG. 2), the use of the data 110M9 such as a topographic map becomes easy and accurate, and the relationship between the ship and the coastline can be accurately displayed on the display device 6. Note that even if the navigation device 15 is not provided, there is no problem in implementing the present invention, and the data ROM 9 can be used as long as the absolute position of the ship's starting point is known.

また航法装置15,駆動指令装置14に換えて、キー人
力装置により船の絶対位置を手動入力するようにし、こ
の位置情報を起点として、航跡線を描くようにしても良
い。この入力手段にあっては、停泊地等において海図上
からその絶対位置を読取って人力すれば良い。
Alternatively, instead of the navigation device 15 and the drive command device 14, the absolute position of the ship may be manually input using a key human power device, and the track line may be drawn using this position information as a starting point. With this input means, it is sufficient to read the absolute position from a nautical chart at a berth or the like and input it manually.

次に、本発明の要部に係る中央制御装置CPUに組込ま
れたプログラムにより表示指令されるディスプレイ装置
6の、その出力態様について説明する。
Next, the output mode of the display device 6, which is instructed to display by a program incorporated in the central control unit CPU, which is a main part of the present invention, will be explained.

第2図に示す様に、ディスプレイ装置6の左画面には,
前記送受波器l2からの入力情報により海中探知平画面
20が表示される,この画面20は海底地形G及び魚影
F等を平面的に表示するものである. 前記海中探知平画面20には目標方位軸2lと該目標方
位軸2lに対して現在の進行方向及び位置を示す船型状
の船位画像22と、該船位画像22を中心とする海中情
報画像24とが表示される. また目標方位軸2lは船の目標方位に沿って設定され,
該目標方位は目的地(目標地点)の緯度及び経度と、現
在地の緯度及び経度とから演算により求められる. この目標方位軸2lにより、船が蛇行しても、目標方位
への復帰が容易になされる.また魚群等に向けた新たな
目標方位設定をすることにより海中探知平画面20を目
標に向けた見易い画面とすることができる.その目標方
位軸2lの設定は、船を目標方位に向けて目標方位設定
スイッチをオンすることにより容易に設定し得るように
プログラムを組んでおくことができる.すなわち、該方
位設定により船位画像22は、目標方位軸2l上でその
船先を上方に向けて表示され、船の操舵に伴って該船位
画像22は刻々変化し、その後に航跡線23が描かれる
こととなる.この目標方位軸2lに対する船の画像位置
の変動は,後述する演算式に基づいて中央制御装置CP
Uによって演算される. その他、海中探知平画面20には、船の現位置や船の現
方位をデジタル表示するようにしても良い. 前記船位画像22は,方位センサーlとスピードセンサ
3により中央制御装置CPUにより次の式から演算され
る.すなわち,船位画像22の座標(x,y)は, となる.ここで、tは読み取り開始時からの経過時間,
θ(tlは目標方位に対する船の方位(ずれ角)を示す
.この関係は第3図によって更に明らかに示される. 尚、各データはデジタル値としてdt毎に入力され演算
されるものである.従って、現位置(Xy)は単位時間
(dt)あたりの推進距離を累積することにより算出さ
れるから、次の様に表わすことができる. x=Cd t 3:.”  ■,’ sinθn + 
X oy=Cd t 31” vn− cosθn+3
’oここでNは現時点の読み取りカウント値を示し、■
,,・sinθ1及びVn’CO!l+00はn回目の
読み取りカウント時の値を示す.また、dtは一定であ
るから, x = c i:”v n゛sinθ,+xo(C:定
数)y=c  Σ Vn COSθ n +y (c:定数) とも表わせる. 上述の目標方位に対する船の方位(目標方位と現在方位
との方位ずれ角)θは自動操舵装置の制御情報として利
用することができる,この場合には、 I/Oポート、
出力バッファ−、コネクタ及びケーブル等を介して中央
制御装置CPUに自動操舵装置を接続することにより可
能となる.その他、自動操舵装置以外にあってもプリン
ター等、種々の機器に中央制御装itcPUを接続し,
前記情報を有効に利用する事が可能である. 而して、第2.3図p(実際には船位画像22と航跡線
23のみが描かれる.)のように船位画像22が順次プ
ロットされる.この船位画像22は,航跡線23がある
から現船位のみを表わせば充分であり、従って最新の船
位画像のみが表示される.また図中のプロットは誇張し
て示しており、dtは微小時間単位であって,実際の画
面上においては、船位画像22は円滑にスライドし、そ
の航跡,Ii!23は節の無いなだらかな線となる.す
なわち、海中探知平画面20上には時間の経過と共に、
上述の式により船位画像22が航行と共に刻々変化しな
がら表示され、緻密な線分となる航跡線23が描かれる
. 上述の起点(xa+yo)は航法装置l5を備えている
場合には,絶対位置がその読み取りにより設定され,こ
れにより船位画像22の移動は絶対位置を示すこととな
る.尚、上述したように方位センサーl、スピードセン
サー3による位置情報にあっては、長い航行により誤差
が累積するが、上述した駆動指令装置l4により、その
累積誤差を消去するために新たな起点(x o * y
 o )が求められる. 次に、海中情報画像24の表示手段について説明する. 第4,5図に示すように、船の後尾には送受波器l2が
取付けられている.この送受波器l2は2保護ケース3
0内でシリコン油3l内に封入されており,パルスモー
夕からなる水平制御モータ32により軸33を中心に水
平方向へ連続的に往復走査的に回動首振運動される.こ
の回動態様は往復揺動のほか、全回転であっても良い.
また同じく軸33上に中心軸35を持つ垂直制御モータ
34により軸35を中心に上下方向に回動する. この送受波器l2の送受波方向は、斜め下方に向けるよ
うにし、その俯角βは前記垂直制御モータ34により調
整される. そして、同図に示すように俯角βに対応して、船の位置
からその送受波方向を前方に向けているために,送受波
器l2によって検出される被検出点0までの距離を尼と
すると、船からの水平距離Lは L = f2 cos  β により求めることができる. 尚,距mβは、送受波器l2のエコー反射時間Tにより e=騒cT  (c:水中での音速) によって求められる. そして上述の水平距離Lが中央制御装置CPUの演算プ
ログラムで演算処理され、このデータは表示用RAM7
に蓄積されるとともに次の式に基づき、目標方位軸2l
を基軸として画面上の距離Lに相似した位置に被検出点
0がプロットされる. すなわち第3図にあって、時刻tにおける送受波器l2
の目標方位軸2lに対する送受波方向の相対角度をA 
(tl とすると、 Aftl=θ(11十α(11 ここでθIt)は上述と同じく目標方位軸2lに対する
船の時刻tにおける方位を示し、方位センサーlにより
求められる.またα(1)は船の現方位に対する送受波
器の首振角度を示し,水平制御モータ(バルスモータ)
32の制御により求められる. そして時刻tにおける海底地形Gまたは魚群Fからのエ
コー反射データは、方向線A上で上式で求められる送受
波器l2からの水平距離Lたけ離れた地点Kのデータと
して、表示用RAM7に蓄積されることとなる。
As shown in FIG. 2, on the left screen of the display device 6,
An underwater detection plane screen 20 is displayed based on the input information from the transducer l2, and this screen 20 displays the submarine topography G, fish shadows F, etc. in a two-dimensional manner. The underwater detection plane screen 20 includes a target azimuth axis 2l, a boat-shaped ship position image 22 showing the current traveling direction and position with respect to the target azimuth axis 2l, and an undersea information image 24 centered on the ship position image 22. is displayed. In addition, the target azimuth axis 2l is set along the target azimuth of the ship,
The target direction is calculated from the latitude and longitude of the destination (target point) and the latitude and longitude of the current location. This target azimuth axis 2l allows the ship to easily return to the target azimuth even if it meanders. Furthermore, by setting a new target direction toward a school of fish, etc., it is possible to make the underwater detection flat screen 20 an easy-to-see screen that points toward the target. The target azimuth axis 2l can be easily set in a program by pointing the ship toward the target azimuth and turning on the target azimuth setting switch. That is, depending on the azimuth setting, the ship position image 22 is displayed with the ship's tip facing upward on the target azimuth axis 2l, and the ship position image 22 changes every moment as the ship is steered, and then the wake line 23 is drawn. It will be. The fluctuation of the image position of the ship with respect to the target azimuth axis 2l is determined by the central controller CP based on the calculation formula described later.
Calculated by U. In addition, the underwater detection plane screen 20 may digitally display the current position of the ship and the current direction of the ship. The ship position image 22 is calculated by the central control unit CPU using the direction sensor 1 and the speed sensor 3 according to the following equation. In other words, the coordinates (x, y) of the ship position image 22 are as follows. Here, t is the elapsed time from the start of reading,
θ (tl indicates the ship's azimuth (deviation angle) with respect to the target azimuth. This relationship is shown more clearly in Figure 3. Each data is input as a digital value and calculated every dt. Therefore, since the current position (Xy) is calculated by accumulating the propulsion distance per unit time (dt), it can be expressed as follows: x = Cd t 3:.''■,' sinθn +
X oy=Cd t 31” vn- cosθn+3
'oHere, N indicates the current reading count value, and ■
,,・sinθ1 and Vn'CO! l+00 indicates the value at the nth reading count. Also, since dt is constant, it can also be expressed as The azimuth (azimuth deviation angle between the target azimuth and the current azimuth) θ can be used as control information for the automatic steering system. In this case, the I/O port,
This becomes possible by connecting the automatic steering device to the central control unit CPU via an output buffer, connector, cable, etc. In addition, the central control unit itcPU can be connected to various devices other than automatic steering systems, such as printers.
It is possible to use the above information effectively. Then, the ship position images 22 are sequentially plotted as shown in Figure 2.3 p (actually, only the ship position images 22 and the track line 23 are drawn). Since this ship position image 22 includes a wake line 23, it is sufficient to display only the current ship position, and therefore only the latest ship position image is displayed. Also, the plots in the figure are exaggerated, and dt is a minute unit of time.On the actual screen, the ship position image 22 slides smoothly, and its wake, Ii! 23 is a gentle line with no knots. In other words, as time passes, on the underwater detection plane screen 20,
According to the above formula, the ship position image 22 is displayed while changing every moment as the ship navigates, and a track line 23 that is a precise line segment is drawn. If the above-mentioned starting point (xa+yo) is equipped with a navigation device 15, the absolute position is set by reading it, and the movement of the ship position image 22 thereby indicates the absolute position. As mentioned above, errors accumulate in the position information obtained by the direction sensor l and speed sensor 3 due to long navigation, but the drive command device l4 described above sets a new starting point ( x o * y
o) is required. Next, the means for displaying the underwater information image 24 will be explained. As shown in Figures 4 and 5, a transducer l2 is installed at the rear of the ship. This transducer l2 has 2 protective cases 3
It is sealed in 3 liters of silicone oil in the 0, and is rotated and oscillated in a continuous reciprocating manner in the horizontal direction about a shaft 33 by a horizontal control motor 32 consisting of a pulse motor. This rotation mode may be full rotation in addition to reciprocating rocking.
Also, it is rotated vertically about the shaft 35 by a vertical control motor 34 having a central shaft 35 on the shaft 33. The wave transmitting/receiving direction of this transducer l2 is directed diagonally downward, and its depression angle β is adjusted by the vertical control motor 34. As shown in the figure, since the direction of the wave transmission and reception is directed forward from the ship's position in accordance with the angle of depression β, the distance to the detection point 0 detected by the transducer l2 is Then, the horizontal distance L from the ship can be found by L = f2 cos β. Note that the distance mβ is determined by the echo reflection time T of the transducer l2 as follows: e=noise cT (c: speed of sound in water). Then, the above-mentioned horizontal distance L is calculated by the calculation program of the central control unit CPU, and this data is stored in the display RAM 7.
Based on the following formula, the target direction axis 2l
The detected point 0 is plotted at a position similar to the distance L on the screen with . That is, in FIG. 3, the transducer l2 at time t
The relative angle of the wave transmission/reception direction with respect to the target azimuth axis 2l is A
(tl), Aftl=θ(11 α(11 Here, θIt) indicates the ship's orientation at time t with respect to the target orientation axis 2l, as described above, and is determined by the orientation sensor l.Also, α(1) is the ship's orientation at time t. The horizontal control motor (pulse motor)
It is determined by the control of 32. Then, the echo reflection data from the submarine topography G or the fish school F at time t is stored in the display RAM 7 as data at a point K on the direction line A, which is a horizontal distance L from the transducer l2 determined by the above formula. It will be done.

この他点Kの座標(k.j)は、上述した船位座[(x
.y>.上式で求められる送受波方向Ait)及び水平
距fiLから次式により求めることができる. k=L−sin A(tl  +X j ”L−cos  A(t)  +y従ってエコー反
射データは位置情報である座標(k,j)と組み合わさ
れ、さらにそのエコー信号の強さに対応した色等の判別
情報が付加されて,その座標の画素データとして表示用
RAM7に蓄積される. そして表示用RAM7の蓄積情報に基づき,そのエコー
信号の強さに対応した表示用画素データ(カラーCRT
表示の場合には色情報等)をその地点における画素デー
タとしてプロットし,このプロットにより前記送受波器
l2の首振角度a(t)に対応して魚群F,海底地形G
等が該船位画像22の前方周囲に上塗り状に描かれるこ
ととなる.すなわち,該船位画像22の移動に伴って各
位置により首振角度αm を扇角とする海中情報画像2
4が第2図に示すように送受波器l2の首振と同期して
上塗り状に逐次表示され、而して船の周囲に鳥轍図が描
かれることとなる.しかも上述したようにデータROM
9により前記船位画像22の周囲には海岸線Sが描かれ
る。従って、海中情報画像24は陸続きの画像となりさ
らに正確な烏轍図が描かれる。
The coordinates (k.j) of this other point K are the ship position [(x
.. y>. It can be determined by the following formula from the wave transmitting/receiving direction Ait) and horizontal distance fiL determined by the above formula. k = L-sin A (tl + is added and stored in the display RAM 7 as pixel data at that coordinate.Then, based on the information stored in the display RAM 7, display pixel data (color CRT
(in the case of display, color information, etc.) is plotted as pixel data at that point, and based on this plot, the fish school F and seafloor topography G are determined in accordance with the swing angle a(t) of the transducer l2.
etc. will be drawn as an overpaint around the front of the ship position image 22. In other words, as the ship position image 22 moves, the underwater information image 2 whose fan angle is the oscillation angle αm changes depending on each position.
4 are sequentially displayed in an overpainted manner in synchronization with the oscillation of the transducer l2, as shown in Fig. 2, and a bird track map is drawn around the ship. Moreover, as mentioned above, the data ROM
9, a coastline S is drawn around the ship position image 22. Therefore, the underwater information image 24 becomes an image that is continuous with land, and a more accurate crow track map is drawn.

iiii記送受波器12は第5図に示すように、垂直制
御モータ34により軸35を中心に上下方向の移動調整
を可能としている。このため、その送受@器l2の放射
方向の俯角βを調整することができる。′この俯角βを
大きくすると、船に近接する海中情報画像24を得るこ
とができ,かつこの反射距離は短くて反射波強度が大き
いから、比較的明瞭な図形を得ることができる。一方俯
角βを小さくすると、遠方でしかも広範囲の海中情報画
像24を得ることができる。このため、その用途に対応
して垂直制御モータ34の制御により俯角βを設定すれ
ば良い。また垂直制御モータ34を縦方向にのみ移動さ
せることにより、例えば岩礁の高さを知ることができる
等、海中情報を縦横に杷握できて立体的な海中情報画像
を得ることも可能となる. 前記構成にあって海底等の土質による硬さは,送受波器
l2のエコー信号の強弱により判定できる.そこでカラ
ーディスプレイを用いている場合にはそのエコー信号の
強度を弁別して硬さを区分し、これに対応してプロット
の色彩を変えるようにしても良い.この色彩は強い順か
ら赤、橙、黄、緑、青の順等が考えられる.またモノク
ロ画面にあっては,その輝度を変えるようにしても良い
. ところで、前記海中情報画像24上には海底のみではな
く魚影も表われる.しかるにその地形画素と魚群画素と
が混在すると、画面がいずれを示しているのかが理解で
きない. そこで魚群Fと、地形Gとを弁別し、色分けにより海中
探知平画面20上で両者を判別する.すなわち、海底を
示す地形Gの画素の色を例えば禮とし、魚群Fの画素の
色を赤とする等色の種類を異ならせることにより二つが
重なっても判別可能とすることができる. または,調中探知乎画面20を海底地形Gのみを表示す
る画像と、魚群Fのみを表示する画像とに分け、その切
換えにより表示する。これにより両省が重なっても容易
に判別できる。この場合には画面の座標を同一とする必
要がある。またデータROM9による海岸線Sの表示は
同じように表示しておく。
As shown in FIG. 5, the transducer/receiver 12 can be adjusted vertically about a shaft 35 by a vertical control motor 34. Therefore, the depression angle β in the radial direction of the transmitter/receiver l2 can be adjusted. 'By increasing this angle of depression β, it is possible to obtain an underwater information image 24 that is close to the ship, and since this reflection distance is short and the intensity of the reflected wave is large, a relatively clear figure can be obtained. On the other hand, if the depression angle β is made small, an underwater information image 24 that is far away and covers a wide range can be obtained. Therefore, the depression angle β may be set by controlling the vertical control motor 34 in accordance with the application. Furthermore, by moving the vertical control motor 34 only in the vertical direction, it is possible to obtain three-dimensional underwater information images by controlling underwater information vertically and horizontally, such as knowing the height of a reef, for example. In the above configuration, the hardness of the soil such as the seabed can be determined by the strength of the echo signal from the transducer l2. Therefore, if a color display is used, the intensity of the echo signal may be discriminated to classify the hardness, and the color of the plot may be changed accordingly. The colors may be red, orange, yellow, green, blue, etc. in descending order of intensity. Also, if the screen is monochrome, the brightness may be changed. By the way, not only the seabed but also fish shadows appear on the underwater information image 24. However, if the terrain pixels and fish school pixels are mixed, it is difficult to understand which one is shown on the screen. Therefore, the fish school F and the terrain G are distinguished, and the two are distinguished on the underwater detection flat screen 20 by color coding. In other words, by using different types of color matching, such as setting the pixel color of topography G indicating the ocean floor as lily and red as the pixel color of fish school F, it is possible to distinguish even if the two overlap. Alternatively, the search screen 20 can be divided into an image displaying only the seafloor topography G and an image displaying only the fish school F, and displayed by switching between the images. This makes it easy to distinguish between the two ministries even if they overlap. In this case, it is necessary to make the screen coordinates the same. Also, the coastline S is displayed in the same manner by the data ROM 9.

上述の場合にあって地形Gと、魚群Fとの弁別手段は次
の手段により容鴇になし得る。
In the above case, the means for distinguishing between the terrain G and the school of fish F can be easily achieved by the following means.

すなわち,第6図イの位置関係にある角群Fと、海底地
形Gの送受波器12からのエコー信号は第6図口のよう
になる。すなわち魚群Fの場合にはサンプリング毎にエ
コーは大きさ,密度、魚神等により異なる。一方、海底
地形Gは入射角度の違いにより振幅は強弱と変化する。
That is, the echo signals from the transducer 12 of the corner group F and the submarine topography G, which are in the positional relationship shown in FIG. 6A, are as shown in FIG. That is, in the case of fish school F, the echoes differ for each sampling depending on the size, density, fish density, etc. On the other hand, the amplitude of the submarine topography G varies depending on the angle of incidence.

ところで、海中情報画像24を構成する画素情報(座標
及びエコー強弱の情報)はそのサンプリングと共に演算
データRAMIIに蓄積され,必要に応じてプログラム
により統計処理されるが、海底からのエコー反射時間T
2は前回のサンプリング時の値と比較して飛び離れた値
を持つことばない。従ってこの場合には,これを海底と
判別する.一方、エコー反射時間T,の魚群Fは、その
動きにより飛び離れた値としてサンプリングされる,こ
のためそのIil1敗した情報変化により魚群Fである
と判別できる. そしてこの両者の弁別に基づいて,その表示を上述のよ
うに変化させれば良い. ところで魚群は移動するから、同じように上塗りすると
、第2図に示すように古い魚群画像F,と最新の魚群画
像F2とが同様の輝度で表示されるとその判別ができな
い.そこでこの魚群にあっては、古いデータの輝度を下
げる処理をすることによりその移動が確認され得る. 一方、中央制御装置CPUに組込まれたブOグラムによ
りポイント設定機能を備えている.すなわちディスプレ
イ装置6に海中探知平画面20を表示した状態で魚群を
探査し,魚群の棲息する位置を発見した場合に、ポイン
ト設定スイッチ4aを押す. この操作により,当該現位置の座m (x,y)は,ポ
イント位置として設定される.そしてこの抑圧時点の海
中探知平画面20上の座標位置に、第2図丸印のポイン
ト印像25が表示される.このポイント印像25は、そ
の座標データが演算データ用RAMIIに記憶され、そ
の後においても表示されたままとなる.また、次の魚釣
のポイントを発見した場合には,同様にポイント設定ス
イッチ4aを押す.これにより,その座標データも演算
制御用RAMIIに記憶されて、随時複数のポイント印
像25を航跡!I23上に表示することが可能となる. そして、このポイント印像25の表示後に、当該ポイン
ト位置へ船を復帰させる場合には船位画像22を所望の
ポイント印像25に向けて進行する様にすれば良い。
By the way, the pixel information (information on coordinates and echo strength) that constitutes the underwater information image 24 is accumulated in the calculation data RAM II along with its sampling, and is statistically processed by a program as necessary.
2 does not have a value that is significantly different from the value at the time of previous sampling. Therefore, in this case, this is determined to be the ocean floor. On the other hand, the fish school F with the echo reflection time T, is sampled as a value that is far apart due to its movement, so it can be determined that it is the fish school F based on the change in the information. Then, based on the discrimination between the two, the display can be changed as described above. By the way, since schools of fish move, if they are overpainted in the same way, they cannot be distinguished from each other if the old fish school image F and the latest fish school image F2 are displayed with the same brightness as shown in FIG. Therefore, for this school of fish, its movement can be confirmed by processing to lower the brightness of old data. On the other hand, it has a point setting function using a block diagram built into the central control unit CPU. That is, the user searches for a school of fish while displaying the underwater detection screen 20 on the display device 6, and when the location where the school of fish lives is found, the point setting switch 4a is pressed. With this operation, the current position m (x, y) is set as the point position. Then, a point imprint 25 in the form of a circle in FIG. 2 is displayed at the coordinate position on the underwater detection plane screen 20 at the time of this suppression. The coordinate data of this point imprint 25 is stored in the calculation data RAM II, and remains displayed thereafter. Also, when the next fishing point is found, the point setting switch 4a is pressed in the same way. As a result, the coordinate data is also stored in the calculation control RAMII, and multiple point impressions 25 can be traced at any time! It becomes possible to display on I23. If the ship is to be returned to the point position after displaying the point image 25, the ship position image 22 may be moved toward the desired point image 25.

この場合に、前記船位画像22がポイント印像25に一
致すると,アラーム機能により、鳴音を発して、その到
達を知らせるようにすることもできる.また、船位画像
22とポイント印像25との位置関係をさらに正確に視
認できるように、ズーム機構を備えて、所望部分を拡大
表示し得るようにしても良い. 第2図の右画面には、上述の海中探知平画面20と並ん
で船の垂直下方を探知する垂直探知画面40が表示され
る。この垂直探知画面40は海底地形G及び魚群Fを断
面的に示すものであり、魚群F等の深度を明瞭に視認で
きる.このように海中探知平画面20と垂直探知画面4
oとを並列表示することにより次の利点がある. すなわち、海中探知平画面20のみであると、送受波器
の俯角βが小さく、水平に近い場合には遠方の情報を得
られるものの、船の近くの深い位置の水中情報は送受波
器の指向角が小さいために充分に得ることができない.
ところで、垂直探知画面40の画面を並列的に表示する
ことにより船の垂直下方の深い位置の水中情報を補完的
に得ることが可能である.かくして魚群Fを遠方から捉
え、かつ直下で確認することが可能となり、機能的な船
舶用画像探知装置を提供し得ることとなる。またポイン
ト設定スイッチ4aを用いる場合に、垂直探知画面40
で魚群Fを発見でき、海中探知平画面20を表示するこ
とにより前記ポイント設定機能の有用性を増大できる. [発明の効果] 本発明にあっては、船位画像を刻々変化させると共に、
海中情報画像がその船位の変化に対応して上塗り状に表
示するようにしている。このため第2図のような鳥撤図
を容易に描くことができ、海底探査に有効であると共に
、水中に没した岩、暗礁等をあらかじめ察知することが
でき、船の航行の安全を容易に確保できる.さらには魚
群Fの棲息する位置を発見した場合や、落水者が発生し
た場合に、その当該位置に復帰することが容易となる等
、その有用性を増大し得る優れた効果がある.
In this case, when the ship position image 22 matches the point image 25, an alarm function may be used to emit a sound to notify the arrival. Further, in order to more accurately visually confirm the positional relationship between the ship position image 22 and the point imprint 25, a zoom mechanism may be provided to enlarge and display a desired portion. On the right screen in FIG. 2, a vertical detection screen 40 for detecting vertically below the ship is displayed along with the underwater detection flat screen 20 described above. This vertical detection screen 40 shows the submarine topography G and the fish school F in a cross-sectional view, and the depth of the fish school F etc. can be clearly seen. In this way, the underwater detection plane screen 20 and the vertical detection screen 4
There are the following advantages by displaying o in parallel. In other words, if only the underwater detection flat screen 20 is used, the angle of depression β of the transducer is small and when the transducer is close to horizontal, distant information can be obtained. Since the angle is small, it is not possible to obtain enough.
By the way, by displaying the screens of the vertical detection screen 40 in parallel, it is possible to obtain supplementary underwater information at a deep position vertically below the ship. In this way, it becomes possible to capture the school of fish F from a distance and to confirm it directly below, thereby providing a functional image detection device for ships. Also, when using the point setting switch 4a, the vertical detection screen 40
By displaying the underwater detection screen 20, the usefulness of the point setting function can be increased. [Effect of the invention] In the present invention, the ship position image is changed every moment, and
The underwater information image is displayed in an overpainted manner in response to changes in the ship's position. For this reason, it is possible to easily draw a bird's-eye map as shown in Figure 2, which is effective for seabed exploration, and it is also possible to detect submerged rocks, reefs, etc. in advance, making safe navigation of ships easier. can be secured. Furthermore, it has excellent effects that can increase its usefulness, such as when the location where the fish school F lives is discovered or when a person falls into the water, it becomes easy to return to the location.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添付図面は本発明の一実施例を示し、第1図はブロック
図、第2図は海中探知平画面20が表示されたディスプ
レイ装116の正面図、第3図は船位画像22の変位制
御手段を示す概念図、第4図は送受波器l2による被検
出点Oの捕捉制御を示す概念図、第5図は送受波器の一
例を示す縦断側面図、第6図イは魚群Fと海底地形Gの
捕捉を示す概念図、第6図口は同波形図である.■・・
・方位センサー 3・・・スピードセンサー 6・・・ディスプレイ装置 7・・一表示用RAM 9・・・海岸線地形図等のデータROMl2・・・送受
波器 20・・・海中探知平画面 2l・・・目標方位軸 22・・・船位画像 24・・・海中情報画像 40・・・垂直探知画面
The accompanying drawings show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a block diagram, FIG. 2 is a front view of the display device 116 on which the underwater detection flat screen 20 is displayed, and FIG. 3 is a displacement control means for the ship position image 22. Fig. 4 is a conceptual diagram showing capture control of the detection point O by transducer l2, Fig. 5 is a longitudinal side view showing an example of the transducer, and Fig. 6 A shows fish school F and the seabed. A conceptual diagram showing the capture of terrain G, the beginning of Figure 6 is the same waveform diagram. ■・・
- Orientation sensor 3... Speed sensor 6... Display device 7... Display RAM 9... Data ROM 12 for coastline topographic maps, etc.... Transmitter/receiver 20... Undersea detection flat screen 2l...・Target azimuth axis 22...Ship position image 24...Undersea information image 40...Vertical detection screen

Claims (1)

【特許請求の範囲】 船の現方位を検出する方位センサーと、 船の速度情報を出力する船速情報発生手段と、水平方向
へ連続的に回動走査する水中用送受波器と、 ディスプレイ装置と、 船の当該位置を記憶設定するポイント設定スイッチと、 方位センサーと船速情報発生手段とから船の現位置を船
の航行に伴って逐次演算し、かつ前記送受波器からの信
号により船周囲の海中情報を逐次作成し、その演算船位
と海中情報とに基づき、ディスプレイ装置に、現船位画
像を逐次座標変換表示し、かつ海中情報画像を前の画像
に上塗りして逐次表示する海中探知平画面を出力すると
共に、ポイント設定スイッチの押圧操作により海中探知
平画面の当該座標位置にポイント印像を表示するプログ
ラムが組み込まれた中央制御装置CPUとを備えたこと
を特徴とする船舶用画像探知装置。
[Scope of Claims] A direction sensor that detects the current direction of a ship, a ship speed information generating means that outputs speed information of the ship, an underwater transducer that continuously rotates and scans in the horizontal direction, and a display device. and a point setting switch that stores and sets the ship's position, and calculates the ship's current position one by one from the direction sensor and ship speed information generating means as the ship navigates, and calculates the ship's current position using the signal from the transducer. Undersea detection that sequentially creates surrounding underwater information, and based on the computed ship position and underwater information, sequentially displays the current ship position image on a display device through coordinate transformation, and overlays the previous image with an underwater information image. An image for a ship, characterized in that it is equipped with a central control unit CPU incorporating a program that outputs a flat screen and displays a point imprint at the corresponding coordinate position on the underwater detection flat screen by pressing a point setting switch. Detection device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013079813A (en) * 2011-09-30 2013-05-02 Furuno Electric Co Ltd Image display device for fish detection, fish detection device, destination designation program, and destination designation method
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