JPH08313630A - Underwater detection device and tilt detection device - Google Patents
Underwater detection device and tilt detection deviceInfo
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- JPH08313630A JPH08313630A JP14955395A JP14955395A JPH08313630A JP H08313630 A JPH08313630 A JP H08313630A JP 14955395 A JP14955395 A JP 14955395A JP 14955395 A JP14955395 A JP 14955395A JP H08313630 A JPH08313630 A JP H08313630A
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、送受波器の傾斜角を求
めて補正しながら水中を探知する水中探知装置および船
底に設置される送受波器等の傾斜角を求める傾き検知装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underwater detecting device for detecting underwater while obtaining and correcting an inclination angle of a wave transmitter / receiver and an inclination detecting device for obtaining an inclination angle of a wave transmitter / receiver installed on a ship bottom. Is.
【0002】[0002]
【従来の技術】スキャニングソナー等の水中探知装置
は、超音波を基準面に対して任意のチルト角で送受波可
能な送受波器を有している。この送受波器は、基準面が
水面に平行となるように船底に取り付けられており、水
中探知装置は、所定のチルト角で超音波を送受波したと
きの検出距離を基に、送受波器からの水平距離と、この
水平距離における深度とを求め、船体を中心とした所定
領域の水底や魚群の位置関係を表示するようになってい
る。2. Description of the Related Art An underwater detection device such as a scanning sonar has a transducer that can transmit and receive ultrasonic waves at an arbitrary tilt angle with respect to a reference plane. This transducer is attached to the bottom of the ship so that the reference plane is parallel to the water surface, and the underwater detector uses the transducer based on the detection distance when ultrasonic waves are transmitted and received at a predetermined tilt angle. The horizontal distance from and the depth at this horizontal distance are obtained, and the positional relationship between the water bottom and the school of fish in a predetermined area centered on the hull is displayed.
【0003】ところで、水中探知装置は、上記の位置関
係を高精度に検出できることが望ましいが、例えば積載
物の偏りにより船体が傾斜すると、船体と共に送受波器
が傾斜するため、送受波器の基準面と水面との平行度が
崩れ、基準面のチルト角では水面を基準とした水平距離
および深度からなる位置関係を高精度に求めることがで
きなくなる。従って、従来は、ロール方向およびピッチ
方向に対する船体の傾斜角が船員の目測により求めら
れ、この傾斜角が水中探知装置に入力されることによっ
て、上記の位置関係が補正されるようになっている。By the way, it is desirable that the underwater detecting device can detect the above-mentioned positional relationship with high accuracy. However, for example, if the hull is tilted due to an uneven load, the transducer will be tilted together with the hull. The parallelism between the surface and the water surface is lost, and the tilt angle of the reference surface makes it impossible to obtain the positional relationship including the horizontal distance and the depth with respect to the water surface with high accuracy. Therefore, conventionally, the inclination angle of the hull with respect to the roll direction and the pitch direction is obtained by visual inspection by a crew member, and the inclination angle is input to the underwater detection device to correct the above-mentioned positional relationship. .
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように船体の傾斜角を船員の目測により求めて手動
で入力すると、船員の体調や個人差により大きな測定誤
差が傾斜角に含まれたり、傾斜角の入力ミスが発生する
ことがあるため、位置関係を高い信頼性でもって高精度
に補正することができないという問題がある。However, when the inclination angle of the hull is manually obtained by visual inspection by the sailor as in the above-mentioned conventional method, a large measurement error is included in the inclination angle due to the physical condition of the sailor or individual difference. Since an input error of the inclination angle may occur, there is a problem that the positional relationship cannot be corrected with high reliability and high accuracy.
【0005】従って、本発明においては、位置関係を高
い信頼性でもって高精度に補正することができる水中探
知装置を提供することを第1の目的とし、船体の傾斜角
を正確に求めることができる傾き検知装置を提供するこ
とを第2の目的とする。Therefore, the first object of the present invention is to provide an underwater detecting apparatus capable of accurately correcting the positional relationship with high reliability, and to accurately obtain the inclination angle of the hull. A second object is to provide a tilt detecting device that can be used.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項1の発明は、船底に取り付けられた送受波器
と、上記送受波器で送受波された超音波を用いて送受波
器を中心とした所定領域の水平距離および深度からなる
位置関係を求めて表示する領域表示手段と、上記送受波
器の基準面に対するロール方向およびピッチ方向の傾斜
角を求める傾斜角測定手段と、上記傾斜角を基にして上
記位置関係を補正する補正手段とを有していることを特
徴としている。In order to solve the above-mentioned object, the invention of claim 1 uses a transducer mounted on the bottom of a ship and ultrasonic waves transmitted and received by the transducer. Area display means for obtaining and displaying a positional relationship consisting of horizontal distance and depth of a predetermined area centered on the vessel, and inclination angle measuring means for obtaining inclination angles in the roll direction and the pitch direction with respect to the reference plane of the transducer. And a correction means for correcting the positional relationship based on the inclination angle.
【0007】請求項2の発明は、請求項1の上記傾斜角
測定手段が、水底が平坦であるときに、上記領域表示手
段で得られる水平距離および深度を用いてロール方向お
よびピッチ方向における2点間の検査距離と深度差とを
求め、これら検査距離と深度差とを基にして上記傾斜角
を求めるようになっていることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, the tilt angle measuring means of the first aspect uses the horizontal distance and the depth obtained by the area indicating means when the water bottom is flat, in the roll direction and the pitch direction. The feature is that the inspection distance and the depth difference between the points are obtained, and the inclination angle is obtained based on the inspection distance and the depth difference.
【0008】請求項3の発明は、請求項2の上記傾斜角
測定手段が、送受波器を中心として左右位置にそれぞれ
存在する位置を上記2点とするようになっていることを
特徴としている。The invention according to claim 3 is characterized in that the tilt angle measuring means according to claim 2 is arranged so that the two positions are located at left and right positions with respect to the transducer. .
【0009】請求項4の発明は、請求項2の上記傾斜角
測定手段が、送受波器を中心として左右それぞれ所定角
度のチルト角で超音波を送受波したときの位置を上記2
点とするようになっていることを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, the position when the tilt angle measuring means of the second aspect transmits and receives ultrasonic waves at tilt angles of a predetermined angle on each of the right and left sides with respect to the transducer.
The feature is that it is set as a point.
【0010】請求項5の発明は、請求項1の上記傾斜角
測定手段が、上記送受波器に対して水平方向に超音波を
送受波することにより上記傾斜角を求めるようになって
いることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, the inclination angle measuring means of the first aspect obtains the inclination angle by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the transducer in a horizontal direction. Is characterized by.
【0011】請求項6の発明は、請求項1の上記傾斜角
測定手段が、角速度センサからなる角度検知手段を有し
ており、該角速度センサからの角速度信号を基にして上
記傾斜角を求めるようになっていることを特徴としてい
る。According to a sixth aspect of the present invention, the tilt angle measuring means of the first aspect has an angle detecting means including an angular velocity sensor, and the tilt angle is obtained based on an angular velocity signal from the angular velocity sensor. It is characterized by that.
【0012】請求項7の発明は、請求項1の上記傾斜角
測定手段が、電解液に浸漬された電極からなる角度検知
手段を有しており、該電極の静電容量を基にして上記傾
斜角を求めるようになっていることを特徴としている。According to a seventh aspect of the invention, the inclination angle measuring means of the first aspect has an angle detecting means composed of an electrode immersed in an electrolytic solution, and the inclination detecting means is based on the capacitance of the electrode. The feature is that the inclination angle is obtained.
【0013】請求項8の発明は、請求項1の上記傾斜角
測定手段が、中間部が回動自在に支持され、下端に重錘
が設けられた支持部材と、該支持部材の上端が接続さ
れ、該支持部材の回動量に応じた抵抗値に変化する摺動
抵抗器とを備えた角度検知手段を有しており、上記摺動
抵抗器の抵抗値を基にして上記傾斜角を求めるようにな
っていることを特徴としている。According to an eighth aspect of the present invention, in the tilt angle measuring means according to the first aspect, a support member having an intermediate portion rotatably supported and a lower end provided with a weight is connected to an upper end of the support member. And an angle detecting means having a sliding resistor that changes to a resistance value according to the amount of rotation of the supporting member, and obtains the tilt angle based on the resistance value of the sliding resistor. It is characterized by that.
【0014】請求項9の発明は、請求項6、7、または
8の上記角度検知手段が上記送受波器内に設けられてい
ることを特徴としている。The invention of claim 9 is characterized in that the angle detecting means of claim 6, 7 or 8 is provided in the transducer.
【0015】請求項10の発明は、船底に取り付けられ
た送受波器と、水底が平坦であるときに、上記送受波器
より任意のチルト角で送受波された超音波を用いてロー
ル方向およびピッチ方向における2点間の検査距離と深
度差とを求め、これら検査距離と深度差とを基にして上
記送受波器のロール方向およびピッチ方向の傾斜角を求
める傾斜角測定手段とを有していることを特徴としてい
る。According to a tenth aspect of the present invention, the transducer mounted on the bottom of the ship and the ultrasonic wave transmitted and received at an arbitrary tilt angle from the transducer when the water bottom is flat are used for roll direction and An inclination angle measuring means for obtaining an inspection distance and a depth difference between two points in the pitch direction, and for obtaining an inclination angle of the transducer in the roll direction and the pitch direction based on the inspection distance and the depth difference. It is characterized by
【0016】[0016]
【作用】請求項1ないし請求項9の構成によれば、傾斜
角測定手段がロール方向およびピッチ方向の傾斜角を測
定し、この傾斜角に基づいて補正手段が送受波器を中心
とした所定領域の水平距離および深度からなる位置関係
を補正するようになっているため、従来のように傾斜角
を船員の目測により求めて手動で入力していた場合のよ
うに、船員の体調や個人差による大きな測定誤差や入力
ミスが発生することがなく、位置関係を高い信頼性でも
って高精度に補正することができる。According to the present invention, the tilt angle measuring means measures the tilt angle in the roll direction and the pitch direction, and the correcting means determines the predetermined angle centered on the transducer according to the tilt angle. Since the positional relationship consisting of the horizontal distance and depth of the area is corrected, the physical condition of the sailors and individual differences can be seen, as in the case where the angle of inclination was obtained manually by the seafarers' eyes and manually input as in the past. It is possible to correct the positional relationship with high reliability and with high accuracy without causing a large measurement error or input error.
【0017】また、請求項2ないし請求項5の構成によ
れば、送受波器で送受波される超音波により傾斜角を求
めており、請求項9の構成によれば、送受波器内に傾斜
角測定手段が設けられている。従って、これらの請求項
2〜5、9の構成によれば、送受波器の傾斜角が直接的
に測定されることになるため、送受波器が船体に対して
設計通りに取り付けられていない場合でも、送受波器の
ロール方向およびピッチ方向の傾斜角を正確に求めるこ
とができ、位置関係を一層高精度に補正することができ
る。Further, according to the structures of claims 2 to 5, the inclination angle is obtained by the ultrasonic waves transmitted and received by the transducer, and according to the structure of claim 9, the inclination angle is obtained in the transducer. Inclination angle measuring means is provided. Therefore, according to the configurations of claims 2 to 5 and 9, since the inclination angle of the transducer is directly measured, the transducer is not attached to the hull as designed. Even in this case, the inclination angles of the wave transmitter / receiver in the roll direction and the pitch direction can be accurately obtained, and the positional relationship can be corrected with higher accuracy.
【0018】また、請求項5ないし請求項9の構成によ
れば、傾斜角測定手段が水面を基準として傾斜角を求め
ることになるため、水底の状態に拘らず常に傾斜角を求
めて補正することができる。Further, according to the fifth to ninth aspects, the inclination angle measuring means obtains the inclination angle with reference to the water surface, so that the inclination angle is always obtained and corrected regardless of the state of the water bottom. be able to.
【0019】また、請求項10の構成によれば、傾斜角
測定手段により傾斜角を求めることができるため、従来
のように船員の目測により傾斜角が求められていた場合
のように、船員の体調や個人差による大きな測定誤差が
生じることがなく、傾斜角を高い信頼性でもって高精度
に得ることができる。Further, according to the structure of claim 10, since the inclination angle can be obtained by the inclination angle measuring means, the inclination angle can be obtained by the visual observation of the seafarer as in the conventional case. A large measurement error due to physical condition and individual difference does not occur, and the tilt angle can be obtained with high reliability and high accuracy.
【0020】[0020]
〔実施例1〕本発明の一実施例を図1ないし図7を用い
て説明する。本実施例に係る水中探知装置は、図1に示
すように、船底に取り付けられた送受波器1を有してい
る。送受波器1は、超音波の送波および受波を行う複数
の振動子をアレイ状に有しており、各振動子の受波信号
に対して隣接する振動子間で一定の遅延量または移相量
を付与し、特定方向からのエコー信号に対して各振動子
の受波信号を揃わせることによって、特定方向の受波ビ
ームを形成するようになっている。これにより、送受波
器1は、振動子の配設面を基準面とした任意のチルト角
で超音波を送受波できるようになっており、水中探知装
置は、スキャニングソナーとしての機能を有するように
なっている。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The underwater detection apparatus according to the present embodiment has a wave transmitter / receiver 1 attached to the bottom of a ship, as shown in FIG. The wave transmitter / receiver 1 has a plurality of transducers for transmitting and receiving ultrasonic waves in an array, and a certain amount of delay between the transducers adjacent to the received signal of each transducer or A received beam in a specific direction is formed by giving a phase shift amount and aligning the received signals of the transducers with the echo signal from the specific direction. As a result, the wave transmitter / receiver 1 can transmit and receive ultrasonic waves at an arbitrary tilt angle with the surface on which the transducer is disposed as a reference plane, and the underwater detection device has a function as a scanning sonar. It has become.
【0021】上記の送受波器1は、送受波器旋回機構部
2に旋回可能に取り付けられている。送受波器旋回機構
部2は、後述の表示系制御部12により送受波器駆動部
2aを介して制御されることによって、送受波器1の旋
回角度を制御するようになっている。また、送受波器1
は、送信部3および受信部4に接続されており、送信部
3は、送受波器1に対して超音波送信用の駆動信号を供
給するようになっている。一方、受信部4は、送受波器
1で受信された受波信号を増幅・検波すると共に、各検
波信号に所定の遅延量を付与するようになっている。The above-mentioned wave transmitter / receiver 1 is rotatably attached to the wave transmitter / receiver turning mechanism 2. The wave transmitter / receiver swivel mechanism unit 2 is controlled by a display system control unit 12 to be described later via a wave transmitter / receiver drive unit 2a to control the swivel angle of the wave transmitter / receiver 1. Also, the transceiver 1
Is connected to the transmitting unit 3 and the receiving unit 4, and the transmitting unit 3 supplies a drive signal for ultrasonic transmission to the transducer 1. On the other hand, the receiving unit 4 amplifies and detects the received signal received by the wave transmitter / receiver 1 and adds a predetermined delay amount to each detected signal.
【0022】上記の受信部4は、受波信号をアナログ値
からデジタル値に変換するA/D変換部6を介してバッ
ファメモリ7に接続されている。バッファメモリ7は、
デジタル値に変換された受波信号を極座標系データとし
て格納するようになっており、極座標系データを座標変
換部8(領域表示手段)、垂直断面画ビデオメモリ9a
(領域表示手段)、および垂直断面画メモリ9(領域表
示手段)に対して出力するようになっている。また、座
標変換部8は、極座標系データを直交座標系データに変
換するようになっており、変換後の直交座標系データを
垂直断面画ビデオメモリ9aおよび垂直断面画メモリ9
に対して出力するようになっている。The receiving section 4 is connected to the buffer memory 7 via the A / D converting section 6 for converting the received signal into the digital value from the analog value. The buffer memory 7 is
The received signal converted into a digital value is stored as polar coordinate system data, and the polar coordinate system data is converted into a coordinate conversion unit 8 (region display means) and a vertical cross-section image video memory 9a.
(Area display means) and the vertical cross-sectional image memory 9 (area display means). Further, the coordinate conversion unit 8 is adapted to convert the polar coordinate system data into the orthogonal coordinate system data, and the converted orthogonal coordinate system data is subjected to the vertical sectional image video memory 9a and the vertical sectional image memory 9 respectively.
It is designed to output to.
【0023】上記の垂直断面画ビデオメモリ9aは、後
述の表示系制御部12からの補正値により直交座標系デ
ータが補正されるようになっており、補正された直交座
標系データをビデオ信号変換部18(領域表示手段)に
出力するようになっている。そして、ビデオ信号変換部
18は、補正された直交座標系データに基づいて色分け
した垂直断面画を表示器19(領域表示手段)に表示さ
せるようになっている。一方、垂直断面画メモリ9は、
1垂直断面分の直交座標系データが深度方向(2次元配
列のデータ群の上下方向)の1ライン毎にサンプリング
回路10(領域表示手段)により読み出されるようにな
っており、サンプリング回路10は、1ライン中の直交
座標系データの最大値を検出し、最大値を示す直交座標
系データのアドレス値を水底データメモリ11(領域表
示手段)に深度データとして出力するようになってい
る。The vertical cross-section video memory 9a is adapted to correct the orthogonal coordinate system data by a correction value from the display system control unit 12 which will be described later, and the corrected orthogonal coordinate system data is converted into a video signal. The data is output to the section 18 (area display means). Then, the video signal conversion unit 18 is configured to display on the display unit 19 (area display means) a vertical cross-sectional image that is color-coded based on the corrected Cartesian coordinate system data. On the other hand, the vertical sectional image memory 9
The orthogonal coordinate system data for one vertical section is read by the sampling circuit 10 (area display means) line by line in the depth direction (vertical direction of the data group of the two-dimensional array). The maximum value of the Cartesian coordinate system data in one line is detected, and the address value of the Cartesian coordinate system data showing the maximum value is output to the water bottom data memory 11 (area display means) as depth data.
【0024】上記の水底データメモリ11は、表示系制
御部12(領域表示手段、傾斜角測定手段)に接続され
ている。表示系制御部12は、操作部13で設定入力さ
れた各種データや水底データメモリ11からの深度デー
タ等を格納するメモリ12aを有しており、メモリ12
a内の旋回範囲や深度等の設定データを送受信系制御部
5に対して出力するようになっている。そして、送受信
系制御部5は、設定データに基づいて送信部3および受
信部4を制御すると共に、A/D変換部6、バッファメ
モリ7、および座標変換部8を同期させるようにクロッ
ク信号を出力するようになっている。The water bottom data memory 11 is connected to a display system control unit 12 (region display means, inclination angle measurement means). The display system control unit 12 has a memory 12a that stores various data set and input by the operation unit 13, depth data from the water bottom data memory 11, and the like.
The setting data such as the turning range and the depth within a are output to the transmission / reception system control unit 5. Then, the transmission / reception system control unit 5 controls the transmission unit 3 and the reception unit 4 based on the setting data, and at the same time, outputs a clock signal so as to synchronize the A / D conversion unit 6, the buffer memory 7, and the coordinate conversion unit 8. It is designed to output.
【0025】また、表示系制御部12は、傾斜角測定ル
ーチンを実行することよって、1垂直断面の深度データ
中の2点間の距離と深度差とを用いてロール方向および
ピッチ方向の傾斜角を求めるようになっており、これら
の傾斜角に基づいた補正値をメモリ12aの深度データ
に付加して補正するようになっている。これにより、水
中探知装置は、表示系制御部12が傾斜角測定ルーチン
を実行することによって、送受波器1や船体の傾きを検
知する傾き検知装置としての機能も有するようになって
いる。さらに、表示系制御部12は、補正値を上述の垂
直断面画ビデオメモリ9aに出力することによって、垂
直断面画ビデオメモリ9a内の直交座標系データも補正
するようになっている。Further, the display system control unit 12 executes the tilt angle measurement routine to use the distance and the depth difference between two points in the depth data of one vertical section to determine the tilt angle in the roll direction and the pitch direction. Is calculated, and a correction value based on these inclination angles is added to the depth data of the memory 12a for correction. As a result, the underwater detection device also has a function as a tilt detection device that detects the tilt of the wave transmitter / receiver 1 and the hull by the display system control unit 12 executing the tilt angle measurement routine. Further, the display system controller 12 also corrects the orthogonal coordinate system data in the vertical section video memory 9a by outputting the correction value to the vertical section video memory 9a.
【0026】尚、ロール方向およびピッチ方向の傾斜角
に基づく補正値は、船員が操作部13を介して指令した
ときに更新されるようになっていても良いし、ロール方
向またはピッチ方向の1垂直断面の深度データが得られ
たときに、これらの深度データから水底が平坦であると
判断された場合に更新されるようになっていても良い。Incidentally, the correction value based on the inclination angle in the roll direction and the pitch direction may be updated when the sailor gives a command through the operation section 13, or 1 in the roll direction or the pitch direction. When the depth data of the vertical cross section is obtained, it may be updated when it is determined from these depth data that the water bottom is flat.
【0027】上記の表示系制御部12は、補正された深
度データをPPI画描画部14(領域表示手段)に出力
するようになっていると共に、文字データや記号データ
を文字・記号描画部15に出力するようになっている。
これらのPPI画描画部14および文字・記号描画部1
5は、PPI画ビデオメモリ16(領域表示手段)およ
び文字・記号画ビデオメモリ17にそれぞれ接続されて
いる。これらのビデオメモリ16・17は、上述のビデ
オ信号変換部18を介して表示器19に接続されてお
り、表示器19に対して色分けされたPPI画を表示さ
せるようになっていると共に、文字や記号を表示させる
ようになっている。そして、これらのPPI画ビデオメ
モリ16および文字・記号画ビデオメモリ17には、ビ
デオクロック部20からのクロック信号が供給されるよ
うになっており、ビデオクロック部20は、上述の垂直
断面画メモリ9、サンプリング回路10、および表示器
19にもクロック信号を供給するようになっている。The display system control unit 12 is adapted to output the corrected depth data to the PPI image drawing unit 14 (area display means), and at the same time, to the character / symbol drawing unit 15 for character data and symbol data. It is designed to output to.
These PPI image drawing unit 14 and character / symbol drawing unit 1
Reference numeral 5 is connected to the PPI image video memory 16 (area display means) and the character / symbol image video memory 17, respectively. These video memories 16 and 17 are connected to the display device 19 via the above-mentioned video signal conversion unit 18, and are configured to display color-coded PPI images on the display device 19 and to display characters. And symbols are displayed. A clock signal from the video clock unit 20 is supplied to the PPI image video memory 16 and the character / symbol image video memory 17. A clock signal is also supplied to 9, the sampling circuit 10, and the display device 19.
【0028】上記の構成において、水中探知装置の動作
について説明する。平坦な水底の上方に船が位置する
と、操作部13からの指令や表示系制御部12の判断に
よって、垂直断面画ビデオメモリ9aの直交座標系デー
タおよびメモリ12aの深度データに対する補正値を更
新するように、ロール方向およびピッチ方向の傾斜角が
求められることになる。具体的には、表示系制御部12
により図2の傾斜角測定ルーチンが実行されることにな
り、超音波がロール方向に送受波されるように、送受波
器1が所定の旋回角に固定された後(S1)、傾斜角算
出サブルーチンが実行されることになる(S2)。The operation of the underwater detecting apparatus having the above-mentioned structure will be described. When the ship is located above the flat bottom of the water, the correction values for the orthogonal coordinate system data of the vertical cross-sectional image video memory 9a and the depth data of the memory 12a are updated according to a command from the operation unit 13 or a judgment of the display system control unit 12. Thus, the tilt angles in the roll direction and the pitch direction are obtained. Specifically, the display system control unit 12
2 executes the tilt angle measurement routine, and after the transducer 1 is fixed at a predetermined turning angle so that ultrasonic waves are transmitted and received in the roll direction (S1), the tilt angle is calculated. The subroutine is executed (S2).
【0029】即ち、図3に示すように、送受波器1の基
準面に対するチルト角が検出されながら、超音波が送受
波されることになる(S10)。送受波器1で受波され
た超音波は、受信部4を介してA/D変換部6に入力さ
れ、A/D変換部6でデジタル値に変換された後、極座
標系データとしてバッファメモリ7を介して座標変換部
8に出力されることになる。そして、この極座標系デー
タは、座標変換部8で直交座標系データに変換された
後、垂直断面画ビデオメモリ9aおよび垂直断面画メモ
リ9に出力されることになる。That is, as shown in FIG. 3, the ultrasonic waves are transmitted and received while the tilt angle of the transducer 1 with respect to the reference plane is detected (S10). The ultrasonic wave received by the transmitter / receiver 1 is input to the A / D conversion unit 6 via the reception unit 4, converted into a digital value by the A / D conversion unit 6, and then converted into a buffer memory as polar coordinate system data. It is output to the coordinate conversion unit 8 via 7. Then, this polar coordinate system data is converted into Cartesian coordinate system data by the coordinate conversion unit 8 and then output to the vertical section image video memory 9a and the vertical section image memory 9.
【0030】垂直断面画メモリ9において1垂直断面分
の直交座標系データが2次元配列のデータ群として格納
されると、これらのデータ群の上下方向に1ライン分の
直交座標系データがサンプリング回路10により読み出
され、1ライン中の最大値を示す直交座標系データのア
ドレス値が水底データメモリ11に深度データとして格
納されることになる。When the orthogonal coordinate system data for one vertical cross section is stored in the vertical sectional image memory 9 as a data group of a two-dimensional array, the orthogonal coordinate system data for one line in the vertical direction of these data groups is sampled by the sampling circuit. The address value of the Cartesian coordinate system data that is read out by 10 and indicates the maximum value in one line is stored in the water bottom data memory 11 as depth data.
【0031】上記の深度データは、表示系制御部12に
より読み出されてメモリ12aに格納された後、図4の
論理イメージから図5のエコーイメージに展開されるこ
とになる(S11)。そして、送受波器1を中心Oとし
て左右対象位置を求めるように、水平距離OP(w1 )
・OQ(w2 )が等しくなる検査位置P・Qが求められ
た後、これらの検査位置P・Qで示される2点間の検査
距離PQ(w1 +w2)と2点の深度PP’(d1 )・
QQ’(d2 )とが求められることになる(S12)。
この後、2点間の深度差(Δd=d1 −d2 )が求めら
れ(S13)、S2〜S5までの実行がN回繰り返され
た後(S14)、深度差(Δd)の平均値(Δdmean)
が求められることになる(S15)。そして、平均値
(Δdmean)と検査距離(w1 +w2 )とを基に、ロー
ル方向の傾斜角θr=tan-1(Δdmean/(w1 +w
2 ))が求められることになる(S16)。The above-mentioned depth data is read by the display system controller 12 and stored in the memory 12a, and then expanded from the logical image of FIG. 4 to the echo image of FIG. 5 (S11). Then, the horizontal distance OP (w 1 ) is set so that the left and right target positions are obtained with the transducer 1 as the center O.
After the inspection positions P and Q at which OQ (w 2 ) is equal are obtained, the inspection distance PQ (w 1 + w 2 ) between the two points indicated by these inspection positions P and Q and the depth PP ′ of the two points (D 1 ) ・
QQ '(d 2) and so that is required (S12).
After that, the depth difference (Δd = d 1 −d 2 ) between the two points is obtained (S13), and after the execution of S2 to S5 is repeated N times (S14), the average value of the depth difference (Δd). (Δd mean )
Is required (S15). Then, based on the average value (Δd mean ) and the inspection distance (w 1 + w 2 ), the inclination angle in the roll direction θr = tan −1 (Δd mean / (w 1 + w)
2 )) is required (S16).
【0032】S16の実行により傾斜角算出サブルーチ
ンが終了すると、図2に示すように、ピッチ方向に超音
波が送受波されるように、送受波器1が90°旋回され
ることになる(S3)。この後、上述の傾斜角算出サブ
ルーチンが再実行されることによって、ピッチ方向の傾
斜角θp=tan-1(Δdmean/(w1 +w2 ))が求
められることになる(S4)。When the tilt angle calculation subroutine is completed by executing S16, as shown in FIG. 2, the transducer 1 is rotated 90 ° so that ultrasonic waves are transmitted and received in the pitch direction (S3). ). After that, the inclination angle calculation subroutine is re-executed to obtain the inclination angle θp = tan −1 (Δd mean / (w 1 + w 2 )) in the pitch direction (S4).
【0033】上記のようにしてロール方向の傾斜角θr
およびピッチ方向の傾斜角θpが求められると、これら
の傾斜角θr・θpを用いて水平方向の各位置における
補正値が求められ、これらの補正値によりメモリ12a
の深度データおよび垂直断面画ビデオメモリ9aの直交
座標系データが補正されることになる。これにより、表
示器19は、ロール方向およびピッチ方向に補正された
PPI画および/または垂直断面画を表示することにな
る。Inclination angle θr in the roll direction as described above
When the inclination angle θp in the pitch direction and the inclination angle θp in the pitch direction are obtained, a correction value at each position in the horizontal direction is obtained using these inclination angles θr · θp.
The depth data and the orthogonal coordinate system data of the vertical section video memory 9a are corrected. As a result, the display device 19 displays the PPI image and / or the vertical cross-sectional image corrected in the roll direction and the pitch direction.
【0034】尚、本実施例においては、送受波器1から
検査位置P・Qまでの水平距離OP(w1 )・OQ(w
2 )が等しい地点(左右対象位置)における深度PP’
(d1 )・QQ’(d2 )を基にして傾斜角θが求めら
れるようになっているが、これに限定されることはな
く、任意の検査位置P・Q(左右方向の他、左方向およ
び右方向の何れか一方向のみであっても良い)における
2点間の水平距離OP(w1 )・OQ(w2 )と深度P
P’(d1 )・QQ’(d2 )とを用いて傾斜角θが求
められるようになっていれば良い。In this embodiment, the horizontal distance OP (w 1 ) · OQ (w from the transmitter / receiver 1 to the inspection position P · Q.
2 ) Depth PP 'at the same point (left and right target positions)
The inclination angle θ is obtained based on (d 1 ) · QQ ′ (d 2 ), but the invention is not limited to this, and any inspection position P · Q (in addition to the horizontal direction, The horizontal distance OP (w 1 ) · OQ (w 2 ) and the depth P between the two points in either the left direction or the right direction (may be only one direction)
It suffices that the tilt angle θ be obtained using P ′ (d 1 ) · QQ ′ (d 2 ).
【0035】さらに、本実施例においては、検査位置P
・Qを基準として傾斜角θが求められるようになってい
るが、これに限定されることもなく、送受波器1の基準
面に対する超音波のチルト角を基準として傾斜角θが求
められるようになっていても良い。Further, in this embodiment, the inspection position P
The inclination angle θ is determined with reference to Q, but the present invention is not limited to this, and the inclination angle θ can be determined with reference to the tilt angle of the ultrasonic wave with respect to the reference plane of the transducer 1. It may be.
【0036】即ち、図6に示すように、送受波器1の基
準面に対する垂線を中心として左右等角度のチルト角
(90°±α°)を設定した場合、チルト角(90°+
α°)においては、深度がQQ’=OT’=OQ’co
sαで示され、水平距離がOQ=T’Q’=OQ’si
nαで示される一方、チルト角(90°−α°)におい
ては、深度がPP’=OT =OP’cosαで示さ
れ、水平距離がOP=TP’=OP’sinαで示され
ることから、これらの水平距離および深度を用いて
(1)式のように傾斜角θを求めるようになっていても
良い。That is, as shown in FIG. 6, when a tilt angle (90 ° ± α °) is set equal to the left and right with respect to the perpendicular to the reference plane of the transducer 1, the tilt angle (90 ° + 90 ° +
α °), the depth is QQ '= OT' = OQ'co
The horizontal distance is OQ = T'Q '= OQ'si.
On the other hand, at the tilt angle (90 ° -α °), the depth is indicated by PP ′ = OT 2 = OP ′ cos α and the horizontal distance is indicated by OP = TP ′ = OP ′ sin α. The inclination angle θ may be obtained as in the equation (1) using the horizontal distance and the depth.
【0037】 θ = tan-1SP’/SQ’ = tan-1(QQ’−PP’)/(P’Ttan-1+T’Q’) = tan-1(OQ’cosα − OP’cosα) /(OP’sinα + OP’sinα) … (1)Θ = tan −1 SP ′ / SQ ′ = tan −1 (QQ′−PP ′) / (P′Ttan −1 + T′Q ′) = tan −1 (OQ′cosα−OP′cosα) / (OP'sin α + OP'sin α) (1)
【0038】さらに、本実施例においては、送受波器1
の基準面に対して水平方向に超音波を送受波することに
よって、傾斜角θが求められるようになっていても良
い。即ち、送受波器1から水平方向に超音波を送受波し
たときに、図7に示すように、船体が水面に対して傾斜
していると、海面反射を捕らえることができることに着
目し、(2)式のように傾斜角θを求めるようになって
いても良い。Further, in the present embodiment, the wave transmitter / receiver 1
The inclination angle θ may be obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves in the horizontal direction with respect to the reference plane. That is, when ultrasonic waves are transmitted and received from the transducer 1 in the horizontal direction, as shown in FIG. 7, if the hull is tilted with respect to the water surface, it is possible to catch sea surface reflection, The inclination angle θ may be obtained as in the equation (2).
【0039】 θ = tan-1PP’/OP’ = tan-1QQ’/OQ’ = tan-1QT/PT = tan-1(PP’+QQ’)/(OP’+OQ’) … (2)Θ = tan −1 PP ′ / OP ′ = tan −1 QQ ′ / OQ ′ = tan −1 QT / PT = tan −1 (PP ′ + QQ ′) / (OP ′ + OQ ′) (2)
【0040】〔実施例2〕本発明の他の実施例を図8な
いし図13を用いて説明する。尚、実施例1と同一の部
材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。[Embodiment 2] Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0041】本実施例に係る水中探知装置は、図8に示
すように、ロール方向およびピッチ方向に配設されたロ
ール用角度センサ22(角度検知手段)およびピッチ用
角度センサ23(角度検知手段)と、これらの角度セン
サ22・23に接続され、ロール方向およびピッチ方向
の傾斜角θr・θpを求める傾斜角算出器30とを有し
ている。ロール用角度センサ22およびピッチ用角度セ
ンサ23は、図9に示すように、振動子21に固設され
た加速度センサ22a・23a(角速度センサ)からな
っており、送受波器1がロール方向およびピッチ方向に
船体と共にそれぞれ傾斜したときに、傾斜に伴う角速度
を示す角速度信号を出力するようになっている。As shown in FIG. 8, the underwater detecting apparatus according to this embodiment has a roll angle sensor 22 (angle detecting means) and a pitch angle sensor 23 (angle detecting means) arranged in the roll direction and the pitch direction. ) And an inclination angle calculator 30 connected to these angle sensors 22 and 23 to obtain inclination angles θr and θp in the roll direction and the pitch direction. As shown in FIG. 9, the roll angle sensor 22 and the pitch angle sensor 23 are composed of acceleration sensors 22a and 23a (angular velocity sensors) fixed to the vibrator 21, and the transducer 1 is arranged in the roll direction and When inclining together with the hull in the pitch direction, an angular velocity signal indicating the angular velocity associated with the inclination is output.
【0042】上記のロール用角度センサ22およびピッ
チ用角度センサ23は、図8に示すように、A/D変換
回路24a・24aを介してCPU回路25に接続され
ている。A/D変換回路24a・24aは、角度センサ
22・23からの角速度信号をデジタル値に変換して角
速度データとしてCPU回路25に出力するようになっ
ている。CPU回路25は、内部設定スイッチ26の指
示信号を基にして動作を実行するようになっており、例
えばテストモード、ロール方向およびピッチ方向の傾斜
角θr・θpを算出して出力する運転モードを実行する
ようになっている。即ち、運転モードを実行した場合に
は、ロール方向およびピッチ方向の角速度データをA/
D変換回路24a・24aから取得し、これらの角速度
データを積分することによりロール方向およびピッチ方
向の傾斜角θr・θpを算出して出力するようになって
いる。The roll angle sensor 22 and the pitch angle sensor 23 are connected to the CPU circuit 25 via A / D conversion circuits 24a and 24a, as shown in FIG. The A / D conversion circuits 24a and 24a are adapted to convert the angular velocity signals from the angle sensors 22 and 23 into digital values and output them to the CPU circuit 25 as angular velocity data. The CPU circuit 25 is configured to execute an operation based on an instruction signal from the internal setting switch 26. For example, a test mode, an operation mode for calculating and outputting tilt angles θr · θp in the roll direction and the pitch direction are output. Ready to run. That is, when the operation mode is executed, the angular velocity data in the roll direction and the pitch direction are set to A /
By acquiring from the D conversion circuits 24a and 24a and integrating the angular velocity data, the tilt angles θr and θp in the roll direction and the pitch direction are calculated and output.
【0043】上記のCPU回路25は、傾斜角θr・θ
pの出力データをそれぞれ出力するように、2系統の信
号出力系28・29を有している。各出力系28・29
は、傾斜角θr・θpをデジタル値の状態で出力するデ
ジタル信号系28b・29bと、D/A変換器27によ
りアナログ信号の状態で出力するアナログ信号系28a
・29aとからなっており、デジタル信号系28b・2
9bは、図10に示すように、表示系制御部12に接続
され、表示系制御部12に対して傾斜角θr・θpの出
力データを出力するようになっている。そして、表示系
制御部12は、入力された傾斜角θr・θpを用いて各
位置における補正値を求め、これらの補正値によりメモ
リ12aの深度データおよび垂直断面画ビデオメモリ9
aの直交座標系データを補正するようになっている。そ
の他の構成は、実施例1と同一である。The CPU circuit 25 has a tilt angle θr · θ.
Two signal output systems 28 and 29 are provided so as to output the output data of p respectively. Each output system 28 ・ 29
Are digital signal systems 28b and 29b that output the tilt angles θr and θp in a digital value state and an analog signal system 28a that outputs the tilt angles θr and θp in an analog signal state by the D / A converter 27.
.29a and digital signal system 28b.2
As shown in FIG. 10, 9b is connected to the display system control unit 12 and outputs the output data of the tilt angles θr · θp to the display system control unit 12. Then, the display system control unit 12 obtains the correction value at each position using the input inclination angles θr and θp, and the depth data of the memory 12a and the vertical cross-sectional image video memory 9 are obtained from these correction values.
The orthogonal coordinate system data of a is corrected. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
【0044】上記の構成において、水中探知装置の動作
について説明する。図11に示すように、送受波器1が
船体と共に傾斜すると、図8に示すように、ロール用角
度センサ22およびピッチ用角度センサ23は、ロール
方向およびピッチ方向の傾斜に伴う角速度を示す角速度
信号を出力することになる。これらの角速度信号は、A
/D変換回路24a・24aを介してCPU回路25に
入力され、CPU回路25においてロール方向およびピ
ッチ方向の傾斜角θr・θpの算出に用いられることに
なる。そして、算出された傾斜角θr・θpは、図10
に示すように、表示系制御部12に出力されることにな
り、表示系制御部12は、これらの傾斜角θr・θpを
用いて各位置における補正値を求め、これらの補正値に
よりメモリ12aの深度データおよび垂直断面画ビデオ
メモリ9aの直交座標系データを補正することになる。
その他の動作は、実施例1と同一である。The operation of the underwater detecting apparatus having the above structure will be described. As shown in FIG. 11, when the transducer 1 is tilted together with the hull, as shown in FIG. 8, the roll angle sensor 22 and the pitch angle sensor 23 indicate angular velocities associated with the roll direction and the pitch direction tilt. It will output a signal. These angular velocity signals are A
It is input to the CPU circuit 25 via the / D conversion circuits 24a and 24a, and is used by the CPU circuit 25 to calculate the tilt angles θr and θp in the roll direction and the pitch direction. The calculated tilt angles θr · θp are shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the output is output to the display system control unit 12, and the display system control unit 12 obtains the correction value at each position using these tilt angles θr and θp, and the memory 12a is obtained based on these correction values. Will be corrected and the orthogonal coordinate system data of the vertical sectional image video memory 9a will be corrected.
Other operations are the same as those in the first embodiment.
【0045】尚、本実施例におけるロール用角度センサ
22およびピッチ用角度センサ23は、振動子21に固
設された加速度センサ22a・23aからなっている
が、これに限定されることはなく、図12(a)・
(b)に示すように、電解液31に浸漬された一対の電
極32・32からなっていても良い。この構成によれ
ば、送受波器1が船体と共に傾斜すると、図13に示す
ように、電極32と電解液31との接触面積が変化する
ため、接触面積の変化に伴う静電容量の変化をロール方
向およびピッチ方向の傾斜角θr・θpに対応させて得
ることが可能になる。The roll angle sensor 22 and the pitch angle sensor 23 in this embodiment are composed of the acceleration sensors 22a and 23a fixed to the vibrator 21, but the present invention is not limited to this. Figure 12 (a)
As shown in (b), it may be composed of a pair of electrodes 32, 32 immersed in the electrolytic solution 31. According to this structure, when the transducer 1 is tilted together with the hull, the contact area between the electrode 32 and the electrolytic solution 31 changes as shown in FIG. It is possible to obtain the values corresponding to the inclination angles θr · θp in the roll direction and the pitch direction.
【0046】〔実施例3〕本発明の他の実施例を図14
を用いて説明する。尚、実施例2と同一の部材には、同
一の符号を付記してその説明を省略する。[Embodiment 3] Another embodiment of the present invention is shown in FIG.
Will be explained. The same members as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0047】本実施例に係る水中探知装置は、図14に
示すように、ロール方向およびピッチ方向の傾斜角θr
・θpをそれぞれ検出するように送受波器1内に設けら
れた角度検知器40・40(角度検知手段)を有してい
る。これらの角度検知器40は、中間部が回動自在に支
持され、下端に重錘41が設けられた導電性の支持部材
42と、支持部材42の上端が接続され、支持部材42
の回動量に応じた抵抗値に変化する摺動抵抗器43とを
有している。摺動抵抗器43は、一端部が接地されてい
る一方、他端部が電源44に接続されており、支持部材
42は、抵抗値と共に変化する電気量(電圧、電流)を
検出するようになっている。そして、支持部材42は、
実施例2の同一構成の傾斜角算出器30に接続されてお
り、傾斜角算出器30は、電気量を基にしてロール方向
およびピッチ方向の傾斜角θr・θpを求めて出力する
ようになっている。その他の構成は、実施例2と同一で
ある。As shown in FIG. 14, the underwater detecting apparatus according to this embodiment has an inclination angle θr in the roll direction and the pitch direction.
The angle detectors 40, 40 (angle detection means) provided in the wave transmitter / receiver 1 are provided so as to detect θp. In these angle detectors 40, an intermediate portion is rotatably supported, and a conductive support member 42 having a weight 41 at its lower end is connected to an upper end of the support member 42.
And a sliding resistor 43 that changes its resistance value according to the amount of rotation. One end of the sliding resistor 43 is grounded while the other end is connected to the power source 44, and the support member 42 detects the amount of electricity (voltage, current) that changes with the resistance value. Has become. Then, the support member 42 is
It is connected to the inclination angle calculator 30 of the same configuration of the second embodiment, and the inclination angle calculator 30 obtains and outputs the inclination angles θr · θp in the roll direction and the pitch direction based on the amount of electricity. ing. Other configurations are the same as those in the second embodiment.
【0048】上記の構成において、水中探知装置の動作
について説明する。送受波器1が傾斜すると、摺動抵抗
器43が送受波器1と共に傾斜する一方、重錘41が鉛
直方向を維持するため、支持部材42が摺動抵抗器43
に対して回動して摺動抵抗器43の抵抗値を変化させる
ことになる。この抵抗値の変化は、電気量(電圧、電
流)の変化として支持部材42を介して傾斜角算出器3
0に伝達されることになり、傾斜角算出器30は、電気
量を基にしてロール方向およびピッチ方向の傾斜角θr
・θpを算出することになる。その他の動作は、実施例
2と同一である。The operation of the underwater detecting apparatus having the above-mentioned structure will be described. When the wave transmitter / receiver 1 tilts, the sliding resistor 43 tilts together with the wave transmitter / receiver 1, while the weight 41 maintains the vertical direction, so that the support member 42 moves the sliding resistor 43.
The rotation of the sliding resistor 43 changes the resistance value of the sliding resistor 43. This change in the resistance value is a change in the amount of electricity (voltage, current) via the support member 42 and the inclination angle calculator 3
Therefore, the inclination angle calculator 30 determines that the inclination angle θr in the roll direction and the pitch direction is based on the amount of electricity.
-Θp will be calculated. Other operations are the same as those in the second embodiment.
【0049】尚、本実施例3の角度検知器40および上
述の実施例2の角度センサ22・23は、送受波器1の
傾斜角を直接的に測定できるように送受波器1内に設け
られていることが望ましいが、船体に取り付けられてい
ても良い。The angle detector 40 of the third embodiment and the angle sensors 22 and 23 of the second embodiment described above are provided in the transducer 1 so that the inclination angle of the transducer 1 can be directly measured. However, it may be attached to the hull.
【0050】[0050]
【発明の効果】請求項1の発明は、以上のように、船底
に取り付けられた送受波器と、上記送受波器で送受波さ
れた超音波を用いて送受波器を中心とした所定領域の水
平距離および深度からなる位置関係を求めて表示する領
域表示手段と、上記送受波器の基準面に対するロール方
向およびピッチ方向の傾斜角を求める傾斜角測定手段
と、上記傾斜角を基にして上記位置関係を補正する補正
手段とを有している構成である。As described above, the invention of claim 1 uses the transducer mounted on the bottom of the ship and the ultrasonic wave transmitted and received by the transducer to provide a predetermined region centered on the transducer. Area display means for obtaining and displaying a positional relationship consisting of horizontal distance and depth, inclination angle measuring means for obtaining inclination angles in the roll direction and the pitch direction with respect to the reference plane of the transducer, and based on the inclination angle. It is a configuration including a correction unit that corrects the positional relationship.
【0051】これにより、傾斜角測定手段がロール方向
およびピッチ方向の傾斜角を測定し、この傾斜角に基づ
いて補正手段が送受波器を中心とした所定領域の水平距
離および深度からなる位置関係を補正するようになって
いるため、従来のように傾斜角を船員の目測により求め
て手動で入力していた場合のように、船員の体調や個人
差による大きな測定誤差や入力ミスが発生することがな
く、位置関係を高い信頼性でもって高精度に補正するこ
とができるという効果を奏する。As a result, the inclination angle measuring means measures the inclination angles in the roll direction and the pitch direction, and based on the inclination angles, the correcting means has a positional relationship consisting of the horizontal distance and the depth of a predetermined area centered on the transducer. Since it is designed to compensate for this, a large measurement error or erroneous input occurs due to the physical condition of the sailors and individual differences, as in the case where the inclination angle was obtained manually by the sailors' eyes and manually input as in the past. Therefore, the positional relationship can be corrected with high reliability and high accuracy.
【0052】請求項2の発明は、以上のように、請求項
1の上記傾斜角測定手段が、水底が平坦であるときに、
上記領域表示手段で得られる水平距離および深度を用い
てロール方向およびピッチ方向における2点間の検査距
離と深度差とを求め、これら検査距離と深度差とを基に
して上記傾斜角を求めるようになっている構成である。According to the invention of claim 2, as described above, when the inclination angle measuring means of claim 1 has a flat water bottom,
The horizontal distance and the depth obtained by the area display means are used to obtain the inspection distance and the depth difference between two points in the roll direction and the pitch direction, and the inclination angle is obtained based on the inspection distance and the depth difference. It is a structure that has become.
【0053】これにより、請求項1の効果に加えて、送
受波器の傾斜角を直接的に測定することになるため、送
受波器が船体に対して設計通りに取り付けられていない
場合でも、送受波器のロール方向およびピッチ方向の傾
斜角を正確に求めることができ、位置関係を一層高精度
に補正することができるという効果を奏する。As a result, in addition to the effect of the first aspect, since the inclination angle of the transducer is directly measured, even if the transducer is not attached to the hull as designed, The roll angle and pitch direction inclination angles of the wave transmitter / receiver can be accurately obtained, and the positional relationship can be corrected with higher accuracy.
【0054】請求項3の発明は、以上のように、請求項
2の上記傾斜角測定手段が、送受波器を中心として左右
位置にそれぞれ存在する位置を上記2点とするようにな
っている構成である。これにより、請求項2の効果と同
様に、送受波器のロール方向およびピッチ方向の傾斜角
を正確に求めることができ、位置関係を一層高精度に補
正することができるという効果を奏する。As described above, the invention according to claim 3 is such that the tilt angle measuring means according to claim 2 has the above-mentioned two points at the left and right positions with respect to the transducer. It is a composition. As a result, similar to the effect of the second aspect, it is possible to accurately obtain the inclination angles of the wave transmitter / receiver in the roll direction and the pitch direction, and it is possible to correct the positional relationship with higher accuracy.
【0055】請求項4の発明は、以上のように、請求項
2の上記傾斜角測定手段が、送受波器を中心として左右
それぞれ所定角度のチルト角で超音波を送受波したとき
の位置を上記2点とするようになっている構成である。
これにより、請求項2の効果と同様に、送受波器のロー
ル方向およびピッチ方向の傾斜角を正確に求めることが
でき、位置関係を一層高精度に補正することができると
いう効果を奏する。According to the invention of claim 4, as described above, the position when the tilt angle measuring means of claim 2 transmits and receives ultrasonic waves at tilt angles of a predetermined angle on each of the left and right sides of the transducer. This is a configuration in which the above two points are set.
As a result, similar to the effect of the second aspect, it is possible to accurately obtain the inclination angles of the wave transmitter / receiver in the roll direction and the pitch direction, and it is possible to correct the positional relationship with higher accuracy.
【0056】請求項5の発明は、以上のように、請求項
1の上記傾斜角測定手段が、上記送受波器に対して水平
方向に超音波を送受波することにより上記傾斜角を求め
るようになっている構成である。According to the invention of claim 5, as described above, the tilt angle measuring means of claim 1 obtains the tilt angle by transmitting and receiving ultrasonic waves in the horizontal direction with respect to the transducer. It is a structure that has become.
【0057】これにより、請求項1の効果に加えて、送
受波器の傾斜角を直接的に測定することになるため、送
受波器が船体に対して設計通りに取り付けられていない
場合でも、送受波器のロール方向およびピッチ方向の傾
斜角を正確に求めることができ、位置関係を一層高精度
に補正することができる。さらに、傾斜角測定手段が水
面を基準として傾斜角を求めるようになっているため、
水底の状態に拘らず常に傾斜角を求めて補正することが
できるという効果を奏する。As a result, in addition to the effect of claim 1, since the inclination angle of the transducer is directly measured, even when the transducer is not attached to the hull as designed, The inclination angle of the wave transmitter / receiver in the roll direction and the pitch direction can be accurately obtained, and the positional relationship can be corrected with higher accuracy. Furthermore, since the inclination angle measuring means is adapted to obtain the inclination angle with reference to the water surface,
This has the effect that the inclination angle can always be obtained and corrected regardless of the state of the water bottom.
【0058】請求項6の発明は、以上のように、請求項
1の上記傾斜角測定手段が、角速度センサからなる角度
検知手段を有しており、該角速度センサからの角速度信
号を基にして上記傾斜角を求めるようになっている構成
である。According to the sixth aspect of the invention, as described above, the tilt angle measuring means of the first aspect has the angle detecting means including the angular velocity sensor, and based on the angular velocity signal from the angular velocity sensor. The configuration is such that the tilt angle is obtained.
【0059】これにより、請求項1の効果に加えて、角
度検知手段が角速度センサからなっているため、角度検
知手段を小型化して送受波器内に容易に収容させること
ができるという効果を奏する。As a result, in addition to the effect of claim 1, since the angle detecting means is composed of the angular velocity sensor, the angle detecting means can be miniaturized and easily accommodated in the transducer. .
【0060】請求項7の発明は、以上のように、請求項
1の上記傾斜角測定手段が、電解液に浸漬された電極か
らなる角度検知手段を有しており、該電極の静電容量を
基にして上記傾斜角を求めるようになっている構成であ
る。According to the invention of claim 7, as described above, the tilt angle measuring means of claim 1 has an angle detecting means consisting of an electrode immersed in an electrolytic solution, and the capacitance of the electrode. The inclination angle is obtained based on the above.
【0061】これにより、請求項1の効果に加えて、角
度検知手段が電解液に浸漬された電極からなっているた
め、角度検知手段を小型化して送受波器内に容易に収容
させることができるという効果を奏する。With this, in addition to the effect of the first aspect, since the angle detecting means is composed of the electrode immersed in the electrolytic solution, the angle detecting means can be downsized and easily accommodated in the transducer. It has the effect of being able to.
【0062】請求項8の発明は、以上のように、請求項
1の上記傾斜角測定手段が、中間部が回動自在に支持さ
れ、下端に重錘が設けられた支持部材と、該支持部材の
上端が接続され、該支持部材の回動量に応じた抵抗値に
変化する摺動抵抗器とを備えた角度検知手段を有してお
り、上記摺動抵抗器の抵抗値を基にして上記傾斜角を求
めるようになっている構成である。According to the invention of claim 8, as described above, the tilt angle measuring means of claim 1 is provided with a support member having a middle portion rotatably supported and a weight at the lower end, and the support member. An upper end of the member is connected, and an angle detection unit having a sliding resistor that changes to a resistance value according to the amount of rotation of the supporting member is provided, and based on the resistance value of the sliding resistor. The configuration is such that the tilt angle is obtained.
【0063】これにより、請求項1の効果と同様に、船
員の体調や個人差による大きな測定誤差や入力ミスが発
生することがなく、位置関係を高い信頼性でもって高精
度に補正することができるという効果を奏する。As a result, similar to the effect of the first aspect, a large measurement error or an input error due to the physical condition of the seafarer or individual differences does not occur, and the positional relationship can be corrected with high reliability and high accuracy. It has the effect of being able to.
【0064】請求項9の発明は、以上のように、請求項
6、7、または8の上記角度検知手段が送受波器内に設
けられている構成である。As described above, the invention of claim 9 has a construction in which the angle detecting means of claim 6, 7 or 8 is provided in the transducer.
【0065】これにより、請求項1の効果に加えて、送
受波器の傾斜角を直接的に測定することになるため、送
受波器が船体に対して設計通りに取り付けられていない
場合でも、送受波器のロール方向およびピッチ方向の傾
斜角を正確に求めることができ、位置関係を一層高精度
に補正することができる。さらに、傾斜角測定手段が水
面を基準として傾斜角を求めるようになっているため、
水底の状態に拘らず常に傾斜角を求めて補正することが
できるという効果を奏する。As a result, in addition to the effect of claim 1, since the inclination angle of the transducer is directly measured, even if the transducer is not attached to the hull as designed. The inclination angle of the wave transmitter / receiver in the roll direction and the pitch direction can be accurately obtained, and the positional relationship can be corrected with higher accuracy. Furthermore, since the inclination angle measuring means is adapted to obtain the inclination angle with reference to the water surface,
This has the effect that the inclination angle can always be obtained and corrected regardless of the state of the water bottom.
【0066】請求項10の発明は、以上のように、船底
に取り付けられた送受波器と、水底が平坦であるとき
に、上記送受波器より任意のチルト角で送受波された超
音波を用いてロール方向およびピッチ方向における2点
間の検査距離と深度差とを求め、これら検査距離と深度
差とを基にして上記送受波器のロール方向およびピッチ
方向の傾斜角を求める傾斜角測定手段とを有している構
成である。According to the tenth aspect of the present invention, as described above, the ultrasonic wave transmitted and received at an arbitrary tilt angle from the transducer installed on the bottom of the ship and the transducer when the water bottom is flat. Inclination angle measurement for obtaining the inspection distance and the depth difference between two points in the roll direction and the pitch direction, and for obtaining the inclination angle of the transducer in the roll direction and the pitch direction based on the inspection distance and the depth difference. And means.
【0067】これにより、傾斜角測定手段により傾斜角
を求めることができるため、従来のように傾斜角を船員
の目測により求めていた場合のように、船員の体調や個
人差による大きな測定誤差が生じることがなく、傾斜角
を高い信頼性でもって高精度に得ることができるという
効果を奏する。As a result, since the inclination angle can be obtained by the inclination angle measuring means, a large measurement error due to the physical condition of the seafarer or individual differences, as in the conventional case where the inclination angle is obtained by visual inspection of the seafarer. There is an effect that the inclination angle can be obtained with high reliability and with high accuracy.
【図1】水中探知装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an underwater detection device.
【図2】傾斜角測定ルーチンのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of a tilt angle measurement routine.
【図3】傾斜角算出サブルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart of a tilt angle calculation subroutine.
【図4】論理イメージを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a logical image.
【図5】エコーイメージを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an echo image.
【図6】エコーイメージを示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an echo image.
【図7】論理イメージを示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a logical image.
【図8】傾斜角算出器のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a tilt angle calculator.
【図9】角度センサの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of an angle sensor.
【図10】水中探知装置のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an underwater detection device.
【図11】船体が傾斜した状態を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing a state where the hull is inclined.
【図12】角度センサを示すものであり、(a)は平面
図、(b)は(a)のX−X線矢視断面図である。12A and 12B show an angle sensor, in which FIG. 12A is a plan view and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line X-X of FIG.
【図13】角度センサが傾斜した状態を示す説明図であ
る。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a state in which the angle sensor is tilted.
【図14】角度センサの概略構成図である。FIG. 14 is a schematic configuration diagram of an angle sensor.
1 送受波器 2 送受波器旋回機構部 3 送信部 4 受信部 5 送受信系制御部 9 垂直断面画メモリ 12 表示系制御部 19 表示器 22 ロール用角度センサ 22a 加速度センサ 23a 加速度センサ 30 傾斜角算出器 31 電解液 32 電極 40 傾斜角測定器 1 wave transmitter / receiver 2 wave transmitter / receiver swivel mechanism part 3 transmitter part 4 receiver part 5 transmission / reception system control part 9 vertical section image memory 12 display system control part 19 display device 22 roll angle sensor 22a acceleration sensor 23a acceleration sensor 30 tilt angle calculation Instrument 31 Electrolyte 32 Electrode 40 Tilt angle measuring instrument
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨永 義樹 兵庫県西宮市芦原町9番52号 古野電気株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiki Tominaga 9-52 Ashihara-cho, Nishinomiya-shi, Hyogo Furuno Electric Co., Ltd.
Claims (10)
中心とした所定領域の水平距離および深度からなる位置
関係を求めて表示する領域表示手段と、 上記送受波器の基準面に対するロール方向およびピッチ
方向の傾斜角を求める傾斜角測定手段と、 上記傾斜角を基にして上記位置関係を補正する補正手段
とを有していることを特徴とする水中探知装置。1. A positional relationship consisting of a horizontal distance and a depth of a predetermined region centered on the transducer using the ultrasonic wave transmitted and received by the transducer attached to the bottom of the ship. Area display means for displaying, inclination angle measuring means for obtaining inclination angles in the roll direction and pitch direction with respect to the reference plane of the transducer, and correction means for correcting the positional relationship based on the inclination angle. Underwater detection device characterized by
水平距離および深度を用いてロール方向およびピッチ方
向における2点間の検査距離と深度差とを求め、これら
検査距離と深度差とを基にして上記傾斜角を求めるよう
になっていることを特徴とする請求項1記載の水中探知
装置。2. The tilt angle measuring means uses the horizontal distance and the depth obtained by the area display means when the water bottom is flat, to determine the inspection distance and the depth difference between two points in the roll direction and the pitch direction. The underwater detecting apparatus according to claim 1, wherein the tilt angle is obtained based on the inspection distance and the depth difference.
を上記2点とするようになっていることを特徴とする請
求項2記載の水中探知装置。3. The underwater detecting apparatus according to claim 2, wherein the tilt angle measuring means is arranged so that the two positions are located at left and right positions with respect to the transducer.
で超音波を送受波したときの位置を上記2点とするよう
になっていることを特徴とする請求項2記載の水中探知
装置。4. The tilt angle measuring means is adapted to set the above-mentioned two points when ultrasonic waves are transmitted / received at tilt angles of right and left with respect to the transducer, respectively. The underwater detection device according to claim 2.
とにより上記傾斜角を求めるようになっていることを特
徴とする請求項1記載の水中探知装置。5. The tilt angle measuring means is adapted to obtain the tilt angle by transmitting and receiving ultrasonic waves in a horizontal direction with respect to the transducer. Underwater detection device.
速度センサからの角速度信号を基にして上記傾斜角を求
めるようになっていることを特徴とする請求項1記載の
水中探知装置。6. The tilt angle measuring means has an angle detecting means composed of an angular velocity sensor, and the tilt angle is obtained based on an angular velocity signal from the angular velocity sensor. The underwater detection device according to claim 1.
おり、該電極の静電容量を基にして上記傾斜角を求める
ようになっていることを特徴とする請求項1記載の水中
探知装置。7. The tilt angle measuring means has an angle detecting means composed of an electrode immersed in an electrolytic solution, and the tilt angle is obtained based on the capacitance of the electrode. The underwater detection apparatus according to claim 1, wherein
支持部材と、該支持部材の上端が接続され、該支持部材
の回動量に応じた抵抗値に変化する摺動抵抗器とを備え
た角度検知手段を有しており、上記摺動抵抗器の抵抗値
を基にして上記傾斜角を求めるようになっていることを
特徴とする請求項1記載の水中探知装置。8. The tilt angle measuring means comprises a support member having an intermediate portion rotatably supported and a weight at the lower end, and an upper end of the support member connected to each other to adjust the rotation amount of the support member. And an angle detecting means having a sliding resistor that changes to a corresponding resistance value, and the inclination angle is obtained based on the resistance value of the sliding resistor. The underwater detection device according to claim 1.
けられていることを特徴とする請求項6、7、または8
記載の水中探知装置。9. The angle detecting means is provided in the wave transmitter / receiver.
Underwater detection device described.
ト角で送受波された超音波を用いてロール方向およびピ
ッチ方向における2点間の検査距離と深度差とを求め、
これら検査距離と深度差とを基にして上記送受波器のロ
ール方向およびピッチ方向の傾斜角を求める傾斜角測定
手段とを有していることを特徴とする傾き検知装置。10. A transducer mounted on a ship bottom and two points in a roll direction and a pitch direction using ultrasonic waves transmitted and received at an arbitrary tilt angle from the transducer when the water bottom is flat. Find the inspection distance and depth difference between
An inclination detecting device, comprising: an inclination angle measuring means for obtaining an inclination angle in the roll direction and the pitch direction of the transducer based on the inspection distance and the depth difference.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14955395A JPH08313630A (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Underwater detection device and tilt detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14955395A JPH08313630A (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Underwater detection device and tilt detection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313630A true JPH08313630A (en) | 1996-11-29 |
Family
ID=15477685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14955395A Pending JPH08313630A (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Underwater detection device and tilt detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08313630A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102183756A (en) * | 2011-01-25 | 2011-09-14 | 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 | SAA and DPCA joint motion compensation method based on bottom tracking |
| CN110595436A (en) * | 2019-10-17 | 2019-12-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | Electrical equipment and inclination angle detection device thereof |
| WO2020105285A1 (en) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 古野電気株式会社 | Underwater detection device and image signal generation method |
-
1995
- 1995-05-23 JP JP14955395A patent/JPH08313630A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102183756A (en) * | 2011-01-25 | 2011-09-14 | 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 | SAA and DPCA joint motion compensation method based on bottom tracking |
| WO2020105285A1 (en) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 古野電気株式会社 | Underwater detection device and image signal generation method |
| CN110595436A (en) * | 2019-10-17 | 2019-12-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | Electrical equipment and inclination angle detection device thereof |
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