JPH07280937A - 魚群探知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確に海底情報を確認することができる魚群
探知器を提供すること。 【構成】 演算式；Ｓ＝ＣＤ／Ｖに基づき、ディスプレ
イ装置３の画面４に海底画像を順次表出するようにし、
船の速度Ｖが異なったり、深度レンジＤが変わっても、
相似的な海底画像を得ることができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、魚群探知器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】魚群探知器は、超音波送受波器等により
海底情報を検知し、ディスプレイ画面上に海底画像を表
出するようにし、魚群や海底地形の探索等に供され得る
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスプレ
イ画面上に表出される海底画像は、刻々捕捉される反射
波に基づき、そのまま画面上で表示される。すなわち送
受波器から海底に向けてパルスを発射し、海底に反射し
てこれを受波するまでの時間を計って、深度を決定する
が、この１サンプリング時間に基づいて海底画像が表示
される。従って、ディスプレイ画面のスクロール速度
は、サンプリング時間に対応して一定であった。このた
め、図６中のイとロ及びハとニを夫々対比すると理解さ
れるように、同じ海底情報でありながら、一画面当たり
をみると、船の速度が早いとスクロール方向（図中左方
向）に圧縮し、速度が遅くなると同じくスクロール方向
に沿って画像が拡がり、同じ海底情報でありながら異な
っているかのような画像となる。

【０００４】また、画面の長さ寸法（目盛り）に対応す
る相当深度を定める深度レンジを変えると、図６のイと
ハ及びロとニを比較することにより理解されるように、
深度レンジが深いと画面上での深度寸法が相対的に小さ
くなり、浅い場合に比して上下方向に圧縮されることと
なる。すなわち、深度レンジが40Ｍの場合である図６の
イ及びロと、80Ｍの場合であるハ及びニを比較すると、
同一海底情報でありながら、後者は上下方向へ１／２に
圧縮されることとなる。そしてこれにより、上述と同様
に、画像が異なったかのような印象を与える。

【０００５】このように、従来構成では船の速度及び深
度レンジの選定により、同一海底でありながら、異なっ
た形態に表現されるため、必ずしも海底の状態を正確に
判断することができなかった。

【０００６】本発明は、かかる問題点を除去することを
目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、深度レンジを
選定するレンジ選定手段と、船の速度を検知する船速検
知手段と、画面上に海底画像を縦断面状に表示するディ
スプレイ装置と、前記レンジ選定手段，船速検知手段及
びディスプレイ装置と接続され、 演算式 Ｓ＝ＣＤ／Ｖ （ここで、Ｓは一画面分の画像を作成するに必要な時
間，Ｃは定数，Ｄはレンジ選定手段により決定される深
度レンジ、Ｖは船の速度）の関係を成立させながら、画
面上に海底画像を刻々表示するようにディスプレイ装置
に表示指令する制御内容を備えた中央制御装置ＣＰＵと
を具備する魚群探知器である。

【０００８】ここで深度レンジＤとは、画面の長さ寸法
（目盛り）に対応する相当深度を意味し、この深度レン
ジＤのレンジ選定手段としては、その海底までの深度に
対応して、該海底が画面内に納まるように自動的に設定
する自動制御手段（中央制御装置ＣＰＵ内での演算手段
により構成）を用いたり、または、深度レンジＤを指定
するキースイッチ等からなる入力手段を用いることがで
きる。

【０００９】また船速検知手段としては、ＧＰＳ（Glob
al Positioning System ；人工衛星を利用した位置測定
システム）又はロラン（複数の発信局からの信号を受信
して位置を測定するシステム）を用いて、その位置変化
により速度を決定する構成が採用される。この手段に変
えて、速度センサを用いても良い。

【００１０】前記演算式Ｓ＝ＣＤ／Ｖは、 Ｔ＝ｎｔ （ここでＴは各サンプリングにより画像を密に埋めるに
要する最短時間，ｎは画面の横方向の画素数，ｔは送受
波器から超音波を放射して反射波を受波し、さらに次の
超音波を発射するまでの一サイクル時間）とすると、 Ｓ≧Ｔ の範囲においてのみ成立させるようにしても良い。

【００１１】

【作用】演算式Ｓ＝ＣＤ／Ｖに基づき、海底画像がディ
スプレイ装置の画面上に表出される。このため、船の速
度が早い場合には、一画面分の画像を作成するに必要な
時間Ｓが短くなる。このことは、船の速度に比例して画
像の幅方向のスクロール速度が早くなることを意味す
る。また遅くなれば画像の幅方向スクロール速度も遅く
なる。従って、船の速度が異なっても、該速度に比例し
て画像がスクロールするため、深度レンジＤが等しけれ
ば、同じ海底情報にあっては、同じ海底画像を得ること
ができる。

【００１２】一方、深度レンジＤが大きいと、相対的に
海底の深さ変動幅が画面上で小さくなり該深度方向に沿
って圧縮された状態となる。ところで演算式；Ｓ＝ＣＤ
／Ｖの関係により、深度レンジＤが深くなると画像の幅
方向のスクロール速度が早くなる。例えば、従来のよう
にスクロール速度が同じであるなら、図６のイとハを比
較すると、ハはイに比して深度が二倍であり、このため
画面上の海底の深さ変動幅は半分となってしまう。そこ
で、図６ハの場合にスクロール速度を図６のイに比して
二倍にすると、スクロール方向に圧縮されるから、縦横
に半分となる結果、図６のイと相似形の画像を得ること
ができ、視覚的には、同様の海底情報であることが認識
されることとなる。

【００１３】このように上述の船の速度Ｖと、深度レン
ジＤとが演算式；Ｓ＝ＣＤ／Ｖにより一画面分の画像を
作成するに必要な時間Ｓ（スクロール速度と反比例）と
関係付けられる。このため、船の速度Ｖと、深度レンジ
Ｄが変わっても、相似形の海底画像を得ることができる
こととなる。

【００１４】ここで、定数Ｃは、前記相似形の画像を形
成するにあたって、その深度（縦目盛り）と、距離（横
目盛）との相対的比率を、そのファクターとして含むも
のである。例えば、深度目盛に対して横方向の目盛りが
１／２に縮小されれば定数Ｃの値が２倍となる。かかる
比率も操作者により適宜に選択され得るようにしても良
い。

【００１５】一方、送受波器から海底に向けてパルスを
発射し、海底又は魚群からの反射波を受波するまでの時
間を計って深度を決定するが、このサンプリングから次
のサンプリング開始までの時間（一サイクル時間）は一
定である。このため、船が高速となって画像のスクロー
ル速度が早すぎ、一画面分の画像を作成するに必要な時
間Ｓが、各サンプリングにより画像を密に埋めるに要す
る最短時間Ｔ（＝ｎｔ）よりも短い時間となると、その
まま画面上に検出位置をプロットすれば、画面に表出す
る海底画像は不連続な粗い画像となる。そこでこの問題
を解決するために、上記関係はＳ≧Ｔの範囲において成
立させるようにしても良い。

【００１６】尚、Ｓ＜Ｔの場合には、自動的に深度レン
ジＤをより深いものに換えて、Ｓ≧Ｔを満足させるか、
あるいは１サンプリングで、幅方向の画素数を２画素、
又はそれ以上で表示することにより、画像を連続化す
る。

【００１７】また、Ｓ＜Ｔの場合には、Ｓ＝ｎｔ（一
定）となるようにして、スクロール速度を所定以上とな
らないようにしても良い。

【００１８】さらには、コンピュータグラフィック技術
により、画面補正して連続画面を形成するようにしても
良い。

【００１９】

【実施例】添付図面について本発明の一実施例を説明す
る。

【００２０】図１で示すように、海底情報画面４上に海
底画像を縦断面状に表示するディスプレイ装置３を備え
た探知器本体１は、キースイッチ群が列設された制御切
換え装置２により、該ディスプレイ装置３の出力内容が
選定される。

【００２１】この探知器本体１内には、図３で示す中央
制御装置ＣＰＵが内蔵される。この中央制御装置ＣＰＵ
には、入力装置として送受波器１２が接続され、同じ
く、前記制御切換え装置２，速度センサー１３等が接続
されている。またディスプレイ装置３が表示用ＲＡＭ７
及び表示制御部８を介して接続される。さらには、制御
用プログラムＲＯＭ１０及び、演算制御用ＲＡＭ１１が
接続される。

【００２２】次に、ディスプレイ装置３の出力態様につ
いて説明する。

【００２３】図２に示す様に、ディスプレイ装置３に
は、前記制御切換え装置２の切換え制御により、前記送
受波器１２からの入力情報に基づく海底情報画面４が表
示される。この海底情報画面４は船の進行にともない図
中左方向にスクロールする。また海底情報画面４には、
右側の余白領域に深度目盛りが表示され、上下の余白部
に速度が表示される。

【００２４】そして、前記送受波器１２から超音波を海
底へ放射し、その反射波を送受波器１２で受信し、その
時間差により深度を検知し、１〜複数回のサンプリング
に対応して、前記海底情報画面４上の縦画素線のいずれ
かの該当深度位置にプロットし、その連続により、海底
地形ｘ又は魚影ｙ等の深度及びそれらの時間的変化を該
画面の左方向スクロールと共に画面上に描く。このた
め、該海底情報画面４上には、船の進行距離に従って変
化する海底画像が縦断面状に表示されることとなる。

【００２５】一方、船の速度が船速検知手段により検知
される。この船速検知手段として、ＧＰＳ（Global Pos
itioning System ；人工衛星を利用した位置測定システ
ム）又はロラン（複数の発信局からの信号を受信して位
置を測定するシステム）を用いて、その位置変化により
速度を決定する構成が採用される。この手段に変えて、
速度センサを用いても良い。

【００２６】また、海底情報画面４の深度レンジＤがレ
ンジ選定手段により定められる。このレンジ選定手段と
しては、海底の深度に対応して深度レンジＤを自動的に
選定する自動調整手段や、入力手段によりその探知目的
に対応して随意に選定する手動設定手段によって容易に
構成され得る。この自動調整手段と手動設定手段とは、
制御切換え装置２によるモード切換えによって、随意に
選定することができる。而して、このレンジ選定手段
は、本実施例にあっては、前記中央制御装置ＣＰＵ及び
制御切換え装置２により具体化されることとなる。

【００２７】尚、自動調整手段へのモード切換えによっ
て、その海底の最大深度が画面上の最大深度の２／３の
範囲に入るように、最大表示深度４０ｍから８０ｍ等へ
自動的に切り替わり、海底が画面内に納まり、かつ可及
的に、画面上での深度寸法が大きなものとなって、見易
くなるように設定される。

【００２８】次に本発明の要部につき説明する。

【００２９】上述の海底情報画面４の海底画像の表示
は、前記中央制御装置ＣＰＵによる演算処理によって、
演算式；Ｓ＝ＣＤ／Ｖの関係が成立するように制御され
る。

【００３０】ここで、Ｓは一画面分の画像を作成するに
必要な時間（秒）であり、このＳが決定されることによ
り、海底情報画面４の幅寸法Ｗと、画像のスクロール速
度ｕとの関係ｕ＝Ｗ／Ｓから、スクロール速度ｕが決定
されることとなる。

【００３１】前記定数Ｃは、相似形の海底画像を形成す
るにあたって、その深度（縦目盛り）と、距離（横目盛
り）との相対的比率を、そのファクターとして含むもの
である。例えば、深度目盛りに対して横方向の目盛りが
１／２に縮小されれば定数Ｃは２倍となる。かかる比率
も制御切換え装置２を用いて適宜に選択され得るように
しても良い。その他、定数Ｃのファクターとしては、海
底情報画面４の幅寸法Ｗ等がある。

【００３２】上述の演算式は、そのときの深度レンジＤ
における最短画像送り時間をＴとすると、 Ｓ≧Ｔ となるようにする。

【００３３】ここで最短画像送り時間Ｔの意義を説明す
る。

【００３４】送受波器１２から超音波を放射し、その反
射波を受波し、この反射波までの時間から深度を計り、
さらに、次の超音波を発射するまで（次のサンプリング
まで）の一サイクル時間ｔ（秒）は次の式によりもとめ
られる。 ｔ＝（２×深度レンジ／１５００）＋α

【００３５】ここで、「１５００」は水中の音速（ｍ／
ｓ）、「２」は往復時間を表わすものである。また、α
は実験等で求められる経験値である。すなわち、１サン
プリングが終った後にα秒の間隔を置いて次のサンプリ
ングを開始することにより、前回のサンプリングにおけ
る超音波の乱反射等がノイズとして当該サンプリング時
に受波されて測定誤差を生ずることのないようにしてい
る。

【００３６】一方、上述の最短画像送り時間Ｔは、 Ｔ＝ｎｔ として表わされる。ここでｎは前記海底情報画面４を表
示するための横方向の画素数である。すなわち、縦方向
の画素線中のいずれかの位置にプロットしながら、横方
向にスクロールして一画面を埋める場合に、最低必要な
サンプリング数は横方向の画素数と等しいｎ回である。
従ってこの回数ｎに一サイクル時間ｔを掛け合わしたも
のが、海底情報画面４の全体を埋めるに最低要する時間
（最短画像送り時間）Ｔとなる。したがって、スクロー
ル速度が早すぎて、Ｓが最短画像送り時間Ｔよりも短い
と、海底情報画面４上に海底画像を密にプロットするこ
とができなくなる。そこで、Ｓ≧Ｔという条件を付与し
ている。

【００３７】尚、Ｓ＜Ｔの場合には、自動的に深度レン
ジＤをより深いものに換えるか、あるいは１サンプリン
グで、幅方向の画素数を２画素、又はそれ以上で表示す
ることにより、画像を連続化する。

【００３８】図４は、Ｓ＜Ｔの場合に、１サンプリング
で、幅方向の画素数を２画素、又はそれ以上で表示する
ようにした構成におけるフローチャート図である。

【００３９】すなわち、海底情報を前記送受波器１２に
より得ると、その最大深度から深度レンジＤを決定す
る。そして、ＧＰＳ等により海底情報を得て、Ｓ＝ＣＤ
／Ｖとおく。そして、Ｔ＝ｎｔとおいて、Ｓ≧Ｔを満足
するかどうかを判定する。イエスの場合には、上記式に
よりＳを決定する。ノーの場合には１サンプリングで横
方向の２画素分をプロットすることとし、Ｔ＝ｎ／２・
ｔとおき、Ｓ≧Ｔを満足するかどうかを判定する。そし
て同様に、ノーの場合にのみさらに１サンプリング当た
りの画素数ｍを順次増やし、Ｔ＝ｎ／ｍ・ｔに基づきＳ
≧Ｔの判定を行ない、Ｓを決定することとする。

【００４０】このほか、船が高速となった場合に、海底
情報画面４にムラのない画像を得るための手段として、
Ｓ＜Ｔの場合には、Ｓ＝ｎｔとなるようにして、スクロ
ール速度を所定以上とならないようにしても良い。さら
には、コンピュータグラフィック技術により、直前の海
底の勾配から欠部のプロット位置を予想する等の画面補
正手段を用いて連続画面を形成するようにしても良い。

【００４１】ここで図５は、図６と比較して示す上述の
フローチャートにより作成された海底情報画面４を示す
ものである。この画面のように、同一（深度レンジＤが
一定の場合）又は相似形の海底画像を得ることができ
る。そして、このように画像が一定であるから、深度目
盛５と共に、その上縁に距離目盛６を明示することによ
り、各海底地形ｘ及び魚影ｙの位置を正確に確認するこ
とが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、演算式；Ｓ＝ＣＤ／Ｖに基づ
き、ディスプレイ装置３の画面４に海底画像を順次表出
するようにし、船の速度Ｖが異なったり、深度レンジＤ
が変わっても、相似的な海底画像を得ることができるよ
うにしたから、より正確に海底情報を確認することがで
き、魚群探知器の有用性をさらに向上し得ることとなる
等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】魚群探知器の一例を示す正面図である。

【図２】ディスプレイ装置３の海底情報画面４の一例を
示す正面図である。

【図３】本発明の一実施例のブロック図である。

【図４】本発明の一実施例のフローチャート図で在る。

【図５】海底情報画面４の他例を示す正面図である。

【図６】従来構成の海底画像を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 探知器本体 ２ 制御切換え装置 ３ ディスプレイ装置 ４ 海底情報画面 １２ 送受波器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】深度レンジを選定するレンジ選定手段と、 船の速度を検知する船速検知手段と、 画面上に海底画像を縦断面状に表示するディスプレイ装
   置と、 前記レンジ選定手段，船速検知手段及びディスプレイ装
   置と接続され、 演算式 Ｓ＝ＣＤ／Ｖ （ここで、Ｓは一画面分の画像を作成するに必要な時
   間，Ｃは定数，Ｄはレンジ選定手段により決定される深
   度レンジ、Ｖは船の速度）の関係を成立させながら、画
   面上に海底画像を刻々表示するようにディスプレイ装置
   に表示指令する制御内容を備えた中央制御装置ＣＰＵと
   を具備する魚群探知器。
2. 【請求項２】前記演算式Ｓ＝ＣＤ／Ｖを Ｔ＝ｎｔ （ここでＴは各サンプリングにより画像を密に埋めるに
   要する最短時間，ｎはディスプレイ画面の横方向の画素
   数，ｔは送受波器から超音波を放射して反射波を受波
   し、さらに次の超音波を発射するまでの一サイクル時
   間）とすると、 Ｓ≧Ｔ の範囲において成立させるようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の魚群探知器。