JPWO2017163904A1 - 水中探知装置、水中探知方法、および水中探知プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】従来では得られなかった情報を表示することができる水中探知装置を提供する。
【解決手段】水中探知装置は、水中へ超音波信号を送信し、該超音波信号による水中からのエコー信号を受信する送受信部と、前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出する水中移動体検出部と、前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出する情報算出部と、前記情報算出部で算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示する表示処理部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、水中に超音波信号を送信し、エコー信号から水中移動体の情報を取得する水中探知装置、水中探知方法および水中探知プログラムに関する。

従来、水中探知装置の表示例としては、特許文献１の図６に示すようなエコーグラムが知られている。

また、特許文献２には、魚礁情報データベースの表示画面の例として、海図上に魚礁位置に対応するマークが表示される態様が開示されている。また、特許文献２においては、利用者が各マークを選択する操作を行うと、魚礁の詳細を示す情報、および水中撮影されたビデオ映像等が表示される。

特開２０１５−８７３２８号公報 特開２００８−１７８３２５号公報

漁業関係者等にとっては、資源（魚等の水中移動体）の速度、および移動方向等の情報を得ることが重要である。

しかし、特許文献１に示すようなエコーグラムの表示では、水中移動体の速度、および移動方向等を把握するのは困難である。

また、特許文献２に示すような水中撮影されたビデオ映像では、撮影範囲外の水中移動体の存在を知ることができず、やはり水中移動体の速度、および移動方向等を把握するのは困難である。

この発明は、従来では得られなかった情報を表示することができる水中探知装置を提供することを目的とする。

この発明の水中探知装置は、水中へ超音波信号を送信し、該超音波信号による水中からのエコー信号を受信する送受信部と、前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出する水中移動体検出部と、前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出する情報算出部と、前記情報算出部で算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示する表示処理部と、を備えたことを特徴とする。

このように、水中探知装置は、まず水中移動体に関する個別情報として、例えば該水中移動体の存在およびその位置を個別に検出する。水中移動体を個別に検出するためには、例えば既知のスプリットビームを用いたＳＳＢＬ（Ｓｕｐｅｒ ＳｈｏｒｔＢａｓｅｌｉｎｅ）法を用いる。このＳＳＢＬ法を用いることで、高い分解能で単体の水中移動体を検出することができる。よって、水中探知装置は、複数の魚が群れて泳ぐ魚群の単位ではなく、単体魚の位置を測定する。そして、水中探知装置は、検出した個別情報から、水中移動体の移動速度に関する情報を算出する。算出された水中移動体の移動速度に関する情報は、表示処理部により表示される。このように、水中探知装置は、複数の水中移動体が群れて泳ぐ群（魚群）の単位ではなく、各単体魚の位置に基づいて移動速度に関する情報を算出するため、水中移動体の正確な速度、および移動方向等を算出することができる。よって、利用者は、水中移動体の正確な速度、および移動方向等を把握することができる。

この発明によれば、従来では得られなかった情報を表示することができる。

本発明の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。 水中探知装置の処理フローを示す図である。 姿勢角の検出概念を説明するための図である。 傾角および入射角の検出概念を説明するための図である。 入射角の設定概念を示す図である。 反射強度ＴＳの入射角特性の例を示す図である。 魚種毎の反射強度ＴＳの姿勢角のテンプレート特性（正規化特性曲線）の例を示す図である。 表示器２０に表示される情報の一例を示した図である。 情報を立体的に表示する場合の例を示す図である。 平均魚体長をさらに表示する例を示す図である。 エコーグラムとともに情報を表示する例を示す図である。 エコーグラムとともに情報を２次元平面的に表示する例を示す図である。 地図上に情報を表示する例を示す図である。 地図上に情報を２次元平面的に表示する例を示す図である。

図１は、水中探知装置１の構成を示すブロック図である。水中探知装置１は、送受波器１０、送信部１１、送受切替器１２１、送受切替器１２２、送受切替器１２３、送受切替器１２４、受信部１３、演算処理部１４、記憶部１５、操作部１６、位置検出部１７、および表示器２０を備えている。

送受波器１０は、船舶の船底等に固定されている。送受波器１０は、送受切替器１２１、送受切替器１２２、送受切替器１２３、または送受切替器１２４を介して送信部１１から与えられた送信信号に基づいて超音波を水中へ送信する。

送受波器１０は、超音波が水中の魚Ｆｉ等の水中移動体に反射して得られるエコーを受波し、エコー信号を出力する。エコー信号は、それぞれ送受切替器１２１、送受切替器１２２、送受切替器１２３、または送受切替器１２４を介して受信部１３へ入力される。

送受波器１０は、所要数の振動子（不図示）が束状に一体化されてなる。これらの振動子は、それぞれの振動面が同一平面上に所定パターンで配列されている。送受波器１０は、送受波面が周方向に４分割されている。各分割面は、それぞれチャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４として設定される。

これらチャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４は、それぞれ共通の指向特性を有する。例えば、チャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４は、７°の指向幅を有する。

送受波器１０は、送受波面の全体から超音波を所定の指向性で送信する。送受波器１０は、魚ＦｉのエコーをチャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４でそれぞれ受波する。

チャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４と船舶方位との関係は、チャンネルＣＨ１とＣＨ４とが船首（ｆｏｒｃｅ）側であり、チャンネルＣＨ２とＣＨ３とが船尾（ａｆｔ）側であり、さらに、チャンネルＣＨ１とＣＨ２とが右舷（ｓｔａｒｂｏａｒｄ）側であり、チャンネルＣＨ３とＣＨ４とが左舷（ｐｏｒｔ）側である。

これにより、送受波器１０は、チャンネルＣＨ１およびチャンネルＣＨ４の組とチャンネルＣＨ２およびチャンネルＣＨ３の組とにより指向幅内において船首方向および船尾方向のエコーを受波可能にしている。また、送受波器１０は、チャンネルＣＨ１およびチャンネルＣＨ２の組とチャンネルＣＨ３およびチャンネルＣＨ４の組とにより、右舷および左舷方向からのエコーを受信可能にしている。

送信部１１は、ＦＭ（周波数変調）の送信信号を生成する。送信部１１は、所定の送信時間幅（例えば数十μ秒の時間幅）において、周波数を所定の範囲内でチャープさせることで送信信号を生成する。例えば、送信部１１は、中心周波数が１００ＫＨｚで、最低低周波数が７０ＫＨｚ、最高周波数が１３０ＫＨｚであり、最低周波数から最高周波数に向かってチャープする送信信号を生成する。送信部１１は、このような送信信号を送受切替器１２１、送受切替器１２２、送受切替器１２３、および送受切替器１２４のそれぞれに出力する。

送受切替器１２１、送受切替器１２２、送受切替器１２３、および送受切替器１２４は、送受波器１０のチャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４を構成する各振動子に接続されている。

送受切替器１２１、送受切替器１２２、送受切替器１２３、および送受切替器１２４は、送信部１１から入力された送信信号を送受波器１０に出力する。また、送受切替器１２１、送受切替器１２２、送受切替器１２３、および送受切替器１２４は、送受波器１０のチャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４のエコー信号を、受信部１３へ出力する。

受信部１３は、ＬＮＡ等を備え、各チャンネルのエコー信号を所定のゲインで増幅して、チャンネル毎のエコー信号を生成する。チャンネル毎のエコー信号は、演算処理部１４へ入力される。

演算処理部１４は、コンピュータで構成される。演算処理部１４は、記憶部１５に記録されている制御プログラムを読み出して実行することにより、単体魚検出部１４１、情報算出部１４２、および表示処理部１４３として機能する。図２は、水中探知装置１の動作を示すフローチャートである。

まず、上述したように、超音波信号の送信と、エコー信号の受信が行われる（Ｓ１００）。次に、単体魚検出部（水中移動体検出部）１４１は、受信部１３から入力されるエコー信号から単体魚を検出する（Ｓ１０１）。

まず、単体魚検出部１４１は、各エコー信号を所定のサンプリング周期でサンプリングすることで、深度方向（時間方向）に離散化された強度データであるエコーデータを取得する。

次に、単体魚検出部１４１は、送信タイミング毎（ＰＩＮＧ毎）に配列したエコーデータにおいて、例えば所定閾値以上の強度の反射があった場合に、魚Ｆｉからの反射エコーと判断する。単体魚検出部１４１は、魚Ｆｉからの反射エコーであると判断した場合、各チャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４のエコーデータを、単体魚データとして記憶部１５に記憶する。

そして、単体魚検出部１４１は、既知のスプリットビームを用いたＳＳＢＬ（ＳｕｐｅｒＳｈｏｒｔＢａｓｅｌｉｎｅ）法を用いて各魚Ｆｉ（単体魚）の位置を検出する（Ｓ１０２）。ＳＳＢＬ法では、単体魚検出部１４１は、各チャンネルの単体魚データを用いて、船首（ｆｏｒｃｅ）側、船尾（ａｆｔ）側、右舷（ｓｔａｒｂｏａｒｄ）側、および左舷（ｐｏｒｔ）側のエコーデータを生成する。そして、単体魚検出部１４１は、各エコーデータにおいて超音波を送信してから魚Ｆｉに到達するまでの時間差（または位相差）から、単体魚の到来角（方位情報）を求める。単体魚検出部１４１は、このようにして得られた方位情報と、魚Ｆｉの反射エコーを受信したタイミングとから、単体魚の三次元位置情報を得る。なお、方位情報の算出は、検出された単体魚の全てに対して行われる。

算出された三次元位置情報は、検出された単体魚の情報（各単体魚の識別情報等）と対にされて、記憶部１５に、個別情報として記憶される。このように、単体魚検出部１４１は、複数の魚が群れて泳ぐ魚群の単位ではなく、単体魚の位置を測定する。このような単体魚の検出および位置検出処理は、所定の観測タイミング毎（例えば、１Ｐｉｎｇ毎）に実行される。

次に、単体魚検出部１４１は、移動速度に関する情報（速さおよび移動方向を含む情報）として、各単体魚の移動ベクトル（速度および姿勢角）を算出する。また、単体魚検出部１４１は、魚種、および魚体長等の情報を算出する。

単体魚検出部１４１は、記憶部１５から各単体魚の三次元位置情報を読み出し、各単体魚の位置追尾を行う。具体的には、図３に示すように、単体魚検出部１４１は、各チャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３、およびチャンネルＣＨ４のエコーデータに基づいて、所定タイミングｎでの魚Ｆｉの三次元座標ｘ（ｎ），ｙ（ｎ），ｚ（ｎ）を算出する。

ここで用いる三次元座標は、船尾（ａｆｔ）側から船首（ｆｏｒｃｅ）側へ向かう方向を正方向とするｘ軸と、左舷（ｐｏｒｔ）側から右舷（ｓｔａｒｂｏａｒｄ）側ヘ向かう方向を正方向とするｙ軸と、送受波器１０の底面から海底に向かう方向（深度方向）を正方向とするｚ軸とにより定義された座標系である。

単体魚検出部１４１は、送受波器１０の底面の中心を始点（原点）として、魚Ｆｉの位置ｘ（ｎ），ｙ（ｎ），ｚ（ｎ）を終点とする単体魚位置ベクトルＶｖｓ（ｎ）＝｛ｘ（ｎ），ｙ（ｎ），ｚ（ｎ）｝を取得する。

単体魚検出部１４１は、単体魚位置ベクトルＶｖｓ（ｎ）を取得するタイミングｎから所定時間前のタイミングｎ−１で取得した単体魚位置ベクトルＶｖｓ（ｎ−１）と、タイミングｎの単体魚位置ベクトルＶｖｓ（ｎ）とから、単体魚Ｆｉの移動ベクトルＶｖｆｉｓｈ（ｎ）を、下記のベクトル演算式である式１から算出する。なお、各タイミングの間隔は、超音波信号の送信間隔（Ｐｉｎｇの間隔）または魚の種別毎の速度等に応じて、適宜設定される。

Ｖｖｆｉｓｈ（ｎ）＝Ｖｖｓ（ｎ）−Ｖｖｓ（ｎ−１） −（式１）
なお、移動ベクトルは、自船の移動ベクトルまたは潮流のベクトルとの差分を取ることにより、さらに正確に算出することができる。自船の移動ベクトルは、位置検出部１７から入力される自船の位置（緯度および経度）情報に基づいて算出することができる。潮流ベクトルは、潮流計を備えることにより算出することができる。また、船体の揺動センサ等を備えることにより、揺動による位置変化を補償することもできる。

そして、単体魚検出部１４１は、当該移動ベクトルＶｖｆｉｓｈ（ｎ）に基づいて、単体魚の速度および姿勢角θｐを算出する。

姿勢角θｐは、単体魚の移動ベクトルＶｖｆｉｓｈ（ｎ）に基づいてベクトル演算式である以下の式２から算出される。

姿勢角θｐは、単体魚が送受波器１０の真下付近に存在し、該単体魚が送受波器１０の送受波面に対して水平に移動している場合には、０°となる。また、姿勢角θｐは、単体魚が送受波器１０の真下付近に存在する時には、超音波の入射角θｃと同じとなる。したがって、情報算出部１４２は、単体魚が送受波器１０の真下付近に存在する時には、姿勢角θｐを入射角θｃとして算出する。

しかし、単体魚の位置が、送受波器１０の真下方向の所定範囲内でなければ、単体魚検出部１４１は、次に示す方法により、入射角θｃを算出する。

まず、単体魚検出部１４１は、送受波器１０から送信される超音波信号が、対象の単体魚Ｆｉに照射される方向と、単体魚の移動方向との成す角である傾角θｔ（図４参照）を算出する。

図４に示すように、傾角θｔは、単体魚位置ベクトルＶｖｓ（ｎ）と、当該単体魚の移動ベクトルＶｖｆｉｓｈ（ｎ）との成す角であり、次の式３から算出することができる。

なお、式３において、黒のドットマークは、ベクトルの内積を意味する。

一方、入射角θｃは、図５に示すように、単体魚Ｆｉの背中に直交する方向から入射された場合にθｃ＝０°となり、傾角θｔと入射角θｃは、次の関係を有する。

θｃ＝θｔ−π／２ ［ｒａｄ］
したがって、入射角θｃは、次の式４から算出することができる。

このように、単体魚検出部１４１は、単体魚Ｆｉの位置が送受波器１０の真下方向の所定範囲外であった場合にも、検出した単体魚Ｆｉの入射角θｃを出力することができる。

また、単体魚検出部１４１は、入射角θｃおよび反射強度ＴＳ（Ｔａｒｇｅｔ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）の情報に基づいて、魚種判別を行う。まず、単体魚検出部１４１は、単体魚の反射強度ＴＳを算出する。単体魚検出部１４１は、単体魚を構成するエコーデータの内、代表となる特定のエコーデータを用いて、反射強度ＴＳを算出する。例えば、単体魚検出部１４１は、単体魚のエコー振幅波形の最大値を用いて反射強度ＴＳを算出する。

図６は、反射強度ＴＳの入射角特性の例を示す図である。図６において、図中の○印は各入射角ビンの最大値を示し、図中の×印は、最大値を除く反射強度ＴＳを示す。なお、入射角ビンの最大値は全てを表示しているものではなく、本願発明の特徴を分かりやすくするために、図示を省略しているものもある。

単体魚検出部１４１は、魚種判定用の入射角範囲（図６の例では、−３０°から＋３０°まで）を設定し、当該入射角範囲を複数の入射角ビンに分割して設定する。例えば、単体魚検出部１４１は、２°の角度幅からなる入射角ビンで、−３０°から＋３０°までの入射角範囲を分割して設定する。

単体魚検出部１４１は、取得した各単体魚の反射強度ＴＳを、入射角ビン毎に分類する。単体魚検出部１４１は、入射角ビン毎に、反射強度ＴＳの最大値を検出する。

単体魚検出部１４１は、各入射角ビンの最大値から、図６の太実線に示すような反射強度の入射角特性曲線を推定算出する。この際、例えば、単体魚検出部１４１は、所定の関数で各入射角ビンの最大値をフィッティング処理することで、入射角特性曲線を推定算出することが好ましい。

単体魚検出部１４１は、推定算出した入射角特性曲線と、図７に示すような魚種毎の反射強度ＴＳの入射角のテンプレート特性曲線とを比較する。図７は、魚種毎の反射強度ＴＳの入射角のテンプレート特性曲線（正規化特性曲線）の例を示す図である。

図７に示すように、反射強度ＴＳの入射角特性は、魚種毎に特徴を有する。例えば、アジの場合、入射角０°よりも負の入射角側に、緩やかな極大を有する特性となる。また、サバの場合、入射角０°に近い負の入射角側に、急峻な極大を有する特性となる。さらに、タイの場合、入射角−３０°から＋３０°の間に若干の極大はあるものの、アジおよびサバと比較して全体的に平坦な特性となる。なお、これらアジ、サバ、およびタイの反射強度ＴＳの入射角特性は、アジ、サバ、およびタイの生け簀に、上述の超音波信号を送信し、単体魚検出、入射角検出、および反射強度ＴＳ算出を行い、入射角毎の反射強度ＴＳの最大値を得て算出した特性である。

単体魚検出部１４１は、算出した入射角特性曲線を正規化し、正規化した入射角特性曲線と、図７に示すテンプレート特性曲線との類似度を算出して魚種判定を行う。

そして、単体魚検出部１４１は、選択した魚種を、探知した単体魚として判定する。例えば、図６の入射角特性曲線を得た場合に、探知した単体魚を、「アジ」と判定する。

さらに、単体魚検出部１４１は、以下の式５に示す反射強度ＴＳと魚体長Ｌとの間の関係式から魚体長Ｌを算出する。

ＴＳ＝２０logＬ＋２０logＡ （式５）
係数Ａは、超音波信号の周波数、魚種、海域、深度、時期、または水温等によって対応する値が定められている。係数Ａと各値の関係を示すテーブルは、記憶部１５に記憶されている。

以上の様にして、単体魚検出部１４１は、各単体魚の三次元位置情報、移動ベクトル、魚種、および魚体長等の個別情報を算出し、該個別情報を記憶部１５に記憶する。

そして、情報算出部１４２は、記憶部１５から上記個別情報を読み出し、表示器２０に表示するための情報を算出する。算出される情報は、例えば、魚種毎の魚数、平均移動ベクトル、または平均魚体長である。魚数Ｎは、例えば体積散乱強度ＳＶを用いることにより、以下の式６により算出される。

ＳＶ＝ＴＳ＋１０logＮ （式６）
なお、情報算出部１４２は、同一魚種であり、所定範囲内の領域に存在する単体魚は、同一の魚群であると判定して、当該同一の魚群内の魚数、平均移動ベクトル、または平均魚体長を求めてもよい。また、情報算出部１４２は、所定深度範囲毎（例えば深度２５ｍ付近、深度５０ｍ付近、および深度７５ｍ付近等）の魚数、平均移動ベクトル、または平均魚体長を求めるようにしてもよい。

表示処理部１４３は、以上の様にして情報算出部１４２が算出した情報（平均移動ベクトル、魚数、魚種、または平均魚体長等の情報）を表示処理部１４３に出力する。

図８（Ａ）は、表示器２０に表示される情報の一例を示した図である。図８（Ａ）に示す例では、所定の観測タイミング時の自船の位置を中心として、２次元平面的に各魚種の平均移動ベクトルが矢印で表されている。すなわち、移動速度に関する情報がベクトル表示されている。また、各矢印は、魚種毎に色分けされている。各矢印には、魚数を表す数値が表示されている。

このように表示器２０には、算出された魚数、移動ベクトル、および魚種が表示されるため、利用者は、魚の正確な量、速度、および移動方向等を適確に把握することができる。

図８（Ｂ）は、魚種に代えて、深度別に魚数および移動ベクトルを表示する例を示す図である。この場合、利用者は、深度別の魚の正確な量、速度、および移動方向等を適確に把握することができる。

次に、図９（Ａ）は、情報を３次元立体的に表示する場合の例を示す図である。図中に示す円柱の上面側は水面側を表し、底面側は海底側を表す。この場合、各深度における円の大きさが魚数を示している。したがって、利用者は、深度別にどの魚種がどの程度の数存在し、どの方向にどの程度の速度で移動しているのか、容易に把握することができる。また、深度別の魚数は、円の大きさに代えて、図９（Ｂ）に示すように、棒グラフで表示してもよい。

図１０は、平均魚体長をさらに表示する例を示す図である。この例では、各魚種の移動ベクトルを示す矢印の中に、平均魚体長に対応する線画が表示されている。これにより、利用者は、深度別にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動しているのか、容易に把握することができる。

図１１は、エコーグラムとともに情報を表示する例を示す図である。エコーグラム２０１は、縦方向が深度に対応し、横方向がＰｉｎｇに対応している。エコーグラム２０１内には、エコーデータの強度に応じたエコー画像（例えばエコー画像２０２Ａ、エコー画像２０３Ａ、エコー画像２０４Ａ、およびエコー画像２０４Ａ）が表示される。最新のＰｉｎｇ２１０におけるエコー画像は、エコーグラム２０１内の右側に表示される。

そして、この例では、エコーグラム２０１の各深度に対応して、情報が立体的に表示されている。上述したように、情報を示す円柱の上面側は水面側を表し、底面側は海底側を表す。この場合、各深度における矢印が移動ベクトルを示し、矢印の色が魚種を示す。各矢印には、魚体長を示す線画が表示されている。円の大きさは、魚数を示している。情報は、魚を検出したエコーグラム上の位置に対応した位置に表示されている。この例では、情報は、最新のＰｉｎｇ２１０における算出結果に対応している。ただし、例えば利用者が操作部１６を操作して、エコーグラム２０１内の任意のＰｉｎｇを選択することで、選択されたＰｉｎｇにおける算出結果を表示させることもできる。また、情報算出部１４２は、複数のＰｉｎｇにおける算出結果を平均化することにより、情報を算出することも可能である。この場合、利用者は、エコーグラム２０１内の所定範囲を選択する。情報算出部１４２は、選択された範囲内の個別情報を読み出し、情報を算出する。表示制御部１４３は、算出された情報を、エコーグラム２０１とともに表示する。

この例では、エコー画像２０２Ａに対応する情報は、矢印画像２０２Ｂであり、エコー画像２０３Ａに対応する情報は、矢印画像２０３Ｂであり、エコー画像２０４Ａに対応する情報は、矢印画像２０４Ｂであり、エコー画像２０５Ａに対応する情報は、矢印画像２０５Ｂである。

これにより、利用者は、エコーグラム２０１内に表示されているエコー画像と情報との関係を容易に認識することができる。例えば、利用者は、エコーグラム２０１内の水面側に表示されているエコー画像２０２Ａに対応する矢印画像２０２Ｂにより、魚種、魚数、移動ベクトル、および魚体長の情報を容易に把握することができる。

従来のエコーグラムによる魚群の表示だけでは、利用者は、魚数、速度、および移動方向等を把握するのは困難であったが、図１１に示す例の場合、従来のエコーグラムで魚群を確認しながら、各深度にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動しているのか、容易に把握することができる。

また、情報は、図１２に示すように、エコーグラム２０１とともに、２次元平面的に表示されてもよい。この場合、情報２０７は、最新のＰｉｎｇ２１０における算出結果として表示されている。各魚種の平均移動ベクトルは、矢印で表されている。また、各矢印は、魚種毎に色分けされている。各矢印には、魚数を表す数値が表示されている。このように、２次元平面的に情報２０７が表示される場合も、利用者は、従来のエコーグラムで魚群を確認しながら、各深度にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動しているのか、容易に把握することができる。

次に、図１３は、海図（地図）上に情報を表示する例を示した図である。この例では、地図画面２５１内に航跡２５２を表示し、情報の算出を行った各タイミング時の自船の位置に対応して、マーク（情報の縮小画）２５３を表示する。航跡２５２は、位置検出部１７により検出された自船の位置（緯度および経度）に応じて、地図データ上に描写される。

そして、利用者が操作部１６を用いて各地点に表示されたマーク２５３を選択する操作を行うと、情報２５５が表示される。したがって、利用者は、どの位置において、各深度にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動していたのか、容易に把握することができる。

また、情報は、図１４に示すように、海図上に２次元平面的に表示されてもよい。この場合も、地図画面２５１内に航跡２５２を表示し、情報の算出を行った各タイミング時の自船の位置に対応して、マーク（情報の縮小画）２５３を表示する。利用者が操作部１６を用いて各地点に表示されたマーク２５３を選択する操作を行うと、情報２５５Ａが２次元平面的に表示される。情報２５５Ａの各魚種の平均移動ベクトルは、矢印で表されている。また、各矢印は、魚種毎に色分けされている。各矢印には、魚数を表す数値が表示されている。したがって、利用者は、どの位置において、各深度にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動していたのか、容易に把握することができる。

なお、本実施形態では、単体魚を対象として検出する例を示したが、他の水中移動体に対して、上述の構成および処理を適用することができる。また、本実施形態では、情報算出部１４２が算出する情報は、平均移動ベクトル、魚数、魚種、または平均魚体長等の情報等を示したが、他にも各単体魚の移動ベクトルを算出してもよい。

１…水中探知装置
１０…送受波器
１１…送信部
１３…受信部
１４…演算処理部
１５…記憶部
１６…操作部
１７…位置検出部
２０…表示器
１２１，１２２，１２３，１２４…送受切替器
１４１…単体魚検出部
１４２…情報算出部
１４３…表示処理部
２０１…エコーグラム
２０２Ａ，２０３Ａ，２０４Ａ，２０５Ａ…エコー画像
２０２Ｂ，２０３Ｂ，２０４Ｂ，２０５Ｂ…矢印画像
２１０…Ｐｉｎｇ
２５１…地図画面
２５２…航跡
２５３…マーク
２５５…情報

Claims (9)

1. 水中へ超音波信号を送信し、該超音波信号による水中からのエコー信号を受信する送受信部と、
   前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出する水中移動体検出部と、
   前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出する情報算出部と、
   前記情報算出部で算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示する表示処理部と、
   を備えた水中探知装置。
2. 請求項１に記載の水中探知装置であって、
   前記水中移動体検出部は、各水中移動体の深度を検出し、
   前記情報算出部は、前記情報を深度別に算出し、
   前記表示処理部は、前記情報を深度別に表示する水中探知装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の水中探知装置であって、
   前記情報算出部は、複数の水中移動体の大きさの平均値を算出し、
   前記表示処理部は、前記情報として、前記平均値を含めて表示する水中探知装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
   前記水中移動体の種別を判別する判別部を備え、
   前記表示処理部は、前記情報として、前記水中移動体の種別を含めて表示する水中探知装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
   前記表示処理部は、前記情報をエコーグラムとともに前記水中移動体を検出したエコーグラム上の位置に対応した位置に表示する水中探知装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
   前記表示処理部は、前記情報を前記情報を取得した各タイミング時の自船の位置に対応して地図上に表示する水中探知装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の水中探知装置であって、
   前記水中移動体は、魚である、水中探知装置。
8. 水中へ超音波信号を送信し、
   該超音波信号による水中からのエコー信号を受信し、
   前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出し、
   前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出し、
   算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示する、
   水中探知方法。
9. コンピュータに、
   水中へ超音波信号を送信し、該超音波信号による水中からのエコー信号を受信する送受信処理と、
   前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出する水中移動体検出処理と、
   前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出する情報算出処理と、
   前記情報算出処理で算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示する表示処理と、
   を実行させるプログラム。

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