JP6251474B2 - 水中探知装置及び物標表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、主要には、水中探知装置における物標（魚群等）の表示方法に関する。

従来から、水中を探知して魚群等を検出する魚群探知機（水中探知装置）が知られている。魚群探知機は、水中（通常は真下方向）に向けて超音波を送信するとともに、当該超音波の反射波であるエコー信号を受信する。そして、魚群探知機は、このエコー信号を分析することで、魚群が存在する深度等を示す情報である魚群情報を算出する。魚群探知機は、この魚群情報に基づいて魚群探知映像（物標探知映像）を作成して表示部に表示する。特許文献１は、この種の魚群探知機を開示する。

特許文献１の魚群探知機は、魚の形をしたマーク（魚群シンボル）を用いて魚群情報を算出している。また、この魚群探知機は、エコー信号を分析する事で魚体長を検出し、魚体長に応じて魚群シンボルの態様を異ならせている。

米国特許第７６６３９７４号明細書

ところで、近年のディスプレイ技術の進歩により、魚群情報を表示するディスプレイの解像度が上昇している。また、処理装置の技術の進歩により、１回の超音波の送受信によって一層多くの魚群情報を算出することが可能となっている。

そのため、最近の魚群探知映像では、図７（ａ）に示すように、魚群シンボル同士が重なって表示されることが考えられる。この場合、ユーザの視認性が低下するとともに、必要な魚群シンボルが隠れてしまうことがある。

また、魚の形をしたマークに加え、魚体長等の数値を付記した魚群シンボルが用いられることがある。この種の魚群シンボルを表示する水中探知装置では、図７（ｂ）に示すように、魚体長等の数値同士が重なって表示されることが考えられる。この場合、魚体長等を正しく読み取れないことがある。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、視認性に優れ、必要な情報を正確に読み取ることができる物標探知映像を生成可能な水中探知装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の水中探知装置が提供される。即ち、この水中探知装置は、送受信器と、エコー信号処理部と、表示制御部と、表示部と、を備える。前記送受信器は、超音波を水中に送信するとともに、その反射波であるエコー信号を受信する。前記エコー信号処理部は、前記エコー信号に基づいて物標を検出する。前記表示制御部は、前記エコー信号処理部で検出された物標について、当該物標が検出された水深に基づいた優先順序で物標の周囲に選択的表示範囲を設定するとともに、前記選択的表示範囲を設定した物標以外の前記選択的表示範囲に入っている物標が表示されないように選択する。前記表示部は、前記エコー信号処理部が検出した物標のうち、前記表示制御部が選択した物標を除いた物標を、縦軸が水深で横軸が時間を示す映像上に表示する。

これにより、表示部に表示される物標同士が干渉して情報が読み取れなかったり、視認性が低下したりすることを防止できる。特に、無作為ではなく所定の基準に基づいて物標の表示の有無を定める（間引きする）ため、ユーザの要望等に沿った水中探知映像を表示することができる。また、水深の浅い順又は深い順に優先度を設定することで、表示制御部が行う処理を単純にすることができる。

前記の水中探知装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記エコー信号処理部は、前記エコー信号に基づいて魚群情報を算出する。前記表示制御部は、前記選択的表示範囲に、魚群シンボルを用いて前記魚群情報を表示する。

これにより、魚群情報が視認し易い態様で魚群シンボルを表示することができる。

前記の水中探知装置においては、前記所定の基準は、前記エコー信号を取得した時刻に基づいて定められていることが好ましい。

これにより、例えば取得時刻が古い物標を優先させることで、表示部にいったん表示した物標が消えることを防止できる。一方、取得時刻が新しい物標を優先させることで、最新（自船に近い位置）の物標を優先的に表示することができる。なお、後者の構成は、水中探知映像における時間軸の縮尺が小さい場合に特に有効である。

前記の水中探知装置においては、前記所定の基準は、物標の水深に基づいて定められていることが好ましい。

これにより、例えば水深の浅い順又は深い順に優先度を設定することで、表示制御部が行う処理を単純にすることができる。

前記の水中探知装置においては、前記所定の基準は、物標の大きさに基づいて定められていることが好ましい。

これにより、例えば魚体長の大きな魚を狙っている場合、該当する魚群シンボルが間引かれてしまうことを防止できる。

前記の水中探知装置においては、前記所定の基準は、ユーザによって設定可能であることが好ましい。

これにより、例えばユーザが注目する物標（狙っている魚等）が間引かれてしまうことを防止できる。

前記の水中探知装置においては、前記表示制御部は、前記表示部に表示される物標が大きいほど、当該物標の周囲の前記選択的表示範囲を大きく設定することが好ましい。

これにより、表示部に表示される物標が大きい場合は他の物標と重なり易いので、選択的表示範囲を大きく設定することで、物標同士の重なりを確実に防止できる。

前記の水中探知装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記表示部には、物標が存在することを示すマークと、当該物標に関連する数値と、を並べて表示可能である。前記表示制御部は、物標に関連する数値を表示する場合は、物標に関連する数値を表示しない場合と比較して、前記選択的表示範囲を大きく設定する。

これにより、物標に関連する数値を表示する場合は表示面積が大きくなるため他の物標や数値と重なり易いので、選択的表示範囲を大きく設定することで、この重なりを確実に防止できる。

前記の水中探知装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この水中探知装置は、前記選択的表示範囲を設定する物標の順序を定める順序決定部を備える。前記表示制御部は、他の物標の前記選択的表示範囲に入っていない物標について、前記順序決定部が定めた順序で前記選択的表示範囲を設定する。

これにより、単純な処理で物標に選択的表示範囲を設定していくことができる。

本発明の第２の観点によれば、以下の魚群情報表示方法が提供される。即ち、この魚群情報表示方法は、送受信工程と、エコー信号処理工程と、表示制御工程と、表示工程と、を含む。前記送受信工程では、超音波を水中に送信するとともに、その反射波であるエコー信号を受信する。前記エコー信号処理工程では、前記エコー信号に基づいて物標を検出する。前記表示制御工程では、前記エコー信号処理工程で検出された物標について、当該物標が検出された水深に基づいた優先順序で物標の周囲に選択的表示範囲を設定するとともに、前記選択的表示範囲を設定した物標以外の前記選択的表示範囲に入っている物標が表示されないように選択する。前記表示工程では、前記表示制御工程で選択した物標を除いた物標を、縦軸が水深で横軸が時間を示す映像上に表示する。

これにより、表示部に表示される物標同士が干渉して情報が読み取れなかったり、視認性が低下したりすることを防止できる。特に、無作為ではなく所定の基準に基づいて物標の表示の有無を定める（間引きする）ため、ユーザの要望等に沿った水中探知映像を表示することができる。また、水深の浅い順又は深い順に優先度を設定することで、表示制御部が行う処理を単純にすることができる。

本発明の一実施形態に係る水中探知装置の構成を示すブロック図。 魚群情報に関連付けて記憶される情報を示すリスト。 魚群探知映像を示す図。 様々な条件に応じてシンボル表示範囲と選択的表示範囲とが変化することを示す説明図。 魚群シンボルを間引きする処理を示す説明図。 魚群シンボルを間引きする処理を示す説明図。 魚群シンボル及び数値が重なっている状態を示す説明図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、魚群探知機（水中探知装置）１０の構成を示すブロック図である。

魚群探知機１０は、水中に向けて超音波を送信するとともに、当該超音波の反射波であるエコー信号を受信する。魚群探知機１０は、このエコー信号を分析することで魚群が存在する深度及び魚体長等を示す情報である魚群情報を算出し、魚群探知映像として表示する。

図１に示すように、魚群探知機１０は、制御部１１と、送信回路１２と、送受切替器１３と、送受信器１４と、受信回路１５と、Ａ／Ｄ変換器１６と、表示部１７と、を備える。

制御部１１が備える送信指示部２１は、超音波を発生させるタイミング及び超音波のレベル等を指示する信号を生成し、送信回路１２へ出力する。

送信回路１２は、トラップ回路等を備えており、送信指示部２１から受けた信号に基づいて、パルス信号を生成し、送受切替器１３を介して送受信器１４へ出力する。

送受信器１４は、船底等に取り付けられる振動子であり、送信回路１２から受けた信号に基づいて、水中（例えば真下方向）に向けて超音波を送信する。また、送受信器１４は、この超音波が魚や海底によって反射した反射波をエコー信号として受信する。送受信器１４は、受信したエコー信号を、送受切替器１３を介して受信回路１５へ出力する。

送受切替器１３は、送信回路１２が出力した信号を送受信器１４へ出力するとともに、送受信器１４が取得したエコー信号を受信回路１５へ出力する。

受信回路１５は、入力されたエコー信号を増幅する等して、Ａ／Ｄ変換器１６へ出力する。Ａ／Ｄ変換器１６は、入力されたエコー信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、制御部１１へ出力する。

制御部１１が備えるエコー信号処理部２２は、Ａ／Ｄ変換器１６から入力されたエコー信号をメモリ等に記録しつつ、当該エコー信号を分析することで、物標を検出する。具体的には、エコー信号処理部２２は、海底の状況及び魚群情報を算出する。魚群情報とは、魚群に関する情報であり、例えば、図２に示すように、魚群の取得時刻や取得深度（水深）、魚体長、及び魚種等で構成される。

エコー信号処理部２２は、超音波を送信してからエコー信号を受信するまでの時間に基づいて、魚群の取得深度を把握することができる。また、エコー信号処理部２２は、例えば、公知のスプリットビーム法やデュアルビーム法を用いて、魚体長を計測することができる。更にエコー信号処理部２２は、エコー信号の形状、季節、及び水深等を考慮して、魚種を推測することもできる。エコー信号処理部２２が算出した魚群情報は、図略のメモリに記憶される。

制御部１１が備える表示制御部２３は、エコー信号処理部２２が算出した海底に関する情報及び魚群情報等に基づいて、図３に示すような魚群探知映像を作成する。魚群探知映像の横軸は時間であり、図の左に進むほど古い情報を示している。また、魚群探知映像の縦軸は深度であり、図の下側に進むほど深い位置における情報を示している。魚群探知映像には、海底を示すエコー５１や、魚群シンボル５２等が表示される。図３では、魚群シンボルは、魚群が存在することを示すマークと、魚体長等を示す数値と、から構成されるが、魚群シンボルは、何れか一方のみから構成されていても良い。

魚群探知機１０は、以上のようにして魚群探知映像を作成して表示することができる。なお、上述のように、近年では魚群探知映像に表示可能な情報量が増えたことにより、魚群シンボル５２が重なってしまうことがある。本実施形態では、下記の制御を行うことにより、この魚群シンボル５２の重なりを防止することができる。

以下、魚群探知機１０が行う、魚群シンボルの重なりを防止する制御について説明する。魚群探知機１０は、魚群シンボルを表示する際に、この魚群シンボルの周囲に選択的表示範囲を設定し、この選択的表示範囲には他の魚群シンボルが表示されないように制御を行うことで、魚群シンボルの重なりを防止する。

初めに、シンボル表示範囲と選択的表示範囲とについて図４を参照して説明する。図４は、様々な条件に応じてシンボル表示範囲と選択的表示範囲とが変化することを示す説明図である。

シンボル表示範囲とは、表示部１７に魚群シンボルが表示される範囲である。従って、図４（ａ）に示すように、魚群シンボルが大きい場合、シンボル表示範囲（実線で示す範囲）が大きくなる。また、図４（ｂ）に示すように、魚体長等の数値を含む魚群シンボルの場合、シンボル表示範囲が大きくなる。なお、図４では、シンボル表示範囲を矩形状としているが、矩形状以外にも長円状としても良いし、魚の形をしたマークや数値の外形そのものをシンボル表示範囲として設定しても良い。

選択的表示範囲とは、当該範囲に位置する魚群シンボルの表示／非表示を選択可能な範囲である。なお、本実施形態では、この選択的表示範囲に他の魚群シンボルが表示されない設定である。選択的表示範囲の設定方法（設定する順番及び範囲等）は所定の基準に基づいて行われるが、この所定の基準は任意であり、様々な基準が考えられる。例えば、魚群シンボルの重なりを適切に防止する（魚群シンボルの間隔を同程度にする）という観点から、シンボル表示範囲が大きいほど選択的表示範囲を大きくする方法が考えられる。具体的には、図４（ａ）では、魚群シンボルが大きくなるほど、選択的表示範囲が大きくなることが示されている。また、図４（ｂ）では、魚体長等を示す数値を含む魚群シンボルが、この数値を表示しない魚群シンボルよりも選択的表示範囲が大きくなることが示されている。

また、どの程度の大きさの選択的表示範囲を設定するかは、例えばユーザの指示等に応じて変更することができる。図４（ｃ）では、上から順に、シンボル表示範囲の外側に選択的表示範囲を設定する方式、シンボル表示範囲と選択的表示範囲とを一致させる方式、及び、シンボル表示範囲の内側に選択的表示範囲を設定する方式（選択的表示範囲をシンボル表示範囲よりも小さくする方式）が示されている。なお、選択的表示範囲は、シンボル表示範囲を所定倍することで作成しても良いし、シンボル表示範囲を構成する線分を所定だけオフセットすることで作成しても良い。

次に、選択的表示範囲を設定して表示部１７に魚群シンボルを表示する際の具体的な処理の流れについて図５及び図６を参照して説明する。図５及び図６は、魚群シンボルを間引きする処理を示す説明図である。

魚群探知機１０には、初期設定又はユーザの指示等（所定の基準）に基づいて、選択的表示範囲を設定する順序が定められている。当然であるが、選択的表示範囲を設定する順序が異なれば、間引きされる魚群シンボルが異なる。本実施形態では、選択的表示範囲を設定する順序を定めるための基準として、魚群情報の取得時刻が古いものを最も優先し、取得時刻が同一の場合は魚群情報の取得深度が浅いものを優先する。

以下、魚群探知機１０が超音波を送受信することで、図５（ａ）に示すような魚群シンボル３１〜３６を作成したとする。なお、魚群探知機１０は、魚群シンボルを作成した段階では表示部１７には表示せず、表示制御部２３等による処理が行われた後に、所定の魚群シンボルのみが表示部１７に表示される。なお、説明を簡単にするために、以下の説明では作成した魚群シンボルのシンボル表示範囲及び選択的表示範囲は全て同一であるものとする。

初めに、制御部１１の順序決定部２４は、選択的表示範囲を設定する順序を決定する。順序決定部２４は、最優先の項目である取得時刻に基づく順序付けを行うが、魚群シンボル３１〜３６の取得時刻は同一であるため、取得時刻に基づく順序付けを行うことができない。従って、順序決定部２４は、浅い位置の魚群シンボルが優先されるように、取得深度に基づく順序付けを行う。これにより、選択的表示範囲を設定する順序は、魚群シンボル３１、３２、・・・３６の順となる。

従って、表示制御部２３は、初めに魚群シンボル３１に選択的表示範囲を設定する（図４（ｂ）を参照）。魚群シンボル３１は他の魚群シンボルの選択的表示範囲に入っていないので、表示されることが確定する。一方、魚群シンボル３２，３３のシンボル表示範囲は、魚群シンボル３１の選択的表示範囲に入っているので、非表示となることが確定する。このように、魚群シンボルは、シンボル表示範囲の少なくとも一部が他の魚群シンボルの選択的表示範囲に入っていれば、非表示となる。

次に、表示制御部２３は、魚群シンボル３２，３３が非表示であるため、魚群シンボル３４に選択的表示範囲を設定する（図４（ｃ）を参照）。従って、上記と同様に、魚群シンボル３４が表示されることが確定し、魚群シンボル３５が非表示となることが確定する。

次に、表示制御部２３は、魚群シンボル３５が非表示であるため、魚群シンボル３６に選択的表示範囲を設定する（図５（ａ）を参照）。従って、上記と同様に、魚群シンボル３５が表示されることが確定する。なお、図５（ａ）では、魚群シンボル３４の選択的表示範囲と、魚群シンボル３６の選択的表示範囲と、が重なっているが選択的表示範囲同士の重なりは許容される。そして、表示制御部２３は、表示することが確定した魚群シンボル３１，３４，３６を、海底を示すエコー等とともに表示部１７に表示する。

次に、魚群探知機１０が再び超音波を送受信し、魚群シンボル４１〜４４を作成したとする（図５（ｂ）を参照）。順序決定部２４は、新たな魚群シンボル（未処理の魚群シンボル）が存在するため、再び選択的表示範囲を設定する順序を定める。なお、本実施形態では、取得時刻が最優先されるため、魚群シンボル４１〜４４よりも、魚群シンボル３１〜３６が優先される。従って、魚群シンボル３１〜３６に関する表示／非表示は、変化しない。このように、本実施形態では、取得時刻を優先させることで、一度表示した魚群シンボルが消えないので、ユーザに混乱を与えることを防止できる。

そして、順序決定部２４は、取得時刻が同一の魚群シンボル４１〜４４について、浅い位置の魚群シンボルが優先されるように、順序付けを行う。これにより、選択的表示範囲を設定する順序は、魚群シンボル４１、４２、４３、４４の順となる。

従って、表示制御部２３は、魚群シンボル４１に選択的表示範囲を設定する（図５（ｃ）を参照）。従って、上記と同様に、魚群シンボル４１が表示されることが確定する。なお、魚群シンボル４２〜４４は、他の魚群シンボルの選択的表示範囲に入っているため、非表示となることが確定する。これにより、表示制御部２３は、魚群シンボル４１を、海底を示すエコー等とともに表示部１７に表示する。

このように魚群シンボルの間引きを行うことで、魚群シンボル同士の重なりを防止して視認性を向上させることができる。なお、視認性を犠牲にしても多くの情報を表示させたい場合は、図４（ｃ）の下に示すように選択的表示範囲を狭くすることで、所望の魚群探知映像を表示させることができる。

以上に説明したように、本実施形態の魚群探知機１０は、送受信器１４と、エコー信号処理部２２と、表示部１７と、表示制御部２３と、を備える。送受信器１４は、超音波を水中に送信するとともに、その反射波であるエコー信号を受信する。エコー信号処理部２２は、エコー信号に基づいて魚群情報を算出する。表示部１７は、魚群シンボルを用いて魚群情報を表示する。表示制御部２３は、所定の基準に基づいて、表示部１７に表示される魚群シンボルの周囲に選択的表示範囲を設定し、設定された選択的表示範囲には他の魚群情報が表示されないように制御を行う。

これにより、表示部１７に表示される魚群シンボル同士が干渉して情報が読み取れなかったり、視認性が低下したりすることを防止できる。特に、無作為ではなく所定の基準に基づいて魚群シンボルを間引きするため、ユーザの要望等に沿った水中探知映像を表示することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、取得時刻及び取得深度に基づいて選択的表示範囲を設定する順序を決定したが、他の事項に基づいて順序を決定しても良い。例えば、対象とする魚種がある場合、該当する魚種（又は該当する魚種の魚体長）が最も優先されるように順序を決定することで、該当する魚種を示す魚群シンボルが優先して表示される。

取得時刻の古い魚群シンボルではなく新しい魚群シンボルを優先させても良いし、取得深度の浅い魚群シンボルではなく取得深度の深い魚群シンボルを優先させても良い。なお、魚群探知映像の横軸（時間軸）の縮尺が小さい場合、古い魚群シンボルを優先すると、直近で取得した魚群情報があまり表示されなくなるので、新しい魚群シンボルを優先させることが好ましい。また、上述した事項以外にも、様々な事項を基準として選択的表示範囲を設定する順序を決定しても良い。

上記実施形態では、選択的表示範囲内に他の魚群シンボルが位置していた場合、非表示とする構成であるが、所定の条件を満たすか否かに基づいて魚群シンボルを表示することもできる。これにより、シンボルを間引くとともに、特に重要な魚群シンボルが間引かれることを防止できる。

上記実施形態では、魚群情報を示す魚群シンボルについて選択的表示範囲を設定したが、他の物標について選択的表示範囲を設定しても良い。また、魚群シンボルを用いずにエコー信号を処理した結果を魚群探知映像（水中探知映像）として表示しても良い。この場合においても、魚群探知映像の視認性を向上させることができる。

表示部１７は、制御部１１と一体的に構成されていても良いし、制御部１１が作成した映像を表示する限り、制御部１１と物理的に離れていても良い。また、表示部１７は、レーダ装置等と接続される汎用の表示装置であっても良い。

１０ 魚群探知機（水中探知装置）
１１ 制御部
１２ 送信回路
１３ 送受切替器
１４ 送受信器
１５ 受信回路
１６ Ａ／Ｄ変換器
１７ 表示部
２１ 送信指示部
２２ エコー信号処理部
２３ 表示制御部
２４ 順序決定部

Claims (10)

1. 超音波を水中に送信するとともに、その反射波であるエコー信号を受信する送受信器と、
   前記エコー信号に基づいて物標を検出するエコー信号処理部と、
   前記エコー信号処理部で検出された物標について、当該物標が検出された水深に基づいた優先順序で物標の周囲に選択的表示範囲を設定するとともに、前記選択的表示範囲を設定した物標以外の前記選択的表示範囲に入っている物標が表示されないように選択する表示制御部と、
   前記エコー信号処理部が検出した物標のうち、前記表示制御部が選択した物標を除いた物標を、縦軸が水深で横軸が時間を示す映像上に表示する表示部と、
   を備えることを特徴とする水中探知装置。
2. 請求項１に記載の水中探知装置であって、
   前記エコー信号処理部は、前記エコー信号に基づいて魚群情報を算出し、
   前記表示部は、当該表示部に表示される物標を示す魚群シンボルを用いて前記魚群情報を表示することを特徴とする水中探知装置。
3. 請求項１又は２に記載の水中探知装置であって、
   前記表示制御部は、更に、前記エコー信号を受信した時間に基づいた優先順序で前記選択的表示範囲を設定することを特徴とする水中探知装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の水中探知装置であって、
   前記表示制御部は、更に、前記エコー信号処理部で検出された物標の大きさに基づいた優先順序で前記選択的表示範囲を設定することを特徴とする水中探知装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の水中探知装置であって、
   前記表示制御部は、更に、ユーザの指示に基づいた優先順序で前記選択的表示範囲を設定することを特徴とする水中探知装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の水中探知装置であって、
   前記表示制御部は、前記表示部に表示される物標が大きいほど、当該物標の周囲の前記選択的表示範囲を大きく設定することを特徴とする水中探知装置。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載の水中探知装置であって、
   前記表示部には、当該表示部に表示される物標を示すマークと、当該物標に関連する数値と、を並べて表示可能であり、
   前記表示制御部は、物標に関連する数値を表示する場合は、物標に関連する数値を表示しない場合と比較して、前記選択的表示範囲を大きく設定することを特徴とする水中探知装置。
8. 請求項３に記載の水中探知装置であって、
   前記表示制御部は、物標についての前記エコー信号を受信した時間を、当該物標が検出された水深よりも優先した優先順序で物標の周囲に前記選択的表示範囲を設定することを特徴とする水中探知装置。
9. 請求項８に記載の水中探知装置であって、
   前記表示制御部は、物標についての前記エコー信号を受信した時間が古いほど優先順序を高くして物標の周囲に前記選択的表示範囲を設定することを特徴とする水中探知装置。
10. 超音波を水中に送信するとともに、その反射波であるエコー信号を受信する送受信工程と、
    前記エコー信号に基づいて物標を検出するエコー信号処理工程と、
    前記エコー信号処理工程で検出された物標について、当該物標が検出された水深に基づいた優先順序で物標の周囲に選択的表示範囲を設定するとともに、前記選択的表示範囲を設定した物標以外の前記選択的表示範囲に入っている物標が表示されないように選択する表示制御工程と、
    前記表示制御工程で選択した物標を除いた物標を、縦軸が水深で横軸が時間を示す映像上に表示する表示工程と、
    を含むことを特徴とする物標表示方法。

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