JP2641666B2 - 半周型スキャニングソナー - Google Patents
半周型スキャニングソナーInfo
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- JP2641666B2 JP2641666B2 JP3324610A JP32461091A JP2641666B2 JP 2641666 B2 JP2641666 B2 JP 2641666B2 JP 3324610 A JP3324610 A JP 3324610A JP 32461091 A JP32461091 A JP 32461091A JP 2641666 B2 JP2641666 B2 JP 2641666B2
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- Japan
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- depression angle
- turning
- transducer
- angle
- scanning sonar
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半周型スキャニングソナ
ーに関する。
ーに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の半周型スキャニングソナー
による魚群探知方法を示す説明図、図５（Ａ）、（Ｂ）
は図４の半周型スキャニングソナーの超音波ビームの駆
動方法を示す図、図６（Ａ）、（Ｂ）は図５（Ａ）、
（Ｂ）のＣＲＴ上の画面表示を示す図である。
による魚群探知方法を示す説明図、図５（Ａ）、（Ｂ）
は図４の半周型スキャニングソナーの超音波ビームの駆
動方法を示す図、図６（Ａ）、（Ｂ）は図５（Ａ）、
（Ｂ）のＣＲＴ上の画面表示を示す図である。
【０００３】半周型スキャニングソナーの送受波器は、
通常円筒上の半分以上の周面に複数の振動子を配列し、
振動子を配列した面の正面（すなわち送受信ビームの中
心）に探知方向の中心がくるようにしている。
通常円筒上の半分以上の周面に複数の振動子を配列し、
振動子を配列した面の正面（すなわち送受信ビームの中
心）に探知方向の中心がくるようにしている。
【０００４】自船が進む方向で俯角θの方向を探知方向
の中心とした場合（図４、図５（Ａ））、探知画面はＣ
ＲＴ上に図６（Ａ）のように表示される。この探知画面
中旋回角ψの方向に魚群を発見し、そのまま送受信ビー
ムの中心を魚群方向に向けると、魚群は消え去る。これ
は送受波器が俯角θ（例えば１５°）傾いているため
に、送受信ビームが俯角θF （θF ＜θ）にいる魚群よ
り下に行ってしまうからである（図５（Ｂ）。そこで従
来は、送受波器を旋回角ψだけ旋回させた後、俯角を経
験量だけ変化させ俯角をθF （例えば１０°）として魚
群を表示させている。
の中心とした場合（図４、図５（Ａ））、探知画面はＣ
ＲＴ上に図６（Ａ）のように表示される。この探知画面
中旋回角ψの方向に魚群を発見し、そのまま送受信ビー
ムの中心を魚群方向に向けると、魚群は消え去る。これ
は送受波器が俯角θ（例えば１５°）傾いているため
に、送受信ビームが俯角θF （θF ＜θ）にいる魚群よ
り下に行ってしまうからである（図５（Ｂ）。そこで従
来は、送受波器を旋回角ψだけ旋回させた後、俯角を経
験量だけ変化させ俯角をθF （例えば１０°）として魚
群を表示させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半周型
スキャニングソナーは、送受波器を旋回したとき、探知
対象が画面から消え去り以下のような問題点がある。 （１）見当をつけて旋回後俯角を変えるが、機械的に変
更している間に魚群や自船の移動で見失ってしまう事が
ある。 （２）角度の計算は暗算では簡単に出ないので繰り返し
俯角を操作して魚群をとらえ直す必要がある。大変煩雑
で手間が掛かる。
スキャニングソナーは、送受波器を旋回したとき、探知
対象が画面から消え去り以下のような問題点がある。 （１）見当をつけて旋回後俯角を変えるが、機械的に変
更している間に魚群や自船の移動で見失ってしまう事が
ある。 （２）角度の計算は暗算では簡単に出ないので繰り返し
俯角を操作して魚群をとらえ直す必要がある。大変煩雑
で手間が掛かる。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑み、送受波器を旋
回させたとき、旋回される前に発見した魚群に向けて俯
角が自動的に調整される半周型スキャニングソナーを提
供することを目的とする。
回させたとき、旋回される前に発見した魚群に向けて俯
角が自動的に調整される半周型スキャニングソナーを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半周型スキャニ
ングソナーは、探知方向の中心が送受波器の真正面に来
るように、所定の俯角θに送受波器を回転中心軸に対し
傾け、かつ旋回角ψを回転中心軸周りに旋回させて水中
を探知する半周型スキャニングソナーであって、前記探
知方向の中心以外の探知対象に送受波器の真正面を向け
るべく、俯角θ 0 での探知状態から、旋回角ψ 1 方向に
探知方向を変更するために、新しい俯角θ F を下式 θ F ＝ｔａｎ -1 （ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 ） に基づいて 算出して送受波器を駆動する演算制御部を有
する。
ングソナーは、探知方向の中心が送受波器の真正面に来
るように、所定の俯角θに送受波器を回転中心軸に対し
傾け、かつ旋回角ψを回転中心軸周りに旋回させて水中
を探知する半周型スキャニングソナーであって、前記探
知方向の中心以外の探知対象に送受波器の真正面を向け
るべく、俯角θ 0 での探知状態から、旋回角ψ 1 方向に
探知方向を変更するために、新しい俯角θ F を下式 θ F ＝ｔａｎ -1 （ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 ） に基づいて 算出して送受波器を駆動する演算制御部を有
する。
【０００８】
【０００９】
【作用】探知方向の中心外に探知対象を発見した場合
に、送受波器を探知対象に向けると、自動的に俯角θも
変化され、探知対象を捕捉する。新しい俯角θF は、そ
れまでの俯角θ 0 と旋回角ψ 1 とからθF ＝ｔａｎ
-1（ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 ）として求められる。ここ
で、新しい俯角θ F の式の根拠を図７を参照して説明す
る。 図７において、魚群の位置をＡ点、送受波器正面方
向より魚群（Ａ点）の方位角度をψ、Ａ点からｘｙ平面
への垂線がｘｙ平面と交わる点をＢ、Ｏ点を中心とし、
俯角θ 0 の半円面とｙｚ平面が交わる直線ＯＥと、点Ａ
から直線ＯＥへの垂線が交わる点をＣ、ｙ軸と、Ｂ点か
らｙ軸への垂線がｙ軸と交わる点をＤとすると、 ψ 1 ＝ψ ｔａｎθ 0 ＝ＤＣ／ＯＤ、 ｃｏｓψ 1 ＝ＯＤ／ＯＢ、 ｔａｎθ F ＝ＡＢ／ＯＢ となる。 ここで、ＤＣ＝ＡＢであるから ｔａｎθ F ＝ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 これよりθ F ＝ｔａｎ -1 （ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 ） が得られる。
に、送受波器を探知対象に向けると、自動的に俯角θも
変化され、探知対象を捕捉する。新しい俯角θF は、そ
れまでの俯角θ 0 と旋回角ψ 1 とからθF ＝ｔａｎ
-1（ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 ）として求められる。ここ
で、新しい俯角θ F の式の根拠を図７を参照して説明す
る。 図７において、魚群の位置をＡ点、送受波器正面方
向より魚群（Ａ点）の方位角度をψ、Ａ点からｘｙ平面
への垂線がｘｙ平面と交わる点をＢ、Ｏ点を中心とし、
俯角θ 0 の半円面とｙｚ平面が交わる直線ＯＥと、点Ａ
から直線ＯＥへの垂線が交わる点をＣ、ｙ軸と、Ｂ点か
らｙ軸への垂線がｙ軸と交わる点をＤとすると、 ψ 1 ＝ψ ｔａｎθ 0 ＝ＤＣ／ＯＤ、 ｃｏｓψ 1 ＝ＯＤ／ＯＢ、 ｔａｎθ F ＝ＡＢ／ＯＢ となる。 ここで、ＤＣ＝ＡＢであるから ｔａｎθ F ＝ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 これよりθ F ＝ｔａｎ -1 （ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 ） が得られる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の半周型スキャニングソナー
の一実施例を示すブロック図、図２は図１の実施例にお
ける超音波ビームの駆動方法を示す図、図３は図１の実
施例の動作を説明する図である。
て説明する。図１は本発明の半周型スキャニングソナー
の一実施例を示すブロック図、図２は図１の実施例にお
ける超音波ビームの駆動方法を示す図、図３は図１の実
施例の動作を説明する図である。
【００１１】旋回補正スイッチ１は俯角補正を従来のよ
うに手動で行うか、本発明の基づいて自動で行うかを指
定する。旋回補正スイッチ１が手動を指定している場
合、旋回制御部２と俯角制御部６は、それぞれ旋回制御
スイッチ３と俯角制御スイッチ７の操作に従ってモータ
４、８を駆動し、送受波器（不図示）の旋回角と俯角と
を設定する。以下においては旋回補正スイッチ１が自動
を指定している場合について説明する。旋回制御部２
は、旋回指令Ｉψ（以降、指令Ｉψと記す）に基づき、
モータ４を駆動し、送受波器を回転中心軸周りに指示さ
れた旋回角ψだけ回転させる。旋回検出部５は、送受波
器がモータ４によりどの程度旋回されたかを示す旋回方
位情報Ｄψ（以降、情報Ｄψと記す）を出力する。俯角
制御部６は、俯角指令Ｉθ（以降、指令Ｉθと記す）に
基づき、モータ８を駆動し、送受波器を回転中心軸に対
し指示された俯角θだけ傾ける。俯角検出部９は、送受
波器がモータ８によりどの程度傾けられたかを示す俯角
情報Ｄθ（以降、情報Ｄθと記す）を出力する。ポイン
ティングデバイス１１は、トラックボールやジョイステ
ィックであって、ＣＲＴ１４の表示画面上の追尾マーカ
の位置を指定する。グラフィック表示部１２は、探知画
像信号ＳＳと、ポインティングデバイス１１によって表
示位置を指定された追尾マーカとを合成して表示データ
を作成し、演算部２０の指示によりＣＲＴ１４に出力す
る。表示制御部１３は、演算部２０の指示により掃引の
タイミングや表示タイミングを決定し、グラフィック表
示部１２の表示データに基づく画像をＣＲＴ１４に表示
するためのラスター掃引を行なう。演算部２０は、指令
Ｉψ、Ｉθをそれぞれ旋回制御部２および俯角制御部６
に出力し、送受波器の姿勢を制御し、情報Ｄψ、Ｄθか
ら送受波器の姿勢を検出する。さらにグラフィック表示
部１２、表示制御部１３に指示して、送受波器を介して
受信されたエコーに基づいて形成された探知画像信号Ｓ
Ｓにより探知画像をＣＲＴ１４に表示させるとともに、
ポインティングデバイス１１で指示された位置に追尾マ
ーカＭＫを表示する。また、演算部２０は、追尾マーカ
ＭＫの位置が送受信ビームの中心と旋回角ψ1 だけ異な
るように指示された場合は、旋回指令Ｉψを旋回制御部
２に出力して送受信ビームの中心を旋回角ψだけ旋回さ
せるとともに、式（１）に従って俯角θ0 から新しい俯
角θF を算出し、俯角指令Ｉθを俯角制御部６に出力し
て俯角を俯角θF とする。 θF ＝ｔａｎ-1（ｔａｎθ0 ・ｃｏｓψ1 ）…（１） 次に、本実施例の動作について図３を参照して説明す
る。自船ＳＦの指示方向Ａとビーム中心方向Ｂとが同一
垂直面内にあるときは、図３（Ａ）のように追尾マーカ
ＭＫが指示方向に表示されている。画面右上のＬＴ１５
°は俯角θ0を表す。探知中に追尾マーカＭＫ方向に対
し旋回角ψ1 に魚群を発見し、ビーム中心方向Ｂを魚群
に向けるべく、ポインティングデバイス１１を操作して
追尾マーカＭＫを発見した魚群方向に移動する（図３
（Ｂ））。演算部２０は、情報Ｄψおよびポインティン
グデバイス１１の指示から旋回角ψ1を検出し、旋回指
令Ｉψを出力するとともに、前述の式（１）によりθF
を算出し、俯角指令Ｉθを出力する。送受波器は、旋回
角および俯角を変更され、ビーム中心方向Ｂと新しい指
示方向Ａとが一致したところで図３（Ｃ）のように表示
される。なお図３（Ｃ）で俯角は結果として１０°に変
更されたことが表示されている。
うに手動で行うか、本発明の基づいて自動で行うかを指
定する。旋回補正スイッチ１が手動を指定している場
合、旋回制御部２と俯角制御部６は、それぞれ旋回制御
スイッチ３と俯角制御スイッチ７の操作に従ってモータ
４、８を駆動し、送受波器（不図示）の旋回角と俯角と
を設定する。以下においては旋回補正スイッチ１が自動
を指定している場合について説明する。旋回制御部２
は、旋回指令Ｉψ（以降、指令Ｉψと記す）に基づき、
モータ４を駆動し、送受波器を回転中心軸周りに指示さ
れた旋回角ψだけ回転させる。旋回検出部５は、送受波
器がモータ４によりどの程度旋回されたかを示す旋回方
位情報Ｄψ（以降、情報Ｄψと記す）を出力する。俯角
制御部６は、俯角指令Ｉθ（以降、指令Ｉθと記す）に
基づき、モータ８を駆動し、送受波器を回転中心軸に対
し指示された俯角θだけ傾ける。俯角検出部９は、送受
波器がモータ８によりどの程度傾けられたかを示す俯角
情報Ｄθ（以降、情報Ｄθと記す）を出力する。ポイン
ティングデバイス１１は、トラックボールやジョイステ
ィックであって、ＣＲＴ１４の表示画面上の追尾マーカ
の位置を指定する。グラフィック表示部１２は、探知画
像信号ＳＳと、ポインティングデバイス１１によって表
示位置を指定された追尾マーカとを合成して表示データ
を作成し、演算部２０の指示によりＣＲＴ１４に出力す
る。表示制御部１３は、演算部２０の指示により掃引の
タイミングや表示タイミングを決定し、グラフィック表
示部１２の表示データに基づく画像をＣＲＴ１４に表示
するためのラスター掃引を行なう。演算部２０は、指令
Ｉψ、Ｉθをそれぞれ旋回制御部２および俯角制御部６
に出力し、送受波器の姿勢を制御し、情報Ｄψ、Ｄθか
ら送受波器の姿勢を検出する。さらにグラフィック表示
部１２、表示制御部１３に指示して、送受波器を介して
受信されたエコーに基づいて形成された探知画像信号Ｓ
Ｓにより探知画像をＣＲＴ１４に表示させるとともに、
ポインティングデバイス１１で指示された位置に追尾マ
ーカＭＫを表示する。また、演算部２０は、追尾マーカ
ＭＫの位置が送受信ビームの中心と旋回角ψ1 だけ異な
るように指示された場合は、旋回指令Ｉψを旋回制御部
２に出力して送受信ビームの中心を旋回角ψだけ旋回さ
せるとともに、式（１）に従って俯角θ0 から新しい俯
角θF を算出し、俯角指令Ｉθを俯角制御部６に出力し
て俯角を俯角θF とする。 θF ＝ｔａｎ-1（ｔａｎθ0 ・ｃｏｓψ1 ）…（１） 次に、本実施例の動作について図３を参照して説明す
る。自船ＳＦの指示方向Ａとビーム中心方向Ｂとが同一
垂直面内にあるときは、図３（Ａ）のように追尾マーカ
ＭＫが指示方向に表示されている。画面右上のＬＴ１５
°は俯角θ0を表す。探知中に追尾マーカＭＫ方向に対
し旋回角ψ1 に魚群を発見し、ビーム中心方向Ｂを魚群
に向けるべく、ポインティングデバイス１１を操作して
追尾マーカＭＫを発見した魚群方向に移動する（図３
（Ｂ））。演算部２０は、情報Ｄψおよびポインティン
グデバイス１１の指示から旋回角ψ1を検出し、旋回指
令Ｉψを出力するとともに、前述の式（１）によりθF
を算出し、俯角指令Ｉθを出力する。送受波器は、旋回
角および俯角を変更され、ビーム中心方向Ｂと新しい指
示方向Ａとが一致したところで図３（Ｃ）のように表示
される。なお図３（Ｃ）で俯角は結果として１０°に変
更されたことが表示されている。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、発見され
た探知対象にビーム中心を向けるべく送受波器を旋回さ
せると、それと同時に俯角も探知対象に向けて自動的に
補正することにより、発見した探知対象物を見失うこと
がなく、複雑な計算で俯角の操作をしたり、目見当で俯
角の修正をする事により繰り返し俯角操作をするなどの
わずらわしさがない。
た探知対象にビーム中心を向けるべく送受波器を旋回さ
せると、それと同時に俯角も探知対象に向けて自動的に
補正することにより、発見した探知対象物を見失うこと
がなく、複雑な計算で俯角の操作をしたり、目見当で俯
角の修正をする事により繰り返し俯角操作をするなどの
わずらわしさがない。
【図１】本発明の半周型スキャニングソナーの一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例における超音波ビームの駆動方法
を示す図である。
を示す図である。
【図３】図１の実施例の動作を説明する図である。
【図４】従来の半周型スキャニングソナーによる魚群探
知方法を示す説明図である。
知方法を示す説明図である。
【図５】図４の半周型スキャニングソナーの超音波ビー
ムの駆動方法を示す図である。
ムの駆動方法を示す図である。
【図６】図５（Ａ）、（Ｂ）のＣＲＴ上の画面表示を示
す図である。
す図である。
【図７】新しい俯角θ F の算出式の根拠を説明するため
の図である。
の図である。
１ 旋回補正スイッチ ２ 旋回制御部 ３ 旋回制御スイッチ ４、８ モータ ５ 旋回検出部 ６ 俯角制御部 ７ 俯角制御スイッチ ９ 俯角検出部 １１ ポインティングデバイス １２ グラフィック表示部 １３ 表示制御部 １４ ＣＲＴ ２０ 演算部
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の俯角θに送受波器を回転中心軸に
対し傾け、かつ旋回角ψを回転中心軸回りに変化させて
水中を探知する半周型スキャニングソナーにおいて、 前記探知方向の中心以外の探知対象に送受波器の真正面
を向けるべく、俯角θ 0 での探知状態から、旋回角ψ 1
方向に探知方向を変更するために、新しい俯角θ F を下
式 θ F ＝ｔａｎ -1 （ｔａｎθ 0 ・ｃｏｓψ 1 ） に基づいて 算出して送受波器を駆動する演算制御部を有
することを特徴とする半周型スキャニングソナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324610A JP2641666B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半周型スキャニングソナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324610A JP2641666B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半周型スキャニングソナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157833A JPH05157833A (ja) | 1993-06-25 |
| JP2641666B2 true JP2641666B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=18167743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3324610A Expired - Fee Related JP2641666B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半周型スキャニングソナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2641666B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322773A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Furuno Electric Co Ltd | スキャニングソナー |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190922A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | 八木 みつ子 | ロ−ルペ−パ−ホルダ− |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3324610A patent/JP2641666B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05157833A (ja) | 1993-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |