JPH0854460A - スキャニングソナーのエコー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパイラル状にスキャンされた送受信機から
の受信データを極座標により特定し、この極座標をディ
スプレー装置の直交座標に変換する表示用メモリの処理
速度に余裕を持たせる。 【構成】 送受信機１により反射エコーが受信される
と、極座標設定回路６が送受信機１の全方向スキャン動
作からデータ測定点の極座標を特定する。この極座標
は、座標変換回路７において直交座標に変換され、表示
用メモリ９に送られる。一方、反射エコーに基づく受信
データはピークホールドメモリ８に入力され、ピークホ
ールドメモリ８では、ブロック化された単一の直交座標
表示点について最大の極座標受信データが記憶される。
表示用メモリ９は、最大値を直交座標受信データとして
記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スキャニングソナーの
エコー表示装置に関し、特に、送受信機から全方向に音
波を放射するとともに、送受信機の受信指向方向を全方
向にスキャンさせてデータ測定点における対象物からの
反射エコーを受信し、受信した極座標受信データから変
換された直交座標受信データに基づいて、反射エコーを
ディスプレー装置の画面上に表示するスキャニングソナ
ーにおけるエコー表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スキャニングソナーは、図６に示すよう
に、水中で全方向に音波を放射するとともに、受信指向
方向を全方向にスキャンさせてデータ測定点における対
象物からの反射エコーを受信する送受信機１０１と、こ
の送受信機１０１が受信した極座標受信データを直交座
標受信データに変換する表示データ処理手段１０２と、
表示データ処理手段１０２からの直交座標受信データに
基づいて反射エコーを画面上に表示するディスプレー装
置１０３とを備える。受信機１０１からは、図７で示す
ように、全方向をスパイラル状にスキャンした時系列の
受信データが出力される。この受信データが、反射エコ
ーの受信レベルに応じた輝度または色に従いカラーブラ
ウン管等のディスプレー装置１０３の画面上の対応画素
に表示される。

【０００３】このスキャニングソナーでは、スキャンさ
れる受信指向方向と、音波発信からの経過時間とに基づ
いて、図７に示される、（ｒ１，θ１）、（ｒ２，θ
２）、（ｒ３，θ３）……といった極座標を用いてデー
タ測定点の位置を容易に特定することができる。表示デ
ータ処理手段１０２では、スキャンされた空間で特定さ
れる極座標受信データを座標変換して、ディスプレー装
置１０３上の直交座標表示点に表示される直交座標受信
データを得る。

【０００４】表示データ処理手段１０２は、送受信機１
０１の全方向にわたるスキャン動作に基づいて、方位カ
ウンタ１０５および距離カウンタ１０６の出力からデー
タ測定点の極座標（ｒ，θ）位置を設定し、ここで得ら
れた極座標（ｒ，θ）を座標変換器１０７において直交
座標（ｘ，ｙ）に変換する。この座標変換器１０７は、
例えば、 ｘ＝ｒ・ｃｏｓ（θ）＋Ｘ０ ｙ＝ｒ・ｓｉｎ（θ）＋Ｙ０ といった変換式に基づいて、方位カウンタ１０５および
距離カウンタ１０６の出力に基づく極座標（ｒ，θ）を
ディスプレー画面上の直交座標表示点を特定する直交座
標（ｘ，ｙ）に変換する。ここで、Ｘ０およびＹ０はデ
ィスプレー画面上で映像を表示する位置を調整するため
のオフセット値である。この直交座標（ｘ，ｙ）により
表示用メモリ１０４内のアドレスを指定し、そのアドレ
スに、Ａ／Ｄ変換器１１０でデジタル変換された直交座
標受信データが記録される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
にアドレスに直交座標受信データを記録する際、図８に
示すように、１つの直交座標（ｘｉ，ｙｉ）表示点に、
（ｒｉ，θｉ）、（ｒｉ＋１，θｉ＋１）、（ｒｉ＋
２，θｉ＋２）、（ｒｉ＋３，θｉ＋３）のように複数
のデータ測定点が対応する場合がある。かかる場合、同
一のアドレスに複数の極座標受信データが書き込まれ、
特に中心付近では１つの直交座標（ｘ，ｙ）アドレスに
一層多くの極座標受信デ一タが書き込まれることにな
る。このような状況では、極座標受信データを単純にメ
モリに書き込んでいくと、最初に書き込まれた極座標受
信データは後続する極座標受信データによって次々に書
き換えられるので、結局のところ最後に書き込まれた極
座標受信データのみがディスプレー画面上に表示され
る。図８の例ではデータ測定点（ｒｉ＋３，θｉ＋３）
のデータが表示されることになり、データ測定点（ｒ
ｉ，θｉ）でのデータが高レベル（例えば受信レベルを
１０段階で表示する場合のレベル１０）であっても、デ
ータ測定点（ｒｉ＋３，θｉ＋３）での受信データのレ
ベルが０だとするとその画素は０が表示されることにな
り、対象物を見落とすことになる。

【０００６】この対象物の見落としを防ぐために、同一
の直交座標（ｘ，ｙ）のアドレスに書き込まれる複数の
極座標（ｒ，θ）受信データの中からピーク植（最大
値）をディスプレー画面上に表示することが従来から採
用されている。すなわち、図６において、座標変換され
た直交座標（ｘ，ｙ）で指定されるアドレスの内容を一
旦読み出して比較器１０８に入力し、その値と書き込も
うとする極座標受信データとを比較して、極座標受信デ
ータの方が大きければ比較器１０８からの出力ＧＴをオ
ンにする。ゲート１０９には書き込みパルスＷＥ１が入
力されていて、比較器１０８からの出力に応じて表示用
メモリ１０４に極座標受信データを直交座標受信データ
として書き込ませる。一方、極座標受信データの方が小
さければ比較器１０８からの出力ＧＴをオフにして書き
込みパルスＷＥ１の供給を禁止し、表示用メモリ１０４
の書き込み動作を行わせない。

【０００７】ところが、このような構成によれば、表示
用メモリ１０４の１サイクルの中に、新しい受信データ
の書き込み動作、現在のアドレス内容の比較器への読み
出し動作、そしてディスプレーへの読み出し動作を全て
実行しなければならず、高速なメモリが必要となる。表
示用メモリに用いられるような大容量のメモリは一般に
スピードが遅く、またアクセスタイムの速いものを使用
するとコストが増大してしまう。また、アドレス内に記
録された前回のスキャンによる極座標受信データがアド
レス内に残っていると、前回のスキャンの際に記録され
た極座標受信データと今回のスキャンによる極座標受信
データとが比較されるといった事態が生じるため、音波
発振毎に全てのアドレスの内容を消去する必要がある。
このようにアドレスの内容をクリアしてもディスプレー
画面上の表示が消えないようにするには、表示用メモリ
を２個用意して相互に切り替えて使用する必要がある。

【０００８】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、表示用メモリの処理速度に余裕を持たせることがで
きるスキャニングソナーのエコー表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明によれば、全方向に音波を放射
するとともに、受信指向方向を全方向にスキャンさせて
データ測定点における対象物からの反射エコーを受信す
る送受信機と；この送受信機が受信した極座標受信デー
タを直交座標受信データに変換する表示データ処理手段
と；この表示データ処理手段からの直交座標受信データ
に基づいて反射エコーを画面上に表示するディスプレー
装置と；を備えたスキャニングソナーにおいて、前記表
示データ処理手段は、送受信機の全方向にわたるスキャ
ン動作からデータ測定点の極座標を設定する極座標設定
器と；設定された極座標を、画面上の直交座標表示点を
特定する直交座標に変換する座標変換回路と；単一の直
交座標表示点に対応する複数の極座標受信データの最大
値を記憶するピークホールドメモリと；このピークホー
ルドメモリからの最大値を直交座標受信データとして記
憶する表示用メモリと；を備えることを特徴とするスキ
ャニングソナーのエコー表示装置が提供される。

【００１０】また、請求項２記載の発明によれば、ピー
クホールドメモリに記憶された極座標受信データと、ピ
ークホールドメモリに新たに供給される極座標受信デー
タとを比較する比較器と；この比較器からの出力と、極
座標受信データをピークホールドメモリに書き込むため
の書き込み指令信号とが入力されるゲート回路と；を備
え、前記座標変換回路は、隣接する複数のデータ測定点
をブロック化して、それらのデータ測定点に単一の直交
座標表示点を与え、前記ピークホールドメモリをラッチ
で構成し、ブロック化されたデータ測定点の極座標受信
データの１つずつを、ピークホールドメモリに記憶され
た１つの極座標受信データと比較し、新たにピークホー
ルドメモリに供給された極座標受信データが大きいと判
断した場合に、ゲート回路からの出力信号に基づいて、
記憶された極座標受信データを新たに供給された極座標
受信データで更新することを特徴とするスキャニングソ
ナーのエコー表示装置が提供される。

【００１１】さらに、請求項３記載の発明によれば、ピ
ークホールドメモリに記憶された極座標受信データと、
ピークホールドメモリに新たに供給される極座標受信デ
ータとを比較する比較器と；この比較器からの出力と、
極座標受信データをピークホールドメモリに書き込むた
めの書き込み指令信号とが入力されるゲート回路と；同
一スキャン周内で直交座標受信データを表示する直交座
標表示点の順番を特定するカウンタと；を備え、前記座
標変換回路は、隣接する複数のスキャン周にまたがる複
数の隣接したデータ測定点をブロック化して、それらの
データ測定点に単一の直交座標表示点を与え、前記ピー
クホールドメモリは、最大スキャン周のブロック数に対
応する数のアドレスを有し、カウンタで特定されたピー
クホールドメモリのアドレスごとに、ブロック化された
データ測定点の極座標受信データの１つずつを、記憶さ
れた１つの極座標受信データと比較し、新たに供給され
た極座標受信データが大きいと判断した場合に、ゲート
回路からの出力信号に基づいて、記憶された極座標受信
データを新たに供給された極座標受信データで更新する
ことを特徴とするスキャニングソナーのエコー表示装置
が提供される。

【００１２】

【作用】上記請求項１記載の発明の構成によれば、送受
信機により反射エコーが受信されると、表示データ処理
手段の極座標設定器が、送受信機の全方向にわたるスキ
ャン動作からデータ測定点の極座標を設定する。この極
座標は、座標変換回路においてディスプレー装置の画面
上の直交座標表示点を特定する直交座標に変換され、表
示用メモリに送られる。一方、反射エコーに基づく極座
標受信データはピークホールドメモリに入力され、ピー
クホールドメモリでは、単一の直交座標表示点に対応す
る複数の極座標受信データの最大値が記憶される。この
最大値は、直交座標受信データとして表示用メモリに記
憶される。従って、表示用メモリでは、ディスプレー装
置の表示空間を直交座標で指定して、対応する最大の受
信データを記憶する。記憶された直交座標受信データは
ディスプレー装置の直交座標表示点すなわち対応する画
素で視覚的に表示される。

【００１３】また、上記請求項２記載の発明の構成によ
れば、座標変換回路は、隣接する複数のデータ測定点を
ブロック化して、それらのデータ測定点における極座標
受信データを単一の直交座標表示点に対応させる。ブロ
ック化されたデータ測定点の極座標受信データは、順に
ピークホールドメモリに供給される。比較器は、ピーク
ホールドメモリに記憶された極座標受信データと、ピー
クホールドメモリに新たに供給される極座標受信データ
とを比較し、新たに供給された極座標受信データが大き
いと判断した場合には、ゲート回路から書き込み信号を
出力させる。その結果、ピークホールドメモリは、書き
込み信号の入力に応じて、その大きい極座標受信データ
で記憶内容を更新する。これにより、ブロック化された
データ測定点の極座標受信データのうち最大のデータが
ピークホールドメモリに記憶される。

【００１４】さらに、上記請求項３記載の発明の構成に
よれば、座標変換回路は、隣接する複数のスキャン周に
またがる複数の隣接したデータ測定点をブロック化し
て、それらのデータ測定点における極座標受信データを
単一の直交座標表示点に対応させる。ピークホールドメ
モリのアドレスは、ブロック毎に順にカウンタにより特
定される。ブロック化されたデータ測定点の極座標受信
データは、ピークホールドメモリのカウンタにより特定
された前記アドレスに供給される。比較器は、ピークホ
ールドメモリの前記アドレスに記憶された極座標受信デ
ータと、ピークホールドメモリの同一アドレスに新たに
供給される極座標受信データとを比較し、新たに供給さ
れた極座標受信データが大きいと判断した場合には、ゲ
ート回路から書き込み信号を出力させる。その結果、ピ
ークホールドメモリは、書き込み信号の入力に応じて、
その大きい極座標受信データでアドレス内の記憶内容を
更新する。同一ブロック内でスキャン周が更新される度
に、同一のアドレスが指定され、これにより、隣接する
複数のスキャン周にまたがって極座標受信データの最大
値を得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。

【００１６】図１は本発明の第１実施例に係るスキャニ
ングソナーの構成を示す。このスキャニングソナーは、
音波を送信してデータ測定点における対象物からの反射
エコーを受信する送受信機１を備える。送受信機１から
の受信データは、Ａ／Ｄ変換器２でデジタル信号に変換
され、表示データ処理手段３で極座標受信データから直
交座標受信データに変換される。表示データ処理手段３
から出力される直交座標受信データはＤ／Ａ変換器４で
アナログ信号に変換され、この信号に基づいて反射エコ
ーがディスプレー装置５の画面上に表示される。この場
合、Ａ／Ｄ変換器２、表示データ処理手段３、Ｄ／Ａ変
換器４およびディスプレー装置５がスキャニングソナー
のエコー表示装置を構成する。

【００１７】送受信機１は、図に記載が省略されている
円筒状に配列された多数の電気音響変換素子が接続さ
れ、水中で全方向に音波を放射するとともに、受信指向
方向を全方向にスキャンさせてデータ測定点における対
象物からの反射エコーを受信する。すなわち、多数の電
気音響変換素子から同時に音波を送信する一方で、隣接
する電気音響変換素子により狭い受信指向性を形成し、
この受信指向性を形成する電気音響変換素子を水中の音
速に比べて十分な高速度で周方向に順次切り替えてい
き、対象物からの反射エコーを拾っている。この送受信
機１からは、図７に示すように、全方向をスパイラル状
にスキャンした時系列となった受信信号が出力される。
なお、受信信号は図示しないクロック回路からのクロッ
ク信号に同期してサンプリングされる。

【００１８】表示データ処理手段３は、送受信機１の全
方向にわたるスキャン動作からデータ測定点の極座標を
設定する極座標設定回路６を備える。極座標設定回路６
で設定された極座標は、座標変換回路７に入力され、画
面上の直交座標表示点を特定する直交座標に変換され
る。ピークホールドメモリ８は、単一の直交座標表示点
に対応する複数の極座標受信データの最大値を記憶す
る。このピークホールドメモリ８からの最大値は表示用
メモリ９に入力され、直交座標受信データとして記憶さ
れる。アドレス発生回路１０は、表示用メモリ９から受
信データを読み出すアドレスを指定し、アドレス切替回
路１１は、直交座標に従って指定されたアドレスと読み
出しアドレス発生回路１０からのアドレスとを選択的に
表示用メモリ９へ供給する。制御回路１２は、ピークホ
ールドメモリ８および表示用メモリ９への受信データの
書き込みを制御する。比較器１３は、制御回路１２から
出力されたピークホールドメモリ８への書き込みパルス
を制御し、この比較器１３からの出力と、極座標受信デ
ータをピークホールドメモリ８に書き込むための書き込
みパルスＷＥ２とがゲート回路としてのＡＮＤゲート１
６に入力される。

【００１９】極座標設定回路６は、受信信号に基づいて
データ測定点の方位を設定する方位カウンタ１４と、受
信信号に基づいてデータ測定点の距離を設定する距離カ
ウンタ１５とを備え、図７に示すように、（ｒ１，θ
１）、（ｒ２，θ２）、（ｒ３，θ３）……といった受
信信号の極座標（ｒ，θ）を設定する。方位カウンタ１
４は、送受信機１から出力されたスキャン１周ごとのタ
イミング信号Ｐ１が入力される度にリセットされ、スキ
ャンした受信信号のサンプリングごとにカウント値を進
めることによって、受信指向方向からデータ測定点にお
ける対象物の方位を測定する。この方位カウンタ１４か
らは基準となる点からの方位角に相当する値θが出力さ
れる。また、距離カウンタ１５は、送受信機１から出力
された音波発信ごとのタイミング信号Ｐ２が入力される
とリセットされ、タイミング信号Ｐ１の入力ごとにカウ
ント値を進めることによって、音波発信から反射波が受
信されるまでの時間を用いて距離を測定する。この距離
カウンタ１５からは送受信機１からのデータ測定点にお
ける対象物の距離に相当する値ｒが出力される。

【００２０】座標変換回路７は、隣接する複数のデータ
測定点をブロック化して、それらのデータ測定点に単一
の直交座標（ｘ，ｙ）表示点を与える。この座標変換
は、例えば、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）のアドレス
に極座標（ｒ，θ）に対応した直交座標（ｘ，ｙ）を予
め記憶させ、特定された極座標（ｒ，θ）をアドレスに
供給して直交座標（ｘ，ｙ）を読み出すといった方法で
実現される。この座標変換回路７からは、変換された直
交座標（ｘ，ｙ）がアドレス切替回路１１へ出力される
とともに、予知信号ＤＸＹが制御回路１２へ出力され
る。この予知信号ＤＸＹは、直交座標（ｘ，ｙ）が変化
する１クロック前に、次のクロックでアドレスが変化す
ること、言い換えれば、単一の直交座標（ｘ，ｙ）にブ
ロック化される複数の極座標（ｒ，θ）の中で最後の極
座標（ｒ，θ）が座標変換されたことを示す。制御回路
１２は、この予知信号ＤＸＹの入力に応じて書き込みパ
ルスＷＥ３を出力する。従って、表示用メモリ９では、
直交座標（ｘ，ｙ）が変化する直前にピークホールドメ
モリ８からの極座標受信データを直交座標受信データと
して書き込む。

【００２１】予知信号ＤＸＹは、座標変換回路７にＲＯ
Ｍを使用した場合には、ＲＯＭの内容に予め記憶させて
おくとよい。また、座標変換回路７に演算回路を使用し
た場合には、変換された直交座標（ｘ，ｙ）をその直前
の値と比較し、これらの間で相違があれば予知信号ＤＸ
Ｙを出力する一方で、直交座標（ｘ，ｙ）を出力するタ
イミングをラッチ等で１クロック遅らせておいてもよ
い。さらに、ｘおよびｙが変化する量を演算する回路を
用いて変化分を求め、それから予知信号ＤＸＹを作成す
るとともに、変化分を１クロック遅らせて直交座標
（ｘ，ｙ）を作成してもよい。

【００２２】ピークホールドメモリ８は、ラッチで構成
される。このピークホールドメモリ８には、極座標受信
データが１つずつ供給される。

【００２３】表示用メモリ９には、制御回路１２からの
書き込みパルスＷＥ３に応答してピークホールドメモリ
８から出力された極座標受信データが直交座標受信デー
タとして書き込まれる。書き込まれた直交座標受信デー
タは、アドレス切替回路１１からの読み出しアドレスに
応じて出力される。表示用メモリ９では、座標変換され
た直交座標（ｘ，ｙ）アドレスに受信信号を記憶し、続
いてアドレスの内容を読み出すといったように、書き込
みおよび読み出しを交互に行ってもよい。また、表示用
メモリ９から複数データ（例えば２５６データ）を１回
のアクセスで同時に読み出し、ディスプレー画面上の１
ドット（画素）に相当するクロックによりシフトさせて
順次Ｄ／Ａ変換器４に供給してもよい。

【００２４】制御回路１２は、表示用メモリ９に対する
書き込みパルスＷＥ３の他に、書き込みパルスＷＥ２お
よびクリアパルスＣＬＲを出力する。書き込みパルスＷ
Ｅ２は、ピークホールドメモリ８に極座標受信データが
入力される度に発信され、ピークホールドメモリ８への
受信データの書き込みを指示する。一方、クリアパルス
ＣＬＲは、予知信号ＤＸＹの入力に応じて発信され、ピ
ークホールドメモリ８をリセットしてそこに記憶された
極座標受信データをクリアさせる。ピークホールドメモ
リ８は、ピークホールドメモリ用書き込みパルスＷＥ２
の入力に応じて極座標受信データを記憶する。

【００２５】比較器１３は、ピークホールドメモリ８に
記憶された極座標受信データと、ピークホールドメモリ
８に新たに供給される極座標受信データとを比較する。
この比較器１３は、新たに供給される極座標受信データ
が大きいときに出力ＧＴをオンにし、ＡＮＤゲート１６
を通じて制御回路１２からの書き込みパルスＷＥ２をピ
ークホールドメモリ８へ供給させる。新たに供給される
極座標受信データが小さいときは、比較器の出力ＧＴが
オフとなり、ＡＮＤゲート１６で書き込みパルスＷＥ２
の供給が禁止される。このときはピークホールドメモリ
８内に記憶された内容は更新されない。この動作によっ
てピークホールドメモリ８には受信データの最大値が記
憶されることになる。

【００２６】ディスプレー装置５は、文字等を表示する
ことができるテレビに準拠したものが使用され、例えば
カラーブラウン管から構成される。ディスプレー装置５
は、直交座標受信データの大きさに応じた輝度または色
により直交座標（ｘ，ｙ）により特定された直交座標
（ｘ，ｙ）表示点（画素）に直交座標受信データを表示
する。

【００２７】なお、この第１実施例では、送受信機１が
１周当たり２ｍｓの速さで受信指向方向をスキャンさ
せ、時間の経過とともにスパイラル状に広がる極座標受
信データが１スキャン周ごとに１．５ｍずつ受信機から
遠ざかる場合を考えている。極座標受信データを拾いた
い範囲を半径３００ｍに設定し、これを画素数４００ド
ット四方のディスプレー画面上に表示すると仮定する
と、画面上の１ドットは実際の距離１．５ｍに相当す
る。従って、受信指向方向が１スキャン周移動すると、
画面上では、中心から外方へ向けて丁度１ドット進むこ
とになる。厳密には方位θが変化するにつれて距離ｒも
徐々に変化するが、１スキャン周に進む距離１．５ｍは
フルスケールの０．５％とわずかであるので無視し、１
スキャン周の間、距離ｒは一定であると仮定する。すな
わち、受信ビームが１スキャン周移動すると、拾われる
反射エコーは例えば１５０ｍから１５１．５ｍに距離方
向に移動し、画面上では半径が１００ドットから１０１
ドットへと１ドット移動する。従って、画面上で極座標
の距離方向には画素はほとんど重複しないので、極座標
の方位方向のみについて直交座標の重複を考えればよい
こととなる。

【００２８】次に、この実施例に係るスキャニングソナ
ーの作用を説明する。

【００２９】水中で送受信機１がその全方向に音波を発
信すると、音波は対象物に反射し、送受信機１に向か
う。反射エコーのレベルは音波がぶつかる対象物に依存
する。送受信機１は、受信指向方向をその全方向にスキ
ャンさせ、データ測定点における対象物からの反射エコ
ーを次々と拾っていく。受信された受信データは、クロ
ックに同期しながら一定間隔で送受信機１から出力さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２でデジタル信号に変換された後、表
示データ処理手段３に入力される。設定された出力をク
ロックに同期させたことによって、図７に示すように、
スパイラル状にスキャンした時系列の極座標受信データ
が得られる。

【００３０】表示データ処理手段３では、まず、極座標
測定回路６が、送受信機１の全方向にわたるスキャン動
作から、データ測定点の極座標（ｒ，θ）を設定し、座
標変換回路７に入力する。ここで、図８に示すような４
つの連続する極座標（ｒｉ，θｉ）、（ｒｉ＋１，θｉ
＋１）、（ｒｉ＋２，θｉ＋２）、（ｒｉ＋３，θｉ＋
３）における受信データを考えると、方位カウンタ１４
からは角度の変化に従ったθの値、θｉ、θｉ＋１、θ
ｉ＋２、θｉ＋３が連続して出力され、距離カウンタ１
５からは同一円周上の信号としてｒｉといった共通した
値が出力される（図２参照）。

【００３１】座標変換回路７では、予想される極座標に
対応して予め算出された直交座標（ｘ，ｙ）、すなわち
ディスプレー画面上の直交座標表示点を特定する直交座
標（ｘ，ｙ）をＲＯＭから検索し、その座標をアドレス
切替回路１１に入力する。図８に示すように４つの極座
標が全て同一の直交座標に対応する場合、座標変換回路
７からはいずれも（ｘｉ，ｙｉ）といった直交座標が出
力される（図２参照）。

【００３２】座標変換回路７から出力された直交座標
（ｘｉ，ｙｉ）は、アドレス切替回路１１を介して表示
用メモリ９に入力される。表示用メモリ９では、この直
交座標（ｘｉ，ｙｉ）によって受信データを記憶すべき
アドレスを特定する。

【００３３】一方、Ａ／Ｄ変換器２から出力された受信
データは、表示データ処理手段３のピークホールドメモ
リ８に供給される。図２に示すように、同一直交座標
（ｘｉ−１，ｙｉ）における最後の極座標（ｒｉ，θｉ
−１）受信データが処理され、次の直交座標（ｘｉ，ｙ
ｉ）の処理に移ることを知らせる予知信号ＤＸＹが出力
されると、まず、制御回路１２からの書き込みパルスＷ
Ｅ３の入力に応じて、ピークホールドメモリ８に記憶さ
れている極座標受信データのブロックの最大値が表示用
メモリ９により取り込まれ、続いて制御回路１２からの
クリアパルスＣＬＲの入力に応じて、ピークホールドメ
モリ８は記憶内容をクリアする。これにより、次の直交
座標（ｘｉ，ｙｉ）における受信データの最大値を記憶
する準備が整う。

【００３４】続いて、極座標（ｒｉ，θｉ）、（ｒｉ＋
１，θｉ＋１）、（ｒｉ＋２，θｉ＋２）、（ｒｉ＋
３，θｉ＋３）といった４つの極座標で特定される４つ
の受信データが次々にピークホールドメモリ８に供給さ
れる。

【００３５】ピークホールドメモリ８に記憶しようとす
る極座標受信データは、すでに記憶されている極座標受
信データと比較器１３により比較される。比較器１３
は、新たに供給される極座標受信データの方が受信レベ
ルが大きいと判断すると、出力ＧＴをＡＮＤゲート１６
に供給する。ＡＮＤゲート１６のもう一方の入力端子に
はクロックパルスに同期した書き込みパルスＷＥ２が供
給されていて、出力ＧＴの入力に伴いピークホールドメ
モリ８に書き込み指令を送る。反対に、新たに記憶しよ
うとする極座標受信データの方が受信レベルが小さいと
判断すると、出力ＧＴをオフにしてピークホールドメモ
リ８の書き込みを禁止する。単一の直交座標（ｘｉ，ｙ
ｉ）に対応する最後の極座標（ｒｉ＋３，θｉ＋３）に
従い指定された極座標受信データが受信されると、同時
に、座標変換回路７から予知信号ＤＸＹが出力される。
この極座標（ｒｉ＋３，θｉ＋３）受信データに対して
も、ピークホールドメモリ８に記憶された極座標受信デ
ータとの比較が行われ、この受信データが大きいとき、
ピークホールドメモリ８に書き込まれる。予知信号ＤＸ
Ｙの入力に伴い、制御回路１２から表示用メモリ９に書
き込みパルスＷＥ３が送られ、ピークホールドメモリ８
からの極座標受信データの取り込みが行われる。続い
て、前述したように制御回路１２からクリアパルスＣＬ
Ｒが供給され、ピークホールドメモリ８の記憶が消去さ
れ、次のピークホールドの準備がなされる。このとき、
表示用メモリ９には、ブロック化されたデータ測定点の
極座標受信データの中から、最大の極座標受信データが
取り込まれる。

【００３６】表示用メモリ９の指定されたアドレスに直
交座標受信データとして取り込まれた受信データは、ア
ドレス切替回路１１から供給される読み出しアドレスに
応答して読み出される。読み出された受信データは、Ｄ
／Ａ変換器４でアナログ信号に変換された後、ディスプ
レー装置５に供給される。

【００３７】ディスプレー装置５は、直交座標（ｘ，
ｙ）により指定された画面上の表示点に、受信データの
レベルに対応した色や輝度に基づいて表示を行う。

【００３８】なお、アドレス切替回路１１は、変換され
た直交座標（ｘｉ，ｙｉ）に従って指定されるアドレス
と、読み出しアドレス発生回路１０で発生した読み出し
アドレスとを交互に表示用メモリ９に供給している。

【００３９】本実施例では、表示用メモリ９が、ピーク
ホールドされた極座標受信データを直交座標（ｘ，ｙ）
が変化するときに予知信号ＤＸＹの出力に応じて一度だ
け書き込むので、全ての極座標（ｒ，θ）受信データを
表示用メモリ９に記憶させる必要がなく、表示用メモリ
９の動作に余裕ができ、比較的低速なメモリを表示用メ
モリ９として採用することができる。従って、エコー表
示装置に対してピークホールド機能を付加しても、表示
用メモリ９の処理スピード増強やアクセスタイム迅速化
が必ずしも要求されない。また、ピークホールドメモリ
８は極座標受信データを１つずつ記憶するラッチで構成
したので、読み出しおよび書き込み動作の高速化を容易
に図ることができる。

【００４０】さらに、表示用メモリ９への書き込みは実
際に受信された受信データの数よりも少なくなるので、
座標変換回路７、制御回路１２、ピークホールドメモリ
８、アドレス切替回路１１および表示用メモリ９の間に
ファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）メモリの
ような読み出しおよび書き込みを非同期に行うことがで
きるバッファメモリを設ければ、表示用メモリ９の動作
にさらに余裕を持たせることができる。

【００４１】図３および図４に基づいて本発明の第２実
施例を説明する。上記第１実施例では、方位方向にのみ
ピークホールドを行う場合を説明したが、例えば受信デ
ータを拾いたい範囲を直径１２００ｍに設定した場合、
画面上の１ドットの表わす距離は６ｍに相当する。一
方、１スキャン周ごとに受信データが１．５ｍずつ受信
機から遠ざかるので、図６に示すように、受信指向方向
が４スキャン周移動すると、画面上の距離方向に１ドッ
ト画素が変化することになる。従って、この第２実施例
に係るスキャニングソナーのエコー表示装置は、距離方
向についてもピークホールドをする必要がある点を除い
て、上記第１実施例と同様な構成を有する。この第２実
施例では、各方位座標θについて、４スキャン周分の最
大値を記憶する必要がある。

【００４２】この第２実施例では、表示データ処理手段
３は、隣接する複数のスキャン周にまたがる複数の隣接
したデータ測定点をブロック化して、それらのデータ測
定点を単一の直交座標表示点を与える座標変換回路７
と；最大スキャン周のブロック数に対応する数のアドレ
スを有するピークホールドメモリ８と；同一スキャン周
内で直交座標受信データを表示する表示点の順番を特定
するカウンタ１７と；を備える。ブロック化されたデー
タ測定点における極座標受信データを各方位座標θごと
にピークホールドメモリ８に記憶すると仮定すると、円
周方向にはほぼ２πＲ個（Ｒは、直交座標画面の直交軸
に対応する半径上のドット数）の直交座標表示点（ドッ
ト）が記憶されると考えられ、例えば、半径方向の最大
表示範囲を２００ドットとする場合、ピークホールドメ
モリ８として約ｌ２５７ワードの容量を持ったメモリが
必要になる。カウンタ１７は、直交座標（ｘ，ｙ）が変
化する度に値が増加し、ピークホールドメモリ８のアド
レスを指定する。すなわち、このカウンタ１７には、座
標変換回路７からの予知信号ＤＸＹの入力ごとに制御回
路１２から出力されるクロックＡＣＬＫが入力され、ク
ロックＡＣＬＫが入力される度にカウンタ値が１進む。
カウンタ１７は、送受信機１からのタイミング信号Ｐ１
の入力に応じてリセットされる。

【００４３】第２実施例の作用を図４および図５に基づ
いて説明する。第１実施例と同様に、送受信機１が全方
向に音波を発信し、続いて受信指向方向をスキャンさせ
ると、一連のスパイラル状にスキャンした時系列の極座
標受信データが得られる。

【００４４】表示データ処理手段３では、極座標測定回
路６が、送受信機１の全方向にわたるスキャン動作か
ら、データ測定点の極座標（ｒ，θ）を設定し、座標変
換回路７に入力する。座標変換回路７では、直交座標
（ｘ，ｙ）をＲＯＭから検索し、その座標をアドレス切
替回路１１に入力する。このとき、単一の直交座標
（ｘ，ｙ）、例えば、図５の（ｘｉ，ｙｉ）内を考える
と、スキャンが４周すると実際には距離が徐々に変化す
るが、スキャンが４周する間は距離方向への移動はない
ものとして取り扱う。従って、スキャンが４周する間は
全てのスキャン周が１周分の直交座標（ｘ，ｙ）を同じ
順番で横切ることとする。

【００４５】Ａ／Ｄ変換器２から出力された極座標受信
データは、ピークホールドメモリ８に供給される。ピー
クホールドメモリ８では、直交座標（ｘ，ｙ）が変化す
る度にカウント値が増加するカウンタ１７により指定さ
れたアドレスに極座標受信データが次々と供給される。
指定されたアドレスに新たに供給される極座標受信デー
タは、制御回路１２から表示用メモリ９に書き込みパル
スＷＥ３が送られ、ピークホールドメモリ８からの受信
データの取り込みが行われるまで、すでに記憶されてい
る極座標受信データと比較され新たな極座標受信データ
が大きい場合のみ、ピークホールドメモリ８に書き込ま
れる。これによって単一直交座標（ｘ，ｙ）内で極座標
（ｒ，θ）の方位方向にピークホールドが行われる。

【００４６】受信ビームが４周スキャンする間は同じ順
番で直交座標（ｘ，ｙ）が変化する。従って、同一直交
座標（ｘ，ｙ）内ではカウンタ１７によって同一のアド
レスが指定される。指定されたアドレス内では再度方位
方向にピークホールドが行われる。これをスキャン４周
分行うことによって、データ測定点がブロック化された
同一直交座標（ｘ，ｙ）内で極座標（ｒ，θ）の距離方
向にピークホールドが行われる。

【００４７】このようにして極座標（ｒ，θ）の方位方
向および距離方向にピークホールドが行われ、最大の受
信データが表示用メモリ９に取り込まれる。従って、ピ
ークホールドされた受信データを直交座標（ｘ，ｙ）が
変化するときに表示用メモリ９に一度だけ書き込むの
で、表示用メモリ９の動作に余裕ができ、比較的低速な
メモリを表示用メモリ９として採用することができる。

【００４８】また、ピークホールドメモリ８に記憶され
た極座標受信データを表示用メモリ９に直交座標受信デ
ータとして取り込む動作を、上記の例ではスキャン４周
目の１スキャンの間だけ行うようにすれば、さらに余裕
ができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ピークホールドされた受信データを直交座標が変化する
ときに表示用メモリに一度だけ書き込むので、表示用メ
モリの動作に余裕ができ、比較的低速なメモリを表示用
メモリとして採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るスキャニングソナー
の構成を示す概略図である。

【図２】第１実施例に係るスキャニングソナーの動作を
示すタイミングチャートである。

【図３】本発明の第２実施例に係るスキャニングソナー
の構成を示す概略図である。

【図４】第２実施例に係るスキャニングソナーの動作を
示すタイミングチャートである。

【図５】座標変換の結果記憶される受信データの説明図
である。

【図６】従来のスキャニングソナーの構成を示す概略図
である。

【図７】スパイラルスキャンの概念図である。

【図８】座標変換の結果記憶される受信データの説明図
である。

【符号の説明】

１ 送受信機 ３ 表示データ処理手段 ５ ディスプレー装置 ６ 極座標設定回路 ７ 座標変換回路 ８ ピークホールドメモリ ９ 表示用メモリ １３ 比較器 １７ カウンタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全方向に音波を放射するとともに、受信
   指向方向を全方向にスキャンさせてデータ測定点におけ
   る対象物からの反射エコーを受信する送受信機と；この
   送受信機が受信した極座標受信データを直交座標受信デ
   ータに変換する表示データ処理手段と；この表示データ
   処理手段からの直交座標受信データに基づいて反射エコ
   ーを画面上に表示するディスプレー装置と；を備えたス
   キャニングソナーにおいて、前記表示データ処理手段
   は、 送受信機の全方向にわたるスキャン動作からデータ測定
   点の極座標を設定する極座標設定器と；設定された極座
   標を、画面上の直交座標表示点を特定する直交座標に変
   換する座標変換回路と；単一の直交座標表示点に対応す
   る複数の極座標受信データの最大値を記憶するピークホ
   ールドメモリと；このピークホールドメモリからの最大
   値を直交座標受信データとして記憶する表示用メモリ
   と；を備えることを特徴とするスキャニングソナーのエ
   コー表示装置。
2. 【請求項２】 ピークホールドメモリに記憶された極座
   標受信データと、ピークホールドメモリに新たに供給さ
   れる極座標受信データとを比較する比較器と；この比較
   器からの出力と、極座標受信データをピークホールドメ
   モリに書き込むための書き込み指令信号とが入力される
   ゲート回路と；を備え、 前記座標変換回路は、隣接する複数のデータ測定点をブ
   ロック化して、それらのデータ測定点に単一の直交座標
   表示点を与え、 前記ピークホールドメモリをラッチで構成し、 ブロック化されたデータ測定点の極座標受信データの１
   つずつを、ピークホールドメモリに記憶された１つの極
   座標受信データと比較し、新たにピークホールドメモリ
   に供給された極座標受信データが大きいと判断した場合
   に、ゲート回路からの出力信号に基づいて、記憶された
   極座標受信データを新たに供給された極座標受信データ
   で更新することを特徴とする請求項１記載のスキャニン
   グソナーのエコー表示装置。
3. 【請求項３】 ピークホールドメモリに記憶された極座
   標受信データと、ピークホールドメモリに新たに供給さ
   れる極座標受信データとを比較する比較器と；この比較
   器からの出力と、極座標受信データをピークホールドメ
   モリに書き込むための書き込み指令信号とが入力される
   ゲート回路と；同一スキャン周内で直交座標受信データ
   を表示する直交座標表示点の順番を特定するカウンタ
   と；を備え、 前記座標変換回路は、隣接する複数のスキャン周にまた
   がる複数の隣接したデータ測定点をブロック化して、そ
   れらのデータ測定点に単一の直交座標表示点を与え、 前記ピークホールドメモリは、最大スキャン周のブロッ
   ク数に対応する数のアドレスを有し、 カウンタで特定されたピークホールドメモリのアドレス
   ごとに、ブロック化されたデータ測定点の極座標受信デ
   ータの１つずつを、記憶された１つの極座標受信データ
   と比較し、新たに供給された極座標受信データが大きい
   と判断した場合に、ゲート回路からの出力信号に基づい
   て、記憶された極座標受信データを新たに供給された極
   座標受信データで更新することを特徴とする請求項１記
   載のスキャニングソナーのエコー表示装置。