JPH0412830B2 - - Google Patents

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JPH0412830B2
JPH0412830B2 JP61190187A JP19018786A JPH0412830B2 JP H0412830 B2 JPH0412830 B2 JP H0412830B2 JP 61190187 A JP61190187 A JP 61190187A JP 19018786 A JP19018786 A JP 19018786A JP H0412830 B2 JPH0412830 B2 JP H0412830B2
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JP
Japan
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received
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JP61190187A
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JPS6345573A (ja
Inventor
Minoru Hiraoka
Minoru Ueda
To Yoshida
Tokihiko Hamada
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.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP19018786A priority Critical patent/JPS6345573A/ja
Publication of JPS6345573A publication Critical patent/JPS6345573A/ja
Publication of JPH0412830B2 publication Critical patent/JPH0412830B2/ja
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、反射波の強度をデジタル化して表示
するPPIソナーに関する。 従来の技術 全周360度の状態を表示するPPIソナーでは、
一定間隔の角度で超音波のキーインパルスを発射
し反射してくるキーインパルスの強化から、海中
や海底等の様子の表示を行つている。 発明が解決しようとする問題 キーインパルスである超音波は海水中での速度
が毎秒1500m位であることから、例えば750m離
れた所の様子を観測しようとする時には、1つの
方向について1秒以下の時間で行うことはできな
い。のそため全周にわたる表示を行うには、1秒
毎に角度を変えては測定を繰り返すことになる。
この時、角度の変化を小さくすると測定の回数が
多くなることから、360度にわたる受信データー
を得るには時間が長くかかる。それは測定対象が
移動する場合にはその変化に表示が対応していな
いことを意味する。角度の変化を大きくとると対
象の位置の変化には対応できるが、表示は角度間
隔の荒い放射状に伸びる受信データーの連なりと
なり、見づらいものとなつてしまう。 本発明はこの見づらさを解消するために着想さ
れたもので、短時間で得られた全周にわたる受信
データーを見易く表示することのできるPPIソナ
ーを提供することを目的としている。 問題点を解決するための手段 本発明に係るPPIソナーは、全周方向に一定間
隔θでキーインパルスを発射し、各キーインパル
ス毎の反射波の強度を距離に対応する時間毎に順
次A/D変換を行うことによりnビツトの重みで
表された受信データーを複数個の得て、この受信
データーのPPI表示を行うPPIソナーにおいて、
p、qを自然数、rを整数(0≦r≦q+1)と
するとき、キーインパルスが発射される角度のう
ちで隣合うものをpθ、(p+1)θとして表し、
この角度での同一距離の受信データーをAp、
Ap+1とし、また、pθと(p+1)θとの間をq
等分した角度をθ1(=pθ)、θ1…θr…θq、θ(q
+
1)〔=(p+1)θ〕とし、これらの角度での前
記と同一距離の受信データーに相当する補間デー
ターをB0、B1…Br…Bq,Bq+1とすると、受信デ
ーターAp、Ap+1に基づいて補間データーB1…Br
…Bqを演算する信号処理部と、受信データーAp、
Ap+1と補間データーB1…Br…Bqとを共に表示す
る表示部とを具備しており、且つ前記信号処理部
では、補間データーBrと角度θrとの関係を離散
関数Br=F(θr)の曲線のグラフとして表すと、
点(θ0、B0)と点(θ(q+1)、Bq+1)とを結
ぶ曲線のグラフを示すデータテーブルが補間デー
ターB0、Bq+1に関する各nビツトの重みごとに
データーROMに予め記憶されており、実際に得
られた受信データAp、Ap+1に対応する前記グラ
フのデータテーブルを前記データーROMから読
み出し、読み出されたデータに基づいて補間デー
ターB1…Br…Bqを求めるようにしてあることを
特徴としている。 作 用 短時間で全周にわたる受信データーを得ること
からキーインパルスは荒い間隔の角度で発射され
るが、その時得られた受信データーを基として、
同一距離であつて隣合う角度の受信データーから
補間データーを演算する。そしてこの補間データ
ーをキーインパルスの反射波から得られた受信デ
ーターと同様のデーターとして扱い、キーインパ
ルスが実際に発射された角度に挟まれた角度に放
射状に伸びるデーターとして、受信データーと共
に表示する。 実施例 第1図は本発明の一実施例の電気的構成を示す
ブロツク線図である。図において、キーインパル
スの反射波の受信を行う送受波器41の出力は、
受信部11に導かれて増幅された後検波され、強
度信号としてA/D変換部12へ送出される。送
信部22はキーインパルスを生成して送受波器4
1へ送ることにより、送受波器41を振動させ
る。送受波器駆動部23は、送受波器41を回転
させたり、偏抑角を変えたり、あるいは使用しな
い時に送受波器41を船体内に収納しておくため
の機械的な駆動装置であり、制御部21からの信
号に従つて動作する。 また制御部21は、パルスに設けられたレンジ
設定スイツチ等からなるレンジ設定部24の出力
に従い、送受部22がキーインパルスを発射する
タイミング、受信部11が増幅と検波を行うタイ
ミングの制御を行つている。 A/D変換部12は受信部11からの強度信号
を、レンジ設定に対応した時間間隔で順次デジタ
ル化しては3ビツトの受信データーとして出力す
る。この受信データーは信号処理部13に導かれ
る。信号処理部13は、隣合う2つの角度のキー
インパルスに対応する受信データーの全てを格納
するバツフアーメモリ33と、補間データー群が
格納されたデーターROM31と、ソフトウエア
により構成された信号処理主部32とからなつて
いて、受信データーおよび補間データーを座標変
換部14に出力する(信号処理部13の詳細につ
いては後に説明を行う)。 極座標で与えられた上記2つのデーターは、座
標変換が行われた後、直交座標で配列されたビデ
オメモリ15に書き込まれる。ビデオクロツク部
25は、表示部17のスキヤンのタイミングに沿
つて順次読み出しアドレスを生成してはビデオメ
モリ15に送出し、読み出されたデーターは、ビ
デオ信号変換部16にて直列データーに変換され
た後表示部17へ送られる。またビデオクロツク
部25からは、水平、垂直の2つの同期信号が表
示部17に向けて送出されている。 第2図は受信データーと補間データーとの関係
を示す説明図である。図は2方向に沿つた補間デ
ーターの演算の場合を示している(実機において
は、連続した表示となるようにもつと多くの方向
についての補間データーの演算が行われる)。 キーインパルスは61の方向に発射されてい
て、その反射波は順次一定の時間間隔でA/D変
換された受信データーとなるが、時間の経過に従
つて中心Oから遠ざかる位置の受信データーとな
る。最長距離を示す外周81までの受信データー
を得ると、送受波器41を回転させて62の方向
にキーインパルスを発射し受信データーを得る
(実機ではこの回転角度は5度に設定されてい
る)。この時、方向61と方向62とに挟まれた
エリア82には受信データーがない。そこで方向
61および62の同一距離の受信データー、つま
り中心Oから等しい距離にある受信データー6
3,64に着目し、この2つの受信データー6
3,64から補間データー73,74を演算す
る。 補間データーの演算の順序については、例えば
キーインパルスの回転方向が時計方向である時、
まず方向71の中心Oから外周81に向つて始ま
り、補間データー75,76が続き、補間データ
ー77までの演算が終了すると方向72に沿つて
同様に補間データーの演算を行う。このようにし
て演算された補間データーは、方向61,62上
の各受信データーとその数が等しく、あたかも方
向71,72に向つてキーインパルスが発射さ
れ、その反射波から得られた受信データーである
ような順序で補間データーが得られる。 第3図は受信データー(白丸で図示)の値と補
間データー(黒丸で表示)の値との関係を示す説
明図である。第3図の縦方向は3ビツトの重みで
表された受信データー及び補間データーの強度を
示している。第3図の横方向は、第2図で示す方
向61の角度と方向62の角度との間を11等分し
た角度の方向を0〜11として示したものである。
図中、実際に得られた方向0(方向61)、方向1
1(方向62)の受信データーはn0,n11と
して示す一方、演算によつて求められた方向1〜
11の補間データーはn1〜n10とする。即
ち、第3図は受信データー、補間データーのn0
〜n11と方向0〜11(方向は所定基準から角
度とも言える)との関係を与える離散関数の曲線
のグラフを示したものである。第2図は補間デー
ターの方向が2方向の図面となつているが、最初
の2方向のみが描かれていて、それに続く8方向
の補間データーについては省略されているものと
して説明する。受信データーn0は、例えば受信
データー63でありその強度は1、受信データー
n11は受信データー64であつてその強度は7
である。受信データーn0とn11とを結ぶ直線
91に2次曲線を重畳させた曲線92に沿つて補
間データーの演算を行う。曲線92の形状は、受
信データーn0及びn11が実測によるデーター
であることから、表示部17上でこのデーターに
重みを持たせると共に補間データーを滑らかに変
化させるために採用されている。そして補間デー
ターの値については、例えは6番目の補間データ
ーn6の値を例にとると、5より少し小さい値と
なる四捨五入を行い5とする。この四捨五入は他
の補間データーの値についても同様に行う。 以下に各補間データーの値を示す(上の行は補
間データーの番号、下の行は値を示し、0番は受
信データーn0を示すことから受信データーn0
と同じ値となる)。
【表】 データーROM31には、上記に示したデータ
ーを含め、補間データーの基準となる2つの受信
データーがそれぞれ0〜7となる64通りの組み合
わせについて、各組合わせ毎に10個の補間データ
ーの値(受信データーの値も同時に記憶させてい
るので、11個のデーターとなる)が格納されてい
る。 言い換えると、データーROM31には、第3
図に示すような曲線のグラフのデータがデータテ
ーブルとして予め記憶されており、このデータテ
ーブルが補間データーn0,n11の各3ヒツト
の重みごとに用意されている。 信号処理主部32は、第2図に示す方向61の
受信データーをバツフアーメモリ33に次々と書
き込んでいき、ついで方向62の受信データーを
格納する。そして実際に得られた方向61と方向
62の2つの受信データーに対応する曲線のグラ
フのデータテーブルをデーターROM31から読
み出して、読み出したデータを基づいて方向61
と方向62との間の補間データーを求め、座標変
換部41、ビデオメモリ15を介して、表示部1
7に出力する。この処理を全ての方向について行
う。より具体的に説明すると方向61,62の同
一い距離の受信データーを中心Oに近い所から対
のデーターとして読み出し、その2つの値からデ
ーターROM31内の対応する補間データーの1
番目の値、つまり受信データーそのものの値を座
標変換部14を介してビデオメモリ15に送り、
表示部17によつてその表示を行う。 次に中心Oから1つ外周81に向かつた距離の
反射波の強度を示す対となる2つの受信データー
の値から、その値に対応する補間データーの0番
目の値を読み出し表示を行う。以下に次々と補間
データーの読み出しと表示が続き、やがて受信デ
ーター63が表示され、そして外周81の受信デ
ーターが表示される。以上の動作により方向61
の表示が終了し、次に上記と同様の動作にて補間
データーの1番目の値をデーターROM31から
読み出すことにより、中心O近傍から始まり、補
間データー75,76の表示、補間データー73
の表示が続き、補間データー77が最後に表示さ
れて方向71の補間データーの表示が終了する。
以下同様にして方向72の補間データーが表示さ
れる。 このようにして読み出す補間データーの番号を
順次増加させることにより、10方向の補間データ
ーが表示され、1区切となる。 方向62からさらに時計回りの角度の受信デー
ターが得られると、上記と同様の動作が方向62
から始まる。 なお本発明は上記実施例に限定されることな
く、例えば補間データーについては、その方向が
10の場合に関して説明したが、キーインパルス
の角度間隔と表示密度との関係から、表示が最も
見易くなる任意の数の方向の補間データーの演算
を行うようにすることが可能であり、対となる2
つの受信データーから補間データーの演算を行う
にあたつて、表示の滑らかさがより要求される場
合には、第2図に示す直線91に従つた演算を行
うようにすることが可能であり、受信データーの
重みがより要求される場合には、中央部分でより
急にその値が変化する曲線、例えば曲線93等を
用いることも可能である。 また受信データーの強度が3ビツトで示される
場合について説明したが、他のビツト数で表され
る受信データー、例えば、より諧調の多い4ビツ
トで示される受信データー等についても適用する
ことが可能である。 そして表示部17については、中心から外周に
むかつてスキヤンされる表示部を有する機種につ
いても同様に適用可能である。 発明の効果 本発明のPPIソナーは、同一距離であつて隣合
う角度の受信データーから補間データーの演算を
行い、キーインパルスが実際に発射された角度に
挟まれた角度に放射状に伸びるデーターとして、
受信データーと共に表示するようにしたので、短
時間で得られた全周にわたる受信データーを見易
く表示することのできるPPIソナーを提供するこ
とが可能となる。しかもデーターROMに記憶し
た曲線のグラフのデータテーブルを書き直すこと
により、補間データーの重みを適切なものに設定
することが可能で、PPI表示の滑らかさを良好に
する上で大きなメリツトがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の電気的構成を示す
ブロツク線図、第2図は受信データーと補間デー
ターとの関係を示す説明図、第3図は受信データ
ーの値と補間データーの値との関係を示す説明図
である。 13……信号処理部、17……表示部、31…
…データーROM、32……信号処理主部、33
……バツフアーメモリ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 全周方向に一定間隔θでキーインパルスを発
    射し、各キーインパルス毎の反射波の強度を距離
    に対応する時間毎に順次A/D変換を行うことに
    よりnビツトの重みで表された受信データーを複
    数個の得て、この受信データーのPPI表示を行う
    PPIソナーにおいて、 p、qを自然数、rを整数(0≦r≦q+1)
    とするとき、キーインパルスが発射される角度の
    うちで隣合うものをpθ、(p+1)θとして表
    し、この角度での同一距離の受信データーをAp、
    Ap+1とし、また、pθと(p+1)θとの間をq
    等分した角度をθ0(=pθ)、θ1…θr…θq、θ(q
    +
    1)〔=(p+1)θ〕とし、これらの角度での前
    記と同一距離の受信データーに相当する補間デー
    ターをB0、B1…Br…Bq、Bq+1とすると、 受信データーAp、Ap+1に基づいて補間データ
    ーB1…Br…Bqを演算する信号処理部と、受信デ
    ーターAp、Ap+1と補間データーB1…Br…Bqとを
    共に表示する表示部とを具備しており、 且つ前記信号処理部では、補間データーBrと
    角度θrとの関係を離散関数Br=F(θr)の曲線の
    グラフとして表すとすると、点(θ0、B0)と点
    (θ(q+1)、Bq+1)とを結ぶ曲線のグラフを示
    すデータテーブルが補間データーB0、Bq+1に関
    する各nビツトの重みごとにデーターROMに予
    め記憶されており、実際に得られた受信データ
    Ap、Ap+1に対応する前記グラフのデータテーブ
    ルを前記データーROMから読み出し、読み出さ
    れたデータに基づいて補間データーB1…Br…Bq
    を求めるようにしてあることを特徴とするPPIソ
    ナー。
JP19018786A 1986-08-12 1986-08-12 Ppiソナ− Granted JPS6345573A (ja)

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JP6821957B2 (ja) * 2016-06-08 2021-01-27 アイシン精機株式会社 測距装置
JP6811069B2 (ja) * 2016-10-07 2021-01-13 古野電気株式会社 水中探知信号処理装置、水中探知装置、及び水中探知信号処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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