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公開番号2025080138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023193179
出願日2023-11-13
発明の名称物標検出装置、物標検出方法およびプログラム
出願人古野電気株式会社
代理人個人,個人
主分類G01S 7/52 20060101AFI20250516BHJP(測定;試験)
要約【課題】装置に有限の帯域において探査可能な角度範囲を容易に調整することが可能な物標検出装置、物標検出方法およびプログラムを提供する
【解決手段】物標検出装置1は、送信信号を生成する送信信号生成部103と、送信信号を送信波に変換する複数の送波素子11を有し、少なくとも開始送波素子11aおよび終了送波素子11bを有する送波アレイ10と、開始送波素子11aから終了送波素子11bへと順番に複数の送波素子11に送信信号を供給するスイッチ104と、開始送波素子11aへの送信信号の供給から終了送波素子11bへの送信信号の供給までの時間であるスイッチ104の掃引時間を制御する制御部101と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号を送信波に変換する複数の送波素子を有し、少なくとも開始送波素子および終了送波素子を有する送波アレイと、
前記開始送波素子から前記終了送波素子へと順番に前記複数の送波素子に前記送信信号を供給するスイッチと、
前記開始送波素子への前記送信信号の供給から前記終了送波素子への前記送信信号の供給までの時間である前記スイッチの掃引時間を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする物標検出装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の物標検出装置において、
前記掃引時間は、前記送信波が送波される角度範囲を設定する、
ことを特徴とする物標検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の物標検出装置において、
前記制御部が前記掃引時間を長くすると、前記角度範囲が広がる、
ことを特徴とする物標検出装置。
【請求項４】
請求項２に記載の物標検出装置において、
前記掃引時間または前記角度範囲に対応する値を入力するために使用者によって使用される入力部をさらに備える、
ことを特徴する物標検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の物標検出装置において、
前記制御部は、前記送信信号の周波数をさらに制御する、
ことを特徴とする物標検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の物標検出装置において、
前記送信信号の周波数は、前記送信波が送波される角度範囲の中心方向を設定する、
ことを特徴とする物標検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の物標検出装置において、
第１のタイミングにおいて、前記制御部は、第１の方向の前記中心方向で前記送信波を送波するための第１周波数に前記送信信号の前記周波数を設定し、
前記第１のタイミングの後の第２のタイミングにおいて、前記制御部は、前記第１の方向とは異なる第２の方向の前記中心方向で前記送信波を送波するために、前記第１周波数とは異なる第２周波数に前記送信信号の前記周波数を設定する、
ことを特徴とする物標検出装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一項に記載の物標検出装置において、
物標における前記送信波の反射により生じる反射波を受波して前記反射波を受信信号に変換する少なくとも１つの受波素子を含む受波アレイと、
前記受信信号の周波数成分を抽出して前記反射波の到来方向を決定する処理回路と、をさらに備える、
ことを特徴する物標検出装置。
【請求項９】
請求項１に記載の物標検出装置において、
前記物標検出装置は、水中の物標を検出するソナーである、
ことを特徴する物標検出装置。
【請求項１０】
送信信号を送信波に変換する複数の送波素子に対して、開始送波素子から終了送波素子へと順番に送信信号を供給し、
前記開始送波素子への前記送信信号の供給から前記終了送波素子への前記送信信号の供給までの時間である掃引時間を制御する、
ことを特徴とする物標検出方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信波を送波し、その反射波に基づいて、物標を検出する物標検出装置、物標検出方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、送信波を送波し、その反射波に基づいて、物標を検出する物標検出装置が知られている。この種の物標検出装置では、たとえば、送信波の発信源を一方向に移動させて、水中に送波される送信波の周波数を変化させる構成が用いられ得る。
【０００３】
たとえば、複数の送波素子（超音波振動子）が一方向に並べられて送波アレイが構成される。これら送波素子に対して並び方向に順番に送信信号が印加される。これにより、送信波の発信源が並び方向に移動する。この移動によるドップラー効果によって、水中に送波される送信波の周波数が、並び方向の角度範囲内で変化する。
【０００４】
送波素子の並び方向に垂直な方向に複数の受波素子（超音波振動子）が並べられて受波アレイが構成される。送波素子から上記の送波を行ったことに応じて、各々の受波素子から受信信号が出力される。これら受信信号から、上記角度範囲の各々の角度に対応する周波数成分が帯域制限フィルタにより抽出される。これにより、角度ごとの等周波数面に含まれる受信信号が取得される。さらに、各々の等周波数面の受信信号に対しビームフォーミングを行って、対応する等周波数面に沿った角度方向の受信信号が取得される。
【０００５】
こうして、送波素子の並び方向および受波素子の並び方向の角度範囲（検知範囲）において、帯域制限フィルタおよびビームフォーミングに基づく所定の角度分解能で、エコーに基づく受信信号が取得される。この受信信号から、検知範囲に３次元状に分布するエコーの強度データ（ボリュームデータ）が取得される。この強度データ（ボリュームデータ）を画像化することにより、検知範囲の物標の状態を示す画像を得ることができる。
【０００６】
以下の特許文献１には、この種の物標検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開第２０２１／０１９８５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような物標検出装置では、物標の探査が可能な範囲が、装置固有の帯域に制限される。このような帯域の制限は、たとえば、送波素子や受波素子の動作可能帯域等に基づく。このため、探査可能な範囲を調整する必要がある場合には、装置固有の帯域を調整する必要がある。しかし、この調整は、ハードウエアの変更を伴うため、容易には行い得ない。
【０００９】
かかる課題に鑑み、本発明は、装置に有限の帯域において探査可能な角度範囲を容易に調整することが可能な物標検出装置、物標検出方法およびプログラム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】
【００１０】
本発明の第１の態様は、物標検出装置に関する。この態様に係る物標検出装置は、送信信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号を送信波に変換する複数の送波素子を有し、少なくとも開始送波素子および終了送波素子を有する送波アレイと、前記開始送波素子から前記終了送波素子へと順番に前記複数の送波素子に前記送信信号を供給するスイッチと、前記開始送波素子への前記送信信号の供給から前記終了送波素子への前記送信信号の供給までの時間である前記スイッチの掃引時間を制御する制御部と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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