JPH01109281A - Underwater detecting device - Google Patents

Underwater detecting device

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Publication number
JPH01109281A
JPH01109281A JP26766587A JP26766587A JPH01109281A JP H01109281 A JPH01109281 A JP H01109281A JP 26766587 A JP26766587 A JP 26766587A JP 26766587 A JP26766587 A JP 26766587A JP H01109281 A JPH01109281 A JP H01109281A
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JP
Japan
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memory
display
depth
detection
counter
Prior art date
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Pending
Application number
JP26766587A
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Japanese (ja)
Inventor
Shozo Shibuya
渋谷 正三
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Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01109281A publication Critical patent/JPH01109281A/en
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Abstract

PURPOSE:To observe an object in detail by reading the whole or majority of detection information which includes the depth of the object and is within a specified depth display width range out of a detection memory, and generating display data. CONSTITUTION:A ultrasonic wave outputted by a transmitter 8 is reflected by the object in water, received by a receiver 9, and stored in the detection memory 6 through a receiving amplifier group 3, a phase synthesizing circuit 4, and an A/D converter 5. Then the detection signal stored in the memory 6 is converted in terms of coordinate by a coordinate converter 28 and transferred to and stored in a display memory 13 as an orthogonal coordinate memory. Then data read out of the memory 13 is converted by a D/A converter 15 into an analog signal, which is outputted and displayed on a display device 16. Thus, the object to be detected can be observed in detail.

Description

【発明の詳細な説明】 (al産業上の利用分野 この発明は、超音波送受波器を用いて魚群や水底などの
状態を探知する水中探知装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to an underwater detection device that detects schools of fish, the condition of the water bottom, etc. using an ultrasonic transducer.

伽)従来の技術 従来、水中の状態を探知する装置として、船底に取りつ
けた超音波送受波器を用いて水中の扇形状の領域を探知
し、これを表示する水中探知装置いわゆるソナーが用い
られている0例えば第1図に示すように、船底に取り付
けられた超音波送受波器から自船の船首方向に直角な扇
形状の超音波パルスを出力し、水中および水底からの反
射波を扇形状の各方向に指向性を有する超音波受波器で
受信することによって、水中の状態を二次元で探知し、
これを表示している。
Conventional technology Conventionally, so-called underwater detection devices, so-called sonar, have been used to detect underwater conditions by detecting a fan-shaped area underwater using an ultrasonic transducer attached to the bottom of a ship. For example, as shown in Figure 1, an ultrasonic transducer attached to the bottom of a ship outputs a fan-shaped ultrasonic pulse perpendicular to the bow direction of the own ship, and the waves reflected from the water and the bottom are filtered out. By receiving ultrasonic wave receivers with directivity in each direction of the shape, underwater conditions can be detected in two dimensions.
This is displayed.

(C1発明が解決しようとする問題点 このような従来の水中探知装置は、通常船底から水底ま
での深度にわたって表示するものであるため、例えば水
底部付近のみを詳細に探知しようとすることは困難であ
った。任意の深度における領域を拡大表示する機能を有
する装置もあるが、その拡大範囲は例えば水平方向と垂
直方向にそれぞれ5段階(50,100,200,40
0,800m)と数段階に分けられていて、しかも手動
操作によって拡大表示すべき任意の深度を設定しなけれ
ばならなかった。そのため、水底など深庫が変化する被
探知物体を詳細に探知することが困難であった。
(C1 Problem to be solved by the invention Since such conventional underwater detection devices normally display the depth from the bottom of the ship to the bottom of the water, it is difficult to detect only the vicinity of the bottom of the water in detail, for example. Some devices have a function to enlarge and display an area at any depth, but the enlarged range is, for example, five steps (50, 100, 200, 40) in the horizontal and vertical directions.
0,800m), and it was necessary to manually set the desired depth for enlarged display. Therefore, it has been difficult to detect in detail objects to be detected whose depths change, such as the bottom of the water.

この発明は、被探知物体が常に画面内に表示され、しか
も適当な倍率で表示されるようにして、深度が変化する
被探知物体の探知を容易にした水中探知装置を提供する
ことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an underwater detection device in which the object to be detected is always displayed on the screen and displayed at an appropriate magnification, thereby facilitating the detection of the object to be detected as the depth changes. There is.

(d)問題点を解決するための手段 この発明の水中探知装置は、水中を探知する超音波送受
波器と、この超音波送受波器の探知情報を記憶する探知
メモリと、表示データを記憶する表示メモリを備えた水
中探知装置において、深度方向の表示幅を指定する深度
表示幅指定手段と、 被探知物体の深度を測定する被探知物体深度測定手段と
、 測定された被探知物体の深度を含み、かつ指定された前
記深度表示幅範囲の探知情報の全てあるいは大部分を探
知メモリから読み出し、表示メモリに書き込む表示デー
タ生成手段と、 を設けたことを特徴としている。
(d) Means for Solving the Problems The underwater detection device of the present invention includes an ultrasonic transducer for detecting underwater, a detection memory for storing detection information of the ultrasonic transducer, and a detection memory for storing display data. An underwater detection device equipped with a display memory for determining the depth of the detected object, comprising: a depth display width specifying means for specifying a display width in the depth direction; a detected object depth measuring means for measuring the depth of the detected object; and a detected object depth measuring means for measuring the depth of the detected object. and display data generation means for reading out all or most of the detection information in the specified depth display width range from the detection memory and writing it into the display memory.

(81作用 この発明の水中探知装置は、水中を探知する超音波送受
波器と、この超音波送受波器の探知情報を記憶する探知
メモリと、表示データを記憶する表示メモリを備えてい
て、深度表示幅指定手段は、予め定められたあるいは入
力された深度方向の表示幅を定め、被探知物体深度測定
手段は、被探知物体の深度を測定する0表示データ生成
手段は、測定された被探知物体の深度を含み、かつ指定
された前記深度表示幅範囲の探知情報を探知メモリから
読み出し、これを表示メモリに書き込む。
(81 Effect) The underwater detection device of the present invention includes an ultrasonic transducer for detecting underwater, a detection memory for storing detection information of the ultrasonic transducer, and a display memory for storing display data, The depth display width designating means determines a predetermined or input display width in the depth direction, and the detected object depth measuring means measures the depth of the detected object.The zero display data generating means determines the depth of the detected object. Detection information including the depth of the detected object and within the specified depth display width range is read from the detection memory and written into the display memory.

これにより表示メモリには、被探知物体を含み、指定さ
れた深度表示幅範囲の探知情報の全てあるいは大部分が
書き込まれることになり、表示上には被探知物体が指定
された深度表示幅で常に表示される。
As a result, all or most of the detection information in the specified depth display width range, including the detected object, is written to the display memory, and the detected object is displayed on the display within the specified depth display width. Always displayed.

(、f)実施例 く概略機能〉 第1図はこの発明の実施例である水中探知装置の表示範
囲などを表す図である0図に示すように船底に設けられ
た超音波送波器から船の左右方向(進行方向に直角な方
向)に扇形状の超音波パルスを出力し、水中および水底
からの反射波を扇形状の各方向に指向性を有する超音波
受波器で受信することによって扇形状内の水中の状態を
表示する。ここで、水底が被探知物体であり、水底を常
に表示画面内に表示する。図においてAは表示範囲であ
り、垂“直(深度)方向は設定値Dpに従って拡大表示
するが、水平方向は常に扇形状の水平方向の全てを表示
画面−杯に表示する。すなわち、船の直下の水深ydを
測定し、表示画面Aの下からβ・Dpの深度がydと等
しくなるように垂直方向の表示範囲を設定し、また、水
深y4+β・Dpの水平方向が全て表示できる範囲を水
平方向の表示範囲として自動的に設定する。なおα+β
−1である。これを例えば正方形の画面に表示すれば当
然水平方向と深度方向の縮尺率が異なることになるが、
上記表示方法により、被探知物体である水底を含む垂直
方向り、の°範囲を常に画面−杯に表示することができ
、被探知物体の観察が容易となる。
(,f) Outline functions of the embodiment> Figure 1 is a diagram showing the display range of an underwater detection device that is an embodiment of the present invention. Outputting fan-shaped ultrasonic pulses in the left-right direction of the ship (perpendicular to the direction of travel), and receiving reflected waves from the water and the bottom using ultrasonic receivers that have directivity in each fan-shaped direction. The underwater condition within the fan shape is displayed. Here, the water bottom is the object to be detected, and the water bottom is always displayed on the display screen. In the figure, A is the display range, which is enlarged in the vertical (depth) direction according to the set value Dp, but in the horizontal direction, the entire horizontal direction of the fan shape is always displayed on the display screen. Measure the water depth yd immediately below, set the vertical display range so that the depth β・Dp from the bottom of the display screen A is equal to yd, and also set the range that can display all of the water depth y4 + β・Dp in the horizontal direction. Automatically set as the horizontal display range.Also α+β
-1. For example, if this is displayed on a square screen, the scale ratios in the horizontal direction and depth direction will naturally be different.
With the above display method, the vertical range including the bottom of the water, which is the object to be detected, can always be displayed on the screen, making it easier to observe the object to be detected.

第2図は第1図に示した表示範囲Aについて実際の表示
例を表す図である。この表示画面は水平方向、垂直方向
ともにN個の画素からなり、図に示すように船の直下を
0とし、左右に水平方向の距離を表す目盛を画面の下部
に表示し、画面の右側に深度を表す目盛を表示する。
FIG. 2 is a diagram showing an actual display example of the display range A shown in FIG. This display screen consists of N pixels in both the horizontal and vertical directions.As shown in the figure, the point directly below the ship is 0, and a scale representing the horizontal distance to the left and right is displayed at the bottom of the screen, and on the right side of the screen. Display a scale representing depth.

く原理〉 第3図は超音波送受波器と被探知物体および表示範囲な
どの位置関係を表している。船の船首方向を2、水平方
向をx1深度方向をyとすると超音波送受波器の送受波
面は座標原点にある。(正確には送受波面は船底にある
ためy=oとはならないが、以下の説明では水面からの
船底の深度を無視する。) 送受波ビームはy軸を中心としてx−y平面上に存在し
、その広さは2θ。である。
Principle> Figure 3 shows the positional relationship between the ultrasonic transducer, the object to be detected, and the display range. When the bow direction of the ship is 2, the horizontal direction is x1, and the depth direction is y, the wave transmitting and receiving plane of the ultrasonic transducer is at the coordinate origin. (To be exact, the transmitting and receiving wave surface is at the bottom of the ship, so y = o, but in the following explanation, the depth of the bottom of the ship from the water surface will be ignored.) The transmitting and receiving wave beams exist on the x-y plane with the y-axis as the center. And its width is 2θ. It is.

今、送受波器からx−y平面上、点Sに到達し受波器へ
戻る超音波を考える。
Now, consider an ultrasonic wave that reaches point S on the xy plane from the transducer and returns to the receiver.

点Sのx−y平面上の位置を(x、  y) 、極座標
で表した位置を(r、  θ)とする。この実施例では
反射波の強度を(R,θ)座標つまり極座標で示される
探知メモリへ記憶させた後、(X、 Y)座標つまり直
交座標で示される表示メモリへ読み出して記憶させる。
Let the position of point S on the x-y plane be (x, y), and the position expressed in polar coordinates be (r, θ). In this embodiment, the intensity of the reflected wave is stored in a detection memory indicated by (R, θ) coordinates, that is, polar coordinates, and then read out and stored in a display memory indicated by (X, Y) coordinates, that is, orthogonal coordinates.

以下(r、  θ)、(R,θ)、(x、y)および(
X、 Y)の関係を示す。
Below (r, θ), (R, θ), (x, y) and (
The relationship between X and Y) is shown.

(R,θ)と(r、 θ)との関係 R=r/Δr       ・・・(1)θ=θ/Δθ
       ・・・(2)ここでΔrおよびΔθは探
知メモリへ反射波を記憶させるときの距離方向および角
度方向のサンプリング間隔であり、定数である。
Relationship between (R, θ) and (r, θ) R=r/Δr...(1) θ=θ/Δθ
(2) Here, Δr and Δθ are sampling intervals in the distance direction and angular direction when storing reflected waves in the detection memory, and are constants.

(r、 θ)と(x、  y)との関係r=r (X′
)×y/yPl   ・・・(3)θ=θ(X′)  
      ・・・(4)ここで、y、4はyの最大値
(表示量大深度)であり、X′は原点と、点Sとを結ぶ
直線を延長したとき、V=VHと交わる点S′のXの値
である。したがって、 x ’ ”xxy工/y r(x’)=、/”:薯TココτT θ(x’)=eo   t a n−’ (x ’/y
H)の関係にある。(第3図参照、) (x、y)と(X、Y)との関係 x=2 (ya +βD、 ) tanθo X X 
/ N−(y4+βD、 ) tanθ。・・・(5)
)’ = Dp ×Y/ N + y a−αD、  
・・・(6)ここでNは表示画面の水平方向と垂直方向
の画素数であり、定数である。
The relationship between (r, θ) and (x, y) r=r (X'
)×y/yPl...(3) θ=θ(X')
...(4) Here, y, 4 is the maximum value of y (display amount deep), and X' is the point S where V=VH intersects when the straight line connecting the origin and point S is extended. ' is the value of X. Therefore,
H). (See Figure 3) Relationship between (x, y) and (X, Y) x = 2 (ya + βD, ) tanθo X X
/N-(y4+βD, )tanθ. ...(5)
)' = Dp x Y/ N + y a-αD,
(6) Here, N is the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the display screen and is a constant.

(1)〜(4)式より R=r  (x’)/Δrxy/yH e=θ(x’)/Δθ よってr(x’)/Δrおよびθ(x’)/ΔθをR(
x’)、θ(X′)とお(と R=R(x’)Xy/ym     ・・・(7)θ=
θ (X′)            ・ ・ ・(8
)x’=xxy鵬/y         ・ ・ ・(
9)以上の関係を利用して直交座標のデータ(X。
From equations (1) to (4), R=r (x')/Δrxy/yH e=θ(x')/Δθ Therefore, r(x')/Δr and θ(x')/Δθ are R(
x'), θ(X') and R=R(x')Xy/ym...(7)θ=
θ (X') ・ ・ ・(8
)x'=xxypeng/y ・ ・ ・(
9) Using the above relationship, orthogonal coordinate data (X.

Y)に相当する極座標(R,θ)を求め、探知メモリの
内容を読み出し、表示メモリに書き込むことによって第
3図の図中Aに示した範囲の画像が表示メモリに書き込
まれる。
By determining the polar coordinates (R, θ) corresponding to Y), reading out the contents of the detection memory, and writing them into the display memory, an image in the range indicated by A in FIG. 3 is written into the display memory.

く具体的構成〉 第9図はこの発明の実施例である水中探知装置の超音波
送受波器の位置関係を表す図であり、第10図はその超
音波送受波器によって構成される送受波ビームを示して
いる。第9図に示すように船首方向に送波器が5個と、
船首方向と直角な方向に受波器かに個配列されている。
Specific Configuration> FIG. 9 is a diagram showing the positional relationship of the ultrasonic transducer of an underwater detection device that is an embodiment of the present invention, and FIG. Showing beam. As shown in Figure 9, there are five transmitters in the bow direction,
A number of receivers are arranged in a direction perpendicular to the bow direction.

後述するように送波器は5個の全振動子が同時に駆動さ
れて超音波パルスを送波するため、船首方向に直角な平
面内に一定角度の広がりを有する扇形状の送波ビームを
形成し、受渡器はに個の各振動子の発生電圧が所定の位
相で合成されることによって扇形状の各方向からの反射
波を順次選択的に受ける受渡ビームを形成する。第10
図はこのような送波ビームと受波ビームの合成により得
られる送受波ビームである。ここで送波ビームはφ5X
2et、受波ビームをφmX2eoで表すことができる
As described later, all five transducers of the transmitter are driven simultaneously to transmit ultrasonic pulses, so a fan-shaped transmission beam is formed that spreads at a certain angle in a plane perpendicular to the bow direction. The transfer device forms a transfer beam that sequentially and selectively receives reflected waves from each direction in a fan shape by combining the voltages generated by the two vibrators with a predetermined phase. 10th
The figure shows a transmitting and receiving beam obtained by combining such a transmitting beam and a receiving beam. Here, the transmitting beam is φ5X
2et, and the receiving beam can be expressed as φmX2eo.

2θ丁は船首方向に直角な方向の送波ビーム角(。2θ is the transmitting beam angle in the direction perpendicular to the bow direction (.

2θ1〉2θ。)であり、φ、は船首方向の受波ビーム
角(φ、〉φ、)である。なお、受渡ビームは2θ。方
向にM分割され、M個のφ、×Δθ。の小ビーム劣り構
成されている。すなわち、26o=MXΔθ。であり、
この受渡ビームは第10図に示すように左舷から右舷に
Oから(M−1)まで並んでいる。
2θ1〉2θ. ), and φ is the receiving beam angle (φ,〉φ,) in the bow direction. The delivery beam is 2θ. Divided into M directions, M pieces of φ,×Δθ. The small beam is constructed inferiorly. That is, 26o=MXΔθ. and
As shown in FIG. 10, these delivery beams are lined up from port to starboard from O to (M-1).

第4図はこの発明の実施例である水中探知装置のブロッ
ク図である。全体の概略動作は次の通りである。
FIG. 4 is a block diagram of an underwater detection device according to an embodiment of the present invention. The overall general operation is as follows.

送波器8から出力された超音波は水中の物体で反射され
、受渡器9で受信される。受渡器9で発生した探知信号
は受信アンプ群3、位相合成回路4およびA/Dコンバ
ータ5を経て極座標メモリである探知メモリ6に記憶さ
れる。探知メモリ6に記憶された探知信号は、座標変換
器28により座標変換が行われ、直交座標メモリである
表示メモリ13に転送され記憶される。表示メモリi3
に記憶された探知信号は表示器16に表示される以下各
部の動作を詳述する。
The ultrasonic waves output from the transmitter 8 are reflected by underwater objects and received by the delivery device 9. The detection signal generated by the transfer device 9 passes through the receiving amplifier group 3, the phase synthesis circuit 4, and the A/D converter 5, and is stored in the detection memory 6, which is a polar coordinate memory. The detection signal stored in the detection memory 6 undergoes coordinate conversion by the coordinate converter 28, and is transferred to and stored in the display memory 13, which is a rectangular coordinate memory. display memory i3
The detection signal stored in is displayed on the display 16.The operation of each part will be explained in detail below.

送信器1はYカウンタ31が出力する送信パルスにより
、予め定められた出力、パルス幅および周波数の超音波
パルス信号を送波器8の3個の振動子に与え水中に超音
波パルスを発射する。このとき、各振動子は同時に励振
されて前述の送波ビームが発生する。そして、水中の物
体から反射された探知信号は、受渡器9のに個の振動子
で受波されたのち、受信アンプ群3により増幅される。
The transmitter 1 sends an ultrasonic pulse signal with a predetermined output, pulse width, and frequency to the three transducers of the transmitter 8 using the transmission pulse output from the Y counter 31, and emits the ultrasonic pulse into the water. . At this time, each vibrator is simultaneously excited to generate the above-mentioned transmitted beam. The detection signal reflected from the underwater object is received by the transducers of the delivery device 9 and then amplified by the reception amplifier group 3.

受信アンプ群3は受渡器9の振動子と同数のに個の受信
アンプで構成され、入力されている送信パルスのタイミ
ングによって探知信号の距離による減衰を補正するTV
G回路が構成されている0位相合成回路4はに個の探知
信号を位相合成し、M個の受渡ビームを作り出し、角度
カウンタ24の計数値が示す方向の探知信号を検波出力
する0位相合成法としては、遅延線を使用するもの、位
相が異なる正弦波を乗算するもの、あるいはFFT(高
速フーリエ変換)を使用するものなどがある検波された
探知信号はA/Dコンバータ5でディジタルコードに変
換されて探知メモリ6に記憶される。探知メモリ6のア
ドレスは角度カウンタ24と距離カウ、ンタ25とによ
って指定される。
The receiving amplifier group 3 is composed of the same number of receiving amplifiers as the transducers of the transfer device 9, and corrects the attenuation due to the distance of the detection signal according to the timing of the inputted transmission pulse.
The 0-phase synthesis circuit 4 in which the G circuit is configured is a 0-phase synthesis circuit that synthesizes the phases of the detection signals, creates M delivery beams, and detects and outputs the detection signal in the direction indicated by the count value of the angle counter 24. Methods include methods that use a delay line, methods that multiply sine waves with different phases, and methods that use FFT (Fast Fourier Transform).The detected detection signal is converted into a digital code by the A/D converter 5. It is converted and stored in the detection memory 6. The address of the detection memory 6 is specified by an angle counter 24 and a distance counter 25.

角度カウンタ24はゲート23を通して入力されるクロ
ックパルス源22のクロックパルスをカウントする。ク
ロックパルスの周期は音波が617Mの距離を往復する
時間に等しい。距離カウンタ25は角度カウンタ24の
出力する桁上げパルスを計数する。この時フリップフロ
ップ27はセットされていて、ゲート23は導通であり
、ゲート33は非導通である。
The angle counter 24 counts the clock pulses of the clock pulse source 22 inputted through the gate 23. The period of the clock pulse is equal to the time it takes for a sound wave to travel a distance of 617M. The distance counter 25 counts carry pulses output from the angle counter 24. At this time, flip-flop 27 is set, gate 23 is conductive, and gate 33 is non-conductive.

位相合成回路4は角度カウンタ24の値によって受渡ビ
ームの指向方向の選択動作を行い、等距離上にある探知
物体からの反射波を時系列化して送出する。したがって
、位相合成回路4から送出される時系列データは角度デ
ータと距離データの極座標データで表され、角度データ
と距離データとによって指定される探知メモリ6のアド
レスに時系列化された探知信号が順次記憶される。
The phase synthesis circuit 4 selects the directivity direction of the transfer beam based on the value of the angle counter 24, and transmits the reflected waves from the detected object located at the same distance in time series. Therefore, the time series data sent from the phase synthesis circuit 4 is represented by polar coordinate data of angle data and distance data, and the time series detection signal is sent to the address of the detection memory 6 specified by the angle data and distance data. Stored sequentially.

第12図(A)は探知メモリ6のメモリ空間を表す概念
図であり、第11図は探知メモリのアドレスと水中の位
置との関係を表す概念図である。
FIG. 12(A) is a conceptual diagram showing the memory space of the detection memory 6, and FIG. 11 is a conceptual diagram showing the relationship between the address of the detection memory and the underwater position.

第12図(A)に示すように例えば縦軸方向のアドレス
が各方向の受渡ビームに対応し、横軸方向のアドレスが
各受渡ビームにおける探知物体までの距離に対応する。
As shown in FIG. 12(A), for example, addresses along the vertical axis correspond to delivery beams in each direction, and addresses along the horizontal axis correspond to distances to the detection object in each delivery beam.

したがって、探知メモリの縦軸は極座標の角度に相当し
、横軸は距離に相当する。
Therefore, the vertical axis of the detection memory corresponds to angle in polar coordinates, and the horizontal axis corresponds to distance.

探知メモリ6には、探知信号が最大Rやまで記憶される
。よって、探知メモリ6の容量はA/Dコンバータ5の
出力ビツト数をδとすると、M×R,×αである。また
、角度カウンタ24はM進、距離カウンタ25はR8進
カウンタである。なお、RX≧R,である、(第12図
(A)参照)探知メモリ6に書き込まれた記憶データは
座標変換器28によってアドレスが指定されたとき、そ
の記憶データが読み出される。
The detection memory 6 stores detection signals up to the maximum R. Therefore, the capacity of the detection memory 6 is M×R,×α, where δ is the number of output bits of the A/D converter 5. Further, the angle counter 24 is an M-ary counter, and the distance counter 25 is an R-octal counter. Note that the stored data written in the detection memory 6 where RX≧R (see FIG. 12(A)) is read out when an address is designated by the coordinate converter 28.

探知メモリ6の書込と続出はフリップフロップ27のQ
出力によって行われ、第8図に示すように、送信パルス
aから信号取り込み完了パルスbまでのTw期間は探知
信号の記憶動作が行われ、信号取込完了パ、ルスbから
次の送信パルスaまでのTR期間は信号の読み出しが行
われる。すなわち、T8期間はフリップフロップ27の
Q出力がH”レベルに維持され、これにより探知メモリ
6が書込モードに切り換えられ、角度カウンタ24、距
離カウンタ25のアドレスデータが切換スイッチ7を経
て探知メモリ6に導かれる。その後、距離カウンタ25
のカウント値がR,になると    □、比較回路26
から取り込み完了パルスが出力され、フリップフロップ
27がリセットされ、角度 −カウンタ24と距離カウ
ンタ25もリセットされる。フリップフロップ27がリ
セットされ、Q出力が“L”レベルに変化してTI期間
となると探知メモリ6が読み出しモードに切り換わると
同時に切換スイッチ7が切換動作を行い、座標変換器2
8のアドレスデータによって記憶データの読み出しが行
われる。この時ゲート33は導通、ゲート23は非導通
となる。ここでXカウンタ30とXカウンタ31はX、
Y座標上の位置を指定し、座標変換器28はそのX、 
Y座標上の位置を極座標上の位置に変換する際、深度表
示幅指定手段40により指定された値り、と被探知物体
深度測定手段41により測定された値y6等に基づいて
、表示すべき範囲のみ座標変換する。
Writing to the detection memory 6 and subsequent output are performed by the Q of the flip-flop 27.
As shown in FIG. 8, the detection signal is stored during the Tw period from the transmission pulse a to the signal acquisition completion pulse b, and from the signal acquisition completion pulse b to the next transmission pulse a. Signal reading is performed during the TR period up to. That is, during the T8 period, the Q output of the flip-flop 27 is maintained at H'' level, thereby switching the detection memory 6 to the write mode, and the address data of the angle counter 24 and the distance counter 25 are transferred to the detection memory via the changeover switch 7. 6. Then the distance counter 25
When the count value of becomes R, □, the comparison circuit 26
A take-in completion pulse is output from , the flip-flop 27 is reset, and the angle counter 24 and distance counter 25 are also reset. When the flip-flop 27 is reset and the Q output changes to "L" level to enter the TI period, the detection memory 6 switches to the read mode and at the same time the changeover switch 7 performs a switching operation, and the coordinate converter 2
Memory data is read out using address data No. 8. At this time, the gate 33 becomes conductive and the gate 23 becomes non-conductive. Here, the X counter 30 and the X counter 31 are
Specify the position on the Y coordinate, and the coordinate converter 28 converts the X,
When converting a position on the Y coordinate to a position on polar coordinates, the value to be displayed is based on the value specified by the depth display width specifying means 40, the value y6 measured by the detected object depth measuring means 41, etc. Coordinate transformation of only the range.

探知メモリ6から読み出された記憶データは表示メモリ
13へ出力されて記憶される。表示メモリ13における
アドレスの指定はXカウンタ30とXカウンタ31の値
によって行われる。カウンタ30.31はともにN進カ
ウンタであり、Xカウンタ31はXカウンタ30の桁上
げパルスをカウントする。したがって、表示メモリ13
のメモリ空間には第10図参照)に示すようにNXNで
表される直交座標の画像データが記憶される。その容量
はNXNXδである。
The stored data read from the detection memory 6 is output to the display memory 13 and stored therein. The address in the display memory 13 is specified by the values of the X counter 30 and the X counter 31. Counters 30 and 31 are both N-ary counters, and X counter 31 counts carry pulses of X counter 30. Therefore, display memory 13
In the memory space of , image data of orthogonal coordinates represented by NXN is stored as shown in FIG. 10). Its capacity is NXNXδ.

Xカウンタ30は分周回路34からゲート回路33を経
て導かれるパルスをカウントする。ゲート回路33はフ
リップフロップ27のQ出力に基づいて探知メモリ6の
記憶データが読み出されている間導通して分周回路34
のパルス列をXカウンタに与える。なお、Xカウンタ3
1の計数値がN−1から0になるとき、Xカウンタ31
から送信パルスが発生する。これによりフリップフロッ
プ27がセットされTw期間となる。フリップフロップ
27がセントされると、そのQ出力によってゲート23
が導通してクロックパルス源22のクロックパルスが角
度カウンタ24に与えられる以上の繰り返しによって第
8図に示したように探知メモリ6に対する信号の取り込
みと読み出しが交互に行われるや 表示メモリ13から読み出されたデータはD/Aコンバ
ータ15によってアナログ信号に変換された後、表示器
16へ出力されて表示される。表示器16は水平走査回
路17と垂直走査回路18によって画素走査が行われる
。水平走査回路17、垂直走査回路18は水平走査カウ
ンタ37.垂直走査カウンタ38の値に対応して画素走
査を行う。
The X counter 30 counts pulses led from the frequency dividing circuit 34 via the gate circuit 33. The gate circuit 33 is conductive while the data stored in the detection memory 6 is being read based on the Q output of the flip-flop 27, and the frequency dividing circuit 34 is turned on.
A pulse train of is given to the X counter. In addition, X counter 3
When the count value of 1 becomes 0 from N-1, the X counter 31
The transmission pulse is generated from As a result, the flip-flop 27 is set and the Tw period begins. When the flip-flop 27 is sent, its Q output causes the gate 23 to
becomes conductive and the clock pulse from the clock pulse source 22 is applied to the angle counter 24. As shown in FIG. The output data is converted into an analog signal by the D/A converter 15 and then output to the display 16 for display. Pixel scanning of the display device 16 is performed by a horizontal scanning circuit 17 and a vertical scanning circuit 18. The horizontal scanning circuit 17 and the vertical scanning circuit 18 each have a horizontal scanning counter 37 . Pixel scanning is performed in accordance with the value of the vertical scanning counter 38.

なお、表示メモリ13の書き込みと読み出しはクロック
パルス[36のクロックパルスによって切り換えられ、
例えば、クロックパルスの半周期は続出モード、他の半
周期は書込モードに切り換えられる。この切り換えに連
動して切換スイッチ14が切換動作を行い、Xカウンタ
30.Xカウンタ31による書込アドレスデータと、水
平走査カウンタ37.垂直走査カウンタ38による読出
アドレスデータが切え換えて導かれる。また、クロック
パルス源36のパルス列は分周回路34によって分周さ
れて、Xカウンタ30に導かれ、これによって表示メモ
リ13の書込モードと読出モードの切換を円滑に行わせ
ている。
Note that writing and reading of the display memory 13 are switched by a clock pulse [36].
For example, one half of the clock pulse cycle is switched to successive mode, and the other half cycle is switched to write mode. In conjunction with this switching, the changeover switch 14 performs a switching operation, and the X counter 30. Write address data by X counter 31 and horizontal scanning counter 37 . Read address data by the vertical scanning counter 38 is switched and guided. Further, the pulse train of the clock pulse source 36 is frequency-divided by the frequency dividing circuit 34 and guided to the X counter 30, thereby smoothly switching the display memory 13 between the write mode and the read mode.

第6図は第4図に示した被探知物体の水深y4を求める
ための手段41のブロック図である。図において比較回
路51は船の直下の反射信号をラッチ回路50に記憶さ
せるための回路であり、角度カンウタ24の値が(M−
1)/2になったときに1致パルスを出力し、ラッチ回
路50に、第4図に示したA/Dコンバータ5の出力値
すを記憶させる。ここでMは奇数であり(M−1)/2
番目のビームは船の直下を向いている(第10図参照)
FIG. 6 is a block diagram of means 41 for determining the water depth y4 of the detected object shown in FIG. In the figure, the comparison circuit 51 is a circuit for storing the reflected signal directly below the ship in the latch circuit 50, and the value of the angle counter 24 is (M-
When the value becomes 1)/2, a match pulse is output, and the output value of the A/D converter 5 shown in FIG. 4 is stored in the latch circuit 50. Here M is an odd number and (M-1)/2
The second beam points directly below the ship (see Figure 10).
.

ラッチ回路50に記憶された反射強度は比較回路52で
予め定められた値vOと比較される。反射強度がVoよ
り大きければ比較回路52は反射物体を目的の被探知物
体とみなし、ラッチ回路53にパルスを出力し、ランチ
回路53にそのときの距離カウンタ25 (第4図参照
)の値RWをラッチさせる。このとき比較回路52から
出力されたパルスはフリップフロップ56をセットし、
スイッチ55をオフする。フリップフロップ56および
スイッチ55はラッチ回路53に距離カウンタ25の値
が一度記憶されるとそれ以上の深度でラッチ回路53が
動作しないようにするための回路である。つまりランチ
回路53は被探知物体の表面あるいは上端のみで動作す
る。
The reflection intensity stored in the latch circuit 50 is compared with a predetermined value vO in a comparison circuit 52. If the reflection intensity is greater than Vo, the comparison circuit 52 regards the reflecting object as the target object to be detected, outputs a pulse to the latch circuit 53, and sends the launch circuit 53 the value RW of the distance counter 25 (see FIG. 4) at that time. latches. At this time, the pulse output from the comparator circuit 52 sets the flip-flop 56,
Switch 55 is turned off. The flip-flop 56 and the switch 55 are circuits for preventing the latch circuit 53 from operating at a deeper depth once the value of the distance counter 25 is stored in the latch circuit 53. In other words, the launch circuit 53 operates only on the surface or upper end of the object to be detected.

ラッチ回路53に記憶された値は乗算器54でΔrを乗
算され、y4が求められる((1)式参照)。なお、フ
リップフロップ56は送信パルスによりリセットされス
イッチ55をオンする。
The value stored in the latch circuit 53 is multiplied by Δr in the multiplier 54 to obtain y4 (see equation (1)). Note that the flip-flop 56 is reset by the transmission pulse and the switch 55 is turned on.

第5図は第4図に示した座標変換器28のブロック図で
ある。ここで、ROMIには全てのyd+βD、の値に
対するAの値とBの値をそれぞれ記憶している。AとB
は A=2(y4+βD、)janθO/NB−Cya +
βD、)tanθ。
FIG. 5 is a block diagram of the coordinate converter 28 shown in FIG. Here, the ROMI stores the values of A and B for all the values of yd+βD, respectively. A and B
is A=2(y4+βD,)janθO/NB−Cya+
βD,)tanθ.

である。It is.

ROM2には全てのり、に対するCの値を記憶している
。ここでCは C=D、/N である。
The ROM 2 stores the values of C for all the pastes. Here, C is C=D,/N.

ROM3には全てのyの値に対するDとEの値を記憶し
ている。ここでり、Eは D −’/ / 7 M E=y、/y である。
The ROM 3 stores D and E values for all y values. Here, E is D −'/ / 7 M E = y, /y.

さらにROM4には全てのX′の値に対するR(x’)
、θ(X′)の値を記憶している。ここで R(x’) =  x” +y、” /Δre (x’
)= tea−tan−’ (x’/)’N))/Δθ である。
Furthermore, ROM4 stores R(x') for all values of X'.
, θ(X') are stored. Here R(x') = x''+y,'' /Δre (x'
)=tea-tan-'(x'/)'N))/Δθ.

以上に示したA−E+ R(x ’ ) 、e(x ’
 )、X、Y、ya、D、、 α、βの値および(5)
弐〜(9)式より第5図に示したブロック図によりR2
Oを求めている。
A-E+R(x'), e(x') shown above
), X, Y, ya, D, , α, β values and (5)
2 ~ From formula (9), R2 is determined by the block diagram shown in Figure 5.
I'm looking for O.

第7図は第2図に示したように表示画面上に目盛を表示
するためのブロック図である。図において目盛メモリ6
0は表示メモリ13とともに第12図(B)に示したメ
モリ空間を備えていて、その容量はNXNピントである
。比較回路26(第4図参照)からの一致パルスdすな
わち信号読み取り完了パルスがCPU62に割込み信号
として入力されるとCPU62はROM64のプログラ
ムに従って入力装置65を通してy4およびり。
FIG. 7 is a block diagram for displaying scales on the display screen as shown in FIG. 2. In the figure, scale memory 6
0 has a memory space shown in FIG. 12(B) together with the display memory 13, and its capacity is NXN pinto. When the coincidence pulse d from the comparator circuit 26 (see FIG. 4), that is, the signal read completion pulse, is input as an interrupt signal to the CPU 62, the CPU 62 outputs y4 and y4 through the input device 65 according to the program in the ROM 64.

を読み込み、演算し、目盛メモリ60に目盛と数値を書
き込む、目盛メモリ60に書き込まれた目盛と数値は表
示メモリ13と同様に読み出され第4図に示した色変換
回路39およびD/Aコンバータ15を通して探知信号
とは異なる色で探知信号より優先して表示される。
are read, calculated, and written to the scale memory 60. The scales and numbers written to the scale memory 60 are read out in the same way as the display memory 13, and are sent to the color conversion circuit 39 and D/A shown in FIG. The signal is displayed through the converter 15 in a color different from that of the detection signal, giving priority to the detection signal.

以上のようにして第2図に示したような表示が行われる
。ここで被探知物体は水底であり、D、=100m )’d=375m α=0.75 β=0.25 θ。=45゜ である。
As described above, a display as shown in FIG. 2 is performed. Here, the object to be detected is the water bottom, D, = 100 m)'d = 375 m α = 0.75 β = 0.25 θ. =45°.

実施例では水底を被探知物体とした例であったが、第6
図に示した設定値VoO値を目的とする魚群の反射強度
に設定すれば、その目的とする魚群が常に表示画面内に
設定深度幅内に表示させることができる。また、実施例
では第1図に示したように深度(ya+βD、)におけ
るビームの水平方向が全て表示画面内に入るようにした
が、深度(y4)や深度(ya−αD、)におけるビー
ムの水平方向が表示画面内−杯に入るように設定するこ
とも可能である。
In the example, the bottom of the water was used as the object to be detected, but in the sixth example,
If the set value VoO value shown in the figure is set as the reflection intensity of the target fish school, the target fish school can always be displayed within the set depth range on the display screen. In addition, in the embodiment, as shown in FIG. 1, the horizontal direction of the beam at the depth (ya+βD,) is entirely within the display screen, but the beam at the depth (y4) and the depth (ya−αD,) It is also possible to set the horizontal direction to be within the display screen.

(g)発明の効果 以上のようにこの発明によれば、探知メモリに取り込ん
だ水中の探知情報を読み出して表示データを生成する際
に、被探知物体の深度を含み、且つ指定された深度表示
幅範囲の探知情報の全てあるいは大部分を探知メモリか
ら読み出して表示用データを生成するように構成したた
め、被探知物体を常に表示画面内に表示させることがで
き、しかも表示画面の倍率を深度方向の表示幅の指定に
よって設定できるようにしたため、探知すべき物体を詳
細に観察することが可能となる。
(g) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, when reading the underwater detection information imported into the detection memory and generating display data, the depth display that includes the depth of the detected object and also specifies the specified depth. Since the configuration is configured to read all or most of the detection information in the width range from the detection memory to generate display data, the detected object can always be displayed on the display screen, and the magnification of the display screen can be adjusted in the depth direction. Since the display width can be set by specifying the display width, it becomes possible to observe the object to be detected in detail.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の実施例である水中探知装置の原理を
説明するための図であり、超音波送受波器と被探知物体
および表示範囲などの位置関係を示している。第2図は
同装置の表示例、第3図は探知メモリの内容を読み出し
、表示メモリに書き込む際の座標変換の原理を一説明す
るための図、第4図はこの発明の実施例である水中探知
装置の全体のブロック図、第5図は第4図における座標
変換器のブロック図、第6図は被探知物体の深度を求め
るためのブロック図、第7図は画面上に目盛を表示する
ためのブロック図である。第8図は第4図に示したブロ
ック図の主要部のタイミングを表す図、第9図は船底に
設けられた超音波送受波器の構成を表す図、第10図は
超音波の送受波ビームの構成を表す図、第11図は探知
メモリのアドレスと水中の位置との対応関係を表す概念
図、第12図(A)、  (B)はそれぞれ探知メモリ
のメモリ空間9衷示メモリのメモリ空間を表す図である
。 6−探知メモリ、 8−超音波送波器、 9−超音波受波器、 13−表示メモリ、 6.13.28.3,0.31 一表示データ生成手段、 4〇−深度表示幅指定手段、 41(50〜56)−被探知物体深度測定手段。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of an underwater detection device according to an embodiment of the present invention, and shows the positional relationship between an ultrasonic transducer, an object to be detected, a display range, etc. Fig. 2 is a display example of the device, Fig. 3 is a diagram for explaining the principle of coordinate transformation when reading out the contents of the detection memory and writing to the display memory, and Fig. 4 is an embodiment of the invention. The overall block diagram of the underwater detection device, Figure 5 is a block diagram of the coordinate converter in Figure 4, Figure 6 is a block diagram for determining the depth of the detected object, and Figure 7 shows the scale on the screen. FIG. Fig. 8 is a diagram showing the timing of the main parts of the block diagram shown in Fig. 4, Fig. 9 is a diagram showing the configuration of the ultrasonic transducer installed on the bottom of the ship, and Fig. 10 is a diagram showing the transmission and reception of ultrasonic waves. Figure 11 is a diagram showing the configuration of the beam, Figure 11 is a conceptual diagram showing the correspondence between the address of the detection memory and the underwater position, and Figures 12 (A) and (B) are the memory space 9 of the detection memory. FIG. 3 is a diagram showing a memory space. 6-Detection memory, 8-Ultrasonic transmitter, 9-Ultrasonic receiver, 13-Display memory, 6.13.28.3,0.31-Display data generation means, 40-Depth display width specification Means, 41 (50-56) - Means for measuring the depth of a detected object.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)水中を探知する超音波送受波器と、この超音波送
受波器の探知情報を記憶する探知メモリと、表示データ
を記憶する表示メモリを備えた水中探知装置において、 深度方向の表示幅を指定する深度表示幅指定手段と、 被探知物体の深度を測定する被探知物体深度測定手段と
、 測定された被探知物体の深度を含み、かつ指定された前
記深度表示幅範囲の探知情報の全てあるいは大部分を探
知メモリから読み出し、表示メモリに書き込む表示デー
タ生成手段と、 を設けたことを特徴とする水中探知装置。
(1) In an underwater detection device equipped with an ultrasonic transducer that detects underwater, a detection memory that stores detection information of this ultrasonic transducer, and a display memory that stores display data, the display width in the depth direction a depth display width designating means for specifying the depth of the detected object; a detected object depth measuring means for measuring the depth of the detected object; and detection information including the measured depth of the detected object and within the specified depth display width range. An underwater detection device characterized by comprising: display data generation means for reading all or most of the data from the detection memory and writing it to the display memory.
JP26766587A 1987-10-22 1987-10-22 Underwater detecting device Pending JPH01109281A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145225A (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Japan Radio Co Ltd Scanning sonar device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5454671A (en) * 1977-10-11 1979-05-01 Koden Electronics Co Ltd Ultrasonic search indicator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5454671A (en) * 1977-10-11 1979-05-01 Koden Electronics Co Ltd Ultrasonic search indicator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145225A (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Japan Radio Co Ltd Scanning sonar device

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