JPH0412831B2 - - Google Patents

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 ソナーでは、被探知物の測定に超音波を用いる
ことから、１つの方向についてその探査に要する
時間を短くすることができないという測定法その
ものに起因する欠点を持っていて、この欠点は
PPIソナーでは顕著に現れる。つまり全周の走査
では、多数回の方向の異なる探査を行わなければ
ならず、短時間で１回りの走査を行うことができ
ない。これは速く移動する被探知物等には適用で
きないことを意味する。

そのため全周の探査を少ない回数の測定、つま
り荒い角度間隔での探査とすることによって全周
の走査に要する時間を短縮し、その結果表示が見
づらくなることを、実測したデーターを基にして
演算された補間データーを用いて補うことにより
見易い表示とする方法が提案されている。

発明が解決しようとする問題点 上記の実測したデーターの並びである実測スイ
ープと補間データーの並びである補間スイープと
は、短い探査距離にレンジを設定した時、それら
の表示速度が間に合うように設計される。例えば
４本の補間スイープによって実測スイープ間の空
白を補う構成で、その時の探査距離が150ｍであ
る時、実測スイープは略200ｍＳの時間間隔で得
られることから、補間スイープは１本当たり40ｍ
Ｓの時間で表示が行われる。（残る40ｍＳは実測
スイープのための描画時間である）。

ここで探査距離を300ｍにレンジ変更すると実
測スイープは400ｍＳの間隔毎でしか得ることが
できない。それにもかかわらず実測スイープと４
本の補間スイープとは200ｍＳの時間内で表示さ
れてしまうため、200ｍＳの空白時間が生まれる。
これは例えば実測スイープを５度間隔で得ている
場合には、５度分の表示が素早く行われ、その後
暫く表示の更新が停止し、また５度分の表示が行
われ、そして停止するということの繰り返しとな
るのであって、更新が不連続な見苦しい表示とな
る。

本発明は上記した表示の見苦しさを解消するた
めに着想されたもので、設定レンジに関係なく表
示を滑らかに連続して更新することのできる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 上記目的を達成するため本発明のPPIソナー
は、 探査距離を設定するとともに設定結果を出力す
るレンジ設定部と、 反射波を受信する受信部からの強度信号をレン
ジ設定部の出力に従った時間間隔でデジタル化し
受信データーを出力するＡ／Ｄ変換部と、 同一距離に対応する対となる２つの受信データ
ーに対して演算を行うことにより補間データーを
出力する信号処理部と、 受信データーの並びである実測スイープおよび
補間データーの並びである補間スイープとを表示
する表示部と、 実測スイープ及び複数本の補間スイープの各々
についての表示始まりのタイミングをレンジ設定
部の出力に従って変化させるタイマー部とを備え
る。

作 用 実測スイープとなる受信データーを得るために
要する時間は、レンジ設定部によって設定された
探査距離に対応して始まるので、実測スイープを
得る時間間隔内に、略等しい時間間隔で各補間ス
イープの表示が行われるよう、タイマー部によ
り、レンジ設定部の出力にしたがって補間スイー
プの表示の始まりの制御を行う。

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。

ソフフトウエアによって構成さて、レンジ設定
部２４からの出力が導かれているタイマー部２６
からは、信号処理主部３２に向けて補間スイープ
の表示のタイミングの制御を行う制御出力が送出
されている（このタイマー部２６については後に
その詳細な説明を行う）。

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
っ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図は実測スイープと補間スイープとの関係
を示す説明図である。図は２方向に沿った補間ス
イープ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っと多くの方
向、例えば10方向についての補間スイープの演算
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
換され受信データーとなるが、時間の経過に従っ
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に挟まれたエリア８
２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６３，６４に
着目し、この２つの受信データー６３，６４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に向かって始
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に沿っ
て同様に補間データーの演算を行う。このように
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に向かってキーインパルスが発射さ
れ、その反射波から得られた実測スイープである
ような順序で補間スイープが得られる。

第３図は本発明のPPIソナーの主要なタイミン
グを示すタイミングチヤートである。

補間スイープは、第２図に示すエリア８２につ
いて10方向に拡がる補間スイープの表示が行われ
るので、反射波によって得られた実測スイープの
方向を０番目として、順次時計回りに１〜10とな
っている。第２図は補間スイープの方向が２方向
の図面となっているが、最初の２方向のみが描か
れていて、それに続く８方向の補間スイープにつ
いては省略されているものとして説明する。

キーインパルス９１は、例えば150ｍレンジの
場合を示していて、そのパルス間の間隔t1は略
200ｍＳであり、その時間内に第２図に示す方向
６１の実測スイープの表示S0と、それに続く補
間スイープ７１の表示S1、補間スイープ７２の
表示Ｓ２が続き、以下同様にして最後に10本目の
補間スイープの表示Ｓ１０が行われる。

表示の開始はタイマー部出力９３の開始を示す
出力１０１ａに従って行われ、その時間間隔t2a
はt1／11、つまり200／11ｍＳである。各スイー
プＳの表示に要する時間t3は、余裕を持たせるた
めにt3＜t2aとなっている。

キーインパルス９４は、レンジ設定部２４によ
ってレンジの変更が行われ、300ｍレンジに設定
された場合を示していて、キーインパルスの間隔
t4はt1の２倍である。この時に150ｍレンジの場
合と同様のタミングで表示を行うと時間t1内で表
示が終了し、時間t5は表示の更新が行われない空
白の時間となってしまうため、タイマー部２６は
表示の開始を示す出力１０１ｂの時間間隔t2bを
t2aの２倍に設定する。そして表示は、この２倍
になった時間間隔t2bの開始を示す出力１０１ｂ
のタイミングに合わせて行われる。Ｐ０は実測ス
イープの表示タイミング、Ｐ１〜Ｐ１０は補間ス
イープの表示のタイミングを示している。

レンジがさらに長くなる場合には、開始を示す
出力１０１の時間間隔t2をレンジに比較して長く
する。またレンジ150ｍよりも短い場合には、キ
ーインパルスの発射間隔をt1に保つことによっ
て、表示が遅れることのない構成となっている。

なおタイマー部２６はソフトウエアによって構
成されているためそのタイミングの生成には、一
定時間ごとに割り込みを発生させ、その割り込み
の回数を一定数数える度に開始を示す出力１０１
を送出させる方法が採用されている。

なお本発明は上記実施例に限定れることなく、
例えば補間スイープについては、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スイープの表示を行う
機種に適用することが可能である。

また表示部１７については、中心から外周にむ
かっ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。

またタイマー部２６は、時間間隔の設定を可変
することのできるタイミングサーキツト等を設
け、その出力に従って表示を行う構成とすること
も可能である。

発明の効果 本発明のPPIソナーは、タイマー部を設けるこ
とにより、レンジ設定部の出力に従って補間スイ
ープの表示のタイミングの制御を行うようにした
ので、設定レンジに関係なく表示を滑らかに連続
して更新することが可能となる。

【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図は実測スイープと補間スイ
ープとの関係を示す説明図、第３図は本発明の
PPIソナーの主要なタイミングを示すタイミング
回路チヤートである。 １２……Ａ／Ｄ変換部、１３……信号処理部、
１７……表示部、２４……レンジ設定部、２６…
…タイマー部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定の角度間隔で発射されるキーインパルス
   に基づく探査距離内からの反射波の強度を、一定
   時間間隔毎にＡ／Ｄ変換することによって得られ
   る受信データーを時系列に並べた実測スイープ
   と、隣合う前記実測スイープ上の同一距離に対応
   する対となる２つの前記受信データー毎に演算を
   施すことにより得られる補間データーを並べた補
   間スイープとが同一表示部上に表示され、この補
   間スイープが演算される基となった隣合う２つの
   実測スイープに挟まれた角度エリアに前記補間ス
   イープが複数本表示されるPPIソナーにおいて、 前記探査距離を設定するとともに設定結果を出
   力するレンジ設定部と、 実測スイープ及び複数本の補間スイープの各々
   についての表示始まりのタイミングを前記レンジ
   設定部の出力に従って変化させるタイマー部とを
   備えたことを特徴とするPPIソナー。