JPH0526546Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はカラーブラウン管表示を行うスキヤニ
ングソナー装置の部分拡大画面併画表示に関する
ものである。

（従来の技術） カラーブラウン管を使用したスキヤニングソナ
ーにおいては、船底に取り付けられた複数の振動
子からなる送受波器で受信した超音波反射信号を
旋回走査し、これをテレビジヨンの如きXY走査
の表示画面用に、旋回走査して得られた信号を
XY走査に変換してカラーブラウン管に第９図の
ように円形にPPI表示していることは周知の通り
である。PPI表示によりターゲツトまでの距離と
方向が判断できる。

しかしながら、ブラウン管の表示面積は固定で
あるため、レンジを変化しても表示面積は同じで
ある。又、カラーブラウン管ではXYの画素数は
第９図のようにｍ×ｎ個の画素数で構成される。
ｍ＝192個、ｎ＝256個とした場合、ソナーの表示
は最大で、半径方向に96個となる。

スキヤニングソナーの旋回走査周波数を750Hz
とした場合に、水中音速が1500m／ｓとすれば、
200mレンジの時の旋回走査数は約200本で、１画
素に約２本旋回走査信号が通過するが、1000mレ
ンジでは、１画素に約10本旋回走査信号が通過す
る。従つて、同じ魚群の反応も、1000mレンジで
は200mレンジと比べて、１／５の大きさに表示
されるので見にくくなり、又、小さな魚群は見逃
すことがあつた。遠距離の反応を拡大する方法と
して、従来は、第１０図のようにスキヤニングソ
ナーの信号の内、２本の点線の円形範囲内の信号
で、かつ、角度θ内にある信号をピークホールド
した信号をＡ／Ｄ変換して記憶させて、カラーテ
レビのラスター信号で読出させて、円形のスキヤ
ニングソナー映像と併画させる方法がある。記憶
素子は第１１図のようにｍ×ｎ個（ｎ＝ｐ＋ｋ）
で構成されているとすると、１回の送信により探
知した受信信号をピークホールドし、Ａ／Ｄ変換
された信号は、Ｘ軸方向ではｍ＝１でＹ軸方向に
はｐ＋１からｐ＋ｋ（ｋ個）に順次記憶され次の
送信が行われると、ｍ＝１に入つていた信号をｍ
＝２に移して、ｍ＝１には新しい受信信号が記憶
される。この方法はカラー魚群探知機と同様の動
作である。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の技術には次のような
問題点がある。

即ち、第１０図のθの範囲の魚群映像信号Ｆ
１，Ｆ２はピークホールドのため併画された映像
はＦ１′，Ｆ２′のように１本の線上のような映像
となるため、方向の分解能がなくなるという欠点
があつた。

本考案の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み
て、距離方向の拡大に加えて方位方向にも分解能
を有する拡大を施した拡大映像を１つのカラーブ
ラウン管表示器上に通常のPPI映像表示とともに
併画させることのできる拡大映像併画スキヤニン
グソナー装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するために次の手段
構成を有する。

即ち、本考案の拡大映像併画スキヤニングソナ
ー装置は、ラスター走査を行うカラーブラウン管
表示器と；ラスター走査に対応する読出しアドレ
ス走査によつてPPI表示が得られるよう受波信号
を記憶する表示用記憶装置と；拡大すべき距離範
囲を示す距離拡大範囲信号を出力する距離拡大設
定信号と；拡大すべき方位範囲を示す方位拡大範
囲信号を出力する方位拡大設定手段と；距離拡大
設定手段と方位拡大設定手段によつて設定された
拡大領域からの反射受波信号を指示されたアドレ
スの記憶素子へ順次記憶する拡大表示用記憶装置
と；距離拡大範囲信号および方位拡大範囲信号を
受けて、反射受波信号が距離拡大範囲および方位
拡大範囲内に入つたときに、その距離および方位
の位置に対応する拡大表示用記憶装置の記憶素子
のアドレスを指示する拡大表示用書込みアドレス
発生手段と；表示用記憶装置および拡大表示用記
憶装置の各記憶素子のアドレスをカラーブラウン
管表示器のラスター走査に対応させて指示する読
出しアドレス発生回路と；を具備することを特徴
とするものである。

（作用） 本考案のスキヤニングソナー装置は上記の手段
構成により、受波映像信号は通常のPPI表示のラ
スター走査読出しが可能な表示用記憶装置へ記憶
されると共に、距離拡大設定手段と方位拡大設定
手段によつて設定された拡大領域部分の受波映像
信号はラスター走査読出しが可能な拡大表示用記
憶装置へ記憶される。拡大表示用記憶装置におい
て拡大領域が占める記憶素子数が、拡大領域に対
応する表示用記憶装置上での記憶素子数よりも大
になるように拡大領域を設定すれば、表示用記憶
装置と拡大表示用記憶装置を併せてラスター走査
読出し走査することによりカラーブラウン管表示
器上に通常のPPI表示と拡大領域画像が併画され
ることになる。

（実施例） 以下、本考案の拡大映像併画スキヤニングソナ
ー装置の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本考案装置の実施例の構成を示すブロ
ツク図である。まず、レンジを半径とした円形表
示のスキヤニングソナー信号の記憶書込動作につ
いて説明する。第１図において、旋回走査信号発
生器６にて、角度信号を発生する。

例えば、８ビツトのカウンターを使用した場合
360°のスキヤニングソナーの信号は1.4°ステツプ
（360°／256≒1.4°）の信号を発生する。旋回走査
信号を１サイクルを1mとすると、750Hzとなる。

距離信号発生器８は、カウンターを使用し、
0mでリセツトする。距離用カウンターの入力ク
ロツクは旋回走査信号750Hzを入れ、送信トリガ
ー発生器３からのトリガー信号でカウンターをス
タートさせると1m毎に距離信号がカウントアツ
プされる。又、送信トリガーにより距離信号が
0mの時、送信機２で送信パルスが発生し、送受
波器１より超音波が全周方向に送波される。そし
て魚群等で反射した信号は送受波器１にて受波さ
れ、受信信号増幅器４で増幅されて、波形整形器
５にて旋回走査の受信信号に変換され、次に第１
のＡ／Ｄ変換器７にてデジタル信号に変換され
る。

９は、前記旋回走査信号発生器６からの1.4°ス
テツプの角度信号と、距離信号発生器８からの距
離信号を、ラスター走査による直交座標（Ｘ，
Ｙ）アドレス値に変換して記憶回路１０に書込み
アドレスを送出する書込アドレス発生器である。
書込アドレス発生器９は、まず距離が0mで角度
が1.4°、2.8°、…360°と変化し、360°になると、距
離信号が1mずつ加算される。

記憶回路１０は第２図のようにＸ方向にｍ個、
Ｙ方向にｐ個の記憶素子を有する。上記角度およ
び距離に対応したＸ，Ｙのアドレス値が、Ｘアド
レスｍ／２、Ｙアドレスｐ／２を基点にして、ア
ドレス変換される。記憶回路１０の入力は第１の
Ａ／Ｄ変換器７から送出されるデジタル信号が書
込アドレス発生器９で指定されたアドレスに記憶
される。上記の第１のＡ／Ｄ変換器７のデジタル
信号は、第２図の記憶回路１０のＸ方向のアドレ
ス１からｍ、Ｙ方向の１からｐ内の各アドレスに
記憶される。

次に、拡大の方向と角度範囲の設定について説
明する。第１図において前記のように旋回走査信
号発生器６は750Hzで８ビツトのカウンターを使
用する。１４は拡大角度範囲設定回路であり、そ
の詳細を第３図に、波形を第４図に示す。

第３図で旋回走査信号発生器６からは８ビツト
カウンターの信号が入力する。カウンターの最上
位ビツトは第４図のａで750Hzである。

カウンターの値が00_Hの時、第１図の第１の
Ａ／Ｄ変換器７の出力は送受波器１の船尾方向か
らの信号としている。そしてカウンターが80_Hの
時は船首方向の信号が出力される。カウンターは
８ビツトであるから、角度は1.4°ステツプの精度
となる。第３図の２３はユーザーが任意に設定す
る拡大表示するための中心方向設定回路であり、
８ビツトのデジタル信号を出力する。

船尾方向に中心を向けた時は00_Hで船首方向に
向けた時は80_Hとなる。２４は拡大表示する角度
範囲設定回路であり、８ビツトのデジタル信号で
設定角度範囲の1/2のデータを出力する。

つまり90°の角度範囲を設定した時は90°＝40_Hで
あるから、角度範囲設定回路２４の出力は1/2の
20_Hが送出される。２５は減算器で、拡大の中心
方向を船首方向に向けた場合中心方向設定回路２
３は80_Hを出力し、角度範囲を90°に設定した場合
角度範囲設定回路２４の出力は20_Hが出力される
ので減算器２５の出力は80_H−20_H＝60_Hとなるの
で、デジタルコンパレータ２７では旋回走査信号
発生器６の旋回走査信号が減算器２５の出力と同
じになつた時つまり60_Hの時に一致のパルスを出
力し、第４図のｂの波形となる。同様に第３図の
２６は加算器で、出力は80_H＋20_H＝A0_Hとなるの
で、旋回走査信号がA0_Hとなつた時に一致の出力
パルスを出力し第４図のｄの波形となる。

第３図の２９はフリツプフロツプで、セツトＳ
入力とリセツトＲ入力に第４図のｂの信号とｄの
信号が入力されるので出力はｅの波形となる。ｅ
の波形が“Ｈ”の時間は40_H（AO_H−60_H＝40_H）で
あるから、90°の角度範囲となる。中心方位は８
ビツトの信号であるから、1.4°ステツプで360°の
任意の方向に設定でき、又、角度範囲は、実際に
は８ビツト信号の上位の４ビツト信号として使用
すれば22.5°ステツプ（360°／16＝22.5°）で360°の
範囲を設定できるので充分である。

次に拡大する任意の距離設定について説明す
る。第１図において、１１は拡大開始位置回路で
１２は拡大範囲（距離）回路である。第５図と第
６図は具体的な例で、第５図の３２と３４はプロ
グラマブルダウンカウンタである。プログラマブ
ルダウンカウンタ３２、同３４の入力クロツクは
旋回走査信号の750Hzであるから、前述のように
１クロツクは距離1mに相当する。拡大開始位置
設定回路３１には拡大開始の距離データを設定し
ておき、拡大範囲設定回路３５には拡大する距離
のデータを設定しておく。送信の直前に拡大開始
位置設定回路３１の設定値をプログラマブルダウ
ンカウンタ３２にプリセツトし、同時に拡大範囲
設定回路３５のデータをプログラマブルダウンカ
ウンタ３４にプリセツトする。第６図ｈはプリセ
ツトの信号である。第５図のプログラマブルダウ
ンカウンタ３２は、送信トリガ発生器３からの送
信トリガ（第６図のｇ）でダウンカウントを開始
する。プログラマブルダウンカウンタ３２は1m
ごとにダウンカウントし、０になつた時カウント
終了の信号（第６図のｉ）を出力する。

プログラマブルダウンカウンタ３２の終了信号
でフリツプフロツプ３３をセツトすると、フリツ
プフロツプが“Ｈ”（第６図のｔ）になつた時間
プログラマブルダウンカウンタ３４がダウンカウ
ントし、カウント終了の信号（第６図のｕ）を出
力し、フリツプフロツプ３３をリセツトする。

プログラマブルダウンカウンタ３２と同３４の
カウンターの入力は750Hzであるからカウンター
の１カウントは1mステツプとなる。第５図のフ
リツプフロツプ３３の出力（第６図のｔ）が
“Ｈ”の時が拡大範囲ということになる。

次に、拡大表示するための記憶書込動作につい
て説明する。拡大表示用の記憶回路のアドレスは
第２図拡大表示用記憶回路１６を使用しＸ方向の
アドレス１からｍとＹ方向の１からｋを使用す
る。角度をＸ方向に拡大距離をＹ方向に割り当て
るとする。

第１図の１５は拡大用の第２のＡ／Ｄ変換器１
５で、波形整形した信号をデジタル信号で出力す
る。前記のように拡大距離は、第６図のｔの波形
が“Ｈ”の時間であるから、“Ｈ”になつた時に、
第１図の拡大表示用書込アドレス発生器１３は第
２図のＹ方向アドレス１が指定される。

拡大開始した時に前記の拡大の角度信号は第４
図のｅの波形が“Ｈ”になつた時に第２図のＸ方
向アドレス１を指定する。角度範囲をＸ方向の書
込アドレス１からｍに割り当てれば拡大表示用記
憶回路１６のアドレス（X_1〜n・Y₁）に拡大開始
位置の所定の角度範囲の信号が記憶される。

拡大距離の範囲（第６図のｔ）は、第２図のＹ
方向アドレス１からｋの範囲に割り当てられるの
で拡大距離（ｍ）／ｋのステツプでＹ方向の書込
アドレスが変化するように第１図の拡大表示用書
込アドレス発生器１３のアドレス信号が変化し、
Ｙ方向のアドレスが変化するごとにＸ方向の書込
アドレスが１からｍまで変化するので、第２図の
拡大表示用記憶回路１６の座標X_1〜nとY_1〜kの範
囲に拡大信号が記憶される。

次に記憶読出しについて説明する。

第１図の基準信号発生器１７はラスター走査信
号発生器１８を動作させるための基準信号を発生
する。１９は基準信号発生器１７の基準信号に基
づいて読出アドレスを形成して送出する読出アド
レス回路である。読出アドレス回路１９は、Ｙア
ドレス出力が１からｎ（即ちｐ＋ｋ）を順次繰り
返して変化し、繰り返しごとにＸアドレスが１ず
つ増加しＸアドレスは１からｍまでを順次繰り返
す。

即ちカラーブラウン管２０の表示面上の電子ビ
ーム走査と読出アドレスは対応している。記憶回
路は第２図のように記憶回路１０と拡大表示用記
憶回路１６と２個あるがＸ方向のアドレスは１か
らｍと共通であり、Ｙ方向のアドレスは１からｐ
が記憶回路１０で、１〜ｋが拡大表示用記憶回路
１６のアドレスとなつているが、読出アドレスの
Ｙ方向アドレスが１からｐの次に続けて１からｋ
までを読出すようにすると、第１１図のように１
つの記憶回路のようになり、Ｙ方向アドレスは１
からｐへｐからｐ＋ｋと（ｐ＋ｋ＝ｎ）ｎ個のア
ドレスとなる。

第１１図の記憶回路のアドレスは、カラーブラ
ウン管の表示面に対応しており、ラスター走査
と、読出アドレスが前記のように対応しているの
で記憶回路に前記のように記憶されたスキヤニン
グソナーのPPI表示の円形の信号と、任意の距離
範囲と任意の角度範囲の拡大信号がカラーブラウ
ン管２０に表示される。

本発明を実施した表示例を第７図と第８図に示
す。カラーブラウン管の上部の円形は、スキヤニ
ングソナーのPPI表示である。２本の円形の点線
は拡大距離範囲を表し、円形の中心からの直線の
点線Ｃは拡大する角度範囲の中心方向を表す。

第７図は拡大の角度範囲を90°にした時の映像
である。Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５は魚群の
映像である。２本の点線円に挟まれ、かつ角度の
中心線Ｃの左右45°（90°）の範囲中の信号がカラ
ーブラウン管の下部に拡大表示される。

90°の範囲内にある魚群Ｆ１とＦ２は、Ｆ１′と
Ｆ２′のように拡大される。Ｘ方向は角度、Ｙ方
向には距離の表示となる。第８図は角度範囲を
360°にした時の映像である。

（考案の効果） 本考案のスキヤニングソナー装置は、以上説明
した構成と作用により１つのカラーブラウン管表
示器上に通常のPPI表示の画像と、任意の距離範
囲と任意の角度範囲で定まる領域の画像を拡大し
た画像とを併画することができるので、使用レン
ジを長くしたときにPPI表示画像だけでは視認し
にくい或いは見落す可能性のある魚群映像を拡大
表示してPPI表示と併せて観察することができ魚
群の探索に威力を発揮する利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例装置の構成を示すブロ
ツク図、第２図は実施例装置における記憶回路お
よび拡大表示用記憶回路の模式図、第３図は第１
図の拡大角度範囲設定回路１４の具体的構成図、
第４図は第３図の各部における信号波形図、第５
図は第１図の拡大開始位置回路１１および拡大範
囲回路１２の具体的構成図、第６図は第５図の各
部における信号波形図、第７図および第８図は本
考案実施例装置における表示画像例を示す図、第
９図はカラーブラウン管表示器の画素数模式図、
第１０図は従来のPPI表示とピークホールド画像
の併画の図、第１１図は記憶回路模式図である。 １……送受波器、２……送信機、３……送信ト
リガ発生器、４……受信信号増幅器、５……波形
整形器、６……旋回走査信号発生器、７……第１
のＡ／Ｄ変換器、８……距離信号発生器、９……
書込アドレス発生器、１０……記憶回路、１１…
…拡大開始位置回路、１２……拡大範囲回路、１
３……拡大表示用書込アドレス発生器、１４……
拡大角度範囲設定回路、１５……第２のＡ／Ｄ変
換器、１６……拡大表示用記憶回路、１７……基
準信号発生器、１８……ラスター走査信号発生
器、１９……読出アドレス回路、２０……カラー
ブラウン管、２３……中心方向設定回路、２４…
…角度範囲設定回路、２５……減算器、２６……
加算器、２７，２８……デジタルコンパレータ、
２９……フリツプフロツプ、３１……拡大開始位
置設定回路、３２……プログラマブルダウンカウ
ンタ、３３……フリツプフロツプ、３４……プロ
グラマブルダウンカウンタ、３５……拡大範囲設
定回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ラスター走査を行うカラーブラウン管表示器
   と；ラスター走査に対応する読出しアドレス走査
   によつてPPI表示が得られるよう受波信号を記憶
   する表示用記憶装置と；拡大すべき距離範囲を示
   す距離拡大範囲信号を出力する距離拡大設定手段
   と；拡大すべき方位範囲を示す方位拡大範囲信号
   を出力する方位拡大設定手段と；距離拡大設定手
   段と方位拡大設定手段によつて設定された拡大領
   域からの反射受波信号を指示されたアドレスの記
   憶素子へ順次記憶する拡大表示用記憶装置と；距
   離拡大範囲信号および方位拡大範囲信号を受け
   て、反射受波信号が距離拡大範囲および方位拡大
   範囲内に入つたときに、その距離および方位の位
   置に対応する拡大表示用記憶装置の記憶素子のア
   ドレスを指示する拡大表示用書込みアドレス発生
   手段と；表示用記憶装置および拡大表示用記憶装
   置の各記憶素子のアドレスをカラーブラウン管表
   示器のラスター走査に対応させて指示する読出し
   アドレス発生回路と；を具備することを特徴とす
   る拡大映像併画スキヤニングソナー装置。