JPH0347712B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 技術分野 この発明は、ビーム方向をスキヤンさせて得た
ソナー像を記録し、必要に応じて表示するソナー
像記録装置に関する。

(b) 従来技術とその欠点 所謂スキヤンニングソナーのようにビーム方向
をスキヤンさせてソナー像を得るものは、海中の
状況を広い範囲に亘つて知ることができるが、魚
群等の発見，認識のためにソナー像の時間的な経
過や発前頻度といつた情報が必要となることがあ
る。このような場合、従来は所謂魚群探知機等の
ように記録紙やCRTの画面上に過去の信号を残
してゆくことが行われている。第５図はソナー像
から記録用の信号をサンプリングする従来の方法
を示すものである。従来はスキヤンニングによつ
て得られたソナー像のうち角度θについて△θの
角度におけるソナー像信号をサンプリングし、そ
れらのソナー像信号を角度θの範囲について重ね
合わせを行つて１つの記録用の信号を得る方法で
あつた。具体的には受信回路で作られた記録専用
の単一ビーム信号またはスキヤンニングによつて
得られた時系列信号の一部を角度情報を持つゲー
ト信号によりサンプリングすることによつて記録
用信号の抽出を行つている。第６図Ａ，Ｂはその
具体的な例を示すものである。半周型スキヤンニ
ングソナーのように同一平面上の信号を得ること
のできる装置を真下に向けると同図Ａのように海
中の垂直断面画像を得ることができる。

第６図Ａに示すように船から等しい水平距離ｌ
だけ離れた深度の異なる３点ａ，ｂ，ｃの信号の
うちｂ点とｃ点がサンプリング範囲内に存在する
が、その記録画像は同図Ｂに示すようにｃ点の像
が海底の像に陰されて判別できない。これは自船
からｃ点までの距離rcが自船から海底の最短距離
rmより遠いためである。またｂ点についてもそ
の探度ｄは自船からの距離（直距離）rbと方向と
の関数であり、記録画像中ではrbが分かるが、ｄ
は不明である。さらにａ点はｂ点の真上にあるに
もかかわらずサンプリング範囲外にあるため、記
録画像には残らない。

このような記録画像の抽出を一定時間毎に行
い、過去の信号を記録していくことによつて第７
図に示すような記録画像が得られるが、魚群等の
発見認識のためには魚群や海底までの距離は直距
離よりも深度を直接判読できるものが要求されて
いる。

(c) 発明の目的 この発明の目的は、記録信号をソナー像におけ
る垂直方向の距離関係を保持したものとすること
によつて、記録された画像から魚群や海底の深度
を直接判読できるようにし、また海底付近の像が
海底の像と重なつて見えなくなるといつた問題
や、垂直方向の位置関係にありながら記録画像に
残らないといつた不都合を解消したソナー像記録
装置を提供することにある。

(d) 発明の構成および効果 この発明は要約すれば、超音波送受波位置を中
心として超音波ビームの指向方向と距離方向につ
いての極座標平面のソナー像を得るソナーと、こ
のソナー像の極座標情報を直角座標情報に変換す
る手段と、一定のタイミングで前記ソナー像の直
角座標情報から各深度毎に水平方向にデータを抽
出し重ね合わせる手段と、この重ね合わせたデー
タを順次記憶するメモリと、前記メモリの内容を
読み出し、表示体に表示する表示手段を備えたこ
とを特徴とする。

第１図はソナー像と記録用信号の関係を示すも
のである。ソナー像は第６図Ａと同様であるが、
第１図に示すようにサンプリング範囲はソナー像
において垂直線により区分される範囲であり、各
データを水平方向に重ね合わせた信号を記録用の
信号としている。第２図はサンプリング範囲にお
けるサンプリングの方向を表すものであり、水平
方向のｘの幅について、△ｘの間隔で存在するＮ
本のソナー像を抽出し、これらを重ね合わせて
（加算して）１本の記録用信号を得る。したがつ
て、ソナー像に存在するｃ点は海底の像に隠れる
ことなく、またａ点も記録されることになる。

この発明によれば、ソナー像の水平方向のデー
タを抽出し、重ね合わせることによつて、記録画
像の垂直方向の位置関係を保持したまま、記録用
の信号を得ることができるため、記録画像の垂直
座標が直接深度に対応することになる。またサン
プリング範囲が垂直方向でサンプリング方向が常
に水平方向であるため、広範囲に亘つて所謂デツ
ドゾーンが生じない。

(e) 実施例 第３図はこの発明の実施例であるソナー像記録
装置のブロツク図である。１は送受波器であり、
送信回路２の出力によつて送信ビームを出力し、
またその反射音を受信し、その起電圧を受信回路
４へ出力する。ソナーロツク回路３は送信回路２
に対してまた受信回路４に対してスキヤンニング
ソナーとして作用させるためのクロツク信号を出
力する。５は座標変換回路であり、受信回路４の
出力信号をＸ，Ｙ座標（直角座標）に変換する。
即ち、受信回路４の出力信号はビーム方向を表す
角度θと、反射音が戻るまでの時間に対応する距
離ｒの所謂極座標情報であり、これを ｘ＝rsin θ ｙ＝rcos θ の演算を行つてＸ，Ｙ座標における情報に変換
し、ビデオRAM６に書き込む。ビデオRAM６
は表示用画面の座標に相当するメモリ容量を有
し、表示すべきアドレスにデータを書き込むこと
によつて表示を行う。例えば、１ドツトを３ビツ
トで構成し、受信信号の強度に応じて８段階の情
報として記憶する。ビデオクロツク回路１０は前
記ビデオRAM６の読み出しタイミングを制御
し、読み出し信号をマルチプレクサ７を介して映
像信号発生回路８に供給する。映像信号発生回路
８はビデオRAM６に書き込まれたソナー像を
CRT９に表示するための映像信号を合成するも
のであり、３ビツトのデータに対応した８色の映
像信号を発生する。以上のように構成したスキヤ
ンニングソナーによつて、ソナー像をCRTに表
示させる。

第３図においてサンプリング回路１１はビデオ
RAM６から読み出された信号を一定のタイミン
グでサンプリングし、重ね合わせた後、記録用ビ
デオRAM１２に書き込むための回路である。ビ
デオRAM６から出力されるデータは一水平走査
期間内では同一深度のデータが出力されることを
利用し、その間のデータをサンプリング区間とす
る。そして各サンプリングデータを重ね合わせ
（加算し）、その結果をそのときの水平走査ライン
に対応するビデオRAM１２のアドレスに書き込
む。ここで、サンプリング回路１１はビデオ
RAM６から読み出したデータを１ドツト毎に加
算を行つて、その結果の上位３ビツトのみを記録
用データとして記録用ビデオRAM１２に書き込
むようにすれば、限られたメモリ容量でソナー像
の信号強度パターンを記録像に反映することがで
きる。この動作を全ての水平走査線について行う
ことによつて、記録用ビデオRAM１２に各水平
走査線の信号強度を表す圧縮データを記録する。
更に、記録用ビデオRAM１２に対する記録像の
書き込みを一定時間間隔または一定航行距離毎な
どの一定のタイミングで行い、記録用ビデオ
RAM１２に記録像を順次蓄積していく。

マルチプレクサ７に入力される信号Ｓを切り換
えて、前記記録用ビデオRAM１２を選択すれ
ば、映像信号発生回路８は記録用ビデオRAM１
２から読み出したデータに対応する映像信号を合
成し、CRT９にその画像を表示する。

尚、サンプリング回路１１はマルチプレクサが
記録用ビデオRAM６を選択しているときでも、
作動し、記録像の書き込みを行う。

ところで、サンプリング回路１１は映像信号の
一水平走査区間の全区間または一区間に亘つてサ
ンプリングを行うこともできるが、任意の幅に区
分して複数の区間についてサンプリングを行うこ
ともできる。第４図Ａに示すようにソナー画像を
三分割し、それぞれの区間について記録用信号を
記録用ビデオRAM１２の所定アドレスに書き込
むことができる。第４図Ａの範囲Ｌは自船の左舷
方向、Ｍは真下、Ｒは右舷の方向にそれぞれ対応
する。第４図Ｂは記録画像の例であり、やはり表
示画面を三分割し、最新の記録信号を各表示範囲
の右端（矢印）に表示する。このようにソナー画
像を区分してサンプリングする方法としては水平
同期信号に同期した各区間の水平幅に相当するタ
イミング信号を発生させ、ゲート回路によつて抽
出することができる。

以上のようにソナー画像を区分して各垂直断面
画像をそれぞれ記録することによつて、従来３隻
の船と３台の魚群探知器によつて得ていた記録デ
ータが１隻の船と１台のソナーで得られることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のソナー像記録装置によるソ
ナー像とその記録信号との関係を示す図、第２図
はそのサンプリング方法を示す図、第３図はこの
発明の実施例であるソナー像記録装置のブロツク
図、第４図Ａはソナー像、Ｂは記録像の具体例を
示す図、第５図は従来装置におけるソナー像のサ
ンプリング方法を示す図、第６図Ａは従来装置に
おけるソナー像とそのサンプリング範囲、Ｂは記
録信号を示す図、第７図は記録画像の例を示す図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超音波送受波位置を中心として超音波ビーム
   の指向方向と距離方向についての極座標平面のソ
   ナー像を得るソナーと、このソナー像の極座標情
   報を直角座標情報に変換する手段と、一定のタイ
   ミングで前記ソナー像の直角座標情報から各深度
   毎に水平方向にデータを抽出し重ね合わせる手段
   と、この重ね合わせたデータを順次記憶するメモ
   リと、前記メモリの内容を読み出し、表示体に表
   示する表示手段を備えたことを特徴とするソナー
   像記録装置。