JPS6345573A - Ｐｐｉソナ− - Google Patents

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】 、産】ユ］旧止北立 本発明は、反射波の強度をデジタル化して表示するＰＰ
Ｉソナーに関する。

従来ａ伎丘 全周３６０度の状態を表示するＰＰＩソナーでは、一定
間隔の角度で超音波のキーインパルスを発射し反射して
くるキーインパルスの強度から、海中や海底等の様子の
表示を行っている。

■　＜刀・′シよ゛と　る。占 キーインパルスである超音波は海水中での速度が毎秒１
５００ｍ位であることから、例えば７５０　ｍ　Ｎれた
所の様子を測定しようとする時には、１つの方向につい
て１秒以下の時間で行うことはできない。そのため全周
にわたる表示を行うには、１秒毎に角度を変えては測定
を繰り返すことになる。

この時、角度の変化を小さくすると測定の回数が多くな
ることから、３６０度にわたる受信データーを得るには
時間が長（かかる。それは測定対象が移動する場合には
その変化に表示が対応していけないことを意味する。。

角度の変化を大きくとると対象の位置の変化には対応で
きるが、表示は角度間隔の荒い放射状に伸びる受信デー
ターの連なりとなり、見づらいものとなってしまう。

本発明はこの見づらさを解消するために着想されたもの
で、短時間で得られた全周にわたる受信データーを見易
く表示することのできるＰＰＩソナーを提供することを
目的としている。

ｐ　占　７パ　　るための 上記目的を達成するため本発明のＰＰＩソナーは、 同一距離の隣合う角度の２つの受信データーから補間デ
ーターの演算を行う信号処理部と、受信データーと補間
データーとを共に表示する表示部とを備える。

１且 短時間で全周にわたる受信データーを得ることからキー
インパルスは荒い間隔の角度で発射されるが、その時得
られた受信データーを基として、同一距離であって隣合
う角度の受信データーから補間データーを演算する。そ
してこの補間データーをキーインパルスの反射波から得
られた受信データーと同様のデーターとして扱い、キー
インパルスが実際に発射された角度に挟まれた角度に放
射状に伸びるデーターとして、受信データーと共に表示
する。

災止皿 第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
線図である。図において、キーインパルスの反射波の受
信を行う送受波器４１の出力は、受信部１１に導かれて
増幅された後検波され、強度信号としてＡ／Ｄ変換部１
２へ送出される。送信部２２はキーインパルスを生成し
て送受波器４１へ送ることにより、送受波器４１を撮動
させる。送受波器駆動部２３は、送受波器４１を回転さ
せたり、偏仰角を変えたり、あるいは使用しない時に送
受波器４１を船体内に収納しておくための機械的な駆動
装置であり、制御部２１からの信号に従って動作する。

また制御部２１は、パネルに設けられたレンジ設定スイ
ッチ等からなるレンジ設定部２４の出力に従い、送信部
２２がキーインパルスを発射するタイミング、受信部１
１が増幅と検波を行うタイミングの制御を行っている。

Ａ／Ｄ変換部１２は受信部１１からの強度信号を、レン
ジ設定に対応した時間間隔で順次デジタル化しては受信
データーとして出力する。この受信データーは信号処理
部１３に導かれる。信号処理部１３は、隣合う２つの角
度のキーインパルスに対応する受信データーの全てを格
納するバッファーメモリ３３と、補間データ一群が格納
されたデーターＲＯＭ３１と、ソフトウェアにより構成
された信号処理主部３２とからなっていて、受信データ
ーおよび補間データーを座標変換部１４に出力する（信
号処理部１３の詳細については後に説明を行う）。

極座標で与えられた上記２つのデーターは、座標変換が
行われた後、直交座標で配列されたビデオメモリ１５に
書き込まれる。ビデオクロック部２５は、表示部１７の
スキャンのタイミングに沿って順次読み出しアドレスを
生成してはビデオメモリ１５に送出し、読み出されたデ
ーターは、ビデオ信号変換部１６にて直列データーに変
換された後表示部１７へ送られる。またビデオクロック
部２５からは、水平、垂直の２つの同期信号が表示部１
７に向けて送出されている。

第２図は受信データーと補間データーとの関係を示す説
明図である。図は２方向に沿った補間データーの演算の
場合を示している（実機においては、連続した表示とな
るようにもっと多くの方向についての補間データーの演
算が行われる）。

キーインパルスは６１の方向に発射されていて、その反
射波は順次一定の時間間隔でＡ／Ｄ変換され受信データ
ーとなるが、時間の経過に従って中心０から遠ざかる位
置の受信データーとなる。最長距離を示す外周８１まで
の受信データーを得ると、送受波器４１を回転させて６
２の方向にキーインパルスを発射し受信データーを得る
（実機ではこの回転角度は５度に設定されている）、こ
の時、方向６１と方向６２とに挟まれたエリア８２には
受信データーがない。そこで方向６１および６２の同一
距離の受信データー、つまり中心０から等しい距離にあ
る受信データー６３．６４に着目し、この２つの受信デ
ーター６３．６４から補間データー７３．７４を演算す
る。

補間データーの演算の順序については、例えばキーイン
パルスの回転方向が時計方向である時、まず方向７１の
中心Ｏから外周８１に向かって始まり、補間データー７
５．７６が続き、補間データー７７までの演算が終了す
ると方向７２に沿って同様に補間データーの演算を行う
。このようにして演算された補間データーは、方向６１
．６２上の各受信データーとその数が等しく、あたかも
方向７１．７２に向かってキーインパルスが発射され、
その反射波から得られた受信データーであるような順序
で補間データーが得られる。

第３図は受信データーの値と補間データーの値との関係
を示す説明図である。受信データーは８つの強度、つま
り３ビツトのデジタル信号として縦方向に示されている
。補間データーは、第２図に示すエリア８２について１
０方向に拡がる補間データーの演算を行うので、反射波
によって得られた受信データーの方向を０番目として、
順次時計回りに１〜１０となっている。第２図は補間デ
ーターの方向が２方向の図面となっているが、最初の２
方向のみが描かれていて、それに続く８方向の補間デー
ターについては省略されているものとして説明する。

受信データーｎｏは、例えば受信データー６３でありそ
の強度は１、受信データーｎｉｌは受信データー６４で
あってその強度は７である。受信デーラダ−ｎｏとｎｉ
ｌとを結ぶ直線９１に２次曲線を重畳させた曲線９２に
沿って補間データーの演算を行う。

曲線９２の形状は、受信データーｎＯおよびｎｉｌが実
測によるデーターであることから、表示部１７上でこの
データーに重みを持たせると共に補間データーを滑らか
に変化させるために採用されている。

そして補間データーの値については、例えば６番目の補
間データーｎ６の値を例にとると、５より少し小さい値
となるが四捨五入を行い５とする。

この四捨五入は他の補間データーの値についても同様に
行う。

以下に各補間データーの値を示す（上の行は補間データ
ーの番号、下の行はその値を示し、０番は受信データー
ｎＯを示すことから受信データーｎｏ　と同じ値となる
）。

データーＲＯＭ３１には、上記に示したデーターを含め
、補間データーの基準となる２つの受信データーがそれ
ぞれＯ〜７となる６４通りの組み合わせについて、各組
み合わせ毎に１０個の補間データー〇値（受信データー
の値も同時に記憶させているので、１１個のデーターと
なる）が格納されている。

信号処理主部３２は、第２図に示す方向６１の受信デー
ターをバッファーメモリ３３に次々と書き込んでいき、
ついで方向６２の受信データーを格納する。

そしてそれぞれの方向６１．６２の同一距離の受信デー
ターを中心Ｏに近い所から対のデーターとして読み出し
、その２つの値からデーターＲＯＭ３１内の対応する補
間データーの０番目の値、つまり受信データーそのもの
の値を座標変換部１４を介してビデオメモリ１５に送り
、表示部１７によってその表示を行う。

次に中心Ｏから１つ外周８１に向かった距離の反射波の
強度を示す対となる２つの受信データーの値から、その
値に対応する補間データーの０番目の値を読み出し表示
を行う。以下に次々と補間データーの読み出しと表示が
続き、やがて受信データー６３が表示され、そして外周
８１の受信データーが表示される。以上の動作により方
向６１の表示が終了し、次に上記と同様の動作にて補間
データーの１番目の値をデーターＲＯＭ３１から読み出
すことにより、中心０近傍から始まり、補間データー７
５．７６の表示、補間データー７３の表示が続き、補間
データー７７が最後に表示されて方向７１の補間データ
ーの表示が終了する。以下同様にして方向７２の補間デ
ーターが表示される。

このようにして読み出す補間データーの番号を順次増加
させることにより、１０方向の補間データーが表示され
、１区切となる。

方向６２からさらに時計回りの角度の受信データーが得
られると、上記と同様の動作が方向６２から始まる。

なお本発明は上記実施例に限定されることなく、例えば
補間データーについては、その方向が１０の場合に関し
て説明したが、キーインパルスの角度間隔と表示密度と
の関係から、表示が最も見易くなる任意の数の方向の補
間データーの演算を行うようにすることが可能であり、
対となる２つの受信データーから補間データーの演算を
行うにあたって、表示の滑らかさがより要求される場合
には、第２図に示す直線９１に従った演算を行うように
することが可能であり、受信データーの重みがより要求
される場合には、中央部分でより急にその値が変化する
曲線、例えば曲線９３等を用いることも可能である。

また受信デーグーの強度が３ビツトで示される場合につ
いて説明したが、他のビット数で表される受信データー
、例えば、より諧調の多い４ビツトで示される受信デー
クー等についても適用することが可能である。

そして表示部１７については、中心から外周にむかって
スキャンされる表示部を有する機種についても同様に適
用可能である。

１１皇立１ 本発明のＰＰＩソナーは、同一距離であって隣合う角度
の受信データーから補間データーの演算を行い、キーイ
ンパルスが実際に発射された角度に挟まれた角度に放射
状に伸びるデーターとして、受信データーと共に表示す
るようにしたので、短時間で得られた全周にわたる受信
データーを見易く表示することのできるＰＰＩソナーを
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
線図、第２図は受信データーと補間データーとの関係を
示す説明図、第３図は受信データーの値と補間データー
の値との関係を示す説明図である。 １３・・・信号処理部、 １７・・・表示部、 ３１・・・データーＲＯＭ。 ３２・・・信号処理主部、 ３３・・・バッファーメモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）全周方向に一定間隔でキーインパルスを発射し、
   各キーインパルス毎の反射波の強度を距離に対応する時
   間毎に順次Ａ／Ｄ変換を行うことにより複数個の受信デ
   ーターを採取し、この受信データーのＰＰＩ表示を行う
   ＰＰＩソナーにおいて、同一距離の隣合う角度の２つの
   前記受信データーから補間データーの演算を行う信号処
   理部と、前記受信データーと前記補間データーとを共に
   表示する表示部とを備えたことを特徴とするＰＰＩソナ
   ー。