JPS6355483A - 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】 豆１」Ｊｌ旧１生野 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。

丈未叫技直 ソナーでは、被探知物の測定に超音波を用いることから
、１つの方向についてその探査に要する時間を短くする
ことができないという測定法そのものに起因する欠点を
持っていて、この欠点はＰＰＩソナーでは顕著に現れる
。つまり全周の走査では、多数回の方向の異なる探査を
行わなければならず、短時間で１回りの走査を行うこと
ができない。これは速く移、動する被探知物等には適用
できないことを意味する。

そのため全周の探査を少ない回数の測定、つまり′Ｑ５
゛角度間隔での！査とすることによ−て全周の走査に要
する時間を短縮し、その結果表示が見づらくなることを
、実測したデーターを基にして演算された補間データー
を用いて補うことにより見易い表示とする方法が提案さ
れている。

日　げ　しよ゛と　る、　占 上記の実測したデーターの並びである実測スイープと補
間データーの並びである補間スイープとは、短い探査距
離にレンジを設定した時、それらの表示速度が間に合う
ように設計される。例えば４本の補間スイープによって
実測スイープ間の空白を補う構成で、その時の探査距離
が１５０ｍである時、実測スイープは略２００ｍ５の時
間間隔で得られることから、補間スイープは１本当たり
４０ｍ５の時間で表示が行われる（残る４０ＩＩｌｓは
実測スイープのための描画時間である）。

ここで探査距離を３００ｍにレンジ変更すると実測スイ
ープは４００＋ｗＳの間隔毎でしか得ることができない
。それにもかかわらず実測スイープと４本の補間スイー
プとは２００ｍ５の時間内で表示されてしまうため、２
００ｍ５の空白時間が生まれる。これは例えば実測スイ
ープを５度間隔で得ている場合には、５度分の表示が素
早く行われ、その後暫く表示の更新が停止し、また５度
分の表示が行われ、そして停止するということの繰り返
しとなるのであって、更新が不連続な見苦しい表示とな
る。

本発明は」−記した表示の見苦しさを解消するために着
想されたもので、設定レンジに関係なく表示を滑らかに
連続して更新することのできるＰＰＩソナーを提供する
ことを目的としている。

は、 探査距離を設定するレンジ設定部と、 反射波を受信する受信部からの強度信号をレンジ設定部
の出力に従った時間間隔でデジタル化し受信データーを
出力するＡ　／　Ｉ）変換部と、間−距離に対応する対
となる２つの受信データーに対して演算を行うことによ
り補間データーを出力する信号処理部と、 受信データーの並びである実測スイープおよび補間デー
ターの並びである補間スイープとを表示する表示部と、 レンジ設定部の出力に従って補間スイープの表示のタイ
ミングの制御を行うタイマー部とを備える。

１且 実測スイープとなる受信データーを得るために要する時
間は、レンジ設定部によって設定された探査距離に対応
して定まるので、実測スイープを得る時間間隔内に、略
等しい時間間隔で各補間スイープの表示が行われるよう
、タイマー部により、レンジ設定部の出力にしたがって
補間スイープの表示の始まりの制御を行う。

１蓋猶 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を振動
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、補間データー群が格納
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ζ、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。

ソフトウェアによって構成され、レンジ設定部２４から
の出力が導かれているタイマー部２６からは、信号処理
主部３２に向けて補間スイープの表示のりイミノジの制
御を行う制御出力が送出されている（このタイマー部２
６については後にその詳細な説明を行う）。

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托に送出し、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１７
に向けて送出されでいる。

第２図は実測スイープと補間スイープとの関係を示す説
明図である。図は２方向に沿った補間スイープの演算の
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、例えば１０方向についての
補間スイープの演算が行われる）。

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Ｏ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６２
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Ｏ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−Ｃ演算された補間データーは、方向６
１．６２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実測スイープであるような順
唐で補間スイープが得られる。

第３図は本発明のＰＰＩソナーの１要なタイミングを示
すタイミングチャートである。

補間スイープは、第２図に示すエリア８２につい。

てｌＯ方向に拡がる補間スイープの表示が行われるので
、反射波によって得られた実測スイープの方向をＯ番目
として、順次時計回りに１〜１０となっている。第２図
は補間スイープの方向が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
補間スイープについては省略されているものとして説明
する。

キーインパルス９１は、例えば１５０剛レンジの場合を
示していて、そのパルス間の間隔ｔ１は略２００ｍ５で
あり、その時間内に第２図に示す方向６１の実測スイー
プの表示ＳＯと、それに続く補間スイープ７１の表示Ｓ
１、補間スイープ７２の表示Ｓ２が続き、以下同様にし
て最後に１０本口の補間スイープの表示Ｓ１０が行われ
る。

表示の開始はタイマー部出力９３の開始を示す出力１０
１ａに従って行われ、その時間間隔ｔ２ａはｔｌ／１１
、つまり２００／１１　ｍＳである。各スイープＳの表
示に要する時間ｔ３は、余裕を持たせるためにｔ３＜　
Ｌ’ｌａとなっている。

キーインパルス９４は、レンジ設定部２４によってレン
ジの変更が行われ、３００ｍレンジに設定された場合を
示していて、キーインパルスの間隔ｔ４はｔｔの２倍で
ある。この時に１５０ｍレンジの場合と同様のタイミン
グで表示を行うと時間ｔｔ内で表示が終了し、時間ｔ５
は表示の更新が行われない空白の時間となってしまうた
め、タイマー部２６は表示の開始を示す出力１０１ｂの
時間間隔ｔ２ｂをｔ２ａの２倍に設定する。そして表示
は、この２倍になった時間間隔ｔ２ｂの開始を示す出力
１０１ｂのタイミングに合わせて行われる。ＰＯは実測
スイープの表示のタイミング、Ｐ１〜ＰＩＯは補間スイ
ープの表示のタイミングを示し°ζいる。

レンジがさらに長くなる場合には、開始を示す出力１０
１の時間間隔ｔ２をレンジに比例して長くする。またレ
ンジが１５０ｍよりも短い場合には、キーインパルスの
発射の間隔をｔｌに保つことによって、表示が遅れるこ
とのない構成となっている。

なおタイマー部２６はソフトウェアによって構成されて
いるためそのタイミングの生成には、一定時間ごとに割
り込みを発生させ、その割り込みの回数を一定数数える
度に開始を示す出力１０１を送出させる方法が採用され
ている。

なお本発明は上記実施例に限定されることなく、例えば
補間スイープについては、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
間スイープの表示を行う機種に適用することが可能であ
る。

また表示部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通用
可能である。

またタイマー部２６は、時間間隔の設定を可変すること
のできるタイミングサーキッ１〜等を設け、その出力に
従って表示を行う構成とすることも可能である。

発」ｂλ肱呆２ 本発明のＰＰＩソナーは、タイマー部を設けることによ
り、レンジ設定部の出力に従って補間スイープの表示の
タイミングの制御を行うようにしたので、設定レンジに
関係なく表示を滑らかに連続して更新することが可能と
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図は実測スイープと補間スイープとの関係を
示す説明図、第３図は本発明のＰｐｔソナーの主要なタ
イミングを示すタイミングチャートである。 １２・・・Ａ／Ｄ変換部、 １３・・・信号処理部、 １７・・・表示部、 ２４・・・レンジ設定部、 ２６・・・タイマー部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定の角度間隔で発射されるキーインパルスに基
   づく探査距離内からの反射波の強度を、一定時間間隔毎
   にＡ／Ｄ変換することによって得られる受信データーを
   時系列に並べた実測スイープと、隣合う前記実測スイー
   プ上の同一距離に対応する対となる２つの前記受信デー
   ター毎に演算を施すことにより得られる補間データーの
   並びの補間スイープとが同一表示部上に表示され、この
   補間スイープが演算される基となった隣合う対となる実
   測スイープに挟まれた角度エリアに前記補間スイープが
   表示されるＰＰＩソナーにおいて、前記探査距離を設定
   するレンジ設定部と、 このレンジ設定部の出力に従って前記補間スイープが前
   記表示部に表示されるタイミングの制御を行うタイマー
   部とを備えたことを特徴とするＰＰＩソナー。