探知装置

本発明は、探知された物標を表示する表示装置を備えた探知装置に関する。

従来より、探知された物標を表示画面上に表示する表示装置を備えた探知装置が知られている。例えば、非特許文献1の18頁目には、魚群探知機(探知装置)の表示画面の一例が開示されている。この例では、表示画面が左側、中央、右側、の3つの縦長長方形状の画面に分割され、左側の画面には自船左舷方向の海中エリア、中央の画面には鉛直下方向の海中エリア、右側の画面には自船右舷方向の海中エリア、がそれぞれ表示されている。これにより、ユーザは、自船下方の海中の状態を、方位毎に把握することができる。

古野電気株式会社、「古野オペレーターズマニュアル(型番FCV-10)」、[online]、[平成26年5月2日検索]、インターネット〈http://www.furunousa.com/ProductDocuments/FCV10%20Operator%27s%20Manual%20%20h.pdf〉

ところで、上記非特許文献1に開示される表示画面は、視認性の観点において十分ではない。

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、探知された物標が表示される表示画面の視認性を高めることである。

(1)上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る探知装置は、所定の方向を向いて配置され、送波部から送波された送信波に対応する反射波を周期的に受波する受波部と、複数の前記反射波毎に形成され、始点からの距離が前記送波部からの距離に対応する列状のエコー列信号を生成するエコー列信号生成部と、各前記始点が所定の基準点に配置された各前記エコー列信号に基づいてエコー画像信号を生成するエコー画像信号生成部と、を備えている。

(2)好ましくは、前記エコー画像信号生成部は、各前記エコー列信号の前記始点が前記基準点に配置された状態で、各該エコー列信号が互いに異なる方向へ放射状に延びるエコー画像信号を生成する。

(3)好ましくは、前記エコー画像信号生成部は、生成した前記エコー画像信号を、該エコー画像信号に基づいて生成されるエコー画像を表示する表示装置へ出力する。

(4)更に好ましくは、前記探知装置は、それぞれで形成された受信ビームが互いに異なる方向に向かう複数の前記受波部を更に備え、前記エコー画像信号生成部は、複数の前記受波部のそれぞれで受波された前記反射波に基づく方向毎エコー画像信号を生成し、前記表示装置では、前記方向毎エコー画像信号のそれぞれに基づいて生成される方向毎エコー画像が、前記表示装置の表示画面が分割された複数の分割画面のそれぞれに表示される。

(5)更に好ましくは、前記基準点は、前記表示画面における中央部分に設けられ、前記分割画面は、前記基準点から前記表示画面の外側に向かって延びる第1線分及び第2線分の間の領域として設けられ、前記表示画面における前記分割画面の位置は、複数の前記受波部のそれぞれが形成する前記受信ビームの方向に対応し、各前記受波部で受波された前記反射波に基づくエコー列信号に基づいて生成されるエコー列画像が、各該受波部に対応する前記分割画面に表示される。

(6)更に好ましくは、前記エコー画像信号生成部は、前記エコー列信号生成部によって新たに前記エコー列信号が生成されると、その時点で前記分割画面に表示されているエコー画像を、前記第1線分側から前記第2線分側へ前記基準点を中心として周方向へスクロールさせるとともに、スクロールされた該エコー画像における前記第1線分側の部分に、新たに生成された前記エコー列信号に基づくエコー列画像を表示するエコー画像信号を生成する。

(7)好ましくは、各前記分割画面には、前記第1線分と前記第2線分との間に、前記基準点から前記表示画面の外側に向かって延びる第3線分が設けられ、前記エコー画像信号生成部は、前記エコー列信号生成部によって新たに前記エコー列信号が生成されると、その時点で前記分割画面に表示されているエコー画像のうち前記第1線分と前記第3線分との間のエコー画像を、前記第3線分側から前記第1線分側へ前記基準点を中心として周方向へスクロールさせるとともに、前記第2線分と前記第3線分との間のエコー画像を、前記第3線分側から前記第2線分側へ前記基準点を中心として周方向へスクロールさせ、スクロールされた各該エコー画像における前記第3線分側の部分に、新たに生成された前記エコー列信号に基づくエコー列画像を表示するエコー画像信号を生成する。

(8)好ましくは、前記探知装置は、船舶に搭載されて水中の物標を探知し、複数の前記受波部は、各該受波部の受信ビームが鉛直方向に対して斜め下方に向かうように前記船舶の船底に取り付けられている。

(9)更に好ましくは、複数の前記受波部は、該受波部の受信ビームのそれぞれが、前記船舶の船首方向、船尾方向、右舷方向、及び左舷方向、のそれぞれに向かうように、前記船舶の船底に取り付けられている。

(10)更に好ましくは、前記探知装置は、送信ビームが下方に向かう前記送波部を更に備える。

(11)好ましくは、前記探知装置は、それぞれで形成された送信ビームが向かう方向が、複数の前記受波部のそれぞれで形成された受信ビームが向かう方向に対応する複数の前記送波部を更に備える。

(12)更に好ましくは、前記探知装置は、複数の前記送波部及び複数の前記受波部として設けられた複数の送受波部、を更に備えている。

(13)好ましくは、前記探知装置は、前記表示装置を更に備える。

本発明によれば、探知された物標が表示される表示画面の視認性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る水中探知機の構成を示すブロック図である。

図1に示す送受波器が有する複数の送受波部の配置形状を模式的に示す図である。

図1に示すエコー列信号生成部によって生成されるエコー列信号を説明するための模式図である。

図1に示すエコー画像信号生成部によって生成されるエコー画像信号の生成過程を説明するための模式図である。

図1に示すエコー画像信号生成部によって生成されるエコー画像信号の生成過程を説明するための模式図である。

(A)は、図1に示す表示装置に表示される表示画面の一例を示す図、(B)は、水中探知機が搭載された船舶を上方から視た図であって、(A)に示す表示画面と対応させて示す図である。

変形例に係る水中探知機の構成を示すブロック図である。

図7に示すエコー画像信号生成部によって生成されるエコー画像信号の生成過程を説明するための模式図であって、図4に対応させて示す図である。

図7に示すエコー画像信号生成部によって生成されるエコー画像信号の生成過程を説明するための模式図であって、図5に対応させて示す図である。

(A)は、図7に示す表示部に表示される表示画面の一例を示す図、(B)は、水中探知機が搭載された船舶を上方から視た図であって、(A)に示す表示画面と対応させて示す図である。

変形例に係る水中探知機の送受波器の構成を模式的に示す図である。

変形例に係る水中探知機の構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る探知装置としての水中探知機1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施形態に係る水中探知機1の構成を示すブロック図である。この水中探知機1は、例えば、漁船などの船舶に搭載され、海底形状の把握、魚群の探知等に用いられる。

[全体構成] 水中探知機1は、図1に示すように、送受波器2と、送受信装置3と、信号処理部4と、エコー列信号生成部8と、エコー画像信号生成部9と、表示装置10とを備えている。

送受波器2は、超音波を送波及び受波する部分が海中に露出するように、船底に取り付けられている。送受波器2は、電気信号を超音波(送信波)に変換して水中へ送波するとともに、受波した超音波を電気信号に変換する。

図2は、送受波器2が有する複数の送受波部2f,2b,2r,2lの配置形状を模式的に示す図である。送受波器2は、4つの送受波部2f,2b,2r,2l、具体的には、船首側送受波部2f、船尾側送受波部2b、右舷側送受波部2r、及び左舷側送受波部2l、を有している。各送受波部2f,2b,2r,2lは、超音波振動子によって構成されている。なお、図2においては、便宜上、各送受波部2f,2b,2r,2lのうち超音波が送受波される部分(送受波面)のみを平面的に示している。

各送受波部2f,2b,2r,2lは、自船(船舶)の船底に取り付けられて自船が海上に浮かべられた状態において、超音波の送受波面が鉛直方向に対して斜め下方に向かうように配置されている。具体的には、図2に示すように、船首側送受波部2fは、その送受波面が鉛直下方から船首方向側へ傾いたD_f方向へ向かうように配置されている。船尾側送受波部2bは、その送受波面が鉛直下方から船尾方向側へ傾いたD_b方向へ向かうように配置されている。右舷側送受波部2rは、その送受波面が鉛直下方から右舷方向側へ傾いたD_r方向へ向かうように配置されている。左舷側送受波部2lは、その送受波面が鉛直下方から左舷方向側へ傾いたD_l方向へ向かうように配置されている。これにより、船首側送受波部2fで生成される送信ビーム及び受信ビームは、ともにD_f方向に形成され、船尾側送受波部2bで生成される送信ビーム及び受信ビームは、ともにD_b方向に形成され、右舷側送受波部2rで生成される送信ビーム及び受信ビームは、ともにD_r方向に形成され、左舷側送受波部2lで生成される送信ビーム及び受信ビームは、ともにD_l方向に形成される。各送受波部2f,2b,2r,2lは、所定のタイミング毎に(すなわち、所定の周期で)超音波を順次、送波するとともに、送波した超音波の反射波を受波する。

送受信装置3は、送受切替部5と、送信部6と、受信部7とを備えている。送受切替部5は、送信時には、送信部6から送受波器2に送信信号が送られる接続(第1接続)に切り替える。また、送受切替部5は、受信時には、送受波器2によって超音波から変換された電気信号が送受波器2から受信部7に送られる接続(第2接続)に切り替える。送受切替部5は、所定の周期で第1接続と第2接続とを切り替える。これにより、各送受波部2f,2b,2r,2lは、所定の周期で超音波を順次、送波するとともに、所定の周期で送信した超音波のそれぞれに対応する反射波を受波する。

送信部6は、ユーザによって設定された条件に基づいて生成した送信信号を、送受切替部5を介して送受波器2に対して出力する。

受信部7は、送受波器2が受信した信号を増幅し、増幅した受信信号をA/D変換する。その後、受信部7は、デジタル信号に変換された受信信号を、信号処理部4に対して出力する。

信号処理部4は、受信部7から出力される受信信号を処理するとともに、処理した受信信号をエコー列信号生成部8に出力する。

図3は、エコー列信号生成部8によって生成されるエコー列信号を説明するための模式図である。上述のように、各送受波部2f,2b,2r,2lは、所定の周期で超音波を順次、送波するとともに、所定の周期で送波した超音波のそれぞれに対応する反射波を受波する。そして、エコー列信号生成部8は、各送受波部2f,2b,2r,2lが周期毎に受波した反射波を、送受波部毎及び周期毎に処理し、送受波部毎及び周期毎にエコー列信号を生成する。

各エコー列信号LSは、図3に示すように、直線状(列状)に並んだドット信号DSによって構成されている。各ドット信号DSは、例えば、表示画面における1つの画素に表示される画像としてのドット画像DPに対応する信号である。各エコー列信号LSを構成するドット信号DSのうち、最初に受波された反射波に基づいて形成されたドット信号DSは、各エコー列信号LSの始点SPとして設けられている。各エコー列信号LSを構成する各ドット信号DSの始点SPからの距離は、各送受波部2f,2b,2r,2lからの距離(すなわち自船からの距離)に対応している。なお、各ドット信号DSには、反射波のエコー強度に対応する輝度レベルが割り当てられているが、図3においては、各ドット信号DSに割り当てられる輝度レベルの表示を省略している。

エコー列信号生成部8は、図3を参照して説明すると、船首側送受波部2fが周期毎に受波した反射波のそれぞれに基づいてエコー列信号LS_f1,LS_f2,…,LS_fn,…を生成する。また、エコー列信号生成部8は、船尾側送受波部2bが周期毎に受波した反射波のそれぞれに基づいてエコー列信号LS_b1,LS_b2,…,LS_bn,…を生成する。また、エコー列信号生成部8は、右舷側送受波部2rが周期毎に受波した反射波のそれぞれに基づいてエコー列信号LS_r1,LS_r2,…,LS_rn,…を生成する。また、エコー列信号生成部8は、左舷側送受波部2lが周期毎に受波した反射波のそれぞれに基づいてエコー列信号LS_l1,LS_l2,…,LS_ln,…を生成する。エコー列信号生成部8は、生成したエコー列信号LSを、その都度、エコー画像信号生成部9に出力する。

図4及び図5は、エコー画像信号生成部9によって生成されるエコー画像信号の生成過程を説明するための模式図である。エコー画像信号生成部9は、エコー列信号生成部8で生成された各エコー列信号LSを、詳しくは後述する所定の規則性に基づいて配置することにより、エコー画像信号を生成する。なお、図4及び図5においても、上述した図3の場合と同様、各ドット信号DSに割り当てられる輝度レベルの表示を省略している。

エコー画像信号生成部9で生成されるエコー画像信号に基づいて生成されるエコー画像には、4本の線分La,Lb,Lc,Ldが表示されている。各線分La,Lb,Lc,Ldは、表示画面Zの中心点Cから表示画面Zの各頂点まで延びるように設けられている。各線分La,Lb,Lc,Ldは、第1線分及び第2線分として設けられている。具体的には、線分Laは、船首側分割画面Zfを区画する第1線分、及び右舷側分割画面Zrを区画する第2線分として設けられている。また、線分Lbは、左舷側分割画面Zlを区画する第1線分、及び船首側分割画面Zfを区画する第2線分として設けられている。線分Lcは、船尾側分割画面Zbを区画する第1線分、及び左舷側分割画面Zlを区画する第2線分として設けられている。線分Ldは、右舷側分割画面Zrを区画する第1線分、及び船尾側分割画面Zbを区画する第2線分として設けられている。なお、これらの線分La,Lb,Lc,Ldは、ユーザが認識可能なように表示画面上に表示されていてもよく、また、表示画面上には表示されない仮想線として設けられていてもよい。

エコー画像が表示される表示画面Zは、図4に示すように、線分La,Lb,Lc,Ldによって4つの分割画面に区画される。具体的には、表示画面Zは、線分Laと線分Lbとの間の領域である船首側分割画面Zfと、線分Lbと線分Lcとの間の領域である左舷側分割画面Zlと、線分Lcと線分Ldとの間の領域である船尾側分割画面Zbと、線分Ldと線分Laとの間の領域である右舷側分割画面Zrと、に分割される。船首側分割画面Zfには、船首側送受波部2fで受波された反射波に基づくエコー列画像LP_f1,LP_f2,…を含むエコー画像Pf(方向毎エコー画像)が表示される。左舷側分割画面Zlには、左舷側送受波部2lで受波された反射波に基づくエコー列画像LP_l1,LP_l2,…を含むエコー画像Pl(方向毎エコー画像)が表示される。船尾側分割画面Zbには、船尾側送受波部2bで受波された反射波に基づくエコー列画像LP_b1,LP_b2,…を含むエコー画像Pb(方向毎エコー画像)が表示される。右舷側分割画面Zrには、右舷側送受波部2rで受波された反射波に基づくエコー列画像LP_r1,LP_r2,…を含むエコー画像Pr(方向毎エコー画像)が表示される。

エコー画像信号生成部9が、各分割画面Zf,Zl,Zb,Zrにおいて以下のようにエコー列信号LSが配置されたエコー画像信号を生成することにより、各分割画面においてエコー画像Pが生成される。以下では、図4及び図5を参照して、船首側分割画面Zfに表示されるエコー画像Pfについて説明し、次に、左舷側分割画面Zl、船尾側分割画面Zb、及び右舷側分割画面Zr、のそれぞれに表示されるエコー画像Pl,Pb,Prについて説明する。

エコー画像信号生成部9が、各エコー列信号LS_f1,LS_f2,…の始点SPを基準点としての中心点Cを基準として配置した状態で、各エコー列信号LS_f1,LS_f2,…が互いに異なる方向へ放射状に延びるエコー画像信号を生成することにより、エコー画像Pfが生成される。本実施形態では、各エコー列信号LS_f1,LS_f2,…の各始点SPは、中心点Cと一致している。なお、図4及び図5と、詳しくは後述する図8及び図9とでは、説明の便宜上、各始点SPの位置が一致していないが、実際の表示画面上では、各始点SPの位置は一致している。エコー画像信号生成部9は、順次生成された各エコー列信号LS_f1,LS_f2,…を、生成された順に、線分Lb側から線分La側へ向かう周方向に沿って並べる。すなわち、船首側分割画面Zfにおいては、最も線分Lb側に表示されているエコー列画像(図4の場合、LP_f1)が、その時点で船首側分割画面Zfに表示されているエコー列画像のうち最も過去に生成されたエコー列画像である。一方、最も線分La側に表示されているエコー列画像(図4の場合、LP_fn)が、その時点で船首側分割画面Zfに表示されているエコー列画像のうち直近で生成されたエコー列画像である。そして、左舷側分割画面Zl、船尾側分割画面Zb、及び右舷側分割画面Zr、のそれぞれについても、船首側分割画面Zfの場合と同様にしてエコー画像Pl,Pb,Prが生成される。

エコー画像信号生成部9は、船首側分割画面Zfに図4に示すようなエコー画像Pfが表示されている状態において、エコー列信号生成部8から新たなエコー列信号LS_fn+1を受けると、その時点で船首側分割画面Zfに表示されているエコー画像Pfを、中心点Cを中心として図4における反時計回り方向へスクロールさせる。具体的には、エコー画像信号生成部9は、エコー列画像LPの列の幅程度、エコー画像Pfをスクロールさせる。このとき、当該船首側分割画面Zfに表示されるエコー画像Pfのうち、最も線分Lb側の部分(図4の場合、LP_f1)が画面上から消える。そして、これと同時に、スクロールされたエコー画像Pfにおける線分La側の部分に、新たに生成されたエコー列画像LP_fn+1が表示される。このとき、エコー画像信号生成部9は、エコー列信号LS_fn+1の始点SPを、中心点Cを基準として配置する。具体的には、エコー画像信号生成部9は、エコー列信号LS_fn+1の始点SPが中心点Cと一致するように、該エコー列信号LS_fn+1を径方向に延びるように配置する。これにより、新たに生成されたエコー列信号LS_fn+1により生成されたエコー列画像LP_fn+1が含まれるエコー画像Pfが、船首側分割画面Zfに表示される(図5参照)。

そして、エコー画像信号生成部9は、左舷側分割画面Zl、船尾側分割画面Zb、及び右舷側分割画面Zrについても、上述した船首側分割画面Zfの場合と同様にして、エコー画面を生成する基となるエコー画像信号を生成する。

具体的には、エコー画像信号生成部9は、新たなエコー列信号LS_ln+1を受けると、エコー画像Plを反時計回り方向へスクロールさせる。そして、これと同時に、スクロール後のエコー画像Plにおける線分Lb側の部分に、新たに生成されたエコー列画像LP_ln+1が表示される(図5参照)。また、エコー画像信号生成部9は、新たなエコー列信号LS_bn+1を受けると、エコー画像Pbを反時計回り方向へスクロールさせる。そして、これと同時に、スクロール後のエコー画像Pbにおける線分Lc側の部分に、新たに生成されたエコー列画像LP_bn+1が表示される(図5参照)。また、エコー画像信号生成部9は、新たなエコー列信号LS_rn+1を受けると、エコー画像Prを反時計回り方向へスクロールさせる。そして、これと同時に、スクロール後のエコー画像Prにおける線分Ld側の部分に、新たに生成されたエコー列画像LP_rn+1が表示される(図5参照)。

エコー画像信号生成部9は、エコー列信号が新たに生成される度に上述の動作を繰り返し、その時点で表示されているエコー画像を、新たに生成されたエコー列画像が含まれるエコー画像に更新する。

船首側分割画面Zfに表示されるエコー画像Pfは、上述のようにして生成される。すなわち、船首側分割画面Zfでは、エコー画像Pfが、中心点Cを中心として線分La側から反時計回り方向へスクロールされるとともに、新たに生成されたエコー列画像がスクロールされた方向と反対方向側の部分(線分La側)に表示される。これにより、船首側分割画面Zfに表示されるエコー画像Pfでは、最も線分La側に表示されるエコー列画像が、船首側送受波部2fによって受波された直近の反射波に基づくエコー列画像となる。同様に、左舷側分割画面Zlでは、最も線分Lb側に表示されるエコー列画像が、左舷側送受波部2lによって受波された直近の反射波に基づくエコー列画像となる。また、船尾側分割画面Zbでは、最も線分Lc側に表示されるエコー列画像が、船尾側送受波部2bによって受波された直近の反射波に基づくエコー列画像となる。また、右舷側分割画面Zrでは、最も線分Ld側に表示されるエコー列画像が、右舷側送受波部2rによって受波された直近の反射波に基づくエコー列画像となる。

図6(A)は、表示装置10に表示される表示画面Zの一例を示す図であり、図6(B)は、自船を上方から視た図であって、図6(A)に示す表示画面Zと対応させて示す図である。表示装置10の表示画面Zは、例えば一例として正方形状に形成され、表示装置10が自船に搭載された状態で、図6において上と記載された矢印の方向が上方となる。表示装置10は、例えば、船首方向を向いた状態のユーザに表示画面Zが対向するように、自船に対して設置される。

表示装置10に表示されるエコー画像を構成する各ドット画像には、エコー強度に対応する輝度レベルが割り当てられている。具体的には、各ドット画像には、輝度レベルが高い方から低い方へいくにつれて、赤、橙、黄、緑、青、濃青、の順に徐々に変化する色調を対応させている。なお、図6では、輝度レベルが高い方から低い方へいくにつれて、ハッチングの濃さを徐々に薄くしている。ユーザは、当該エコー画像を見て、自船下方の各方向(船首方向、左舷方向、船尾方向、及び右舷方向)のそれぞれにおける海底の状態、魚群の有無、等を確認できる。なお、図6(A)における最も濃いクロスハッチングは、海底に起因するものであり、当該濃いクロスハッチングより表示画面中央側のハッチングは、海底の起伏形状又は海底から隆起した岩等に起因するものと推定される。

そして、表示画面Zにおける各分割画面(船首側分割画面Zf,左舷側分割画面Zl,船尾側分割画面Zb,右舷側分割画面Zr)の位置は、図6に示すように、自船を基準とした方向(船首方向、左舷方向、船尾方向、右舷方向)に対応付けられている。これにより、ユーザは、画面上に表示されるエコー画像が、どの方向から帰来したエコーによるものかを、視覚的に容易に把握することができる。

[効果] 以上のように、本実施形態に係る水中探知機1では、海中の各地点におけるエコー強度を確認できるため、当該エコー強度から、海中における物標の状態(海底形状、魚群の有無等)を推測することができる。

そして、水中探知機1では、表示画面Z内における所定の基準点(本実施形態の場合、表示画面Zの中心点C)を基準として、エコー列信号LSの始点SPを配置している。具体的には、本実施形態では、エコー列信号LSの始点を、中心点Cと一致させている。

例えば上述した非特許文献1の18頁目に開示される表示画面では、各エコー列画像(当該表示画面における縦一列分の画像)の始点は、表示画面内において平行移動する。この始点位置は、自船位置に対応している。よって、非特許文献1の場合、ユーザがエコー列画像を把握する際に基準とする位置(始点位置)が時間経過に応じて移動していくため、視認性の観点において十分とは言えない。

これに対して、本実施形態によれば、上述のように、エコー列画像LPの始点SP(すなわち、エコー列画像LPのうち最も自船に近い地点からの反射波のエコー強度が表示されたドット画像)を画面上の一箇所(本実施形態の場合、表示画面Zの中央部分)にまとめて表示できるため、自船の位置に対するエコー列画像の関係性を視覚的に容易に把握することができる。

従って、水中探知機1では、探知された物標が表示される表示画面Zの視認性を高めることができる。

また、水中探知機1では、各エコー列画像LPが、表示画面Z上において互いに異なる方向へ延びるように配置されているため、表示画面Z上において各エコー列画像LPが重なることなく、各エコー列画像LPを効率的に表示することができる。

また、水中探知機1では、表示画面Z上に表示されているエコー画像が、中心点Cを中心として周方向にスクロールされる。すなわち、水中探知機1では、同一画面上にエコー履歴を表示することができる。ユーザは、このエコー履歴を確認することで、海中の構造物(海底等)の形状を把握することができる。

また、水中探知機1では、互いに異なる方向に向かう各送受波部2f,2b,2r,2lによって受信された反射波に基づくエコー画像Pf,Pl,Pb,Prが、対応する分割画面Zf,Zl,Zb,Zrに表示される。これにより、自船を基準とした方向(船首方向、船尾方向、右舷方向、左舷方向)と、基準点を基準として表示画面Z上に配置されたエコー列画像LPとを対応付けしやすくなる。従って、表示画面Zの視認性をより高めることができる。

また、水中探知機1では、表示画面Zの中央部分に基準点Cを配置し、該基準点Cから表示画面Zの外側へ広がる各分割画面Zf,Zl,Zb,Zrに、各エコー画像Pf,Pl,Pb,Prを表示している。これにより、基準点Cによって表される自船を基準とした海中における物標の位置を、直感的に容易に把握できる。

また、水中探知機1では、第1線分La,Lb,Lc,Ld及び第2線分Lb,Lc,Ld,Laによって区画された各分割画面Zf,Zl,Zb,Zrに表示されるエコー画像Pf,Pl,Pb,Prを、第1線分La,Lb,Lc,Ld側から第2線分Lb,Lc,Ld,La側へ周方向にスクロールさせている。これにより、比較的広範囲に亘って、エコー履歴を表示することができる。

また、水中探知機1では、各送受波部2f,2b,2r,2lの受信ビームが鉛直下方に対して斜め下方に向かうように、送受波器2が船底に取り付けられている。これにより、海中における自船下方の物標を適切に探知することができる。

また、水中探知機1では、各送受波部2f,2b,2r,2lの受信ビームが、船首方向、船尾方向、右舷方向、及び左舷方向、のそれぞれに向かっている。これにより、自船下方の物標をまんべんなく探知することができる。

また、水中探知機1では、送受波部2f,2b,2r,2lで生成される送信ビームの方向と受信ビームの方向とを対応させている。これにより、海中の各地点において、より正確なエコー強度を求めることができる。

また、水中探知機1では、複数の受波部及び複数の送波部として、複数の送受波部2f,2b,2r,2lを設けている。これにより、受波部と送波部とを共通化することができるため、送受波器2の構成を簡素化できる。

[変形例] 以上、本発明の実施形態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。

(1)図7は、変形例に係る水中探知機1aの構成を示すブロック図である。本変形例に係る水中探知機1aは、上記実施形態に係る水中探知機1と比べて、エコー画像信号生成部の構成が異なっている。以下では、上記実施形態と異なる部分について主に説明し、それ以外の部分については説明を省略する。

図8及び図9は、本変形例に係るエコー画像信号生成部9aによって生成されるエコー画像信号の生成過程を説明するための模式図であって、図4及び図5に対応させて示す図である。エコー画像信号生成部9aも、上記実施形態のエコー画像信号生成部9と同様、エコー列信号生成部8で生成された各エコー列信号を、表示画面Z内において所定の規則性に基づいて配置することにより、エコー画像を生成する基となるエコー画像信号を生成する。

本変形例に係る表示装置10に表示されるエコー画像には、4本の線分La,Lb,Lc,Ldの他に、第3線分としての4本の線分Le,Lf,Lg,Lhが表示されている。各線分Le,Lf,Lg,Lhは、エコー画像の中心点Cから表示画面Zを構成する各辺の中点まで延びるように設けられている。なお、線分Le,Lf,Lg,Lhも、線分La,Lb,Lc,Ldの場合と同様、ユーザが認識可能なように表示画面上に表示されていてもよく、また、表示画面上には表示されない仮想線として設けられていてもよい。

エコー画像信号生成部9aが、各分割画面Zf,Zl,Zb,Zrにおいて以下のようにエコー列信号LSが配置されたエコー画像信号を生成することにより、各分割画面Zf,Zl,Zb,Zrにおいてエコー画像Pが生成される。以下では、図8及び図9を参照して、船首側分割画面Zfに表示されるエコー画像Pfについて説明し、次に、左舷側分割画面Zl、船尾側分割画面Zb、及び右舷側分割画面Zr、のそれぞれに表示されるエコー画像Pl,Pb,Prについて説明する。

エコー画像信号生成部9aが、上記実施形態のエコー画像信号生成部9の場合と同様、各エコー列信号LS_f1,LS_f2,…の始点SPを基準点としての中心点Cを基準として配置した状態で、各エコー列信号LS_f1,LS_f2,…が互いに異なる方向へ放射状に延びるエコー画像信号を生成することにより、エコー画像Pfが生成される。そして、エコー画像信号生成部9aは、順次生成された各エコー列信号LS_f1,LS_f2,…を、生成された順に、線分Le側から線分La側へ向かう周方向に沿って並べるとともに、線分Le側から線分Lb側へ向かう周方向に沿って並べる。これにより、船首側分割画面Zfに表示されるエコー画像Pfは、線分Leを対称軸とした線対称な画像となる。

また、船首側分割画面Zfにおいては、最も線分La側に表示されているエコー列画像及び最も線分Lb側に表示されているエコー列画像(図8の場合、LP_f1)が、その時点で船首側分割画面Zfに表示されているエコー列画像のうち最も過去に生成されたエコー列画像である。一方、線分Le上に表示されているエコー列画像(図4の場合、LP_fn)が、その時点で船首側分割画面Zfに表示されているエコー列画像のうち直近で生成されたエコー列画像である。そして、左舷側分割画面Zl、船尾側分割画面Zb、及び右舷側分割画面Zr、のそれぞれについても、船首側分割画面Zfの場合と同様にしてエコー画像Pl,Pb,Prが生成される。

エコー画像信号生成部9aは、船首側分割画面Zfに図8に示すようなエコー画像が表示されている状態において、エコー列信号生成部8から新たなエコー列信号LS_fn+1を受けると、その時点で船首側分割画面Zfに表示されているエコー画像Pfのうち線分La及び線分Leの間のエコー画像Pf₁を図8における時計回り方向へスクロールさせるとともに、線分Lb及び線分Leの間のエコー画像Pf₂を反時計回り方向へスクロールさせる。このとき、エコー画像Pf₁のうち最も線分La側の部分、すなわち、当該エコー画像Pf₁に含まれるエコー列画像のうち最も過去に生成されたエコー列画像(図8の場合、LP_f1)が画面上から消える。同様に、エコー画像Pf₂のうち最も線分Lb側の部分、すなわち、当該エコー画像Pf₂に含まれるエコー列画像のうち最も過去に生成されたエコー列画像(図8の場合、LP_f1)が画面上から消える。そして、これと同時に、線分Le上に、新たに生成されたエコー列画像LP_fn+1が表示される。このとき、エコー画像信号生成部9aは、上記実施形態のエコー画像信号生成部9の場合と同様、エコー列信号LS_fn+1の始点SPを、基準点としての中心点Cと一致するように配置するとともに、該エコー列信号LS_fn+1が径方向に延びるように配置する。これにより、新たに生成されたエコー列信号LS_fn+1により生成されたエコー列画像LP_fn+1が含まれるエコー画像Pfが、船首側分割画面Zfに表示される(図9参照)。

そして、エコー画像信号生成部9aは、左舷側分割画面Zl、船尾側分割画面Zb、及び右舷側分割画面Zrについても、上述した船首側分割画面Zfの場合と同様にして、エコー画面を生成する基となるエコー画像信号を生成する。

図10(A)は、表示装置10に表示される表示画面Zの一例を示す図であり、図10(B)は、自船を上方から視た図であって、図10(A)に示す表示画面Zと対応させて示す図である。本変形例では、直近で生成されたエコー列画像が、上記実施形態の場合と異なり、第3線分としての線分Le,Lf,Lg,Lh上に表示されている。これより、直近で生成されたエコー列画像を、図10に示すように、船首方向、左舷方向、船尾方向、及び右舷方向、のそれぞれに対応させて表示できる。そうすると、上記実施形態の場合と比べて、表示画面Zに表示されるエコー履歴の数は少なくなるものの、直近のエコー列画像の表示画面Z内における方向と、自船を基準とした方向とを対応させることができる。よって、最新のエコー列画像の方位をより把握しやすくなる。

(2)上記実施形態及び上記変形例では、送受波器2に4つの送受波部2f,2b,2r,2lを設けたが、これに限らず、3以下又は5以上の送受波部を設けてもよい。また、上記実施形態及び上記変形例では、4つの送受波部2f,2b,2r,2lを、船首方向、船尾方向、右舷方向、及び左舷方向のそれぞれに向けて配置したが、これに限らず、その他の方向を向いていてもよい。

(3)上記実施形態及び上記変形例では、本発明の適用例として水中探知機を例に挙げて説明したが、これに限らず、その他の探知装置、例えば一例としてレーダ装置にも適用することができる。

(4)図11は、変形例に係る水中探知機の送受波器2aが有する送波部21d及び複数の受波部21f,21b,21r,21lの配置形状を模式的に示す図である。本変形例に係る送受波器2aは、図11に示すように、1つの送波部21dと、4つの受波部21f,21b,21r,21lと、を有している。

送波部21dは、超音波を送波するように構成されている。送波部21dは、自船(船舶)の船底に取り付けられて自船が海上に浮かべられた状態において、超音波の送波面が鉛直下方に向かうように配置されている。これにより、送波部21dで生成される送信ビームは、鉛直下方(Dd方向)に向かうように形成される。送波部21dで生成される送信ビームは、受波部21f,21b,21r,21lで形成される受信ビームよりも、幅が広い。

4つの受波部21f,21b,21r,21lは、超音波を受波するように構成されている。4つの受波部21f,21b,21r,21lは、船首側受波部21f、船尾側受波部21b、右舷側受波部21r、及び左舷側受波部21l、を有している。各受波部21f,21b,21r,21lは、上記実施形態の各送受波部2f,2b,2r,2lの場合と同様に配列されている。すなわち、船首側受波部21fは、その受波面が鉛直下方から船首方向側へ傾いたD_f方向へ向かうように配置されている。船尾側受波部21bは、その受波面が鉛直下方から船尾方向側へ傾いたD_b方向へ向かうように配置されている。右舷側受波部21rは、その受波面が鉛直下方から右舷方向側へ傾いたD_r方向へ向かうように配置されている。左舷側受波部21lは、その受波面が鉛直下方から左舷方向側へ傾いたD_l方向へ向かうように配置されている。

以上のように、本変形例では、1つの送波部21dを設けている。これにより、例えば複数の送波部から超音波が送波される場合に発生しうる、各送波部からの超音波同士の干渉がなくなるため、送信ビームの形状がいびつになってしまうことを防止できる。

また、本変形例では、送信ビームの幅が受信ビームの幅よりも広いため、自船下方における比較的広い範囲を探知することができる。更に、本変形例では、送波部21dの送波面が鉛直下方を向いているため、自船を中心とした自船下方の領域を適切に探知することができる。

(5)上記実施形態では、送受波部2f,2b,2r,2lは、所定の周期で超音波を順次、送波しているが、これに限らず、送受波部2f,2b,2r,2lから連続的に超音波が送波されてもよい。

(6)図12は、変形例に係る水中探知機1bの構成を示すブロック図である。本変形例に係る水中探知機1bは、上記実施形態に係る水中探知機1と比べて、表示装置10が省略された構成となっている。そして、本変形例では、例えばネットワーク等を介して、水中探知機1b外に設けられた表示装置にエコー画像信号が出力され、その表示装置にエコー画像が表示される。

1,1a,1b 水中探知機(探知装置) 2f,2l,2b,2r 送受波部(受波部、送波部) 8 エコー列信号生成部 9,9a エコー画像信号生成部 10 表示装置 21d 送波部 21f,21l,21b,21r 受波部