JPH10104342A - 超音波スキャンニング方法およびこれを用いた超音波探知装置 - Google Patents
超音波スキャンニング方法およびこれを用いた超音波探知装置Info
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- JPH10104342A JPH10104342A JP27858996A JP27858996A JPH10104342A JP H10104342 A JPH10104342 A JP H10104342A JP 27858996 A JP27858996 A JP 27858996A JP 27858996 A JP27858996 A JP 27858996A JP H10104342 A JPH10104342 A JP H10104342A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 探知レンジをショートレンジに切り換えた場
合でも分解能が低下することのない超音波スキャンニン
グ方法とこれを用いた超音波探知装置を提供する。 【解決手段】 送受波器1の受波信号に基づいて、第1
の受信回路6Aの受波ビーム形成回路2Aにおいて連続
的に回転する第1の受波ビームAを形成するとともに、
第2の受信回路6Bの受波ビーム形成回路2Bにおいて
連続的に回転する第2の受波ビームBを形成し、この回
転する2本の受波ビームA,Bを用いて受信回路6A,
6Bのそれぞれにおいて探知データを収集し、この2つ
の受信回路で収集されたそれぞれの探知データを切換器
7によって交互に読み出して表示メモリ8に格納し、該
格納された探知データを順次スパイラルスキャンするこ
とにより表示器9の画面上にPPIスコープ表示するよ
うに構成した。
合でも分解能が低下することのない超音波スキャンニン
グ方法とこれを用いた超音波探知装置を提供する。 【解決手段】 送受波器1の受波信号に基づいて、第1
の受信回路6Aの受波ビーム形成回路2Aにおいて連続
的に回転する第1の受波ビームAを形成するとともに、
第2の受信回路6Bの受波ビーム形成回路2Bにおいて
連続的に回転する第2の受波ビームBを形成し、この回
転する2本の受波ビームA,Bを用いて受信回路6A,
6Bのそれぞれにおいて探知データを収集し、この2つ
の受信回路で収集されたそれぞれの探知データを切換器
7によって交互に読み出して表示メモリ8に格納し、該
格納された探知データを順次スパイラルスキャンするこ
とにより表示器9の画面上にPPIスコープ表示するよ
うに構成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波探知装置の
ための超音波スキャンニング方法とこれを用いた超音波
探知装置に関する。
ための超音波スキャンニング方法とこれを用いた超音波
探知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】魚群探知機などに用いられる超音波探知
装置の1つに、スキャンニング方式のものが知られてい
る。このスキャンニング方式の超音波探知装置は、図7
に示すように、1本の受波ビームAを送受波器71の周
りに360°繰り返し回転させることにより、全周方向
からの反射波を順次受信するようにしたもので、この回
転する受信反射波から得られる探知データでCRT(陰
極線管)の電子ビームを輝度変調し、図8(A)に示す
ように、表示画面72の中心から外側に向かって受波ビ
ームAの回転と同じ速度でスパイラル状にスキャンして
いくことにより、画面上にPPIスコープ表示するもの
である。
装置の1つに、スキャンニング方式のものが知られてい
る。このスキャンニング方式の超音波探知装置は、図7
に示すように、1本の受波ビームAを送受波器71の周
りに360°繰り返し回転させることにより、全周方向
からの反射波を順次受信するようにしたもので、この回
転する受信反射波から得られる探知データでCRT(陰
極線管)の電子ビームを輝度変調し、図8(A)に示す
ように、表示画面72の中心から外側に向かって受波ビ
ームAの回転と同じ速度でスパイラル状にスキャンして
いくことにより、画面上にPPIスコープ表示するもの
である。
【0003】図8(B)に、図8(A)中のある方位θ
方向の受信反射波Rと表示画面上のスキャンラインS1
〜Sn との関係を示す。この図から明らかなように、一
番外側のスキャンラインSn が最大探知距離rn に相当
し、各スキャンラインS1 〜Sn と各探知距離r1 〜r
n とは1対1に対応している。したがって、例えば、い
まスキャンラインの総本数が500本、すなわち、S1
〜S500 であり、この時の最大探知距離rn が半径50
0mに設定されているものとすると、スキャンライン1
本当たりの探知距離は1mとなる。
方向の受信反射波Rと表示画面上のスキャンラインS1
〜Sn との関係を示す。この図から明らかなように、一
番外側のスキャンラインSn が最大探知距離rn に相当
し、各スキャンラインS1 〜Sn と各探知距離r1 〜r
n とは1対1に対応している。したがって、例えば、い
まスキャンラインの総本数が500本、すなわち、S1
〜S500 であり、この時の最大探知距離rn が半径50
0mに設定されているものとすると、スキャンライン1
本当たりの探知距離は1mとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、表示画面を
構成する前記スキャンラインS1 〜Sn の本数は表示器
のCRT回路によって定められた一定の本数であり、そ
の本数を自由に変えることはできない。また、受波ビー
ムAの回転速度も一定であり、さらに、この受波ビーム
の回転と同期してスパイラルスキャンされる各スキャン
ラインの回転周期も一定である。したがって、超音波探
知装置の探知レンジをショートレンジ、例えば、前記最
大探知距離500mの半分の250mに切り換えた場
合、この1/2の探知レンジに対応するスキャンライン
の本数は半分の250本、すなわち、S1 〜S250 だけ
となる。このため、探知距離250mに対応する250
本のスキャンラインS1 〜S250 についての探知データ
をスパイラルスキャンして画面表示しても、外側半分の
スキャンラインS251 〜S500 については探知データが
存在しないために何らの画像も表示されず、非常に見づ
らい画面になってしまう。
構成する前記スキャンラインS1 〜Sn の本数は表示器
のCRT回路によって定められた一定の本数であり、そ
の本数を自由に変えることはできない。また、受波ビー
ムAの回転速度も一定であり、さらに、この受波ビーム
の回転と同期してスパイラルスキャンされる各スキャン
ラインの回転周期も一定である。したがって、超音波探
知装置の探知レンジをショートレンジ、例えば、前記最
大探知距離500mの半分の250mに切り換えた場
合、この1/2の探知レンジに対応するスキャンライン
の本数は半分の250本、すなわち、S1 〜S250 だけ
となる。このため、探知距離250mに対応する250
本のスキャンラインS1 〜S250 についての探知データ
をスパイラルスキャンして画面表示しても、外側半分の
スキャンラインS251 〜S500 については探知データが
存在しないために何らの画像も表示されず、非常に見づ
らい画面になってしまう。
【0005】そこで、従来においては、このような欠点
をなくすために、1本のスキャンラインの探知データを
2回繰り返して使用し、S1 ,S1 ,S2 ,S2 ,…,
S250 ,S250 というようにスパイラルスキャンしてい
くことにより、探知画像を2倍に引き伸ばし、表示画面
一杯に拡大表示するようにしていた。以上述べた例は、
探知レンジを1/2にした場合であったが、一般に、探
知レンジを1/N(N=2,3,4,…)に切り換えた
場合、1本のスキャンラインの探知データをN回繰り返
して使用することにより、探知画像をN倍に引き伸ば
し、表示画面一杯に拡大表示するようにしていた。
をなくすために、1本のスキャンラインの探知データを
2回繰り返して使用し、S1 ,S1 ,S2 ,S2 ,…,
S250 ,S250 というようにスパイラルスキャンしてい
くことにより、探知画像を2倍に引き伸ばし、表示画面
一杯に拡大表示するようにしていた。以上述べた例は、
探知レンジを1/2にした場合であったが、一般に、探
知レンジを1/N(N=2,3,4,…)に切り換えた
場合、1本のスキャンラインの探知データをN回繰り返
して使用することにより、探知画像をN倍に引き伸ば
し、表示画面一杯に拡大表示するようにしていた。
【0006】しかしながら、このような方法を採った場
合、同じスキャンラインの探知データが複数回繰り返し
て使用されるため、分解能が悪くなってしまうという問
題があった。本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、探知レンジをショートレンジに切り
換えた場合でも分解能が低下することのない超音波スキ
ャンニング方法とこれを用いた超音波探知装置を提供す
ることを目的とする。
合、同じスキャンラインの探知データが複数回繰り返し
て使用されるため、分解能が悪くなってしまうという問
題があった。本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、探知レンジをショートレンジに切り
換えた場合でも分解能が低下することのない超音波スキ
ャンニング方法とこれを用いた超音波探知装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る超音波スキャンニング方法は、超音波
の反射波から得られた探知データをスパイラルスキャン
することにより表示器の画面上にPPIスコープ表示す
るようにした超音波探知装置における超音波スキャンニ
ング方法であって、探知レンジがショートレンジに切り
換えられた時、そのレンジ比に対応する数からなる複数
本の受波ビームを形成し、該複数本の受波ビームを連続
的に回転させながらそれぞれの受波ビーム毎に探知デー
タを収集し、該収集した複数本の受波ビームの探知デー
タを順次スパイラルスキャンすることにより画面上にP
PIスコープ表示するようにした。
め、本発明に係る超音波スキャンニング方法は、超音波
の反射波から得られた探知データをスパイラルスキャン
することにより表示器の画面上にPPIスコープ表示す
るようにした超音波探知装置における超音波スキャンニ
ング方法であって、探知レンジがショートレンジに切り
換えられた時、そのレンジ比に対応する数からなる複数
本の受波ビームを形成し、該複数本の受波ビームを連続
的に回転させながらそれぞれの受波ビーム毎に探知デー
タを収集し、該収集した複数本の受波ビームの探知デー
タを順次スパイラルスキャンすることにより画面上にP
PIスコープ表示するようにした。
【0008】また、本発明に係る超音波探知装置は、複
数個の受波素子からなる1個の受波器と、該受波器の各
受波素子の受波信号を用いて連続的に回転する1本の受
波ビームを形成し、該受波ビームによって探知データを
収集する複数個の受信回路と、該複数個の受信回路中か
ら所望個の受信回路を選択してその探知データを読み出
す切換器と、該切換器によって読み出された探知データ
を格納する表示メモリと、該表示メモリに格納された探
知データを順次スパイラルスキャンして画面上にPPI
スコープ表示する表示器とを備え、超短波探知装置の探
知レンジがショートレンジに切り換えられた時、そのレ
ンジ比に対応する個数の受信回路を前記切換器によって
選択し、該選択した受信回路の探知データのみを収集す
るように構成した。
数個の受波素子からなる1個の受波器と、該受波器の各
受波素子の受波信号を用いて連続的に回転する1本の受
波ビームを形成し、該受波ビームによって探知データを
収集する複数個の受信回路と、該複数個の受信回路中か
ら所望個の受信回路を選択してその探知データを読み出
す切換器と、該切換器によって読み出された探知データ
を格納する表示メモリと、該表示メモリに格納された探
知データを順次スパイラルスキャンして画面上にPPI
スコープ表示する表示器とを備え、超短波探知装置の探
知レンジがショートレンジに切り換えられた時、そのレ
ンジ比に対応する個数の受信回路を前記切換器によって
選択し、該選択した受信回路の探知データのみを収集す
るように構成した。
【0009】
【作用】本発明に係る超音波スキャンニング方法によれ
ば、例えば、超音波探知装置の探知レンジが1/2に切
り換えられた時は2本の受波ビーム、1/3に切り換え
られた時は3本の受波ビームというように、切り換えら
れた探知レンジのレンジ比に対応した数の受波ビームが
形成され、この複数本の受波ビームによって探知データ
が収集される。このため、複数本の受波ビームが1回転
する毎にレンジ比に対応した複数本のスキャンライン分
の探知データが一度に収集され、この収集された探知デ
ータが順次スパイラルスキャンされて画面上にPPIス
コープ表示される。したがって、探知レンジがショート
レンジに切り換えられた場合でも、探知画像は表示器の
全スキャンラインを使って表示画面一杯に表示される。
しかも、この時に使用される各探知データは複数本の受
波ビームのそれぞれによって独自に収集された異なる位
置のデータであり、従来のように同じスキャンラインの
探知データを複数回繰り返して使用するようなことがな
いので、表示された探知画像の解像度が低下するという
ようなこともなくなる。
ば、例えば、超音波探知装置の探知レンジが1/2に切
り換えられた時は2本の受波ビーム、1/3に切り換え
られた時は3本の受波ビームというように、切り換えら
れた探知レンジのレンジ比に対応した数の受波ビームが
形成され、この複数本の受波ビームによって探知データ
が収集される。このため、複数本の受波ビームが1回転
する毎にレンジ比に対応した複数本のスキャンライン分
の探知データが一度に収集され、この収集された探知デ
ータが順次スパイラルスキャンされて画面上にPPIス
コープ表示される。したがって、探知レンジがショート
レンジに切り換えられた場合でも、探知画像は表示器の
全スキャンラインを使って表示画面一杯に表示される。
しかも、この時に使用される各探知データは複数本の受
波ビームのそれぞれによって独自に収集された異なる位
置のデータであり、従来のように同じスキャンラインの
探知データを複数回繰り返して使用するようなことがな
いので、表示された探知画像の解像度が低下するという
ようなこともなくなる。
【0010】また、本発明に係る超音波探知装置によれ
ば、探知レンジのレンジ比に対応した数の受信回路が切
換器によって選択され、この選択された複数個の受信回
路毎に形成される受波ビームによってそれぞれ探知デー
タが収集され、表示メモリに格納される。そして、この
収集された探知データが順次スパイラルスキャンされ、
表示器の画面上にPPIスコープ表示される。このた
め、探知レンジがショートレンジに切り換えられた場合
でも、探知画像は表示画面一杯に表示され、しかも、従
来のように同じスキャンラインの探知データを複数回繰
り返して使用するようなことがないので、表示された探
知画像の解像度が低下するというようなこともなくな
る。
ば、探知レンジのレンジ比に対応した数の受信回路が切
換器によって選択され、この選択された複数個の受信回
路毎に形成される受波ビームによってそれぞれ探知デー
タが収集され、表示メモリに格納される。そして、この
収集された探知データが順次スパイラルスキャンされ、
表示器の画面上にPPIスコープ表示される。このた
め、探知レンジがショートレンジに切り換えられた場合
でも、探知画像は表示画面一杯に表示され、しかも、従
来のように同じスキャンラインの探知データを複数回繰
り返して使用するようなことがないので、表示された探
知画像の解像度が低下するというようなこともなくな
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明方法を適用し
て構成した本発明に係る超音波探知装置の1実施形態を
示すブロック図、図2は送受波器の具体的な構成例を示
す模式平面図、図3は受波ビーム形成回路の具体的な構
成例を示すブロック図である。
て図面を参照して説明する。図1は本発明方法を適用し
て構成した本発明に係る超音波探知装置の1実施形態を
示すブロック図、図2は送受波器の具体的な構成例を示
す模式平面図、図3は受波ビーム形成回路の具体的な構
成例を示すブロック図である。
【0012】図1おいて、1は探知用の超音波を送受す
るための送受波器である。この送受波器1は、例えば、
図2に示するように、圧電素子などからなる複数個の送
受波素子11 〜1j を円状または円筒状に並べて構成さ
れており、この複数個の送受波素子中の所望の素子を後
述する2つの受波ビーム形成回路2A,2Bにおいてそ
れぞれ選択的に切換接続していきながら各素子の受波信
号の位相を制御することにより、円周上180°隔てた
位置に2本の受波ビームA,Bを形成し、この2本の受
波ビーム2A,2Bを連続的に回転させるようにしたも
のである。なお、図示の送受波器1は超音波の送波と受
波の両方を行なうものであるが、超音波の送波について
は本発明と直接関係しないので、送受波切換回路と送信
回路は図示を省略する。
るための送受波器である。この送受波器1は、例えば、
図2に示するように、圧電素子などからなる複数個の送
受波素子11 〜1j を円状または円筒状に並べて構成さ
れており、この複数個の送受波素子中の所望の素子を後
述する2つの受波ビーム形成回路2A,2Bにおいてそ
れぞれ選択的に切換接続していきながら各素子の受波信
号の位相を制御することにより、円周上180°隔てた
位置に2本の受波ビームA,Bを形成し、この2本の受
波ビーム2A,2Bを連続的に回転させるようにしたも
のである。なお、図示の送受波器1は超音波の送波と受
波の両方を行なうものであるが、超音波の送波について
は本発明と直接関係しないので、送受波切換回路と送信
回路は図示を省略する。
【0013】2Aは前記送受波器1で受信した反射波の
受波信号を用いて連続的に回転する第1の受波ビームA
を形成するための第1の受波ビーム形成回路、2Bは前
記送受波器1で受信した反射波の受波信号から連続的に
回転する第2の受波ビームBを形成するための第2の受
波ビーム形成回路である。この受波ビーム形成回路2
A,2Bは同一の回路構成になり、例えば、図3に示す
ように、送受波器1を構成する複数個の送受波素子11
〜1j 中の隣合う所定個(図示例では4個)の送受波素
子を順次切換選択していく送受波素子選択回路21と、
この選択された送受波素子の各受波信号に所定の位相差
を与える移相回路221 〜224 と、この位相差を与え
られた各受波信号を加算して合成することにより鋭い指
向性を持って回転する1本の受波ビームをつくり出す合
成回路23とから構成されている。
受波信号を用いて連続的に回転する第1の受波ビームA
を形成するための第1の受波ビーム形成回路、2Bは前
記送受波器1で受信した反射波の受波信号から連続的に
回転する第2の受波ビームBを形成するための第2の受
波ビーム形成回路である。この受波ビーム形成回路2
A,2Bは同一の回路構成になり、例えば、図3に示す
ように、送受波器1を構成する複数個の送受波素子11
〜1j 中の隣合う所定個(図示例では4個)の送受波素
子を順次切換選択していく送受波素子選択回路21と、
この選択された送受波素子の各受波信号に所定の位相差
を与える移相回路221 〜224 と、この位相差を与え
られた各受波信号を加算して合成することにより鋭い指
向性を持って回転する1本の受波ビームをつくり出す合
成回路23とから構成されている。
【0014】図示例の場合、第1の受波ビームAと第2
の受波ビームBは円周上180°隔てた反対側位置に形
成されるので、第1の受波ビーム形成回路2Aの送受波
素子選択回路21による送受波素子の選択位置と、第2
の受波ビーム形成回路2Bの送受波素子選択回路21に
よる送受波素子の選択位置とは、ちょう度180°隔て
た反対側となるようにその選択位置の走査タイミングが
設定される。
の受波ビームBは円周上180°隔てた反対側位置に形
成されるので、第1の受波ビーム形成回路2Aの送受波
素子選択回路21による送受波素子の選択位置と、第2
の受波ビーム形成回路2Bの送受波素子選択回路21に
よる送受波素子の選択位置とは、ちょう度180°隔て
た反対側となるようにその選択位置の走査タイミングが
設定される。
【0015】3A,3Bは前記第1および第2の受波ビ
ーム形成回路2A,2Bから出力されるそれぞれの受波
ビーム信号に対して信号処理を施すことによりノイズや
不要な信号を除去するための信号処理回路、4A,4B
は信号処理後の受波ビーム信号を所定の時間間隔でサン
プリングしてそれぞれの受波ビームA,Bの1回転毎に
所定方位方向についての所定個の探知データを収集する
ためのA/D変換器、5A,5Bは前記A/D変換器4
A,4Bから出力される探知データを一時格納するため
のバッファメモリである。
ーム形成回路2A,2Bから出力されるそれぞれの受波
ビーム信号に対して信号処理を施すことによりノイズや
不要な信号を除去するための信号処理回路、4A,4B
は信号処理後の受波ビーム信号を所定の時間間隔でサン
プリングしてそれぞれの受波ビームA,Bの1回転毎に
所定方位方向についての所定個の探知データを収集する
ためのA/D変換器、5A,5Bは前記A/D変換器4
A,4Bから出力される探知データを一時格納するため
のバッファメモリである。
【0016】図示例の場合、上述した第1の受波ビーム
形成回路2A、信号処理回路3A、A/D変換器4A、
バッファメモリ5Aによって第1の受信回路6Aが構成
され、また、第2の受波ビーム形成回路2B、信号処理
回路3B、A/D変換器4B、バッファメモリ5Bによ
って第2の受信回路6Bが構成されている。
形成回路2A、信号処理回路3A、A/D変換器4A、
バッファメモリ5Aによって第1の受信回路6Aが構成
され、また、第2の受波ビーム形成回路2B、信号処理
回路3B、A/D変換器4B、バッファメモリ5Bによ
って第2の受信回路6Bが構成されている。
【0017】7は前記バッファメモリ5A,5Bに格納
された探知データを交互に読み出すための電子スイッチ
などで構成された切換器、8は切換器7によって交互に
読み出される受波ビームA,Bの探知データを表示用に
格納するための表示メモリ、9はCRTとその周辺回路
からなるスパイラルスキャン方式の表示器である。
された探知データを交互に読み出すための電子スイッチ
などで構成された切換器、8は切換器7によって交互に
読み出される受波ビームA,Bの探知データを表示用に
格納するための表示メモリ、9はCRTとその周辺回路
からなるスパイラルスキャン方式の表示器である。
【0018】次に、上記構成になる超音波探知装置の動
作について、図4を参照して説明する。図4はある方位
方向の受信反射波Rと表示画面上のスキャンラインS1
〜Sn との関係を示すもので、(A)は探知レンジが最
大レンジに設定されている場合、(B)は探知レンジが
1/2のショートレンジに切り換えられた場合を示して
いる。
作について、図4を参照して説明する。図4はある方位
方向の受信反射波Rと表示画面上のスキャンラインS1
〜Sn との関係を示すもので、(A)は探知レンジが最
大レンジに設定されている場合、(B)は探知レンジが
1/2のショートレンジに切り換えられた場合を示して
いる。
【0019】まず最初に、探知レンジが最大レンジに設
定されている場合の動作について説明する。探知レンジ
が最大レンジに設定されている場合、従来例で説明した
ように、探知距離と表示画面上のスキャンラインとは1
対1に対応しており、探知のための受波ビームは1本だ
けでよい。したがって、最大レンジに設定されている場
合には、切換器7は、図示しない制御回路によって第1
の受信回路6A側に固定的に接続され、第1の受信回路
6Aからの探知データのみを収集するように設定され
る。なお、以下においては、説明を分かりやすくするた
めに、表示画面のスキャンラインの総数は500本、す
なわち、S1 〜S500 であるものとする。
定されている場合の動作について説明する。探知レンジ
が最大レンジに設定されている場合、従来例で説明した
ように、探知距離と表示画面上のスキャンラインとは1
対1に対応しており、探知のための受波ビームは1本だ
けでよい。したがって、最大レンジに設定されている場
合には、切換器7は、図示しない制御回路によって第1
の受信回路6A側に固定的に接続され、第1の受信回路
6Aからの探知データのみを収集するように設定され
る。なお、以下においては、説明を分かりやすくするた
めに、表示画面のスキャンラインの総数は500本、す
なわち、S1 〜S500 であるものとする。
【0020】前記最大レンジ状態で超音波による探知が
開始されると、第1のビーム形成回路2Aの送受波素子
選択回路21(図3参照)は、送受波器1を構成する複
数個の送受波素子11 〜1j 中の隣合う所定個(図示例
では4個)の送受波素子を順次切換選択し、この選択し
た各送受波素子の受波信号を移相回路221 〜224に
送る。移相回路221 〜224 は、送られてきた各受波
信号に所定の位相差を与えた後、合成回路23に送る。
合成回路23は、この位相差を与えられた各受波信号を
加算して合成することにより、鋭い指向性を持って回転
する第1の受波ビームAを作り出し、この回転する受波
ビームAによって反射波を受信し、信号処理回路3Aに
順次出力する。そして、信号処理回路3Aは受波ビーム
信号中のノイズや不要な信号を除去した後、A/D変換
器4Aに送る。
開始されると、第1のビーム形成回路2Aの送受波素子
選択回路21(図3参照)は、送受波器1を構成する複
数個の送受波素子11 〜1j 中の隣合う所定個(図示例
では4個)の送受波素子を順次切換選択し、この選択し
た各送受波素子の受波信号を移相回路221 〜224に
送る。移相回路221 〜224 は、送られてきた各受波
信号に所定の位相差を与えた後、合成回路23に送る。
合成回路23は、この位相差を与えられた各受波信号を
加算して合成することにより、鋭い指向性を持って回転
する第1の受波ビームAを作り出し、この回転する受波
ビームAによって反射波を受信し、信号処理回路3Aに
順次出力する。そして、信号処理回路3Aは受波ビーム
信号中のノイズや不要な信号を除去した後、A/D変換
器4Aに送る。
【0021】A/D変換器4Aは、合成回路23から送
られてくる受波ビーム信号をその1回転毎に所定の方位
方向に相当する時間間隔でサンプリングし、図4(A)
に示すように、各スキャンラインS1 〜S500 位置の探
知データを収集する。すなわち、第1回目の回転時には
スキャンラインS1 位置の1周分についての所定個の探
知データを、第2回目の回転時にはスキャンラインS2
位置の1周分についての所定個の探知データを、また、
第500回目の回転時にはスキャンラインS500 位置の
1周分についての所定個の探知データを順次収集し、該
得られた各探知データをバッファメモリ4Aに格納す
る。このようにして収集された探知データは切換器7を
介して表示メモリ8に送られ、所定のアドレス位置に格
納される。
られてくる受波ビーム信号をその1回転毎に所定の方位
方向に相当する時間間隔でサンプリングし、図4(A)
に示すように、各スキャンラインS1 〜S500 位置の探
知データを収集する。すなわち、第1回目の回転時には
スキャンラインS1 位置の1周分についての所定個の探
知データを、第2回目の回転時にはスキャンラインS2
位置の1周分についての所定個の探知データを、また、
第500回目の回転時にはスキャンラインS500 位置の
1周分についての所定個の探知データを順次収集し、該
得られた各探知データをバッファメモリ4Aに格納す
る。このようにして収集された探知データは切換器7を
介して表示メモリ8に送られ、所定のアドレス位置に格
納される。
【0022】表示器9は、表示メモリ8に格納された前
記スキャンラインS1 〜S500 についての各探知データ
をスキャンライン順に順次読み出し、この読み出された
探知データによって表示器9のCRTの電子ビームを輝
度変調し、該輝度変調された電子ビームを表示画面の中
心から外側に向かってスパイラル状にスキャンしていく
ことによりPPIスコープ表示する。
記スキャンラインS1 〜S500 についての各探知データ
をスキャンライン順に順次読み出し、この読み出された
探知データによって表示器9のCRTの電子ビームを輝
度変調し、該輝度変調された電子ビームを表示画面の中
心から外側に向かってスパイラル状にスキャンしていく
ことによりPPIスコープ表示する。
【0023】すなわち、図4(A)に示すように、スキ
ャンラインS1 のスキャン時には受波ビームAの1回目
の回転時に得られた探知データを表示し、スキャンライ
ンS2 のスキャン時には2回目の回転時に得られた探知
データを表示し、スキャンラインS500 のスキャン時に
は500回目の回転時に得られた探知データを表示す
る。このようにして、表示画面上には、従来と同様に、
500本のスキャンラインからなる探知画像が表示され
る。
ャンラインS1 のスキャン時には受波ビームAの1回目
の回転時に得られた探知データを表示し、スキャンライ
ンS2 のスキャン時には2回目の回転時に得られた探知
データを表示し、スキャンラインS500 のスキャン時に
は500回目の回転時に得られた探知データを表示す
る。このようにして、表示画面上には、従来と同様に、
500本のスキャンラインからなる探知画像が表示され
る。
【0024】次に、探知レンジが1/2のショートレン
ジに切り換えられた場合の動作について説明する。探知
レンジが1/2に切り換えられた場合には、切換器7
は、図示しない制御回路によって第1の受信回路6A側
と第2の受信回路6B側に交互に切換接続され、第1の
受信回路6Aと第2の受信回路6Aの両方の探知データ
を収集するように設定される。
ジに切り換えられた場合の動作について説明する。探知
レンジが1/2に切り換えられた場合には、切換器7
は、図示しない制御回路によって第1の受信回路6A側
と第2の受信回路6B側に交互に切換接続され、第1の
受信回路6Aと第2の受信回路6Aの両方の探知データ
を収集するように設定される。
【0025】探知レンジが1/2のショートレンジに切
り換えられた状態において超音波による探知が開始され
ると、第1の受信回路6Aは、前述したと同様にして第
1の受波ビームAを形成し、図4(B)に示すように、
スキャンラインS1 〜S250位置の探知データを収集
し、バッファメモリ5Aに格納する。
り換えられた状態において超音波による探知が開始され
ると、第1の受信回路6Aは、前述したと同様にして第
1の受波ビームAを形成し、図4(B)に示すように、
スキャンラインS1 〜S250位置の探知データを収集
し、バッファメモリ5Aに格納する。
【0026】一方、第2の受信回路6Bのビーム形成回
路2Bは、前記第1のビーム形成回路2Aと同様にし
て、第1の受波ビームAと180°隔てた位置に第2の
受波ビームBを形成する。そして、A/D変換器4B
は、この第2の受波ビームBを用いて、図4(B)に示
すように、前記第1の受波ビームAのスキャンラインS
1〜S250 の間を埋めるように、スキャンラインS1 ′
〜S250 ′位置でサンプリングして探知データを収集
し、バッファメモリ5Bに格納する。
路2Bは、前記第1のビーム形成回路2Aと同様にし
て、第1の受波ビームAと180°隔てた位置に第2の
受波ビームBを形成する。そして、A/D変換器4B
は、この第2の受波ビームBを用いて、図4(B)に示
すように、前記第1の受波ビームAのスキャンラインS
1〜S250 の間を埋めるように、スキャンラインS1 ′
〜S250 ′位置でサンプリングして探知データを収集
し、バッファメモリ5Bに格納する。
【0027】このようにして2つの受信回路6A,6B
によって収集されたスキャンラインS1 〜S250 と
S1 ′〜S250 ′の各位置の探知データは切換器7によ
って交互に読み出され、表示メモリ8の所定のアドレス
位置に格納される。そして、表示器9は、表示メモリ8
に格納された2つの受信回路6A,6Bによって収集さ
れた各探知データをS1 ′,S1 ,S2 ′,S2 ,…,
S250 ′, S250 の順に順次読み出し、この読み出され
た探知データによって表示器9のCRTの電子ビームを
輝度変調し、該輝度変調された電子ビームを表示画面の
中心から外側に向かってスパイラル状にスキャンしてい
くことによりPPIスコープ表示する。
によって収集されたスキャンラインS1 〜S250 と
S1 ′〜S250 ′の各位置の探知データは切換器7によ
って交互に読み出され、表示メモリ8の所定のアドレス
位置に格納される。そして、表示器9は、表示メモリ8
に格納された2つの受信回路6A,6Bによって収集さ
れた各探知データをS1 ′,S1 ,S2 ′,S2 ,…,
S250 ′, S250 の順に順次読み出し、この読み出され
た探知データによって表示器9のCRTの電子ビームを
輝度変調し、該輝度変調された電子ビームを表示画面の
中心から外側に向かってスパイラル状にスキャンしてい
くことによりPPIスコープ表示する。
【0028】上記したように、本発明の場合、探知レン
ジが1/2のショートレンジに切り換えられた場合にお
いても、表示器9の表示画面上には、スキャンラインS
1 〜S250 とS1 ′〜S250 ′からなる合計500本の
スキャンラインによる探知画像が表示画面一杯に表示さ
れる。しかも、この時に使用される各探知データは、図
4(B)から明らかなように、それぞれの受波ビーム
A,Bによって独自に収集した異なる位置のデータであ
り、従来のように同じスキャンラインの探知データを2
回繰り返して使用するようなことがないので、表示され
た探知画像の解像度が低下することもなくなる。
ジが1/2のショートレンジに切り換えられた場合にお
いても、表示器9の表示画面上には、スキャンラインS
1 〜S250 とS1 ′〜S250 ′からなる合計500本の
スキャンラインによる探知画像が表示画面一杯に表示さ
れる。しかも、この時に使用される各探知データは、図
4(B)から明らかなように、それぞれの受波ビーム
A,Bによって独自に収集した異なる位置のデータであ
り、従来のように同じスキャンラインの探知データを2
回繰り返して使用するようなことがないので、表示され
た探知画像の解像度が低下することもなくなる。
【0029】図5および図6に、受波ビームの形成例を
示す。図5は前述した2本の受波ビームA,Bを180
°の間隔をおいて形成した場合の例である。また、図6
は3本の受波ビームA,B,Cを120°の間隔をおい
て形成した場合の例を示すもので、探知レンジを1/3
に切り換えた場合の例である。この例から分かるよう
に、本発明においては、一般に、探知レンジを1/N
(N=2,3,4,…)に切り換えた場合、このレンジ
比に対応して受波ビームをN本形成してやればよい。こ
のような複数のレンジ切り換えに対応するには、図1の
回路において、受信回路6A(6B)を多数個備えてお
き、探知レンジが切り換えられた時、その時のレンジ比
に対応した所定位置のN個の受信回路を切換器7によっ
て切換選択するように構成すればよい。
示す。図5は前述した2本の受波ビームA,Bを180
°の間隔をおいて形成した場合の例である。また、図6
は3本の受波ビームA,B,Cを120°の間隔をおい
て形成した場合の例を示すもので、探知レンジを1/3
に切り換えた場合の例である。この例から分かるよう
に、本発明においては、一般に、探知レンジを1/N
(N=2,3,4,…)に切り換えた場合、このレンジ
比に対応して受波ビームをN本形成してやればよい。こ
のような複数のレンジ切り換えに対応するには、図1の
回路において、受信回路6A(6B)を多数個備えてお
き、探知レンジが切り換えられた時、その時のレンジ比
に対応した所定位置のN個の受信回路を切換器7によっ
て切換選択するように構成すればよい。
【0030】なお、前記した実施形態の場合、受波ビー
ム形成回路2A,2Bは送受波器1を構成する各送受波
素子11 〜1j の受波信号の位相を制御することにより
受波ビームを形成するように構成したが、受波ビームの
形成手法はこの方法に限定されるものではなく、遅延時
間の制御、増幅度の制御など、その他の既知の方法を用
いても同様に実現できるものである。
ム形成回路2A,2Bは送受波器1を構成する各送受波
素子11 〜1j の受波信号の位相を制御することにより
受波ビームを形成するように構成したが、受波ビームの
形成手法はこの方法に限定されるものではなく、遅延時
間の制御、増幅度の制御など、その他の既知の方法を用
いても同様に実現できるものである。
【0031】また、前記した実施形態の場合、超音波の
送波と受波の両方を兼ねた送受波器1を用いて回路を構
成したが、超音波の送波と受波は別々の回路で行うよう
に構成してもよいものである。この場合には、図1の送
受波器1に代えて、受波専用の受波器を用いればよい。
送波と受波の両方を兼ねた送受波器1を用いて回路を構
成したが、超音波の送波と受波は別々の回路で行うよう
に構成してもよいものである。この場合には、図1の送
受波器1に代えて、受波専用の受波器を用いればよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明に係る超音波スキャンニング方法によれば、超音波探
知装置の探知レンジがショートレンジに切り換えられた
時、そのレンジ比に対応する数からなる複数本の受波ビ
ームを形成し、該複数本の受波ビームを連続的に回転さ
せながらそれぞれの受波ビーム毎に探知データを収集
し、該収集した複数本の受波ビームの探知データを順次
スパイラルスキャンすることにより画面上にPPIスコ
ープ表示するようにしたので、探知レンジがショートレ
ンジに切り換えられた場合でも、探知画像を表示画面一
杯に表示することができ、しかも、従来のように同じス
キャンラインの探知データを複数回繰り返して使用する
ようなことがないので、表示された探知画像の解像度の
低下を防止できるという効果が得られる。
明に係る超音波スキャンニング方法によれば、超音波探
知装置の探知レンジがショートレンジに切り換えられた
時、そのレンジ比に対応する数からなる複数本の受波ビ
ームを形成し、該複数本の受波ビームを連続的に回転さ
せながらそれぞれの受波ビーム毎に探知データを収集
し、該収集した複数本の受波ビームの探知データを順次
スパイラルスキャンすることにより画面上にPPIスコ
ープ表示するようにしたので、探知レンジがショートレ
ンジに切り換えられた場合でも、探知画像を表示画面一
杯に表示することができ、しかも、従来のように同じス
キャンラインの探知データを複数回繰り返して使用する
ようなことがないので、表示された探知画像の解像度の
低下を防止できるという効果が得られる。
【0033】そして、請求項2記載の発明に係る超音波
探知装置によれば、選択された複数個の受信回路によっ
て形成される複数本の受波ビームのそれぞれを用いて探
知データを収集するようにしたので、複数本の受波ビー
ムが1回転する毎に、その時のレンジ比に対応した複数
本のスキャンライン分の探知データを一度に収集するこ
とができ、探知レンジがショートレンジに切り換えられ
た場合でも、探知画像を表示器の表示画面一杯に表示で
きるという効果が得られる。また、従来のように同じス
キャンラインの探知データを複数回繰り返して使用する
ようなことがないので、表示された探知画像の解像度の
低下を防止できるという効果が得られる。さらに、探知
レンジのレンジ比に対応した数の受信回路を選択し、こ
の選択された複数個の受信回路毎に1本の受波ビームを
形成するようにしたので、複数のレンジ切り換えに対し
て柔軟に対処することができ、操作性と汎用性に優れた
超音波探知装置を提供することができる。
探知装置によれば、選択された複数個の受信回路によっ
て形成される複数本の受波ビームのそれぞれを用いて探
知データを収集するようにしたので、複数本の受波ビー
ムが1回転する毎に、その時のレンジ比に対応した複数
本のスキャンライン分の探知データを一度に収集するこ
とができ、探知レンジがショートレンジに切り換えられ
た場合でも、探知画像を表示器の表示画面一杯に表示で
きるという効果が得られる。また、従来のように同じス
キャンラインの探知データを複数回繰り返して使用する
ようなことがないので、表示された探知画像の解像度の
低下を防止できるという効果が得られる。さらに、探知
レンジのレンジ比に対応した数の受信回路を選択し、こ
の選択された複数個の受信回路毎に1本の受波ビームを
形成するようにしたので、複数のレンジ切り換えに対し
て柔軟に対処することができ、操作性と汎用性に優れた
超音波探知装置を提供することができる。
【図1】本発明方法を適用して構成した本発明に係る超
音波探知装置の1実施形態を示すブロック図である。
音波探知装置の1実施形態を示すブロック図である。
【図2】送受波器の具体的な構成例を示す模式平面図で
ある。
ある。
【図3】受波ビーム形成回路の具体的な構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図4】本発明装置における受信反射波と表示画面上の
スキャンラインとの関係を示す説明図であり、(A)は
探知レンジが最大レンジに設定されている場合、(B)
は探知レンジが1/2のショートレンジに切り換えられ
た場合を示すものである。
スキャンラインとの関係を示す説明図であり、(A)は
探知レンジが最大レンジに設定されている場合、(B)
は探知レンジが1/2のショートレンジに切り換えられ
た場合を示すものである。
【図5】2本の受波ビームを180°の間隔をおいて形
成した場合の例を示す図である。
成した場合の例を示す図である。
【図6】3本の受波ビームを120°の間隔をおいて形
成した場合の例を示す図である。
成した場合の例を示す図である。
【図7】従来装置における受波ビームの形成状態を示す
図である。
図である。
【図8】従来装置の説明図であり、(A)は表示器のス
パイラルスキャンの状態を示す模式平面図、(B)は受
信反射波とスキャンラインの関係を示す図である。
パイラルスキャンの状態を示す模式平面図、(B)は受
信反射波とスキャンラインの関係を示す図である。
1 送受波器 11 〜1j 送受波素子 2A 第1の受波ビーム形成回路 2B 第2の受波ビーム形成回路 3A 信号処理回路 3B 信号処理回路 4A A/D変換器 4B A/D変換器 5A バッファメモリ 5B バッファメモリ 6A 第1の受信回路 6B 第2の受信回路 7 切換器 8 表示メモリ 9 表示器 A 第1の受波ビーム B 第2の受波ビーム
Claims (2)
- 【請求項1】 超音波の反射波から得られた探知データ
をスパイラルスキャンすることにより表示器の画面上に
PPIスコープ表示するようにした超音波探知装置にお
ける超音波スキャンニング方法であって、 超音波探知装置の探知レンジがショートレンジに切り換
えられた時、そのレンジ比に対応する数からなる複数本
の受波ビームを形成し、 該複数本の受波ビームを連続的に回転させながらそれぞ
れの受波ビーム毎に探知データを収集し、 該収集した複数本の受波ビームの探知データを順次スパ
イラルスキャンすることにより画面上にPPIスコープ
表示するようにしたことを特徴とする超音波スキャンニ
ング方法。 - 【請求項2】 複数個の受波素子からなる1個の受波器
と、 該受波器の各受波素子の受波信号を用いて連続的に回転
する1本の受波ビームを形成し、該受波ビームによって
探知データを収集する複数個の受信回路と、 該複数個の受信回路中から所望個の受信回路を選択して
その探知データを読み出す切換器と、 該切換器によって読み出された探知データを格納する表
示メモリと、 該表示メモリに格納された探知データを順次スパイラル
スキャンして画面上にPPIスコープ表示する表示器と
を備え、 探知レンジがショートレンジに切り換えられた時、その
レンジ比に対応する個数の受信回路を前記切換器によっ
て選択し、該選択した受信回路の探知データのみを収集
するようにしたことを特徴とする超音波探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27858996A JPH10104342A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 超音波スキャンニング方法およびこれを用いた超音波探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27858996A JPH10104342A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 超音波スキャンニング方法およびこれを用いた超音波探知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104342A true JPH10104342A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17599376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27858996A Pending JPH10104342A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 超音波スキャンニング方法およびこれを用いた超音波探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104342A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021173630A (ja) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置および水中探知方法 |
-
1996
- 1996-10-01 JP JP27858996A patent/JPH10104342A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021173630A (ja) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置および水中探知方法 |
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