JPS6319579A - ソナ−の走査方向ロック装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、主として漁船に装備されて魚群探知に使用さ
れるソナーにおいて、超音波による走査方向を固定する
走査方向ロック装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、漁船において魚群探知に使用されているソナーと
しては、超音波送受波器を船底のドーム内に設け、この
送受波器の方位角、俯仰角をモータのようなメカニカル
な駆動手段で変化させろようにした乙のが知られている
。

このソナーでは、通常、はぼ水平面内で送受波器を全周
旋回させて超音波走査を行なっている。

そして、ターゲットとなる魚群を探知した場合、ブザー
等の報知器の動作により、魚群探知を使用者に知ら什る
ようになっている。使用者は、この報知動作に応じて、
手動で操作部の操作を行ない、超音波送受波器の走査方
向を魚群を探知した方向に指向する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、従来のソナーでは、魚群のようなターゲット
を探知したとき、そのことをブザー等で知らせるだけで
あって、超音波走査方向は固定゛さレナい。したがって
、使用者が操作パネルから離れていたり、他の作業のた
め両手が使えない状態であったりすると、送受波器は旋
回を継続し、走査方向はターゲットの存在位置から外れ
て行く。

そののち、走査方向が一周し、面目の走査で魚群を探知
した方位に走査線が達したときには、魚群の移動らしく
は漁船の航行のために、魚群がソナーの走査範囲から外
れていることが多く、結局、−旦探知した魚群を見失っ
てしまうことになる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって
、魚群のような所要のターゲットを探知したときには、
そのときのターゲット探知方向に超音波の走査方向を自
動的に固定して、ターゲットを確実に捕捉しうるように
することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の目的を達成するために、第１図の機能
ブロック図に示すように、信号レベルを設定するための
設定手段ａと、超音波送受波器すがらの受信信号が前記
設定手段ａによる設定信号レベルを越えているか否かを
判断する判断手段Ｃと、受信信号が設定信号レベルを越
えていないときには超音波送受波器すの走査駆動部ｄに
対して走査方向を所定の方向に進める指令信号を出力す
る走査進行手段Ｏと、受信信号が設定信号レベルを越え
ているときに前記走査駆動部ｄに対して走査方向をその
ときの走査線の方向もしくは該走査線を含む所要の狭幅
範囲内に固定する指令信号を出力する走査ロック手段ｆ
と、超音波送受波器すの走査方向が固定された場合にそ
のことを報知する報知手段ｇとを備えてソナーの走査方
向ロック装置を構成した。

く作用〉 上記の構成によれば、超音波送受波器すの走査範囲内に
ターゲットが存在しない場合、判断手段Ｃは、受信信号
が設定信号レベルを越えていないことを示す判断信号を
出力する。この判断信号に応答して走査進行手段ｅは、
走査駆動部ｄに対して同一方向に走査を進める指令信号
を出力する。そのため、超音波送受波器すの走査方向は
同一方向に変化していくが、超音波送受波器すの走査範
囲内にターゲットが存在すると、受信信号が設定信号レ
ベルを越えろことになり、判断手段Ｃは、そのことを示
す判断信号を出力する。この判断信号に走査ロック手段
ｒが応答動作し、走査駆動部ｄに対して走査方向を固定
する指令信号を出力する。

その結果、超音波送受波器すの走査方向は、ターゲット
を探知した方向に固定される。また、走査方向の固定と
同時に、報知手段ｇが動作し、ターゲットが探知された
ことが使用者に知らされる。

〈実施例〉 以下、本発明を第２図に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。第２図は本発明の走査方向ロック装置を備えた
ソナーの全体の構成を示す。

この実施例のソナーは、超音波送受波器ｔａ、送受信部
２と、送受波器ｌの走査駆動を行なう走査駆動部３と、
中央制御部としてのＣＰＵ４と、表示部５と、表示器と
してのＣＲＴ６と、ロック動作用の操作部としてのスイ
ッチ７　ａ、　７　ｂ、　７　ｃとを備えている。スイ
ッチ７ａは、ロック動作の開始を指示するロックスイッ
チであり、スイッチ７ｂは、ロックモードを一選択する
モード選択スイッチであり、スイッチ７Ｃは、第１図に
示した信号レベル設定手段ａとしてのレベル設定スイッ
チである。これらのスイッチ７　ａ、　７　ｂ、　７　
ｃは、入力インターフェース８を介してＣＰＵ４に接続
されている。

前記送受信部２は、送受波器ｌで得られたエコー信号を
検波、増幅する受信回路９と、受信回路９の出力をデジ
タル信号に変換してＣＰＵ４に供給するＡ／Ｄコンバー
タｌＯと、ＣＰＵ４の指令信号に基づいて送信パルスや
前記受信回路９への制御信号を発生して送受信タイミン
グを制御する送受信制御インターフェース１１と、送受
信制御インターフェース１１から送信パルスを受けて送
受波器ｌを振動させる送信回路１２とからなる。

また、走査駆動部３は、送受波器ｌを旋回方向に駆動す
る旋回動モータ１３と、送受波器ｌの俯仰角を変える俯
仰動モータ１４と、送受波器１の上下位置を変える上下
動モータ１５と、ＣＰＵ４の指令信号に基づいてこれら
のモータ１３．１４゜１５の駆動を制御するモータ制御
インターフェース１６とからなる。

ＣＰＵ４は、Ａ／ＤコンバータｌＯで得られた受信信号
をもとに、信号処理、画像処理、座標変換を行ない、受
信信号に対応した映像信号を生成するほか、ターゲット
を探知したことの判断と、送受波器の走査方向の制御と
を行なうもので、所定のプログラムの実行により第１図
に示した判断手段Ｃ１走査ロック手段ｒおよび走査進行
手段ｅとして機能′する。１７はＣＰＵ４のプログラム
を格納するプログラムＲＯＭ、１８はワークＲＡＭであ
る。

表示部５は、ＣＰＵ４で生成された映゛像信号が書き込
まれるソナー画用ビデオＲＡＭ１９および記録画用ビデ
オＲＡＭ２０と、両ビデオＲＡＭ１９．２０から読み出
されたデジタルの映像信号をＣＲＴ６に合った映像信号
に変換する映像信号変換部２１と、各ビデオＲＡＭ１９
．２０からの映像信号の読み出しおよびＣＲＴ６への表
示を制御するヒデオクロッタ回路２２とからなる。

ＣＲＴ６の画面６ａには、第３図に示すように、送受波
器」の走査動作と同様の旋回走査により表示されるソナ
ー画６ｂと、各超音波走査線毎に上下の表示走査により
表示される記録側６Ｃとが表示されるようになっている
。そして、ＣＲＴ６の画面６ａの一隅には、ロック表示
部６ｄが設定され、継続点灯によりロック機能が働いて
いることを示し、点滅によりターゲットロックがかかっ
たことを示すようになっ゛ている。したがって、ＣＲＴ
６が第１図に示した報知手段ｇを兼ねている。

上記の構成において、走査方向ロック装置を動作さＵ゛
るには、まず、ロックスイッチ７ａをオンにし、モード
選択スイッチ７ｂで、第１らしくは第２のロックモード
を選択し、レベル設定スイッチ７Ｃの操作で信号レベル
を設定する。ここで、第１のロックモードは、超音波走
査方向をターゲットを探知した走査線の位置に固定する
モードであり、第２のロックモードは、超音波走査方向
をターゲットが存在する所要の狭幅範囲に限定するモー
ドである。以下にその動作を第４図のフローチャートに
基づいて説明する。

■ターゲット無しの場合 まず、走査範囲内にターゲットが存在しなかっ、た場合
の動作を述べる。

ステップＳ１からステップＳ４までのルーチンＲ１は、
いわば初期設定のルーチンである。ステップＳ１では、
次の旋回角を指定する。それまで送受波器ｌが正転方向
に旋回していれば、その正転方向に、また、それまで送
受波器ｌが逆転していれば、その逆転方向に、それぞれ
旋回角を進めることになる。ステップＳ２では、レベル
設定スイッチ７ｃの設定入力に対応し、その入力信号レ
ベルが「６」であれば、設定信号レベルを「６」に設定
する。ステップＳ３では、ロック中フラグをオフにする
。このロック中フラグは、設定信号レベルを越える受信
信号があったことを示すもので、後述するステップで立
てられる。ステップＳ４では、受信データの番号である
データカウント数ｎを「１」とする。この実施例では、
１本の走査線について１２０個のデータを取り込むよう
になっているから、ｎはｒｌＪからｒ１２０Ｊまである
。

ステップＳ５からステップＳ１０までのルーチンＲ２は
、走査線１本分の受信データをチェックするルーチンで
ある。ステップＳ５では、ｎ番目のデータＤｎを読み込
む。そして、ステップｓ６では、当該データＤｎを設定
信号レベルである「６」と比較ずろ。データが設定信号
レベルに満たないときは、ステップＳ８に飛ぶ。データ
が設定信号レベル以上であるときは、次のステップＳ７
で、設定信号レベルを越える受信データがあったことを
示すロック中フラグを立てる。ステップｓ８では、デー
タカウント数ｎに「ｌ」を加算する。そして、ステップ
Ｓ９では、データカウント数ｎが一定数、この場合はｒ
１２０ｊに達したか否かを判断する。

始めの段階では、ｒ１２Ｌｊに達していないから、その
場合は、ステップＳ５に戻る。

このように、第■のデータＤ１から順次、第１２０番目
のデータＤＩ２０まで、各データＤｎにつぃて、設定信
号レベルを越えているか否かをチェックしていく。そし
て、当該走査線の全データについてチェックが済むと、
ステップＳＩＯで、ロック中フラグが立っているか否か
を判断する。当該走査線の各データＤｎに設定信号レベ
ルを越えるしのがなければ、ロック中フラグが立ってい
ないから、ステップＳＩＯの判断はＮｏとなり、ステッ
プＳｌｌに移行する。

ステップＳｌ　１からステップＳＩ９までのルーチンＲ
３は、ロック中フラグが立っていない場合、換言すれば
、チェックした走査線１本分のデータに設定信号レベル
を越えるものがなかった場合の処理を行なうルーチンで
ある。ステップＳ１１では、ロック中カウント数Ｌｃが
「０」であるか否かを判断する。このロック中カウント
数Ｌｃは、送受波器！の走査方向を固定するのに関連し
て、後述するステップ３２０で与えられる数値であり、
走査方向を固定したのちターゲットを探知しなくなった
場合、走査方向をさらに正転方向に旋回させる回数（旋
回角数）を示している。ここでは、い上だ走た方向を固
定すべき状態とはなっておらず、ロック中カウント数Ｌ
ｃは「ＯＪ、であって、ステップＳ１１での判断はＹｅ
ｓであり、その場合はステップＳ１５に移行する。

ステップ３１５では、逆転カウント数Ｂｃが「０」であ
るか否かを判断する。この逆転カウント敗ＢＣは、送受
波器ｌの走査方向を固定するのに関連して、後述するス
テップ２３．２４で与えられる数値であり、走査方向を
固定したのちターゲットを探知しなくなった場合、走査
方向を逆転方向に旋回させる回数（旋回角数）を示して
いる。ここでは、いまだ走査方向を固定すべき状態とは
なっておらず、逆転カウント敗Ｂｃは与えられていない
（Ｂｃ＝ｒＯＪである）から、ステップＳ１５での判断
はＹｅｓであり、その場合はステップＳ１に戻る。

なお、ここで触れなかったステップ８１２〜１４、およ
びステップＳ１６〜１９は、−旦走査方向を固定したの
ちに、ターゲットを探知しなくなった場合に関与するス
テップであり、その詳細は後述する。

ステップＳ１に戻ると、次の旋回角が指定されるから、
走査線を正転方向に１本進めた状態で、受信データのチ
ェックを行なうことになる。これによって、走査を正転
方向に順次進めていく。

■ターゲット有り／第１０ツクモード 次に、第１０ツクモードにおいて、設定信号レベルを越
えろ受信データがあった場合について説明する。

設定信号レベルを越えるデータがあった場合は、前記ス
テップＳ７で、ロック中フラグが立ち、それに応じてス
テップＳＩＯでの判断がＹｅｓになり、ステップＳ２０
に進む。

ステップ８２０からステップＳ２４までのルーチンＲ４
は、ターゲットを探知したのちの処理に関与するルーチ
ンである。ステップＳ２０では、ロック中カウント数Ｌ
ｃを「３」にし、ステップＳ２１で、ＣＲＴ画面６ａ内
のロック表示部６ｄを点滅させる。

これによって、使用者に走査方向が固定されていること
が示される。そして、ステップＳ２２では、いずれのロ
ックモードが選択されているかを判断する。第１のロッ
クモードが選択されていると、ステップＳ２３に進んで
、逆転カウント数Ｂｅを「ｌ」とし、ステップＳ２に戻
る。

ステップＳ２は、次の旋回角を指定するステップのあと
のステップであるから、ステップＳ２に戻ることによっ
て、前回と同一の旋回角の走査線に関して受信データの
チェックを行なうことになる。当該走査線上にターゲッ
トが継続して存在すれば、ステップ８２〜ｌＯ、ステッ
プ６２０〜２３を経て、ステップＳ２に戻ることになり
、結局、走査方向は同一の旋回角に固定される。

このように走査方向が固定されている途中で、当該走査
線上でターゲットを探知しなくなると、ステップＳｌＯ
の判断がＮｏになり、ルーチンＲ３に入る。このとき、
既にステップＳ２０でロック中カウント数Ｌｃに「３」
が与えられているから、ステップＳｔｔの判断はＮｏと
なり、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ロ
ック中カウント数Ｌｃを減カウントする。そして、ステ
ップＳ１３で、ロック中カウント数Ｌｃが「０」である
か否かを再度、判断する。ルーチンＲ３に入った直後で
は、いまだロック中カウント数Ｌｃは「Ｏｊではないか
ら、ステップＳ２４に飛ぶ。

ステップＳ２４では、逆転カウント敗Ｂｃがアップカウ
ントされる。この逆転カウント数Ｂｃは、既にステップ
Ｓ２３で「１」となっているから、このステップＳ２４
で、逆転カウント数が「２」となる。そして、ステップ
Ｓｔに戻る。

ステップ３１では、次の旋回角を指定するから、走査方
向が正転方向に旋回する。その走査方向においてもター
ゲットがなければ、ステップＳＩＯからステップＳｌｌ
に進み、ステップＳ１２を経ることによって、ロック中
カウント数Ｌｃがさらに減カウントされて、再度ステッ
プＳ２４に移る。

そして、ステップ３２４で、逆転カウント数Ｂｃをアッ
プカウントしたうえで、ステップＳｔに戻って、さらに
走査方向を正転方向に旋回させる。

このように、ロック中カウント数Ｌｃが「０」になるま
で、同一のループを走り、これによってターゲットが探
知されなくなってから、さらに２旋回色分、走査方向が
正転方向に旋回する。その間に、逆転カウント数は「３
」になる。

このように、ターゲットが探知されなくなってから、さ
らに２旋回角分、正転方向に進むと、ステップＳ１３て
の判断がＹｅｓとなり、ステップＳ１４に進む。ステッ
プＳ＋４では、旋回の方向を逆転し、ステップＳ１に戻
る。

ステップＳｌでは、次の旋回角を指定するのであるが、
この場合は、既に旋回方向が逆転されているから、走査
方向を逆に進めることになる。そして、ステップＳｌＯ
までの各ステップで、１旋回角分だけ逆転した走査線に
ついての受信データをチェックする。ここで、ターゲッ
トが存在すれば、走査方向固定の状態に入るが、相変わ
らずターゲットがなければ、ステップＳＩＯからステッ
プＳｔ　１に進む。

このときには既に、ロック中カウント数Ｌｃが減カウン
トにより「０」となっているから、ステップ３１１の判
断はＹｅｓとなり、ステップＳ１５に移行する。ステッ
プＳ１５は、逆転カウント数Ｂｃを調べるが、この逆転
カウント敗Ｂｃは「３」になっているから、このステッ
プＳ１５の判断がＮＯとなり、ステップ５１６に進む。

ステップＳ１６は、逆転カウント数Ｂｃを減カウントし
、ステップＳ１７で、再度、逆転カウント数Ｂｃが「０
」であるか否かを判断する。逆転カウント敗Ｂｅが「０
」でなければ、ステップＳｔに戻って、走査方向を逆転
方向に旋回させる。

このように、ステップ３１〜ｌＯ１ステツプＳｔ１．１
５〜１７のループを繰り返して回り、走査方向を逆転方
向に３旋回角分だけ進めても、ターゲットが探知されな
ければ、その間にステップＳ１６を通過することによっ
て、逆転カウント数ＢＣが「０」となる。そのため、ス
テップＳ１７での判断がＹｅｓとなり、ステップＳｌＢ
に進む。ステップＳ１８では、ロック表示部６ｄを継続
点灯に切り換える。これによって、使用者は、ロック動
作が終了しｆこことを視認する。そしてステップＳ１９
では、旋回方向を正転に切り換えて、ステップＳｌに戻
る。

要するに、第１のロックモードでは、ターゲットを探知
し、走査方向を固定したのち、ターゲットを探知しなく
なると、第５図に示すように、２旋回角分、正転方向に
進んでから、３旋回角分逆転し、そののち、通常の走査
に戻る。

■ターゲット有り／第２０ツクモード 第２０ツクモードでは、走査線上にターゲットが存在し
た場合、ステップＳＩＯからステップＳ２０．２１を経
て、ステップＳ２２からステップＳ２４に移行する。ス
テップＳ２４では、逆転カウント数Ｂｃがアップカウン
トされる。それまで、逆転カウント数Ｂｃは与えられて
おらず、ｒＯＢであるから、逆転カウント数Ｂｃは「１
」となる。そしてステップＳｔに戻り、走査方向を正転
方向に旋回さ仕る。　　　　。

したがって、この第２０ツクモードでは、ターゲット−
が探知されても、直ちに走査方向を固定するのではなく
、なおも走査方向を正転方向に旋回さＵ−る、。正転方
向に旋回した走査方向でも、やはりターゲットが探知さ
れれば、ステップＳＩＯからステップＳ２０．２１．２
２を経てステップ５２１１に進むから、ターゲットが走
査線上に現われる限り、走査方向は正転方向に旋回し、
旋回角が大きくなる度毎に逆転カウント数Ｂｃがアップ
カウントされる。

走査方向を正転方向に旋回させていくうちに、走査線上
にターゲットが現われなくなると１、ステップＳＩＱの
判断がＮｏとなり、ステップＳｌ　ｌに移行する。この
とき、ロック中カウント数Ｌｃとしては「３」が与えら
れており、逆転カウント数Ｂｃとしては、ターゲットを
探知してから正転方向に進んだ旋回角数と同じ数値が与
えられている。

ロック中カウント数Ｌｃは「０」ではないから、ステッ
プＳｌｌの判断がＮｏとなって、ステップＳｔ２に進む
。そして、ステップＳ１２でロック中カウント数Ｌｃを
減カウントし、ステップＳ１３からステップＳ２４に飛
び、ステップＳ２４で、さらに逆転カウントＢｃをアッ
プカウントしながら、走査方向を正転方向に旋回させ、
２旋回角分、走査方向が進んだところで、ロック中カウ
ント数Ｌｃは減カウントにより「０」となる。そのため
、ステップＳ１３の判１析がＹｅｓとなり、ステップＳ
１４にしり、旋回方向を逆転する。この時点での逆転カ
ラ１ント敗Ｂｃは、ターゲットを探知してから正転方向
に進んだ旋回ｍ敗と、ターゲットを探知しなくなってか
ら同方向に進んだ旋回角数の和となっている。

旋回方向が逆転したのち、ターゲットが探知されなけれ
ば、ステップＳＩＯからステップＳｌｌに進むが、ロッ
ク中カウント数Ｌｃは減カウントにより既にｒＯＪとな
っているから、ステップＳｌｌの判断はＹｅｓとなり、
ステップＳ１５に移る。そして、逆転カウント数Ｂｃは
「０」ではないから、ステップ３１５からステップ３１
６に進み、逆転カウント敗Ｂｃを減カウントし、ステッ
プ３１７からステップＳｔに戻る。

このようにして、ステップ５ｌ−１０１ステップＳｔｔ
、ステップＳ１５〜１７のループを、それまでアップカ
ウントされた逆転カウント数Ｂｃの回数だけ繰り返し、
これによって、走査方向が最初ターゲットを探知した旋
回角の位置まで戻る。

そこでもターゲットが探知されなければ、ステップＳ１
７からステップ３１８に進み、ステップ８１８で、ロッ
ク表示部６ｄを継続点灯に切り換え、ステップＳ１９で
旋回方向を正転に戻して、ステップＳ１に戻る。以後は
、通常の走査動作となる。

要するに、第２のロックモードでは、第６図に示すよう
に、ターゲットを探知してからら正転方向に旋回し、タ
ーゲットを探知しなくなると、さらに２旋回角分、正転
方向に旋回したのち、最初ターゲットを探知した旋回角
位置まで逆転し、そこで通常の走査に戻る。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、通常の走査動作中にタ
ーゲットが探知されると、走査方向が該走査線の方向、
もしくは該走査線を含む狭幅の範囲に自動的に固定され
るとともに、このことが報知手段により使用者に報知さ
れる。したがって、使用者が操作部を離れていても、タ
ーゲットの探知状態が推持され、従来のように、−旦探
知したターゲットを見失うことがなく、ターゲットを確
実に捕捉することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図な
いし第６図は本発明の一実施例に係り、第２図は本発明
の走査方向ロック装置を備えたソナーの全体構成を示す
ブロック図、第３図はその表示画面を示す説明図、第４
図は走査方向の固定動作を示すフローチャート、第５図
および第６図はいずれも走査方向の変化状態を示す説明
図であって、第５図は第１のロックモードの場合を、ま
た第６図は第２のロックモードの場合をそれぞれ示す。 ｌ・・・超音波送受波器、３・・・走査駆動部、・１・
・・ＣＰＵ、６・・・ＣＲＴ、７Ｃ・・・レベル設定ス
イソヂ（設定手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号レベルを設定するための設定手段と、超音波
   送受波器からの受信信号が前記設定手段による設定信号
   レベルを越えているか否かを判断する判断手段と、受信
   信号が設定信号レベルを越えていないときには超音波送
   受波器の走査駆動部に対して走査方向を所定の方向に進
   める指令信号を出力する走査進行手段と、受信信号が設
   定信号レベルを越えているときに前記走査駆動部に対し
   て走査方向をそのときの走査線の方向もしくは該走査線
   を含む所要の狭幅範囲内に固定する指令信号を出力する
   走査ロック手段と、超音波送受波器の走査方向が固定さ
   れた場合にそのことを報知する報知手段とを備えたこと
   を特徴とするソナーの走査方向ロック装置