JP7219640B2 - Underwater detection device and underwater detection method - Google Patents
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Description
本発明は、水中のターゲットを探知するための水中探知装置及び水中探知方法に関するものである。 The present invention relates to an underwater detection device and an underwater detection method for detecting underwater targets.
例えば、特許文献1には、超音波ビームを送信波として水中に送信して水中の領域をスキャンし、水中のターゲットでの送信波の反射を含む受信波から受信信号を生成するトランスデューサが開示されている。また、特許文献2には、トランスデューサで生成された受信信号に基づいてスキャン領域内の水中情報を映像として表示させるための映像信号を生成する水中探知装置(ソナー)が開示されている。
For example, U.S. Pat. No. 5,930,003 discloses a transducer that transmits an ultrasonic beam as a transmitted wave into water to scan an area in the water and generates a received signal from the received wave, including reflection of the transmitted wave on targets in the water. ing. Further,
特許文献1に開示されたようなトランスデューサを用いた水中探知装置及び特許文献2に開示されたような水中探知装置においては、水中情報として、魚群等の水中のターゲットのエコーの映像信号が生成される。そして、この映像信号に基づいて、ディスプレイ等の表示部に魚群等のターゲットのエコーが映像で表示される。
In an underwater detection device using a transducer as disclosed in
特許文献1及び特許文献2に開示されているようなトランスデューサ及び水中探知装置は、船舶において使用される。船舶に搭載されたトランスデューサから送信波を送信し、ターゲットで反射した受信波を受信すると、船舶の船速と受信波の到来方向とに応じて、受信波の周波数が送信波の周波数に対してシフトするドップラーシフトが発生する。そのため、水中探知装置においては、ターゲットのエコーのドップラーシフトの量に基づいて、トランスデューサからの受信信号を補正してエコー信号を取得し、エコーを表示部に表示させるための映像信号を生成することが行われる。これにより、対地速度がゼロである魚群等のターゲットを探知して、そのエコーを表示することができる。 Transducers and underwater sounders such as those disclosed in US Pat. When a transmitted wave is transmitted from a transducer mounted on a ship and a received wave reflected by a target is received, the frequency of the received wave differs from that of the transmitted wave according to the speed of the ship and the direction of arrival of the received wave. A shifting Doppler shift occurs. Therefore, in the underwater detection device, based on the amount of Doppler shift of the echo of the target, the received signal from the transducer is corrected to acquire the echo signal, and the video signal for displaying the echo on the display unit is generated. is done. This makes it possible to detect a target such as a school of fish whose ground speed is zero and display its echo.
トロール漁業を行う船舶においても、上述したような水中探知装置が用いられている。トロール漁業を行う船舶においては、オッターボード(トロールドア)及び網を含むトロール漁具が曳航される。トロール漁具は、船舶に曳航されるため、対地速度がゼロとはならず、船舶とともに船舶の船速と略同じ速度で移動することになる。 Underwater detection devices such as those described above are also used on vessels engaged in trawl fishing. Vessel trawlers tow trawler gear including otter boards (trawl doors) and nets. Since the trawling gear is towed by a vessel, the ground speed is not zero, and it moves with the vessel at approximately the same speed as the vessel.
対地速度がゼロである魚群等のターゲットについては、前述のように、ドップラーシフトの補正を行うことで探知して、そのターゲットのエコーを表示することができる。しかしながら、対地速度がゼロではないトロール漁具については、ドップラーシフトの補正を行うと探知されないため、そのエコーを表示することができない。このため、水中探知装置のユーザは、トロール漁業を行う際には、トロール漁具が探知されない状態で、探知された魚群のエコーの表示のみに基づいて、魚群の捕獲の判断を行わなければならない。よって、魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示部に表示できることが望ましい。 A target such as a school of fish whose ground speed is zero can be detected by correcting the Doppler shift as described above, and the echo of the target can be displayed. However, trawl gear with non-zero ground speed cannot be detected with correction for Doppler shift, so its echo cannot be displayed. Therefore, when trawling, the user of the underwater detection device must make a decision to catch the school of fish based only on the echo display of the detected school of fish without the trawl fishing gear being detected. Therefore, it is desirable to be able to detect both schools of fish and trawl gear and display their echoes on the display.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示させることが可能な水中探知装置及び水中探知方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an underwater detection apparatus and an underwater detection method capable of detecting both schools of fish and trawl gear and displaying their echoes. That is.
(1)上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る水中探知装置は、船舶において使用される水中探知装置であって、水中に送信波を送信する送信トランスデューサと、水中のターゲットでの前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサと、前記受信波の周波数が前記送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出するドップラーシフト算出部と、前記周波数シフト量に基づいて前記受信信号から第1エコー信号を取得する第1信号処理部であって、前記第1エコー信号を、第1方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する第1信号処理部と、前記周波数シフト量とは独立して前記受信信号から第2エコー信号を取得する第2信号処理部であって、前記第2エコー信号を、前記第1方向範囲とは異なる第2方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する第2信号処理部と、前記第1エコー信号及び前記第2エコー信号に基づいて、前記ターゲットのエコーを表示部に表示させるためのエコー映像信号を生成する映像信号生成部と、を備えている。 (1) In order to solve the above problems, an underwater detection device according to one aspect of the present invention is an underwater detection device for use on a ship, comprising a transmission transducer for transmitting a transmission wave underwater, and an underwater target. a receiving transducer that receives a received wave including the reflection of the transmitted wave and generates a received signal from the received received wave; and a frequency shift amount that occurs when the frequency of the received wave shifts with respect to the frequency of the transmitted wave. and a first signal processing unit that obtains a first echo signal from the received signal based on the frequency shift amount, wherein the first echo signal is obtained from within a first direction range A first signal processing unit that acquires from the received signal corresponding to the received wave having an arrival azimuth angle, and a second signal processing unit that acquires a second echo signal from the received signal independently of the frequency shift amount. a second signal processing unit that acquires the second echo signal from the received signal corresponding to the received wave having an azimuth angle of arrival from within a second directional range different from the first directional range; and a video signal generation unit that generates an echo video signal for displaying the echo of the target on a display unit based on the first echo signal and the second echo signal.
(2)前記第1方向範囲は、前記船舶の船首方向を含み、前記第2方向範囲は、前記船舶の船尾方向を含む場合がある。 (2) The first directional range may include the bow direction of the vessel, and the second directional range may include the stern direction of the vessel.
(3)前記第2信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船首方向の変化に基づいて前記第2方向範囲を特定するパラメータを変更することで、前記第2方向範囲を変更する場合がある。 (3) The second signal processing unit changes a parameter for specifying the second direction range based on the change in the bow direction when the bow direction of the ship is changing. Direction range may change.
(4)前記第2信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記第2方向範囲を等角度範囲に二等分する中心線の向きを前記船首方向の変化に基づいて変えることで、前記第2方向範囲を変更する場合がある。 (4) When the bow direction of the ship is changing, the second signal processing unit adjusts the direction of a center line that bisects the second direction range into equal angle ranges based on the change in the bow direction. , the second directional range may be changed.
(5)前記第2信号処理部は、前記船舶の船首方向が時計回りに変化しているときに、前記第2方向範囲を等角度範囲に二等分する中心線の向きを反時計回りに変化させることで、前記第2方向範囲を変更する場合がある。 (5) The second signal processing unit rotates the direction of the center line that bisects the second direction range into equal angle ranges counterclockwise when the bow direction of the ship is changing clockwise. The change may change the second directional range.
(6)前記第2信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記第2方向範囲の角度範囲を、前記船舶の船首方向が変化していないときよりも広げることで、前記第2方向範囲を変更する場合がある。 (6) The second signal processing unit widens the angular range of the second direction range when the bow direction of the ship is changing than when the bow direction of the ship is not changing. , the second direction range may be changed.
(7)前記第1方向範囲の角度範囲は、前記第2方向範囲の角度範囲よりも広い場合がある。 (7) The angular range of the first directional range may be wider than the angular range of the second directional range.
(8)前記第1信号処理部は、前記受信信号を前記周波数シフト量に基づいて調整された周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、又は、前記周波数シフト量に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって前記受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、前記第1エコー信号を取得する場合がある。 (8) The first signal processing unit mixes the received signal with a local signal having a frequency adjusted based on the frequency shift amount, or the frequency characteristic is adjusted based on the frequency shift amount. The first echo signal may be acquired by filtering the received signal with a filter.
(9)前記第2信号処理部は、前記受信信号を前記送信波の周波数に基づいて設定された固定周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、又は、前記送信波の周波数に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって前記受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、前記第2エコー信号を取得する場合がある。 (9) The second signal processing unit mixes the received signal with a local signal having a fixed frequency set based on the frequency of the transmission wave, or sets the frequency characteristic based on the frequency of the transmission wave. The second echo signal may be obtained by filtering the received signal with a filter adjusted to .
(10)前記船舶の船速のデータ、及び、前記船舶が曳航するトロール漁具と前記船舶との間に接続されたワープのワープ長のデータ、の少なくとも一方を取得するデータ取得部、を更に備え、前記第2信号処理部は、前記受信信号の周波数帯域を制限することで前記第2エコー信号を取得し、前記第2信号処理部は、前記船速のデータ及び前記ワープ長のデータの少なくとも一方に基づいて前記周波数帯域を調整する場合がある。 (10) A data acquisition unit that acquires at least one of data on the speed of the ship and data on the warp length of the warp connected between the trawl fishing gear towed by the ship and the ship. , the second signal processing unit acquires the second echo signal by limiting the frequency band of the received signal, and the second signal processing unit obtains at least the ship speed data and the warp length data The frequency bands may be adjusted based on one.
(11)第2の状態よりも前記船速が速い第1の状態のときに、前記周波数帯域が前記第2の状態よりも狭い場合がある。 (11) In the first state in which the boat speed is faster than in the second state, the frequency band may be narrower than in the second state.
(12)第4の状態よりも前記ワープ長が短い第3の状態のときに、前記周波数帯域が前記第4の状態よりも狭い場合がある。 (12) In the third state in which the warp length is shorter than in the fourth state, the frequency band may be narrower than in the fourth state.
(13)前記映像信号生成部は、前記第1エコー信号が対応する前記ターゲットのエコーに割り当てた色とは異なる色を前記第2エコー信号が対応する前記ターゲットのエコーに割り当てて、前記エコー映像信号を生成する場合がある。 (13) The video signal generation unit allocates a color different from a color allocated to the echo of the target to which the first echo signal corresponds to the echo of the target to which the second echo signal corresponds, so that the echo image is generated. may generate a signal.
(14)前記第2方向範囲は、前記第1方向範囲と重なる方向範囲を有する場合がある。 (14) The second directional range may have a directional range that overlaps with the first directional range.
(15)前記船舶が曳航するトロール漁具の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、前記トロール漁具のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部、を更に備え、前記映像信号生成部は、前記マーク設定位置に前記トロール漁具のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成する場合がある。 (15) A mark position setting unit that sets a position corresponding to an echo identified as an echo corresponding to at least part of the trawl fishing gear towed by the vessel as a mark setting position, which is a position where the mark of the trawl fishing gear is to be displayed. , wherein the video signal generator further generates a troll mark video signal for displaying the mark of the trawling gear at the mark setting position.
(16)前記マーク位置設定部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船舶の位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、前記マーク設定位置を回転させる場合がある。 (16) When the mark position setting unit rotates the mark setting position around a rotation center position set at a position corresponding to the position of the ship when the bow direction of the ship is changing. There is
(17)前記第2信号処理部は、前記第2エコー信号を、前記受信トランスデューサから所定の距離範囲内から到来する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する場合がある。 (17) The second signal processing section may acquire the second echo signal from the received signal corresponding to the received wave arriving within a predetermined distance range from the receiving transducer.
(18)前記第2信号処理部は、前記第2エコー信号を、水中における所定の深さ範囲内から到来する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する場合がある。 (18) The second signal processing section may acquire the second echo signal from the received signal corresponding to the received wave arriving from within a predetermined depth range in water.
(19)前記第1方向範囲は、前記第2方向範囲を含む場合がある。 (19) The first directional range may include the second directional range.
(20)また、上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る水中探知装置は、トロール漁業のための船舶において使用される水中探知装置であって、送信波を水中のトロール漁具に向けて送信する送信トランスデューサと、前記トロール漁具での前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサと、前記受信信号からエコー信号を取得する信号処理部と、前記エコー信号に基づいてエコー映像信号を生成する映像信号生成部と、前記トロール漁具の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、前記トロール漁具のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部と、を備え、前記映像信号生成部は、前記マーク設定位置に前記トロール漁具のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成し、前記マーク位置設定部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船舶の位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、前記マーク設定位置を回転させる。 (20) Further, in order to solve the above problems, an underwater detection device according to one aspect of the present invention is an underwater detection device used in a vessel for trawl fishing, in which transmission waves are directed toward underwater trawl fishing gear. a receiving transducer that receives a received wave including the reflection of the transmitted wave from the trawling gear and generates a received signal from the received wave; and a signal that acquires an echo signal from the received signal. a processing unit, a video signal generating unit that generates an echo video signal based on the echo signal, and a position corresponding to the echo identified as the echo corresponding to at least a portion of the trawl gear by marking a mark on the trawl gear. a mark position setting unit for setting a mark setting position, which is a position to be displayed, wherein the video signal generating unit further generates a troll mark video signal for displaying the mark of the trawling gear at the mark setting position. The mark position setting unit rotates the mark setting position about a rotation center position set at a position corresponding to the position of the ship when the bow direction of the ship is changing.
(21)また、上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る水中探知方法は、水中に送信波を送信し、水中のターゲットでの前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成し、前記受信波の周波数が前記送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出し、前記周波数シフト量に基づいて前記受信信号から第1エコー信号を取得し、前記第1エコー信号を、第1方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得し、前記周波数シフト量とは独立して前記受信信号から第2エコー信号を取得し、前記第2エコー信号を、前記第1方向範囲とは異なる第2方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得し、前記第1エコー信号及び前記第2エコー信号に基づいて、前記ターゲットのエコーを表示部に表示させるためのエコー映像信号を生成する。 (21) Further, in order to solve the above problems, an underwater detection method according to an aspect of the present invention transmits transmission waves underwater, receives reception waves including reflection of the transmission waves from an underwater target, generating a received signal from the received wave received; calculating a frequency shift amount caused by shifting the frequency of the received wave with respect to the frequency of the transmitted wave; and calculating a frequency shift amount from the received signal based on the frequency shift amount. obtaining one echo signal, obtaining the first echo signal from the received signal corresponding to the received wave having an azimuth angle of arrival from within a first directional range, and obtaining the received signal independently of the frequency shift amount; obtaining a second echo signal from the signal, obtaining the second echo signal from the received signal corresponding to the received wave having an azimuth of arrival from within a second range of directions different from the first range of directions; Based on the first echo signal and the second echo signal, an echo video signal is generated for displaying the echo of the target on a display unit.
本発明によれば、魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示させることが可能な水中探知装置及び水中探知方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an underwater detection device and an underwater detection method capable of detecting both schools of fish and trawl gear and displaying their echoes.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る水中探知装置1について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
An
[水中探知装置の全体構成及びトロール漁具の構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る水中探知装置1の構成を示すブロック図である。本実施形態の水中探知装置1は、例えば、漁船などの船舶において使用され、より具体的には、トロール漁業のための船舶において使用される。図2は、トロール漁業を行う船舶Sの状態を模式的に示す図である。水中探知装置1は、トロール漁業のための船舶Sにおいて使用される。
[Overall configuration of underwater detection device and configuration of trawl fishing gear]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an
図2に示すように、トロール漁業においては、船舶Sによって曳航されるトロール漁具100が用いられる。トロール漁具100は、トロールドアとも称されるオッターボード101と、魚群を捕獲するための網102と、を含んで構成されている。船舶Sが曳航するトロール漁具100と船舶Sとの間は、ワープ103で接続されている。
As shown in FIG. 2, in trawl fishing, a
トロール漁具100のオッターボード101は、網102の網口102aを展開させるために用いられる。尚、図2においては、トロール漁具100として、オッターボード101が一対で設けられた形態を例示しているが、この通りでなくてもよい。トロール漁具は、3つ以上のオッターボードが設けられた形態であってもよい。例えば、トロール漁具は、3つのオッターボードによって2つの網の網口を展開させる形態であってもよい。
The
一対のオッターボード101のそれぞれは、ワープ103にて船舶Sと接続されている。ワープ103は、船舶Sの船尾に設けられたトップローラ(図示省略)を介して、繰り出され、或いは巻き取られる。トロール漁具100と船舶Sとの間においてトロール漁具100と船舶Sとに接続されたワープ103の長さであるワープ長は、ワープ103がトップローラから繰り出されることで長くなり、トップローラを介して巻き取られることで、短くなる。尚、トロール漁具100と船舶Sとの間に接続されたワープ103の長さであるワープ長は、オッターボード101と船舶Sの船尾に設けられたトップローラとの間のワープ103の部分の長さとして構成され、例えば、トップローラの回転数に基づいて計測される。
Each of the pair of
オッターボード101と網102とは、ワイヤ104で接続されている。網102の網口102aには、複数のフロート105が設けられている。尚、トロール漁具100は、オッターボード101と網102とを含んで構成されていればよいが、オッターボード101及び網102に加え、ワイヤ104及びフロート105を含んで構成されていてもよい。
The
トロール漁業のための船舶Sにおいて使用される第1実施形態の水中探知装置1は、図1に示すように、スキャニングソナー10と、信号処理機4とを備えている。水中探知装置1は、一般的に知られているスキャニングソナー10に、例えば、信号処理機4が外付けされた構成となっている。尚、水中探知装置1は、信号処理機4がスキャニングソナー10に対して外付けではなくスキャニングソナー10に搭載された構成であってもよい。また、水中探知装置1には、ディスプレイ等の表示装置として構成される表示部5が外付けされている。表示部5は、信号処理機4に接続されている。
An
スキャニングソナー10は、送受波器2と、送受信機3とを備えている。
A
[送受波器の構成]
送受波器2は、超音波を送受信する機能を有し、船舶Sの船底に取り付けられている。例えば一例として、送受波器2は、略球形の形状に形成されている。
[Configuration of transducer]
The
詳細には、送受波器2は、略球形形状の筐体と、この筐体の外周面に取り付けられた複数の送受波素子としての超音波振動子(図示省略)とを有している。超音波振動子は、超音波を水中の送信空間に送信波として送信するとともに、水中のターゲットでの送信波の反射を含む反射波としての受信波を受信し、この受信波を電気信号に変換することで受信した受信波から受信信号を生成して送受信機3へ出力する。即ち、送受波器2は、水中に送信波を送信する送信トランスデューサとして構成されているとともに、水中のターゲットでの送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサとして構成されている。送受波器2から送信された送信波が反射する水中のターゲットとしては、魚群、トロール漁具100、等がある。
Specifically, the
なお、本実施形態においては、送受波器2として、筐体が球形の場合を例示したが、形状は特に限定されるものではなく、例えば、略円筒形状等のように他の形状であってもよい。送受波器2の筐体が略円筒形状である場合は、送受波器2は、その軸方向が鉛直方向に沿い、半径方向が水平方向に沿うように配置される。
In this embodiment, the
図3は、送受波器2によって送信波が送信される送信空間TS及び送受波器2によって受信波が受信される複数の受信空間RSを模式的に示す図である。船舶Sに搭載された送受波器2から送信される送信波は、送受波器2から船舶Sを中心とする水中の全方位へ向けて一斉に送信され、例えば、半球状の送信ビームが形成される。半球状の送信ビームが形成された場合は、送信波が送信される送信空間TSは、半球状の空間として構成される。尚、送信ビームの形状は、半球状に限らず、送受波器2の形状、或いは、送受波器2の各送受波素子に入力する電気信号の振幅及び位相によって、種々の異なる形状に形成される。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a transmission space TS in which transmission waves are transmitted by the
また、送受波器2は、送信ビーム送信後、送信空間TS内において、周方向に(図3にて矢印で示す方位角θの方向に)スキャンする複数の受信ビームを一斉に形成する。即ち、送受波器2による一度の受信タイミングで、全ての受信ビームが形成される。そして、水中の魚群或いはトロール漁具100等のターゲットで反射した受信波が、送信空間TSの周方向に沿って(即ち、方位角θの方向に沿って)並んで配置された複数の受信空間RSのそれぞれ(即ち、受信ビームが形成される各空間)において受信される。
Further, after transmitting the transmission beam, the
[送受信機の構成]
送受信機3は、送受切替部3aと、送信回路部6と、受信回路部7とを備えている。
[Structure of transceiver]
The
送受切替部3aは、送受波器2に対する信号の送信と受信とを切り替えるためのものである。具体的には、送受切替部3aは、送受波器2を駆動させるための駆動信号を送受波器2へ送信するときは、送信回路部6が出力する駆動信号を送受波器2へ出力する。一方、送受切替部3aは、受信信号を送受波器2から受信したときは、送受波器2から受信した受信信号を受信回路部7へ出力する。
The transmission/
送信回路部6は、送受波器2から送信される送信波の基となる駆動信号を生成する。より具体的には、送信回路部6は、各超音波振動子に対応して設けられている送信回路(図示省略)を有し、各送信回路が駆動信号を生成する。
The
受信回路部7は、アナログ部7aと、A/D変換部7bと、を有している。アナログ部7a及びA/D変換部7bは、各超音波振動子に対応して設けられている受信回路であって、受信した受信波から生成された受信信号を処理する受信回路(図示省略)を備えて構成されている。そして、アナログ部7aは、送受波器2が受信波から生成して出力する電気信号としての受信信号を増幅するとともに、その帯域を制限することで不要な周波数成分を除去する。A/D変換部7bは、アナログ部7aで増幅された受信信号を、デジタル信号としての受信信号に変換する。そして、受信回路部7は、A/D変換部7bにてデジタル信号に変換した受信信号を信号処理機4へ出力する。
The receiving circuit section 7 has an
[表示部の構成]
表示部5は、ディスプレイ等の表示装置として構成されている。そして、表示部5は、信号処理機4から出力された映像信号に応じた映像を表示画面に表示する。表示部5は、例えば、船舶Sの下方における海中の状態を3次元的に、俯瞰図として表示する。これにより、水中探知装置1のユーザは、当該表示画面を見て、船舶Sの下方における海中の状態(例えば、魚群、トロール漁具100、海底の起伏、人工漁礁のような構造物の有無および位置)を推測することができる。
[Display part configuration]
The
[信号処理機の全体構成]
図4は、信号処理機4の構成を示すブロック図である。図1及び図4を参照して、信号処理機4は、受信回路部7から出力される受信信号を処理し、ターゲットのエコー信号を生成するとともに、ターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成する処理等を行う。
[Overall Configuration of Signal Processor]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
信号処理機4は、ビーム形成部9、データ取得部10、ドップラーシフト算出部11、第1信号処理部12、第2信号処理部13、映像信号生成部14、等を備えている。
The
信号処理機4は、スキャニングソナー10の送受信機3とケーブル等により接続された機器であって、例えば一例としてPC(パーソナルコンピュータ)で構成されている。そして、信号処理機4は、ハードウェア・プロセッサ8(例えば、CPU、FPGA等)及び不揮発性メモリ等のデバイスで構成されている。ハードウェア・プロセッサ8は、以下で詳しく説明するビーム形成部9、データ取得部10、ドップラーシフト算出部11、第1信号処理部12、第2信号処理部13、及び映像信号生成部14として機能する。例えば、CPUが不揮発性メモリからプログラムを読み出して実行することにより、ハードウェア・プロセッサ8が、ビーム形成部9、データ取得部10、ドップラーシフト算出部11、第1信号処理部12、第2信号処理部13、及び映像信号生成部14として機能する。
The
[ビーム形成部の構成]
ビーム形成部9は、受信回路部7から受信した受信信号に基づいて複数の受信空間RSのそれぞれについてビームフォーミング処理(具体的には、整相加算)を行うとともにフィルタ処理を行うように構成されている。尚、ビーム形成部9は、ビームフォーミング処理においては、特定の方向に鋭い指向性を有する単一の超音波振動子によって得られるものと等価な信号である受信ビーム信号を生成する。そして、ビーム形成部9は、ビームフォーミング処理を行う対象となる超音波振動子の組合せを変えながらこの処理を繰り返し行うことによって、各受信空間RSに対応する各方位に指向性を有する多数の受信ビーム信号を生成する。更に、ビーム形成部9は、各受信空間RSに対応して形成した各受信ビームに、帯域制限フィルタ、或いはパルス圧縮フィルタ等のフィルタ処理を施す。これらの処理により、ビーム形成部9は、ビームフォーミング処理及びフィルタ処理を施した受信信号を生成する。
[Configuration of Beam Forming Section]
The
[データ取得部の構成]
データ取得部10は、船舶Sの船首方向のデータ、船舶Sの船速のデータ、船舶Sが曳航するトロール漁具100と船舶Sとの間に接続されたワープ103のワープ長のデータを取得するように構成されている。
[Configuration of data acquisition unit]
The
船舶Sには、船舶Sの船首方向を絶対方位として検出するジャイロコンパス(図示省略)又はサテライトコンパス(図示省略)が搭載されている。尚、サテライトコンパスは、例えば、船舶Sにおいて船首方向と平行な直線上に沿って取り付けられた2つのGPSアンテナを有し、測位衛星から送信された電波を2つのGPSアンテナにて受信し、受信した電波信号のキャリア位相に基づいて2つのGPSアンテナ間の相対位置を測位し、船舶Sの船首方向を絶対方位として検出するように構成されている。船舶Sに搭載されたジャイロコンパス又はサテライトコンパスは、信号処理機4に接続されており、ジャイロコンパス又はサテライトコンパスで検出された船舶Sの船首方向のデータを信号処理機4に出力するように構成されている。
The ship S is equipped with a gyro compass (not shown) or a satellite compass (not shown) that detects the bow direction of the ship S as an absolute azimuth. Incidentally, the satellite compass has, for example, two GPS antennas attached along a straight line parallel to the bow direction on the ship S, receives radio waves transmitted from the positioning satellites with the two GPS antennas, and receives The relative position between the two GPS antennas is measured based on the carrier phase of the radio signal obtained, and the bow direction of the ship S is detected as an absolute azimuth. A gyrocompass or satellite compass mounted on the ship S is connected to a
また、船舶Sには、船舶Sの船速を計測する船速計(図示省略)が搭載されている。船速計は、例えば、船底に取り付けられ、海底に向けて複数軸方向に超音波を送信し、その反射波に含まれるドップラ周波数を測定することで船速を計測するドップラーソナーとして構成される。船舶Sに搭載された船速計は、信号処理機4に接続されており、船速計で検出された船舶Sの船速のデータを信号処理機4に出力するように構成されている。尚、船舶Sにおいて、独立した機器としての船速計が設けられておらず、送受波器2によって船速が計測されてもよい。
Further, the ship S is equipped with a speedometer (not shown) for measuring the speed of the ship S. As shown in FIG. The speedometer is, for example, a Doppler sonar that is attached to the bottom of a ship, transmits ultrasonic waves toward the seabed in multiple axial directions, and measures the Doppler frequency contained in the reflected waves to measure the speed of the ship. . A speedometer mounted on the ship S is connected to the
船舶Sが曳航するトロール漁具100と船舶Sとの間に接続されたワープ103のワープ長を計測するワープ長計測器(図示省略)は、例えば、船舶Sの船尾に設けられてワープ103の繰り出し及び巻き取り動作時に回転するトップローラの回転数を検出するエンコーダを備えて構成される。ワープ長計測器は、エンコーダで検出したトップローラの回転数に基づいて、ワープ長を計測する。そして、ワープ長計測器は、信号処理機4に接続されており、ワープ長計測器で計測されたワープ103のワープ長のデータを信号処理機4に出力するように構成されている。
A warp length measuring device (not shown) that measures the warp length of the
尚、本実施形態では、船舶Sの船速のデータ及びワープ103のワープ長のデータの両方を取得するように構成されたデータ取得部10の形態を例示したが、この通りでなくてもよい。例えば、データ取得部10は、船舶Sの船速のデータ及びワープ103のワープ長のデータの少なくとも一方を取得するように構成されていてもよい。
In this embodiment, the
[ドップラーシフト算出部の構成]
送受波器2で受信波が受信された際、船舶Sの船速と受信波の到来方向とに応じて、受信波の周波数においては、送受波器2から送信した送信波の周波数に対してシフトするドップラーシフトが生じる。ドップラーシフト算出部11は、受信波の周波数が送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出する。
[Configuration of Doppler shift calculator]
When a received wave is received by the
ドップラーシフト算出部11は、データ取得部10で取得された船首方向のデータ及び船速のデータと、ビーム形成部9で生成されてビームフォーミング処理及びフィルタ処理が施された受信信号とに基づいて、各受信空間RSごとに、周波数シフト量を算出する。より具体的には、ドップラーシフト算出部11は、周波数シフト量Δfを、船舶Sの船速vと、音速cと、送信波の周波数f0と、周波数シフト量Δfが算出される受信波の到来方位角θdとを用いて、次の(1)式にて算出する。
Δf=2×(v/c)×f0×cosθd・・・(1)
尚、周波数シフト量Δfが算出される受信波の到来方位角θdは、周波数シフト量Δfが算出される対象の受信空間RSの方位方向が、船舶Sの船首方向に対してなす角度として求められる。
The Doppler
Δf=2×(v/c)×f0×cos θd (1)
The arrival azimuth angle θd of the received wave for which the frequency shift amount Δf is calculated is obtained as the angle formed by the azimuth direction of the reception space RS for which the frequency shift amount Δf is calculated with respect to the bow direction of the ship S. .
[第1信号処理部及び第2信号処理部の構成]
第1信号処理部12は、ドップラーシフト算出部11で算出された周波数シフト量に基づいて、ビーム形成部9でビームフォーミング処理等が施された受信信号から、ターゲットのエコー信号としての第1エコー信号を取得するように構成されている。そして、第1信号処理部12は、上記の第1エコー信号を、所定の第1方向範囲R1内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から取得するように構成されている。即ち、第1信号処理部12は、ドップラーシフト算出部11で算出された周波数シフト量に基づいて、所定の第1方向範囲R1内から到来した受信波に対応する受信信号を補正して、所定の第1方向範囲R1内に存在するターゲットのエコー信号としての第1エコー信号を取得する。また、第1信号処理部12は、ビーム形成部9でビームフォーミング処理等が施された受信信号を、周波数シフト量に基づいて調整された周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、第1エコー信号を取得する。或いは、第1信号処理部12は、周波数シフト量に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって、ビーム形成部9でビームフォーミング処理等が施された受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、第1エコー信号を取得する。
[Configuration of first signal processing unit and second signal processing unit]
Based on the frequency shift amount calculated by the Doppler
第2信号処理部13は、ドップラーシフト算出部11で算出された周波数シフト量とは独立して、ビーム形成部9でビームフォーミング処理等が施された受信信号から、ターゲットのエコー信号としての第2エコー信号を取得するように構成されている。そして、第2信号処理部13は、上記の第2エコー信号を、上記の第1方向範囲R1とは異なる所定の第2方向範囲R2内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から取得するように構成されている。即ち、第2信号処理部13は、ドップラーシフト算出部11で算出された周波数シフト量に基づくことなくその周波数シフト量とは無関係に、所定の第2方向範囲R2内から到来した受信波に対応する受信信号から、第2方向範囲R2内に存在するターゲットのエコー信号としての第2エコー信号を取得する。また、第2信号処理部13は、ビーム形成部9でビームフォーミング処理等が施された受信信号を、送信波の周波数に基づいて設定された固定周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、第2エコー信号を取得する。或いは、第2信号処理部13は、送信波の周波数に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって、ビーム形成部9でビームフォーミング処理等が施された受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、第2エコー信号を取得する。
The second
図5は、信号処理機4における第1信号処理部12及び第2信号処理部13の処理を説明するための図である。また、図5は、船舶S及びその周囲を模式的に示す平面図であって、第1信号処理部12及び第2信号処理部13の処理において設定される第1方向範囲R1及び第2方向範囲R2を模試的に示している。また、図5は、送信空間TSに対応する探知領域DRも模式的に示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining the processing of the first
図5に示すように、第1信号処理部12においては、第1エコー信号が取得される第1方向範囲R1は、船舶Sの船首方向HDを含む方向範囲として設定される。また、第1方向範囲R1は、例えば、船首方向HDを中心とした方向範囲として設定される。より具体的には、例えば、第1方向範囲R1は、船首方向HDを中心とした±100°~170°の方向範囲に設定される。尚、第1方向範囲R1の角度範囲は、第2方向範囲R2の角度範囲よりも広い角度範囲として設定される。
As shown in FIG. 5, in the first
そして、第1信号処理部12は、船首方向HDを中心として設定した第1方向範囲R1内において形成された複数の受信ビームのそれぞれにおいて生成された受信信号から、第1エコー信号を取得する。これにより、第1信号処理部12は、第1方向範囲R1内から到来した受信波に対応する受信信号から、第1方向範囲R1内に存在するターゲットのエコー信号としての第1エコー信号を取得する。また、第1信号処理部12は、前述のように、ドップラーシフト算出部11で算出された周波数シフト量に基づいて、第1方向範囲R1内から到来した受信波に対応する受信信号を補正し、第1エコー信号を取得する。このため、第1方向範囲R1内において対地速度がゼロである魚群のターゲットが存在しているときは、第1信号処理部12において、魚群のターゲットが探知されて魚群のターゲットのエコー信号としての第1エコー信号が取得される。
Then, the first
また、図5に示すように、第2信号処理部13においては、第2エコー信号が取得される第2方向範囲R2は、船舶Sの船尾方向TDを含む方向範囲として設定される。また、第2方向範囲R2は、例えば、船尾方向TDを中心とした方向範囲として設定される。より具体的には、例えば、第2方向範囲R2は、船尾方向TDを中心とした±10°~80°の方向範囲に設定される。尚、本実施形態では、第2方向範囲R2は、第1方向範囲R1に対して、方位角θ方向において隣接するように設定されている。即ち、本実施形態では、第1方向範囲R1の方位角θ方向における両側の境界線と、第2方向範囲R2の方位角θ方向における両側の境界線とが、一致している。例えば、第1方向範囲R1が、船首方向HDを中心とした±140°の方向範囲に設定され、第2方向範囲R2が、船尾方向TDを中心とした±40°の方向範囲に設定される。
Further, as shown in FIG. 5, in the second
第2信号処理部13は、船尾方向TDを中心として設定した第2方向範囲R2内において形成された複数の受信ビームのそれぞれにおいて生成された受信信号から、第2エコー信号を取得する。これにより、第2信号処理部13は、第2方向範囲R2内から到来した受信波に対応する受信信号から、第2方向範囲R2内に存在するターゲットのエコー信号としての第2エコー信号を取得する。また、第2信号処理部13は、前述のように、ドップラーシフト算出部11で算出された周波数シフト量とは独立して無関係に、第2方向範囲R2内から到来した受信波に対応する受信信号から第2エコー信号を取得する。また、船舶Sの船尾方向TD側の方向範囲である第2方向範囲R2内においては、船舶Sの船速と略同速度で移動するトロール漁具100としてのターゲットが存在している。このため、第2信号処理部13においては、第2方向範囲R2内に存在するトロール漁具100のターゲットが探知されてトロール漁具100のターゲットのエコー信号としての第2エコー信号が取得される。
The second
また、第2信号処理部13は、送信波の周波数に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、第2エコー信号を取得する場合は、受信信号の周波数帯域を制限することで第2エコー信号を取得する。このとき、第2信号処理部13は、例えば、データ取得部10にて取得された船舶Sの船速のデータ及びワープ103のワープ長のデータの少なくとも一方に基づいて周波数帯域を調整するように構成されている。
Further, the second
より具体的には、第2信号処理部13は、船舶Sの船速のデータに基づいて周波数帯域を調整する場合は、船舶Sの船速が所定の速さ以上である第1の状態のときに、船舶Sの船速が所定の速さ未満である第2の状態のときよりも、周波数帯域を狭くするように調整する。このため、第2の状態よりも船舶Sの船速が速い第1の状態のときに、周波数帯域が第2の状態よりも狭くなる。また、第2信号処理部13は、ワープ103のワープ長のデータに基づいて周波数帯域を調整する場合は、ワープ103のワープ長が所定の長さ未満である第3の状態のときに、ワープ103のワープ長が所定の長さ以上である第4の状態のときよりも、周波数帯域を狭くするように調整する。このため、第4の状態よりもワープ長が短い第3の状態のときに、周波数帯域が第4の状態よりも狭くなる。
More specifically, when the second
船舶Sの船速が速くなる場合、及び、ワープ103のワープ長が短くなる場合は、第2方向範囲R2内に存在するトロール漁具100としてのターゲットで反射した受信波に対応する受信信号の周波数変動が小さくなる。一方、船舶Sの船速が遅くなる場合、及び、ワープ103のワープ長が長くなる場合は、トロール漁具100としてのターゲットで反射した受信波に対応する受信信号の周波数変動が大きくなる。このため、船舶Sの船速が所定の速さ以上の場合、及び、ワープ103のワープ長が所定の長さ未満の場合に、周波数帯域を狭くすることで、トロール漁具100のターゲットに対応する受信信号の周波数変動が小さいときに、コントラストを向上させたトロール漁具100のエコーを表示部5に表示させるための第2エコー信号を取得することができる。一方、船舶Sの船速が所定の速さ未満の場合、及び、ワープ103のワープ長が所定の長さ以上の場合に、周波数帯域を狭くすることなく広くしていることで、トロール漁具100のターゲットに対応する受信信号の周波数変動が大きいときに、トロール漁具100としてのターゲットの探知漏れを低減することができる。尚、本実施形態では、第2信号処理部13が、船舶Sの船速のデータ及びワープ103のワープ長のデータの少なくとも一方に基づいて周波数帯域を調整する処理を行う形態を例示したが、この処理が行われない形態が実施されてもよい。
When the speed of the ship S increases and when the warp length of the
また、第2信号処理部13は、船舶Sの船首方向HDが変化しているときに、船首方向HDの変化に基づいて第2方向範囲R2を特定するパラメータを変更することで、第2方向範囲R2を変更する。第2方向範囲R2を特定するパラメータであって船首方向HDの変化時に変更するパラメータとしては、種々のパラメータを選択でき、例えば、第2方向範囲R2を等角度範囲に二等分する中心線の向きのパラメータ、又は、第2方向範囲R2の角度範囲の大きさのパラメータを選択することができる。本実施形態の第2信号処理部13は、船首方向HDの変化時に、例えば、第2方向範囲R2を等角度範囲に二等分する中心線の向きのパラメータを変更するように構成されている。
Further, the second
図6、図7及び図8は、第2信号処理部13の処理を説明するための図である。図6、図7及び図8は、第1方向範囲R1及び第2方向範囲R2を、送信空間TSに対応する探知領域DRとともに、模式的に示している。また、図6は、船舶Sの船首方向HDが変化していない状態における第1方向範囲R1及び第2方向範囲R2を例示しており、図7及び図8は、船舶Sの船首方向HDが変化している状態における第1方向範囲R1及び第2方向範囲R2を例示している。尚、図6、図7及び図8では、船舶Sの船首方向HDの変化の状態を示すため、船舶Sの航跡WAも模式的に図示している。
6, 7 and 8 are diagrams for explaining the processing of the second
第2信号処理部13は、船舶Sの船首方向HDが変化していないときには、図6に示すように、第2方向範囲R2を等角度範囲に二等分する中心線の向きを変更しないように構成されている。尚、船舶Sの船首方向HDが変化していないときは、第2方向範囲R2を等角度範囲に二等分する中心線の向きは、船舶Sの船尾方向と平行な方向となる。
When the heading HD of the ship S does not change, the second
一方、第2信号処理部13は、船舶Sの船首方向HDが変化しているときには、図7及び図8に示すように、第2方向範囲R2を等角度範囲に二等分する中心線CLの向きを船首方向HDの変化に基づいて変えることで、第2方向範囲R2を変更するように構成されている。尚、図7及び図8では、船首方向HDの変化時の第2方向範囲R2を実線の両端矢印R2で示すとともに、船首方向HDの変化時の第2方向範囲R2の両側の境界線を破線で示している。また、図7及び図8では、船首方向HDが変化していない状態である船首方向HDの変化前の第2方向範囲R2を二点鎖線の両端矢印R20で示すとともに、船首方向HDの変化前の第2方向範囲R2の両側の境界線を二点鎖線で示し、更に、船首方向HDの変化前の第2方向範囲R2の中心線を一点鎖線CL0で示している。図7及び図8に示すように、第2信号処理部13は、船首方向HDの変化時には、第2方向範囲R2の中心線CLの向きを船首方向HDの変化に基づいて変えることで、第2方向範囲R2を変更する。
On the other hand, when the heading HD of the ship S is changing, the second
また、第2信号処理部13は、図7に示すように、船舶Sの船首方向HDが時計回りに変化しているときに、第2方向範囲R2の中心線CLの向きを反時計回りに変化させることで、第2方向範囲R2を変更するように構成されている。更に、第2信号処理部13は、図8に示すように、船舶Sの船首方向HDが反時計回りに変化しているときに、第2方向範囲R2の中心線CLの向きを時計回りに変化させることで、第2方向範囲R2を変更するように構成されている。尚、第2信号処理部13が、船舶Sの船首方向HDの変化時に第2方向範囲R2を変更する際には、第1信号処理部12は、変更された第2方向範囲R2に応じて、第1方向範囲R1が第2方向範囲R2に対して方位角θ方向において常時隣接した状態となるように、第1方向範囲R1を変更する。
Further, as shown in FIG. 7, the second
第2信号処理部13は、上記のように、船舶Sの船首方向HDが変化しているときに、船首方向HDの変化に基づいて第2方向範囲R2を特定するパラメータを変更することで、第2方向範囲R2を変更する。これにより、船舶Sの船首方向HDの変化時に船舶Sに対する相対位置が変化するトロール漁具100が第2方向範囲R2に存在するように、第2方向範囲R2を変更することができる。
As described above, when the heading HD of the ship S is changing, the second
尚、第2信号処理部13は、船舶Sの船首方向HDの変化が終了すると、第2方向範囲R2の中心線CLの向きを船尾方向TDと平行になるように、第2方向範囲R2を変更する(図6を参照)。即ち、第2信号処理部13は、船首方向HDが変化していない状態に戻ると、第2方向範囲R2の中心線CLの向きを船尾方向TDと平行な方向に戻すように、第2方向範囲R2を変更する。
When the change in the bow direction HD of the ship S is completed, the second
[映像信号生成部の構成]
映像信号生成部14は、第1信号処理部12及び第2信号処理部13で生成された第1エコー信号及び第2エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成する。また、映像信号生成部14は、例えば、等値面処理(即ち、サーフェスレンダリング処理)或いはボリュームレンダリング処理を行うことにより、第1エコー信号及び第2エコー信号にそれぞれ対応するターゲットを3次元領域映像で表示するためのエコー映像信号を生成する。尚、3次元領域映像は、3次元領域内のターゲットの分布を表現する映像である。映像信号生成部14で生成されたエコー映像信号は、表示部5へ出力され、表示部5の表示画面にターゲットのエコーが表示される。図9は、表示部5の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。尚、図9では、映像信号生成部14で生成されたエコー映像信号に基づいて表示部5の表示画面に表示された3次元領域映像IM1が例示されている。
[Configuration of video signal generator]
Based on the first echo signal and the second echo signal generated by the first
図9に例示するように、表示部5で表示される3次元領域映像IM1においては、送信空間TSに対応する水中の探知領域DR内で探知されたターゲットのエコー(E1、E2、E3、E4、E5、E6)が表示される。尚、表示部5において表示される3次元領域映像IM1は、表示部5における2次元の表示画面において、投影された状態で表示される。また、3次元領域映像IM1の表示においては、水面上における船舶Sから等距離の位置を示す等距離線HL1、HL2、及び水中の深さ方向における同じ深さ位置を示す等深度線VL1、VL2の表示も含まれている。尚、図9では、3次元領域映像IM1において探知領域DRを示す線も表示された形態を例示しているが、探知領域DRを示す線については、表示されていなくてもよい。
As illustrated in FIG. 9, in the three-dimensional area image IM1 displayed on the
映像信号生成部14は、第1信号処理部12で生成された第1エコー信号に基づいて、ターゲットのエコー(E1、E2、E3)を表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成する。エコー(E1、E2、E3)は、第1方向範囲R1内に存在して対地速度がゼロである魚群としてのターゲットのエコー信号である第1エコー信号から生成されたエコー映像信号に基づいて表示される。このため、エコー(E1、E2、E3)は、魚群としてのターゲットのエコーを表示している。
The
また、映像信号生成部14は、第2信号処理部13で生成された第2エコー信号に基づいて、ターゲットのエコー(E4、E5、E6)を表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成する。エコー(E4、E5、E6)は、第2方向範囲R2内に存在して船舶Sと略同速度で移動するトロール漁具100としてのターゲットのエコー信号である第2エコー信号から生成されたエコー映像信号に基づいて表示される。このため、エコー(E4、E5、E6)は、トロール漁具100としてのターゲットのエコーを表示している。尚、図9では、トロール漁具100のエコー(E4、E5、E6)として、オッターボード101のターゲットのエコー(E4、E5)と、網102の網口102a近傍におけるワイヤ104及びフロート105のエコーE6とが、表示部5に表示された形態が例示されている。
Further, the
尚、図9にて例示する3次元領域映像IM1においては、信号強度レベルが高いエコー信号に対応するエリアが高密度のドットハッチングが付されたエリアで示され、信号強度レベルが中程度のエコー信号に対応するエリアが斜線のハッチングが付されたエリアで示され、信号強度レベルが低いエコー信号に対応するエリアが低密度のドットハッチングが付されたエリアで示されている。映像信号生成部14にて生成されるエコー映像信号には、表示部5に表示される際の表示色の情報が含まれている。そして、表示部5では、高密度のドットハッチングが付されたエリアである高エコー強度エリア、斜線のハッチングが付されたエリアである中エコー強度エリア、及び低密度のドットハッチングが付されたエリアである低エコー強度エリアのそれぞれは、エコー映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色で表示される。例えば、表示部5では、高エコー強度エリアは赤色で示され、中エコー強度エリアは緑色で示され、低エコー強度エリアは青色で示される。
In the three-dimensional area image IM1 illustrated in FIG. 9, areas corresponding to echo signals with high signal strength levels are indicated by areas with high-density dot hatching, and echo signals with medium signal strength levels are indicated by high-density dot hatching. Areas corresponding to signals are indicated by hatched areas, and areas corresponding to echo signals with low signal strength levels are indicated by areas hatched with sparse dots. The echo video signal generated by the video
[水中探知装置の動作]
図10は、水中探知装置1の動作を説明するためのフローチャートであり、水中探知装置1の動作の一例を例示したフローチャートである。図10は、送受波器2から水中に送信波が送信されて、その送信波の反射を含む受信波が送受波器2で受信され、更に、水中探知装置1による前述の処理が行われ、表示部5にターゲットのエコーの映像が表示されるまでの動作を示している。表示部5にターゲットのエコーの映像が表示された後、送受波器2から水中に送信波が送信されると、再び、図10のフローチャートに示す動作が行われる。尚、図10に示すように、水中探知装置1の動作が行われることで、本実施形態の水中探知方法が実施される。
[Operation of Underwater Detector]
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the
水中探知装置1の動作においては、まず、送受波器2から水中の送信空間TSに送信波が送信される。水中の送信空間TSに送信された送信波は、水中のターゲットで反射し、送受波器2にて受信される。送受波器2は、水中のターゲットでの送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した受信波から受信信号を生成する(ステップS101)。送受波器2は、受信信号を生成すると、その生成した受信信号を送受信機3へ出力する。送受信機3では、受信回路部7にて、受信した受信信号を増幅して不要な周波数成分を除去するとともにデジタル信号に変換して信号処理機4へ出力する。
In the operation of the
信号処理機4は、送受信機3から受信信号が入力されると、ビーム形成部9において、ビームフォーミング処理を行う(S102)。即ち、ビーム形成部9は、受信信号に基づいて複数の受信空間RSのそれぞれについてビームフォーミング処理を行うことにより、各受信空間RSに対応する各方位に指向性を有する多数の受信ビーム信号を生成する。ビーム形成部9でのビームフォーミング処理が終了すると、次いで、ドップラーシフト算出部11にて、受信波の周波数が送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を受信波の到来方位角に応じて算出する処理が行われる(ステップS103)。
When the
周波数シフト量が算出されると、次いで、第1信号処理部12において、周波数シフト量に基づいて受信信号から第1エコー信号が取得される(ステップS104)。このとき、第1信号処理部12は、第1エコー信号を、所定の第1方向範囲R1からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から取得する。そして、第2信号処理部13において、周波数シフト量とは独立して受信信号から第2エコー信号が取得される(ステップS105)。このとき、第2信号処理部13は、第2エコー信号を、第1方向範囲R1とは異なる所定の第2方向範囲R2内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から取得する。
After the frequency shift amount is calculated, the first
第1信号処理部12及び第2信号処理部13での第1エコー信号及び第2エコー信号の取得が行われると、次いで、映像信号生成部14において、第1エコー信号及び第2エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号が生成される(ステップS106)。そして、映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号が、表示部5に出力される(ステップS107)。表示部5では、入力されたエコー映像信号に基づいて、図9に例示するように、ターゲットのエコーの映像を表示する。これにより、表示部5においては、第1方向範囲R1内にて探知された魚群としてのターゲットのエコー(E1、E2、E3)と、第2方向範囲R2内にて探知されたトロール漁具100としてのターゲットのエコー(E4、E5、E6)とが、表示される。表示部5にターゲットのエコーが表示されると、水中探知装置1の図10に示す動作が一旦終了する。水中探知装置1の図10に示す動作が一旦終了すると、送受波器2から水中の送信空間TSに送信波が送信され、再び、図10に示す動作が開始される。
After the first echo signal and the second echo signal are acquired by the first
[効果]
本実施形態によると、周波数シフト量に基づいて、第1方向範囲R1内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から第1エコー信号が取得される。このため、第1方向範囲R1内において対地速度がゼロである魚群のターゲットが存在しているときは、魚群のターゲットが探知されて魚群のターゲットのエコー信号としての第1エコー信号が取得される。さらに、本実施形態によると、周波数シフト量とは独立して、第1方向範囲R1とは異なる第2方向範囲R2内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から第2エコー信号が取得される。このため、第2方向範囲R2内に存在するトロール漁具100のターゲットが探知されてトロール漁具100のターゲットのエコー信号としての第2エコー信号が取得される。そして、本実施形態によると、魚群のエコーに対応する第1エコー信号及びトロール漁具100に対応する第2エコー信号に基づいて、魚群及びトロール漁具100のターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号が生成され、そのエコー映像信号に基づいて、表示部5にて、魚群及びトロール漁具100のエコーが表示される。
[effect]
According to this embodiment, the first echo signal is acquired from the received signal corresponding to the received wave having the azimuth angle of arrival from within the first direction range R1 based on the frequency shift amount. Therefore, when a target of a school of fish whose ground speed is zero exists within the first direction range R1, the target of the school of fish is detected and a first echo signal is acquired as an echo signal of the target of the school of fish. . Furthermore, according to the present embodiment, the second echo signal is obtained from the received signal corresponding to the received wave having the azimuth angle of arrival from within the second directional range R2 different from the first directional range R1, independently of the frequency shift amount. is obtained. Therefore, the target of the
従って、本実施形態によると、魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示させることが可能な水中探知装置及び水中探知方法を提供することができる。 Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide an underwater detection device and an underwater detection method that can detect both a school of fish and trawl gear and display their echoes.
また、本実施形態によると、第1方向範囲R1は、船舶Sの船首方向を含み、第2方向範囲R2は、船舶Sの船尾方向を含んでいる。このため、トロール漁業を行う船舶Sが進行する方向に存在している魚群をより確実に探知でき、更に、船舶Sの船尾方向側に存在しているトロール漁具100をより確実に探知できる。
Further, according to the present embodiment, the first directional range R1 includes the bow direction of the ship S, and the second directional range R2 includes the stern direction of the ship S. Therefore, it is possible to more reliably detect a school of fish existing in the direction in which the vessel S for trawl fishing is advancing, and furthermore, it is possible to more reliably detect the
また、本実施形態によると、第2信号処理部13は、船舶Sの船首方向HDが変化しているときに、船首方向HDの変化に基づいて第2方向範囲R2を特定するパラメータを変更することで、第2方向範囲R2を変更する。これにより、船舶Sの船首方向HDの変化時に船舶Sに対する相対位置が変化するトロール漁具100が第2方向範囲R2に存在するように、第2方向範囲R2を変更することができる。
Further, according to the present embodiment, the second
また、本実施形態によると、第2信号処理部13は、船首方向HDが変化しているときに、第2方向範囲R2を等角度範囲に二等分する中心線の向きを船首方向HDの変化に基づいて変えることで、第2方向範囲R2を変更する。このため、船首方向HDの変化時に、第2方向範囲R2の中心線の向きをトロール漁具100が存在している可能性が高い領域に容易に向けることができる。これにより、トロール漁具100が第2方向範囲R2により安定して存在するように第2方向範囲R2を変更することができる。
Further, according to the present embodiment, the second
また、本実施形態によると、第2信号処理部13は、船首方向HDの時計回り方向の変化時に、第2方向範囲R2の中心線の向きを反時計回りに変化させ、船首方向HDの反時計回り方向の変化時に、第2方向範囲R2の中心線の向きを時計回りに変化させて、第2方向範囲R2を変更する。このため、船首方向HDの変化時に、船首方向HDの変化方向に応じて、第2方向範囲R2の中心線の向きをトロール漁具100が存在している可能性が高い領域に容易に向けることができる。これにより、トロール漁具100が第2方向範囲R2により安定して存在するように第2方向範囲R2を変更することができる。
Further, according to the present embodiment, the second
また、本実施形態によると、第1方向範囲R1の角度範囲が、第2方向範囲R2の角度範囲よりも広く設定される。このため、トロール漁具100が存在する領域に応じて第2方向範囲を設定するとともに、魚群をより広い領域で探知できるように第1方向範囲R1を設定することができる。
Further, according to the present embodiment, the angle range of the first direction range R1 is set wider than the angle range of the second direction range R2. Therefore, the second directional range can be set according to the area where the
また、本実施形態によると、第2信号処理部13は、船舶Sの船速のデータ及びワープ103のワープ長のデータに基づいて、受信信号の周波数帯域を調整する。そして、第2信号処理部13は、船舶Sの船速が所定の速さ以上である第1の状態のときに、船舶Sの船速が所定の速さ未満である第2の状態のときよりも、周波数帯域を狭くするように調整する。即ち、第2の状態よりも船舶Sの船速が速い第1の状態のときに、周波数帯域が第2の状態よりも狭い。更に、第2信号処理部13は、ワープ103のワープ長が所定の長さ未満である第3の状態のときに、ワープ103のワープ長が所定の長さ以上である第4の状態のときよりも、周波数帯域を狭くするように調整する。即ち、第4の状態よりもワープ長が短い第3の状態のときに、周波数帯域が第4の状態よりも狭い。このため、船舶Sの船速が所定の速さ以上の場合、及び、ワープ103のワープ長が所定の長さ未満の場合に、周波数帯域を狭くすることで、トロール漁具100のターゲットに対応する受信信号の周波数変動が小さいときに、コントラストを向上させたトロール漁具100のエコーを表示部5に表示させるための第2エコー信号を取得することができる。一方、船舶Sの船速が所定の速さ未満の場合、及び、ワープ103のワープ長が所定の長さ以上の場合に、周波数帯域を狭くすることなく広くしていることで、トロール漁具100のターゲットに対応する受信信号の周波数変動が大きいときに、トロール漁具100としてのターゲットの探知漏れを低減することができる。
Further, according to the present embodiment, the second
(第1実施形態の第1変形例)
図11は、第1実施形態の第1変形例を説明するための図であって、表示部5の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。尚、以下の説明においては、前述の第1実施形態と異なる点について説明し、第1実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
(First Modification of First Embodiment)
FIG. 11 is a diagram for explaining the first modification of the first embodiment, and is a diagram schematically showing an example of an image displayed on the display screen of the
第1実施形態では、第1エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー(E1、E2、E3)と、第2エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー(E4、E5、E6)とが、信号強度レベルに応じて、同様の表示色で表示される。これに対し、第1実施形態の第1変形例では、第1エコー信号から生成されたエコー映像信号に基づいて表示されるターゲットのエコー(E1、E2、E3)と、第2エコー信号から生成されたエコー映像信号に基づいて表示されるターゲットのエコー(E4、E5、E6)とは、異なる表示色で表示される。 In the first embodiment, target echoes (E1, E2, E3) generated based on the first echo signal and target echoes (E4, E5, E6) generated based on the second echo signal are , are displayed in similar display colors depending on the signal strength level. On the other hand, in the first modification of the first embodiment, the target echoes (E1, E2, E3) displayed based on the echo video signal generated from the first echo signal and the echoes generated from the second echo signal The target echoes (E4, E5, E6) displayed based on the echo video signal obtained are displayed in different display colors.
具体的な構成として、第1実施形態の第1変形例では、映像信号生成部14は、第1エコー信号が対応するターゲットのエコー(E1、E2、E3)に割り当てた色とは異なる色を、第2エコー信号が対応するターゲットのエコー(E4、E5、E6)に割り当てて、エコー映像信号を生成する。即ち、エコー(E1、E2、E3)を表示するための第1エコー信号に対応するエコー映像信号と、エコー(E4、E5、E6)を表示するための第2エコー信号に対応するエコー映像信号とは、表示部5に表示される際の表示色の情報として、異なる色の情報が含まれている。そして、表示部5では、エコー映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色でエコーの映像が表示される。
As a specific configuration, in the first modification of the first embodiment, the video
尚、図11に例示する表示部5の表示画面の表示例においては、第1エコー信号が対応するエコー(E1、E2、E3)が、高密度のドットハッチングのエリア、斜線のハッチングのエリア、及び低密度のドットハッチングのエリアで示されており、第2エコー信号が対応するエコー(E4、E5、E6)が、網掛けのハッチングのエリアで示されている。例えば、表示部5では、表示画面の背景色が黒色に設定され、高密度のドットハッチングのエリアは赤色で示され、斜線のハッチングのエリアは緑色で示され、低密度のドットハッチングは青色で示され、網掛けのハッチングのエリアは、白色で示される。
In the display example of the display screen of the
第1実施形態の第1変形例によると、第1エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー(E1、E2、E3)と、第2エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー(E4、E5、E6)とを、異なる表示色で表示することができる。このため、ユーザは、魚群のエコーとトロール漁具100のエコーとをより容易に見分けることができる。
According to the first modification of the first embodiment, the target echoes (E1, E2, E3) generated based on the first echo signal and the target echoes (E4, E4, E3) generated based on the second echo signal E5, E6) can be displayed in different display colors. Therefore, the user can more easily distinguish between the echo of the school of fish and the echo of the
(第1実施形態の第2変形例)
図12は、第1実施形態の第2変形例を説明するための図であって、第1実施形態の第2変形例における処理を説明するための図である。尚、以下の説明においては、前述の第1実施形態と異なる点について説明し、第1実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
(Second Modification of First Embodiment)
FIG. 12 is a diagram for explaining a second modification of the first embodiment, and is a diagram for explaining processing in the second modification of the first embodiment. In the following description, points different from the above-described first embodiment will be described, and configurations similar or corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, or By quoting, overlapping descriptions are omitted as appropriate.
図12は、第1実施形態の第2変形例における第1信号処理部12の処理を説明するための図である。また、図12は、船舶S及びその周囲を模式的に示す平面図であって、第1信号処理部12及び第2信号処理部13の処理において設定される第1方向範囲R1及び第2方向範囲R2を模試的に示している。
FIG. 12 is a diagram for explaining processing of the first
図12に示すように、第1実施形態の第2変形例では、第1信号処理部12は、第1エコー信号が取得される第1方向範囲R1を、船舶Sの船首方向HDを含む方向範囲として設定するとともに、船首方向HDを中心とした±180°の方向範囲に設定する。即ち、第1実施形態の第2変形例では、第1信号処理部12は、第1エコー信号が取得される第1方向範囲R1を、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲として設定する。このため、第2信号処理部13によって船舶Sの船尾方向TDを含む方向範囲として設定される第2方向範囲R2は、第1方向範囲R1と重なる方向範囲を有しており、本変形例では、第2方向範囲R2は、その全範囲が、第1方向範囲R1に含まれている。
As shown in FIG. 12, in the second modification of the first embodiment, the first
第1実施形態の第2変形例では、第1方向範囲R1が上記のように設定されるため、第1エコー信号が、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲から到来する受信波に対応する受信信号から取得される。このため、対地速度がゼロである魚群のターゲットが、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲において探知される。一方、第2方向範囲R2は、第1実施形態と同様に設定されるため、船尾方向TDを含む第2方向範囲R2から到来する受信波に対応する受信信号から、トロール漁具100に対応する第2エコー信号が取得される。 In the second modification of the first embodiment, since the first directional range R1 is set as described above, the first echo signal corresponds to the received waves arriving from the directional range covering the entire circumference in the azimuth angle θ direction. obtained from the received signal. Therefore, the target of the school of fish whose ground speed is zero is detected in the direction range covering the entire circumference in the direction of the azimuth angle θ. On the other hand, the second directional range R2 is set in the same manner as in the first embodiment. Two echo signals are acquired.
図13は、第1実施形態の第2変形例を説明するための図であって、表示部5の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。図13に例示する表示部5の表示画面の表示例においては、第1エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー(E1、E2、E3、E7)が表示され、第2エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー(E4、E5、E6)が表示されている。第1実施形態の第2変形例では、映像信号生成部14は、第1実施形態の第1変形例と同様に、第1エコー信号が対応するターゲットのエコー(E1、E2、E3、E7)に割り当てた色とは異なる色を、第2エコー信号が対応するターゲットのエコー(E4、E5、E6)に割り当てて、エコー映像信号を生成する。即ち、エコー(E1、E2、E3、E7)を表示するための第1エコー信号に対応するエコー映像信号と、エコー(E4、E5、E6)を表示するための第2エコー信号に対応するエコー映像信号とは、表示部5に表示される際の表示色の情報として、異なる色の情報が含まれている。そして、表示部5では、エコー映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色でエコーの映像が表示される。
FIG. 13 is a diagram for explaining the second modification of the first embodiment, and is a diagram schematically showing an example of an image displayed on the display screen of the
尚、図13に例示する表示部5の表示画面の表示例においては、第1エコー信号が対応するエコー(E1、E2、E3、E7)が、高密度のドットハッチングのエリア、斜線のハッチングのエリア、及び低密度のドットハッチングのエリアで示されており、第2エコー信号が対応するエコー(E4、E5、E6)が、網掛けのハッチングのエリアで示されている。例えば、表示部5では、表示画面の背景色が黒色に設定され、高密度のドットハッチングのエリアは赤色で示され、斜線のハッチングのエリアは緑色で示され、低密度のドットハッチングは青色で示され、網掛けのハッチングのエリアは、白色で示される。
In the display example of the display screen of the
第1実施形態の第2変形例によると、第1方向範囲R1と第2方向範囲R2とが、重なる方向範囲を有しているため、トロール漁具100を探知するための領域においても、魚群を探知できる。即ち、同じ方向範囲において、トロール漁具100と魚群とを同時タイミングで探知することができる。
According to the second modification of the first embodiment, since the first directional range R1 and the second directional range R2 have overlapping directional ranges, even in the area for detecting the
また、第1実施形態の第2変形例によると、第1方向範囲R1と第2方向範囲R2とが重なっている場合であっても、第1エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー(E1、E2、E3、E7)と、第2エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー(E4、E5、E6)とを、異なる表示色で表示することができる。このため、ユーザは、第1方向範囲R1と第2方向範囲R2とが重なっている場合であっても、魚群のエコーとトロール漁具100のエコーとを容易に見分けることができる。
Further, according to the second modification of the first embodiment, even when the first directional range R1 and the second directional range R2 overlap, the echo of the target generated based on the first echo signal ( E1, E2, E3, E7) and target echoes (E4, E5, E6) generated based on the second echo signal can be displayed in different display colors. Therefore, even when the first directional range R1 and the second directional range R2 overlap, the user can easily distinguish between the echo of the school of fish and the echo of the
(第1実施形態の第3変形例)
図14は、第1実施形態の第3変形例を説明するための図であって、第1実施形態の第3変形例における処理を説明するための図である。尚、以下の説明においては、前述の第1実施形態と異なる点について説明し、第1実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
(Third modification of the first embodiment)
FIG. 14 is a diagram for explaining the third modification of the first embodiment, and is a diagram for explaining processing in the third modification of the first embodiment. In the following description, points different from the above-described first embodiment will be described, and configurations similar or corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, or By quoting, overlapping descriptions are omitted as appropriate.
図14は、第1実施形態の第3変形例における第1信号処理部12及び第2信号処理部13の処理を説明するための図である。また、図14は、船舶S及びその周囲を模式的に示す平面図であって、第1信号処理部12及び第2信号処理部13の処理において設定される第1方向範囲R1、第2方向範囲R2、及び第2エコー信号の取得が行われる範囲である第2エコー信号取得領域RXを模試的に示している。
FIG. 14 is a diagram for explaining processing of the first
図14に示すように、第1実施形態の第3変形例では、第1信号処理部12は、第1エコー信号が取得される第1方向範囲R1を、船舶Sの船首方向HDを含む方向範囲として設定するとともに、船首方向HDを中心とした±180°の方向範囲に設定する。即ち、第1実施形態の第3変形例では、第1信号処理部12は、第1エコー信号が取得される第1方向範囲R1を、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲として設定する。このため、第2信号処理部13によって船舶Sの船尾方向TDを含む方向範囲として設定される第2方向範囲R2は、第1方向範囲R1と重なる方向範囲を有している。そして、本変形例では、第1方向範囲R1は、第2方向範囲R2を含んでおり、第2方向範囲R2の全範囲を含んでいる。
As shown in FIG. 14, in the third modification of the first embodiment, the first
第1実施形態の第3変形例では、第1方向範囲R1が上記のように設定される。このため、第1信号処理部12は、第1エコー信号を、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。これにより、対地速度がゼロである魚群のターゲットが、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲において探知される。
In the third modification of the first embodiment, the first direction range R1 is set as described above. Therefore, the first
また、第2方向範囲R2は、第1実施形態と同様に設定される。しかし、第1実施形態の第3変形例では、第2信号処理部13は、トロール漁具100に対応する第2エコー信号を、第2方向範囲R2内における更に制限された領域である第2エコー信号取得領域RX内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。第2エコー信号取得領域RXは、第2方向範囲R2内の領域であって、且つ、受信トランスデューサとしての送受波器2から距離が離れた所定の距離範囲DX内の領域として構成される。送受波器2から距離が離れた所定の距離範囲DXは、送受波器2からの距離が所定の最小距離D1以上であるとともに所定の最大距離D2以下である距離の範囲として構成される。尚、図14では、送受波器2からの距離が最小距離D1の位置及び最大距離D2の位置を破線でそれぞれ示している。よって、第2エコー信号取得領域RXは、図14に示す模式的な平面図においては、最小距離D1を示す破線と、最大距離D2を示す破線と、第2方向範囲R2の両側の境界線を示す破線とで囲まれた領域となる。
Also, the second directional range R2 is set in the same manner as in the first embodiment. However, in the third modification of the first embodiment, the second
上記のように、第1実施形態の第3変形例では、第2信号処理部13は、第2エコー信号を、第2エコー信号取得領域RX内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。即ち、第2信号処理部13は、第2エコー信号を、第2方向範囲R2内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号であって受信トランスデューサとしての送受波器2から距離が離れた所定の距離範囲DX内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。
As described above, in the third modification of the first embodiment, the second
尚、第2エコー信号取得領域RXを規定する所定の距離範囲DXは、予め設定されていてもよく、水中探知装置1のユーザの操作に基づいて設定されてもよい。水中探知装置1のユーザの操作に基づいて設定される場合は、例えば一例として、水中探知装置1が有するキーボード或いはポインティングデバイス等の操作機器(図示省略)をユーザが適宜操作することにより、最小距離D1及び最大距離D2が設定され、これにより、所定の距離範囲DXが設定される。或いは、ユーザの操作により、所定の距離範囲DXを規定する距離の中央値と距離の幅とが設定され、これにより、所定の距離範囲DXが設定される。この場合、距離の中央値は、例えば、最小距離D1及び最大距離D2の中間値(即ち、最小距離D1及び最大距離D2の和を2で割って得られる値)として設定される。そして、距離の幅は、例えば、最大距離D2と最小距離D1との差分の値として設定される。また、或いは、所定の距離範囲DXを規定する距離の中央値と距離の幅とのうち、距離の幅のみがユーザの操作によって設定され、距離の中央値が、ワープ103のワープ長のデータに基づいて設定されてもよい。この場合、距離の中央値は、例えば、データ取得部10で取得されたワープ長のデータに基づいてワープ長の定数倍の値として設定されてもよい。
The predetermined distance range DX that defines the second echo signal acquisition area RX may be set in advance, or may be set based on the operation of the
図15は、第1実施形態の第3変形例の比較例を説明するための図であって、表示部5の表示画面に表示される映像の一例として模式的に示す図である。そして、図16は、第1実施形態の第3変形例を説明するための図であって、表示部5の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。図15、図16においては、映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号に基づいて表示部5に表示される3次元領域映像として、船舶Sの上方から視た3次元領域映像IM2が表示部5に表示された形態を例示している。3次元領域映像IM2は、船舶Sの上方から鉛直方向に探知領域DRを視る視点である鉛直視点から視た映像として表示されている。
FIG. 15 is a diagram for explaining a comparative example of the third modification of the first embodiment, and is a diagram schematically showing an example of an image displayed on the display screen of the
図15に示す第1実施形態の第3変形例の比較例としての表示例においては、第1方向範囲R1における第2方向範囲R2を除く領域については、第1エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー(E1、E2、E3)が表示され、第2方向範囲R2の領域については、第2エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー(E4、E5)が表示されている。このため、この比較例においては、ユーザは、第1方向範囲R1における第2方向範囲R2を除く領域においては、魚群のエコーを視認でき、第2方向範囲R2の領域においては、トロール漁具100のエコーを視認できる。しかし、この比較例においては、ユーザは、第2方向範囲R2の領域においては、魚群のエコーを視認することはできない。 In the display example as a comparative example of the third modified example of the first embodiment shown in FIG. , echoes (E1, E2, E3) are displayed, and in the second direction range R2, echoes (E4, E5) are displayed as the target echoes corresponding to the second echo signals. Therefore, in this comparative example, the user can visually recognize the echoes of the school of fish in the first directional range R1 except for the second directional range R2. You can see the echo. However, in this comparative example, the user cannot visually recognize the echo of the fish school in the area of the second directional range R2.
一方、図16に示す第1実施形態の第3変形例の表示例においては、第1エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー(E1、E2、E3、E7、E8)が表示され、第2エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー(E4、E5)が表示されている。第1実施形態の第3変形例では、映像信号生成部14は、第2方向範囲R2を含む第1方向範囲R1の領域における第2エコー信号取得領域RX以外の領域については、第1エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成する。更に、映像信号生成部14は、第2方向範囲R2における第2エコー信号取得領域RXについては、第2エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成する。そして、表示部5では、映像信号生成部14で生成されたエコー映像信号に基づいて、エコーの映像が表示される。このため、図16に示すように、第1実施形態の第3変形例では、表示部5の表示画面において、第2エコー信号取得領域RXではトロール漁具100のエコー(E4、E5)が表示される。そして、第2エコー信号取得領域RX以外の領域においては、魚群のエコー(E1、E2、E3、E7、E8)が表示される。このため、第1実施形態の第3変形例では、第2方向範囲R2の領域において、第2エコー信号取得領域RXではトロール漁具100のエコー(E4、E5)が表示され、第2エコー信号取得領域RX以外の領域では魚群のエコー(E7、E8)が表示される。尚、図16に示す表示例では、第1エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー(E1、E2、E3、E7、E8)と、第2エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー(E4、E5)とが、信号強度レベルに応じて、同様の表示色で表示されている。
On the other hand, in the display example of the third modification of the first embodiment shown in FIG. 16, echoes (E1, E2, E3, E7, E8) are displayed as target echoes corresponding to the first echo signal. Echoes (E4, E5) are displayed as echoes of the target to which the two echo signals correspond. In the third modification of the first embodiment, the video
第1実施形態の第3変形例によると、トロール漁具100のエコー(E4、E5)については、第2エコー信号取得領域RXのみの狭い領域に表示される。即ち、トロール漁具100のエコー(E4、E5)については、第2方向範囲R2内において更に所定の距離範囲DX内に制限された第2エコー信号取得領域RXのみにおいて表示される。一方、魚群のエコー(E1、E2、E3、E7、E8)については、第1方向範囲R1における第2方向範囲R2以外の領域に加え、更に、第2方向範囲R2における第2エコー信号取得領域RX以外の領域においても表示される。このため、第1実施形態の第3変形例によると、トロール漁具100のエコーを表示する領域をトロール漁具100の周囲のより狭い領域に制限し、魚群のエコーをより広い領域に表示することができる。また、トロール漁具100のエコーが表示される領域と魚群のエコーが表示される領域とが、第2エコー信号取得領域RXと第2エコー信号取得領域RX以外の領域とで区別される。このため、トロール漁具100のエコーと魚群のエコーとを同様の表示色で表示でき、表示色の設定の手間を削減することができる。
According to the third modification of the first embodiment, the echoes (E4, E5) of the
また、第1実施形態の第3変形例では、表示部5の表示画面に表示する映像の表示形態として、図16に示す表示形態に加え、更に他の表示形態を実施することもできる。図17は、第1実施形態の第3変形例を説明するための図であって、表示部5の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図であり、図16に示す表示例とは異なる他の表示例を示す図である。図17においては、映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号に基づいて表示部5に表示される3次元領域映像として、図16の表示例と同様に、船舶Sの上方から鉛直視点で探知領域DRを視た3次元領域映像IM2が表示部5に表示された形態を例示している。
Further, in the third modification of the first embodiment, as the display form of the video displayed on the display screen of the
図17に示す第1実施形態の第3変形例の更に他の表示例においては、第1エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー(E1、E2、E3、E7、E8、E9)が表示され、第2エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー(E4、E5)が表示されている。図17に表示例を示す第1実施形態の第3変形例では、映像信号生成部14は、第2方向範囲R2を含む第1方向範囲R1の領域については、第1エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成する。更に、映像信号生成部14は、第2方向範囲R2における第2エコー信号取得領域RXについては、第2エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成する。
In still another display example of the third modification of the first embodiment shown in FIG. 17, echoes (E1, E2, E3, E7, E8, E9) are displayed as echoes of the target to which the first echo signal corresponds. , and echoes (E4, E5) are displayed as echoes of the target to which the second echo signal corresponds. In the third modified example of the first embodiment whose display example is shown in FIG. 17, the
また、映像信号生成部14は、第1エコー信号が対応するターゲットのエコー(E1、E2、E3、E7、E8、E9)に割り当てた色とは異なる色を、第2エコー信号が対応するターゲットのエコー(E4、E5)に割り当てて、エコー映像信号を生成する。即ち、エコー(E1、E2、E3、E7、E8、E9)を表示するための第1エコー信号に対応するエコー映像信号と、エコー(E4、E5)を表示するための第2エコー信号に対応するエコー映像信号とは、表示部5に表示される際の表示色の情報として、異なる色の情報が含まれている。そして、表示部5では、エコー映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色でエコーの映像が表示される。
In addition, the
尚、図17に例示する表示部5の表示画面の表示例においては、第1エコー信号が対応するエコー(E1、E2、E3、E7、E8、E9)が、高密度のドットハッチングのエリア、斜線のハッチングのエリア、及び低密度のドットハッチングのエリアで示されており、第2エコー信号が対応するエコー(E4、E5)が、網掛けのハッチングのエリアで示されている。例えば、表示部5では、表示画面の背景色が黒色に設定され、高密度のドットハッチングのエリアは赤色で示され、斜線のハッチングのエリアは緑色で示され、低密度のドットハッチングのエリアは青色で示され、網掛けのハッチングのエリアは、白色で示される。
17, the echoes (E1, E2, E3, E7, E8, and E9) corresponding to the first echo signal are shown in the high-density dot hatching area The echoes (E4, E5) to which the second echo signal corresponds are indicated by the shaded hatched areas and the sparsely hatched areas. For example, in the
第1実施形態の第3変形例の図17に示す表示例では、表示部5においては、映像信号生成部14で上記のように生成されたエコー映像信号に基づいて、エコーの映像が表示される。このため、図17に示すように、表示部5の表示画面では、第2方向範囲R2を含む第1方向範囲R1内の全領域において魚群のエコー(E1、E2、E3、E7、E8、E9)が表示される。そして、第2エコー信号取得領域RXにおいては、魚群のエコー(E1、E2、E3、E7、E8、E9)の表示色とは異なる表示色で、トロール漁具100のエコー(E4、E5)が表示される。このため、第1実施形態の第3変形例の図17に示す表示例では、第2方向範囲R2内の第2エコー信号取得領域RXにおいて、トロール漁具100のエコー(E4、E5)とともに、魚群のエコーE9を表示でき、更に、トロール漁具100のエコー(E4、E5)を魚群のエコー(E1、E2、E3、E7、E8、E9)とは異なる表示色で表示することができる。これにより、ユーザは、魚群のエコーとトロール漁具100のエコーとを容易に見分けることができる。
In the display example shown in FIG. 17 of the third modification of the first embodiment, the echo image is displayed on the
第1実施形態の第3変形例では、上述したように、第2信号処理部13が、第2エコー信号を、第2方向範囲R2内において更に所定の距離範囲DX内に制限された第2エコー信号取得領域RX内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。しかし、この例に限らず、第1実施形態の第3変形例において、第2信号処理部13が、第2エコー信号を、第2方向範囲R2内において所定の距離範囲DX内に制限されているとともに水中における所定の深さ範囲内にも制限されている第2エコー信号取得領域RX内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する更に他の変形例が実施されてもよい。この変形例では、第2エコー信号取得領域RXは、第2方向範囲R2内の領域であって、受信トランスデューサとしての送受波器2から距離が離れた所定の距離範囲DX内の領域であり、更に、水中における所定の深さ範囲内の領域として構成される。水中における所定の深さ範囲は、水中における深さが所定の第1深さよりも深い深さであるとともに第1深さよりも深い所定の第2深さよりも浅い深さである深さ範囲として構成される。
In the third modified example of the first embodiment, as described above, the second
上記のように、第1実施形態の第3変形例における更に他の変形例においては、第2信号処理部13は、第2エコー信号を、第2方向範囲R2内における所定の距離範囲DXと所定の深さ範囲との両方で制限された領域である第2エコー信号取得領域RX内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。即ち、第2信号処理部13は、第2エコー信号を、第2方向範囲R2内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号であって受信トランスデューサとしての送受波器2から距離が離れた所定の距離範囲DX内から到来するとともに水中における所定の深さ範囲内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。
As described above, in still another modification of the third modification of the first embodiment, the second
尚、第1実施形態の第3変形例における更に他の変形例においても、映像信号生成部14において、第1実施形態の第3変形例と同様に、第1エコー信号及び第2エコー信号に基づいて、エコー映像信号が生成される。そして、表示部5では、映像信号生成部14で生成されたエコー映像信号に基づいて、エコーの映像が表示される。
Note that in still another modification of the third modification of the first embodiment, the
第1実施形態の第3変形例における更に他の変形例によると、トロール漁具100のエコーについては、第2方向範囲R2内において所定の距離範囲DXと所定の深さ範囲との両方で制限された第2エコー信号取得領域RXのみにおいて表示される。このため、第1実施形態の第3変形例の更に他の変形例によると、トロール漁具100のエコーを表示する領域をトロール漁具100の周囲の更に狭い領域に制限し、魚群のエコーを更に広い領域に表示することができる。
According to still another modification of the third modification of the first embodiment, the echoes of the
(第1実施形態の第4変形例)
図18は、第1実施形態の第4変形例を説明するための図であって、第1実施形態の第4変形例における処理を説明するための図である。尚、以下の説明においては、前述の第1実施形態と異なる点について説明し、第1実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
(Fourth modification of the first embodiment)
FIG. 18 is a diagram for explaining a fourth modification of the first embodiment, and is a diagram for explaining processing in the fourth modification of the first embodiment. In the following description, points different from the above-described first embodiment will be described, and configurations similar or corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, or By quoting, overlapping descriptions are omitted as appropriate.
図18は、第1実施形態の第4変形例における第2信号処理部13の処理を説明するための図である。そして、図18は、船舶S及びその周囲を模式的に示す平面図であって、第1信号処理部12及び第2信号処理部13の処理において設定される第1方向範囲R1及び第2方向範囲R2を模試的に示している。また、図18は、船舶Sの船首方向HDが変化している状態における第1方向範囲R1及び第2方向範囲R2を例示している。尚、図18では、船舶Sの船首方向HDの変化の状態を示すため、船舶Sの航跡WAも模式的に図示している。
FIG. 18 is a diagram for explaining the processing of the second
第1実施形態の第4変形例では、第2信号処理部13は、船舶Sの船首方向HDが変化しているときに、船首方向HDの変化に基づいて第2方向範囲R2を特定するパラメータを変更することで、第2方向範囲R2を変更する。そして、第1実施形態の第4変形例では、第2方向範囲R2を特定するパラメータであって船首方向HDの変化時に変更するパラメータとしては、第2方向範囲R2の角度範囲の大きさのパラメータを選択する。
In the fourth modification of the first embodiment, when the heading HD of the ship S is changing, the second
より具体的には、第1実施形態の第4変形例では、第2信号処理部13は、船舶Sの船首方向HDが変化しているときに、第2方向範囲R2の角度範囲を、船舶Sの船首方向HDが変化していないときよりも広げることで、第2方向範囲R2を変更するように構成されている。尚、図18では、船首方向HDの変化時の第2方向範囲R2を実線の両端矢印R2で示すとともに、船首方向HDの変化時の第2方向範囲R2の両側の境界線を破線で示している。また、図18では、船首方向HDが変化していない状態である船首方向HDの変化前の第2方向範囲R2を二点鎖線の両端矢印R20で示すとともに、船首方向HDの変化前の第2方向範囲R2の両側の境界線を二点鎖線で示している。図18に示すように、第1実施形態の第4変形例では、第2信号処理部13は、船首方向HDの変化時には、第2方向範囲R2の角度範囲を、船舶Sの船首方向HDが変化していないときよりも広げることで、第2方向範囲R2を変更する。尚、第2信号処理部13が、船舶Sの船首方向HDの変化時に第2方向範囲R2を変更する際には、第1信号処理部12は、変更された第2方向範囲R2に応じて、第1方向範囲R1が第2方向範囲R2に対して方位角θ方向において常時隣接した状態となるように、第1方向範囲R1を変更する。
More specifically, in the fourth modification of the first embodiment, the second
第1実施形態の第4変形例によると、船舶Sの船首方向HDが変化しているときに、船首方向HDの変化に基づいて第2方向範囲R2を特定するパラメータを変更することで、第2方向範囲R2を変更する。これにより、船舶Sの船首方向HDの変化時に船舶Sに対する相対位置が変化するトロール漁具100が第2方向範囲R2に存在するように、第2方向範囲R2を変更することができる。
According to the fourth modification of the first embodiment, when the heading HD of the ship S is changing, by changing the parameter for specifying the second direction range R2 based on the change in the heading HD, Change the bi-directional range R2. Thereby, the second directional range R2 can be changed so that the
更に、第1実施形態の第4変形例によると、第2信号処理部13は、船首方向HDが変化しているときに、第2方向範囲R2の角度範囲を、船舶Sの船首方向HDが変化していないときよりも広げることで、第2方向範囲R2を変更する。このため、船首方向HDの変化に伴ってトロール漁具100の船舶Sに対する相対位置が変化しても、トロール漁具100が第2方向範囲R2から外れてしまうことなく第2方向範囲R2内に安定して存在するように第2方向範囲R2を変更することができる。
Furthermore, according to the fourth modification of the first embodiment, the second
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図19は、第2実施形態の水中探知装置の信号処理機4aの構成を示すブロック図である。尚、以下の第2実施形態の説明においては、前述の第1実施形態と異なる点について説明し、第1実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described. FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of the
第2実施形態の水中探知装置は、信号処理機4aの構成において、第1実施形態の水中探知装置1と異なっている。具体的には、第2実施形態の水中探知装置は、信号処理機4aにおいてマーク位置設定部15を更に備えており、映像信号生成部14が、マーク位置設定部15の設定結果に基づいて、トロール漁具100のマークを表示部5に表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成する点で、第1実施形態の水中探知装置1と異なっている。
The underwater detection device of the second embodiment differs from the
マーク位置設定部15は、船舶Sが曳航するトロール漁具100の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、トロール漁具100のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定する。そして、映像信号生成部14は、第1エコー信号及び第2エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部5に表示させるためのエコー映像信号を生成するとともに、マーク位置設定部15にて設定されたマーク設定位置にトロール漁具100のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成する。
The mark
図20及び図21は、第2実施形態の水中探知装置の処理に基づいて表示部5の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。図20及び図21に示すように、第2実施形態では、映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号に基づいて表示部5に表示される3次元領域映像として、複数の視点から視た3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)が表示部5に表示された形態を例示している。3次元領域映像IM1は、船舶Sの上方の斜めから探知領域DRを視る視点である斜め上方視点から視た映像として表示されている。3次元領域映像IM2は、船舶Sの上方から鉛直方向に探知領域DRを視る視点である鉛直視点から視た映像として表示されている。3次元領域映像IM3は、探知領域DRの側方から水平方向に探知領域DRを視る視点である水平視点から視た映像として表示されている。図20及び図21では、表示部5の同じ表示画面において、3つの3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)が並んで表示された状態が例示されている。
20 and 21 are diagrams schematically showing examples of images displayed on the display screen of the
表示部5に表示された3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)のいずれにおいても、第1信号処理部12及び第2信号処理部13で生成された第1エコー信号及び第2エコー信号から映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号に基づいて、表示部5の表示画面にターゲットのエコーが表示されている。具体的には、3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)のいずれにおいても、第1信号処理部12で生成された第1エコー信号から映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号に基づいて、表示部5の表示画面に魚群としてのターゲットのエコー(E1、E2、E3)が表示されている。そして、3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)のいずれにおいても、第2信号処理部13で生成された第2エコー信号から映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号に基づいて、表示部5の表示画面にトロール漁具100としてのターゲットのエコー(E4、E5)が表示されている。尚、図20及び図21では、第2エコー信号に対応するエコー(E4、E5)として、トロール漁具100のオッターボード101のエコーが表示された形態が例示されている。
In any of the three-dimensional area images (IM1, IM2, IM3) displayed on the
尚、本実施形態では、3つの3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)が表示部5に表示された形態を例示している。表示部5に表示される3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)は、ユーザの操作に基づいて、適宜切り替えられてもよい。例えば一例として、本実施形態の水中探知装置が有するキーボード或いはポインティングデバイス等の操作機器(図示省略)をユーザが適宜操作することにより、表示部5に、3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)の全てが表示され、或いは、3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)のうちの任意の1つ或いは2つの3次元領域映像が表示されてもよい。
In this embodiment, three 3D area images (IM1, IM2, and IM3) are displayed on the
マーク位置設定部15は、トロール漁具100の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、トロール漁具100のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定する。そして、マーク設定位置の設定の際、マーク位置設定部15は、水中探知装置のユーザによる操作に基づいて、トロール漁具100の少なくとも一部に対応するエコーを識別し、マーク設定位置を設定する。或いは、マーク位置設定部15は、例えば、第2方向範囲R2内で探知されたエコーのうち、信号強度レベルが所定値以上のエコーをトロール漁具100の少なくとも一部に対応するエコーとして識別し、マーク設定位置を設定してもよい。尚、第2実施形態では、マーク位置設定部15は、水中探知装置のユーザによる操作に基づいて、トロール漁具100の少なくとも一部に対応するエコーを識別し、マーク設定位置を設定するように構成されている。
The mark
マーク設定位置の設定の際、マーク位置設定部15は、水中探知装置のユーザによってエコーが選択される操作による入力に基づいて、選択されたエコーをトロール漁具100に対応するエコーとして識別し、マーク設定位置を設定する。より具体的には、ユーザは、まず、水中探知装置が有するマウス等のポインティングデバイスを操作し、表示部5の表示画面上に表示されたカーソルの位置を、表示部5の表示画面上に表示された水平視点から視た3次元領域映像IM3におけるエコーE4又はエコーE5の位置まで移動する。そして、ユーザは、カーソルを移動させたエコーE4又はエコーE5上で、ポインティングデバイスのクリック操作を行い、エコーE4又はエコーE5を選択する操作を行う。この操作により、信号処理機4aに対して、エコーE4又はエコーE5が選択される操作による入力がなされる。この入力がなされると、エコーE4又はエコーE5が対応するトロール漁具100のオッターボード101の深度が決定される。
When setting the mark setting position, the mark
上記の操作がユーザによって行われ、オッターボード101の深度が決定されると、次いで、ユーザは、斜め上方視点から視た3次元領域映像IM1又は鉛直視点から視た3次元領域映像IM2において、水平視点から視た3次元領域映像IM3にて選択したエコーと同じエコーを選択する操作を行う。これにより、ユーザによって選択されたエコーE4又はエコーE5が対応するオッターボード101の船舶Sからの水平距離及び方位角θが決定される。
When the above operation is performed by the user and the depth of the
上記のように、ユーザによって、エコーE4又はエコーE5について、水平視点の3次元領域映像IM3での選択操作と、斜め上方視点の3次元領域映像IM1又は鉛直視点の3次元領域映像IM2での選択操作とが行われることで、エコーE4又はエコーE5が対応するオッターボード101の深度、船舶Sからの水平距離、及び方位角θが決定される。これにより、エコーE4又はエコーE5が対応するオッターボード101の座標が決定される。上記のユーザの操作に基づいて、エコーE4又はエコーE5が対応するオッターボード101の座標が決定されると、ユーザは、座標が決定したオッターボード101が対応するエコーE4又はエコーE5の他方についても、同様の操作を行う。例えば、最初に、エコーE4について、水平視点の3次元領域映像IM3での選択操作と、斜め上方視点の3次元領域映像IM1又は鉛直視点の3次元領域映像IM2での選択操作とが行われることで、エコーE4が対応するオッターボード101の座標が決定された場合は、次いで、エコーE5について、ユーザによって同様の操作が行われる。これにより、エコーE4と同様にエコーE5についても、水平視点の3次元領域映像IM3での選択操作と、斜め上方視点の3次元領域映像IM1又は鉛直視点の3次元領域映像IM2での選択操作とが行われ、エコーE5が対応するオッターボード101の深度、船舶Sからの水平距離、及び方位角θも決定される。これにより、エコーE5が対応するオッターボード101の座標も決定される。
As described above, the user selects the echo E4 or the echo E5 from the horizontal viewpoint three-dimensional area image IM3 and from the oblique upper viewpoint three-dimensional area image IM1 or the vertical viewpoint three-dimensional area image IM2. The depth of the
上記のように、マーク位置設定部15は、水中探知装置のユーザによってエコー(E4、E5)が選択される操作による入力に基づいて、選択されたエコー(E4、E5)をトロール漁具100のオッターボード101に対応するエコーとして識別する。そして、マーク位置設定部15は、エコー(E4、E5)が対応するオッターボード101の座標の位置に、マーク設定位置を設定する。尚、第2実施形態では、ユーザによってエコーE4及びエコーE5の両方が順番に選択され、マーク位置設定部15によって、エコーE4及びエコーE5がそれぞれ対応する2つのオッターボード101の座標の位置に、マーク設定位置が設定される形態を例示したが、この通りでなくてもよい。ユーザによってエコーE4及びエコーE5のうちのいずれか一方のみが選択され、マーク位置設定部15によって、選択されたエコーE4及びエコーE5の一方が対応する1つのオッターボード101の座標の位置に、マーク設定位置が設定される形態が実施されてもよい。
As described above, the mark
上記のように、マーク位置設定部15によるマーク設定位置の設定が行われると、映像信号生成部14は、マーク設定位置にトロール漁具100のマークTMを表示させるためのトロールマーク映像信号を生成する。尚、トロールマーク映像信号には、マーク位置設定部15によって設定されたマーク設定位置の情報も含まれる。図21では、斜め上方視点、鉛直視点、及び水平視点の3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)のそれぞれにおいて、トロール漁具100のマークTMが表示された形態が例示されている。また、図22は、図21に示す映像の一例の一部を拡大して示す図であって、3次元領域映像IM1を拡大して示す図である。
As described above, when the mark setting position is set by the mark
映像信号生成部14は、トロール漁具100のマークTMを表示させるためのトロールマーク映像信号を生成すると、生成したトロールマーク映像信号を表示部5に出力する。表示部5は、入力されたトロールマーク映像信号に基づいて、3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)のそれぞれにおいて、トロール漁具100を示すマークTMを、マーク設定部15にて設定されたマーク設定位置に表示する。
After generating the troll mark video signal for displaying the mark TM of the
映像信号生成部14は、図21及び図22に例示するように、トロール漁具100のマークTMとしてのマークM1及びマークM2を表示部5に表示させるためのトロールマーク映像信号を生成する。マークM1は、オッターボード101のマークとして構成され、マークM2は、網102の網口102aのマークとして構成される。また、第2実施形態の映像信号生成部14は、オッターボード101のマークM1及び網口102aのマークM2以外のマークであるマークM3及びマークM4もマークM1及びマークM2とともに表示部5に表示させるためのトロールマーク映像信号を生成するように、構成されている。尚、マークM3は、ワープ103のマークとして構成され、マークM4は、ワイヤ104のマークとして構成される。尚、図21及び図22では、マーク(M1、M2、M3、M4)については、二点鎖線で図示している。
The
また、映像信号生成部14は、ターゲットのエコー(E1、E2、E3、E4、E5)に割り当てた色とは異なる色を、マーク(M1、M2、M3、M4)に割り当てて、トロールマーク映像信号を生成する。即ち、エコー(E1、E2、E3、E4、E5)を表示するためのエコー映像信号と、マーク(M1、M2、M3、M4)を表示するためのトロールマーク映像信号とは、表示部5に表示される際の表示色の情報として、異なる色の情報が含まれている。そして、表示部5では、トロールマーク映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色でマーク(M1、M2、M3、M4)の映像が表示される。例えば、表示部5では、表示画面の背景色が黒色に設定され、エコー(E1、E2、E3、E4、E5)は、赤色、緑色、及び青色で表示され、マーク(M1、M2、M3、M4)は、白色で表示される。
In addition, the video
尚、マーク(M1、M2、M3、M4)を表示するためのトロールマーク映像信号を映像信号生成部14が生成するために用いられる各種設定値は、信号処理機4aにおいて記憶されている。しかし、上記の各種設定値は、例えば、水中探知装置が有するキーボード或いはポインティングデバイス等の操作機器をユーザが適宜操作することにより、変更されてもよい。上記の各種設定値としては、例えば、オッターボード101のマークM1と網口102aのマークM2との距離、オッターボード101のマークM1のサイズ(即ち、オッターボード101のマークM1の高さ、長さ及び厚みの各寸法)、網口102aのマークM2のサイズ(即ち、網口102aのマークM2の幅及び高さの各寸法)、網口102aのマークM2の鉛直面に対する傾きの角度、等が挙げられる。
Various setting values used by the
また、映像信号生成部14は、ターゲットのエコー(E1~E5)を表示させるためのエコー映像信号、及び、マーク(M1~M4)を表示させるためのトロールマーク映像信号とともに、オッターボード101のマークM1が表示されるマーク設定位置を含む鉛直面(VS1、VS2)を表示部5に表示させるための映像信号も生成するように構成されている。第2実施形態では、例えば、表示部5に表示された3次元領域映像IM1において鉛直面(VS1、VS2)を表示する形態を例示している。鉛直面VS1は、船舶Sの直下の位置から鉛直下方に延びる鉛直線と、エコーE4が対応するオッターボード101のマークM1の中心位置から鉛直方向の上下に延びる鉛直線とを含む面として、構成される。また、鉛直面VS2は、船舶Sの直下の位置から鉛直下方に延びる鉛直線と、エコーE5が対応するオッターボード101のマークM1の中心位置から鉛直方向の上下に延びる鉛直線とを含む面として、構成される。表示部5では、映像信号生成部14で生成された映像信号に基づいて、ターゲットのエコー(E1~E5)及びマーク(M1~M4)とともに、鉛直面(VS1、VS2)が、3次元領域映像IM1において表示される。
In addition, the
また、映像信号生成部14は、鉛直面(VS1、VS2)に含まれるターゲットのエコーを表示部5に表示させるための断面映像信号も生成するように構成されている。より具体的には、映像信号生成部14は、鉛直面VS1に含まれるオッターボード101としてのターゲットのエコーE4を表示部5に表示させるための断面映像信号を生成する。そして、映像信号生成部14は、鉛直面VS2に含まれるオッターボード101としてのターゲットのエコーE5を表示部5に表示させるための断面映像信号も生成する。図21では、映像信号生成部14で生成された断面映像信号に基づいて表示部5の表示画面に表示された断面映像(IM4、IM5)が例示されている。
The
断面映像IM4は、鉛直面VS1に含まれるオッターボード101としてのターゲットのエコーE4を表示部5に表示させるための断面映像信号に基づいて表示される。そして、断面映像IM5は、鉛直面VS2に含まれるオッターボード101としてのターゲットのエコーE5を表示部5に表示させるための断面映像信号に基づいて表示される。断面映像IM4においては、鉛直面VS1におけるエコーE4の断面の映像が表示される。そして、断面映像IM5においては、鉛直面VS2におけるエコーE5の断面の映像が表示される。これにより、表示部5に表示された映像を見たユーザは、3次元領域映像(IM1、IM2、IM3)とともに断面映像(IM4、IM5)を確認することができるため、トロール漁具100のオッターボード101の状態をより詳細に把握することができる。
The cross-sectional image IM4 is displayed based on a cross-sectional image signal for causing the
また、第2実施形態では、マーク位置設定部15は、船舶Sの船首方向HDが変化しているときに、船舶Sの位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、マーク設定位置を回転させるように構成されている。図23及び図24は、第2実施形態の水中探知装置の信号処理機4aにおけるマーク位置設定部15の処理を説明するための図であって、マーク設定位置を回転させる処理について説明するための図である。
Further, in the second embodiment, the mark
マーク位置設定部15は、ユーザによるエコー(E4、E5)の選択操作に基づいてオッターボード101の座標の位置にマーク設定位置を設定する処理を行うと、船首方向HDの変化時には、マーク設定位置を回転させるための処理を行う。この処理では、マーク位置設定部15は、マーク設定位置を一旦設定すると、図23に示すように、まず、2つのオッターボード101の中間点P1の位置を特定する。2つのオッターボード101の中間点P1の位置は、エコーE4に対応するマークM1を表示する際のマークM1の中心位置と、エコーE5に対応するマークM1を表示する際のマークM1の中心位置と、の中間点として特定する。
When the mark
マーク位置設定部15は、2つのオッターボード101の中間点P1の位置を特定すると、次いで、その中間点P1と船舶Sとの水平方向の距離である水平距離を求める。尚、船舶Sと中間点P1との水平距離は、船舶Sと2つのオッターボード101とを図23に示すように水平方向と垂直な方向から視た場合における船舶Sと中間点P1との間の水平方向の距離である。マーク位置設定部15は、船舶Sと中間点P1との水平距離を求めると、船舶Sからの距離がその水平距離と同距離にある航跡WA上の点である同距離航跡点P2を特定する。尚、図23では、船舶Sとの距離が、船舶Sと中間点P1との水平距離に等しい点の集合である円EDLを二点鎖線で示している。
After specifying the positions of the midpoints P1 of the two
船舶Sにおいては、測位衛星から送信された電波を受信するGPSアンテナ(図示省略)と、GPSアンテナで受信した測位信号に基づいて船舶Sの位置を検出するGPS受信機(図示省略)とが搭載されている。そして、GPS受信機は、信号処理機4aに接続され、検出した船舶Sの位置を信号処理機4aに出力するように構成されている。信号処理機4aにおいては、GPS受信機から入力された船舶Sの位置の時系列データとして船舶Sの航跡WAのデータを取得している。マーク位置設定部15は、船舶Sと中間点P1との水平距離と船舶Sからの距離が同距離にある航跡WA上の点である同距離航跡点P2を求める際には、船舶Sから航跡WAに沿って、航跡WAが円EDLと最初に交わる交点の位置を探索する。マーク位置設定部15は、この交点を、同距離航跡点P2として求める。
The ship S is equipped with a GPS antenna (not shown) for receiving radio waves transmitted from positioning satellites, and a GPS receiver (not shown) for detecting the position of the ship S based on the positioning signal received by the GPS antenna. It is The GPS receiver is connected to the
マーク位置設定部15は、同距離航跡点P2を求めると、船尾方向TDと、船舶Sに対する同距離航跡点P2の方向である同距離航跡点方向WDと、が成す角度θ0を、初期角度θ0として設定する。尚、図23では、同距離航跡点方向WDについては、破線で示されており、船尾方向TDについては、一点鎖線で示されている。マーク位置設定部15は、ユーザによるエコー(E4、E5)の選択操作に基づくマーク設定位置の設定を行ったタイミングで、同距離航跡点方向WDと船尾方向TDとが成す角度である初期角度θ0を求める。
When the same-distance track point P2 is obtained, the mark
尚、船舶Sが同距離航跡点P2に対応する位置を通過した時刻からマーク位置設定部15がマーク位置を設定した時刻までの間に船舶Sの船首方向HDが変化しなかった場合には、初期角度θ0はゼロである。この場合には、マーク位置設定部15は、マーク設定位置を一旦設定した後は、船舶Sの船首方向HDが変化しない限り、マーク設定位置を回転させない。
If the heading direction HD of the ship S does not change between the time when the ship S passes through the position corresponding to the same-distance track point P2 and the time when the mark position is set by the mark
一方、マーク位置設定部15は、マーク設定位置の設定後において、船舶Sの船首方向HDが変化しているときは、図24に示すように、マーク設定位置を回転させる。船首方向HDの変化時におけるマーク設定位置の回転は、データ取得部10にて船首方向のデータを取得する毎に、行われる。
On the other hand, the mark
マーク位置設定部15は、船首方向のデータを取得する毎に、図24に示すように、同距離航跡点P2を求め、船尾方向TDと、船舶Sに対する同距離航跡点P2の方向である同距離航跡点方向WDと、が成す角度θ1を、船首方向変化角度θ1として求める。尚、船首方向HDの変化時においても、同距離航跡点P2については、マーク設定位置を設定後に初期角度θ0を設定したときと同様の処理によって、求められる。マーク位置設定部15は、船首方向変化角度θ1を求めると、船首方向変化角度θ1と初期角度θ0との角度差(θ1-θ0)分だけ、船舶Sの位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、マーク設定位置を回転させる。尚、図24では、2つのオッターボード101とその中間点P1とについて、船首方向HDの変化時にマーク設定位置を上記の角度差(θ1-θ0)分だけ回転させた状態で図示している。
The mark
船首方向HDの変化時にマーク位置設定部15がマーク設定位置を回転させると、映像信号生成部14は、船舶Sの位置を中心として回転したマーク設定位置にトロール漁具100の2つのオッターボード101のマークM1を表示させるためのトロールマーク映像信号を生成する。また、映像信号生成部14は、オッターボード101のマークM1に対応して船舶Sの位置を中心として回転した位置に、網口102aのマークM2、ワープ103のマークM3、及びワイヤ104のマークM4を表示させるための、トロールマーク映像信号も生成する。生成されたトロールマーク映像信号は、表示部5に出力され、表示部5においては、船舶Sの位置を中心として回転した位置に、トロール漁具100のマークTM及びワープ103のマークM3が表示される。即ち、表示部5においては、船首方向HDの変化時にはその変化に応じて、船舶Sの位置を中心として回転した位置に、2つのオッターボード101のマークM1と、網口102aのマークM2と、ワープ103のマークM3と、ワイヤ104のマークM4とが、表示される。
When the mark
第2実施形態の水中探知装置は、第1実施形態の水中探知装置1と同様に、トロール漁業のための船舶Sにおいて使用される水中探知装置として構成され、送受波器2と、第2信号処理部13と、を備えている。そして、第2実施形態の水中探知装置は、更に、上述した映像信号生成部14及びマーク位置設定部15を備えている。このため、第2実施形態の水中探知装置は、送信波を水中のトロール漁具100に向けて送信する送信トランスデューサとしての送受波器2と、トロール漁具100での送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサとしての送受波器2と、受信信号からエコー信号を取得する信号処理部としての第2信号処理部13と、エコー信号に基づいてエコー映像信号を生成する映像信号生成部14と、トロール漁具100の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、トロール漁具100のマークTMを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部15と、を備えている。そして、映像信号生成部14は、マーク設定位置にトロール漁具100のマークTMを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成し、マーク位置設定部15は、船舶Sの船首方向HDが変化しているときに、船舶Sの位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、マーク設定位置を回転させるように構成されている。
The underwater detection device of the second embodiment is, like the
第2実施形態によると、トロール漁具100に対応するエコー(E4、E5)として識別されたエコー(E4、E5)に対応する位置に、トロール漁具100のマークTMを表示させることができる。このため、ユーザは、トロール漁具100のエコー(E4、E5)をトロール漁具100のマークTMとともに視認することができるため、より容易に且つ明瞭にトロール漁具100の状態を把握することができる。
According to the second embodiment, the mark TM of the
また、第2実施形態によると、船首方向HDが変化しているときに、船首方向HDの変化に応じて、船舶Sの位置を中心としてトロール漁具100のマークTMを回転させて表示することができる。このため、ユーザは、船首方向HDが変化しているときに、トロール漁具100の船舶Sに対する方向が変化していることを、より容易に且つ明瞭に把握することができる。
Further, according to the second embodiment, when the bow direction HD is changing, the mark TM of the
(第2実施形態の変形例)
図25は、第2実施形態の変形例を説明するための図であって、第2実施形態の変形例における処理を説明するための図である。尚、以下の説明においては、前述の第1実施形態、第1実施形態の第2変形例、及び第2実施形態と異なる点について説明し、第1実施形態、第1実施形態の第2変形例、及び第2実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
(Modification of Second Embodiment)
FIG. 25 is a diagram for explaining a modification of the second embodiment, and is a diagram for explaining processing in the modification of the second embodiment. In the following description, differences from the first embodiment, the second modification of the first embodiment, and the second embodiment will be described, and the first embodiment and the second modification of the first embodiment will be described. Examples and configurations similar to or corresponding to those in the second embodiment are given the same reference numerals in the drawings, or the same reference numerals are used to omit redundant description as appropriate.
図25は、第2実施形態の変形例における映像信号処理部14の処理を説明するための図である。また、図25は、映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号及びトロールマーク映像信号に基づいて、魚群としてのターゲットのエコー(E1、E2、E3、E7)と、トロール漁具100のマークTMと、を含む3次元領域映像IM1が表示部5に表示された形態が例示されている。
FIG. 25 is a diagram for explaining processing of the video
第2実施形態の変形例では、第1実施形態の第2変形例と同様に、第1信号処理部12は、第1エコー信号が取得される第1方向範囲R1を、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲として設定する。そして、第2実施形態の変形例では、第1実施形態の第2変形例と同様に、第1方向範囲R1と第2方向範囲R2とが、重なる方向範囲を有しており、トロール漁具100を探知するための領域においても、魚群が探知される。即ち、図25に示すように、第2方向範囲R2において探知された魚群のエコーE7も表示部5に表示することができる。
In the modified example of the second embodiment, as in the second modified example of the first embodiment, the first
また、第2実施形態の変形例では、ユーザの操作に基づいて、トロール漁具100のエコー(E4、E5)を表示部5に表示させる表示ON状態と表示させない表示OFF状態とで切り替えを行うことができるように構成されている。トロール漁具100のエコー(E4、E5)を表示部5に表示させる表示ON状態では、第2実施形態と同様に、映像信号生成部14にて生成されたエコー映像信号及びトロールマーク映像信号に基づいて、トロール漁具100のエコー(E4、E5)と、トロール漁具100のマークTMとが、表示部5に表示される。
Further, in the modified example of the second embodiment, switching between a display ON state in which the echoes (E4, E5) of the
一方、ユーザの操作に基づいて、表示ON状態から、トロール漁具100のエコー(E4、E5)を表示部5に表示させない表示OFF状態への切り替えが行われると、トロール漁具100のマークTMの表示は維持され、トロール漁具100のエコー(E4、E5)が表示されない状態となる(図25を参照)。ユーザによる表示ON状態から表示OFF状態への切り替え操作は、例えば、キーボード或いはポインティングデバイス等の操作機器をユーザが適宜操作することにより、行われる。尚、表示ON状態から表示OFF状態へと切り替える操作は、トロール漁具100のマークTMが表示部5に一旦表示された後に行われる。
On the other hand, when switching from the display ON state to the display OFF state in which the echoes (E4, E5) of the
ユーザによる表示ON状態から表示OFF状態への切り替え操作が行われると、映像信号生成部14は、第1エコー信号に基づいて魚群としてのターゲットのエコー(E1、E2、E3、E7)を表示部5に表示させるためのエコー映像信号と、トロール漁具100のマークTMを表示部5に表示させるためのトロールマーク映像信号とを生成して、表示部5に出力する。そして、映像信号生成部14は、表示OFF状態では、第2エコー信号に基づくトロール漁具100としてのターゲットのエコー(E4、E5)を表示部5に表示させるためのエコー映像信号の生成は行わない。このため、表示OFF状態では、表示部5においては、魚群のエコー(E1、E2、E3、E7)とトロール漁具100のマークTMとが表示され、トロール漁具100のエコー(E4、E5)が表示されない状態となる。
When the user performs a switching operation from the display ON state to the display OFF state, the video
また、第2実施形態の変形例では、トロール漁具100のマークTMが表示され、トロール漁具100のエコー(E4、E5)が表示されていない表示OFF状態においても、船舶Sの船首方向HDが変化しているときは、マーク位置設定部15は、マーク設定位置を回転させる。そして、映像信号生成部14は、船舶Sの位置を中心として回転したマーク設定位置にトロール漁具100のマークTMを表示させるためのトロールマーク映像信号を生成して表示部5に出力する。このため、表示部5においては、船首方向HDの変化時にはその変化に応じて、船舶Sの位置を中心として回転した位置に、トロール漁具100のマークTMが表示される。
In addition, in the modification of the second embodiment, even in the display OFF state where the mark TM of the
第2実施形態の変形例によると、表示ON状態から表示OFF状態に切り替えられることで、表示部5において、魚群のエコー(E1、E2、E3、E7)とトロール漁具100のマークTMとが表示され、トロール漁具100のエコー(E4、E5)が表示されない状態となる。このため、第2方向範囲R2を含む広い第1方向範囲R1で魚群を探知してそのエコー(E1、E2、E3、E7)を表示することができるとともに、エコーとは容易に見分けることができるトロール漁具100のマークTMとしてトロール漁具100を表示することができる。
According to the modified example of the second embodiment, by switching from the display ON state to the display OFF state, the echoes (E1, E2, E3, E7) of the school of fish and the mark TM of the
(その他の変形例)
以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
(Other modifications)
Although the embodiments and modifications of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.
(1)前述の実施形態及び変形例では、送信トランスデューサとして機能するとともに受信トランスデューサとしても機能する送受波器を備えた水中探知装置の形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、送信トランスデューサと受信トランスデューサとを別体でそれぞれ備えた水中探知装置の形態が実施されてもよい。 (1) In the above-described embodiment and modifications, an underwater detection device having a transducer that functions as both a transmitting transducer and a receiving transducer has been described as an example, but this does not have to be the case. For example, a form of underwater sounding device with separate transmitting and receiving transducers may be implemented.
(2)前述の実施形態及び変形例では、船舶を中心とする水中の全方位へ向けて一斉に送信ビームを形成するスキャニングソナーを備えた水中探知装置の形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、送信ビームと受信ビームとを回転させるサーチライトソナー(PPIソナー)を備えた水中探知装置の形態が実施されてもよい。また、前述の実施形態及び変形例では、3次元のスキャニングソナーを備えた水中探知装置の形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、2次元のスキャニングソナーを備えた水中探知装置の形態が実施されてもよい。 (2) In the above-described embodiment and modifications, an underwater detection device equipped with a scanning sonar that simultaneously forms transmission beams in all directions underwater around a ship has been described as an example. It doesn't have to be. For example, a form of underwater detection system with a searchlight sonar (PPI sonar) that rotates the transmit and receive beams may be implemented. In addition, in the above-described embodiment and modified examples, the form of an underwater detection device equipped with a three-dimensional scanning sonar has been described as an example, but this does not have to be the case, and the underwater detection device equipped with a two-dimensional scanning sonar may be used. may be implemented.
(3)前述の実施形態及び変形例では、第2信号処理部が、船尾方向を中心とした方向範囲に第2方向範囲を設定する形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。第2信号処理部が、船舶の位置を中心として半径がワープ長に等しい円と船舶の航跡との交点の船舶に対する方向を求め、その交点の船舶に対する方向を中心とした方向範囲に第2方向範囲を設定する形態が実施されてもよい。また、第2信号処理部が、上記の交点の船舶に対する方向と船尾方向との角度差の大きさを算出し、その角度差の大きさの定数倍の分だけ、更に、第2方向範囲を広く設定する形態が実施されてもよい。 (3) In the above-described embodiment and modification, the second signal processing unit sets the second direction range to the direction range centering on the stern direction, but this need not be the case. . A second signal processing unit obtains a direction to the ship at the intersection of a circle centered on the position of the ship and having a radius equal to the warp length and the wake of the ship, and calculates a second direction in a direction range centered on the direction to the ship at the intersection. Forms of setting ranges may also be implemented. Further, the second signal processing unit calculates the magnitude of the angle difference between the direction of the intersection with respect to the ship and the stern direction, and further calculates the second direction range by a constant multiple of the magnitude of the angle difference. A wide configuration may also be implemented.
(4)前述の実施形態及び変形例では、ワープのワープ長が、船舶の船尾に設けられてワープの繰り出し及び巻き取り動作時に回転するトップローラの回転数を検出するエンコーダを備えたワープ長計測器によって計測される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。ユーザによってオッターボードのエコーが選択される入力が行われた際に、その入力に基づいて、船舶とオッターボードとの距離が算出され、ワープ長が算出される形態が実施されてもよい。 (4) In the above-described embodiment and modified example, the warp length of the warp is measured by an encoder that detects the number of revolutions of the top roller that is provided at the stern of the ship and rotates during the warp payout and retraction operations. Although the form measured by the device has been described as an example, it does not have to be this way. An embodiment may be implemented in which when the user performs an input to select the echo of the otter board, the distance between the ship and the otter board is calculated based on the input, and the warp length is calculated.
(5)前述の第2実施形態及びその変形例では、魚群のエコーとともにトロール漁具のマークが表示される形態を例にとって説明したが、更に、トロール漁具に関する数値情報もトロール漁具のマークとともに表示される形態が実施されてもよい。この場合、船舶とオッターボードとの間の直線距離、船舶とオッターボードとの水平方向の距離、オッターボード又は網口の深度、2つのオッターボード間の距離などの数値情報が、トロール漁具のマークとともに表示される形態が実施されてもよい。 (5) In the above-described second embodiment and its modified example, an example has been described in which the mark of the trawl fishing gear is displayed together with the echo of the school of fish. Numerical information regarding the trawl fishing gear is also displayed together with the mark of the trawl fishing gear. Any form may be implemented. In this case, numerical information such as the linear distance between the vessel and the otterboard, the horizontal distance between the vessel and the otterboard, the depth of the otterboard or mouth of the net, the distance between the two otterboards, etc. may be used to mark the trawl gear. may be implemented.
(6)前述の第2実施形態の変形例において、更に、第1実施形態の第3変形例と同様に、第2信号処理部13が、第2エコー信号を、第2方向範囲R2内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号であって受信トランスデューサとしての送受波器2から距離が離れた所定の距離範囲DX内から到来した受信波に対応する受信信号から取得する形態が実施されてもよい。また、この場合、所定の距離範囲DXを規定する距離の中央値と距離の幅とのうち、距離の幅がユーザの操作によって設定され、距離の中央値が、マーク位置設定部15によって設定されたマーク設定位置と船舶Sとの距離として設定されてもよい。
(6) In the modified example of the second embodiment described above, the second
(7)映像信号生成部が、第1エコー信号及び第2エコー信号に対して、TVG(time varied gain)及び干渉除去などの公知の信号処理或いは画像処理を施す形態が実施されてもよい。また、映像信号生成部が、第1エコー信号と第2エコー信号とに対する効果が異なるような条件で、これらの処理を施す形態が実施されてもよい。 (7) The video signal generator may perform known signal processing or image processing such as TVG (time varied gain) and interference removal on the first echo signal and the second echo signal. Further, a mode may be implemented in which the video signal generation unit performs these processes under conditions such that the effects on the first echo signal and the second echo signal are different.
本発明は、水中のターゲットを探知するための水中探知装置及び水中探知方法として広く適用することができるものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied as an underwater detection device and an underwater detection method for detecting an underwater target.
1 水中探知システム
2 送受波器(送信トランスデューサ、受信トランスデューサ)
4 信号処理機
5 表示部
11 ドップラーシフト算出部
12 第1信号処理部
13 第2信号処理部
14 映像信号生成部
1
4
Claims (20)
水中に送信波を送信する送信トランスデューサと、
水中のターゲットでの前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサと、
前記受信波の周波数が前記送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出するドップラーシフト算出部と、
前記周波数シフト量に基づいて前記受信信号から第1エコー信号を取得する第1信号処理部であって、前記第1エコー信号を、第1方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する第1信号処理部と、
前記周波数シフト量とは独立して前記受信信号から第2エコー信号を取得する第2信号処理部であって、前記第2エコー信号を、前記第1方向範囲とは異なる第2方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する第2信号処理部と、
前記第1エコー信号及び前記第2エコー信号に基づいて、前記ターゲットのエコーを表示部に表示させるためのエコー映像信号を生成する映像信号生成部と、
を備えていることを特徴とする、水中探知装置。 An underwater detection device for use on a ship,
a transmitting transducer for transmitting transmitted waves into water;
a receiving transducer for receiving received waves including reflections of said transmitted waves from targets in water and for generating received signals from said received waves;
a Doppler shift calculator that calculates a frequency shift amount caused by shifting the frequency of the received wave with respect to the frequency of the transmitted wave;
A first signal processing unit that acquires a first echo signal from the received signal based on the frequency shift amount, wherein the first echo signal is converted to the received wave having an arrival azimuth angle from within a first direction range. a first signal processor that obtains from the corresponding received signal;
A second signal processing unit that obtains a second echo signal from the received signal independently of the frequency shift amount, wherein the second echo signal is obtained from within a second direction range different from the first direction range. a second signal processing unit obtained from the received signal corresponding to the received wave having an azimuth of arrival of
a video signal generation unit that generates an echo video signal for displaying the echo of the target on a display unit based on the first echo signal and the second echo signal;
An underwater detection device comprising:
前記第1方向範囲は、前記船舶の船首方向を含み、前記第2方向範囲は、前記船舶の船尾方向を含むことを特徴とする、水中探知装置。 An underwater detection device according to claim 1,
The underwater detection device, wherein the first range of directions includes the bow direction of the ship, and the second range of directions includes the stern direction of the ship.
前記第2信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船首方向の変化に基づいて前記第2方向範囲を特定するパラメータを変更することで、前記第2方向範囲を変更することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to claim 1 or claim 2,
The second signal processing unit changes a parameter for specifying the second direction range based on the change in the heading direction when the heading direction of the ship is changing, thereby determining the second direction range. An underwater detection device characterized by:
前記第2信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記第2方向範囲を等角度範囲に二等分する中心線の向きを前記船首方向の変化に基づいて変えることで、前記第2方向範囲を変更することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 3,
The second signal processing unit changes the direction of a center line that bisects the second direction range into equal angle ranges based on the change in the bow direction when the bow direction of the ship is changing. and wherein the second range of directions is changed.
前記第2信号処理部は、前記船舶の船首方向が時計回りに変化しているときに、前記第2方向範囲を等角度範囲に二等分する中心線の向きを反時計回りに変化させることで、前記第2方向範囲を変更することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 4,
The second signal processing unit changes the direction of a center line that bisects the second direction range into equal angle ranges counterclockwise when the bow direction of the ship changes clockwise. and wherein the second range of directions is changed.
前記第2信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記第2方向範囲の角度範囲を、前記船舶の船首方向が変化していないときよりも広げることで、前記第2方向範囲を変更することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 5,
The second signal processing unit widens the angle range of the second direction range when the bow direction of the ship is changing, compared to when the bow direction of the ship is not changing. An underwater detection device characterized by changing two-way ranges.
前記第1方向範囲の角度範囲は、前記第2方向範囲の角度範囲よりも広いことを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 6,
An underwater detection device, wherein the angle range of the first direction range is wider than the angle range of the second direction range.
前記第1信号処理部は、前記受信信号を前記周波数シフト量に基づいて調整された周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、又は、前記周波数シフト量に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって前記受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、前記第1エコー信号を取得することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 7,
The first signal processing unit mixes the received signal with a local signal having a frequency adjusted based on the frequency shift amount, or by a filter whose frequency characteristics are adjusted based on the frequency shift amount. An underwater detection apparatus, wherein the first echo signal is obtained by filtering the received signal.
前記第2信号処理部は、前記受信信号を前記送信波の周波数に基づいて設定された固定周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、又は、前記送信波の周波数に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって前記受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、前記第2エコー信号を取得することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 8,
The second signal processing unit mixes the received signal with a local signal having a fixed frequency set based on the frequency of the transmission wave, or the frequency characteristics are adjusted based on the frequency of the transmission wave. and obtaining the second echo signal by filtering the received signal with a filter.
前記船舶の船速のデータ、及び、前記船舶が曳航するトロール漁具と前記船舶との間に接続されたワープのワープ長のデータ、の少なくとも一方を取得するデータ取得部、を更に備え、
前記第2信号処理部は、前記受信信号の周波数帯域を制限することで前記第2エコー信号を取得し、
前記第2信号処理部は、前記船速のデータ及び前記ワープ長のデータの少なくとも一方に基づいて前記周波数帯域を調整することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 9,
A data acquisition unit that acquires at least one of data on the speed of the ship and data on the warp length of the warp connected between the trawl fishing gear towed by the ship and the ship,
The second signal processing unit acquires the second echo signal by limiting the frequency band of the received signal,
The underwater detection apparatus, wherein the second signal processing unit adjusts the frequency band based on at least one of the ship speed data and the warp length data.
第2の状態よりも前記船速が速い第1の状態のときに、前記周波数帯域が前記第2の状態よりも狭いことを特徴とする、水中探知装置。 An underwater detection device according to claim 10,
An underwater detection device, wherein the frequency band is narrower than in the second state in a first state in which the boat speed is higher than in the second state.
第4の状態よりも前記ワープ長が短い第3の状態のときに、前記周波数帯域が前記第4の状態よりも狭いことを特徴とする、水中探知装置。 An underwater detection device according to claim 10 or claim 11,
An underwater detection apparatus, wherein the frequency band is narrower than in the fourth state in a third state in which the warp length is shorter than in the fourth state.
前記映像信号生成部は、前記第1エコー信号が対応する前記ターゲットのエコーに割り当てた色とは異なる色を前記第2エコー信号が対応する前記ターゲットのエコーに割り当てて、前記エコー映像信号を生成することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 12,
The video signal generating unit assigns a color different from a color assigned to the echo of the target to which the first echo signal corresponds to the echo of the target to which the second echo signal corresponds, thereby generating the echo video signal. An underwater detection device characterized by:
前記第2方向範囲は、前記第1方向範囲と重なる方向範囲を有することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 13,
An underwater sounding device, wherein the second directional range has a directional range that overlaps with the first directional range.
前記船舶が曳航するトロール漁具の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、前記トロール漁具のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部、を更に備え、
前記映像信号生成部は、前記マーク設定位置に前記トロール漁具のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 14,
A mark position setting unit that sets a position corresponding to the echo identified as the echo corresponding to at least part of the trawl fishing gear towed by the vessel as a mark setting position, which is a position where the mark of the trawl fishing gear is to be displayed. prepared,
The underwater detection apparatus, wherein the video signal generator further generates a troll mark video signal for displaying the mark of the trawling gear at the mark setting position.
前記マーク位置設定部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船舶の位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、前記マーク設定位置を回転させることを特徴とする、水中探知装置。 An underwater detection device according to claim 15,
The mark position setting unit rotates the mark setting position about a rotation center position set at a position corresponding to the position of the ship when the bow direction of the ship is changing. , an underwater detection device.
前記第2信号処理部は、前記第2エコー信号を、前記受信トランスデューサから所定の距離範囲内から到来する前記受信波に対応する前記受信信号から取得することを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 16,
The underwater detection apparatus, wherein the second signal processing unit acquires the second echo signal from the received signal corresponding to the received wave arriving from within a predetermined distance range from the receiving transducer.
前記第2信号処理部は、前記第2エコー信号を、水中における所定の深さ範囲内から到来する前記受信波に対応する前記受信信号から取得することを特徴とする、水中探知装置。 An underwater detection device according to claim 17,
The underwater detection apparatus, wherein the second signal processing unit acquires the second echo signal from the received signal corresponding to the received wave arriving from within a predetermined depth range in water.
前記第1方向範囲は、前記第2方向範囲を含むことを特徴とする、水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 18,
An underwater detection device, wherein the first directional range includes the second directional range .
水中のターゲットでの前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成し、
前記受信波の周波数が前記送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出し、
前記周波数シフト量に基づいて前記受信信号から第1エコー信号を取得し、前記第1エコー信号を、第1方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得し、
前記周波数シフト量とは独立して前記受信信号から第2エコー信号を取得し、前記第2エコー信号を、前記第1方向範囲とは異なる第2方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得し、
前記第1エコー信号及び前記第2エコー信号に基づいて、前記ターゲットのエコーを表示部に表示させるためのエコー映像信号を生成することを特徴とする、水中探知方法。
send a transmission wave into the water,
receiving a received wave including a reflection of the transmitted wave from an underwater target, generating a received signal from the received received wave;
calculating a frequency shift amount caused by shifting the frequency of the received wave with respect to the frequency of the transmitted wave;
A first echo signal is obtained from the received signal based on the frequency shift amount, and the first echo signal is obtained from the received signal corresponding to the received wave having an azimuth angle of arrival from within a first direction range. ,
A second echo signal is acquired from the received signal independently of the frequency shift amount, and the second echo signal has an arrival azimuth angle from within a second directional range different from the first directional range. obtained from said received signal corresponding to a wave;
An underwater detection method, wherein an echo image signal for displaying the echo of the target on a display unit is generated based on the first echo signal and the second echo signal.
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