JPS582768A - ソ−ナ−表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に、船舶等の船底に配設された超音波送受波器に
より所定のティルト角（通常可変式）で特定若しくは一
般的には全周方同範囲を順次探知し表示する如くなされ
たソーナー装置に関し、よ、り詳りには、上記探知によ
り得られた探知信号をスパイラル表示方式にて、例えば
ブラウン管面上に゛高速縁り返し表示するに際し、該表
示中特足、　′表示方向に対して表示変化を与える技術
に関する。

ソーナー装置においては、方位分解能、探知距離及び水
中音速を考厘すれば、全周探知に士数秒乃至数十秒を費
やすことは一般的であり、係る場合ブラウン管等ではそ
の残光時間の特性上残光表示可能な角度範囲は著しく制
限を受け、情報量の低下を強いられる。このために、比
較的新規なソーナー装倉においては所謂静止画像を得る
目的も加味して探知信号を一旦記□憶し、該記憶内容を
スパイラル表示方式にて高速繰ｉ返し読出表示する方式
を採用する傾向下にある。

しかしながら、斜上の如く、全周探知に士数秒イ２ 乃至数十秒ｔｉすることは船舶の船速に基づく移動を考
えれば全周表示上の最も古い探知情報と最新のそれとは
連続性、相関性なきにも拘らず表示画面上連続表示され
ており、観察者をして誤認識を与えることとなり、好捷
しくない。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、記憶内容をア
ナログ量に変換する際に最も古い若しくは古い部分の探
知情報のレベルを減じ又は情報を出力しないようにして
最新情報表示部分との識別を容易にした表示装置を提供
するものである。

以下、図面の実施例に基づいて説明する。但し、図中同
一番号物は同一物を示すものとする。

第１図において、１は比較的高周波のクロックパルスを
送出するクロックパルス発生回路、２は各探知距離レン
ジ毎における探知距離の信号受波期間内に同へノ；ル不
が送出される如く、予め各探知距離レンジ毎に分局比が
設定された分周回路である。該分周回路２は、例えば探
知距離レンジ切換スイッチ（図示せず）と連動的に切換
わる如くなされている。３は上記分周パルスを計数し、
該計弊値がｍに一致すると一致パルスを旋回用モータ４
、送信トリ力発生回路５に送出する距離カウンタである
。上記旋回用モータ４は上記一致パルスが送入される毎
に、これと歯車等を介して機構的に連結された送受波器
６（若しくは送受波器６による送波パルスＰの指向方向
）を、例えば角度１０°ずつ矢印入方向に０６乃至３６
０°まで間欠的に旋回させる。又、送信トリガ発生回路
５は上記一致パルスに基づいて送信トリガが形成され、
送受波器６を励振して超音波パルスＰを送波させる如く
なされている。

７は送受波器６で受波された探知物標からの帰来反射波
を増幅検波する増幅検波回路、“Ｂは該増幅検波信号を
、例えば信号レベルに応じて２ビツトの情報にサンフ゛
リングするＡ−Ｄ変換回路である。９は上記ビット信号
を記憶する２（ビット）ｘｍ（行）×ｎ（列）の容量を
有する記憶回路である。

伺、ｎは本実施例では３６（＝３６０’／１０°）であ
るが、説明の便宜上ｎとして用いる。該記憶回路９への
上記ビット信号の書込みは次のようにして実行される。

１０は距離カウンタ３からの一致パルスを計数し、該計
数値がｎに一致するとＯにリセットされる如くなされた
角度カウンタである。該角度カウンタ１０は送受波器６
の旋回方向が船首方向に一致した時、例えばマグネット
とリードスイッチとから成る船首パルス生成回路１１を
利用して得られる船首パルスによっても出力計数値が０
にリセットされる如くなされている。すなわち、角度カ
ウンタ１０の出力計数値が０の時は送波パルスの指向方
向は船首方向を基準として角度θ°乃至１０″の範囲、
計数値が１の時は指向方向は１０゜乃至２０＠の範囲、
更に計数値が２の時は指向方向は２０″乃至３０＠の範
囲と、−万、距離カウンタ３の出力計数値が０の時は深
度０乃至Ｖｍ（Ｌは探知レンジ深度）の範囲、計数値が
１の時は深度Ｌ／ｍ乃至２Ｌ／ｍの範囲となる如く対応
する。そして、上記両針数値が切換スイッチ１２を介し
て記憶回路９に導かれる結果、角度θ″乃至１０°の範
囲の探知信号は記憶回路９の第０列目第０行乃至ｍ−１
行に、角度１０°乃至２０°め範囲の探知信号は第１列
目に、そして３５０°乃至３６０°の範囲の探知信号は
第ｎ−１列目に各々対応して書込まれる。

同、切換回路１２は信号読出速度が信号書込速度に比し
てより高速であることに鑑みて、少くとも該信号読出速
度若しくはそれ以上の高速度で切換見られているものと
する。

以下、記憶回路９からの読出しに関し説明する。

記憶内容の読出しは、ブラウン管面上で電子ビームを、
所謂渦巻き状に走査するスパイラル表示方式採用のため
に該スパイラル方式にて行われる。

分周回路１３、角度カウンタ１４及び距離カラ／り１５
はそのための回路である。上記分周回路１３はクロック
パルス発生回路１からのクロックツ；ルスを所定の周波
数に分周し、角度カウンタ１４は該分周パルスを計数す
る。角度カウンタ１４の出力計数値は切換スイッチ１２
を介して記憶回路９に導かれ列番地（指向方向）指定用
として働き、又計数値がｎに一致すると０にリセットさ
れると共にリセットパルスを送出する。距離カウンタ１
５は上記角度カラ／り１″４′の計数動作−周期毎に送
出されるリセットバースを計数し、該計数値が・　　　
　　　−１に一致すると０にリセットされる如くなされ
ている。該出力計数値は切換回路１２を介して記憶回路
９に導かれ行番地（距離方向）指定用として働く。従っ
て、例えば全記憶内容の読出時間を１／３０秒とすると
きは分周パルスの上記所定周波数は３０ｍｎ（七）とな
る。

上記の如くして読出されたピット信号はＤ−Ａ変換回路
１６で複連のようにアナログ信号に変換されてブラウン
管奎◆に表示される。又、三角関数波生成回路１７以下
Ｙ軸偏向回路２２まではブラウン管Ｍ上で電子ビームを
スパイラル走査させるための回綺である。上記三角関数
波生成回路１７は角度カウンタ１４からの前記リセット
パルスに基づいて同一周期の三角関数波を生成し、Ｄ−
Ａ変換回路１８は距離カウンタ１５の出力計数値に比例
した三角波状を生成する如くなされている。変調回路１
９は得られた三角関数波と三角波を変調して時間に比例
して振幅が増大する三角関数波を形成し、該変調三角関
数波はＸ軸偏向回路に導かれて電子ビームの走査を行わ
すために電流増幅される。−万、この変調三角関数波は
９０＠進相（若し、くは遅相）せしめられ、Ｙ軸偏向回
路２２に導かれる。従って、上記Ｘ軸及びＹ軸偏向回路
２０及び２２からの偏向信号により記憶内容の指向方向
、距離に対応した電子ビーム走査が行われる。

次に、本発明の主要部たる特定表示方向に関して表示変
化を与える点に関し説明する。Ｄ−Ａ変換回路１６、演
算回ｌ！２３以下Ｄ＝Ａ変換回路２６まヤは上記表示変
化を与えるだめの（ロ）路である。

演算回路２３は指向方向の列番地指定を行なう角度カウ
ンタ１４の読出用計数値ｏｒ、角度カウンタ１０の書込
用計数値０ωとした時ｎ＋（０γ−０ω）を演算し、該
演算結果を出力容量ｎの出力端に送出する如くなされて
いる。すなわち、読出用計数値θγが書込用計数値０ω
に比して比較的高速であることを考慮すれば、例えば計
数値０ωが４である時は表１より、最も古い指向方向の
記憶内容が読出されるのは出刃値がｎ−１の時であり、
逆に最新の指向方向の記憶内容が読出されるのは出力値
が０の時であることが判る。ＲＯＭ２４は下導する数値
データが予め記憶されており、上記演算回路２３の出力
値により指定される番地の数値データが下記表２の如く
出力される。上記ＲＯＭ　２４は表２の表　　２ 如く最も古い指向方向分のみ表示変化を与えるモードの
他に、古い数指向方向分の数値データを順次段階的にＶ
ｉよ＃）０に減小させるモード等複数種類のモードを有
し、どのモードを採用するかは観察者が適宜モード切換
器２５によって選択する如くなされている。今、表２の
モードがモード切換器２５により選択されているものと
して、上記の如く出力値により指定される番地の数値デ
ータはＤ−Ａ変換回路２６に導かれて電圧Ｖｉ（ｖ）若
しくは０（ｖ）に変換せしめられる。

第２図は、Ｄ−Ａ変換回路１６の一例を示す詳細回路図
で、ＤＡ変換回路２６がらのｆ換電圧９からの前記２ビ
ット信号の内１桁目の信号はスイッチ２８のスイッチ制
御端へ、又２桁目の信号はスイッチ２７のスイッチ制御
端へ導かれて、各スイッチの切換えを行う。該スイッチ
切換は通常接地側に接続されており、スイッチ制御端へ
記憶回路９からの信号が送入された時のみＤ−Ａ変換回
路２６側に接続される如くなされている。このようにし
て、１桁目のビット信号により電圧Ｖｉ等はスイッチ２
８、抵抗値２Ｒの抵抗２９を介して、又２桁目のビット
信号により電圧Ｖｉ等はスイッチ２７、抵抗値Ｒの抵抗
３０を介して増幅器３２に印加される。抵抗値Ｔの抵抗
３１は増幅率を決定イ１ するためのもので、出力電圧Ｖｏと入力電圧Ｖｉ等との
関係は、 Ｖｏ　＝　’　（へ＋５ｖ）Ｖｉ 　２ で表わされる。但し、 すなわち、記憶回路９からの２ビット信号は対応する４
段階の電圧に変換されて、ブラウン管１７の輝度端子若
しくは色調回路（図示せず）を介してカラーブラウン管
等へ導かれる如くなされている。

以上説明したように本発明によれば、最も古い指向方向
分若しくは古い指向方向分の輝度を０若しくは段階的に
減小させるから最新指向方向を直感し得る故、前述した
如き誤認の恐れはない。

伺、本実施例では説明を省略したが、以下に述べる補間
手段を講することにより見易い画質画像を得ることがで
きる。すなわち、表示上の指向方向分解能を前記の５倍
に上げるものであり、乗算回路３３、除算回路３４、遅
延回路３５及び加算回路３６は係る目的を達成するため
新たに付勢された回路である。・ 先ず、信号処理について説明する。記憶回路９からの記
憶信号の読出しはスパイラル方式にて行われる。すなわ
ち、同一距離に係る記憶信号が指向方向に連続的に読出
されるから、隣接する指向方向分が連続的に読出される
。今、第４図に示す如く、期間Ｔにある指向方向の信号
読出が行われているものとし、その信号が同図イの如く
であったと仮定する。係る場容、該信号は遅延回路３５
により予め設定された量、すなわち１／３０ｄｍｎ　（
８）だけ遅延せしめられる（同図口）。そして、加算回
路３６にて該遅延信号と直接送入された信号とを加算且
つ１／２倍して出力せしめる（同図）・）。

従って、期間Ｔ　（−１／３０ｍｎ　）毎の記憶信号は
遅延回路３５及び加算回路３６により期間１／３０ｄｍ
ｎ毎の表示信号、すなわち表示の際の指向方向分解能を
５倍上げたこととなる。

次に、上記表示信号の表示変化処理に関して説明する。

角度カウンタ１０からの書込番地用計数値は切換スイッ
チ１２に送入されると共に乗算回路３３に送入されて該
計数値を４倍に乗算せしめられる。

すなわち、計数値０．１．２、・・・・・・・・・ｎ−
１に対して０．４％　２α、・・・・・・ｄ　（ｎ−１
’）と乗算せし脅も、れる。（以下、θω′という。）
又、角度カウンタ１４′は前記分周回路１３を操作する
ことによりｌ／ｌｔに縮小された周期の分局パルスが入
力されて出力計数値が前記の４倍で計数される。同、角
度カウンタ１４′、演算回路２３′及びＲＯＭ２４’は
モード切換器２５を補間手段モ、−ドに切換えることに
より、計数容量、出力容量、モード内容が６倍される如
くなされている。従って、角度カウンタ１４′の出力計
数値ｈｏ乃至ａｎ−１となる。（以下、θｒ′という。

）又、上記６倍された角度カウンタ１４′の出力計数値
は除算回路３４で１７ｍに除算されて記憶回路９の番地
０乃至ｎ　−１に対応する如くなされている。上記乗算
回路３３の計数値θ・′と角度カウンタ１４′の計数値
ｏｒ’　Ｉｄ各々演算回路２３′（前記説明より出力容
量Ｆｉａｎ）に送入されて、ａｎ＋ｅ〆−０ω′なる演
算を実行して、該演算結果を次段ＲＯＭ　２４’に送出
する。そして、計数値０ｒ′の高速変化に着目して、例
えば０ω′が２α、すなわち記憶回路９の第２列目にビ
ット信号が書込まれている時は計数値５　ｒＩの高速変
化に応じて下表３に示す出力値が得られる。

表　３ 表４ 表３において、出力値０の期間は最新の探知が行われて
いる指向方向（計数値ｄω′が２ａ　）の記憶信号を上
記遅延及び加算処理して第５図中斜線を施こした指向方
向（計数値０１′が２ｔｔ）に表示する。

逆に、出力値Ｃ１ｎ−１の期間は最も古く探知の行われ
た指向方向（計数値θω′がｄ）の記憶信号と前記同様
処理して第５図中の０ｒ′が２α−１の指向方向に表示
する。ＲＯＭ２４’は前記した如くモード切換器２５の
切換によりモード内容の記憶番地が０乃至ａｎ−１に変
更される如くなされており、表４は係る場合の表示モー
ドの一例を示すものである。すなわち、最も古い指向方
向に相当する出力値がａｎ−１（本実施例では計数値θ
ｒ′が２ｄ−１）の時は数値データが０で、Ｄ−Ａ変換
回路２６からの変換電圧は０（Ｖ）となり、出力値がα
ｎ−２（本実施例では計数値θＴ′が２α−２）の時は
数値データがＶｉ／２で、それ以外の出力値０乃至ａｎ
−３では数値データがＶｉである。

以上説明した如く、この補間手段を採用することＫより
、隣接する探知指向方向の指向中の一部分を重ねて相関
を取ると共に表示上で方位方向の分解能が向上した上う
な見易い画質画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図で、第２図は
Ｄ−人変換回路１６の詳細な一回路例を示すものである
。 第３図は、補間手段を具現するために套装な部分の回路
図で、第４図は該補間処理を説明するための波形図であ
る。第５図は計数値０１′、０ω′と画面上との対応を
示す図である。 特許出願人　古野電気株式会社 蓼２　ａ。 某３回 事４）刃 茶５″膠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望ティルト角で水中を所定角度且つ経時的に全
   周探知し、・得られた探知信号を指向方向毎に全周分記
   憶してスパイラル我示万式にて表示器上に全周高速繰り
   返し表示するンーナー表示装置において、 上記探知信号を記憶するための記憶回路の対応指向方向
   列を順次指定する第１の番地指定手段と、比較的高速度
   で記憶内容読出のための上記指°向方向列を順次指定す
   る第２の番地指定手段と、上記第１、第２の番地指定手
   段に基づいて、第２の番地指定値の第１の番地指定値に
   対する相対位置関係を検出する検出手段と、 上記相対位置関係に対応して予め設定された出力信号が
   上記検出手段出力により送出される如くなされた信号発
   生手段と、 該・出力信号に基づいて記憶回路からの読出信号をアナ
   ログ変換する変換手段とを具備して成り、少くとも検出
   手段出方により検出された最新探知指向万同分と最も古
   い探知指向方向分における信号発生手段出力が相違し、
   上記両指向万同の続出信号のアナログ変換された表示信
   号が表示器にて輝度上若しくは色調上、上記相違に起因
   して識別できるようになされたことを特徴とするソーナ
   ー表示装置。
2. （２）所望のティルト角で水中を所定角度且つ経時的に
   全周探知し、得られた探知信号を指向方向毎に全周分記
   憶してスパイラル表示方式にて表示器上に全周高速繰り
   返し表示するソーナー表ネ装７ｚにおいて、 上記探知信号を記憶するための記憶回路の対応指向方向
   列を順次指定する第１の番地指定手段と、比較的高速度
   で記憶内容読出のための上記指向方向列を順次指定する
   第２の番地指定手段と、上記第２の番地指定手段が一指
   向方向を指定する時間の１β（σ＝２＆・・・・・・）
   の時間分だけ記憶読出信号を遅延する遅延手段と、 該遅延手段出力信号と記憶読出信号とを加算平均する信
   号処理手段と、 上記第１の査地指足手段の出力指定値ｔａｍ−ｔ−′る
   第１の計数手段と、 上記第２の番地指定手段が轡向方向列−周分を指定する
   に要する時間に６倍め速さで計数動作を、行なう第２の
   計数手段と、 上記第１、第２の計数手段に基づいて、第２の計数値の
   第１の計数値に対する相対値関係を検出する検出手段と
   、 上記相対値関係に対応しで予め設定された出力信号が上
   記検出手段出力により送出される如くなされた信号発生
   手段と、 該出力信号に基づいて信号処理手段からの出力信号をア
   ナログ変換する変換手段を具備して成るソーナー表示装
   置。