JPS6011185A - 水中探知装置 - 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】 この発明は、自船周辺の水中状況を探知し、二分割され
る表示器の表示面の一半部に従来の水平方向ソナーが行
なっている如くこの水中状況を水平面像として表示する
と共に表示器の他半部にその水平像の任意の方向の断面
の垂直面表示を併せて行なう水中探知装置に関する。

以下、図面を用いてこの発明の一実施例を説明する。

第１図は、水中状況が探知されている状態図を示す。

第２図は、この発明の実力用例の水中探知装置の表示器
の表示例を示す。

第３図は、この発明の一実施例のプロ、ツク図を示す。

第４図は、第３図の実施例に用いられる記憶器を示す。

第５図は、第３図の実施例に用いられる表示器の表示面
を示す。

第１図において、船１の船底には送受波器２が設けられ
ている。送受波器２は、広範囲方向へ探知パルスを発射
し被探知物体からの反射信号を指向性受波ビーム３で捕
捉する。この受波ビームの指向方向は、矢印４方向に水
平方向（０°）から９００の方向まで変化するよう制御
される。

第２図において、表示面の左半部６には水平面像が表示
されており、魚群７．８．９及びマーカー１゜が表示さ
れている。矢印１１方向が船首方向を示し、表示面の左
半部の半径が距離ケ示す。表示面の右半部１３には、水
平面像上のマーカー１０が示す方向の断面が表示される
。Ｘ方向が水平距離を示し、Ｚ方向が深度を示す。魚群
７及びマーカー１４が表示されている。マーカー１４は
、表示面の左半部の水平面像を描く受波ビームのティル
ト角を示す。

第６図は、第３図の実施例に用いられる送受波器を示す
。

第３図においで、クロックパルス発生器２０は、一定周
期のパルス列を分周器２１へ供給する。分周器２１は、
入力パルス列を分周して方向カウンタ２２へ送出する。

方向カウンタ２２は、人力パルスに基づいて計数動作を
行ないその計数値は受波ビーム形成器２３の一入力端へ
及び切換器２４を介して記憶器２５の一入力端子へ供給
される。また、方向カウンタ２２は３６０°方向に対応
する計数を行なった時出力パルスを距離カウンタ２６へ
送出する。距離カウンタ２６は、人力パルスが印加され
る毎に計数動作を行ない、その計数値を受波ビーム形成
器２３の一入力端子へ及び切換器２４を介して記憶器２
５の一入力端子へ供給する。まだ、距離カウンタ２６は
、探知距離に対応する計数を行なった時出力パルスを送
信器２７及びティルト制御器２８へ送出する。ティルト
制御器２８は、入力パルスが印加される毎に順次具なる
ティルト角信号を受波ビーム形成器２３の一入力端子へ
及び切換器２４を介して記憶、器２５の一入力端子へ供
給する。送信器２７は、所定時間持続する探知パルスを
送波ビーム形成器２９へ供給する。

送波ビーム形成器２９は、例えば多くの遅延回路で構成
され、入力された探知パルスをそれぞれの遅延回路で遅
延した後送受波器３０の対応する振動子供給する。送受
波器３０ば、第６図に示すように、円筒面上に縦方向及
び横方向に等間隔に多くの振動子が並置される。また、
多数の振動子が円筒の底面に放射状に配置されている。

送受波器３０は、超音波探知パルスを水面下に半球状に
発射する。

被探知物体からの反射信号は、送受波器３００円筒向上
に配置される振動子によシ捕捉され受波ビーム形成器２
３へ送出される。受波ビーム形成器２３は、例えば多数
の遅延回路で構成され、方向カウンタ２２からの出力計
数値、距離カウンタ２６からの出力計数値及びティルト
制御器２８からのティルト角信号に基づいて受波信号を
位相合成し予め定められる順序にて所定方向に受波ビー
ムを順次形成する。受波ビーム形成器２３Ｕ、先ずティ
ルト角信号に基づいて定められる水平（０°）方向に、
方向カウンタ２２からの出力計数値に基ついて送受波器
３０の円筒面に沿って且つ円筒面に対し直角方向に順次
受波ビームを高速にて形成する。受波ビームが、円筒面
−周に謀って形成された時距離カウンク２６の出力計数
値は１ずつ増加する。距離カウンタ２６の計数値が探知
距離に対応する数値に達するまで受波ビーム形成動作は
、繰り返し行なわれる。従って、等間隔のほぼ同心円上
に存在する被探知物体からの反射信号が受波ビームによ
って捕捉されアナログ−ディジタル変換器３２へ送出さ
れる。水平方向の探知動作が終了した時、受波ビームは
、ティルト角信号により例えば水平方間から６°下方へ
傾けられ上記と同じ受波ビームの形成動作を行なう。す
なわち、距離カウンタ２Ｇの計数値が１増加する毎に受
波ビームを円筒面に沿って一周させ、距離カウンタ２６
の引数値が探知圧部に対応する数値に達するまで受波ビ
ームは円筒面に沿って繰り返し形成される。以下同様に
各ティルト角における受波ビーム形成動作が終る毎に受
波ビームの指向角は６°毎下向へ向けられ、ティルト角
が９０°に達するまでこの受波ビーム形成動作が繰シ返
し行なわれる。受波ビームによって捕捉づれた反射信号
は、アナログ−ディジタル変換器３２へ供給される。ア
ナログ−ディジタル変換器３２は、入力信号をディジタ
ル量に変換した後この出力信号全記憶器２５の入力端子
に供給する。

記憶器２５は、第４図に示す如く、距離ｒ方向にＪ、テ
イルＩｔ方向にＬ及び船首からの水平θ方向にＫのＪＸ
ＫＸＬビットで構成される。なお、探知信号を２３段階
の強度に分割し記憶器に記憶する場合は第４図に示す記
憶器が３個並列接続される。

記憶器２５は、アナログーティジタル変換器３２の出力
信号を方向カウンタ２２の計数値０ｗ１距離カウンタ２
６の計数値廟及びティルト制御器２８のティルト角信号
Ｗに基づいて定まるアドレスの記憶素子に順次書き込む
。

表示器３４の表示面は、第５図に示す如くであシ、画素
数は、ｈ方向に（３Ｎ＋１）でＶ方向に（２Ｍ＋’ｌ）
であるので（３Ｎ＋ｌＸ２Ｍ＋１）個であシ、その内布
側のＮＸ（２Ｍ＋１）個が垂直断面像表示用に使用され
る。°クロックパルス発生器３５は、クロックパルス列
を垂直カウンタ３６、切換器２４の切換端子及び記憶器
２５の書き込み／読み出し端子へ送出する。

垂直カウンタ３６は、入力クロックパルスを計数し、そ
の計数値を偏向回路３７、座標変換回路３８及び３９の
一入力端子へ供給する。また、垂直カウンタ３６は、表
示器３４の表示面のＶ方向の画素数に対応するクロック
数を計数した時出力パルスを水平カウンタ４０へ送出す
る。水平カウンタ４０は、入力パルスを計数し、その計
数値を偏向回路３７、座標変換回路３８及び３９の一入
力端子並ひに比較器４１へ送出する。偏向回路３７は、
表示器３４の電子ビームをＶ方向へ偏向しなからｈ方向
へ偏向する。すなわち、電子ビームをＶ方向へ（３Ｎ＋
１）回偏向走査させることによシー回の面走査を行なう
。

座標変換回路３８は、表示面の垂直断面像表示部の所定
の画素に表示するだめの信号が記憶されている記憶素子
のアドレスを垂直カウンタ３６及び水平カウンタ４０か
らの計数値に基づいて決定するための座標変換を行なう
。座標変換回路３８．は、読み　′出し用ティルト角信
号Ｔｒｙ、読み出し用距離信号Ｒｒ１を切換器４３及び
２４を経て記憶器２５へ供給する。

方位設定器４４は、読出し用方位信号θｒ□（第２図の
マーカー１０に対応する）を切換器４３及び２４を経て
記憶１２５へ供給する。比較器４１は、Ｎ設定器４５に
よシ予めＮが設定されており、水平カウンタ４ｏから計
数値Ｎが供給された時一致信号を切換器４３へ送出して
切換器４１への入力信号を切換え選択して記憶器２５送
出する。すなわち、水平カウンタ４ｏの計数値がＮに達
するまで座標変換回路３８及び方位設定器４４の出力信
号Ｔｒ１．Ｒｒ１、θｒ１を記憶器２５へ供給し、これ
らの信号に基づいて定まるアドレスの記憶素子から記憶
信号を読み出してカラーコンバーター４７を経て表示器
３４へ供給しその表示面に垂直断面像を表示する。

座標変換回路３９は、表示面の水平面像表示部の所定の
画素に表示するための信号が記憶されている記憶素子の
アドレスを垂直カウンタ３６及び水平カウンタ４０から
の計数値に基づいて決定するための座標変換を行なう。

座標変換回路３９は、読み出用距離信号上、及び読み出
し用方位信号θｒ、を切換器４３及び２４を経て記憶器
２５へ供給する。この時、ティルト設定器３３からティ
ルト角信号Ｔｒ　２が切換器４３及び２４を経て記憶器
２５へ供給される。ティルト設定器３３は、表示される
水平面像のティルト角を設定する。比較器４１から一致
信号が切換器４３へ供給されると、入力信号が切り換え
られ、座標変換回路３９が送出する読み出し用距離信号
Ｒｒ２及び方位信号θｒ２並びにティルト角信号Ｔｒ２
が切換器２４を経て記憶器２５へ供給される。これらの
信号Ｒｒ２θｒ２、Ｉｌｌ、、に基づいて定まるアドレ
スの記憶素子から記憶信号を読み出してカラーコンバー
ター４７を経て表示器３４へ供給しその表示面の左側部
に水平面像を表示する。

クロックパルス発生器３５からのクロックパルスの電位
が例えば正の時アナログ−ディジタル変換器３２の出力
が記憶器２５に書き込まれ、極性が変わり電位が負にな
った時切換器２４が切換えられ記憶器２５に記憶される
記憶イｚ号が読み出され表示器３４へ供給される。

方位設定器４４の出力信号θｒ１は、一方比殻、器５１
の一入力端子に供給される。比較器５１の他の入力端子
には、切換器４３から方位信号θｒ１及びθｒ２が供給
される。比較器５１は、方位設定器４４からの読み出し
用方位信号θｒ１　と座標変換器３９から供給される方
位信号θｒ２とが一致した時出力信号をゲート５０の入
力端子へ供給する。比較器４１の出力信号は、ゲート５
０の制御端子及び反転器５３へ供給される。ゲート５０
は、制御端子に信号が供給される時比較器５１の出力信
号を通過させカラーコンバーター４７を経て表示器３４
へ供給せしめる。その結果マーカ１０が表示される。

ティルト設定器３３からのティルト角信号Ｔｒ２は、一
方比較器５５の一入力端子へ供給される。比較器５５の
他の入力端子には、座標変換回路３８からの読み出し用
ティルト角信号Ｔｒ１及びティルト角設定器３３からの
ティルト角信号Ｔｒ２が供給される。比較器５５は、テ
ィルト角設定器３３からのティルト角信号Ｔｒ２と座標
変換回器３８から供給されるティルト角信号Ｔｒ１とが
一致した時に出力信号をゲート５４の入力端子へ供給す
る。反転器５３は、入力信号を反転させて得だ出力信号
をゲート５４の制御端子へ供給する。ゲート５４は、そ
の制御端子に信号を受信する時比較器５５の出力信号を
通過させ、カラーコンバータ４７を経て表示器３４へ供
給せしめる。

その結果、マーカ１４が表示される。

次に動作を説明すると、先ず送受波器３０から半球状に
探知パルスが発射される。被探知物体からの反射波は、
ビーム形成器２３により順次水平（０°）方向に形成さ
れる受波ビームにより捕捉さね、アナログ−ディジタル
変換器３２を経て記憶器に供給され、方向カウンタ２２
の計数値θＷ１距離カウンタ２６の計数値Ｒｗ及びティ
ルト制御器２８のティルト角信号Ｗに基づいて重重るア
ドレスの記憶素子に順次書き込まれる。水平方向の探知
動作が終了した時、探知パルスが半球状に再び水中に発
射される。

受波ビームは、ビーム形成器２３によシテイルト角６°
方向に順次形成され上記と同様に反射波が記憶器２５に
記憶される。このティルト角６°における探知動作か終
った時探知パルスが再び送受波器３０から水中に発射さ
れる。受波ビームは、テ・イルシト角１２°方向に順次
形成され反射波が捕捉され記憶器２５に記憶される。以
下、同様に、探知ノくルスが発射される毎に受渡ビーム
のティルト角が変えられ、ティルト角は９０°まで変え
られ探知動作が行々われる。以後、同様に受波ビームの
ティルト角が０゜から９０°１で変えられ、探知動作が
繰り返し行なわれる。

表示面の右半部には方位設定器４４が送出する方位信号
θｒ１で重重るマーカ１０の方位の垂直断面像が表示さ
れる。記憶器２５へは、方位設定器４４から一定の方位
信号θｒ１か送出され、また座標変換器３８から垂直カ
ウンタ３６及び水平カウンタ４０の計数値に基づいて変
化する読み出し用ティルト角信号Ｔｒ１及び読み出し用
距離信号Ｒｒｌが送出される。

記憶器２５からは、信号６ｒｌ　、ｓ　′１”ｌ及び１
Ｌｒ１で定まるアドレスの記憶素子から記憶信号か読み
出されＣ１（７ｒ３４へ供給されカラー表示される。

表示面の左半部には、ティルト設定器３３が送出するテ
ィルト角信号Ｔ　ｒ　２で定まるティルト角マーカ１４
の方向から帰来する信号か表示される水平面像か得られ
る。記憶器２５へは、ティルト設定器３３から一定のテ
ィルト角信号Ｔｒ２が供給され、また座標変換器３９か
ら垂直カウンタ３６及び水平プＪウンタ４０の計数値に
基づいて質化する読み出し用方位信号θｒ２及び読み出
し用距離信号Ｒｒｔが送出される。記憶器２５からは、
信号Ｔ　ｒ　２、θｒ、及びＲｒｔで定まるアドレスの
記憶素子から記憶信刊が読み出され０１（７Ｐ３４へ供
給され、その結果水平面像が表示される。

なお、予め定められる方位角範囲内の方位信号θ１１を
切挟器４３及び比較器５１へ順次供給する場合には、マ
ーカ１０がその方位角範囲内を移動し、表示面の右半部
にはそのマーカ１０で定まる水中の垂直断面像が表示さ
れる。これを行なうだめの一実施例として、水平〕ｚ　
’ｙンタ４０の出力信号ｒ分周１’６で分周し、その分
周出力を所定数を繰り返し計数するカウンタへ供給して
計数させ、この計数イ直と方位設定器４４からの出力信
号とを加算器に供給して加算し、得られた加算値を切換
器４３及び上ヒ４交著（５１へ供給する。

なお、上記実施例では、ティルト角設定著冷３３の出力
信号Ｔｒ２を切換器４３及び比較器５５へ供給したが、
その代シにティルト制御器２８からのティルト角信号Ｗ
を切換器４３及び比較器５５へ供給することもできる。

この場合にはマーカ１４が送受波器３０から探知パルス
が発射される毎に変化する。表示面の左半部には、ティ
ルト角マーカ１４の方向から帰来する信号が表示され、
変化する水平面像が順次得られる。

なお、上記実施例においては、送受波器３０として円筒
面上に振動子を配置したものを用いたが、半球上に振動
子を等密度に配置したものを使用することもできる。こ
の場合には、送信器２７が送出する探知パルスケ直接送
受波器に供給すればよい。

また、ビーム形成器２３は、予め定められるグループの
振動子によって捕捉される受波信号を位相合成すること
により所定方向に順次受波ビームを形成する。

上述のように、この発明によれば二分割される表示面の
一半部に水中状況の水平面像を他生部に水平面像の任意
の方向の垂直断面像を表示するととができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、水中状況が探知されている状態図である。第
２図は、この発明の実施例の水中探矢口装置の表示器の
表示例である。第３図は、この発明の一実施例のブロッ
ク図である。第４図は、第３図の実施例に用いられる記
憶器である。第５図は、第３図の実施例に用いられる表
示器の表示面である。第６図は、第３図の実施例に用い
られる送受波器である。 出願人　古野電気株式会社 第１図 第研°図 第６図 第２゛図 第３゛図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 広範囲方向へ探知パルスを発射する送波器と、受波ビー
   ムの方向θを繰シ返し変えながら順次増加する距離ｒか
   ら到来する反射信号を受信し、所定範囲内の深淵を終え
   た後受波ビームのティルト角ｔを変え上記と同じ動作を
   繰シ返し以後所定ティルト範囲角内に渡って同じ動作を
   繰り返し行なう受波手段と、 受波信号を記憶する記憶器と、 受波信号をθ、ｒ、ｔで定まるアドレスの記憶器の記憶
   素子に１き込む香込み手段と、 記憶信号をｔを予め定められる範囲内を可変させｔ１θ
   、ｒで定まるアドレスの記憶器の記憶素子から読み出す
   第１の読出し手段と、 記憶信号をθを予め定められる範囲内を可変させ、θ、
   ｒｌｔで定まるアドレスの記憶器の記憶素子から読み出
   す第２の読出し手段と、 上記第１の読出し手段の出力信号をその一半部に、上記
   嬉２の読出し手段の出力信号をその他半部に表示する表
   示器とから成る水中探知装置。