JPH0524231Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、カラー魚群探知機における海底固定
拡大像表示装置の構成技術の改良に関する。

（従来の技術） 第５図は従来のカラー魚群探知機の海底固定拡
大像表示装置の構成を示す図である。

海底固定拡大像表示装置は海底から送受波器ま
での距離に対応する反射信号の帰来時間を適当な
間隔でサンプルしてその間に受信した信号をメモ
リに書き込み続け海底信号が受信された時点でメ
モリへの書き込みを中止し、表示手段と同期して
読み出し表示させることにより凹凸のある海底を
平らにしたように表示し、海底の近くのみを拡大
表示することにより海底附近の魚群などを詳しく
探知しようとする装置である。

一般的には海底の反射信号は魚群の反射信号よ
り大きく魚群からの信号と識別できるぐらい大き
いので多くの魚群信号の中からでも海底信号は弁
別検出することができる。

第５図に基づいて従来技術の装置について説明
すると、受信器３で増幅された受信信号はＡ／Ｄ
変換器４でデジタル変換される。外部から任意に
設定できる海底拡大レンジの情報に基づいてタイ
マー７は海面から海底までを区分するサンプル区
分数に相当する回数のクロツクパルスを出力し、
そのパルスでカウンタ１８を起動させ、サンプル
区分の中をさらにカウンタ１８の出力信号の間隔
で細区分させ、クロツクパルスと次のクロツクパ
ルスの間に受信され細区分された信号をバツフア
メモリ１７の記憶素子に順次書き込み続け、次の
クロツクパルスが到来するまでの間に海底信号を
受信しなかつた場合は、次に受信した新しい信号
に書き変えていくという動作をくり返す。

海底検出回路５で海底信号を検出するとカウン
タ１８は動作を止める。カウンタ１８が動作を止
めるとバツフアメモリ１７のアドレスが進まな
い。

即ちバツフアメモリ１７への信号の書き込みが
中止される。CPU８は、海底信号をとり込むと
止まつているカウンタ１８で指定されているバツ
フアメモリ１７のアドレスに海底信号が記憶され
ているので、この海底信号が記憶されているアド
レスからCRT１６で表示する１走査線分に相当
する表示ドツト数だけ元に戻つたアドレスまでの
メモリ内容をRAM１０へ移し信号処理し画像メ
モリ１３に記憶させる。そしてCRTコントロー
ラ１２により記憶されている信号が画像メモリ１
３から読み出され色合成回路１４を通してカラー
CRT１６に海底固定拡大像の表示が行われる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の技術においては、海底固
定拡大像表示に必要な記憶容量は表示ドツト数が
128ドツトで表示色16色の場合においても128×４
＝512バイトの小容量でよいにもかかわらず、海
底固定拡大像表示用として独立にバツフアメモリ
を必要とし、さらに前記バツフアメモリを制御す
るカウンタなどの周辺回路を設けなければならな
かつた。

しかも最近の記憶素子の主流は64kバイト以上
であるので、64kバイトのメモリを使つたとして
も1/128が使用されるにすぎず経済的に無駄の大
きい構成であつた。

本考案の目的は上記従来技術の問題点を解決
し、独立のバツフアメモリを設けることなく海底
固定拡大像表示ができ経済的に無駄が少なくかつ
装置の小型化が図れる海底固定拡大像表示装置を
提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するために次の手段
構成を有する。即ち、本考案の海底固定拡大像表
示装置は、水中で超音波を送波し、反射波を受波
する送受波器と；起動信号を受けて送受波器へ超
音波周波数のパルス状電気信号を送出する送信器
と；送受波器で受波された水中及び海底からの反
射音波による電気信号を受信し増幅する受信器
と；受信器出力信号をその受信強度に応じたデイ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と；受信デイ
ジタル信号が海底からの反射信号であるか否かを
検出する海底検出回路と；最大測定深度を最小分
解距離で除した数だけのデイジタル信号を格納し
得る普通画像格納領域と、拡大表示したい距離を
最小分解距離で除した数に拡大率を乗じた数だけ
のデイジタル信号及び海底検出信号を格納し得る
拡大画像格納領域を有するRAMと；起動信号を
受けて最小分解距離を拡大率で除した距離に相当
する時間周期のパルスを出力するタイマーと；タ
イマーからのパルス信号を受けて、各パルスを受
けた時点の受信デイジタル信号を前記RAMの拡
大画像格納領域の定められた一方の記憶番地から
１番地ずつ順に転送格納させ定められた他方の番
地まで行くと循環更新するダイレクトメモリアク
セスコントローラ（DMAC）と；送信の繰り返
し周期毎に、前記RAMに格納された普通画像用
と拡大画像用の受信デイジタル信号の転送を受け
て水中断面画像を形成すべく記憶素子が配列され
た画像メモリと；送信器とタイマーへ起動信号を
送るとともに、最小分解距離に相当する時間周期
で受信デイジタル信号を前記RAMの普通画像格
納領域へ記憶させて行き、前記海底検出回路が海
底信号を検出すると拡大画像用のデイジタル信号
のRAMへの書き込みを停止させ、RAMに記憶
された信号を、普通画像用信号は画像メモリの普
通画像領域へ海面位置が定められた位置になるよ
うに、また拡大画像用信号は画像メモリの海底固
定拡大画像領域へ海底信号が定められた固定位置
に記憶されるよう転送するCPUと；画像メモリ
と同じ画像を表示するCRT表示器と；画像メモ
リ上に形成された水中断面画像をCRT表示面に
表示させるCRTコントローラと；を具備するこ
とを特徴とする海底固定拡大像表示装置である。

（作用） 以下、上記手段構成を有する本考案の海底固定
拡大像表示装置の作用について述べる。

RAMへの転送格納は、普通画像用について
は、受信デイジタル信号から、普通画像の最小分
解距離に相当する時間の周期で抽出して行つてい
るのに対して、拡大画像用については、前記周期
の拡大率（例えば１より大きいＫ）分の１の周期
で抽出して行つているから同じ抽出回数分（即ち
同じバイト数或いは同じ画素数）で形成される反
射像は拡大率（Ｋ）倍で表示されることとなる。

本考案では海面から海底までの全水深を拡大す
るのではなく、海底から予め定めた一定距離だけ
上の部分（海底に凹凸があれば一定距離の部分も
凹凸になる）までだけを拡大するのが目的である
から、その一定距離を前記最小分解距離のＫ分の
１の距離毎に区分してその反射強度データを抽出
し格納できるメモリが用意されればよい。ただ海
底までの距離は不知であるし、前記一定距離範囲
分のデータだけしか格納できない容量のメモリで
は海底信号を検知することができないので、該メ
モリ（RAM）の最下位アドレスから最上位アド
レスまで記憶させた後は再び最下位アドレスに戻
つて旧い記憶信号を書き替えて再び上位アドレス
に向けて記憶させるというように循環的に書き込
みをDMACで行わせ海底検出回路で海底信号が
検出されたならばRAMへの書き込みを停止し、
今度は海底信号が格納されたアドレスから下位方
向のアドレスへ前記一定距離分だけ遡りつつ読み
出し、画像メモリの海底を示すアドレスから前記
一定距離を示すアドレスまでへ順次転送する。

一方RAMへ記憶された普通画像の信号は、画
像メモリの海面位置を基準として順次RAMから
転送される。

こうして所定の複数回の送受信に対応する普通
画像用信号および拡大画像用信号をRAMから順
次画像メモリへ転送し記憶させることにより画像
メモリ上に普通画像データと海底固定拡大画像デ
ータを形成することができ、この画像メモリのデ
ータをそのままCRT表示器へ表示させることに
より普通画像と海底から一定距離までの拡大画像
を表示できることになる。

（実施例） 以下、本考案を実施例の図面に基づいて説明す
る。第１図は本考案の実施例の構成図、第２図は
本実施例のRAMのアドレスマツプ図、第３図は
本実施例の海底固定拡大メモリ拡大図、第４図は
本実施例装置で表示した表示例を示した図であ
る。

CPU８からのトリガーで送信器１が送受波器
２へ送信信号を伝達すると送受波器２は超音波を
海中に発射する。

反射された海底信号を含む受信信号は、受信器
３で増幅され、Ａ／Ｄ変換器４で受信信号の大き
さに対応したデジタル信号に変換される。

本実施例ではビツト番号０から２の３ビツトの
デイジタル信号で受信信号の強度を表している。
海底検出回路５では受信デイジタル信号が海底か
らの反射信号か否かを検出し、海底信号であるか
否かをビツト番号３のビツトで表示するようにし
ている。以上の４ビツトで１バイトの信号を形成
している。尤も普通画像の場合はビツト番号０か
らビツト番号２までの３ビツトでよい。こうして
デイジタル化された受信信号は、普通画像表示の
ためと、海底固定拡大画像表示のためとに区別さ
れてRAM１０へ転送され記憶される。

本実施例においては、RAM１０は、第２図に
示すように16進表示のアドレスで4000番地から
7FFF番地までが実装されており、このうち7F00
番地から7FFF番地までの256の記憶番地が海底
固定拡大画像の記憶用に当てられている。勿論１
つの記憶番地に対して１バイトの信号が記憶され
る。普通画像信号に対しては、4000から7EFFま
での番地（これは16128個の番地になる）のうち、
CPU８の制御により、128個の記憶番地が適宜指
定されそこへ記憶されていく（他の記憶箇所は
CPUでの他の用途に当てられる）。即ち最大測定
深度をＭメートルとした場合、受信デイジタル信
号のうち海面からＭ／128メートル（最小分解距
離）毎のデータを抽出して順次RAM１０へ転送
し、前記128の記憶番地へ記憶させていく。

一方海底固定拡大画像表示のためには、例えば
拡大率をＫとすれば、RAM１０へは普通画像の
場合の距離間隔（Ｍ／128メートル）のＫ分の１
の距離毎に１バイトのデイジタル信号を抽出して
転送することになる。RAM１０の海底固定拡大
用メモリ（7F00〜7FFF）への転送書き込みは次
のようにして行われる。

CPU８は送信器１を起動させ海底へ向けて超
音波パルスを送波させるとともに、タイマー７を
起動させる。この起動前は海底固定拡大用メモリ
はCPU８によつてクリア（０にセツト）されて
いる。

タイマー７は起動されると前記Ｍ／128Kメー
トルに対応する時間間隔（周期）のパルスを
DMAC６へ出力する。DMAC６はタイマー７か
らパルスが来る毎に、Ａ／Ｄ変換器４でデイジタ
ル化されたその時点の１バイトの信号を、RAM
１０の7F00番地から順に１番地ずつ番号を上げ
ながら記憶させて行く。そして、7FFF番地まで
くると海底固定拡大用メモリは満杯になる。しか
し深度としてはまだ2M／Ｋメートルまでしか行
つていないので海底までは残りはまだある。そこ
で再び7F00番地へ戻つて前に記憶されていたデ
ータを消して新しいデータを記憶させ、同様のこ
とを１番地ずつ番地を上げながら繰り返し、再び
7FFF番地まで達したなら同じ循環を繰り返す。
この時のDMAC６の番地指定は7FFFを越えて順
次上位番地を指定して行くので、２巡目のときは
DMAC６の指定番地から100を引き３巡目のとき
は200を引くという変換をアドレス変換器１１で
行わせている。そしてこのような循環を海底信号
が転送されてくるまで続け、海底信号が転送され
て来たところで転送・記憶を停止させる。第３図
は第２図のRAM１０の海底固定拡大信号記憶エ
リアを取り出した模式図である。手前側３枚が、
受信信号の強度情報を示すビツト番号０から２の
３ビツトを示している。４枚目がビツト番号３
で、当該信号が海底信号であるか否かを示しビツ
トであり計４ビツトで１バイトを構成している。

縦方向は番地を示しており、この例では7F8F
番地へ格納された信号が海底信号であることを示
している。そして7F8F番地から下位番地即ち海
底から海面に向かつて128バイトの番地が7F0Fで
あることを示している。

この時、普通画像の方もＭ／128メートルに相
当する時間間隔（周期）でＭ／128メートル区分
毎の受信強度デイジタル信号をRAM１０の4000
番地から7EFF番地迄の間の番地のいずれかに
128バイトを記憶して完了することになる。

このようにして、超音波パルスの１回の送信に
対応する受信信号がデイジタル化されRAM１０
に、普通画像用と拡大画像用とがそれぞれ記憶領
域を違えて記憶されることになる。

こうして一旦RAM１０に記憶された受信デー
タは次に画像メモリ１３へ転送され記憶される。
画像メモリ１３は第４図に示すCRT画像表示面
の画素と１対１に対応する記憶素子を有してい
る。即ち、横方向に256ラインで、１ラインの縦
方向画素が256ドツトという記憶素子で構成され
ている。

RAM１０から画像メモリ１３への転送は、普
通画像についてはRAM１０中の4000番地から
7EFF番地までの中の128箇所の番地に格納され
ている受信データをその格納の早い順に従つて、
画像メモリ１３の右側から数えて第１ラインの上
第１ドツトから順に第128ドツトまでへ転送格納
する。これは１ラインの丁度上半分ということに
なる。

次に拡大画像の転送は、RAM１０の7F00番地
から7FFF番地に格納されている信号のうち海底
信号（第３図の例では7F8F番地の信号）を画像
メモリ第１ラインの最下位のドツト（上から数え
て256ドツト目）へ転送し、以下RAM１０での
読み出し番地が１番地ずつ下るに応じて画像メモ
リへの格納箇所は１ドツトずつ上に上がつて行く
ように転送格納して、合計RAM１０からの7F00
番地から7FFF番地までの間の128バイトの信号
が画像メモリ第１ラインの下半分の128ドツトへ
転送格納される。こうすることにより画像メモリ
の１ラインの上半分の128ドツトは上第１ドツト
目を海面とする最大測定深度Ｍメートルの画像に
対応し、下半分の128ドツトは最下位ドツトを海
底とし、海底からＭ／Ｋメートルまでの画像に対
応することになる。

即ち、上半分の128ドツトはＭメートルの深度
の画像に対応するのに対して、下半分の128ドツ
トは海底からＭ／Ｋメートルの画像に対応するの
で拡大率Ｋ倍の画像ということになる。そして以
上のような動作を256回、即ち、超音波パルスを
256回送信して受信することにより第１ラインか
ら第256ライン迄信号が格納され画像メモリ１画
面分のデータが格納されることになる。

ここでもう少し、海底固定拡大用メモリからの
読み出しについて述べる。先の例では海底信号の
番地とされた7F8F番地は7F00番地から7FFF番
地までの256バイトのうち7F00番地から128バイ
ト目（7F7F番地）より上位番地にあるので、
7F8F番地から下方へ128バイトをとつても128バ
イト目の番地は7F00番地より上にあるから、
7F8F番地から下位番地へ遡つて128バイトを読み
出せるが、海底信号の現れた番地が7F00番地か
ら128バイト目（7F7F番地）より下位番地である
場合、例えば7F0F番地である場合には7F0Fから
7F00までの16バイトしかない。そこでこれを取
り出し、次に残りの112バイトは、7FFF番地へ
戻つてそこから7F90番地までの112バイトを読み
出し合計128バイトの信号を読み出すようにして
いる。これは7F0F番地より上位の番地の格納デ
ータは海底信号が検知された時点ではまだ１巡前
のデータが書き替えられずに残つているから読み
出しが7F00から7FFFへ逆循環してもデータ深度
の連続性が保てるからである。

ところで上記実施例では海底固定拡大用メモリ
は256バイト分のメモリ容量が用意されているが
それからは128バイトのデータしか取り出さない
のであるから128バイト分のメモリ容量でよいよ
うに考えられるが、もしメモリ容量を128バイト
として場合次のような問題を生ずる。

海底固定拡大用メモリへのデータの循環更新書
き込みは海底信号が検出されたところで停止され
ることとなつているが、実際にはCPU８が海底
検出回路５からの海底検出信号を受けてこれを認
識し、タイマー７へRAM１０への書き込み停止
の信号を送り実際に書き込みが停止する迄にはコ
ンピユータ制御速度の関係から遅れを生ずる。そ
の結果、海底信号が前述の例の7F8F番地或いは
7F0F番地へ格納されても更新書き込みは止まら
ず遅れに相当する時間だけ上位の番地へ海底地中
からの反射受信信号を更新書き込みをして行くこ
とになる。いわゆるオーバーランである。これを
読み出して画像メモリ１３へ転送して書き込むと
拡大画像のＭ／Ｋメートルの位置から下方へ上記
オーバーランした分の深さだけ海底地中反射信号
が現れてしまうことになり不都合を生ずる。

このため海底固定拡大用メモリは少なくともコ
ンピユータ制御の遅れによるオーバーランの分だ
けは余裕を持たせて置く必要があることになる。
従つてコンピユータ制御がより高速になりオーバ
ーランが少なくなれば余裕分は少なくてよいこと
になる。実際には倍の容量まで必要ではないが本
実施例では隅々128バイトの倍の256バイト分の容
量にしたということである。

以上のようにして画像メモリ１３に格納された
画像データはCRTコントローラ１２によつて読
み出され、色合成回路１４で受信信号の強度に応
じて予め指定されている色信号に変換され、画像
メモリ１３と１：１の表示画素構成を有する
CRT表示器へ送られ画像メモリに格納された画
像構成がそのまま色表示されることになる。

なお、本実施例は、カラー魚群探知機について
説明したが記録式魚群探知機においても全く同様
な方法で海底固定拡大が可能である。

（考案の効果） 以上説明したように本考案の海底固定拡大像表
示装置は、アドレス変換器とDMACとにより
RAMの所定のメモリエリアを探知サンプル区分
毎にくり返し使用することにより、海底固定拡大
専用に独立したメモリを設けることなく海底固定
拡大像を表示することができるという利点があ
る。

その結果、半導体技術の進歩に伴い同一チツプ
内にCPUとDMACとタイマーが実装されている
素子が入手できる今日では経済的で、かつ使用部
品が少なくなることから小型化が図れるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の構成図、第２図は本
実施例のRAMのアドレスマツプ図、第３図は本
実施例の海底固定拡大メモリ拡大図、第４図は本
実施例の表示例を示す図、第５図は従来技術の海
底固定拡大像表示をするカラー魚群探知機のブロ
ツク図である。 １……送信器、２……送受波器、３……受信
器、４……Ａ／Ｄ変換器、５……海底検出回路、
６……DMAC、７……タイマー、８……CPU、
９……ROM、１０……RAM、１１……アドレ
ス変換器、１２……CRTコントローラ、１３…
…画像メモリ、１４……色合成回路、１５……偏
向回路、１６……CRT、１７……バツフアメモ
リ、１８……カウンタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 水中で超音波を送波し、反射波を受波する送受
   波器と；起動信号を受けて送受波器へ超音波周波
   数のパルス状電気信号を送出する送信器と；送受
   波器で受波された水中及び海底からの反射音波に
   よる電気信号を受信し増幅する受信器と；受信器
   出力信号をその受信強度に応じたデイジタル信号
   に変換するＡ／Ｄ変換器と；受信デイジタル信号
   が海底からの反射信号であるか否かを検出する海
   底検出回路と；最大測定深度を最小分解距離で除
   した数だけのデイジタル信号を格納し得る普通画
   像格納領域と、拡大表示したい距離を最小分解距
   離で除した数に拡大率を乗じた数だけのデイジタ
   ル信号及び海底検出信号を格納し得る拡大画像格
   納領域を有するRAMと；起動信号を受けて最小
   分解距離を拡大率で除した距離に相当する時間周
   期のパルスを出力するタイマーと； タイマーからのパルス信号を受けて、各パルス
   を受けた時点の受信デイジタル信号を前記RAM
   の拡大画像格納領域の定められた一方の記憶番地
   から１番地ずつ順に転送格納させ定められた他方
   の番地まで行くと循環更新するダイレクトメモリ
   アクセスコントローラ（DMAC）と；送信の繰
   り返し周期毎に、前記RAMに格納された普通画
   像用と拡大画像用の受信デイジタル信号の転送を
   受けて水中断面画像を形成すべく記憶素子が配列
   された画像メモリと；送信器とタイマーへ起動信
   号を送るとともに、最小分解距離に相当する時間
   周期で受信デイジタル信号を前記RAMの普通画
   像格納領域へ記憶させて行き、前記海底検出回路
   が海底信号を検出すると拡大画像用のデイジタル
   信号のRAMへの書き込みを停止させ、RAMに
   記憶された信号を、普通画像用信号は画像メモリ
   の普通画像領域へ海面位置が定められた位置にな
   るように、また拡大画像用信号は画像メモリの海
   底固定拡大画像領域へ海底信号が定められた固定
   位置に記憶されるよう転送するCPUと；画像メ
   モリと同じ画像を表示するCRT表示器と；画像
   メモリ上に形成された水中断面画像をCRT表示
   面に表示させるCRTコントローラと；を具備す
   ることを特徴とする海底固定拡大像表示装置。