JP3493121B2 - Ship sonar - Google Patents

Ship sonar

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JP3493121B2
JP3493121B2 JP29939597A JP29939597A JP3493121B2 JP 3493121 B2 JP3493121 B2 JP 3493121B2 JP 29939597 A JP29939597 A JP 29939597A JP 29939597 A JP29939597 A JP 29939597A JP 3493121 B2 JP3493121 B2 JP 3493121B2
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depth
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ship
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義直 石川
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株式会社光電製作所
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波送受波器を用い
た船舶用ソナーに関するものであり、特に、浅い河川な
どを座礁を回避しながら航行する調査船などに最適な船
舶用ソナーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sonar for a ship using an ultrasonic wave transmitter / receiver, and more particularly to a sonar for a ship which is most suitable for a research ship or the like which sails in a shallow river while avoiding grounding. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】河川の底の様子や、漁業資源などの調査
を目的として、重量が10数トン程度の河川用としては比
較的大型である反面、喫水が60cm程度と浅い特殊な船舶
が利用されている。このような特殊な船舶(以下では、
便宜上、「調査船」と略称する)は、比較的大型である
にもかかわらず、調査のために水深が1メートル以下の
浅い水域にも進入しなければならない場合が多く、しば
しば、座礁や川底との接触による破損などの事故が発生
する。
[Prior Art] For the purpose of investigating the condition of the bottom of a river and fishery resources, it is relatively large for a river with a weight of about 10 tons, but a special ship with a shallow draft of about 60 cm is used. Has been done. Such special vessels (below,
For the sake of convenience, abbreviated as "research vessel"), although it is relatively large in size, it is often necessary to enter a shallow water area with a depth of 1 meter or less for investigation, and often runs aground or riverbed. Accidents such as damage due to contact with will occur.

【0003】このような座礁や川底などとの接触を想定
して、そのような調査船の船体は、突起物の少ない偏平
な構造を有すると共に、FRP(強化プラスティック)
などの十分な強度の素材を使用して製造されている。し
かしながら、調査船の座礁に伴う離礁作業の労力と時間
などを考慮すれば、そのような座礁や川底との接触は極
力回避する必要がある。
Assuming contact with such a grounding or riverbed, the hull of such a research ship has a flat structure with few protrusions and also has an FRP (reinforced plastic).
Manufactured using materials with sufficient strength such as. However, considering the labor and time required for the grounding work of a research vessel when it is grounded, it is necessary to avoid such grounding and contact with the riverbed as much as possible.

【0004】上述のような調査船の座礁や川底との接触
を回避するには、従来スキャニングソナーとして漁船な
どに装備されてきた全方向ソナーを利用し、調査船の前
方の障害物までの距離を監視すればよい。従来そのよう
なソナーとしては、図6において点線で示すように船体
中央部分の船底内に格納しておいて、使用時には実線で
示すように船底の下方に突出させるものがある。
In order to avoid the grounding of the research ship and the contact with the river bottom as described above, the omnidirectional sonar which has been conventionally equipped on a fishing ship as a scanning sonar is used, and the distance to the obstacle in front of the research ship is used. Should be monitored. Conventionally, as such a sonar, there is one that is stored in the bottom of the hull at the center of the hull as shown by the dotted line in FIG. 6 and is projected below the bottom of the hull as shown by the solid line when in use.

【0005】また、図7に例示するように、船体の中央
部分の船底に超音波送受波器を設置し、これらを用いて
船舶の斜め前方を監視する方法も考えられる。さらに、
図8に例示するように、舷側から水中に下ろした棒の先
端に超音波送受波器を設置して、斜め前方を監視する簡
易型のソナーも考えられる。
Further, as illustrated in FIG. 7, a method in which an ultrasonic wave transmitter / receiver is installed on the bottom of the ship in the central portion of the hull and the oblique front side of the ship is monitored by using them can be considered. further,
As illustrated in FIG. 8, a simple type sonar in which an ultrasonic wave transmitter / receiver is installed at the tip of a rod lowered from the port side into the water and diagonally forward monitoring is also conceivable.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】一般に、船体中央部の
船底部分には航行に伴って船首部分で発生した波切り泡
が大量に流れて来る。このため、図6や図7に示すよう
に超音波送受波器を船体の中央部分の船底に設置するソ
ナーでは、この泡によって超音波の伝播が妨害されるの
を回避するため、超音波送受波器が船底のキール線から
1メートル程度下方の泡が少なくなる深さまで突出され
る。このため、図6や図7に示した従来のソナーを浅深
度の水域への進入が必要なウオータージェット船などの
調査船に適用するのは困難である。特に、図6のスキャ
ンニング・ソナーやペンシルビーム・ソナーは、走査の
ための機構が大型化するため浅深度用の調査船に適用す
ることは困難である。
Generally, a large amount of wave-breaking bubbles generated at the bow portion along with navigation flow into the bottom portion of the center of the hull. Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, in a sonar in which an ultrasonic wave transmitter / receiver is installed at the bottom of the ship in the center of the hull, ultrasonic waves are transmitted and received in order to prevent the propagation of ultrasonic waves from being obstructed by the bubbles. The corrugator is projected about 1 meter below the keel line on the bottom of the ship to a depth where bubbles are reduced. Therefore, it is difficult to apply the conventional sonar shown in FIGS. 6 and 7 to a research ship such as a water jet ship that requires entry into a shallow water area. In particular, the scanning sonar and pencil beam sonar of FIG. 6 are difficult to apply to a shallow depth research vessel because the scanning mechanism becomes large.

【0007】図8に示す簡易型のソナーでも、船首部分
で生じた波切り泡による妨害を回避するために超音波送
受波器を船底のキール線から1メートル程度下方の泡が
存在しない深さまで突出しなければならず、浅深度用の
調査船などには不適である。
Even in the simple type sonar shown in FIG. 8, in order to avoid the interference by the wave-cutting bubbles generated at the bow portion, the ultrasonic transducer is placed about 1 meter below the keel line on the bottom of the ship to a depth where no bubbles are present. It must project, which is not suitable for research vessels for shallow depth.

【0008】また、スキャンニング・ソナーやペンシル
ビーム・ソナーは、専ら魚群探知機として利用され複雑
・高価な装置である。さらに、これらのソナーの映像
は、独特のパターンで表現され、専ら漁労の専門家が映
像を観察しており,操船者が操船しながらモニターする
には、その映像は複雑すぎて直観的に把握し難いという
欠点もある。
Further, the scanning sonar and the pencil beam sonar are complicated and expensive devices exclusively used as a fish finder. In addition, the images of these sonars are expressed in a unique pattern, and the fishermen's specialists are observing the images, and the images are too complicated for the operator to monitor while maneuvering. There is also the drawback that it is difficult to do.

【0009】従って、本発明の一つの目的は、浅深度用
の調査船などに最適な船舶用ソナーを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、直観的に理解し易い映像を表
示できる船舶用ソナー装置を提供することにある。
Therefore, one object of the present invention is to provide a sonar for a ship, which is optimum for a research ship for shallow depth. Another object of the present invention is to provide a marine sonar device capable of displaying an image that is intuitively easy to understand.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の船舶用ソナー
は、前方監視用の超音波送受波器と深度監視用の超音波
送受波器とが船首部分の下方に設置されるように構成さ
れている。
A sonar for a ship according to the present invention is configured such that an ultrasonic transducer for forward monitoring and an ultrasonic transducer for depth monitoring are installed below a bow portion. ing.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の船舶用ソナーの好適な実
施の形態によれば、前方監視用と深度監視用の各超音波
送受波器は、船体のキール線よりも10cmほど上方の船首
部分の中心線の近傍に取付けられた台座に設置される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to a preferred embodiment of a marine sonar of the present invention, each of the ultrasonic transducers for forward monitoring and depth monitoring has a bow that is about 10 cm above the keel line of the hull. It is installed on a pedestal attached near the centerline of the part.

【0012】本発明の船舶用ソナーの他の好適な実施の
形態によれば、前方監視用の超音波送受波器は、仰俯角
調整用の楔型スペーサを介して仰俯角を調整可能に設置
される。
According to another preferred embodiment of the marine sonar of the present invention, the ultrasonic wave transmitter / receiver for forward monitoring is installed so that the elevation / depression angle can be adjusted via a wedge-shaped spacer for elevation / depression angle adjustment. To be done.

【0013】本発明の船舶用ソナーの更に他の好適な実
施の形態によれば、前記監視用と深度監視用の各超音波
送受波器は、金属筐体の内部にこの金属筐体の前面より
も送受波面を後退させて固定され、川底や流木などとの
衝突による破損から保護されている。
According to still another preferred embodiment of the sonar for a ship of the present invention, each of the ultrasonic transducers for monitoring and for depth monitoring has a front surface of the metal housing inside the metal housing. It is fixed by retracting the wave transmission and reception surface, and is protected from damage due to collision with the river bottom or driftwood.

【0014】本発明の船舶用ソナーの更に他の好適な実
施の形態によれば、各超音波送受波器は、近距離監視用
の低Qの特性を有している。
According to still another preferred embodiment of the marine sonar of the present invention, each ultrasonic transducer has a low Q characteristic for short-distance monitoring.

【0015】本発明の船舶用ソナーの更に他の好適な実
施の形態によれば、上記前方監視用の送受波器による前
方表示画面と、上記深度監視用の送受波器による深度表
示画面とが同一の表示画面上に隣接して表示される。更
に、前方表示画面は、各測定時点が上向きの縦軸上にか
つ各測定時点の測定距離が横軸上に表示されると共に、
深度表示画面は、各測定時点が横軸上にかつ各測定時点
の深度が下向きの縦軸上に表示されることにより、直観
的に理解しやすいように構成される。
According to still another preferred embodiment of the marine sonar according to the present invention, the front display screen by the front and rear transducers and the depth display screen by the depth and front transducers are provided. It is displayed adjacently on the same display screen. Furthermore, the front display screen displays each measurement time point on the vertical axis that is upward and the measurement distance at each measurement time point on the horizontal axis,
The depth display screen is configured to be intuitively easy to understand by displaying each measurement time point on the horizontal axis and the depth at each measurement time point on the downward vertical axis.

【0016】[0016]

【実施例】図2は、本発明の一実施例の船舶用ソナーの
構成を示すブロック図である。この実施例の船舶用ソナ
ーは、前方監視用のトランスジューサ(送受波器)1
a,送信器2a及び広帯域受信器3aから成る前方監視
系と、深度監視用のトランスジューサ1b、送信器2b
及び広帯域受信器3bから成る深度監視系と、タイミン
グ制御回路4、表示装置5、エンドレス記録装置6及び
タイマー7とから成る共通部分とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing the construction of a sonar for a ship according to an embodiment of the present invention. The sonar for a ship according to this embodiment includes a transducer (transceiver) 1 for forward monitoring.
a, a transmitter 2a and a broadband receiver 3a, a forward monitoring system, a depth monitoring transducer 1b, and a transmitter 2b.
And a depth monitoring system including a broadband receiver 3b, and a common part including a timing control circuit 4, a display device 5, an endless recording device 6, and a timer 7.

【0017】前方監視用トランスジューサ1aと、深度
監視用トランスジューサ1bとは、それぞれが耐腐食性
と強度を兼ね備えたステンレス製のケース10a,10
bに収納され、各ケース10a,10bは、図1に示す
ように、船舶Vの船首部分の下方の中心線を跨ぐように
取付けられた強化プラスチック(FRP)製の台座11
の前面と底面のそれぞれに取付けられている。この台座
11は、その底部が船体の最下端のキール線Kよりも10
cmほど上方に位置するように船首部分の下方に取付けら
れている。
The front monitoring transducer 1a and the depth monitoring transducer 1b are made of stainless steel cases 10a, 10 having both corrosion resistance and strength.
As shown in FIG. 1, each case 10a, 10b is housed in a case b and is made of a reinforced plastic (FRP) pedestal 11 mounted so as to straddle the center line below the bow of the vessel V.
It is attached to each of the front and bottom of the. The bottom of this pedestal 11 is located at a position 10 lower than the keel line K at the bottom of the hull.
It is attached to the lower part of the bow so that it is located about cm above.

【0018】前方監視用トランスジューサ1aのケース
10aは、仰俯角調整用の楔型スペーサ12を介在させ
ながら台座11の前面に僅かな俯角を有する状態で取付
けられている。この俯角を与えるのは、船舶の航行時に
舳先が上向きになる(船体に生じる仰角)を打ち消すた
めと、前方の水面下に隠された危険な浅瀬を的確に発見
する点を考慮したためである。しかしながら、この俯角
を過大にすると、前方の危険のない川底を前方の障害物
と誤認識してしまう。そこで、この俯角を、船体構造や
航行深度などに合わせて種々調整できるよう、種々の角
度の楔型スペーサが準備される。
The case 10a of the front monitoring transducer 1a is attached to the front surface of the pedestal 11 with a slight depression angle while interposing a wedge-shaped spacer 12 for adjusting the elevation / depression angle. This depression angle is given in order to cancel the upward bow (elevation angle occurring on the hull) of the vessel when the ship is navigating, and to properly detect the dangerous shallow water hidden under the water surface in front. However, if this depression angle is too large, the dangerous riverbed in the front is mistakenly recognized as an obstacle in the front. Therefore, wedge-shaped spacers having various angles are prepared so that the depression angle can be adjusted variously according to the hull structure, the navigation depth, and the like.

【0019】ケース10a,10bに収納されたトラン
スジューサ1a,1bから引き出されたケーブル13
は、防水パイプ14の内部を通して船内に設置されてい
る前方監視系と深度監視系のそれぞれの送信器と広帯域
受信器とに接続されている。水中の船首部分は、船舶の
航行時に最大の水圧が作用する部分であることを考慮し
て、ケーブルを水中に露出することなく、これをスペー
サ12、台座11及び防水パイプ14を通して直接船内
に引き込む構造としている。この防水パイプ14の上端
部が喫水線よりも高い位置に設定されているため、水中
部分の水密性が不完全でその内部に水が進入したとして
も、船内への浸水は有効に防止される。
A cable 13 drawn out from the transducers 1a and 1b housed in the cases 10a and 10b.
Is connected to the respective transmitters and broadband receivers of the forward monitoring system and the depth monitoring system, which are installed inside the ship, through the waterproof pipe 14. Considering that the underwater bow part is the part where the maximum water pressure acts when the ship is navigating, pull the cable directly into the ship through the spacer 12, pedestal 11 and waterproof pipe 14 without exposing the cable to the water. It has a structure. Since the upper end of the waterproof pipe 14 is set at a position higher than the waterline, even if the watertightness of the underwater portion is imperfect and water enters the inside, ingress of water into the ship is effectively prevented.

【0020】楔型スペーサ12は、ステンレス鋼を素材
としており、図3の正面図と、そのAーA' 断面図に示
すように、平面図中では一点鎖線で示す中心線の回りに
対称の形状を有している。この対称性のため、この楔型
スペーサ12を、その上下を転倒させて使用することに
より、同一の値の俯角と仰角とを一つのスペーサで付与
することができる。なお、楔型スペーサ12の上下の中
央部分に形成された滑らかなU字形状の切り欠きは、ト
ランスジューサから引き出されるケーブルを通過させる
凹部である。
The wedge-shaped spacer 12 is made of stainless steel, and as shown in the front view of FIG. 3 and its sectional view taken along the line AA ', the wedge-shaped spacer 12 is symmetrical around the center line indicated by the one-dot chain line in the plan view. It has a shape. Due to this symmetry, the wedge-shaped spacer 12 can be used by turning it upside down to provide the same depression angle and elevation angle with a single spacer. The smooth U-shaped notches formed in the upper and lower central portions of the wedge-shaped spacer 12 are recesses through which the cable drawn from the transducer passes.

【0021】前方監視用のトランスジューサ1aは、図
4の正面図と側面図とに示す構造の耐腐食性と強度とを
兼ね備えたステンレス鋼のケース10aの内部に収容さ
れている。トランスジューサ1aの前端面は、ケース1
0aの前端面よりも数ミリ程度後退せしめられている。
これは、流木や、岩石や、水中構築物などの障害物がこ
のケース10aに衝突しても、トランスジューサ1aの
前端面には接触しないようにしてトランスジューサの破
壊を回避するためである。深度監視用のトランスジュー
サ1bと、そのケース10bとの関係も上述した前方監
視用のものと同様である。また、楔型スペーサ12やそ
の背後の台座11に形成されたケーブル挿通用穴は、ケ
ース10aによって遮蔽されることにより、直接的な水
圧の作用を受けることがなくなる。
The front monitoring transducer 1a is housed inside a stainless steel case 10a having both the corrosion resistance and strength of the structure shown in the front view and side view of FIG. The front end face of the transducer 1a is the case 1
It is set back a few millimeters from the front end face of 0a.
This is because even if an obstacle such as driftwood, rock, or an underwater structure collides with the case 10a, the front end face of the transducer 1a is not contacted and the transducer is prevented from being destroyed. The relationship between the depth monitoring transducer 1b and its case 10b is the same as that of the forward monitoring described above. In addition, the cable insertion hole formed in the wedge-shaped spacer 12 and the pedestal 11 behind the wedge-shaped spacer 12 is shielded by the case 10a, so that it is not directly affected by water pressure.

【0022】再び図2を参照すると、前方監視用のトラ
ンスジューサ1aも深度監視用のトランスジューサ1b
も、タイミング制御回路4の制御の下に88kHz程度の超
音波を 200μsec 〜500 μsec の時間にわたって交互に
バースト状に送信し、対応の反射信号を受信するように
構成されている。そして、トランスジューサ1a、1b
は、いずれも最小水深50cm程度の浅深度の監視用とし
て、低Qの(例えば、5〜10程度の) 電気特性が付与さ
れている。この低Qの電気特性により、送信信号の反復
的な発生が回避され、送信から反射波の受信までの時間
が短い浅深度の監視用に最適の特性を備える。なお、好
適には、前方監視用のトランスジューサから放射される
超音波ビームの幅は、深度監視用のそれよりも広くなる
ように設定される。
Referring again to FIG. 2, the transducer 1a for forward monitoring and the transducer 1b for depth monitoring are also included.
Also, under the control of the timing control circuit 4, ultrasonic waves of about 88 kHz are alternately transmitted in bursts for a time of 200 μsec to 500 μsec, and corresponding reflected signals are received. And the transducers 1a, 1b
All have low Q (for example, about 5 to 10) electrical characteristics for monitoring a shallow depth of about 50 cm. This low-Q electrical characteristic avoids repetitive generation of a transmission signal, and has an optimal characteristic for monitoring shallow depth where the time from transmission to reception of a reflected wave is short. In addition, preferably, the width of the ultrasonic beam emitted from the transducer for forward monitoring is set to be wider than that for monitoring depth.

【0023】前方監視用も深度監視用も、受信器は6dB
幅40kHz程度の広帯域特性を備えており、受信したバー
スト状の反射波の包絡線の波形が忠実に再現される。広
帯域受信器3a,3bで増幅された受信反射波は、表示
装置に転送され、ここで、周知のBスコープ表示用に処
理されて隣接して形成された前方表示画面5aと深度表
示画面5bのそれぞれに表示される。この表示装置は、
慣用の2周波同時併記式の表示装置をそのまま表示用に
転用したものである。すなわち、慣用の2周波同時併記
式の表示装置は、伝播特性の異なる二つの周波数のバー
スト状の超音波を水底に向けて放射し、その反射波を隣
接画面上にBスコープ表示することにより、より詳細な
観察結果を取得するように構成されている。
The receiver is 6 dB for both forward monitoring and depth monitoring.
It has wide-band characteristics with a width of about 40 kHz, and faithfully reproduces the envelope waveform of the received burst-like reflected wave. The received reflected waves amplified by the wide band receivers 3a and 3b are transferred to a display device, where a front display screen 5a and a depth display screen 5b which are processed and adjacently formed for a well-known B scope display are formed. Displayed on each. This display device
A conventional dual-frequency simultaneous writing type display device is used for display as it is. That is, the conventional dual frequency simultaneous display device radiates burst ultrasonic waves of two frequencies having different propagation characteristics toward the bottom of the water, and displays the reflected wave on the adjacent screen by B scope display. It is configured to obtain more detailed observation results.

【0024】この2周波同時併記式の表示装置において
は、前方表示画面についても深度表示画面についても左
向きに時間軸が設定され、下向きに反射体までの距離が
設定される。ただし、この種のソナーの表示画面に関し
て適用される慣用的な手法として、時間軸の矢印は時間
の遡及方向を示している。このような表示画面によれ
ば、深度監視用表示画面については時間の経過と共に川
底の深度が変化する様子が直観的に把握できる。これに
対して、前方監視用表示画面については前方の反射体ま
での距離の変化の様子が、あたかも深度の変化のように
誤解されるおそれがある。
In this dual frequency simultaneous display system, the time axis is set leftward and the distance to the reflector is set downward in both the front display screen and the depth display screen. However, as a conventional method applied to the display screen of this type of sonar, the arrow on the time axis indicates the retrospective direction of time. According to such a display screen, it is possible to intuitively understand how the depth of the river bottom changes with time on the display screen for depth monitoring. On the other hand, on the front monitoring display screen, the change in the distance to the front reflector may be misunderstood as if the change in depth.

【0025】そこで、上記誤解を回避するため、前方表
示画面については表示方法を変更する。まず、図5の
(A)に示すように、各トランスジューサから船舶の斜
め僅か下方と真下にバースト状の超音波が交互に送信さ
れ、各方向への超音波の送信からその反射波の受信まで
の時間が半分にされて超音波の反射体までの片道の伝播
所要時間が算定される。この伝播所要時間にほぼ一定の
超音波パルスの伝播速度が除算されて前方の障害物や、
真下の川底など反射パルスを発生させた反射体までの距
離が算定され、画面表示される。
Therefore, in order to avoid the above misunderstanding, the display method of the front display screen is changed. First, as shown in FIG. 5 (A), from each transducer, burst ultrasonic waves are alternately transmitted obliquely slightly below and just below the ship, from the transmission of ultrasonic waves in each direction to the reception of their reflected waves. Is halved and the time required for one-way propagation to the ultrasonic reflector is calculated. The propagation speed of the ultrasonic pulse that is almost constant is divided by this propagation time, obstacles in front,
The distance to the reflector that generated the reflection pulse, such as the bottom of the river directly below, is calculated and displayed on the screen.

【0026】深度表示画面の表示方法は、図5の(B)
の左側に示すように、従来のものと同様に、左向きに時
間軸が、下向きに深度が設定される。これに対して、前
方表示画面5aについては、図5の(B)の右側に示す
ように、下向きに設定された時間軸と、右向きに設定さ
れた距離の軸とから成り、各時点において検出された反
射体までの距離を連結した曲線が画面表示される。図5
の(B)の右側の表示画面は、流木や、水中構築物や、
階段状の浅瀬などの前方の水中の障害物が時々刻々と接
近している様子を例示している。この表示画面の監視者
は、表示された曲線が原点に接近中であることから、差
し迫った衝突の危険を直観的に悟ることができる。な
お、最新の検出結果である反射体までの距離が2mであ
ることが十進数で表示される。
The display method of the depth display screen is shown in FIG.
As shown on the left side of, the time axis is set to the left and the depth is set to the downward, as in the conventional case. On the other hand, as shown in the right side of FIG. 5B, the front display screen 5a includes a time axis set downward and a distance axis set rightward, and is detected at each time point. A curved line connecting the distances to the reflected reflectors is displayed on the screen. Figure 5
The display screen on the right side of (B) is for driftwood, underwater structures,
An example is shown in which an underwater obstacle in the front such as a stepped shallow water is approaching every moment. The observer of this display screen can intuitively understand the danger of an imminent collision because the displayed curve is approaching the origin. In addition, it is displayed in decimal notation that the distance to the reflector, which is the latest detection result, is 2 m.

【0027】図5の(B)の深度表示画面は、川底まで
の深度が時々刻々と変化する様子を例示している。この
表示画面の監視者は、表示された曲線が十分に下方に存
在することから、深度に関する限り差し迫った座礁の危
険が無いことを直観的に悟ることができる。なお、最新
の検出結果である川底までの距離が3mであることが十
進数で表示される。
The depth display screen of FIG. 5B illustrates how the depth to the river bottom changes moment by moment. The observer of this display screen intuitively realizes that there is no immediate danger of grounding as far as depth is concerned, since the displayed curve is sufficiently below. In addition, the fact that the distance to the riverbed, which is the latest detection result, is 3 m is displayed in decimal.

【0028】本発明の船舶用ソナーの最も特徴的な点
は、波切り泡が大量に発生する船首部分にトランスジュ
ーサが取付けられている点である。この船首部分は、波
切り泡が大量に発生するものの、進行方向に沿って生じ
る大きな水圧差によって勢い良く後方に押し流されてし
まうため、ケース前方に滞留する泡による妨害がこれら
のケースを船舶の中央部分に取付けた場合よりも少なく
なる。この結果、波切り泡の妨害を避けるためトランス
ジューサを船体の下方に設置する必要がなくなり浅深度
の水域での使用が可能になる。
The most characteristic feature of the marine sonar of the present invention is that the transducer is attached to the bow portion where a large amount of wave breaking bubbles are generated. Although a large amount of wave-breaking bubbles are generated at this bow part, they are swiftly swept backward due to the large water pressure difference generated along the traveling direction, so that the blockage of bubbles in the front of the case disturbs these cases. Less than when mounted in the center. As a result, it is not necessary to install a transducer below the hull in order to avoid the interference of wave breaking bubbles, and it is possible to use it in shallow water.

【0029】従来、船首部分にトランスジューサのよう
な突起物を取り付けることは、船舶の操船上の安定性な
どの航行機能を阻害するおそれが強いこととして回避さ
れてきた。しかしながら、総トン数15トン程度の小型の
船舶であっても、トランスジューサの突出寸法を7.5cm
×15cm ×15cm 程度に小型化することにより、巡行速
度が20ノット程度までの比較的低速の場合には、操船の
安定性などの航行機能の点で特に問題がないことが本発
明者の実験結果によって判明した。
Conventionally, attachment of a protrusion such as a transducer to the bow portion has been avoided because there is a strong possibility of impairing the navigation function such as the stability of the marine vessel maneuvering. However, even for a small vessel with a gross tonnage of about 15 tons, the protruding size of the transducer is 7.5 cm.
By reducing the size to about 15 cm x 15 cm, there is no particular problem in terms of navigation functions such as stability of marine vessel maneuvering when the cruise speed is relatively low up to about 20 knots. The result turned out.

【0030】本発明の実験結果によれば、トランスジュ
ーサの取付け位置は、船体の最下端のキール線よりも10
cmほど上方に位置するように船首部分の下方に取付けら
れている。これは、船舶の航行時に舳先が上昇してもト
ランスジューサが水面の上方に突出しないという点で、
これをなるべく下方に設置することが望ましいが、キー
ル線と同程度以下の下方に取り付けた場合、船底が川底
に接触することによりトランスジューサが破損するから
である。
According to the experimental results of the present invention, the mounting position of the transducer is set at 10 degrees from the keel line at the lowermost end of the hull.
It is attached to the lower part of the bow so that it is located about cm above. This is because the transducer does not protrude above the surface of the water even when the bow rises when the ship is navigating.
It is desirable to install this as low as possible, but if it is installed below the keel wire at the same level or lower, the transducer will be damaged by the ship bottom coming into contact with the river bottom.

【0031】以上、前方監視用の超音波ビームを下向き
に放射する構成を例示した。しかしながら、浅い仰角で
水中から水面に入射した超音波ビームが全反射されて浅
い仰角で水中に戻る点を考慮すれば、浅い仰角で水面に
向けて放射する構成を採用することができる。
In the above, the configuration in which the ultrasonic beam for forward monitoring is radiated downward has been illustrated. However, considering that the ultrasonic beam incident on the water surface from the underwater at a shallow elevation angle is totally reflected and returns to the water at a shallow elevation angle, a configuration in which the ultrasonic beam is radiated toward the water surface at a shallow elevation angle can be adopted.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の船
舶用ソナーは、前方監視用の超音波送受波器と深度監視
用の超音波送受波器とが船首部分の下方に設置されてい
るので、波切り泡によって機能が損なわれることのない
浅深度用の調査船などに最適な船舶用ソナーが提供され
る。
As described in detail above, in the sonar for a ship of the present invention, an ultrasonic transducer for forward monitoring and an ultrasonic transducer for depth monitoring are installed below the bow portion. As a result, a sonar for vessels, which is suitable for research vessels for shallow depths, whose function is not impaired by wave breaking bubbles is provided.

【0033】また、本発明の船舶用ソナーの好適な実施
例によれば、前方表示画面と深度表示画面とが同一の表
示画面上に隣接して表示され、好適には、各表示画面に
ついてそれぞれに適した異なる表示方法が適用される構
成であるから、直観的な理解が容易になり、操船者が操
船しながら前方と深度とを適切に監視できるという効果
が奏される。
Further, according to the preferred embodiment of the marine sonar of the present invention, the front display screen and the depth display screen are displayed adjacent to each other on the same display screen, and preferably, for each display screen, respectively. Since different display methods suitable for the above are applied, an intuitive understanding is facilitated, and the operator can appropriately monitor the front and the depth while maneuvering the ship.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の船舶用ソナーのトランスジ
ューサの船体Vへの取付け構造を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a mounting structure of a transducer of a sonar for a ship to a hull V of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の船舶用ソナーの構成を示す
機能ブロック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of a ship sonar according to an embodiment of the present invention.

【図3】上記実施例で使用する楔型スペーサの構造を示
す平面図と断面図である。
3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view showing the structure of a wedge-shaped spacer used in the above embodiment.

【図4】上記実施例で使用するトランスジューサとこれ
を収納するケースの構造を示す正面図と側面図である。
4A and 4B are a front view and a side view showing a structure of a transducer used in the above embodiment and a case accommodating the same.

【図5】船舶の状況(A)と表示画面(B)の例を示す
概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a ship situation (A) and a display screen (B).

【図6】従来の船舶用ソナーの構成の一例を示す概念図
である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a conventional ship sonar.

【図7】従来の船舶用ソナーの構成の他の一例を示す概
念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing another example of the configuration of a conventional ship sonar.

【図8】従来の船舶用ソナーの構成の更に他の一例を示
す概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing still another example of the configuration of a conventional marine sonar.

【符号の説明】 V 船体 1a 前方監視用のトランスジューサ 1b 深度監視用のトランスジューサ 10a 前方監視用のトランスジューサのケース 10b 深度監視用のトランスジューサのケース 11 台座 12 楔型スペーサ 13 ケーブル[Explanation of symbols] V hull 1a Transducer for forward monitoring 1b Depth monitoring transducer 10a Transducer case for forward monitoring Transducer case for 10b depth monitoring 11 pedestal 12 wedge spacer 13 cable

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−31042(JP,A) 特開 平8−282582(JP,A) 特開 平8−249060(JP,A) 特開 平4−204282(JP,A) 特開 昭61−77777(JP,A) 実開 平3−65993(JP,U) 実開 昭61−21987(JP,U) 実開 昭63−12785(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 15/00 - 15/96 G01S 7/52 - 7/64 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-7-31042 (JP, A) JP-A-8-282582 (JP, A) JP-A-8-249060 (JP, A) JP-A-4- 204282 (JP, A) JP 61-77777 (JP, A) Actually open 3-65993 (JP, U) Actually open 61-21987 (JP, U) Actually open 63-12785 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 15/00-15/96 G01S 7 /52-7/64

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】前方監視用の超音波送受波器と深度監視用
の超音波送受波器とが、船体のキール線よりも上方の船
首部分の中心線の近傍に取付けられた台座に設置された
ことを特徴とする船舶用ソナー。
1. A ship in which an ultrasonic transducer for forward monitoring and an ultrasonic transducer for depth monitoring are located above the keel line of the hull.
A ship sonar characterized by being installed on a pedestal attached near the center line of the neck .
【請求項2】請求項において、 前記台座は前記船体のキール線よりも10cmほど上方に取
付けられたことを特徴とする船舶用ソナー。
2. The marine sonar according to claim 1 , wherein the pedestal is attached about 10 cm above the keel line of the hull.
【請求項3】請求項1または2のいずれかにおいて、 前記前方監視用の超音波送受波器は、仰俯角調整用のス
ペーサを介して仰俯角を調整可能に設置されたことを特
徴とする船舶用ソナー。
3. The ultrasonic wave transmitter / receiver for forward monitoring according to claim 1 or 2 , wherein the elevation / depression angle is adjustable via a spacer for adjusting the elevation / depression angle. Sonar for ships.
【請求項4】請求項において、 前記スペーサは楔型であることを特徴とする船舶用ソナ
ー。
4. The marine sonar according to claim 3 , wherein the spacer is wedge-shaped.
【請求項5】請求項1乃至いずれかにおいて、 前記各超音波送受波器は、金属筐体の内部にこの金属筐
体の前面よりも送受波面を後退させて固定されたことを
特徴とする船舶用ソナー。
In any of 5. A method according to claim 1 to 4, wherein each ultrasonic transducer is characterized by being fixed to retract the transmitting and receiving surface than the front surface of the metal housing in the interior of the metal housing Sonar for ships.
【請求項6】請求項1乃至いずれかにおいて、 前記深度監視用の超音波送受波器は、近距離監視用の低
Qの特性を有することを特徴とする船舶用ソナー。
In any one of claims 6] claims 1 to 5, the ultrasonic transducer for the depth monitoring, marine sonar, characterized by having the properties of low Q for short distance monitoring.
【請求項7】請求項1乃至いずれかにおいて、 前記前方監視用の超音波送受波器による前方表示画面
と、前記深度監視用の超音波送受波器による深度表示画
面とが同一の表示画面上に隣接して表示されることを特
徴とする船舶用ソナー。
7. The display according to any one of claims 1 to 6 , wherein the front display screen by the ultrasonic transducer for front monitoring and the depth display screen by the ultrasonic transducer for depth monitoring are the same display. A sonar for a ship, which is displayed adjacently on the screen.
【請求項8】請求項において、 前記前方表示画面は、各測定時点が縦軸上にかつ各測定
時点の測定距離が横軸上に表示されると共に、 前記深度表示画面は、各測定時点が横軸上にかつ各測定
時点の深度が縦軸上に表示されることを特徴とする船舶
用ソナー。
8. The front display screen according to claim 7 , wherein each measurement time point is displayed on the vertical axis, and the measurement distance at each measurement time point is displayed on the horizontal axis, and the depth display screen displays each measurement time point. Is displayed on the horizontal axis and the depth at each measurement point is displayed on the vertical axis.
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