(57)【要約】【課題】グレーティングローブによる虚像の表示を防ぐことのできる水中探知装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の水中探知装置は、超音波信号を送信し該超音波信号のエコー信号を前記複数の素子で受信する送受波器１３と、第１受信開口および該第１受信開口と素子が少なくとも一つ異なる第２受信開口を形成する受信開口形成部１６と、前記複数の素子のうち前記第１受信開口を形成する素子群が受信したエコー信号を合成し第１受信信号を生成する第１受信信号生成部１７ａと、前記複数の素子のうち前記第２受信開口を形成する素子群が受信したエコー信号を合成し第２受信信号を生成する第２受信信号生成部１７ｂと、前記第１受信信号および前記第２受信信号のうち信号レベルの小さい受信信号を選択する選択部と、前記選択された受信信号に基づいて表示を行う表示部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2009229141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素子による超音波信号の送受信に基づいて水中を探知する水中探知装置において、
素子を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記複数の素子のうち所定の素子群で送信開口を形成する送信開口形成部と、
前記送信開口を形成する素子群から前記駆動信号に基づく超音波信号を送信し、該超音波信号のエコー信号を前記複数の素子で受信する送受波器と、
第１受信開口および該第１受信開口と素子が少なくとも一つ異なる第２受信開口を形成する受信開口形成部と、
前記複数の素子のうち前記第１受信開口を形成する素子群が受信したエコー信号を合成し第１受信信号を生成する第１受信信号生成部と、
前記複数の素子のうち前記第２受信開口を形成する素子群が受信したエコー信号を合成し第２受信信号を生成する第２受信信号生成部と、
前記第１受信信号および前記第２受信信号のうち信号レベルの小さい受信信号を選択する選択部と、
前記選択された受信信号に基づいて表示を行う表示部と、
を備えたことを特徴とする水中探知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水中探知装置において、
前記複数の素子は、円筒部と該円筒部の下方に接する半球部から成るトランスデューサに配列され、
前記受信開口形成部は、前記円筒部に第１受信開口を形成し前記半球部に第２受信開口を形成することを特徴とする水中探知装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の水中探知装置において、
前記駆動信号生成部は、周波数が異なる第１駆動信号および第２駆動信号を生成し、
前記送受波器は、前記第１駆動信号および前記第２駆動信号に基づいて周波数の異なる超音波信号を送信することを特徴とする水中探知装置。
【請求項４】
複数の素子による超音波信号の送受信に基づいて水中を探知する水中探知装置において、
素子を駆動する第１駆動信号および該第１駆動信号と周波数が異なる第２駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記複数の素子のうち所定の素子群で送信開口を形成する送信開口形成部と、
前記送信開口を形成する素子群から前記第１駆動信号に基づく第１超音波信号および前記第２駆動信号に基づき該第１超音波信号と周波数の異なる第２超音波信号を送信し、前記第１超音波信号の第１エコー信号および前記第２超音波信号の第２エコー信号を前記複数の素子で受信する送受波器と、
前記複数の素子のうち所定の素子群で受信開口を形成する受信開口形成部と、
前記受信開口を形成する素子群が受信した前記第１エコー信号を合成し第１受信信号を生成する第１受信信号生成部と、
前記受信開口を形成する素子群が受信した前記第２エコー信号を合成し第２受信信号を生成する第２受信信号生成部と、
前記第１受信信号および前記第２受信信号のうち信号レベルの小さい受信信号を選択する選択部と、
前記選択された受信信号に基づいて表示を行う表示部と、
を備えたことを特徴とする水中探知装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の水中探知装置において、
前記送信開口形成部は、第１送信開口および該第１送信開口と素子が少なくとも一つ異なる第２受信開口を形成し、
前記送受波器は、前記第１送信開口を形成する素子群から前記第１超音波信号を送信し、前記第２送信開口を形成する素子群から前記第２超音波信号を送信することを特徴とする水中探知装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の水中探知装置において、
前記選択部は、前記第１受信信号と前記第２受信信号との信号レベル差が所定値以上のとき該第１受信信号および該第２受信信号のうち信号レベルの小さい受信信号を選択し、前記信号レベル差が所定値未満のとき該第１受信信号および該第２受信信号のうち信号レベルの大きい受信信号を選択することを特徴とする水中探知装置。
【請求項７】
複数の素子による超音波信号の送受信に基づいて水中を探知する水中探知装置において、
素子を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記複数の素子のうち所定の素子群で送信開口を形成する送信開口形成部と、
前記送信開口を形成する素子群から前記駆動信号に基づく超音波信号を送信し、該超音波信号のエコー信号を前記複数の素子で受信する送受波器と、
異なる複数の受信開口を形成する受信開口形成部と、
前記受信開口を形成する素子郡が受信したエコー信号を合成することで前記複数の受信開口にそれぞれ対応する複数の受信信号を生成する受信信号生成部と、
前記複数の受信信号のうち最も信号レベルの小さい受信信号を選択する選択部と、
前記選択された受信信号に基づいて表示を行う表示部と、
を備えたことを特徴とする水中探知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波信号の送受信によって水中を探知する水中探知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波信号の送受信によって周囲の物標を探知する水中探知装置、特にスキャニングソナーは、複数の素子から成るトランスデューサを備えている。物標の探知に際して、スキャニングソナーは、まずトランスデューサの各素子を駆動することにより全周に向けて超音波信号を送信する。そして、トランスデューサの方位方向（円周方向）に並ぶ所定列の素子を組としてビームフォーミングを行い、所定方位方向から到来するエコー信号を受信する。このビームフォーミングは、各素子が受信したエコー信号の利得の重み付けや整相加算すること等により行われる。そして、用いる素子の組の選択を順次切り換えることによって全方位方向の受信を行い、全方位に亘る探知を行う。
【０００３】
しかし、上記のようなスキャニングソナーは、トランスデューサの構造上、グレーティングローブが生じ、探知方向以外からのエコー信号を受信してしまい、それが結果的に虚像となって表示されてしまう場合がある。
【０００４】
このようなグレーティングローブを低減させるためには、素子間ピッチを狭くする、つまり素子密度を高くする方法がある程度有効である。しかし、素子間ピッチを狭くし素子数が増えると、それを駆動する駆動回路、駆動のための制御回路、受信回路、さらには受信したエコー信号を処理する回路等が比例して増大するため、ハードウエアが肥大化し、大幅なコストアップにつながる。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の水中探知装置ではグレーティングローブによる虚像表示を抑圧する方法として、方位別に帯域を制限した超音波信号により送受信を行うＤＦＭ（Directional Frequency Modulation）法が用いられている。
【特許文献１】特開２００５−１０６７０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のＤＦＭ法は方位方向に周波数掃引を行うため、送信メインローブの方位方向に存在する受信グレーティングローブによって表示され得る虚像の抑圧には効果的であるが、送信メインローブの垂直方向に存在する受信グレーティングローブによって表示され得る虚像の抑圧効果は低い。つまり、方位方向に対してのみ効果を発揮し、垂直方向に対しては依然としてグレーティングローブによる虚像が生じている。
【０００７】
以下、垂直方向に係わるグレーティングローブの虚像について図８および図９を用いて説明する。
図８は、トランスデューサから送信された超音波信号のメインローブと、二種類のグレーティングローブを表す模式図である。特にティルト角が２０°のとき、図８のような真下方向（第１ＧＬ）および斜め上方向（第２ＧＬ）に顕著なグレーティングローブが発生する。
【０００８】
このようなメインローブと二種類のグレーティグローブにより得られる探知画像の模式図を図９に示す。図９において、中心がトランスデューサの位置を示し、半径方向が距離又は深度を示す。また、円周方向は方位を示し、図９における上が船首方向、下が船尾方向、左が左舷方向、右が右舷方向を示す。
【０００９】
ここで、図８に示すように、トランスデューサから水底までの経路は、メインローブよりも第１ＧＬおよび第２ＧＬの方が短い。したがって、図９に示すように、メインローブにより探知された水底の実像の内側に、第１ＧＬおよび第２ＧＬにより探知された水底の虚像が表示されてしまっていた。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、グレーティングローブによる虚像の表示を防ぐことのできる水中探知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために本発明の複数の素子による超音波信号の送受信に基づいて水中を探知する水中探知装置は、素子を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記複数の素子のうち所定の素子群で送信開口を形成する送信開口形成部と、前記送信開口を形成する素子群から前記駆動信号に基づく超音波信号を送信し、該超音波信号のエコー信号を前記複数の素子で受信する送受波器と、第１受信開口および該第１受信開口と素子が少なくとも一つ異なる第２受信開口を形成する受信開口形成部と、前記複数の素子のうち前記第１受信開口を形成する素子群が受信したエコー信号を合成し第１受信信号を生成する第１受信信号生成部と、前記複数の素子のうち前記第２受信開口を形成する素子群が受信したエコー信号を合成し第２受信信号を生成する第２受信信号生成部と、前記第１受信信号および前記第２受信信号のうち信号レベルの小さい受信信号を選択する選択部と、前記選択された受信信号に基づいて表示を行う表示部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
このように、同一表示位置に対応する少なくとも２種類の受信信号を比較することで、グレーティングローブによる虚像の表示を防ぐことができる。
【００１３】
特に、前記複数の素子は、円筒部と該円筒部の下方に接する半球部から成るトランスデューサに配列され、前記受信開口形成部は、前記円筒部に第１受信開口を形成し前記半球部に第２受信開口を形成することを特徴とする。
【００１４】
半球部に形成された開口に基づいて得られた受信信号は真下方向のグレーティングローブが強く、円筒部に形成された開口に基づいて得られた受信信号は斜め上方向のグレーティングローブが強くなるため、これらの開口から得られたグレーティングローブの表示位置は顕著に異なる。したがって、開口を円筒部と半球部に形成すれば、グレーティングローブによる虚像の表示をより防ぐことができる。
【００１５】
特に、前記駆動信号生成部は、周波数が異なる第１駆動信号および第２駆動信号を生成し、前記送受波器は、前記第１駆動信号および前記第２駆動信号に基づいて周波数の異なる超音波信号を送信することを特徴とする。
【００１６】
ここで、周波数が異なれば素子間ピッチは等価的に異なる。グレーティングローブが発生する位置は開口だけでなく素子間ピッチにも依存するが、周波数を異ならせることで素子間ピッチを等価的に異ならせることができる。したがって、周波数の異なる超音波信号に基づいて得られた受信信号を比較することにより、グレーティングローブによる虚像表示の抑圧効果をさらに高めることができる。
【００１７】
他に、前記課題を解決するために本発明の複数の素子による超音波信号の送受信に基づいて水中を探知する水中探知装置は、素子を駆動する第１駆動信号および該第１駆動信号と周波数が異なる第２駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記複数の素子のうち所定の素子群で送信開口を形成する送信開口形成部と、前記送信開口を形成する素子群から前記第１駆動信号に基づく第１超音波信号および前記第２駆動信号に基づき該第１超音波信号と周波数の異なる第２超音波信号を送信し、前記第１超音波信号の第１エコー信号および前記第２超音波信号の第２エコー信号を前記複数の素子で受信する送受波器と、前記複数の素子のうち所定の素子群で受信開口を形成する受信開口形成部と、前記受信開口を形成する素子群が受信した前記第１エコー信号を合成し第１受信信号を生成する第１受信信号生成部と、前記受信開口を形成する素子群が受信した前記第２エコー信号を合成し第２受信信号を生成する第２受信信号生成部と、前記第１受信信号および前記第２受信信号のうち信号レベルの小さい受信信号を選択する選択部と、前記選択された受信信号に基づいて表示を行う表示部と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、前記送信開口形成部は、第１送信開口および該第１送信開口と素子が少なくとも一つ異なる第２受信開口を形成し、前記送受波器は、前記第１送信開口を形成する素子群から前記第１超音波信号を送信し、前記第２送信開口を形成する素子群から前記第２超音波信号を送信することを特徴とする。
【００１９】
また、前記選択部は、前記第１受信信号と前記第２受信信号との信号レベル差が所定値以上のとき該第１受信信号および該第２受信信号のうち信号レベルの小さい受信信号を選択し、前記信号レベル差が所定値未満のとき該第１受信信号および該第２受信信号のうち信号レベルの大きい受信信号を選択することを特徴とする。
【００２０】
ここで、常に信号レベルの小さい受信信号のみにより表示を行うと、全体的に表示レベルが低下したような画像となる可能性が生じる。そこで、受信信号の選択を信号レベル差に応じて行うことにより、グレーティングローブにより表示される虚像のみを抑圧させることができ、全体的な表示レベルの低下を防ぐことができる。
【００２１】
他に、前記課題を解決するために本発明の複数の素子による超音波信号の送受信に基づいて水中を探知する水中探知装置は、素子を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記複数の素子のうち所定の素子群で送信開口を形成する送信開口形成部と、前記送信開口を形成する素子群から前記駆動信号に基づく超音波信号を送信し、該超音波信号のエコー信号を前記複数の素子で受信する送受波器と、異なる複数の受信開口を形成する受信開口形成部と、前記受信開口を形成する素子郡が受信したエコー信号を合成することで前記複数の受信開口にそれぞれ対応する複数の受信信号を生成する受信信号生成部と、前記複数の受信信号のうち最も信号レベルの小さい受信信号を選択する選択部と、前記選択された受信信号に基づいて表示を行う表示部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、例えば低い素子密度で発生するようなグレーティングローブによる虚像の表示を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施の形態１）
本実施の形態１における水中探知装置１は、２種類の開口および周波数で送受信を行うことで、同一探知領域に対して２種類の受信信号を得る。そして、この２種類の受信信号を比較することでグレーティングローブの影響による虚像の表示を防ぐことを主な特徴とする。以下、水中探知装置１を図１および図２を参照しながら説明する。
【００２４】
水中探知装置１は、図１に示すように、駆動信号生成部１０、第１送信開口形成部１１ａ、第２送信開口形成部１１ｂ、送受切替部１２、送受波器１３、第１フィルタ１４ａ、第２フィルタ１４ｂ、第１アンプ１５ａ、第２アンプ１５ｂ、第１受信開口形成部１６ａ、第１受信開口形成部１６ｂ、第１受信信号生成部１７ａ、第２受信信号生成部１７ｂ、選択部１８、および表示部１９から構成される。
【００２５】
駆動信号生成部１０は、送受波器１３に備えられた複数の素子を駆動するための駆動信号を生成する。この駆動信号によって、送信される超音波信号の周波数などは決定される。駆動信号生成部１０は２種類の駆動信号を送受波器１３に出力し、水中探知装置１は周波数の異なる超音波信号（周波数ｆ１および周波数ｆ２）を一つの送信期間に送信する。
【００２６】
第１送信開口形成部１１ａおよび第２送信開口形成部１１ｂは、送信開口を送受波器１３に形成する。送受波器１３には複数の素子が配置されたトランスデューサが備えられており、第１送信開口形成部１１ａおよび第２送信開口形成部１１ｂは駆動される素子を選択することで開口を形成する。ここで、トランスデューサは図２に示すような円筒部と該円筒部の下方に接する半球部から成り、第１送信開口形成部１１ａは図２（ａ）に示すような円筒部に、第２送信開口形成部１１ｂは図２（ｂ）に示すような半球部に開口を形成する。
【００２７】
送受切替部１２は、第１送信開口形成部１１ａおよび第２送信開口形成部１１ｂから出力される信号を送受波器１３に出力する。これら第１送信開口形成部１１ａおよび第２送信開口形成部１１ｂから出力される信号は、スイッチなどにより切り替えることで、一送信期間内に順次出力される。また、送受切替部１２は、後述する送受波器１３が受信したエコー信号を第１フィルタ１４ａおよび第２フィルタ１４ｂに出力する。
【００２８】
送受波器１３は、第１送信開口形成部１１ａおよび第２送信開口形成部１１ｂによって形成された開口から、駆動信号生成部１０が生成した駆動信号に基づいて超音波信号を送信する。具体的に送受波器１３は、駆動信号生成部１０から出力された２種類の駆動信号に基づいて、円筒部に形成した開口からは周波数ｆ１の超音波信号を、半球部に形成した開口からは周波数ｆ２の超音波信号を送信する。そして、送受波器１３は送信した各超音波信号のエコー信号を受信し、そのエコー信号を第１フィルタ１４ａおよび第２フィルタ１４ｂにそれぞれ出力する。
【００２９】
第１フィルタ１４ａおよび第２フィルタ１４ｂは、受信したエコー信号のうち所望の周波数成分を出力する。第１フィルタ１４ａは、周波数ｆ１および周波数ｆ２を有するエコー信号のうち周波数ｆ１のみを含む所定周波数幅を持つエコー信号を第１アンプ１５ａに出力する。つまり、円筒部に形成された開口から送信された超音波信号のエコー信号を抽出し、第１アンプ１５ａに出力する。対して、第２フィルタ１４ｂは、周波数ｆ１および周波数ｆ２を有するエコー信号のうち周波数ｆ２のみを含む所定周波数幅を持つエコー信号を第２アンプ１５ｂに出力する。つまり、半球部に形成された開口から送信された超音波信号のエコー信号を抽出し、第２アンプ１５ｂに出力する。
【００３０】
第１アンプ１５ａおよび第１アンプ１５ｂは、所望の周波数成分にフィルタリングされたエコー信号を増幅する。これら第１アンプ１５ａおよび第１アンプ１５ｂは、時間経過とともに増幅率が大きくなる、いわゆるＴＶＧ（Time Variable Gain）制御を行い、水中を伝搬したエコー信号の減衰をその経路長に応じて補正する。第１アンプ１５ａによりＴＶＧ制御された信号が第１受信開口形成部１６ａに出力され、第２アンプ１５ｂによりＴＶＧ制御された信号が第２受信開口形成部１６ｂに出力される。
【００３１】
第１受信開口形成部１６ａは、円筒部に設けられた素子群を組として受信開口を形成し、第２受信開口形成部１６ｂは、半球部に設けられた素子群を組として受信開口を形成する。
【００３２】
第１受信開口形成部１６ａが形成した円筒部の受信開口で、第１受信信号生成部１７ａはビームフォーミングを行い、受信信号を生成する。同様に、第２受信開口形成部１６ｂが形成した半球部の受信開口で、第２受信信号生成部１７ｂはビームフォーミングを行い、受信信号を生成する。そして、それぞれ生成した受信信号を選択部１８に出力する。なお、ビームフォーミングは受信開口を形成する各素子が受信したエコー信号を、それぞれ利得の重み付けや整相加算により合成し、検波することにより行われる。また、各素子が受信したエコー信号の情報はメモリ等（図示無し）に一旦記憶され、この記憶された情報に基づいてビームフォーミングは行われる。
【００３３】
ここで、円筒部の受信開口と半球部の受信開口から得られたエコー信号の信号レベルは、メインローブに対して等しいがグレーティングローブの有無により異なる。具体的には、円筒部の開口から得られたエコー信号は、図８または図９に示す第１ＧＬのレベルが小さく、第２ＧＬのレベルが大きい。逆に、半球部の開口から得られたエコー信号は、第１ＧＬのレベルが大きく、第２ＧＬのレベルが小さい。
【００３４】
選択部１８は、第１受信信号生成部１７ａおよび第２受信信号生成部１７ｂより出力された受信信号を比較し、信号レベルが小さい受信信号を選択する。そして、この選択された受信信号に基づいて表示部１９はエコーの表示を行う。上述のように、異なる開口、特に円筒部と半球部に形成された開口から得られた受信信号は、それぞれグレーティングローブにより表示される虚像の位置が異なる。したがって、表示位置毎に信号レベルが小さい受信信号を選択し表示を行うことで、グレーティングローブによる虚像の表示を防ぐことができる。
【００３５】
なお、送受信における開口は、円筒部および半球部に形成することに限定されず、メインローブの位置が同一で、且つグレーティングローブの位置が異なればどのように形成してもよい。また、トランスデューサは、円筒部と半球部から成る形状に限定されず、円筒部のみや半球部のみ、ひいては多面体から成る形状でもよい。
【００３６】
また、開口や周波数は２種類に限定されず、２種類以上であればよい。例えば、３種類の開口を形成することにより信号レベルの異なる３種類の受信信号を得たときには、それらのうち最も信号レベルが小さい受信信号に基づいて表示を行えばよい。
【００３７】
（実施の形態２）
本実施の形態２における水中探知装置２は、実施の形態１における水中探知装置１と主に送信開口および送信周波数に関して異なる。水中探知装置１は、周波数および送信開口が異なった２種類の超音波信号を送信する。対して、水中探知装置２は、周波数および送信開口が等しい１種類の超音波信号を送信する。以下、水中探知装置２を図３から図７を参照しながら説明する。
【００３８】
水中探知装置２は、図３に示すように、駆動信号生成部２０、送信開口形成部２１、送受切替部２２、送受波器２３、フィルタ２４、アンプ２５、第１受信開口形成部２６ａ、第２受信開口形成部２６ｂ、第１受信信号生成部２７ａ、第２受信信号生成部２７ｂ、選択部２８、および表示部２９から構成される。
【００３９】
駆動信号生成部２０は、送受波器２３に備えられた複数の素子を駆動するための駆動信号を生成する。この駆動信号によって、送信される超音波信号の周波数などは決定され、水中探知装置２は所定周波数の超音波信号を送信する。
【００４０】
送信開口形成部２１は、送信開口を送受波器２３に形成する。送受波器２３には複数の素子が配置されたトランスデューサが備えられており、送信開口形成部２１は全素子を駆動制御することでトランスデューサ全体に開口を形成する。
【００４１】
送受切替部２２は、駆動信号生成部２０および送信開口形成部２１から出力される信号を送受波器２３に出力する。また、後述する送受波器２３が受信したエコー信号をフィルタ２４に出力する。
【００４２】
送受波器２３は、送信開口形成部２１によって形成されたトランスデューサ全体の開口から、駆動信号生成部２０が生成した駆動信号に基づいて所定周波数の超音波信号を送信する。そして、送受波器２３は送信した超音波信号のエコー信号を受信し、そのエコー信号をフィルタ２４に出力する。
【００４３】
フィルタ２４は、受信したエコー信号のうち送信周波数と同一の周波数成分をアンプ２５に出力する。そしてアンプ２５が、フィルタ２４によりフィルタリングされたエコー信号を増幅する。このアンプ２５は、時間経過とともに増幅率が大きくなる、いわゆるＴＶＧ（Time Variable Gain）制御を行い、水中を伝搬したエコー信号の減衰をその経路長に応じて補正する。アンプ２５によりＴＶＧ制御された信号が第１受信開口形成部２６ａおよび第２受信開口形成部２６ｂに出力される。
【００４４】
第１受信開口形成部２６ａは、円筒部に設けられた素子群を組として受信開口を形成し、第２受信開口形成部２６ｂは、半球部に設けられた素子群を組として受信開口を形成する。
【００４５】
第１受信開口形成部２６ａが形成した円筒部の受信開口で第１受信信号生成部２７ａはビームフォーミングを行い、受信信号を生成する。同様に、第２受信開口形成部２６ｂが形成した半球部の受信開口で第２受信信号生成部２７ｂはビームフォーミングを行い、受信信号を生成する。そして、それぞれ生成した受信信号を選択部２８に出力する。
【００４６】
ここで、円筒部の受信開口と半球部の受信開口から得られたエコー信号の信号レベルは、グレーティングローブの有無により異なる。具体的には、円筒部の開口から得られたエコー信号は、図８または図９に示す第１ＧＬのレベルが小さく、第２ＧＬのレベルが大きい。逆に、半球部の開口から得られたエコー信号は、第１ＧＬのレベルが大きく、第２ＧＬのレベルが小さい。
【００４７】
選択部２８は、第１受信信号生成部２７ａおよび第２受信信号生成部２７ｂより出力された受信信号を比較し、信号レベルが小さい受信信号を選択する。そして、この選択された受信信号に基づいて表示部１９はエコーの表示を行う。上述のように、異なる開口、特に円筒部と半球部に形成された開口から得られた受信信号は、それぞれグレーティングローブにより表示される虚像の位置が異なる。したがって、表示位置毎に信号レベルが小さい受信信号を選択し表示を行うことで、グレーティングローブによる虚像の表示を防ぐことができる。
【００４８】
次に、図４に送受信の開口をトランスデューサ全体に形成した際に得られる探知画像、つまり従来の水中探知装置により表示される探知画像を示す。さらに、図５に送信時の開口をトランスデューサ全体に形成し、受信時の開口を円筒部に形成した際に得られる探知画像、つまり水中探知装置２の第１受信信号生成部２７ａが生成する受信信号のみに基づいて表示される画像を示す。図６に送信時の開口をトランスデューサ全体に形成し、受信時の開口を半球部に形成した際に得られる探知画像、つまり水中探知装置２の水中探知装置２の第２受信信号生成部２７ｂが生成する受信信号のみに基づいて表示される画像を示す。そして、図７に本発明の水中探知装置２により表示される探知画像を図７に示す。
【００４９】
図４に示す探知画像は、最外のリング状に表示された水底のエコー信号の内側に第１ＧＬと第２ＧＬによる水底の虚像が表示されている。また、図５に示す探知画像は、図４と比較して第１ＧＬによる虚像が小さく、第２ＧＬによる虚像が大きい。対して、図６に示す探知画像は、図４と比較して第１ＧＬによる虚像が大きく、第２ＧＬによる虚像が小さい。そして、図７に示す探知画像は、図５と図６の表示位置毎に信号レベルが小さいエコー信号が選択表示されているため、第１ＧＬおよび第２ＧＬによる虚像がともに小さい。以上から、本発明によってグレーティングローブによる虚像の表示を防げることがわかる。
【００５０】
なお、これら図４から図７の探知画像において、グレーティングローブによる虚像が図９に示す模式図のようにリング状に表示されないのは、走行によって生じたドップラーシフトの影響による。また、各探知画像の中心付近に表示されているものは発振線である。
【００５１】
また、本発明の水中探知装置は、周波数の異なる２種類の超音波信号を同一の送信開口および受信開口で送受信してもよい。送信開口および受信開口が等しい場合でも、周波数が異なれば素子間ピッチが等価的に異なることとなり、グレーティングローブの発生する位置が異なる。したがって、異なる周波数を送受信することにより得られた受信信号を比較することにより、グレーティングローブによる虚像の表示を防ぐことができる。
【００５２】
また、選択部は、第１受信信号と第２受信信号との信号レベル差が所定値以上のときに第１受信信号および第２受信信号のうち信号レベルの小さい受信信号を選択し、信号レベル差が所定値未満のときに第１受信信号および第２受信信号のうち信号レベルの大きい受信信号を選択してもよい。
【００５３】
また、従来のＤＦＭ法と併用することにより、グレーティングローブによる虚像表示の抑圧効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態１による水中探知装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１による水中探知装置の開口を表す図である。
【図３】本発明の実施の形態２による水中探知装置の構成を示す図である。
【図４】従来の水中探知装置における探知画像を表す図である。
【図５】円筒部に形成された受信開口により得られる探知画像を表す図である。
【図６】半球部に形成された受信開口により得られる探知画像を表す図である。
【図７】本発明の実施の形態２による水中探知装置における探知画像を表す図である。
【図８】トランスデューサから送信された超音波信号のメインローブと二種類のグレーティングローブを表す模式図である。
【図９】図８に示すメインローブとグレーティングローブにより得られる探知画像を表す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０、２０    駆動信号生成部
１１、２１    送信開口形成部
１２、２２    送受切替部
１３、２３    送受波器
１４、２４    フィルタ
１５、２５    アンプ
１６、２６    受信開口生成部
１７、２７    受信信号合成部
１８、２８    選択部
１９、２９    表示部
１、２    水中探知装置
【図１】
2009229141.tif 000003
【図３】
2009229141.tif 000004
【図２】
2009229141.tif 000005
【図４】
2009229141.tif 000006
【図５】
2009229141.tif 000007
【図６】
2009229141.tif 000008
【図７】
2009229141.tif 000009
【図８】
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【図９】
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