JPS613080A

JPS613080A - 水中探知装置

Info

Publication number: JPS613080A
Application number: JP59125706A
Authority: JP
Inventors: Shozo Shibuya; 渋谷　正三
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1986-01-09
Also published as: JPH0434704B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）技術分野この発明は広範囲方向を探知するスキャニングソナー等
を使用して帰来する探知信号の時間的経過を立体的に表
示することのできる水中探知装置に関する。

（ｂ）従来技術とその欠点 −ＩＩ的な水中探知装置では、スキャニングソナーで探
知した超音波反射信号を瞬時毎に表示するに過ぎないた
めに、探知物体の時間的経過を表示画面上で直接把握す
ることができない。そこでこの問題を解決するために、
本出願人は特開昭５８−１９８７７５号公報および特開
昭５８−１９８７７″６号公報において、スキャニング
ソナーで得られる探知信号の時間的経過を立体的に表示
する装置について提案した。しかし、これらの装置で表
示される探知信号は船の速度、進行方向に全く無関係で
あるために表示画面から真の水中状態を正確に把握する
ことができない欠点があった。

＋ｃ＋発明の目的この発明の目的は船の速度、進行方向を考慮して真の水
中状態を立体的に表示し、魚群や海底等の状態を迅速に
正確に把握して漁業、航行、海底測量等に役立つ水中探
知装置を提供することにある。

ｆｄ１発明の概要広範囲方向に超音波を発射し、その反射信号を受信する
ソナーとしてスキャニングソナーを使用する。ここでは
そのソナーの仕様を次のように設定する。

（１１ビーム形状は扇形とする。

（２）ビーム方向は船の真下方向で進行方向に垂直とす
る。また船のローリングおよびピッチングによるビーム
のふらつきを防止するために水平、垂直ジャイロとサー
ボ系を使用するものとする。

第２図は上記のビームを示す図である。図において１は
船、２は振動子群である。ビームは船の真下方向に扇形
形状になっていて進行方向にΔθ７、進行方向に垂直な
方向にΔθ８のビーム幅を有するに＋１個の小ビームに
よって構成されている。ここで扇形のビームの幅を２０
□とすると、２θｕ＝（ｋ”ｌ）×Δθ。

である。したがって、−回の送信によって船の下方で進
行方向に垂直な±θ工の範囲の、進行方向の狭い範囲の
水中状況を探知することができる。　探知された信号は
、第３図のように表示される。この図においては海底付
近が拡大して表示されており、過去８回の送信に基づく
探知信号が航跡（・印で示す）とともにＣＲＴ上に表示
される次に第３図の表示方法について説明する。

今、第４図に示すように水中の位置を表現するために、
ｘ−ｙ−ｚ座標を用いる。現在の送受波器位置を原点と
し、鉛直方向をＸ、進行方向をＺ、Ｚに垂直な方向をＹ
とする。目をＸ−Ｚ平面（ｙ＝ｏ、ｘ≧０．Ｚ≧Ｏ）の
ある位置において、つまり船の上から船の前後方向を眺
めたときの水中状況を表示したのが第３図である。第３
図の８つの海底線のうち、一番下が最新の送信に基づく
海底線である。この表示の航跡マークから船は現在、左
側に旋回しつつあることが分かる。

第３図の示す表示画面では、画面の縦方向をＸ、横方向
をｙとしたとき、Ｙ方向をＸ方向に、ＸおよびＺ方向を
Ｘ方向に表示し、最新の送信に基づく船の真下の海底位
置をｘ＝Ｍ、、ｙ＝Ｎ／２に表示するようにしたもので
ある。即ち、海底付近に注目した表示内容となっている
。この表示画面に表示される水中の範囲はＸ方向にΔＸ
、　Ｙ方向にΔＹ、Ｚ方向にΔＺである。

表示画面の画素数はＸ方向にＭ＋ｌ、　　Ｘ方向にＮ＋
ｌの（Ｍ＋１）Ｘ　（Ｎ＋１）である。このときｘ、　
　ｙとｘ、　ｙ、　　ｚの関係は、ａ　１　＝Ｍ　／Δ
Ｘ−・−（１）ａ　ｚ　−Ｍ／ΔＺ　−−一−−（２）ａ、、−Ｎ／Δ
Ｙ−−−−−−４３１とすると、次の＋４１．　＋５１式で示される。

Ｘ＝ａ＋　　（Ｘ　　Ｘ１ｏ）＋ａｘ　　・ＺｉＭ６−
（４１Ｖ−ａｚ　　・Ｙ＋Ｎ／２　、−−−・　−−−
＋５１ここでＸ、。は最新（今回）の送信による船の真
下の海底深度を示す。

第４図では最新の送信による探知範囲を扇形０で、１回
前の送信による探知範囲を扇形ｉで示している。１回前
の探知範囲である扇形ｉの頂点位置を（０，Ｙｉ　、Ｚ
ｉ　）で表す。またそのときの船の進行方向のＺ軸に対
する角度をφ８とする。

扇形上の位置を示すために、極座標（ｒ、　　θ）を用
いる。このとき扇形状の位置（ｒ、　　θ）と表示画面
上の表示位置（ｘ、　　ｙ）の関係は下記の（９）、　
０１式で表される。尚、θは真下方向から右舷側をプラ
スとする。

Ｘ　＝　ｒ　ｃｏｓ　θ　°“−−（６１Ｙ＝ｒｓｉｎ
　θ’　ｃｏｓφ、　＋　ｙ　、　　−・−（７１Ｚ＝
ｒｓｉｎθ・ｓｉｎφ、　＋　Ｚ、　　−４８）＋４１
．　＋５１式に＋６１．　ｆｉｌ、　＋８１式を代入し
てｘ＝ａ、’ｒ’ｃｏｓθ−ａ、−Ｘ、、＋ａ、・ｒ・
ｓｉｎθ・ｓｉｎφ＋　＋　ａ　Ｚ　　・Ｚｉ　＋Ｍｏ
　’−４９１ｙ＝ａ３　１ｒ　′ｓｉｎ　θ’　ｃｏｓ
φｉ　＋　ａ　３　１Ｙ　ｌ＋Ｎ／２−・・Ｑｌ次に上記（９）、０１式のＹ、、Ｚ、、　　φ、を求め
る方法について述べる。

これらの値ｙｔ　、Ｚ、、　　φ、は船の移動に伴う、
基準位置（例えば今回位置または前回位置）に対する過
去の位置の相対位置変化量である。各値を求めるために
は船の位置を測定するための船位測定器および進路を求
めるためのコンパスが必要である。船位測定器としては
ＮＮ５Ｓ、　ロラン。

オメガ、対地速度計（コンパスとともに用いる）等があ
り、コンパスとしてはジャイロコンパスや磁気コンパス
がある。ここでは対地速度計であるドプラソナーとジャ
イロコンパスを使用する。今、第５図に示すように船位
を表すために（ｓ、　　ｕ）座標を用いる。北方向をＵ
、東方向をＳとする。船速をＶ、進行方向をωとし、第
５図の０′点をｓ−’−ｕ座標の原点とし、０′点を船
が通過した時刻を基準として１時間後の船位（ｓ、ｕ）
は下向、ωは北に対する角度であり、ジャイロコンパス
により求められる。β１．β２は定数である。

扇形ｉの送信時のｓ、ｕ、　ωをＳｉ、ｕｉ、　ω、と
し、扇形Ｏの送信時のそれを５Ｏ１ｕ１１＋　ω。とす
る。第６図にｓ−ｕ座標とＹ−Ｚ座標の関係と扇形ｉお
よび０の位置を示す。ム印が扇形ｉの、・印が扇形Ｏの
位置を示す。

ｓ−ｕ座標を・印まで平行移動した座標をＳ′−ｕ’座
標としたとき・、ム印のｓ’−ｕ′座標上の位置は、・印　（０，Ｏ）ム印（Ｓｔ　−８ｏ　＋　ｕｔ　　’ｏ　）となる。こ
のｓ’−ｕ’座標をω。回転させた座標がｙ−ｚ座標で
あるから、Ｙａｓ’ｃｏｓωｏ＋ｕ’ｓｉｎω、　　−（１３）Ｚ
＝−ｓ　’ｓｉｎ　ω。十ｕ　’ｃｏｓ　ω、　目（１
４）（１３）　、　（１４）式に”　’　−”　ｒ　　
−３Ｏ＋　　ｕ　’　”　ｕ　ｉ　　−ｕｏを代入してＹｉ　＝（ｓｉ　　　”ｏ　）　　’Ｃｏｓω６　＋（
ｕｔ　　　ｕｏ）　　・ｓｉｎω。　−一−−・−（１
５）Ｚ、””　　（ｓｉ　　　ｓｏ　）　　・Ｓｌｎ　
ω＠　＋　（ｕ、〜ｕｏ）　　・ｃｏｓω。　−一−（
１６）これによりＳｉ、ｕｉ　とＹｉ、Ｚ、の関係が求
められた。一方、φ、はω。とω、の差であるから φ正　＝ω１−ω。　　−−−−−〜（１７）となる。

以上によって式（１５）〜（１７）から今回位置（基準
位置を今回位置とする）に対する過去の各位置のそれぞ
れの相対位置変化量Ｙ、、Ｚ、、　　φ、を求め、これ
らの値を式（９）、α〔に代入して表示画面の座標ｘ、
ｙを求めれば、船の移動に伴う水中状態を表示画面上に
立体的に表示することができる。

尚、上記においてはＸｇｏを真下の海底深度として表示
画面上にプロットしているため、このプロット位置の変
化から航跡を知ることができる。このプロット位置は必
ずしも船の真下の海底深度でなくてもよく、任意の深度
Ｘ、でもよい。

（ｅ）発明の構成第１図はこの発明の構成図である。

船底に取り付けられる振動子群２は送信器３からの送信
パルスを受けて海底に第２図に示す扇形ビームの超音波
パルスを発射するとともに、その反射信号を受信してＡ
／Ｄ変換器４に導く、Ａ／Ｄ変換されたデータは切換器
５を介してメモリ６に導かれる。メモリ６は船の移動に
伴う今回位置および前回を含む過去の位置での超音波反
射信号のＡ／Ｄ変換値を記憶する。即ち、第一回目の超
音波パルスに対する受信データをメモリ６ａで記憶し、
第二回目の超音波パルスに対する受信データをメモリ６
ｂに記憶し、さらに第三回目の超音波パルスに対する受
信データをメモリ６Ｃに記憶する。このようにしてｎ回
の超音波パルスに対するそれぞれの受信データを各メモ
リに記憶していく。

それぞれのメモリは一回の送信器の全探知データを記憶
することができる容量を有し、さらに探知信号強度を複
数段階に分割して記憶することができる。メモリ６の記
憶データは色変換ＲＯＭ７を介してＣＲＴ８に表示され
る。色変換ＲＯＭ７は各メモリに記憶されている受信デ
ータを探知信号の強度に応じて所定の色データに変換す
る。

ＣＰ（クロックパルス）回路９は分周回路１０にクロッ
クパルスを供給する。分周回路１０は送信器３に対して
送信同期パルスを供給し、さらにｎ進カウンタ１１に対
して送信同期パルスを供給する。ｎ進カウンタ１１のｎ
はメモリ回路６のメモリの数に一致し、カウントアンプ
の毎に書込みメモリを切り換えていく。またカウンタ１
１の出力でＲ／Ｗ信号（リードライト信号）が形成され
メモリ回路６に供給される。このＲ／Ｗ信号によって複
数のメモリのうち一つだけが書込みモードに設定され、
且つ他のメモリが読み出しモードに設定される。メモリ
回路６にはさらに分周回路ｌＯからｒ信号およびθ′信
号が供給される。各メモリは第７図に示すようにｒ　（
距離）方向にＲ＋１、θ′　（角度）方向にに＋１の（
Ｒ＋１）Ｘ（ｋ＋１）ＸＩ　　（ビット）の容量を備え
ている。したがって、分周回路１０から供給されるｒ信
号およびθ′信号によってメモリが走査されていくこと
になる。尚、θとθ′の関係は次のようになる（第４図
参照）。

θ＝θ′−に／２ドブランナー１２およびジャイロ１３の出力は位置、進
路判別回路１４に導かれ、ここで（ｓ。

Ｕ）座標の位置および進路が判別される。その位置、進
路データは相対位置変化量算出回路１５に導かれる。相
対位置変化量算出回路１５では、このデータとともにカ
ウンタ１１の出力、ｒ信号および海底判別器１６からの
信号Ｂを入力データとして取り込む。この相対位置変化
量算出回路１５はｎ個のランチ回路を備え、各ランチ回
路において今回および前回を含む過去の位置、進路デー
タと各回での船の真下の海底深度データをランチする。

これらのデータから基準位置に対する過去の各位置での
相対位置変化量を求め、座標変換回路１７に出力する。

座標変換回路１７では相対位置変化量算出回路１５から
得られた相対位置変化量と、ＣＲＴ８の表示画面の表示
位置を示すｘ、　　ｙデータと、定数ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ
（式（１）〜（３）式を参照）から表示画面座標（Ｘ、
　　ｙ）をメモリの座標（ｒ、　　θ′）に変換し、メ
モリ回路６に対して読み出しアドレス信号としてｒ、１
．０７の信号を出力する。尚、相対位置変化量算出回路
１５では相対位置変化量を求めるための基準位置を前回
位置としている。即ち、前回の超音波パルス発射位置を
基準位置とし、この位置に対する過去の各位置の相対位
置変化量を求めるようにしている。

次に上記の構成からなる水中探知装置の動作を説明する
。

まず第一回目の超音波パルスが振動子群２から発射され
ると切換器５がθ′信号を受けて振動子を切り換えてい
く。また第一回目の送信パルスであるため、カウンタ１
１は１を計数しメモリ回路６のメモリ６ａを書込みモー
ドに設定する。これによってに個の振動子からなる振動
子群２からの受信信号はＡ／Ｄ変換後、メモリ６ａに順
に記憶されていく。記憶の仕方は、第７図においてθ′
力方向走査をｒ方向に進ませることで行う。前述のよう
に各メモリは一回の送信器の全探知信号を記憶できる容
量を有するとともに、各受信データの強度１を記憶でき
る枚数を備えている。−回の超音波受信信号中に、ｋ／
２の振動子が、即ち振動子群の中央位置の振動子が海底
からの反射信号を受信すると海底判別器１６が海底を判
別し、そのときの海底判別パルスＢを相対位置変化量算
出回路１５に供給する。また図示しない回路によって、
この海底判別パルスＢが出力されたときメモＩＪ　６　
ａに記憶される船舶直下の受信データ（海底深度データ
）を一定の強度に設定する。

メモリ６ａに対する書込みをすべて終了すると送信器３
に対して二回目の送信同期パルスが供給され、振動子群
２から二回目の超音波パルスが発射される。またカウン
タ１１がカウントアツプされ、メモリ回路６ではメモリ
６ｂが書込みモードに設定される。また前回書き込んだ
メモリ６ａは読み出しモードに設定される。

同じようにして、メモリ６ｂにも二回目の受信データが
記憶されていく。また二回目の位置の船舶直下の海底深
度データも一定の強度に設定される。一方、相対位置変
化量算出回路１５では前回位置、即ち第一回目の超音波
パルスが発射された位置での位置ＳＩ＋ｕｌおよび進路
ω１と船舶直下を海底深度Ｘ□を第一回目の海底判別パ
ルスＢ。

でラッチしている。即ち、メモリ６ｂが書込みモ−ドに
設定された場合、相対位置変化量算出回路１５では前回
位置での船舶直下の海底深度データＸｌｌ＋とその位Ｉ
　Ｓ　１＋　　ｕ　＋　とその前回位置での進路ω１を
ラッチしている。

メモリ６ｂに対する書込みが終了し、送信器３に対して
三回目の送信同期パルスが与えられるとカウンタ１１が
カウントアツプし、今度はメモリ６ｃが書込みモードに
設定され、メモリ６ａ１６ｂが読み出しモードに設定さ
れる。また相対位置変化量算出回路１５では、既にラッ
チされているデータが前々回のデータとなり新たに前回
位置での船舶直下海底深度データｘＢ０、その位置Ｓ。

。ｕｏおよびその位置での進路ω。がラッチされる。即ち
、メモリ６Ｃに受信データが記憶されているときには相
対位置変量算出回路１５には前回位置に対応する各デー
タと前々回位置に対する各データがラッチされているこ
とになる。

前記相対位置変化量算出回路１５において、上記の動作
によって少なくとも前回位置に対する各データと、前々
回位置に対する各データとがラッチされると、前回位置
を基準位置としてその基準位置に対する過去の位置の相
対位置変化量が算出される。ランチされるデータが三種
類ある場合には、前回位置を基準位置として前々回位置
およびさらにその前回位置の相対位置変化量が算出され
る。相対位置変化量は式（１５）〜（１７）によって求
められる。そして、この相対位置変化量を座標変換回路
１７が受けると、その変化量に基づいて表示画面座標（
Ｘ、　　ｙ）をメモリ座標（ｒ、　　θ゛）に変換する
。座標変換によって得られるアドレス信号ｒ、、、θ７
はメモリ回路６に供給されるから、この信号が読み出し
モードに設定されているメモリに供給され、その記憶デ
ータが読み出されて色変換ＲＯＭ７に出力されることに
なる。例えば、メモリ６Ｃが書込みモードに設定され、
メモリ６ａ、６ｂが読み出しモードに設定されるでいる
場合を考えると、座標変換回路１７からのアドレス信号
ｒ３．θ３はメモリ６ａに供給され、アドレス信号ｒｂ
＋　　θ、はメモリ６ｂに供給される。アドレス信号ｒ
ｍ＋　　０３は入力する相対位置変化量が基準位置に対
する前々回の変化量である場合に出力される。またアド
レス信号ｒｂ＋　　θ、は入力する相対位置変化量が基
準位置に対する前回位置の相対位置変化量である場合に
出力される。このため、ＣＲＴ８の表示画面にはメモリ
６ａの記憶データとメモリ６ｂの記憶データとがずれて
表示されることになる。

以上の動作により表示画面には、第３図に示すような海
底の変化と船舶直下の海底深度が立体的に表示されてい
く。

（［１発明の効果以上のようにこの発明によれば、船速および進行方向を
考慮した探知信号の時間的経過が立体的に表示されるた
め、魚群や海底等の状態を素早く、且つ正確に把握する
ことができる。

（ｇ）実施例第８図は上記水中探知装置の具体例を示している。本実
施例は下記の条件下で構成される。

＋１１表示画面には過去二回の探知信号が表示されるも
のとする。

（２）Δθ　＝＝　１１１とする。

（３）メモリへの探知信号の取り込みは１ｍ毎とする。

（４）各小ビーム（Δθ□×ΔθＶ）は一つの振動子で
形成される。（実際には複数の振動子によりディレー回
路等を用いて形成されるが、ここでは一つの振動子で形
成されるものとする。）振動子群２のに＋１個の振動子
はそれぞれが予め定められた方向に送信器３により同時
に超音波パルスを水中に発射する。発射された超音波パ
ルスは魚群や海底等の物体により反射され、探知信号と
してそれぞれが予め定められた指向方向を有するに＋１
個の振動子で受信される。

各振動子で受信された探知信号はに＋１個のプリアンプ
群２０で増幅された後、切換器５でθ′カウンタ２２の
計数値により順次Ａ／Ｄ変換器４に送り込まれる。

前記θ′カウンタ２２は分周器２３の出力パルスを計数
するに＋１進アンプカウンタである。分周器２３はｃｐ
ｉｏｏのクロックを針数し、その出力パルス周波数はＣ
／２Ｘ　（ｋ＋１）（Ｈ２）である（Ｃは音速（ｍ／ｓ
ｅｃ　）　）。またθ′カウンタ２２の出力パルスはｒ
カウンタ２１に供給される。ｒカウンタ２１はＲ＋１進
アップカウンタである。尚、θ′カウンタ２２およびｒ
カウンタ２１は第７図に示すようにメモリの書込みアド
レスを指定する。またθ（第４図参照）とθ′との関係
はθ＝θ’−に／２である。

Ａ／Ｄ変換器４によりデジタル化された探知信号はメモ
リ６ａ、６ｂ、６ｃに送り込まれる。メモリ６ａ〜６ｃ
はそれぞれ第７図に示すようにｒ（距１１１１）方向に
Ｒ＋１、θ　　（角度）方向にに＋１の（Ｒ＋ｌ）ｘ　
（ｋ＋］、）ｘｉ　　（ビット）の容量ををし、それぞ
れ−回の送信骨の全探知信号を記憶することができる。

尚、■は探知信号強度を２′段階に分割して記憶するこ
とを示す。

３進カウンタ１１はｒカウンタ２１から出力される送信
同期パルスを計数し、その計数出力を切換器４０に出力
している。切換器４０は３進カウンタ１１の計数値に応
じて書込みモードに設定されるメモリを切り換えていく
。例えば、計数値が０の場合はメモリ６ａが書込みモー
ドに設定され、ｌの場合はメモリ６ｂが書込みモードに
設定される。書込みモードに設定されたメモリ以外のメ
モリは読み出しモードに設定されることになる。

ここでメモリ回路を三個のメモリで構成しているのは、
表示画面に表示する探知信号を過去二回分としているた
めで、読み出しモードに設定されているメモリの記憶内
容が過去二回分の探知信号として表示される。メモリが
三個であるからカウンタ１１も３進のものが使用される
。図では３進カウンタ１１の計数値が２の場合を示して
いる。即ち、メモリ６ａ、６ｂが読み出しモードに設定
され、メモリ６Ｃが書込みモードに設定されている。こ
の場合、メモリ６Ｃには探知信号が記憶されつつあり、
メモリ６ａ、６ｂに記憶されている探知信号はＣＲＴＩ
ＩＯに表示される。

海底判別器１６の出力パルスでセットされるフリップフ
ロップ２４および切換器２５は海底上に航跡を書き込む
ための回路である。フリップフロップ２４は海底判別パ
ルスでセットされ、このセントされている開切換器２５
はに／２振動子の探知信号の代わりにＶつを切換器５の
に／２端子に接続する。これにより、θ′カウンタ２２
の計数値かに／２になったとき■、の電圧がＡ／Ｄ変換
器４を通してメモリに記憶される。■１の電圧値は探知
信号の電圧の最高値より大きく設定されているため、色
変換ＲＯＭ７を通してＣＲＴＩ　１０上で探知信号と異
なる色で表示される。尚、比較器２６はθ′カウンタ２
２の計数値かに／Ｊ＋１になったとき、フリップフロッ
プ２４をリセフトするためのものである。

符号４１〜８２で示す各要素は第１図の相対位置変化量
算出回路１５を構成する。また符号３３〜３８で示す各
要素は第１図の位置、進路判別回路１４を構成する。位
置、進路判別回路１４は積算回路３５，３６、乗算器３
７．３８、ＲＯＭ３３．３４で構成される。このうち積
算回路３５゜３６はそれぞれ二つのランチ回路と一つの
加算器と一つの分局器で構成され、ＣＰｌｏｏの出力す
るパルスを分周し、分周器の出力するパルス周期毎に加
算を繰り返す。またＲＯＭ３３はジャイロ１３の出力で
あるωからｃｏｓωを求め、ＲＯＭ３４はｓｉｎ　ωを
求める。ドツプラーソナー１２は船速■を乗算器３７．
３８に出力する。以上の構成によって積算回路３５は式
（１１）に示す位置データＳを出力し、積算回路３６は
式（１２）に示す位置データＵを出力する。

相対位置変化量算出回路１５は切換器４１〜４５とラン
チ５０〜６１と減算器７０〜７８とＲＯＭ８０〜８２と
で構成される。切換器４１はランチ５０〜６１のラッチ
パルスを形成する。ラッチパルスは海底判別パルスを利
用している。３進カウンタ１１がＯの場合は上段のラッ
チ群、即ち５０．５３．５６．５９にランチパルスが送
られる。カウンタ１１の計数値力月の場合は中段のラッ
チ群、即ちランチ５１，５４．５７．６０にラッチパル
スが送られる。またカウンタ１１の計数値が２の場合は
下段のランチ群、即ちラッチ５２゜５５．５８．６１に
ランチパルスが送られる。尚、ラッチパルスは前述のよ
うに海底判別パルスとしているために船舶直下の海底が
探知されたとき各データがランチされることになる。

上記ランチ群の中でランチ５０〜５２には海底深度が供
給される。本例ではメモリへの探知信号の取り込みを１
ｍ毎としているため、海底深度は海底判別パルスが出力
さたときのｒカウンタ計数値で与えられる。したがって
、ランチ５０〜５２にはｒカウンタの計数値を接続して
いる。

ランチ５３〜５５には積算回路３５の出力値であるＳが
導かれる。ランチ５６〜５８には積算回路３６の出力値
であるＵが導かれる。またランチ５９〜６１にはジャイ
ロ１３の出力値であるωが導かれる。以上の構成によっ
て上段、中段、下段のそれぞれのランチ群の何れかに海
底判別パルスが出力されたときＸＢ　、　　ｓ、、　　
ｕ、　ωの各値が記憶されることになる。例えば図示す
るように３進カウンタ１１の計数値が２のときは、ラッ
チ５２にＸ、が、５５にＳが、５８にＵが、６１にωが
記憶される。

前記切換器４３〜４５および減算器７０〜７８は式１：
１５）　、　（１６）　、　（１７）に必要な５ｉ−ｓ
ｏ、ｕｉ　−ｕ６．　ω、−ω。を求めるための回路で
ある。今、図示するように３進カウンタ１１の計数値が
２のときを考える。この場合、ランチ５０．５３゜５６
．５９にはそれぞれ前々回の位置のデータであるＸＢＩ
＋　　ＳＩ　＋　　ｕＩ　＋　　ω１が記憶される。ま
たラッチ５１，５４，５７．６０にはそれぞれ前回の位
置のデータであるＸＩＯ＋　　ＳＯ＋　　ｕＯ＋　ω。

が記憶されている。このとき、切換器４２〜４５は加算
器４６によって３進カウンタ１１の計数値が１引かれて
いるために２−１＝１となって１を指している。したが
って、減算器７０．７３．７６の出力にはそれぞれＳｌ
　　　Ｓｏ、ＩＪｌ　　ｕｎ、　　ω１−ω。が出力さ
れる。また減算器７１，７４゜７７の出力はそれぞれＯ
となる。

ＲＯＭ８０〜８２は弐（１５）　、　（１６）より’ｉ
’、、ｚ８を出力するための回路である。３進カウンク
１１の計数値が２の場合、ＲＯＭ８０の出力はＹ１＋　
　Ｚｌ　となる。また、ＲＯＭ８１の出力はＹｏ。

Ｚｏとなるが、これらの値は０である。

尚、以上の相対位置変化量算出回路において、３進カウ
ンタ１１の計数値が２の場合、ＲＯＭ８１の出力が基準
位置に対応する。

前記座標変換回路１７は三個の座標変換器９０〜９２で
構成される。各座標変換器は表示画面上の位置ｘ、　　
ｙに対する扇形上の位置ｒ１　　θを求めるための回路
である。式（９１，００１はｒ、θに対するｘ、ｙの関
係を示しているが、これらの弐から逆にｘ、ｙに対する
ｒ、θを求めると、式（２０）　、　（２１％式％第９図は上記式（２０）　、　（２１）からｒ、θを求
めるための座標変換器の構成図である。

図示するように、この座標変換器はＲＯＭ１２０と複数
の乗算および加算器１２１〜１２７で構成されている。

この座標変換器は一つのＲＯＭで構成することも勿論で
きる。以上の構成の座標変換器を使用することにより、
ＲＯＭ８０〜８２から出力される相対位置変化量ｙ、、
ｚ、、　　φ盗に基づいて、本実施例ではさらに基準位
置の海底深度Ｘ、。にも基づいてメモリの座標（ｒ、　
　θ）を表示画面座標（ｘ、　　ｙ）に変換することが
できる。

座標変換されたｒＩＩ　　（ｒａ、ｒｂ＋　　ｒ、）お
よびθ。（θ３．θ１．θｅ）はそれぞれメモリ６ａ、
５ｂ、５ｃの読み出し用のアドレス端子に供給される。

読み出しアドレス端子に接続されている加算器６２〜６
４はθとθ′との関係（θ−に／２）を８周整するため
のものである。

前記メモリ６ａ〜６ｃの読み出しデータはＲＯＭ７に出
力される。ＲＯＭ７は各メモリからの出力信号をＣＲＴ
上で色に表示するために信号強度や色変換を行う回路で
ある。またそれとともにＲＯＭ７はメモリ６ａ〜６Ｃの
信号の表示優先順位をも決定し、３進カウンタｌｌの計
数値が２のときにはメモリ６ｂからの信号をメモリ６ａ
からの信号に優先して表示し、メモリ６Ｃからの信号は
全く表示しないようにしている。また１０５．１０６は
ＣＲＴＩＩＯのＸ偏向コイル、Ｘ偏向コイルであり、１
０３，１０４はそれぞれの偏向アンプ、１０２．１０１
はｙカウンタ１　ｘカウンタである。このＸカウンタ１
０２．Ｘカウンタ１０１で表示画面上の座標（ｘ、ｙ）
を規定する。

以上の実施例では海底を基準とし、さらに海底上に航跡
を表示するようしているが、海底を基準としないで任意
の深度Ｘ、を基準とし、さらにＸ、のところに航跡を表
示するようにしてもよい。

この場合には、第８図の海底判別器１６の代わりに、第
１０図に示すように表示深度設定器２００と比較器２０
１を使用すればよい。

さらに第９図のＲＯＭ１２０の代わりに、ＲＡＭとＣＰ
Ｕを使用してもよい。第９図に示すようにＲＯＭ１２０
には入力が非常に多いために、この回路構成では記憶容
量が非常に大きくなる。そこでＲＡＭとｃｐｕを使用し
、入力は時々刻々変化するｘ’、ｙ′、　　φ、のみと
し、ΔＸ、ΔＹ。

ΔＺが変化したときにΔＸ、ΔＹ、ΔＺを用いてＣＰＵ
で計算し、ＲＡＭに入力する。これによってΔＸ、ΔＹ
、ΔＺの入力がなくなるので、ＲＡＭの容量を小さくす
ることができる。勿論これによりΔＸ、ΔＹ、ΔＺを変
化したときに計算のため時間を必要とする。さらに上記
相対位置変化量算出回路１５をｃｐｕおよびＲＡＭ、Ｒ
ＯＭで構成すれば回路構成を非常に簡単にすることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水中探知装置の構成図である。第２図〜第６図は本発明の詳細な説明するための図であ
り、第２図は振動子群２から発射されるビームを示す図
、第３図は表示画面の一例を示す図、第４図は今回位置
と過去の任意の位置でのビームの移動状態を示す図、第
５図は座標（ｓ、　　ｕ）での船の位置を示す図、第６
図はｘ−ｙ−ｚ座標とｓ−ｕ座標との関係を示す図であ
る。第７図はメモリの構成図である。第８図（Ａ）、（Ｂ）は上記水中探知装置の具体例を示
す図、第９図は座標変換器の具体的な回路図、第１０図
は海底判別パルスに変えて任意の深度パルスを形成する
場合の回路例を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）広範囲方向からの超音波反射信号を受信して表示
する水中探知装置において、船の移動に伴う今回位置お
よび前回を含む過去の位置での超音波反射信号のＡ／Ｄ
変換値をそれぞれ記憶するメモリと、船の移動に伴う基準位置に対する過去の各位置のそれぞ
れの相対位置変化量を求める手段と、前記メモリの座標
を前記相対位置変化量に基づいて表示画面座標に変換す
る座標変換手段とを備え、変換された座標によって前記
各メモリの記憶データを表示することを特徴とする水中
探知装置。