专利名称：船舶用机器的网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用网络将鱼群探测机、或者声纳装置等探测目标物的探测机、和对这些探测机的探测结果进行显示的显示器连接起来的船舶用机器的网络系统。
背景技术：
安装在船舶上的鱼群探测机或声纳装置，由换能器往水中发送超声波信号，接收其回声信号，探测水中的目标物。此换能器发送超声波信号的频率由换能器的形状等决定，由于不能根据探测对象和探测深度进行多种设定，多种情况是按频率装备探测机。
装备了这样的鱼群探测机的船舶之间，相互在近旁进行探测的情况下，会产生各种超声波信号互相干扰的问题。即，会产生一方船舶在水中发送的超声波信号或其回声信号，由另一方船舶接收而出现虚像的可能性。
在同一艘船舶上设置有多个鱼群探测机或声纳装置的情况下也会发生，例如，安装在船头的鱼群探测机和安装在船尾的鱼群探测机之间相互干扰，因而在自身船舶上安装的多个鱼群探测机或者声纳装置之间也会产生超声波干扰。
为解决这一问题，在多个鱼群探测机的运作中，采用了让超声波信号的发送时刻同步化的方法。
即，通过让指示超声波信号的发送时刻的发送脉冲信号，在所有的鱼群探测机中进行同步化，消除发送脉冲信号的相互干扰，减小鱼群探测机之间回声信号的相互影响。如采用此方法，除了频率完全相同的情况之外，来自它机的超声波信号所形成的回声信号的接收电平，比自机的回声信号的接收电平小。再者，对同一目标物反射而得到的回声信号，由于自机和它机都在同一距离发生，因此，它机的回声信号被本机的回声信号所掩盖，其影响可以减少。
然而，在现有技术那样的抑制鱼群探测机之间的干扰的方法中，存在以下所示需解决的问题。
即，为了在多个鱼群探测机中进行同步，需要产生用于进行同步的发送脉冲信号。在以往，所采用的方法是设置产生发送脉冲信号的装置，采用专用线路将多个鱼群探测机连接，向该鱼群探测机提供发送脉冲信号。
在该方法中虽然可以实现同步化，但因需要新设置发送脉冲信号产生装置，增加了网络机器所占空间的比例，同时成本也随之提高。
为解决这一课题，可想象的方法有在多个鱼群探测机中预先将一个鱼群探测机脉冲信号设定成主发送脉冲信号，再将其发送给其他鱼群探测机。在该方法中，在预先设置带有多个显示部的鱼群探测机时，设定成为主鱼群探测机的鱼群探测机。然后，在这些鱼群探测机插入电源后，从主鱼群探测机将发送脉冲信号向其它从属鱼群探测机输出，所有的鱼群探测机同步向水中发送超声波。
但是，在这样的方法中，由于主发送脉冲信号固定，会出现以下的问题。
即，由于产生主发送脉冲信号的鱼群探测机固定，如果该鱼群探测机不动作时，则无法产生主发送脉冲信号。
如图5所示，如主发送脉冲信号比从属鱼群探测机的超声波发送周期(发送脉冲信号的周期)短时，则从属鱼群探测机的超声波发送周期变长。这是因为从属鱼群探测机要进行没有受理到在探测区域范围内的发送脉冲的处理。
例如，在主发送脉冲信号的周期为100msec，从属发送脉冲信号的周期为120msec时，从属鱼群探测机，按照接收到的主发送脉冲信号，让自机的发送脉冲信号同步。在这种情况下，从属鱼群探测机，由于以120msec的周期发送超声波信号，在接收到在进行同步的主发送脉冲信号中紧接脉冲①之后的脉冲②的时刻，又接收到探测区域范围内的超声波信号，只能与其后的脉冲③同步，发送超声波。这时，从属鱼群探测机成为以200msec的周期发送超声波的情况。
这样，如果必须从120msec的周期变更成200msec的周期发送超声波信号，则探测信息将会大幅度减少。
专利文献1特开2001-166055号公报。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多个鱼群探测机之间的超声波不干扰，可以抑制探测信息的减少的装备了多个鱼群探测机的船舶用机器的网络系统。
该发明所示的船舶用机器的网络系统，将与该网络连接的探测机中之一设定成主探测机，而将其它探测机设定成从属探测机。进一步，主探测机，从所有探测机收集设定超声波信号的发送周期的发送脉冲信息，根据发送周期最长的发送脉冲信息，生成发送脉冲信号，并向从属探测机输出。从属探测机，根据从主探测机输入的发送脉冲信号，向探测区域发送超声波信号。
在该构成中，通过在显示器侧(用户)的设定中任意设定主探测机(鱼群探测机等)。因而主探测机可以始终存在。即，从动作中的探测机中设定主探测机，可以始终输出主发送脉冲信号。进一步，主探测机检测动作中的多个探测机的发送脉冲周期，在自机上形成周期最长的发送脉冲信号，输出到其他探测机，在动作中的所有探测机中，可以互相抑制超声波干扰，可以按最佳效率的周期向水中发送超声波，进行探测。
该发明所示的船舶用机器的网络系统，在多个探测机之间包括只输入输出发送脉冲信号的专用线路。
在该构成中，由于在多个探测机之间只输入输出发送脉冲信号，可以在不产生延迟的情况下进行同步化。
该发明所示的船舶用机器的网络系统，当主探测机不能输出发送脉冲信号时，将从属探测机的任一个设定为主探测机。
在该构成中，由于主探测机的电源处于关断状态等理由，主探测机不能输出主发送脉冲信号时，将动作中的其它探测机中之一自动设定为主探测机，该新主探测机检测其它探测机的发送脉冲周期，生成周期最长的发送脉冲信号，向其它探测机输出。
该发明所示的船舶用机器的网络系统，对多个主探测机以及多个显示器设定分别不同的IP地址，将动作中的探测机中、特定的探测机设定成主探测机。
在该构成中，探测机的识别采用预先设定在各装置上的IP地址进行，例如，通过将IP地址最小的探测机登录成主探测机，在与船舶用机器的网络系统连接的各装置接通电源时，自动将IP地址最小的探测机设定为主探测机，或者在该主探测机的电源被切断时，自动将下一个IP地址最小的探测机(在动作中的探测机中IP地址最小的探测机)设定为新的主探测机。
该发明所示的船舶用机器的网络系统，上述探测机由鱼群探测机或者声纳装置等超声波探测装置构成。
图1表示有关本实施方式的船舶用机器的网络系统主要部分的框图。
图2表示与图1所示船舶用机器的网络系统连接的鱼群探测机不进行同步化而使用的情况下的发送脉冲信号及接收信号的波形图。
图3表示与图1所示船舶用机器的网络系统连接的鱼群探测机进行同步化而使用的情况下的发送脉冲信号及接收信号的波形图。
图4表示主鱼群探测机的动作流程图。
图5表示现有技术的同步化方法的波形图。
图中1、2、3-鱼群探测机，11、21、31-鱼群探测机的控制部，12、22、32-鱼群探测机的探测部，13、23、33-鱼群探测机的换能器，4、5、6-显示器，41、51、61-显示器的控制部，42、52、62-显示器的操作部，43、53、63-显示器的显示部，100-网络，101-发送脉冲信号专用线路。
具体实施例方式
参照
有关本发明实施方式的船舶用机器的网络系统。
图1表示有关本实施方式的船舶用机器的网络系统主要部分的框图。
图2表示分别在鱼群探测机1、2、3中进行同步化之前的发送脉冲信号及从水中接收的信号的超声波反射信号的概略波形图。
图3表示分别在鱼群探测机1、2、3中进行了同步化的情况下的发送脉冲信号及从水中接收的信号的超声波反射信号的概略波形图。
图4表示主鱼群探测机的动作流程图。
在图1中，1、2、3分别表示与本发明的探测机对应的鱼群探测机，鱼群探测机1、2、3分别包括控制部11、21、31、探测部12、22、32及换能器13、23、33。4、5、6分别为显示器，显示器4、5、6分别包括控制部41、51、61、操作部42、52、62及显示部43、53、63。这些鱼群探测机1、2、3和显示器4、5、6在各自的控制部与Ethnet(以太网，注册商标)等的网络100连接在一起。另外，鱼群探测机1、2、3由与网络100不同的专用线路101连接。
各个控制部11、21、31，41、51、61在对各装置(鱼群探测机或显示器)的网络连接进行控制，同时在各装置之间进行探测和操作数据的发送和接收。
鱼群探测机1、2、3的控制部11、21、31是通过各鱼群探测机间的专用线路101发送或接收脉冲信号。
鱼群探测机1、2、3的探测部12、22、32根据从显示器接收到的操作数据，产生驱动换能器13、23、33的驱动信号，同时根据由换能器13、23、33接收到的回声信号生成探测数据，在换能器13、23、33上排列设置多个振动子。这些振动子根据来自探测部12、22、32的驱动信号，向外部(水中)发送超声波信号。并且，上述振动子接收水中的回声信号，向探测部12、22、32输出。
显示器4、5、6的操作部42、52、62，根据用户对键盘等操作装置进行操作所输入的命令，生成操作数据。而且显示部43、53、63在显示画面上表示探测数据或操作数据。
在此，例如表示在所有的鱼群探测机1、2、3及显示器4、5、6动作的状态下，显示器4控制鱼群探测机1的情况。
用户如果将想得到的鱼群信息或探测深度输入到操作部42，操作部42生成与输入对应的由探测区域和强度等构成的探测部控制信息等的操作数据，向控制部41输出。控制部41将操作数据，经由网络100，向鱼群探测机1的控制部11输出。这时，在各装置中预先设定IP地址，显示器4的控制部41将鱼群探测机1的IP地址(本实施方式的情况下IP地址＝1)及自机的IP地址(本实施方式的情况下IP地址＝4)添加到操作数据中后发送。
然后，鱼群探测机1的控制部11接收到该操作数据，向探测部12发送。探测部12根据所输入的操作数据的探测部控制信息和其他探测部的发送周期，按照成为后述的发送周期、强度等那样生成驱动信号，向换能器13输出。换能器13由驱动信号激励振荡，通过让在表面排列设置的振动子进行振动，向水中的探测领域发送超声波信号。
这样，发送到水中的超声波信号由海底或目标物等反射，产生回声信号。换能器13使振动子接收指定区域内的回声信号，生成接收波束，向探测部12输出。探测部12根据回声信号的接收波束，生成探测数据后向控制部11输出。控制部11经由网络100向显示器4的控制部41发送。在这种情况下，如上所述采用IP地址，从而识别出发信源的鱼群探测机1和接收方的显示器4。
在控制部41中接收到的探测数据被发送到向显示器43输出，并以指定形式在画面上显示，用户通过观看探测数据，可以确认水中等的探测结果。
参照图2、图3、图4，对在这样的船舶用机器的网络系统中各鱼群探测机1、2、3的超声波信号(驱动信号)的发送进行同步化的方法进行说明。
在本说明中，对假定各鱼群探测机1、2、3的发送脉冲周期分别为150msec、200msec、120msec，即使在动作中，也以IP地址小的鱼群探测机作为主鱼群探测机的情况进行说明。
本说明中，图2表示各个鱼群探测机1、2、3在没有同步的情况下，各个发送脉冲信号以及相应区域的接收信号。如图2所示，鱼群探测机1以150msec将发送脉冲信号发送，并据此获得指定长度T1的接收信号。鱼群探测机2以200msec将发送脉冲信号发送，并据此获得指定长度T2的接收信号。鱼群探测机3以120msec将发送脉冲信号发送，并据此获得指定长度T3的接收信号。
另一方面，在使各鱼群探测机同步的情况下，把IP地址最小的鱼群探测机1设定为主鱼群探测机，该主鱼群探测机检查各鱼群探测机的发送脉冲信号周期，将这些发送脉冲信号中发送周期最长的信号作为主发送脉冲信号，向其它从属鱼群探测机2、3输出。从属鱼群探测机2、3根据主发送脉冲信号进行同步化，如图3所表示，在所有的鱼群探测机1、2、3以200msec的发送周期，可以得到分别为T1、T2、T3的接收信号。
在此，主鱼群探测机1在接入电源时自动设定，在本实施方式中，各鱼群探测机1、2、3一旦接入电源，各控制部11、21、31分别确认IP地址，并把IP地址最小的鱼群探测机设定为主鱼群探测机。
以下，采用图4的流程图对进行上述同步时的主鱼群探测机1的动作进行说明。
一旦接入电源，鱼群探测机1和连接在网络上的其他鱼群探测机通信，比较IP地址后，确认自机是主鱼群探测机(s1)。当鱼群探测机1被确认为是主鱼群探测机后，鱼群探测机1收集其他鱼群探测机(从属鱼群探测机)的发送脉冲信号的周期，并和自机的发送脉冲信号的周期进行比较(s2)。其次，如果自机的发送脉冲信号的周期最长，则以该发送脉冲信号作为主发送脉冲信号，采用线路101向从属鱼群探测机2、3输出(s3→s4)。从属鱼群探测机2、3，如上所述，输入由主鱼群探测机1输出的发送脉冲信号。然后，各鱼群探测机1、2、3根据上述发送脉冲信号，向水中发送超声波信号，并接收相当于探测范围的超声波反射信号(s5)。
在此，如果主鱼群探测机1的发送脉冲信号的周期比其他从属鱼群探测机2、3的发送脉冲信号的周期短，(例如图2中鱼群探测机1和鱼群探测机2的发送脉冲信号周期的关系)，主鱼群探测机1将发送脉冲信号的周期变换成从属鱼群探测机中周期最长的发送脉冲信号的周期。然后，将更换后的发送脉冲信号作为主发送脉冲信号，向从属鱼群探测机2、3输出(s3→s9→s4)。该动作，变更自机的设定，或者变更他机(从属鱼群探测机)的设定，知道变更成最长的发送脉冲信号的周期为止反复进行。即，在生成、输出发送脉冲信号的时刻，通过显示器4的操作部42，如果探测深度的变更等而超声波信号的发送周期变更，鱼群探测机1的控制部11将新的发送脉冲信号周期、和从属鱼群探测机2、3的发送脉冲信号周期进行比较，生成、输出上述那样的发送脉冲信号(s6→s2)。再有，当从属鱼群探测机2、3的设定被变更时，由该变更引起的发送脉冲信号周期的变更由鱼群探测机1的控制部11确认，分别对各鱼群探测机1、2、3的发送脉冲信号周期进行比较，设定新的主发送脉冲信号(s7→s2)。这一系列的动作，直到主鱼群探测机1的电源关断为止反复进行(s8→s2)。
另外，当主鱼群探测机1的电源关断后，其他鱼群探测机2、3会检查出没有从鱼群探测机1输出的发送脉冲信号的事件，并将鱼群探测机2、3中IP地址最小的鱼群探测机设定为主鱼群探测机。在本实施方式中，把鱼群探测机2设定为新的主鱼群探测机，主鱼群探测机2和鱼群探测机1进行相同的动作，生成成为基准的发送脉冲，向鱼群探测机3输出。
另一方面，当有新的鱼群探测机被连接到网络上时，或者已经在物理上连接在网络上而没有接通电源的鱼群探测机的电源接通时，各鱼群探测机确认各个IP地址，将IP地址最小的鱼群探测机设定为主鱼群探测机，通过这样构成，连接在船舶用机器的网络系统上的、多个鱼群探测机被同步化，以相同周期向水中发送超声波信号。因此，可以抑制各鱼群探测机间的超声波干扰，同时可以以可选择的最短周期的发送脉冲信号进行同步化，可以抑制探测信息的减少。
另外，即使主鱼群探测机因未开通电源等而无法发出发送脉冲信号时，由于可以自动设定新的主鱼群探测机。所以，即便网络的状况发生变化，始终可以使各个鱼群探测机同步进行工作。
另外，在这样的主鱼群探测机的设定中，通过采用在网络上识别各装置的IP地址，可以容易设定主鱼群探测机。并且，即使在网络上连接新的探测机，只需识别IP地址，而没有必要重新进行整个网络的设定变更，可以容易设定主鱼群探测机。
另外，如上所述，发脉冲信号的输入/输出采用专用线路进行，与操作数据或探测数据的发送和接收形成的网络数据通信状况无关，可以在不产生延迟的情况下输入/输出发送脉冲信号。
在本实施方式中，作为探测机虽然是鱼群探测机的情况，但作为探测机，除了鱼群探测机以外，也可以利用其他声纳装置等超声波探测装置。对于在网络上连接鱼群探测机和声纳装置两者的情况下，也可以采用上述的方法，获得上述效果。
在本实施方式中，虽然采用专用线路输入/输出发送脉冲信号，但发送脉冲信号也可以通过网络输入/输出。在这种情况下，没有必要设置发送脉冲信号专用线路，可使简化网络。
在本实施方式中，虽然是与接通电源同时参照IP地址，设定主鱼群探测机，但也可以通过连接在网络上的显示器，任意变更主探测机。
根据该发明，通过在显示器侧(用户)任意设定主探测机。因而主探测机可以始终存在，可以始终产生主发送脉冲信号，让多个探测机同步化。另外，主探测机收集动作中的多个探测机的发送脉冲信号，在自机上形成周期最长的发送脉冲信号，输出到其他探测机，在动作中的所有探测机中，可以互相抑制超声波干扰，可以按最佳效率的周期进行同步化，进行探测。
根据该发明，通过采用发送脉冲信号专用线路，在多个探测机之间，可以在不受到探测数据的影响的情况下，输入/输出发送脉冲信号，可以进行不产生延迟的同步化。
另外，根据该发明，在主探测机不能发出发送脉冲时，自动将动作中的其它探测机之一设定为主探测机，该主探测机收集其他探测机的发送脉冲信号，生成周期最长的发送脉冲信号，并向其他探测机输出，这样，即使网络的连接状况发生变化，也可以始终输入/输出成为基准的发送脉冲信号，始终让多个探测机同步化。
另外，根据该发明，探测机的识别采用预先设定在各装置上的IP地址进行，在与船舶用机器的网络系统连接的各装置接通电源的时刻，自动将IP地址最小的探测机设定为主探测机，或者在主探测机电源被切断时，自动将下一个IP地址最小的探测机(在动作中的探测机中IP地址最小的探测机)设定为新的主探测机。
上述探测机通过由探测机或声纳装置构成，因此即使是多个鱼群探测机或声纳装置同时动作，各装置之间在不受到超声波干扰的情况下，可以进行对鱼群的探测，或者对海底地形、水中的探测。
权利要求
1.一种船舶用机器的网络系统，分别包括多个探测机，其通过向探测区域发送超声波信号，接收由目标物形成的所述超声波信号的回声信号，对所述目标物进行探测；和显示器，显示由该探测机探测的结果；所述探测机和所述显示器进行网络连接，其特征在于，将所述探测机中之一设定成主探测机，而将其它探测机设定成从属探测机；所述主探测机，生成发送脉冲信号，并向所述从属探测机输出；所述从属探测机，根据从所述主探测机输入的发送脉冲信号，向所述探测区域发送所述超声波信号。
2.根据权利要求1所述的船舶用机器的网络系统，其特征在于，所述主探测机，从所有探测机收集设定所述超声波信号的发送周期的发送脉冲信息，根据发送周期最长的发送脉冲信息，生成发送脉冲信号。
3.根据权利要求1或者2所述的船舶用机器的网络系统，其特征在于，在所述多个探测机之间包括只输入输出所述发送脉冲信号的专用线路。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的船舶用机器的网络系统，其特征在于，当所述主探测机不能输出发送脉冲信号时，将所述从属探测机的任一个设定为主探测机。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的船舶用机器的网络系统，其特征在于，对所述多个主探测机以及所述多个显示器设定分别不同的IP地址，将动作中的探测机中、特定的探测机设定成所述主探测机。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的船舶用机器的网络系统，其特征在于，所述探测机是鱼群探测机或者声纳装置等超声波探测装置。
全文摘要
本发明提供一种船舶用机器的网络系统，利用网络(100)将多个鱼群探测机(1、2、3)和显示器(4、5、6)连接，并且分别利用发送脉冲信号专用线路连接鱼群探测机(1、2、3)。该船舶用机器的网络系统，在动作中，将动作中的鱼群探测机中之一设定为主鱼群探测机。该主鱼群探测机，检测所有鱼群探测机的发信脉冲周期中最长的周期，向其他鱼群探测机输出与该发送脉冲周期对应的发送脉冲信号。然后，所有鱼群探测机采用主发信脉冲信号，进行同步化，向水准发送超声波信号。这样，多个超声波探测机之间不会受到超声波干扰，而且可以抑制探测信息的减少。
文档编号B63B35/14GK1680169SQ20041003256
公开日2005年10月12日 申请日期2004年4月9日 优先权日2004年4月9日
发明者吉田善成, 山口武赐 申请人:古野电气株式会社