JPH08105969A - 半周型スキャニングソナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動追尾機能を有する半周型スキャニングソ
ナーを提供する。 【構成】 演算部21は、追尾スイッチ24から追尾指令の
入力があるまで俯角スイッチ５、旋回スイッチ１の操作
による従来と同様の送受波器10の俯角方向、方位方向へ
の回動駆動を許可する。従来と同様に、ポインティング
デバイス22によりポインティングマーカーを標的の表示
位置に移動し、マーカースイッチ23により位置指定をす
ると、演算部21は、送受波器10の駆動系から入力する俯
角情報及び方位情報（旋回情報）からスイッチ操作時の
俯角情報及び旋回情報（指定位置）を取り込み、追尾指
令が入力すると、その後の俯角スイッチ５、旋回スイッ
チ１の操作入力を無効とし、航程情報25及び船速方位情
報26と指定位置とから新たな俯角、方位を演算し、それ
を送受波器10の駆動系に与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送受波器を機械的に方
位方向及び俯角方向へ回動駆動する半周型スキャニング
ソナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半周型スキャニングソナーは、基
本的には、例えば図３に示すように構成される。図３に
おいて、送受波器１０は、振動子を半周の超音波ビーム
が得られるようにほぼ円筒状に配列したものである。こ
の送受波器１０は、演算部１１の制御下に送受信部９か
らの送信信号で励振され、例えば図４に示すように１８
０°の方位角範囲においてファンビームをその扇の面を
海面・海底側に向けて送受波器４の送受波面から一定の
方向へ形成するが、例えば図５に示すようにこのファン
ビームを海面から俯角θ傾ける制御を送受波器１０の円
筒軸を機械的に傾けることで実現し、また円筒軸を機械
的に回転させることで方位方向への指向制御（旋回角制
御）を実現するようになっている。

【０００３】具体的には、操作パネルには旋回スイッチ
１と俯角スイッチ５が設けられる。図示例では、理解を
容易にするため、旋回スイッチ１は右旋回スイッチＲと
左旋回スイッチＬとからなり、俯角スイッチ５は水平ス
イッチと垂直スイッチとからなるとしてある。これらの
スイッチの操作はＣＲＴ表示器１４に表示された標的の
画像を見ながら行われるが、それらのスイッチを操作し
ている間、旋回制御部２及び俯角制御部６が旋回モータ
３及び俯角モータ７を回転駆動する。これにより、送受
波器１０の円筒軸が所定角度右回転（旋回）・左回転
（旋回）し、また送受波器１０の円筒軸が海面に垂直と
なる方向に又は水平となる方向に所定角度回動する。

【０００４】このように機械的に回動駆動される送受波
器１０で受波された反響音が送受信部９から受信信号と
して演算部１１に入力し、ここで所要の画像処理が施さ
れ、グラフィック表示部１２及び表示制御部１３を介し
てＣＲＴ表示器１４に標的の画像が表示される。

【０００５】同時に、旋回モータ３及び俯角モータ７の
回転角（旋回角、俯角）が旋回検出器４及び俯角検出器
８で検出され、検出された旋回情報（方位情報）及び俯
角情報が旋回制御部２及び俯角制御部６を介して演算部
１１に与えられるので、演算部１１は、ＣＲＴ表示器１
４への表示制御の一環として俯角量の表示や回転（旋
回）方向の変更による画像の回転の処理を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように半周型スキ
ャニングソナーは、送受波器の俯角及び旋回角の制御を
別個独立なスイッチ操作により行い、標的を画面上に捕
捉しようとするものであるが、自船は移動しているの
で、画面上に標的を捕捉できたとしてスイッチ操作を停
止すると、自船の移動に伴い標的が画面の外へ移動し見
失ってしまうことになる。

【０００７】つまり、従来では、標的を常に画面上に捕
捉しておくためには、操作員は画面を注視して何時でも
スイッチ操作ができるようにスタンバイし、例えば図６
に示すように、自船ないしは標的の移動に伴い当初の俯
角θを新たな俯角θ′に設定し直す必要がある。

【０００８】このとき、自船が標的の直上を通過する場
合には、俯角θ′を更に９０°（垂直）の方向へ設定し
直すスイッチ操作をするが、設定できる俯角は９０°が
最大であるから、送受波器の送受波面を１８０°回転
（旋回）した上で、標的を画面上に捕捉すべく、改めて
俯角を垂直の位置から海面に平行な水平位置に向けて徐
々に小さくする制御をする必要があり、標的の捕捉操作
が非常に繁雑であるという問題がある。

【０００９】また、海況が悪いときには、船の動揺によ
り標的が一時的に画面から消失するなどして標的の捕捉
操作が大変困難となる場合があるという問題もある。

【００１０】本発明は、このような従来の問題に鑑みな
されたもので、その目的は、一旦捕捉できた標的のその
捕捉位置を基準に船の移動量を考慮することによりその
後の追尾を自動的に行える半周型スキャニングソナーを
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の半周型スキャニングソナーは次の如き構成
を有する。即ち、本発明の半周型スキャニングソナー
は、送受波器を機械的に俯角方向及び方位方向へ回動駆
動する半周型スキャニングソナーにおいて； 画像表示
された標的の位置指定に応答して送受波器の駆動系から
入力する俯角情報及び方位情報から位置指定時の俯角情
報及び方位情報（指定位置）を取り込む手段と； 自動
追尾を指示入力する追尾スイッチと； 追尾スイッチか
ら追尾指令入力の有無を監視し、追尾指令の入力がある
まで俯角スイッチ及び旋回スイッチの操作による送受波
器の前記俯角方向及び方位方向への回動駆動を許可し、
追尾指令の入力があると俯角スイッチ及び旋回スイッチ
の操作入力を無効とし、航程情報及び船速方位情報と前
記指定位置とから新たな俯角、方位を演算して送受波器
の駆動系に与え、その後は航程情報及び船速方位情報と
送受波器の駆動系から入力する俯角情報及び方位情報と
から新たな俯角、方位を演算して送受波器の駆動系に与
えることを繰り返す手段と； を備えたことを特徴とす
る。

【００１２】また、本発明の半周型スキャニングソナー
は、新たに求めた俯角が９０°付近となると、送受波器
の送受波面を１８０°回転させる指令を送受波器の駆動
系に与える手段； を備えることを特徴とする。

【００１３】

【作用】次に、前記の如く構成される本発明の半周型ス
キャニングソナーの作用を説明する。本発明では、標的
の初期捕捉は従来と同様にスイッチ操作により行うが、
画面に表示された標的の位置指定があるとその画面上の
標的位置を取り込み、追尾スイッチの操作があると、捕
捉できた時の標的の位置を基準に自船移動量とその方位
により探知すべき最適な俯角及び方位角（旋回角）を演
算して自動追尾をする。そして、追尾過程で俯角が９０
°付近となると、送受波面の向きを逆向きにして自動追
尾を継続するようにしてある。

【００１４】従って、本発明によれば、操作員は頭の中
で俯角や方位角（旋回角）を計算して設定し直すという
これまでの繁雑な作業から解放され、作業能率が一段と
向上することになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、従来と同一構成部分には同一符号名称を付
してある。図１は、本発明の一実施例に係る半周型スキ
ャニングソナーを示す。図１において、本実施例では、
追尾スイッチ２４を新設し、それをポインティングデバ
イス２２とマーカースイッチ２３と旋回スイッチ１と俯
角スイッチ５と共に演算部２１に接続し、更に自船が取
得した航程情報２５と船速方位情報２６とを演算部２１
に入力してある。その他は従来（図３）と同様であり、
以下、本発明に係る部分を中心に説明する。

【００１６】演算部２１は、追尾スイッチ２４から追尾
指令入力の有無を監視し、追尾指令の入力があるまで俯
角スイッチ５及び旋回スイッチ１の操作による送受波器
１０の前述した俯角方向及び方位方向への回動駆動を許
可する。

【００１７】つまり、標的の初期捕捉は従来と同様にス
イッチ操作により行うのであり、ＣＲＴ表示器１４の画
面上に、例えば図２に示すように、標的３０が従来と同
様に表示される。

【００１８】また、演算部２１は、従来と同様にＣＲＴ
表示器１４の画面上にポインティングマーカー３１を表
示するので、従来と同様にポインティングデバイス２２
を操作してポインティングマーカー３１を標的３０の表
示位置に移動でき、またその状態でマーカースイッチ２
３を操作すると、標的３０の表示位置にで示す位置指
定シンボルであるマーカー３２が従来と同様に表示され
る。

【００１９】そこで、演算部２１では、まず従来から存
するマーカースイッチ２３の操作に応答して送受波器１
０の駆動系から入力する俯角情報及び方位情報（旋回情
報）からスイッチ操作時の俯角情報及び旋回情報（指定
位置）を取り込み、追尾スイッチ２４から追尾指令の入
力を待機する。

【００２０】次いで、操作員が追尾スイッチ２４を操作
して自動追尾の指令を入力すると、演算部２１は、俯角
スイッチ５及び旋回スイッチ１の操作入力を無効とし、
例えば図６に示すように自船の移動により相対的に標的
（魚群）が近づくと、航程情報２５及び船速方位情報２
６の船速情報と指定位置とから新たな俯角θ′を演算
し、その演算した俯角情報を俯角制御部６に与える。

【００２１】これにより、送受波器１０は、従来と同様
に俯角の制御がなされ、新たな俯角θ′まで変化され
る。俯角検出器８は送受波器１０が新たな俯角θ′に設
定されたことを検出すると、それを俯角制御部６に送る
ので、俯角制御部６は俯角モータ７の駆動を停止し、演
算部２１に対し送受波器１０が新たな俯角θ′に設定さ
れた旨を通知する。

【００２２】その後は、この新たに設定した俯角θ′を
基準に俯角の制御が自動的になされるが、自船が更に移
動し俯角が９０°（垂直）となり俯角の制御ができなく
なった場合には、演算部２１は、旋回指令を旋回制御部
２へ送り、送受波器１０の送受波面を１８０°回転（旋
回）させた上で、俯角９０°（垂直）の位置から追尾を
継続することになる。

【００２３】以上の説明は、自船が魚群に対し直線的に
移動した場合であるが、追尾中に向きが変わった場合に
は、更に船速方位情報２６の方位情報に基づき旋回角も
追尾することになる。

【００２４】なお、以上説明した自動追尾の過程で標的
が画面から外れてしまった場合は、追尾指令を解除して
再度初期捕捉から行うことになる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半周型ス
キャニングソナーは、標的の初期捕捉は従来と同様にス
イッチ操作により行うが、画面に表示された標的の位置
指定があるとその画面上の標的位置を取り込み、追尾ス
イッチの操作があると、捕捉できた標的の位置を基準に
自船移動量とその方位により探知すべき最適な俯角及び
方位角（旋回角）を演算して自動追尾をし、その追尾過
程で俯角が９０°付近となると、送受波面の向きを逆向
きにして自動追尾を継続するので、操作員は頭の中で俯
角や方位角（旋回角）を計算して設定し直すというこれ
までの繁雑な作業から解放され、作業能率が一段と向上
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る半周型スキャニングソ
ナーの構成を示すブロック図である。

【図２】画面上の標的の位置指定の説明図である。

【図３】従来の半周型スキャニングソナーの構成を示す
ブロック図である。

【図４】送受波器が送受波する超音波ビームの説明図で
ある。

【図５】送受波器が送受波する超音波ビームの俯角制御
の説明図である。

【図６】自船または標的（魚群）の相対的な移動に伴う
俯角制御の説明図である。

【符号の説明】

１ 旋回スイッチ ２ 旋回制御部 ３ 旋回モータ ４ 旋回検出器 ５ 俯角スイッチ ６ 俯角制御部 ７ 俯角モータ ８ 俯角検出器 ９ 送受信部 １０ 送受波器 ２１ 演算部 ２２ ポインティングデバイス ２３ マーカースイッチ ２４ 追尾スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送受波器を機械的に俯角方向及び方位方
   向へ回動駆動する半周型スキャニングソナーにおいて；
   画像表示された標的の位置指定に応答して送受波器の
   駆動系から入力する俯角情報及び方位情報から位置指定
   時の俯角情報及び方位情報（指定位置）を取り込む手段
   と； 自動追尾を指示入力する追尾スイッチと； 追尾
   スイッチから追尾指令入力の有無を監視し、追尾指令の
   入力があるまで俯角スイッチ及び旋回スイッチの操作に
   よる送受波器の前記俯角方向及び方位方向への回動駆動
   を許可し、追尾指令の入力があると俯角スイッチ及び旋
   回スイッチの操作入力を無効とし、航程情報及び船速方
   位情報と前記指定位置とから新たな俯角、方位を演算し
   て送受波器の駆動系に与え、その後は航程情報及び船速
   方位情報と送受波器の駆動系から入力する俯角情報及び
   方位情報とから新たな俯角、方位を演算して送受波器の
   駆動系に与えることを繰り返す手段と；を備えたことを
   特徴とする半周型スキャニングソナー。
2. 【請求項２】 新たに求めた俯角が９０°付近となる
   と、送受波器の送受波面を１８０°回転させる指令を送
   受波器の駆動系に与える手段； を備えることを特徴と
   する請求項１に記載の半周型スキャニングソナー。