JPH01229989A - 魚群探知機の画面表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超音波を送受信して水中の魚群等の存在を判別
探知する魚群探知機の画面表示方法に関し、−層詳細に
は魚群探知機を構成する送受波器から異なる周波数の超
音波パルス信号を送信し、水中物標からのエコー信号を
受信してＣＲＴ　（ブラウン管）等の表示器に映像表示
する際、前記受信した周波数の異なるエコー信号の差異
が大きい部分はその差異に応じ色相を種々変化させて表
示すると共に、その差異が小さい部分はいずれか一方の
周波数のエコー信号をそのまま表示することで同一画面
に一体的に表示するようにした魚群探知機の画面表示方
法に関する。

［発明の背景］ 従来から水中に存在する物標を確認するために水中音響
機器が広範に用いられている。その好適な一例として魚
群探知機を掲げることが出来よう。当該魚群探知機は単
一の振動素子または適当な形状に配列した複数の振動素
子からなる送受波器から音波、特に、超音波パルスを繰
り返して所定範囲の水中に発射し、水中物標から反射し
て帰来するエコー信号を受波して、例えば、ＣＲＴ等の
表示器上に表示する装置である。すなわち、魚群等の水
中物標からのエコー信号の強度が一般に魚群等の大小お
よび密度等に比例することに着目し、当該エコー信号に
対応する信号波の信号レベルに応じてＣＲＴ等の表示器
等にカラー表示し、あるいは記録紙上に濃淡表示して魚
群等の存在を判別乃至確認する装置である。

ところで、周知のように魚の種類には白子、小女子等の
小魚あるいは鰺、鯖等の魚体の比較的大なる魚等、種々
の大きさの魚が存在し、その魚影の確認のためには複数
種類の超音波信号の送受信が必要とされている。そこで
、例えば、高低画周波の超音波信号を用いることにより
前記白子等の小魚を高周波によって捕捉し、一方、鯖等
の魚体の大なる魚を低周波によって同時に捕捉し得る二
周波魚群探知機が提案されている。

この二周波魚群探知機は異なる周波数の超音波パルス信
号を水中に放射し、魚群からのエコー信号を周波数毎に
当該二周波魚群探知機の画像メモリ内に蓄積記録する。

そして、この高低二層波のエコー信号に対応するＣＲＴ
表示部上の表示画面は、第１図ａ、ｂに示すように、低
周波エコー表示と、高周波エコー表示の縦割り表示ある
いは横割り表示として表示するよう構成されている。

図において、参照符号２ａ、２ｂは海面に対応するエコ
ー信号を示し、４ａは低周波に特に感度よく反応する魚
体の大なる魚に対応するエコー信号を示し、４ｂは高周
波に特に感度よく反応する魚体の小なる魚のエコー信号
を示し、５ａ　、　６ｂは夫々海底に対応するエコー信
号を示している。従って、第１図ａの表示例においては
、図中、左側部が低周波エコー信号の表示を示し、右側
部が高周波エコー信号の表示を示している。また、第２
図すに示す表示においては、下側部が低周波エコー信号
の表示を示しており、上側部が高周波エコー信号の表示
を示している。従来はこの縦割り表示あるいは横割り表
示から投網範囲、投網位置並びに網の種類等を判断乃至
選択している。

ところが、このような縦割り表示あるいは横割り表示の
二面面表示は漁労長等の投網時機を判断するものにとっ
て両画面を交互に見比べてそのタイミングを判断しなけ
ればならず、その煩雑さから最適投網時機を失する虞が
存在している。

そこで、この改善のために本出願人の出願に係る特開昭
第５３−１１７４７０号公報に開示されているように、
周波数毎に特定の色を割り当て一画面の表示としてカラ
ーブラウン管に映像表示する多周波カラー魚群探知機が
提案されている。

［発明の目的］ 本発明はこのような技術的思想に関連してなされたもの
であって、異なる周波数のエコー信号を受信してＣＲＴ
等の表示器上に表示する際、各周波数に対応するエコー
信号を所定演算し当該演算結果の信号レベルに応じて所
定の色表示を実施することにより見易く且つ多周波一画
面表示を可能とする魚群探知機の画面表示方法を提供す
ることを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は異なる周波数の
超音波信号を水中に発射した後、水中物標から反射して
帰来する夫々の周波数に対応するエコー信号を受信し、
当該夫々のエコー信号の信号レベルに応じて予め定めた
異なる色相群を割り当てて前記エコー信号を表示器に表
示する魚群探知機の画面表示方法であって、受信した夫
々の周波数に対応するエコー信号の信号レベルの差異の
大小に応じて前記予め定めた異なる色相群とは別異の色
相の色を割り当てて表示することを特徴する。

また、本発明は異なる周波数の超音波信号を水中に発射
した後、水中物標から反射して帰来する夫々の周波数に
対応するエコー信号を受信し、当該夫々のエコー信号の
信号レベルに応じて予め定めた異なる色相群を割り当て
て前記エコー信号を表示器に表示する魚群探知機の画面
表示方法であって、受信した夫々の周波数に対応するエ
コー信号の信号レベルの差異の大小に応じて前記予め定
めた異なる色相群あるいはそれ以外の色相の中、特定の
色相を輝度変調して表示することを特徴する。

また、本発明は受信した夫々の周波数に対応するエコー
信号の信号レベルの差異が所定値以上である部分は前記
予め定めた異なる色相群とは別異の色相を割り当ててま
たは前記予め定めた異なる色相群若しくはそれ以外の色
相の中、特定の色相を差異の大小に応じた輝度で輝度変
調して表示し、差異が所定値以下である部分はいずれか
一方の周波数のエコー信号を予め定めた色相群で表示す
ることを特徴する。

また、本発明は受信した夫々の周波数に対応するエコー
信号の信号レベルの差が取り出されて、その差信号に基
づき前記予め定めた異なる色相群とは別異の色相を割り
当ててまたは前記予め定めた異なる色相群若しくはそれ
以外の色相の中、特定の色相を輝度変調して表示するこ
とを特徴する。

さらに、本発明は受信した夫々の周波数に対応するエコ
ー信号の信号レベルの和が取り出されて、その和信号に
基づき前記予め定めた異なる色相群とは別異の色相を割
り当ててまたは前記予め定めた異なる色相群若しくはそ
れ以外の色相の中、特定の色相を輝度変調して表示する
ことを特徴する。

［実施態様］ 次に、本発明に係る魚群探知機における画面表示方法に
ついて好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

第２図において、参照符号ｌＯは本実施態様に係る魚群
探知機を示す。当該魚群探知機１０は基本的に送受信部
１２と本体処理部１４と表示部１６および操作パネル１
８とから構成される。

前記送受信部１２はトリガ発生部２０、高周波送信部２
２と低周波送信部２４とからなる送信部２６、高周波受
信部２８と低周波受信部３０とからなる受信部３２、お
よび高周波送受波器３３と低周波送受波器３４とからな
る送受波器部３６とから構成され、トリガ発生部２０は
前記本体処理部１４を構成する制御部３８からの周期制
御信号に基づき一定または不定周期のトリガ信号を送信
部２６に導入する。

送信部２６は当該トリガ信号を基に一定パルス幅の電気
信号である高周波送信パルスおよび低周波送信パルスを
夫々高周波送信部２２、低周波送信部２４で発生させ、
受信部３２並びに送受波器部３６に導入する。その場合
、送受波器部３６を構成する高周波送受波器３３、低周
波送受波器３４は当該魚群探知機１０を搭載する船Ｓｈ
　　（第３図参照）の船底に設置され、例えば、電歪素
子を有しており、前記高周波送信パルス並びに低周波送
信パルスに基づいて振動し、高周波の超音波パルス信号
と低周波の超音波パルス信号を夫々水中に発射する。こ
れらの超音波パルス信号は氷中Ｍのプランクトン層Ｐ１
魚群Ｆ１または、海底Ｓｖ等の物標にあたって反射し、
これらの水中物標から帰来する超音波反射信号が前記画
周波送受波器３３．３４を構成する電歪素子によって受
波され、当該電歪素子によって電気信号（以下、エコー
信号という）に変換される。このエコー信号が夫々受信
部３２を構成する高周波受信部２８並びに低周波受信部
３０に夫々導入される。この場合、超音波パルス信号を
発射してからエコー信号を受信するまで超音波が往復す
る間の時間遅れが存在する。この時間遅れの略１／２の
時間を距離に換算した値が魚群Ｆ等の水中物標までの距
離として得られる。

受信部３２を構成する高周波受信部２８並びに低周波受
信部３０によって増幅された高周波エコー信号ｅ、と低
周波エコー信号ｅ２は本体処理部１４内の第１Ａ／Ｄ変
換器３７並びに第２Ａ／Ｄ変換器３９を介してデジタル
信号である高周波エコー信号ｅｄｌと低周波エコー信号
ｅｄ２とに変換された後、電子スイッチ４０の第１端子
４０ａおよび第２端子４０ｂに導入されると共に、演算
処理部４２に導入される。この場合、演算処理部４２で
実行される演算処理の内容は操作パネル１８によって選
択された画面表示モードによって決定される。

次いで、演算処理部４２の出力信号である、例えば、差
のエコー信号ｅｄ３は前記電子スイッチ４０を構成する
第３端子４０Ｃに導入される。前記第１乃至第３端子４
０ａ乃至４０Ｃに導入されたデジタルエコー信号ｅｄｌ
乃至ｅｄ３は共通端子４０ｄを介してバッファメモリ４
４に択一的に導入される。この場合、バッファメモリ４
４は超音波パルス信号の１回の送受信によって得られる
信号を記憶する容量を持ち、表示部１６中のＣＲＴ４６
の１本の走査線に該当する映像データを記憶する。

バッファメモリ４４からのエコー出力信号ｅｄｌ（１＝
１．２．３）はその信号強度に応じて色／輝度変調ルッ
クアップテーブル４７により色変調された後、メインメ
モリ４８に転送され、メインメモリ４８に記憶された映
像データが制御部３８の制御の下に順次読み出され、表
示部１６中のＤ／Ａ変換器５０に導入される。そして、
メインメモ１月８から導入された映像データがＤ／Ａ変
換器５０によってアナログ信号、すなわち、受信したエ
コー信号と相似の信号に変換され、ＣＲＴ４６に送給さ
れる。この場合、ＣＲＴ４６の他の入力端子には同期信
号発生部５２からの同期信号が供給されているので、前
記受信したエコー信号が当該同期信号を基にカラー映像
として表示される。なお、操作パネル１８はＣＲＴ４６
に表示される画面の表示モードを設定する等のデータ人
力機能を有している。

本実施態様に係る画面表示方法を実施する魚群探知機は
基本的には以上のように構成されるものであり、次にそ
の作用並びに効果について説明する。

先ず、操作パネル１８を用いて本発明に係る画面表示モ
ードを第４図に示すフローチャートに基づきＣＲＴ４６
の画面上の文字表示を利用した対話形式で選択する。す
なわち、先ず、操作パネル１８上の図示しない画面表示
モード開始キーを押す（ＳＴＰＩ）。そうすると、ＣＲ
Ｔ４６には第２ステツプに示す和モードあるいは差モー
ドのメニューが表示される。ここで、和モードとは前記
の高周波および低周波エコー信号ｅｄｌ、ｅｄ２の和の
演算処理１ｅｄｌ＋　ｅｄ２１を表し、差モードとは差
の演算処理１ｅ６＋　　ｅ、＋２１を表している。本実
施態様では差モードを選択する（ＳｒＦ２）。この選択
ステップが終了すると次のメニューに従い閾値Ｅ、の値
を送信信号のレベル範囲ＯｄＢ乃至４０ｄＢの中の特定
の値、例えば７ｄＢに選定する（ＳｒＦ２）。これらの
設定により演算処理部４２において次の第（１）式およ
び第（２）式に示す演算処理、すなわち、差のエコー信
号ｅｄ３と閾値Ｅ５との大小比較がなされる。

ｅｄ３＝ｌ　ｅｄｌ　　ｅｄ２　ｌ≧Ｅ　ｓ　　　　　
−Ｑ）ｅａ３＝　ｌ　ｅａｒ　　ｅａ２１　＜　Ｅｓ　
　　　　”・（２）次いで、前記第（２）式が成立する
場合、すなわち、高周波エコー信号ｅｄｌと低周波エコ
ー信号ｅｄ２の差が閾値Ｅ３未満の値の場合にそのどち
らの信号を電子スイッチ４０を通過させるか、換言すれ
ば、ＣＲＴ４６に表示するかを設定する（ＳｒＦ４）。

本実施態様では高周波エコー信号ｅｄｌを選択しておく
。従って、当該第（２）式が成立した時、本実施態様に
おいては電子スイッチ４０の中、端子４０ａと共通端子
４０ｄとが接続され高周波エコー信号ｅｄｌがバッファ
メモリ４４に導入される。

次に、前記第（１）式が成立する場合、すなわち、高周
波エコー信号ｅｄｌと低周波エコー信号ｅｄ２の差が閾
値Ｅ３以上の値の場合に輝度変調（本実施態様では輝度
を明るくする場合を輝度変調という）すべき色相を決定
する。この色相は後述する標準色の中の１色あるいはそ
れ以外の特定色、例えば、ピンク色、紫色等の１色を決
定する（ＳｒＦ２）。本実施態様ではピンク色を選択す
る。

以上により画面表示モードの選択が終了したので画面表
示モード終了キー（図示せず）を押した後、予め定めた
測定深度により魚探動作に移行する。

この場合、制御部３８は当該命令を解読して送受信部１
２を構成するトリガ発生部２０に前記測定深度に対応す
る周期信号を送給する。そこで、トリガ発生部２０は当
該周期信号を基にトリガ信号を発生し、送信部２６に送
出する。この場合、高周波送信部２２および低周波送信
部２４は当該トリガ信号によっでゲートされた高周波超
音波パルスと低周波超音波パルスを、夫々、高周波送受
波器３３および低周波送受波器３４および受信部３２に
導入する。次いで、高周波送受波器３３と低周波送受波
器３４は当該高周波および低周波送信パルスを高周波並
びに低周波の超音波パルス信号に変換して水中Ｍに発射
する。

このようして、高周波送受波器３３、低周波送受波器３
４から氷中Ｍに発射された二層液の超音波パルス信号は
海面Ｓ　ｌｊ％プランクトン層Ｐ、魚群Ｆおよび海底Ｓ
ｖ等の物標から反射して再び高周波並びに低周波送受波
器３３．３４に帰来する。この場合、白子、小女子等の
魚体の小なる魚群Ｆは高周波超音波パルス信号をよく反
射し、鰺、鯖等の比較的魚体の大なる魚群Ｆは高低画周
波の超音波パルス信号を反射する。このようにして、反
射して帰来する超音波反射信号が再び高周波および低周
波送受波器３３．３４により受波され電気信号であるエ
コー信号に変換される。

次いで、高周波および低周波受信部２８．３０によって
増幅された後、第１および第２Ａ／Ｄ変換器３７．３９
に導入される。

第１および第２Ａ／Ｄ変換器３７．３９の出力信号であ
るデジタルデータとしての高周波および低周波エコー信
号ｅｄｌ、ｅｄ２は演算処理部４２に導入され、前記第
（１）式および第（２）式に示す比較処理が行われ、バ
ッファメモリ４４に導入すべき信号、すなわち、差のエ
コー信号ｅｄ３または高周波エコー信号ｅｄｌのいずれ
か１つの信号が電子スイッチ４０の端子４０ｃ側か端子
４０ａ側かに切り換えられることによって選択される。

そこで、例えば、物標である魚群Ｆ＋　、Ｆ２およびＦ
３（図示せず）からの高周波エコー信号ｅｄｌに対応す
る信号レベルと低周波エコー信号ｅｄ２に対応する信号
レベルが表１に示すようであると仮定した時、バッファ
メモリ４４に導入されるエコー信号は、閾値Ｅ、＝７で
あることを考慮することにより、表１の最右欄に示す信
号が導入されることが諒解されよう。

表　　１ バッファメモリ４４に導入されたエコー出力信号ｅ、、
（ｉ＝１）は色／輝度変調ルックアップテーブル４７に
よってその信号レベル毎に次に示すように所定の色に変
調される。

この場合、色変調のためのルックアップテーブル４７は
第３図の模式図のように構成されている。すなわち、送
信信号Ｔ、のレベルを４０ｄＢとした時、エコー信号ｅ
１　レベルの２１ｄＢまでを３ｄＢ毎に区分して、夫々
、うす青、青、白乃至赤までの色に割り当てている。こ
のルックアップテーブル４７によりバッファメモリ４４
に記憶されたエコー信号の中、高周波エコー信号ｅｄｌ
の表示色は物標Ｆ１に対応して緑と決定されてメインメ
モリ４８に導入される。また、物標Ｆ２、Ｆ３に対応す
る差のエコー信号ｅｄ３は前記したようにピンク色の夫
々その差の大小に応じた輝度で輝度変調された色と決定
されてメインメモリ４８に導入される。このようにして
メインメモリ４８に記録された色／輝度変調後のエコー
信号は制御部３８のアドレス信号に基づきＤ／Ａ変換器
５０に送出され、Ｄ／Ａ変換器５０中の図示しないカラ
ーマトリクス回路から赤、緑、青の３原色のアナログ信
号に変換されてＣＲＴ４６に供給される。この場合、制
御部３８からのクロック信号を基に同期信号発生部５２
から発生する同期信号に基づいてカラー表示がなされる
。

このような制御シーケンスに基づいて表示される画像の
例を第５図に示す。図に示すように、高周波エコー信号
ｅ１　と低周波エコー信号ｅ２として同等に反射された
物標Ｆ１は緑色で表示され、エコー信号強度に若干の差
のある閾値ＥＳ＝７以上の差のある物標Ｆ２はやや暗い
ピンク色で表示され、同じく信号強度に閾値Ｅ。

＝７を超える差のある物標Ｆ３はピンク色がより明るく
表示されるので当該表示画面から緑色表示は鰺、鯖等の
比較的魚体の大なる魚群であることが推定され、ピンク
色の暗い表示は白子、小女子等の比較的魚体の小なる魚
群であることが推定され、明るいピンク色の表示は略プ
ランクトン層であることが推定出来る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、異なる周波数の超音波
信号に対応するエコー信号をＣＲＴ等の表示器上に表示
する際、受信したエコー信号の信号強度を比較演算し、
その差異が予め定めた閾値未満の場合にはどちらか一方
の周波数からのエコー信号を選択して標準の色相別に表
示し、一方、その差異が閾値以上の場合にはエコー信号
を標準の色相またはそれ以外の色相の中の予め定めた１
色に設定すると共に輝度変調して同一画面に一体的に表
示している。このため、高低２つの周波数の映像の差異
を同一視点で適格に把握することが出来る。しかも、そ
の差異が少ない場合には各周波数からのもとのエコー信
号に対応する映像を必要以上に加工することなく且つ差
異が大きい部分と明確に区別して把握することが出来る
。従って、漁労長等の投網時機判断者は当該画像から最
適の投網時機等を決定することが出来る効果を奏する。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、超音波の周波数を二層液を越える周波数にして
、さらに精細な区分で魚種を表示すること等、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の
変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは従来技術に係る画面表示方法が適用され
る魚群探知機におけるエコー信号の表示状態を示す説明
図、 第２図は本発明に係る画面表示方法が適用された魚群探
知機の概略構成図、 第３図は第２図に示す魚群探知機の中、色変調ルックア
ップテーブルに設定されるルックアツブテーブルの模式
説明図、 第４図は本発明に係る画面表示方法のモード設定を説明
するフローチャート、 第５図は当該魚群探知機を構成するＣＲＴ表示器上に表
示される映像の説明図である。 １０・・・魚群探知機　　　　　１２・・・送受信部１
４・・・本体処理部　　　　　１６・・・表示部１８・
・・操作パネル　　　　　２６・・・送信部３２・・・
受信部　　　　　　　３６・・・送受波器部Ｐ・・・プ
ランクトン層　　　Ｍ・・・水中Ｆ・・・魚群　　　　
　　　　Ｓｈ・・・船Ｓｖ・・・海底 Ｓａｔ・・・高周波エコー信号 Ｓｄ２・・・低周波エコー信号 Ｓｄ３・・・差のエコー信号 ＦＩＧ、１ （Ｑ）（ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）本発明は異なる周波数の超音波信号を水中に発射
   した後、水中物標から反射して帰来する夫々の周波数に
   対応するエコー信号を受信し、当該夫々のエコー信号の
   信号レベルに応じて予め定めた異なる色相群を割り当て
   て前記エコー信号を表示器に表示する魚群探知機の画面
   表示方法であって、受信した夫々の周波数に対応するエ
   コー信号の信号レベルの差異の大小に応じて前記予め定
   めた異なる色相群とは別異の色相の色を割り当てて表示
   することを特徴する魚群探知機の画面表示方法。
2. （２）異なる周波数の超音波信号を水中に発射した後、
   水中物標から反射して帰来する夫々の周波数に対応する
   エコー信号を受信し、当該夫々のエコー信号の信号レベ
   ルに応じて予め定めた異なる色相群を割り当てて前記エ
   コー信号を表示器に表示する魚群探知機の画面表示方法
   であって、受信した夫々の周波数に対応するエコー信号
   の信号レベルの差異の大小に応じて前記予め定めた異な
   る色相群あるいはそれ以外の色相の中、特定の色相を輝
   度変調して表示することを特徴する魚群探知機の画面表
   示方法。
3. （３）請求項１または２記載の方法において、受信した
   夫々の周波数に対応するエコー信号の信号レベルの差異
   が所定値以上である部分は前記予め定めた異なる色相群
   とは別異の色相を割り当ててまたは前記予め定めた異な
   る色相群若しくはそれ以外の色相の中、特定の色相を差
   異の大小に応じた輝度で輝度変調して表示し、差異が所
   定値以下である部分はいずれか一方の周波数のエコー信
   号を予め定めた色相群で表示することを特徴する魚群探
   知機の画面表示方法。
4. （４）請求項１乃至３のいずれかに記載の方法において
   、受信した夫々の周波数に対応するエコー信号の信号レ
   ベルの差が取り出されて、その差信号に基づき前記予め
   定めた異なる色相群とは別異の色相を割り当ててまたは
   前記予め定めた異なる色相群若しくはそれ以外の色相の
   中、特定の色相を輝度変調して表示することを特徴する
   魚群探知機の画面表示方法。
5. （５）請求項１乃至３のいずれかに記載の方法において
   、受信した夫々の周波数に対応するエコー信号の信号レ
   ベルの和が取り出されて、その和信号に基づき前記予め
   定めた異なる色相群とは別異の色相を割り当ててまたは
   前記予め定めた異なる色相群若しくはそれ以外の色相の
   中、特定の色相を輝度変調して表示することを特徴する
   魚群探知機の画面表示方法。