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JP2025013027A - Underwater detection device, underwater detection method and program - Google Patents

Underwater detection device, underwater detection method and program Download PDF

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JP2025013027A JP2023116287A JP2023116287A JP2025013027A JP 2025013027 A JP2025013027 A JP 2025013027A JP 2023116287 A JP2023116287 A JP 2023116287A JP 2023116287 A JP2023116287 A JP 2023116287A JP 2025013027 A JP2025013027 A JP 2025013027A
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fish
fish quantity
quantity index
underwater detection
detection device
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哲 奥西
Satoru Okunishi
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Furuno Electric Co Ltd
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Abstract

To provide an underwater detection device, a method for underwater detection, and a program which can smoothly and properly estimate fish catches.SOLUTION: An underwater detection device 10 includes: a fish quantity index calculation unit 11c for calculating a fish quantity index on the basis of an electrical signal output from plural ultrasonic transducers; an image generation unit 11b for generating a display image including information related to the fish quantity index; and a corrected value reception processing unit 11d for receiving the input of a corrected value for correcting the fish quantity index. The fish quantity index calculation unit 11c corrects the calculation formula of the fish quantity index on the basis of the input corrected value.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、水中の物標を探知する水中探知装置、水中の物標を探知するための水中探知方法、および水中の物標を探知する機能をコンピュータに実行させるプログラムに関する。 The present invention relates to an underwater detection device for detecting underwater targets, an underwater detection method for detecting underwater targets, and a program for causing a computer to execute a function for detecting underwater targets.

従来、水中の物標を探知する水中探知装置が知られている。この種の水中探知装置は、水中に超音波を送波して、その反射波を受波し、水中の各位置からのエコー強度を算出して、エコー強度の3次元分布(エコー画像)を画面に表示させる。 Underwater detection devices that detect underwater targets are known. This type of underwater detection device transmits ultrasonic waves into the water, receives the reflected waves, calculates the echo intensity from each position in the water, and displays a three-dimensional distribution of the echo intensity (echo image) on a screen.

たとえば、水中探知装置は、複数の超音波振動子を有する送受波器から、円錐面に沿った傘状の送信波を送波し、その反射波を送受波器で受波する。反射波の受波により送受波器の各超音波振動子から出力される電気信号から、ビームフォーミングによって、円錐面上に周方向に並ぶ複数の受信ビームが構成され、受信ビームごとに受信信号が生成される。こうして生成された受信信号から、受信ビームの走査範囲に応じたエコー画像が生成され表示される。 For example, an underwater detection device transmits umbrella-shaped transmission waves along a conical surface from a transmitter/receiver having multiple ultrasonic transducers, and receives the reflected waves with the transmitter/receiver. From the electrical signals output from each ultrasonic transducer of the transmitter/receiver upon receiving the reflected waves, multiple receiving beams are formed by beamforming that are arranged in the circumferential direction on the conical surface, and a receiving signal is generated for each receiving beam. From the receiving signals thus generated, an echo image according to the scanning range of the receiving beams is generated and displayed.

以下の特許文献1には、ビーム幅が異なる複数種類の送信波を送波してエコー画像を生成する水中探知システムが記載されている。この水中探知システムでは、ビーム幅が異なる送信波ごとに受信信号が生成され、生成された受信信号ごとにエコー画像が生成される。 The following Patent Document 1 describes an underwater detection system that generates an echo image by transmitting multiple types of transmission waves with different beam widths. In this underwater detection system, a reception signal is generated for each transmission wave with a different beam width, and an echo image is generated for each generated reception signal.

特許6722521号公報Patent No. 6722521

熟練した漁業者は、エコー画像を参照することで、魚の漁獲量を推定できる。しかし、経験の浅い漁業者にとっては、この推定を適正に行うのが困難である。また、熟練した漁業者にとっても、操舵中にこの推定を集中して行い続けることは難しい。このような問題は、水中探知装置に、さらに、探知範囲に存在する魚の総重量等を推定して表示させる機能を追加することで解消される。 Experienced fishermen can estimate the amount of fish caught by referring to the echo images. However, it is difficult for inexperienced fishermen to make this estimate properly. Furthermore, even experienced fishermen find it difficult to concentrate on making this estimate while steering. These problems can be solved by adding a function to the underwater detection device that estimates and displays the total weight of fish within the detection range.

この推定のための算出式には、一般に、水中探知装置の送波および受波に関するパラメータや、単体魚のターゲットストレングス等のパラメータが含まれ得る。しかし、通常、漁業者がこれらのパラメータを把握することは難しい。また、単体魚のターゲットストレングスは、魚種によって相違し、海域や季節によっても変わり得る。従って、これらのパラメータを漁業者が適宜、水中探知装置に入力して、漁獲量を適正に推定させることは困難である。 The calculation formula for this estimation may generally include parameters related to the transmission and reception of waves from the underwater detection device, as well as parameters such as the target strength of individual fish. However, it is usually difficult for fishermen to grasp these parameters. Furthermore, the target strength of individual fish differs depending on the fish species, and may also change depending on the sea area and season. Therefore, it is difficult for fishermen to input these parameters appropriately into the underwater detection device to accurately estimate the catch volume.

かかる課題に鑑み、本発明は、魚の漁獲量を円滑かつ適正に推定することが可能な水中探知装置、水中探知方法およびプログラムを提供することを目的とする。 In view of these problems, the present invention aims to provide an underwater detection device, an underwater detection method, and a program that can smoothly and accurately estimate fish catches.

本発明の第1の態様は水中探知装置に関する。この態様に係る水中探知装置は、複数の超音波振動子から出力される電気信号に基づいて魚量指標を算出する魚量指標計算部と、前記魚量指標に関する情報を含む表示画像を生成する画像生成部と、前記魚量指標を補正するための補正値の入力を受け付ける補正値受付処理部と、を備え、前記魚量指標計算部は、前記補正値に基づいて、前記魚量指標の算出式を補正する。 The first aspect of the present invention relates to an underwater detection device. The underwater detection device according to this aspect includes a fish quantity index calculation unit that calculates a fish quantity index based on electrical signals output from a plurality of ultrasonic transducers, an image generation unit that generates a display image including information related to the fish quantity index, and a correction value reception processing unit that receives input of a correction value for correcting the fish quantity index, and the fish quantity index calculation unit corrects the calculation formula for the fish quantity index based on the correction value.

本態様に係る水中探知装置によれば、漁業者等のユーザから入力された補正値に基づいて、魚量指標の算出式が補正される。一般に、ユーザは、自身が捕獲した魚量(たとえばトン数)を容易に概算できるため、表示された魚量指標を実際の魚量に補正するための補正値を円滑かつ適正に入力できる。このため、魚量指標の算出式は、入力された補正値に基づいて、実際の捕獲量に近づくように補正され得る。よって、この補正処理により、魚の漁獲量を円滑かつ適正に推定することができる。 According to the underwater detection device of this embodiment, the calculation formula for the fish quantity index is corrected based on a correction value input by a user such as a fisherman. In general, a user can easily estimate the amount of fish (e.g., tons) that he or she has caught, and therefore can smoothly and appropriately input a correction value for correcting the displayed fish quantity index to the actual amount of fish. Therefore, the calculation formula for the fish quantity index can be corrected based on the input correction value so as to approach the actual amount of fish caught. This correction process therefore allows the amount of fish caught to be estimated smoothly and appropriately.

本態様に係る水中探知装置において、前記算出式は、魚量補正係数を含み、前記補正値は、補正倍率であり、前記魚量指標計算部は、前記魚量補正係数に前記補正倍率を乗じた値を新たな前記魚量補正係数として、前記魚量指標を算出するよう構成され得る。 In the underwater detection device according to this embodiment, the calculation formula includes a fish quantity correction coefficient, the correction value is a correction magnification, and the fish quantity index calculation unit can be configured to calculate the fish quantity index by multiplying the fish quantity correction coefficient by the correction magnification as the new fish quantity correction coefficient.

この構成によれば、ユーザから補正倍率が入力されるごとに補正倍率が積算されて新たな魚量補正係数が設定される。これにより、ユーザは、補正倍率の入力を繰り返すことにより、自身の概算に応じた魚量に魚量指標を近づけていくことができる。よって、ユーザの漁場や魚種および季節に応じた魚量指標を円滑かつ適正に表示させることができる。 According to this configuration, each time a correction factor is input by the user, the correction factor is accumulated and a new fish quantity correction coefficient is set. This allows the user to repeatedly input the correction factor, thereby bringing the fish quantity index closer to the fish quantity that corresponds to the user's rough estimate. This makes it possible to smoothly and appropriately display the fish quantity index according to the user's fishing ground, fish species, and season.

この構成において、前記算出式は、捕獲対象の魚の一尾あたりの重量およびターゲットストレングスと、送信波の強度および送受波器の受信感度とを含む第1の数式とこれらを含まない第2の数式とからなる原型の算出式に対して、前記第1の数式を、前記第1の数式の概数と前記魚量補正係数とからなる数式に置き換えたものとされ得る。 In this configuration, the calculation formula may be an original calculation formula consisting of a first formula including the weight per fish to be caught, the target strength, the intensity of the transmitted wave, and the receiving sensitivity of the transducer, and a second formula not including these, in which the first formula is replaced with a formula consisting of an approximate value of the first formula and the fish quantity correction coefficient.

この構成によれば、算出式に、捕獲対象の魚の重量およびターゲットストレングスと、送信波の強度および送受波器の受信感度とが加味されているため、この算出式によって魚量指標を精度良く算出できる。また、これらのパラメータを含む第1の数式が第1の数式の概数と魚量補正係数とからなる項に置き換えられているため、ユーザは、これらのパラメータを把握せずとも、自身の魚量概算に応じた補正倍率によって算出式を円滑に補正できる。これにより、ユーザは、表示される魚量指標を自身の魚量概算に円滑に近づけていくことができる。よって、ユーザは、自身の漁獲に近い魚量指標を適正に表示させることができる。 According to this configuration, the calculation formula takes into account the weight and target strength of the fish to be caught, the strength of the transmitted waves, and the receiving sensitivity of the transducer, so that the fish quantity index can be calculated with high accuracy using this calculation formula. In addition, because the first formula containing these parameters is replaced with a term consisting of the approximate number of the first formula and a fish quantity correction coefficient, the user can smoothly correct the calculation formula with a correction multiplier according to their own fish quantity estimate without having to know these parameters. This allows the user to smoothly bring the displayed fish quantity index closer to their own fish quantity estimate. Therefore, the user can properly display a fish quantity index that is close to their own catch.

本態様に係る水中探知装置において、前記表示画像は、前記魚量指標計算部により算出された現在の前記魚量指標の値を含むよう構成され得る。 In the underwater detection device according to this aspect, the display image may be configured to include the current value of the fish quantity index calculated by the fish quantity index calculation unit.

この構成によれば、ユーザは、現在位置における魚量を魚量指標値から把握できる。 With this configuration, the user can ascertain the amount of fish at their current location from the fish abundance index value.

また、前記表示画像は、前記魚量指標計算部により算出された前記魚量指標の時系列のグラフを含むよう構成され得る。 The display image may also be configured to include a time series graph of the fish quantity index calculated by the fish quantity index calculation unit.

この構成によれば、ユーザは、これまでの自船の航路における魚量の遷移をグラフから把握できる。よって、ユーザは、魚を捕獲すべき位置を円滑に把握できる。 With this configuration, the user can see from the graph the changes in fish abundance on the ship's route so far. This allows the user to easily understand the locations where fish should be caught.

あるいは、前記表示画像は、自船の航跡上に並ぶ複数の位置に、その位置の魚量指標の値を示す情報を付記した画像を含むよう構成され得る。 Alternatively, the display image may be configured to include an image of multiple positions along the ship's wake, with information indicating the fish abundance index value at each position.

この構成によっても、ユーザは、これまでの自船の航路における魚量の遷移を把握できる。よって、ユーザは、魚を捕獲すべき位置を円滑に把握できる。 This configuration also allows the user to understand the changes in fish abundance on the ship's route so far. This allows the user to smoothly understand the locations where fish should be caught.

本態様に係る水中探知装置は、探索範囲のうち前記魚量指標の算出対象とされる対象領域の指定を受け付ける対象領域受付処理部をさらに備え、前記魚量指標計算部は、指定された前記対象領域に対する前記魚量指標を算出するよう構成され得る。 The underwater detection device according to this aspect further includes a target area reception processing unit that receives a designation of a target area within the search range for which the fish quantity index is to be calculated, and the fish quantity index calculation unit can be configured to calculate the fish quantity index for the designated target area.

この構成によれば、ユーザは、自身が注目すべき範囲や、巻き網により囲み得る範囲等を対象領域に指定でき、その対象領域における魚量指標を表示させることができる。よって、ユーザは、表示された魚量指標に基づいて、魚の捕獲を円滑に進めることができる。 With this configuration, the user can specify a target area, such as an area that the user should pay attention to or an area that can be enclosed by a purse seine net, and the fish quantity indicator for that target area can be displayed. Therefore, the user can smoothly proceed with catching fish based on the displayed fish quantity indicator.

本発明の第2の態様は、水中探知装置が実行する水中探知方法に関する。この態様に係る水中探知方法は、複数の超音波振動子から出力される電気信号に基づいて魚量指標を算出するステップと、前記魚量指標に関する情報を含む表示画像を生成するステップと、前記魚量指標を補正するための補正値の入力を受け付けるステップと、を含み、前記魚量指標を算出するステップは、前記補正値に基づいて、前記魚量指標の算出式を補正する。 A second aspect of the present invention relates to an underwater detection method executed by an underwater detection device. The underwater detection method according to this aspect includes the steps of calculating a fish quantity index based on electrical signals output from a plurality of ultrasonic transducers, generating a display image including information related to the fish quantity index, and accepting input of a correction value for correcting the fish quantity index, and the step of calculating the fish quantity index corrects a calculation formula for the fish quantity index based on the correction value.

本態様に係る水中探知方法によれば、第1の態様に係る水中探知装置と同様の効果が奏され得る。 The underwater detection method according to this aspect can achieve the same effects as the underwater detection device according to the first aspect.

本発明の第3の態様は、水中探知装置のコンピュータに、複数の超音波振動子から出力される電気信号に基づいて魚量指標を算出する機能と、前記魚量指標に関する情報を含む表示画像を生成する機能と、前記魚量指標を補正するための補正値の入力を受け付ける機能と、を実行させ、前記魚量指標を算出する機能は、前記補正値に基づいて、前記魚量指標の算出式を補正する機能を含む、プログラムである。 A third aspect of the present invention is a program that causes a computer of an underwater detection device to perform the following functions: calculate a fish quantity index based on electrical signals output from a plurality of ultrasonic transducers; generate a display image including information related to the fish quantity index; and accept input of a correction value for correcting the fish quantity index, and the function of calculating the fish quantity index includes a function of correcting a calculation formula for the fish quantity index based on the correction value.

本態様に係るプログラムによれば、第1の態様に係る水中探知装置と同様の効果が奏され得る。 The program according to this aspect can achieve the same effects as the underwater detection device according to the first aspect.

以上のとおり、本発明によれば、魚の漁獲量を円滑かつ適正に推定することが可能な水中探知装置、水中探知方法およびプログラムを提供することができる。 As described above, the present invention provides an underwater detection device, an underwater detection method, and a program that can smoothly and accurately estimate fish catches.

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will become clearer from the description of the embodiment shown below. However, the embodiment shown below is merely an example of how the present invention can be put into practice, and the present invention is in no way limited to the embodiment described below.

図1は、実施形態に係る、水中探知装置により水中が探索される様子を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic diagram of an underwater searching performed by an underwater detection device according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る、水中探知装置により水中が探索される様子を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic view of underwater exploration by an underwater detection device according to an embodiment. 図3は、実施形態に係る、水中探知装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an underwater detection device according to an embodiment. 図4は、実施形態に係る、表示部に表示されるエコー画像の一例を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an echo image displayed on a display unit according to the embodiment. 図5は、実施形態に係る、1つのビーム軸における送信パルスおよびその反射波(反射パルス)の伝搬状態を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic diagram of a propagation state of a transmission pulse and its reflected wave (reflected pulse) on one beam axis according to an embodiment. 図6(a)および図6(b)は、実施形態に係る、ビーム番号とサンプル番号とを2軸とする直交座標系を模式的に示す図である。6A and 6B are diagrams each showing a schematic diagram of an orthogonal coordinate system having two axes representing the beam number and the sample number according to an embodiment. 図7は、実施形態に係る、魚量補正倍率の受付処理を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a process for receiving a fish quantity correction factor according to the embodiment. 図8は、実施形態に係る、魚量補正倍率受付画面の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a fish quantity correction magnification acceptance screen according to the embodiment. 図9は、実施形態に係る、魚量指標の表示処理を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a process for displaying the fish quantity index according to the embodiment. 図10は、実施形態に係る、魚量指標に関する情報の表示画像の一例を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a display image of information related to fish quantity indexes according to an embodiment. 図11は、実施形態に係る、魚量算出領域受付画面の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a fish quantity calculation region receiving screen according to the embodiment. 図12は、変更例に係る、魚量指標に関する情報を含む表示画像の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a display image including information related to the fish quantity index according to the modified example. 図13は、他の変更例に係る、魚量指標に関する情報を含む表示画像の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a display image including information related to the fish quantity index according to another modified example.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。便宜上、図面には、互いに直交するXYZ軸が適宜付記されている。X軸方向およびY軸方向は水平方向であり、Z軸方向は鉛直方向である。X軸正方向は、船が進む方向である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For convenience, the drawings are appropriately labeled with mutually orthogonal X, Y and Z axes. The X-axis and Y-axis directions are horizontal, and the Z-axis direction is vertical. The positive X-axis direction is the direction in which the ship moves.

図1および図2は、水中探知装置10により水中が探索される様子を模式的に示す図である。 Figures 1 and 2 are schematic diagrams showing how underwater detection is performed by the underwater detection device 10.

図1および図2において、φは、船S1の船底に設置された送受波器13を中心とした方位角であり、θは、水平面(X-Y平面)に対する後述の走査面SP1のティルト角である。 In Figures 1 and 2, φ is the azimuth angle centered on the transducer 13 installed on the bottom of the ship S1, and θ is the tilt angle of the scanning plane SP1 (described below) relative to the horizontal plane (X-Y plane).

水中探知装置10は、漁船等の船S1の船底に設置された送受波器13を備える。水中探知装置10は、送受波器13から音波のパルス(送信パルス)を送波し、水中に存在する魚などの物体で反射(後方散乱)された音波(エコー)を同じ送受波器13で受波する。水中探知装置10は、送受波器13で受波したエコーに基づいて、水中に存在する物体を探知する。 The underwater detection device 10 is equipped with a transducer 13 installed on the bottom of a vessel S1, such as a fishing boat. The underwater detection device 10 transmits a pulse of sound waves (transmission pulse) from the transducer 13, and receives sound waves (echoes) reflected (backscattered) by objects such as fish present in the water with the same transducer 13. The underwater detection device 10 detects objects present in the water based on the echoes received by the transducer 13.

送受波器13は、多数の超音波振動子を備える。個々の超音波振動子は、送波時には、入力される電気信号を音波に変換して放射し、受波時には、入射する音波を電気信号に変換して出力する。典型的には、送受波器13は円筒形であり、その側面に数百個の超音波振動子が規則的に配列される。 The transducer 13 is equipped with a large number of ultrasonic transducers. When transmitting, each ultrasonic transducer converts the input electrical signal into a sound wave and emits it, and when receiving, it converts the incoming sound wave into an electrical signal and outputs it. Typically, the transducer 13 is cylindrical, with several hundred ultrasonic transducers regularly arranged on its side.

ここでは、水中探知装置10が探知対象とする領域は、円錐面である。この円錐面の軸は、送受波器13の中心軸(ここでは、Z軸)と一致する。この円錐面は、走査面SP1と称され、この走査面SP1の頂点および軸は、それぞれ、原点および走査軸と称される。原点は、送受波器13の位置に一致し、走査軸は、この原点から鉛直下方向に延びる。ここでは、走査軸はZ軸に一致する。走査面SP1が水平面(X-Y平面)となす角が、上述のティルト角θである。 Here, the area to be detected by the underwater detection device 10 is a conical surface. The axis of this conical surface coincides with the central axis of the transducer 13 (here, the Z-axis). This conical surface is called the scanning surface SP1, and the apex and axis of this scanning surface SP1 are called the origin and the scanning axis, respectively. The origin coincides with the position of the transducer 13, and the scanning axis extends vertically downward from this origin. Here, the scanning axis coincides with the Z-axis. The angle that the scanning surface SP1 makes with the horizontal plane (X-Y plane) is the tilt angle θ mentioned above.

図1に示すように、水中探知装置10は、送波時において、走査面SP1上で最大の強度をもつ送信ビームTB1を全周にわたって送波する。この送信ビームTB1は、走査軸(図1ではZ軸)に対して軸対象な強度分布をもち、その鉛直方向の幅は比較的狭い。 As shown in FIG. 1, when transmitting, the underwater detection device 10 transmits a transmission beam TB1 with maximum intensity on the scanning plane SP1 over the entire circumference. This transmission beam TB1 has an intensity distribution that is symmetrical with respect to the scanning axis (Z-axis in FIG. 1), and its vertical width is relatively narrow.

図2に示すように、水中探知装置10は、受波時において、走査面SP1上で最大の感度をもつ多数の受信ビームRB1を形成する。受信ビームRB1は、送受波器13に配置された複数の超音波振動子から出力される電気信号にビームフォーミングの処理を施すことにより形成される。 As shown in FIG. 2, when receiving waves, the underwater detection device 10 forms multiple reception beams RB1 with maximum sensitivity on the scanning plane SP1. The reception beams RB1 are formed by performing beamforming processing on the electrical signals output from multiple ultrasonic transducers arranged in the transducer 13.

個々の受信ビームRB1は、鉛直方向にも水平方向にも狭い幅をもつペンシルビームであり、同一の指向性をもっている。原点を通り、受信ビームRB1の感度が最大となる方向を向く直線が、各々の受信ビームRB1のビーム軸である。複数の受信ビームRB1が、走査面SP1の全周にわたって方位角φの方向に一定の角度間隔で並んで形成される。水中探知装置10は、各受信ビームRB1で受波する音波の強さを色に変換し、画像(エコー画像)として表示する。 Each receiving beam RB1 is a pencil beam that is narrow in both the vertical and horizontal directions and has the same directivity. A straight line that passes through the origin and faces the direction in which the sensitivity of the receiving beam RB1 is maximum is the beam axis of each receiving beam RB1. Multiple receiving beams RB1 are formed in a line at regular angular intervals in the direction of the azimuth angle φ around the entire circumference of the scanning plane SP1. The underwater detection device 10 converts the intensity of the sound waves received by each receiving beam RB1 into color and displays it as an image (echo image).

図3は、水中探知装置10の構成を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the underwater detection device 10.

水中探知装置10は、制御部11と、記憶部12と、送受波器13と、送信処理部14と、受信処理部15と、送受切替部16と、表示部17と、表示処理部18と、入力部19と、入力処理部20とを備えている。送受波器13は、上記のように船S1の船底に設置され、制御部11等のその他の構成は、船S1の操舵室等に設置される。 The underwater detection device 10 comprises a control unit 11, a memory unit 12, a transducer 13, a transmission processing unit 14, a reception processing unit 15, a transmission/reception switching unit 16, a display unit 17, a display processing unit 18, an input unit 19, and an input processing unit 20. The transducer 13 is installed on the bottom of the ship S1 as described above, and the other components such as the control unit 11 are installed in the wheelhouse of the ship S1, etc.

制御部11は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理回路を備え、記憶部12に記憶されたプログラムによって後述の制御処理を実行する。記憶部12は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスク等の記憶媒体を備える。記憶部12には、制御部11が制御処理を実行するためのプログラムが記憶されている。 The control unit 11 includes an arithmetic processing circuit such as a CPU (Central Processing Unit) and executes the control processing described below using a program stored in the memory unit 12. The memory unit 12 includes a storage medium such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a hard disk. The memory unit 12 stores a program for the control unit 11 to execute the control processing.

送受波器13は、上記のように、複数の超音波振動子13aを備える。各回の送受波期間(ピング)において、送受波器13は、図1の送信ビームTB1として超音波を送波し、その反射波を各超音波振動子で受波する。 As described above, the transducer 13 has multiple ultrasonic transducers 13a. During each transmission and reception period (ping), the transducer 13 transmits ultrasonic waves as the transmission beam TB1 in FIG. 1, and receives the reflected waves at each ultrasonic transducer.

送信処理部14は、制御部11からの制御に応じて、超音波を送波するための送信信号を、送受切替部16を介して送受波器13に出力する。送信信号は、図3に示すように、所定振幅で一定期間に振動する信号である。送信ビームTB1の1回の送波時において、この送信信号が、送受切替部16を介して、送受波器13の各々の超音波振動子13aに供給される。これにより、図3に示すように、各々の超音波振動子13aから送信信号に応じた超音波が送波される。1回の送波時に送波される超音波のパルスは、送信パルスと称される。 The transmission processing unit 14 outputs a transmission signal for transmitting ultrasonic waves to the transducer 13 via the transmission/reception switching unit 16 in response to control from the control unit 11. The transmission signal is a signal that vibrates at a predetermined amplitude for a fixed period of time, as shown in FIG. 3. During one transmission of the transmission beam TB1, this transmission signal is supplied to each ultrasonic transducer 13a of the transducer 13 via the transmission/reception switching unit 16. As a result, ultrasonic waves corresponding to the transmission signal are transmitted from each ultrasonic transducer 13a, as shown in FIG. 3. The ultrasonic pulse transmitted during one transmission is called a transmission pulse.

受信処理部15は、送受波器13の各超音波振動子13aが超音波の反射波を受波して出力する電気信号を、送受切替部16を介して受信し、受信した電気信号に増幅およびノイズ除去(バンドパスフィルタ)の処理を施す。受信処理部15は、これらの処理を施した電気信号を制御部11に出力する。 The reception processing unit 15 receives the electrical signals output by each ultrasonic transducer 13a of the transmitter/receiver 13 upon receiving the reflected ultrasonic waves via the transmission/reception switching unit 16, and performs amplification and noise removal (bandpass filter) processing on the received electrical signals. The reception processing unit 15 outputs the electrical signals that have been subjected to these processes to the control unit 11.

送受切替部16は、送信ビームTB1の送波時において、送信処理部14から出力される送信信号を送受波器13(超音波振動子13a)に出力し、送信ビームTB1の送波が完了したタイミングから一定期間において、送受波器13(超音波振動子13a)から出力される電気信号を受信処理部15に出力する。 When transmitting the transmission beam TB1, the transmission/reception switching unit 16 outputs the transmission signal output from the transmission processing unit 14 to the transducer 13 (ultrasonic transducer 13a), and outputs the electrical signal output from the transducer 13 (ultrasonic transducer 13a) to the reception processing unit 15 for a certain period of time from the timing when the transmission of the transmission beam TB1 is completed.

なお、図3には、送信処理部14および受信処理部15が1つずつ図示されているが、送信処理部14および受信処理部15における上述の処理は、送受波器13に配置された個々の超音波振動子13aごとに行われる。したがって、制御部11には、各々の超音波振動子13aから出力された電気信号に増幅およびノイズ除去の処理が施された電気信号が、個別に入力される。これらの電気信号は、制御部11に対する入力の際に、A/D変換器によって、所定サンプリング周期のデジタル信号に変換される。 Note that while FIG. 3 illustrates one transmission processing unit 14 and one reception processing unit 15, the above-mentioned processing in the transmission processing unit 14 and reception processing unit 15 is performed for each ultrasonic transducer 13a arranged in the transmitter/receiver 13. Therefore, the control unit 11 receives individual electrical signals that have been amplified and subjected to noise removal processing from the electrical signals output from each ultrasonic transducer 13a. When these electrical signals are input to the control unit 11, they are converted by an A/D converter into digital signals with a predetermined sampling period.

表示部17は、液晶ディスプレイ等の表示器を備える。表示処理部18は、制御部11からの制御に応じて、表示部17に所定の画像を表示させる。入力部19は、操作キーやマウス等の入力手段を備える。入力処理部20は、制御部11からの制御に応じて、入力部19に対する操作に応じた信号を制御部11に出力する。表示部17と入力部19が、液晶表示器にタッチパネルが重ねられた液晶パネルにより構成されてもよい。 The display unit 17 includes a display such as a liquid crystal display. The display processing unit 18 causes the display unit 17 to display a predetermined image in response to control from the control unit 11. The input unit 19 includes input means such as operation keys and a mouse. The input processing unit 20 outputs a signal corresponding to an operation on the input unit 19 to the control unit 11 in response to control from the control unit 11. The display unit 17 and the input unit 19 may be configured as a liquid crystal panel in which a touch panel is superimposed on a liquid crystal display.

本実施形態では、記憶部12に記憶されたプログラムによって、受信信号生成部11a、画像生成部11b、魚量指標計算部11c、補正値受付処理部11dおよび対象領域受付処理部11eの機能が、制御部11に付与される。 In this embodiment, the functions of the reception signal generating unit 11a, the image generating unit 11b, the fish quantity index calculating unit 11c, the correction value receiving processing unit 11d, and the target area receiving processing unit 11e are provided to the control unit 11 by the program stored in the memory unit 12.

受信信号生成部11aは、各超音波振動子13aから出力される電気信号(デジタル信号)にビームフォーミングを行って図2の受信ビームRB1を形成し、各々の受信ビームRB1のビーム軸方向(所定の方位角φおよびティルト角θの方向)から送受波器13に入射する音波に対応する受信信号を生成する。さらに、受信信号生成部11aは、各々のビーム軸方向における受信信号に対し、帯域制限および包絡線検波の処理を施して、各ビーム軸方向におけるエンベロープ信号を取得する。 The reception signal generating unit 11a performs beamforming on the electrical signals (digital signals) output from each ultrasonic transducer 13a to form the reception beam RB1 in FIG. 2, and generates a reception signal corresponding to the sound waves incident on the transducer 13 from the beam axis direction (the direction of a predetermined azimuth angle φ and tilt angle θ) of each reception beam RB1. Furthermore, the reception signal generating unit 11a performs band limiting and envelope detection processing on the reception signals in each beam axis direction to obtain an envelope signal in each beam axis direction.

ここで、帯域制限の処理は、送信処理部14から出力される送信信号の周波数成分を抽出するための処理である。この処理は、送信処理部14から出力される送信信号が、周波数一定の信号(CW信号)である場合に行われる。 The band limiting process is a process for extracting the frequency components of the transmission signal output from the transmission processing unit 14. This process is performed when the transmission signal output from the transmission processing unit 14 is a signal with a constant frequency (CW signal).

他方、送信処理部14から出力される送信信号が、周波数一定の信号(CW信号)ではなく、周波数変調されたチャープ信号(FM信号)である場合、受信信号生成部11aは、帯域制限の処理に代えて、マッチドフィルタの処理を各ビーム軸方向の受信信号に施す。そして、受信信号生成部11aは、マッチドフィルタ処理後の信号に対して包絡線検波の処理を施し、各々のビーム軸方向におけるエンベロープ信号を取得する。 On the other hand, if the transmission signal output from the transmission processing unit 14 is not a constant frequency signal (CW signal) but a frequency modulated chirp signal (FM signal), the reception signal generating unit 11a performs matched filter processing on the reception signal in each beam axis direction instead of band limiting processing. The reception signal generating unit 11a then performs envelope detection processing on the signal after matched filter processing to obtain the envelope signal in each beam axis direction.

こうして取得されたエンベロープ信号は、送信ビームTB1(超音波)の送波タイミングからの経過時間に応じて変化するエコー強度(音波の強さ)を示す信号である。ここで、送波タイミングからの経過時間は、各ビーム軸方向における送受波器13からの距離に対応する。制御部11は、送波タイミングからの経過時間を距離に対応付けることにより、各ビーム軸方向における各距離位置のエコー強度を、各受信ビームのエコー信号から取得する。エコー強度は、所定の距離分解能で取得される。 The envelope signal thus acquired is a signal indicating echo intensity (sound wave strength) that changes according to the time elapsed from the transmission timing of the transmission beam TB1 (ultrasound wave). Here, the time elapsed from the transmission timing corresponds to the distance from the transducer 13 in each beam axis direction. The control unit 11 acquires the echo intensity at each distance position in each beam axis direction from the echo signal of each received beam by associating the time elapsed from the transmission timing with the distance. The echo intensity is acquired with a predetermined distance resolution.

画像生成部11bは、各ビーム軸方向における各距離位置のエコー強度を所定の色スケールで表示するエコー画像を生成する。画像生成部11bは、ピングごとに生成したエコー画像を、順次、表示処理部18に出力する。これにより、ピングごとに更新されるエコー画像が、表示部17に表示される。この他、画像生成部11bは、後述のように、魚量指標に関する情報を含む表示画像を生成する。 The image generator 11b generates an echo image that displays the echo intensity at each distance position in each beam axis direction on a predetermined color scale. The image generator 11b outputs the echo images generated for each ping to the display processor 18 in sequence. As a result, the echo image updated for each ping is displayed on the display unit 17. In addition, the image generator 11b generates a display image that includes information about the fish quantity index, as described below.

図4は、表示部17に表示されるエコー画像の一例を模式的に示す図である。 Figure 4 is a schematic diagram showing an example of an echo image displayed on the display unit 17.

エコー画像を表示するモードにおいて、表示部17の画面は、領域A1、A2に左右に分割される。このうち、領域A1にエコー画像P10が表示される。ここでは、エコー画像P10が、船S1を真上から見たときの画像として表示されている。エコー画像P10の中心に、船S1の画像P11が配置され、さらに、船S1のこれまでの航跡P12が示されている。また、船の船首方向を示す直線P13が、エコー画像P10に含まれている。 In the mode for displaying echo images, the screen of the display unit 17 is divided into left and right areas A1 and A2. Of these, echo image P10 is displayed in area A1. Here, echo image P10 is displayed as an image of the ship S1 as seen from directly above. An image P11 of the ship S1 is placed at the center of echo image P10, and furthermore, the track P12 of the ship S1 thus far is shown. Also included in echo image P10 is a straight line P13 indicating the direction of the ship's bow.

さらに、エコー画像P10には、自船(画像P11)の位置から一定距離の範囲が円形の境界線P14、P15、P16で示されている。境界線P14、P15、P16の直径は、たとえば200m、400m、600mである。エコー画像P10には、上述のエコー強度が所定の色スケールで表示されている。図4では、便宜上、エコー強度が高い範囲にハッチングが付されている。たとえば、ハッチングが付された範囲P17が、エコー強度が高い範囲である。ハッチングが付された範囲は、魚群が存在し得る範囲である。 Furthermore, in echo image P10, a range at a certain distance from the position of the ship (image P11) is shown by circular boundaries P14, P15, and P16. The diameters of boundaries P14, P15, and P16 are, for example, 200 m, 400 m, and 600 m. In echo image P10, the above-mentioned echo intensity is displayed using a predetermined color scale. For convenience, in FIG. 4, the range where the echo intensity is high is hatched. For example, the hatched range P17 is the range where the echo intensity is high. The hatched range is the range where a school of fish may be present.

領域A2は、上下に複数に分割され、それぞれの分割領域に、船S1の現在位置を示す情報(経度、緯度)や、現在位置の水温、および水温の時間的変化を示すグラフ等が表示される。図4では、便宜上、領域A2におけるこれらの画像の表示が省略されている。 Area A2 is divided vertically into several sections, and each section displays information indicating the current position of ship S1 (longitude, latitude), the water temperature at the current position, and a graph showing the change in water temperature over time. For convenience, the display of these images in area A2 has been omitted in Figure 4.

漁業者等のユーザは、エコー画像P10を参照することで、船S1の周囲における魚群の存在を把握できる。図4のエコー画像P10には、いわゆる層状魚群のエコー強度が表示されている。すなわち、魚の群れは、鉛直方向に狭い層をなして水平方向に広く分布することがある。さらに、この群れの個々の魚は、ほぼ同じ向きに頭を向けて遊泳することがある。このような群れが層状魚群である。 By referring to the echo image P10, users such as fishermen can ascertain the presence of a school of fish around the vessel S1. The echo image P10 in FIG. 4 displays the echo intensity of a so-called layered school of fish. That is, a school of fish may form a narrow layer in the vertical direction and be widely distributed in the horizontal direction. Furthermore, each fish in this school may swim with their heads facing in roughly the same direction. Such a school is a layered school of fish.

船S1が層状魚群の上方に位置するとき、エコー画像P10には図4に示すような「8の字」と呼ばれるエコー強度が現れる。図4の例では、層状魚群を構成する個々の魚は、船首方位とほぼ平行に頭を向けていると推定できる。すなわち、この場合、船S1の右舷側と左舷側では、送受波器13から送波される超音波は魚の側面に垂直に入射するので、魚からの反射波(後方散乱波)は比較的強い。他方、船S1の船首側と船尾側では、魚の側面と平行に音波が入射するので、魚からの反射波は弱くなる。したがって、このような場合のエコー画像P10には、図4に示すように、自船に対して左右対称な位置にある二つの領域に明瞭な魚群の反応が現れるようになる。 When the ship S1 is located above the layered school of fish, the echo image P10 shows an echo intensity called an "eight pattern" as shown in FIG. 4. In the example of FIG. 4, it can be estimated that the individual fish that make up the layered school of fish are pointing their heads almost parallel to the bow direction. That is, in this case, on the starboard and port sides of the ship S1, the ultrasonic waves transmitted from the transducer 13 are incident perpendicularly to the sides of the fish, so the reflected waves (backscattered waves) from the fish are relatively strong. On the other hand, on the bow and stern sides of the ship S1, the sound waves are incident parallel to the sides of the fish, so the reflected waves from the fish are weak. Therefore, in such a case, the echo image P10 shows clear responses from the school of fish in two areas that are symmetrical to the ship, as shown in FIG. 4.

このような事象は、漁業者によく知られている。熟練した漁業者は、このような8の字反応から、魚の捕獲量(トン数)を推定できる。 This phenomenon is well known to fishermen. Experienced fishermen can estimate the tonnage of fish caught from these figure-of-eight responses.

しかし、経験の浅い漁業者にとっては、この推定を適正に行うのが困難である。また、熟練した漁業者にとっても、操舵中にこの推定を集中して行い続けることは難しい。このような問題は、水中探知装置10に、エコー画像P10の表示だけでなく、探知範囲に存在する魚の総重量等を推定して表示させる機能を追加することで解消され得る。 However, it is difficult for inexperienced fishermen to make this estimation properly. Even experienced fishermen find it difficult to concentrate on making this estimation while steering. This problem can be solved by adding a function to the underwater detection device 10 that not only displays the echo image P10, but also estimates and displays the total weight of fish present within the detection range.

この推定のための算出式には、一般に、水中探知装置10の送波および受波に関するパラメータや、単体魚のターゲットストレングス等のパラメータが含まれ得る。しかし、通常、漁業者がこれらのパラメータを把握することは困難である。また、単体魚のターゲットストレングスは、魚種によって相違し、また、海域や季節によっても変わり得る。従って、これらのパラメータを漁業者が適宜、水中探知装置10に入力して、漁獲量を適正に推定させることは極めて困難である。 The calculation formula for this estimation may generally include parameters related to the transmission and reception of waves by the underwater detection device 10, as well as parameters such as the target strength of individual fish. However, it is usually difficult for fishermen to grasp these parameters. Furthermore, the target strength of individual fish differs depending on the fish species, and may also change depending on the sea area and season. Therefore, it is extremely difficult for fishermen to input these parameters appropriately into the underwater detection device 10 to accurately estimate the catch volume.

このような問題を解消するため、本実施形態では、魚の漁獲量を円滑かつ適正に推定することが可能な機能が水中探知装置10に装備されている。この機能は、図3に示した魚量指標計算部11c、補正値受付処理部11dおよび対象領域受付処理部11eによって実行される。以下、これらの処理について説明する。 To solve this problem, in this embodiment, the underwater detection device 10 is equipped with a function that allows for smooth and accurate estimation of the fish catch. This function is executed by the fish quantity index calculation unit 11c, the correction value reception processing unit 11d, and the target area reception processing unit 11e shown in Figure 3. These processes are described below.

<魚量指標計算部>
魚量指標計算部11cは、送受波器13に設置された複数の超音波振動子13aから出力される電気信号に基づいて、対象領域に含まれる魚の総重量の指標となり得る魚量指標を算出する。魚量指標は、所定の算出式により算出される。以下、この算出式の導出過程について、種々のパラメータを示しながら説明する。
<Fish Quantity Index Calculation Section>
The fish quantity index calculation unit 11c calculates a fish quantity index that can be an index of the total weight of fish contained in the target area based on the electrical signals output from the multiple ultrasonic transducers 13a installed in the transducer 13. The fish quantity index is calculated using a predetermined calculation formula. The process of deriving this calculation formula will be explained below while showing various parameters.

(1)ターゲットストレングス
魚が音波を反射する強さは、ターゲットストレングスで表される。ターゲットストレングスは、「物体から単位距離だけ離れた位置での反射波の強さ」と「物体に入射する音波の強さ」との比(前者÷後者)で定義される。以下では、単位距離をrで表し、これを1mと定義する。
(1) Target strength The strength of a fish's reflection of sound waves is expressed as target strength. Target strength is defined as the ratio (the former divided by the latter) of the strength of the reflected wave at a position a unit distance away from the object to the strength of the sound wave incident on the object. In the following, the unit distance is represented by r0 , which is defined as 1 m.

(2)擬似標的および擬似魚量
エコー画像P10の生成に寄与する個々の魚の重量の平均値およびターゲットストレングスの平均値を、それぞれ、W、Tで表す場合、重量およびターゲットストレングスがそれぞれ平均値W、Tに等しい点ターゲットを擬似標的と称する。
(2) Pseudo Target and Pseudo Fish Quantity If the average weight and the average target strength of the individual fish contributing to the generation of the echo image P10 are represented by W and Ts , respectively, a point target whose weight and target strength are equal to the average values W and Ts , respectively, is called a pseudo target.

ここで、図1および図2の走査面SP1上の任意の位置に任意の個数の擬似標的を配置することによって、「エコー画像P10の生成に寄与する魚たちが生成するのと同一のエコー」を生成することが可能であると仮定する。これらの擬似標的の重量の総和を、ソナー反応に対応する擬似魚量と称する。 Here, we assume that it is possible to generate "echoes identical to those generated by the fish that contribute to the generation of the echo image P10" by placing any number of pseudo targets at any position on the scanning plane SP1 in Figures 1 and 2. The sum of the weights of these pseudo targets is called the pseudo fish amount corresponding to the sonar response.

(3)擬似魚量の定式化
(3-1)ターゲットストレングスTの式
送受波器13が送波する音の強さと、「ビーム軸上に位置する一つの擬似標的」に起因する受信信号との関係を、音波の伝搬過程に沿って以下に説明する。ここでは、送受波器13と擬似標的の間の距離rは、送受波器13の大きさに対して十分に大きいと仮定する。
(3) Formulation of the quantity of artificial fish (3-1) Equation of target strength Ts The relationship between the strength of the sound transmitted by the transducer 13 and the received signal resulting from a "dummy target located on the beam axis" is explained below along the sound wave propagation process. Here, it is assumed that the distance rt between the transducer 13 and the artificial target is sufficiently large compared to the size of the transducer 13.

まず、図1の走査面SP1の原点からrだけ離れた位置での送信パルスの音圧を考える。一般に、音の強さは、単位時間あたりに単位面積を通過するエネルギーで定義され、音圧の実効値の二乗に比例する。送信パルスの音圧の振幅は、ゼロから増大して最大値をとり、その後ゼロへと減衰する。したがって、送信パルスの最大の強さは、「振幅が最大値をとる時刻での、音圧の実効値の二乗値」に比例する。 First, consider the sound pressure of the transmission pulse at a position r0 away from the origin of the scanning plane SP1 in Fig. 1. Generally, sound intensity is defined as the energy passing through a unit area per unit time, and is proportional to the square of the effective value of the sound pressure. The amplitude of the sound pressure of the transmission pulse increases from zero, reaches a maximum value, and then attenuates to zero. Therefore, the maximum intensity of the transmission pulse is proportional to "the square of the effective value of the sound pressure at the time when the amplitude reaches a maximum value."

以下では、音響パルスの強さをこの二乗値で定義し、送信パルスの任意の1サイクルにおいて、音圧は正弦波として変化すると仮定する。これらの定義と仮定により、送信パルスの強さIは、その音圧振幅の最大値をPmaxとして、I=P max/2で表される。以下では、音圧の単位として、1μPa(マイクロパスカル)を用いる。 In the following, the intensity of the acoustic pulse is defined by this square value, and it is assumed that the sound pressure changes as a sine wave in any one cycle of the transmission pulse. With these definitions and assumptions, the intensity I0 of the transmission pulse is expressed as I0 = P2max /2, where Pmax is the maximum value of the sound pressure amplitude. In the following, 1 μPa (micropascal) is used as the unit of sound pressure.

図5は、1つのビーム軸における送信パルスおよびその反射波(反射パルス)の伝搬状態を模式的に示す図である。 Figure 5 is a schematic diagram showing the propagation state of a transmitted pulse and its reflected wave (reflected pulse) along one beam axis.

送信パルスは、原点から擬似標的まで伝搬する間に、球面発散と吸収によって減衰する。吸収係数(単位距離あたりの音波の減衰度)をa[dB/m]とすると、擬似標的に入射する送信パルスの強さIは次式で表される。 The transmitted pulse is attenuated by spherical divergence and absorption while propagating from the origin to the pseudo target. If the absorption coefficient (the degree of attenuation of sound waves per unit distance) is a [dB/m], the intensity I1 of the transmitted pulse incident on the pseudo target is expressed by the following equation.

Figure 2025013027000002
Figure 2025013027000002

このパルスは、擬似標的で反射され、反射パルスとして原点に向かって伝搬する。擬似標的から単位距離rだけ離れた位置での反射パルスの強さIは、上述のターゲットストレングスTの定義により次式で表される。 This pulse is reflected by the pseudo target and propagates toward the origin as a reflected pulse. The intensity I2 of the reflected pulse at a position a unit distance r0 away from the pseudo target is expressed by the following equation, based on the definition of the target strength Ts described above.

Figure 2025013027000003
Figure 2025013027000003

送受波器13に入射する反射パルスの強さは、上記式(1)と同様に次式で表される。 The strength of the reflected pulse incident on the transducer 13 is expressed by the following equation, similar to equation (1) above.

Figure 2025013027000004
Figure 2025013027000004

上記のように、水中探知装置10は、図3の受信処理部15において、超音波振動子13aからの電気信号を、アンプで増幅するとともにアナログフィルタで帯域制限する。次に、水中探知装置10は、この処理後の信号を、制御部11への入力時に、A/D変換器でサンプリングしてデジタル信号を生成する。そして、水中探知装置10は、所定の超音波振動子群に対応するデジタル信号から、受信ビームRB1を形成し、各受信ビームRB1により送受波器13が受信する音波に対応する信号(受信信号)を生成する。水中探知装置10は、各々の受信信号に帯域制限フィルタやパルス圧縮フィルタ等の処理を施した後、その瞬時振幅に等しい信号であるエンベロープ信号を生成する。以下では、このエンベロープ信号を無次元量として扱う。 As described above, in the underwater detection device 10, the electric signal from the ultrasonic transducer 13a is amplified by an amplifier and band-limited by an analog filter in the reception processing unit 15 of FIG. 3. Next, the underwater detection device 10 samples this processed signal with an A/D converter when it is input to the control unit 11 to generate a digital signal. The underwater detection device 10 then forms a reception beam RB1 from the digital signal corresponding to a predetermined group of ultrasonic transducers, and generates a signal (reception signal) corresponding to the sound wave received by the transducer 13 by each reception beam RB1. After processing each reception signal with a band-limiting filter, a pulse compression filter, etc., the underwater detection device 10 generates an envelope signal that is a signal equal to the instantaneous amplitude of the signal. In the following, this envelope signal is treated as a dimensionless quantity.

送受波器13に入射する音響パルス信号の音圧波形は、電気信号に変換される過程や、その後に施される処理によって、歪みを受ける。しかし、これらの変換や処理は一般に線形性と時不変性を有すると想定され得るため、音響パルス信号の瞬時振幅の最大値と、エンベロープ信号の最大値との比は、擬似標的までの距離rや擬似標的のターゲットストレングスTによらず一定である。以下では、この比(後者÷前者)を受信感度と称し、これをパラメータkで表す。受信感度の単位は、1/μPaである。 The sound pressure waveform of the acoustic pulse signal incident on the transducer 13 is distorted by the process of converting it into an electric signal and the processing performed thereafter. However, since these conversions and processing can generally be assumed to be linear and time-invariant, the ratio of the maximum instantaneous amplitude of the acoustic pulse signal to the maximum envelope signal is constant regardless of the distance rt to the pseudo target or the target strength Ts of the pseudo target. Hereinafter, this ratio (the latter divided by the former) is referred to as the reception sensitivity, and is represented by the parameter k. The unit of reception sensitivity is 1/μPa.

送受波器13に入射する際の、反射パルスのエンベロープ信号の最大値Amaxと反射パルスの強さIは、次式で関係づけられる。 The maximum value Amax of the envelope signal of the reflected pulse when it enters the transducer 13 and the intensity I3 of the reflected pulse are related by the following equation:

Figure 2025013027000005
Figure 2025013027000005

これをターゲットストレングスTについて解くと、次式が得られる。 Solving this for the target strength Ts gives:

Figure 2025013027000006
Figure 2025013027000006

(3-2)正規化振幅データ
各々の受信ビームRB1に対し、そのビーム軸の方位角φに応じて、ビーム番号jを付与する。たとえば、平面視において、船尾方位を向く受信ビームRB1のビーム番号をj=0とし、さらに、平面視において時計回りの向きを正として、船尾方位(基準方位)とビーム軸方位とのなす角が増す順に、各々の受信ビームRB1にビーム番号j=1、2、3、…を付与する。この場合、受信ビームRB1の総数が128であれば、左舷方位、船首方位、右舷方位を向く受信ビームRB1のビーム番号jは、それぞれ、32、64、96である。
(3-2) Normalized Amplitude Data Each receiving beam RB1 is assigned a beam number j according to the azimuth angle φ of its beam axis. For example, the beam number j of the receiving beam RB1 pointing toward the stern direction in a plan view is set to j=0, and further, the clockwise direction in a plan view is set to positive, and the beam numbers j=1, 2, 3, ... are assigned to each receiving beam RB1 in order of increasing angle between the stern direction (reference direction) and the beam axis direction. In this case, if the total number of receiving beams RB1 is 128, the beam numbers j of the receiving beams RB1 pointing toward the port direction, bow direction, and starboard direction are 32, 64, and 96, respectively.

さらに、エンベロープ信号の各サンプリング時刻に対して、時刻順にサンプル番号nを付与する。送信ビームTB1の送波開始時刻、すなわち、送信パルスの前縁部が送受波器13から放射される瞬間を基準時刻とし、この時刻でのサンプル番号をn=0に設定する。 Furthermore, a sample number n is assigned to each sampling time of the envelope signal in chronological order. The start time of transmission of the transmission beam TB1, i.e., the moment when the leading edge of the transmission pulse is emitted from the transducer 13, is set as the reference time, and the sample number at this time is set to n = 0.

1回の送波で得られるエンベロープ信号は、上記サンプリングにより、複数のデジタルデータで構成される。このサンプリングにおけるサンプリング周期は、上述のA/D変換器のサンプリング周期と同じであってよく、あるいは、このサンプリング周期と異なっていてもよい。 The envelope signal obtained by one transmission is composed of multiple digital data by the above sampling. The sampling period for this sampling may be the same as the sampling period of the A/D converter described above, or may be different from this sampling period.

ビーム番号jの受信ビームRB1で生成され、サンプル番号がnであるデータをA(j,n)で表した場合、次式で定義されるA’(j,n)を正規化振幅データと称する。 If data generated by receive beam RB1 with beam number j and sample number n is represented as A(j, n), A'(j, n) defined by the following equation is called normalized amplitude data.

Figure 2025013027000007
Figure 2025013027000007

ここで、rは、n番目のデータがサンプリングされる時刻tに対応する位置の原点からの距離である。すなわち、原点からの距離がrの位置に擬似標的があるとき、この擬似標的からの反射パルスの前縁部は、n番目のデータとしてサンプリングされる。サンプリング周波数をfとすると、t=n/fであるから、音波が伝搬する速さをcとして、rは次式で定義される。 Here, rn is the distance from the origin to the position corresponding to the time tn at which the nth data is sampled. In other words, when a false target is located at a distance rn from the origin, the leading edge of the reflected pulse from this false target is sampled as the nth data. If the sampling frequency is fs , then tn = n/ fs , and so rn is defined by the following equation, where c is the speed at which sound waves propagate.

Figure 2025013027000008
Figure 2025013027000008

送信パルスの時間幅(パルス幅)をτとすると、反射パルスの後縁部がサンプリングされる時刻はt+τであり、これに対応する位置の原点からの距離は、r+(cτ/2)である。以下では、これらの距離の差が、原点から擬似標的までの距離に比べて十分に小さいと仮定する。すなわち、次の関係を仮定する。 If the time width (pulse width) of the transmitted pulse is τ, the time when the trailing edge of the reflected pulse is sampled is t n + τ, and the distance from the origin of the corresponding position is r n + (cτ/2). In the following, we assume that the difference between these distances is sufficiently small compared with the distance from the origin to the pseudo target. That is, we assume the following relationship:

Figure 2025013027000009
Figure 2025013027000009

このとき、式(5)と式(6)からわかるように、正規化振幅データA’(j,n)の最大値A’maxの二乗値は、ターゲットストレングスTと一致する。 At this time, as can be seen from equations (5) and (6), the square value of the maximum value A'max of the normalized amplitude data A'(j,n) coincides with the target strength Ts .

Figure 2025013027000010
Figure 2025013027000010

(3-3)振幅データ空間
ここで、ビーム番号jとサンプル番号nとを2軸とする直交座標系を規定する。図6(a)、(b)は、この直交座標系を模式的に示す図である。図6(a)、(b)には、便宜上、17×17の格子(セル)が図示されているが、実際の格子(セル)の数は、これより顕著に多い。
(3-3) Amplitude Data Space Here, we define an orthogonal coordinate system with the beam number j and sample number n as its two axes. Figures 6(a) and 6(b) are diagrams that show this orthogonal coordinate system. For convenience, a 17 x 17 grid (cell) is shown in Figures 6(a) and 6(b), but the number of grids (cells) in reality is significantly greater than this.

縦軸および横軸の各格子(セル)の位置は、縦軸および横軸のそれぞれの番号の位置を示している。縦軸および横軸の番号はそれぞれ1ずつ増加するため、各セルの縦と横の幅はともに1である。横軸の座標をビーム番号jとし、縦軸の座標をサンプル番号nとして、点(j,n)に位置するセルに、上述の正規化振幅データA’(j,n)を付与する。このように配置された正規化振幅データの集合を、振幅データ空間と称する。これに対し、水中探知装置10の探知対象である水中の空間を実空間と称する。 The position of each grid (cell) on the vertical and horizontal axes indicates the position of the respective numbers on the vertical and horizontal axes. The numbers on the vertical and horizontal axes increase by one each, so the vertical and horizontal widths of each cell are both 1. With the horizontal coordinate being the beam number j and the vertical coordinate being the sample number n, the above-mentioned normalized amplitude data A'(j,n) is assigned to the cell located at point (j,n). The collection of normalized amplitude data arranged in this manner is called the amplitude data space. In contrast, the underwater space that is the target of detection by the underwater detection device 10 is called the real space.

(3-4)点広がり係数
図6(a)の点P1に対応する実空間の位置に、一つの擬似標的があると想定する。このとき、振幅データ空間では、点P1の後方(図6(a)では上側)に、この擬似標的(ターゲット)に起因する正規化振幅データが生じる。図6(a)では、これらのセルがハッチングで示されている。このように、ターゲットに起因して正規化振幅データが生じる領域(振幅データ空間内での領域)をエコー領域と称する。
(3-4) Point spread coefficient It is assumed that there is a false target at a position in real space corresponding to point P1 in Fig. 6(a). In this case, in the amplitude data space, normalized amplitude data caused by this false target (target) is generated behind point P1 (upper side in Fig. 6(a)). In Fig. 6(a), these cells are shown by hatching. In this way, the region (region in the amplitude data space) where normalized amplitude data is generated due to the target is called the echo region.

エコー領域の縦軸方向の幅は、送信パルスの時間幅で決まる。エコー領域の横軸方向の幅は、受信ビームのビーム幅で決まる。エコー領域における各セルの正規化振幅データの値は、送信パルスのエンベロープ波形と受信ビームのビームパターンに応じて、一般には不均一な値をとる。 The vertical width of the echo region is determined by the time width of the transmit pulse. The horizontal width of the echo region is determined by the beam width of the receive beam. The normalized amplitude data values of each cell in the echo region generally have non-uniform values depending on the envelope waveform of the transmit pulse and the beam pattern of the receive beam.

エコー領域内の何れのセルにおいても、正規化振幅データの二乗値はターゲットストレングスTに比例する。したがって、エコー領域内での正規化振幅データの二乗値の総和値もまた、ターゲットストレングスTに比例する。 In any cell in the echo region, the squared value of the normalized amplitude data is proportional to the target strength Ts . Therefore, the sum of the squared values of the normalized amplitude data in the echo region is also proportional to the target strength Ts .

ここで、ターゲットストレングスTが1である点ターゲットを考える。正規化振幅データの定義により、このターゲットに起因する正規化振幅データの最大値は1である。この正規化振幅データの二乗値の総和値を、点広がり係数(point spread coefficient)と称し、これをVunitで表す。 Now consider a point target with a target strength Ts of 1. By definition of normalized amplitude data, the maximum value of normalized amplitude data attributable to this target is 1. The sum of the squared values of this normalized amplitude data is called the point spread coefficient, which is represented by V units .

前述の比例関係と点広がり係数Vunitの定義から次の関係が得られる。 From the proportionality relationship given above and the definition of the point spread coefficient V unit , the following relationship is obtained:

(補題A)
単一の擬似標的について、その正規化振幅データの二乗値の総和値を点広がり係数Vunitで除算した商は、擬似標的のターゲットストレングスTに等しい。
(Lemma A)
For a single false target, the sum of the squared values of its normalized amplitude data divided by the point spread coefficient V unit is equal to the target strength T s of the false target.

(3-5)ターゲットストレングスTの総和値
図6(b)に示すように、振幅データ空間を規定する直交座標系に2つの擬似標的が存在し、かつ、これら擬似標的からそれぞれ生じるエコー領域の一部が重なる場合について検討する。この重なりに含まれる1つのセルに注目する。図6(b)において、このセルは、黒色で塗りつぶされている。
(3-5) Sum of target strength Ts As shown in Fig. 6(b), consider the case where there are two false targets in the orthogonal coordinate system that defines the amplitude data space, and the echo areas generated by these false targets partially overlap. Focus on one cell included in this overlap. In Fig. 6(b), this cell is filled in black.

また、ここでは、受信信号を複素エンベロープ信号として、以下の検討を行う。点P1、P2の何れか一方にだけ擬似標的が存在するときに、この黒色のセルに生じる複素エンベロープを、それぞれ、A+jθ1、A+jθ2とする。両者が同時に存在するときの瞬時振幅をA12とおくと、その二乗値は次式で表される。 In addition, the following discussion will be made with the received signal as a complex envelope signal. When a false target exists at only one of points P1 and P2, the complex envelopes generated in this black cell are respectively A1e +jθ1 and A2e +jθ2 . If the instantaneous amplitude when both exist simultaneously is A12 , its square value is expressed by the following equation.

Figure 2025013027000011
Figure 2025013027000011

水中探知装置10が送信パルスを送信してから次の送信を行うまでの間に、送受波器13と個々の単体魚との距離は変化する。この変化量は、送信波の波長の1/4程度の長さを超えてランダムに変動すると想定され得る。したがって、多数回の送信により得られる瞬時振幅について、その二乗値の平均値A avを計算すれば、その値は近似的にA +A に一致する。 The distance between the transducer 13 and each individual fish changes between the time when the underwater detection device 10 transmits a transmission pulse and the time when it transmits the next pulse. The amount of this change can be assumed to vary randomly by more than about 1/4 of the wavelength of the transmission wave. Therefore, if the average value A2av of the squared instantaneous amplitudes obtained by multiple transmissions is calculated , the value approximately equals A12 + A22 .

Figure 2025013027000012
Figure 2025013027000012

同様に、任意個数の擬似標的のエコー領域が重なる場合にも、次の関係が成立する。 Similarly, if the echo areas of any number of pseudo targets overlap, the following relationship holds:

(補題B)
複数の擬似標的からのエコーが重なる座標での正規化振幅データの二乗値を多数回の送信にわたって平均した値は、個々の擬似標的によって生じる正規化振幅データの二乗値の和に近似的に等しい。
(Lemma B)
The squared values of normalized amplitude data at coordinates where echoes from multiple false targets overlap are averaged over multiple transmissions and are approximately equal to the sum of the squared values of normalized amplitude data generated by each false target.

上記補題Aおよび補題Bから次の関係が得られる。 The following relationship can be obtained from the above Lemma A and Lemma B.

(定理)
擬似標的群からのエコー全体を含む領域(振幅データ空間内の領域)において、正規化振幅データの二乗値の総和値を点広がり係数Vunitで除算し、その商を多数回の送信にわたって平均した値は、擬似標的群のターゲットストレングスTsの総和値に近似的に等しい。
(theorem)
In a region (region in amplitude data space) including all echoes from the group of false targets, the sum of the squared values of the normalized amplitude data is divided by the point spread coefficient V unit , and the quotient is averaged over multiple transmissions to obtain a value that is approximately equal to the sum of the target strengths Ts of the group of false targets.

(3-6)擬似魚量の計算式
上述の擬似魚量の定義と上記定理とからわかるように、擬似魚量を得るためには、次式で定義されるQを、送信パルスの多数回の送信にわたって平均すればよい。
(3-6) Calculation Formula for Simulated Fish Quantity As can be seen from the above definition of simulated fish quantity and the above theorem, in order to obtain the simulated fish quantity, Qq defined by the following formula may be averaged over multiple transmissions of the transmission pulse.

Figure 2025013027000013
Figure 2025013027000013

式(12)中の記号Σは、送受波の1ピングにおいて処理対象とされる全ての(j,n)の組についての和を意味する。 The symbol Σ in equation (12) means the sum of all (j, n) pairs that are processed in one ping of the transmitted and received waves.

(4)魚量指標の定義式
上記式(12)において、送信パルスの強さIおよび受信感度の二乗kは、個々の水中探知装置10に固有なパラメータであり、その正確な値は一般の漁業者では取得されにくい。また、ターゲットストレングスTの値は、採集された魚の体長を経験式に代入する方法で求められるが、一般の漁業者にとって、この計算は容易ではない。一方、漁業者にとって、捕獲した魚量(トン数)を概算することは容易である。
(4) Definition of fish quantity index In the above formula (12), the strength of the transmission pulse I0 and the square of the receiving sensitivity k2 are parameters specific to each underwater detection device 10, and it is difficult for ordinary fishermen to obtain their accurate values. In addition, the value of the target strength Ts is obtained by substituting the body length of the collected fish into an empirical formula, but this calculation is not easy for ordinary fishermen. On the other hand, it is easy for fishermen to roughly estimate the amount of fish caught (in tons).

図3の魚量指標計算部11cは、擬似魚量の近似値として、次式で定義される魚量指標Qを計算する。そして、魚量指標計算部11cは、算出した魚量指標Qの値、あるいは、魚量指標Qの値を複数回の送信にわたって平均した値を画像生成部11bに出力し、表示部17に表示させる。 The fish quantity index calculation unit 11c in FIG. 3 calculates the fish quantity index Q defined by the following formula as an approximation of the pseudo fish quantity. The fish quantity index calculation unit 11c then outputs the calculated value of the fish quantity index Q, or the value obtained by averaging the value of the fish quantity index Q over multiple transmissions, to the image generation unit 11b, which then displays it on the display unit 17.

Figure 2025013027000014
Figure 2025013027000014

係数Cは、W/(2I・k・T)の概数である。この概数は、代表的な魚に関するW、Tの値と、当該水中探知装置10におけるI、kの設計値を代入して得られた値でもよく、あるいは、漁業者が推定する捕獲量あるいは実際の捕獲量と魚量指標Qとがよく一致するように予め求められた値でもよい。 The coefficient C0 is an approximation of W/( 2I0 · k2 · Ts ). This approximation may be a value obtained by substituting the values of W and Ts for a representative fish and the design values of I0 and k for the underwater detection device 10, or may be a value determined in advance so that the fish quantity index Q closely matches the catch amount estimated by the fisherman or the actual catch amount.

係数Ccorは、魚量補正係数である。この魚量補正係数Ccorには、漁業者等のユーザから入力される魚量補正倍率が反映される。すなわち、魚量指標計算部11cは、魚量補正倍率が最初に入力されるまでの間は、魚量補正係数Ccorに初期値である1を設定して、魚量指標Qを計算する。また、魚量指標計算部11cは、魚量補正倍率が入力されるたびに、魚量補正係数Ccorの値を以下の式により更新する。
「新Ccor」=「魚量補正倍率」×「旧Ccor
すなわち、魚量指標計算部11cは、補正倍率が入力される直前の魚量補正係数Ccorに魚量補正倍率を乗じた値を新たな魚量補正係数Ccorとして、魚量指標Qを算出する。
The coefficient C cor is a fish quantity correction coefficient. A fish quantity correction magnification factor input by a user such as a fisherman is reflected in this fish quantity correction coefficient C cor . That is, until a fish quantity correction magnification factor is input for the first time, the fish quantity index calculation unit 11c sets the fish quantity correction coefficient C cor to an initial value of 1 and calculates the fish quantity index Q. Furthermore, every time a fish quantity correction magnification factor is input, the fish quantity index calculation unit 11c updates the value of the fish quantity correction coefficient C cor using the following formula.
"New C cor " = "Fish amount correction magnification" x "Old C cor "
That is, the fish quantity index calculation unit 11c calculates the fish quantity index Q by multiplying the fish quantity correction coefficient C cor immediately before the correction factor is input by the fish quantity correction factor, and sets the result as a new fish quantity correction coefficient C cor .

このように、ユーザから入力された魚量補正倍率が魚量補正係数Ccorに反映されることにより、魚量指標Qの算出式(13)は、入力された魚量補正倍率に基づいて、実際の捕獲量に近づくように補正され得る。したがって、ユーザは、魚量補正倍率の入力を繰り返すことにより、自身の概算に応じた魚量に魚量指標Qを近づけていくことができる。よって、ユーザの漁場や魚種および季節に応じた魚量指標Qを円滑かつ適正に表示部17に表示させることができる。 In this way, the fish quantity correction factor input by the user is reflected in the fish quantity correction coefficient C cor , so that the calculation formula (13) for the fish quantity index Q can be corrected to approach the actual catch amount based on the input fish quantity correction factor. Therefore, by repeatedly inputting the fish quantity correction factor, the user can bring the fish quantity index Q closer to the fish quantity that corresponds to the user's rough estimate. Therefore, the fish quantity index Q that corresponds to the user's fishing ground, fish species, and season can be displayed smoothly and appropriately on the display unit 17.

なお、上記式(13)は、図3の記憶部12に記憶されており、また、更新された魚量補正係数Ccorも、随時、記憶部12に更新記憶される。制御部11は、記憶部12に記憶されている上記式(13)および更新された魚量補正係数Ccorを用いて、魚量指標計算部11cの機能により、魚量指標Qを算出し、画像生成部11bの機能により、魚量指標Qに関する情報を表示部17に表示させる。この処理については、追って、図9を参照して説明する。 The above formula (13) is stored in the storage unit 12 of Fig. 3, and the updated fish quantity correction coefficient Ccor is also updated and stored in the storage unit 12 as needed. The control unit 11 calculates the fish quantity index Q using the above formula (13) and the updated fish quantity correction coefficient Ccor stored in the storage unit 12 through the function of the fish quantity index calculation unit 11c, and causes information related to the fish quantity index Q to be displayed on the display unit 17 through the function of the image generation unit 11b. This process will be described later with reference to Fig. 9.

(5)点広がり係数Vunitの計算式
以下に、点広がり係数Vunitの計算式について補足する。
(5) Calculation Formula for Point Spread Coefficient V unit Below, a supplementary explanation will be given regarding the calculation formula for the point spread coefficient V unit .

送信パルスのパルス幅、受信ビームのビーム幅およびティルト角を、それぞれ、τ、ψ、θで表す。ここでは、ビーム幅ψを「ビーム軸で走査面SP1と接する平面内でのビーム幅」と定義し、ビーム幅ψは、ティルト角θに依存しないと仮定する。サンプリング周波数f、パルス幅τおよびビーム幅ψに関して任意に選んだ基準値を、それぞれ、fs0、τおよびψとする。これらの基準値に対応するティルト角θ=0°での点広がり係数Vunitの値をVで表す。 The pulse width of the transmission pulse, the beam width of the reception beam, and the tilt angle are represented by τ, ψ, and θ, respectively. Here, the beam width ψ is defined as "the beam width in a plane tangent to the scanning plane SP1 at the beam axis," and it is assumed that the beam width ψ does not depend on the tilt angle θ. The arbitrarily selected reference values for the sampling frequency f s , the pulse width τ, and the beam width ψ are represented by f s0 , τ 0 , and ψ 0 , respectively. The value of the point spread coefficient V unit at the tilt angle θ=0° corresponding to these reference values is represented by V 0 .

このとき、任意のf、τ、ψ、θでの点広がり係数Vunitは次式で表される。 In this case, the point spread coefficient V unit at any f s , τ, ψ, and θ is expressed by the following equation.

Figure 2025013027000015
Figure 2025013027000015

たとえば、サンプリング間隔(1/f)が送信パルスのパルス幅τに比例し、かつ、受信ビームのビーム幅がψ以外の値をとり得ないならば、点広がり係数Vunitは、θの関数として、Vunit=V/cosθで表される。 For example, if the sampling interval (1/f s ) is proportional to the pulse width τ of the transmit pulse and the beamwidth of the receive beam can only take values φ 0 , then the point spread coefficient V unit can be expressed as a function of θ as V unit =V 0 /cos θ.

(6)魚量補正倍率の設定
図7は、魚量補正倍率の受付処理を示すフローチャートである。この処理は、図3の補正値受付処理部11dの機能により制御部11が行う。
(6) Setting of fish quantity correction factor Fig. 7 is a flow chart showing the process of receiving the fish quantity correction factor. This process is performed by the control unit 11 using the function of the correction value reception processing unit 11d in Fig. 3.

ユーザは、上記式(13)により算出された魚量指標と、自身が実際に捕獲した魚の総重量とが異なっていると、この差異を補正するために、入力部19を介して、魚量補正倍率の入力指示を入力する。この入力指示に応じて、制御部11は、魚量補正倍率を入力するための補正倍率受付画面を表示部17に表示させて、ユーザから魚量補正倍率の入力を受け付ける(S11)。 When the user finds that the fish quantity index calculated by the above formula (13) differs from the total weight of the fish that the user actually caught, the user inputs an instruction to input a fish quantity correction factor via the input unit 19 in order to correct this discrepancy. In response to this input instruction, the control unit 11 causes the display unit 17 to display a correction factor acceptance screen for inputting the fish quantity correction factor, and accepts the input of the fish quantity correction factor from the user (S11).

図8は、魚量補正倍率受付画面100の一例を示す図である。 Figure 8 shows an example of the fish quantity correction multiplier reception screen 100.

魚量補正倍率受付画面100は、矩形の倍率入力領域101と、入力を確定させるためのボタン102と、画面を戻すためのボタン103とを含んでいる。ユーザが、入力部19を介して倍率入力領域101をクリックすると、倍率入力領域101の下方に倍率の選択候補が縦方向に並べてドロップダウン表示される。選択候補は、たとえば、0.1から2.0まで0.1刻みで並ぶ値となっている。ユーザは、表示された選択候補の中から、所望の倍率を選択する。これにより、倍率入力領域101に選択された倍率が表示される。図8の例では、1.1の倍率が選択されている。 The fish quantity correction magnification reception screen 100 includes a rectangular magnification input area 101, a button 102 for confirming the input, and a button 103 for returning to the screen. When the user clicks on the magnification input area 101 via the input unit 19, a drop-down display of magnification options is displayed below the magnification input area 101, arranged vertically. The options are, for example, values ranging from 0.1 to 2.0 in increments of 0.1. The user selects the desired magnification from the displayed options. The selected magnification is then displayed in the magnification input area 101. In the example of FIG. 8, a magnification of 1.1 has been selected.

ユーザは、再度、倍率入力領域101をクリックすることにより、魚量補正倍率を変更できる。こうして、魚量補正倍率を入力した後、ユーザは、ボタン102をクリックする。これにより、魚量補正倍率の入力が確定される。ユーザが、ボタン102をクリックすることなく、ボタン103をクリックすると、魚量補正倍率の入力操作がキャンセルされる。 The user can change the fish quantity correction multiplier by clicking the multiplier input area 101 again. After inputting the fish quantity correction multiplier in this way, the user clicks button 102. This confirms the input of the fish quantity correction multiplier. If the user clicks button 103 without clicking button 102, the input operation of the fish quantity correction multiplier is cancelled.

図7に戻って、ユーザが魚量補正倍率の入力を確定させると(S12:YES)、制御部11は、入力前の魚量補正係数Ccorに、入力された魚量補正倍率を乗じた値を、新たな魚量補正係数Ccorに設定する(S13)。これにより、魚量補正係数Ccorが更新される。他方、ユーザが魚量補正倍率の入力を確定させることなく入力操作をキャンセルすると(S12:NO)、制御部11は、魚量補正係数Ccorを更新することなく、図7の処理を終了する。 Returning to Fig. 7, when the user confirms the input of the fish quantity correction factor (S12: YES), the control unit 11 sets the value obtained by multiplying the fish quantity correction factor Ccor before input by the input fish quantity correction factor as a new fish quantity correction factor Ccor (S13). This updates the fish quantity correction factor Ccor . On the other hand, when the user cancels the input operation without confirming the input of the fish quantity correction factor (S12: NO), the control unit 11 ends the process of Fig. 7 without updating the fish quantity correction factor Ccor .

<魚量指標の表示>
図9は、魚量指標の表示処理を示すフローチャートである。この処理は、図3の画像生成部11bおよび魚量指標計算部11cの機能により制御部11が行う。
<Display of fish abundance index>
9 is a flow chart showing the process of displaying the fish quantity index. This process is performed by the control unit 11 using the functions of the image generating unit 11b and the fish quantity index calculating unit 11c in FIG.

魚量指標の表示処理を開始すると、制御部11は、図7の処理により、魚量補正係数Ccorを更新したか否かを判定する(S21)。魚量補正係数Ccorを更新した場合(S21:YES)、制御部11は、更新した魚量補正係数Ccorを上記式(13)に設定する(S22)。魚量補正係数Ccorを更新しなかった場合(S21:NO)、制御部11は、ステップS22をスキップして、処理をステップS23へと進める。 When the display process of the fish quantity index is started, the control unit 11 judges whether or not the fish quantity correction coefficient C cor has been updated by the process of Fig. 7 (S21). If the fish quantity correction coefficient C cor has been updated (S21: YES), the control unit 11 sets the updated fish quantity correction coefficient C cor in the above formula (13) (S22). If the fish quantity correction coefficient C cor has not been updated (S21: NO), the control unit 11 skips step S22 and proceeds to step S23.

その後、送受波期間(1ピング)が終了し、魚量指標Qの計算に必要なデータが揃うと(S23:YES)、制御部11は、魚量指標計算部11cの機能により、上記式(13)により魚量指標Qを算出する(S24)。そして、制御部11は、算出した魚量指標Qに関する情報を含む表示画像を、画像生成部11bの機能により生成し(S25)、生成した表示画像を表示部17に表示させる(S26)。 After that, when the transmission and reception period (one ping) ends and the data necessary for calculating the fish quantity index Q is collected (S23: YES), the control unit 11 uses the function of the fish quantity index calculation unit 11c to calculate the fish quantity index Q using the above formula (13) (S24). The control unit 11 then uses the function of the image generation unit 11b to generate a display image including information related to the calculated fish quantity index Q (S25), and causes the generated display image to be displayed on the display unit 17 (S26).

こうして、今回のピングに対する処理を終了すると、制御部11は、魚量指標Qに関する情報を表示させるための動作が、ユーザからの操作により終了されたか否かを判定する(S27)。この表示動作が終了されていない場合(S27:NO)、制御部11は、処理をステップS21に戻して、同様の処理を実行する。図9の処理に並行して図8の処理が実行されて魚量補正係数Ccorが更新された場合(S21:YES)、更新された魚量補正係数Ccorが上記式(13)に適用されて(S22)、ステップS23以降の処理が実行される。 When the process for the current ping is thus completed, the control unit 11 judges whether or not the operation for displaying information on the fish quantity index Q has been completed by the user's operation (S27). If this display operation has not been completed (S27: NO), the control unit 11 returns the process to step S21 and executes the same process. If the process of Fig. 8 is executed in parallel with the process of Fig. 9 and the fish quantity correction coefficient C cor is updated (S21: YES), the updated fish quantity correction coefficient C cor is applied to the above formula (13) (S22), and the processes from step S23 onwards are executed.

こうして、制御部11は、魚量指標Qに関する情報の表示動作が終了されるまで(S27:NO)、ステップS21~S26の処理を繰り返し実行する。これにより、ピングごとに、魚量指標Qに関する情報の表示が更新される。その後、この表示動作が終了されると(S27:YES)、制御部11は、図9の処理を終了する。 In this way, the control unit 11 repeatedly executes the processes of steps S21 to S26 until the display operation of the information related to the fish quantity index Q is completed (S27: NO). This causes the display of the information related to the fish quantity index Q to be updated for each ping. Thereafter, when this display operation is completed (S27: YES), the control unit 11 ends the process of FIG. 9.

図10は、魚量指標Qに関する情報の表示画像110の一例を模式的に示す図である。 Figure 10 is a diagram showing an example of a display image 110 of information related to the fish quantity index Q.

表示画像110は、図9のステップS24において魚量指標計算部11cの機能により算出された現在の魚量指標Qの値111と、これまでに算出された魚量指標Qの時系列のグラフ112とを含んでいる。現在の魚量指標Qの値111は、現在の魚量指標Qの値そのものであってよく、あるいは、現在から過去一定期間の間に算出された魚量指標Qの値の平均値であってもよい。グラフ112の各時刻における魚量指標Qの値も、これと同様である。 The display image 110 includes a current fish quantity index Q value 111 calculated by the function of the fish quantity index calculation unit 11c in step S24 of FIG. 9, and a time series graph 112 of the fish quantity index Q calculated so far. The current fish quantity index Q value 111 may be the current fish quantity index Q value itself, or it may be the average value of the fish quantity index Q values calculated over a certain period of time from the present. The same is true for the fish quantity index Q value at each time on the graph 112.

グラフ112の横軸および縦軸は、それぞれ、時間(単位:分)および魚量指標(単位:トン)である。横軸は、現在時刻が右端に設定され、左に進むほど時刻が過去へと遡っていく。ここでは、現在から20分前までの期間における魚量指標の値の遷移が、グラフ112として表示される。 The horizontal and vertical axes of graph 112 are time (units: minutes) and fish quantity index (units: tons), respectively. The current time is set at the right end of the horizontal axis, and the further to the left the time goes back in time. Here, graph 112 shows the change in the value of the fish quantity index from the present up to 20 minutes ago.

ユーザは、表示画像110に含まれる魚量指標の値111から、現在位置における魚量を把握でき、さらに、これまでの自船の航路における魚量の遷移をグラフ112から把握できる。よって、ユーザは、魚群の状況および魚を捕獲すべき位置を円滑に把握できる。 The user can grasp the fish quantity at the current location from the fish quantity index value 111 included in the display image 110, and can further grasp the transition of the fish quantity on the ship's route so far from the graph 112. This allows the user to smoothly grasp the state of the schools of fish and the positions where fish should be caught.

図10の表示画像110は、図4の画面において、領域A2の何れかの分割領域に配置されてよい。あるいは、図4の画面において、エコー画像P10になるべく掛からないように、図10の表示画像110が重ねて表示されてもよい。この場合、ユーザからの操作に応じて、表示画像110の表示と消去が切り替えられてよい。 The display image 110 of FIG. 10 may be arranged in one of the divided areas of area A2 on the screen of FIG. 4. Alternatively, the display image 110 of FIG. 10 may be displayed overlapping the echo image P10 on the screen of FIG. 4 so as not to overlap the echo image P10 as much as possible. In this case, the display image 110 may be switched between being displayed and being erased in response to an operation from the user.

<魚量算出領域の設定>
式(13)により魚量指標を算出する範囲は、1ピングにおいて走査される全範囲からユーザにより所定の範囲に限定されてもよい。たとえば、ユーザが巻き網漁を行う場合、巻き網で囲い込み得る範囲(たとえば、自船を中心とする半径200mの範囲)に、魚量指標を算出する範囲が限定可能であってもよい。
<Setting the fish quantity calculation area>
The range in which the fish quantity index is calculated using formula (13) may be limited by the user from the entire range scanned in one ping to a predetermined range. For example, when the user is engaged in purse seine fishing, the range in which the fish quantity index is calculated may be limited to the range that can be enclosed by the purse seine (for example, a range with a radius of 200 m from the user's ship).

図11は、魚量算出領域受付画面120の一例を示す図である。 Figure 11 shows an example of the fish quantity calculation area reception screen 120.

魚量算出領域の受付処理は、図3の対象領域受付処理部11eの機能により制御部11が行う。この機能により、制御部11は、ユーザからの算出領域の設定操作に応じて、図11の魚量算出領域受付画面120を表示させる。 The control unit 11 performs the process of accepting the fish quantity calculation area using the function of the target area acceptance processing unit 11e in FIG. 3. Using this function, the control unit 11 displays the fish quantity calculation area acceptance screen 120 in FIG. 11 in response to the user's operation to set the calculation area.

魚量算出領域受付画面120は、矩形の範囲入力領域121と、入力を確定させるためのボタン122と、画面を戻すためのボタン123と、マニュアルで設定を行うためのボタン124とを含んでいる。範囲入力領域121は、自船の真上から見たときの、自船を中心とする円の半径を入力するための領域である。 The fish quantity calculation area reception screen 120 includes a rectangular range input area 121, a button 122 for confirming the input, a button 123 for returning to the screen, and a button 124 for manual setting. The range input area 121 is an area for inputting the radius of a circle centered on the ship when viewed from directly above the ship.

ユーザが、入力部19を介して範囲入力領域121をクリックすると、範囲入力領域121の下方に範囲の選択候補がテロップ表示される。選択候補は、たとえば、200mから800mまで50m刻みで並ぶ値となっている。ユーザは、表示された選択候補の中から、所望の範囲を選択する。これにより、範囲入力領域121に選択された範囲の値が表示される。図11の例では、自船を中心とする半径200mの範囲が選択されている。 When the user clicks on the range input area 121 via the input unit 19, range selection candidates are displayed in a caption below the range input area 121. The selection candidates are, for example, values ranging from 200 m to 800 m in increments of 50 m. The user selects the desired range from the displayed selection candidates. The selected range value is then displayed in the range input area 121. In the example of Figure 11, a range with a radius of 200 m centered on the ship is selected.

ユーザは、再度、範囲入力領域121をクリックすることにより、魚量の算出範囲を変更できる。こうして、魚量の算出範囲を入力した後、ユーザは、ボタン122をクリックする。これにより、魚量算出範囲の入力が確定される。ユーザが、ボタン122をクリックすることなく、ボタン123をクリックすると、魚量算出範囲の入力操作がキャンセルされる。 The user can change the fish quantity calculation range by clicking range input area 121 again. After inputting the fish quantity calculation range in this way, the user clicks button 122. This confirms the input of the fish quantity calculation range. If the user clicks button 123 without clicking button 122, the input operation of the fish quantity calculation range is canceled.

任意の範囲を設定する場合、ユーザは、ボタン124を操作する。これにより、たとえば、図4のエコー画像P10と同様の、境界線P14~P16を含む画像が表示される。ユーザは、入力部19を介して、この画像上に所望の範囲を囲む線を描き、確定ボタンを操作する。これにより、この線で囲まれた範囲が、魚量算出範囲として確定される。 To set an arbitrary range, the user operates button 124. This causes an image including boundary lines P14 to P16, similar to the echo image P10 in FIG. 4, to be displayed. The user uses the input unit 19 to draw a line on this image enclosing the desired range, and operates the confirm button. This causes the range enclosed by this line to be confirmed as the fish quantity calculation range.

制御部11(魚量指標計算部11c)は、こうしてユーザにより設定された範囲を算出対象範囲として、図9のステップS24の処理を実行する。すなわち、図6(a)に示した振幅データ空間のうち、ユーザが設定した範囲のデータを用いて、ステップS24の処理を実行する。たとえば、図11に示すように、自船を中心とする半径200mの範囲が魚量算出範囲に設定された場合、0~200mに対応する縦軸のサンプル番号の範囲に含まれるデータを用いて、ステップS24の処理が実行される。 The control unit 11 (fish quantity index calculation unit 11c) performs the process of step S24 in FIG. 9, using the range thus set by the user as the calculation range. That is, it performs the process of step S24 using data in the range set by the user from the amplitude data space shown in FIG. 6(a). For example, as shown in FIG. 11, if a range of 200 m radius from the ship is set as the fish quantity calculation range, it performs the process of step S24 using data included in the range of sample numbers on the vertical axis corresponding to 0 to 200 m.

このように、魚量算出範囲を限定することにより、ユーザは、自身が魚を捕獲しようとする範囲について、魚量指標Qに関する情報を表示させることができる。これにより、ユーザは、円滑に、漁を進めることができる。 In this way, by limiting the fish quantity calculation range, the user can display information about the fish quantity index Q for the range in which the user intends to catch fish. This allows the user to smoothly proceed with fishing.

<実施形態の効果>
上記実施形態によれば、以下の効果が奏され得る。
Effects of the embodiment
According to the above embodiment, the following effects can be achieved.

図3に示したように、水中探知装置10は、複数の超音波振動子13aから出力される電気信号に基づいて魚量指標Qを算出する魚量指標計算部11cと、魚量指標Qに関する情報を含む表示画像を生成する画像生成部11bと、魚量指標Qを補正するための補正値(補正倍率)の入力を受け付ける補正値受付処理部11dと、を備え、魚量指標計算部11cは、入力された補正値に基づいて、魚量指標Qの算出式である上記式(13)を補正する。 As shown in FIG. 3, the underwater detection device 10 includes a fish quantity index calculation unit 11c that calculates the fish quantity index Q based on electrical signals output from multiple ultrasonic transducers 13a, an image generation unit 11b that generates a display image including information related to the fish quantity index Q, and a correction value reception processing unit 11d that receives input of a correction value (correction multiplier) for correcting the fish quantity index Q. The fish quantity index calculation unit 11c corrects the above formula (13), which is the calculation formula for the fish quantity index Q, based on the input correction value.

この構成によれば、漁業者等のユーザから入力された補正値(補正倍率)に基づいて、上記式(13)の魚量補正係数Ccorが補正される。一般に、ユーザは、自身が捕獲した魚量(たとえばトン数)を容易に概算できるため、表示された魚量指標Qを実際の魚量に補正するための補正値を円滑かつ適正に入力できる。このため、魚量指標Qの算出式は、入力された補正値に基づいて、実際の捕獲量に近づくように補正され得る。よって、この補正処理により、魚の漁獲量を円滑かつ適正に推定することができる。 According to this configuration, the fish quantity correction coefficient C cor in the above formula (13) is corrected based on a correction value (correction factor) input by a user such as a fisherman. Generally, a user can easily estimate the amount of fish (e.g., tons) that he or she has caught, and therefore can smoothly and appropriately input a correction value for correcting the displayed fish quantity index Q to the actual amount of fish. Therefore, the calculation formula for the fish quantity index Q can be corrected based on the input correction value so as to approach the actual catch amount. This correction process therefore allows the fish catch amount to be smoothly and appropriately estimated.

上記のように、魚量指標Qの算出式である式(13)は、魚量補正係数Ccorを含み、この式(13)を補正するための補正値は、補正倍率である。魚量指標計算部11cは、直前の魚量補正係数Ccorに補正倍率を乗じた値を新たな魚量補正係数Ccorとして、魚量指標Qを算出する。 As described above, equation (13), which is a formula for calculating the fish quantity index Q, includes the fish quantity correction coefficient Ccor , and the correction value for correcting equation (13) is the correction magnification. The fish quantity index calculation unit 11c calculates the fish quantity index Q by multiplying the previous fish quantity correction coefficient Ccor by the correction magnification as the new fish quantity correction coefficient Ccor .

これにより、ユーザは、補正倍率の入力を繰り返すことによって、自身の概算に応じた魚量に魚量指標Qを近づけていくことができる。よって、ユーザの漁場や魚種および季節に応じた魚量指標Qを円滑かつ適正に表示させることができる。 By repeatedly inputting the correction factor, the user can bring the fish quantity index Q closer to the fish quantity that corresponds to the user's rough estimate. This allows the fish quantity index Q to be displayed smoothly and appropriately according to the user's fishing grounds, fish species, and season.

ここで、魚量指標Qを算出するための式(13)は、捕獲対象の魚の重量WおよびターゲットストレングスTと、送信波の強度Iおよび送受波器13の受信感度kとを含む第1の数式と、これらを含まない第2の数式とからなる原型の式(12)に対して、第1の数式を、第1の数式の概数(係数C)と魚量補正係数Ccorとからなる数式に置き換えたものである。 Here, equation (13) for calculating the fish quantity index Q is obtained by replacing the original equation (12) consisting of a first equation including the weight W and target strength Ts of the fish to be caught, the intensity I0 of the transmitted wave, and the receiving sensitivity k of the transducer 13, with a second equation that does not include these, by an equation consisting of an approximation of the first equation (coefficient C0 ) and a fish quantity correction coefficient Ccor .

このように、魚量指標Qの算出式である式(13)には、捕獲対象の魚の重量WおよびターゲットストレングスTと、送信波の強度Iおよび送受波器13の受信感度kとが加味されているため、式(13)によって魚量指標を精度良く算出できる。また、これらのパラメータを含む第1の数式が、上記のように第1の数式の概数(係数C)と魚量補正係数Ccorとからなる項に置き換えられているため、ユーザは、これらのパラメータを把握せずとも、自身の魚量概算に応じた補正倍率によって算出式を円滑に補正できる。これにより、ユーザは、表示される魚量指標Qを自身の魚量概算に円滑に近づけていくことができる。よって、ユーザは、自身の漁獲に近い魚量指標Qを適正に表示させることができる。 In this way, the fish quantity index Q can be calculated with high accuracy by the formula (13), which is a calculation formula for the fish quantity index Q, since the weight W and target strength Ts of the fish to be caught, the strength I0 of the transmission wave, and the receiving sensitivity k of the transducer 13 are taken into consideration. Furthermore, since the first formula including these parameters is replaced with a term consisting of the approximate number (coefficient C0 ) of the first formula and the fish quantity correction coefficient Ccor as described above, the user can smoothly correct the calculation formula by a correction factor according to his/her own fish quantity estimate without knowing these parameters. This allows the user to smoothly bring the displayed fish quantity index Q closer to his/her own fish quantity estimate. Therefore, the user can properly display the fish quantity index Q that is close to his/her own catch.

図10に示したように、表示画像110は、魚量指標計算部11cにより算出された現在の魚量指標Qの値111を含んでいる。これにより、ユーザは、現在位置における魚量を魚量指標の値111から把握できる。 As shown in FIG. 10, the display image 110 includes the current fish quantity index Q value 111 calculated by the fish quantity index calculation unit 11c. This allows the user to understand the amount of fish at the current location from the fish quantity index value 111.

また、表示画像110は、魚量指標計算部11cにより算出された魚量指標Qの時系列のグラフ112を含んでいる。これにより、ユーザは、これまでの自船の航路における魚量の遷移をグラフ112から把握できる。よって、ユーザは、魚を捕獲すべき位置を円滑に把握できる。 The display image 110 also includes a graph 112 of a time series of the fish quantity index Q calculated by the fish quantity index calculation unit 11c. This allows the user to understand the changes in the fish quantity on the ship's route so far from the graph 112. This allows the user to smoothly understand the location where fish should be caught.

図3に示したように、水中探知装置10は、探索範囲のうち魚量指標Qの算出対象とされる対象領域の指定を受け付ける対象領域受付処理部11eをさらに備え、図11を参照して説明したように、魚量指標計算部11cは、指定された対象領域に対する魚量指標Qを算出する。 As shown in FIG. 3, the underwater detection device 10 further includes a target area reception processing unit 11e that receives a designation of a target area within the search range for which the fish quantity index Q is to be calculated, and as described with reference to FIG. 11, the fish quantity index calculation unit 11c calculates the fish quantity index Q for the designated target area.

これにより、ユーザは、自身が注目すべき範囲や、巻き網により囲み得る範囲等を対象領域に指定でき、その対象領域における魚量指標Qを表示させることができる。よって、ユーザは、表示された魚量指標Qに基づいて、魚の捕獲を円滑に進めることができる。 This allows the user to specify a target area, such as an area that the user should pay attention to or an area that can be enclosed by a purse seine net, and display the fish quantity index Q for that target area. This allows the user to smoothly proceed with catching fish based on the displayed fish quantity index Q.

<変更例>
上記実施形態では、魚量指標Qに関する情報を含む表示画像として、図10の表示画像110が例示されたが、この表示画像は、これに限られるものではない。
<Example of change>
In the above embodiment, the display image 110 in FIG. 10 is shown as an example of a display image including information related to the fish quantity index Q, but the display image is not limited to this.

たとえば、図12に示すように、エコー画像P10において、自船の航跡P12上に一定間隔でプロットP18が付され、各々のプロットP18の位置(時刻)における魚量指標Qの値(単位:トン)が、そのプロットP18の右側に付記されてもよい。あるいは、図13に示すように、自船の航跡P12上の一定間隔の位置に、その位置の魚量指標Qの値に応じた直径の円形のマークP19が重ねて表示されてもよい。この場合、各円の近くに、その地点の魚量指標Qの値がさらに付記されてもよい。 For example, as shown in FIG. 12, plots P18 may be added at regular intervals on the ship's wake P12 in the echo image P10, and the value of the fish quantity index Q (in tons) at the position (time) of each plot P18 may be added to the right of the plot P18. Alternatively, as shown in FIG. 13, circular marks P19 with a diameter corresponding to the value of the fish quantity index Q at each position may be superimposed at regular intervals on the ship's wake P12. In this case, the value of the fish quantity index Q at that point may also be added near each circle.

これらの表示画像によっても、ユーザは、これまでの自船の航路における魚量の遷移を把握できる。よって、ユーザは、魚を捕獲すべき位置を円滑に把握できる。 These display images also allow the user to understand the changes in fish abundance along the ship's route so far. This allows the user to easily understand the locations where fish should be caught.

あるいは、図10の横軸が航程距離(累積航走距離)に修正された時系列のグラフが表示されてもよい。魚群探索中の船の速さは必ずしも一定ではない。これに対し、時系列のグラフの横軸が航程距離(累積航走距離)であれば、ユーザが、このグラフを参照して、有望な魚量指標値が生じた地点に戻りたい場合に、グラフ横軸の航程距離(累積航走距離)により、その地点を容易に推定することができる。 Alternatively, a time series graph may be displayed in which the horizontal axis of FIG. 10 is modified to the distance traveled (accumulated distance traveled). The speed of a boat during fish search is not necessarily constant. In contrast, if the horizontal axis of the time series graph is the distance traveled (accumulated distance traveled), when a user refers to this graph and wishes to return to a location where a promising fish quantity index value was generated, the user can easily estimate that location based on the distance traveled (accumulated distance traveled) on the horizontal axis of the graph.

また、上記実施形態では、魚量補正係数Ccorが補正倍率により補正されたが、魚量補正係数Ccorを補正するための補正値は、これに限られるものではない。たとえば、魚量補正係数Ccorに加算または減算される数値が、魚量補正係数Ccorの補正値として用いられてもよい。 In the above embodiment, the fish quantity correction coefficient C cor is corrected by a correction factor, but the correction value for correcting the fish quantity correction coefficient C cor is not limited to this. For example, a numerical value added to or subtracted from the fish quantity correction coefficient C cor may be used as the correction value for the fish quantity correction coefficient C cor .

また、魚量補正倍率を受け付けるための画面は、図8に示した魚量補正倍率受付画面100に限られるものではなく、他の構成の受付画面であってもよい。同様に、魚量算出領域の指定を受け付けるための画面は、図11に示した魚量算出領域受付画面120に限られるものではなく、他の構成の受付画面であってもよい。 In addition, the screen for accepting the fish quantity correction multiplier is not limited to the fish quantity correction multiplier acceptance screen 100 shown in FIG. 8, but may be an acceptance screen of other configurations. Similarly, the screen for accepting the designation of the fish quantity calculation area is not limited to the fish quantity calculation area acceptance screen 120 shown in FIG. 11, but may be an acceptance screen of other configurations.

また、制御部11は、たとえば、魚種や漁場等に応じてユーザが複数の魚量補正係数Ccorを設定することが可能な機能をさらに備えていてもよい。この場合、制御部11は、ユーザが設定した魚量補正係数Ccorを魚種や漁場に紐付けて記憶部12に記憶させる。制御部11は、魚量補正係数Ccorの適用処理において、魚種または漁場の選択候補を表示部17に表示させ、入力部19を介してユーザが選択した魚種または漁場に紐付けられている魚量補正係数Ccorを、式(13)の算出式に適用して魚量指標Qの算出を行う。これにより、ユーザは、自身が捕獲しようとする魚種やその漁場に適応した魚量指標Qを取得でき、より円滑に、漁を進めることができる。なお、この場合、魚量補正係数Ccorごとに魚量補正倍率(補正値)による補正が行われる。 The control unit 11 may further include a function that allows the user to set multiple fish quantity correction coefficients Ccor according to, for example, fish species, fishing grounds, etc. In this case, the control unit 11 causes the storage unit 12 to store the fish quantity correction coefficients Ccor set by the user in association with the fish species or fishing grounds. In the process of applying the fish quantity correction coefficient Ccor , the control unit 11 causes the display unit 17 to display selection candidates for fish species or fishing grounds, and applies the fish quantity correction coefficient Ccor associated with the fish species or fishing ground selected by the user via the input unit 19 to the calculation formula (13) to calculate the fish quantity index Q. This allows the user to obtain the fish quantity index Q adapted to the fish species and fishing grounds that he or she wishes to catch, and thus allows the user to proceed with fishing more smoothly. In this case, correction is performed by the fish quantity correction magnification (correction value) for each fish quantity correction coefficient Ccor .

また、上記実施形態では、記憶部12に記憶されたプログラムにより付与される制御部11の機能として、魚量指標計算部11c等が実現されたが、これらは、必ずしも、記憶部12に記憶されたプログラムにより付与される機能として実現されなくてもよい。たとえば、これら機能の1つまたは複数が、FPGA(field-programmable gate array)や、ロジック回路を集積したハードウェアにより構成されてもよい。 In the above embodiment, the fish quantity index calculation unit 11c and the like are realized as functions of the control unit 11 provided by the program stored in the memory unit 12, but these do not necessarily have to be realized as functions provided by the program stored in the memory unit 12. For example, one or more of these functions may be configured by hardware that integrates an FPGA (field-programmable gate array) or logic circuits.

また、上記実施形態では、円錐の走査面SP1に沿って送波および受波を行う水中探知装置10が示されたが、他の方式で送波および受波を行う水中探知装置10に本発明が適用されてもよい。また、送波のための送波器と受波のための受波器とが個別に配置されてもよい。また、式(13)以外の算出式が、魚量指標Qの算出に用いられてもよい。この場合も、この算出式には、ユーザから入力される補正値により補正される魚量補正係数が含まれていればよい。 In the above embodiment, an underwater detection device 10 that transmits and receives waves along the conical scanning surface SP1 is shown, but the present invention may be applied to an underwater detection device 10 that transmits and receives waves in other ways. The transmitter for transmitting waves and the receiver for receiving waves may be arranged separately. A calculation formula other than equation (13) may be used to calculate the fish quantity index Q. In this case, the calculation formula only needs to include a fish quantity correction coefficient that is corrected by a correction value input by the user.

この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載の範囲で適宜種々の変更が可能である。 In addition, various modifications of the embodiments of the present invention are possible within the scope of the claims.

10 水中探知装置
11 制御部
11b 画像生成部
11c 魚量指標計算部
11d 補正値受付処理部
11e 対象領域受付処理部
12 記憶部
13 送受波器
13a 超音波振動子
110 表示画像
111 魚量指標の値
112 グラフ
P12 航跡
P18 プロット
P19 マーク
REFERENCE SIGNS LIST 10 Underwater detection device 11 Control unit 11b Image generation unit 11c Fish quantity index calculation unit 11d Correction value reception processing unit 11e Target area reception processing unit 12 Memory unit 13 Transmitter/receiver 13a Ultrasonic transducer 110 Display image 111 Fish quantity index value 112 Graph P12 Track P18 Plot P19 Mark

Claims (9)

複数の超音波振動子から出力される電気信号に基づいて魚量指標を算出する魚量指標計算部と、
前記魚量指標に関する情報を含む表示画像を生成する画像生成部と、
前記魚量指標を補正するための補正値の入力を受け付ける補正値受付処理部と、を備え、
前記魚量指標計算部は、前記補正値に基づいて、前記魚量指標の算出式を補正する、
ことを特徴とする水中探知装置。
a fish quantity index calculation unit that calculates a fish quantity index based on electrical signals output from a plurality of ultrasonic transducers;
an image generating unit that generates a display image including information about the fish quantity index;
a correction value reception processing unit that receives an input of a correction value for correcting the fish quantity index,
The fish quantity index calculation unit corrects the calculation formula for the fish quantity index based on the correction value.
An underwater detection device characterized by:
請求項1に記載の水中探知装置において、
前記算出式は、魚量補正係数を含み、
前記補正値は、補正倍率であり、
前記魚量指標計算部は、前記魚量補正係数に前記補正倍率を乗じた値を新たな前記魚量補正係数として、前記魚量指標を算出する、
ことを特徴とする水中探知装置。
2. The underwater detection device according to claim 1,
The calculation formula includes a fish quantity correction coefficient,
the correction value is a correction magnification,
The fish quantity index calculation unit calculates the fish quantity index by multiplying the fish quantity correction coefficient by the correction magnification as the new fish quantity correction coefficient.
An underwater detection device characterized by:
請求項2に記載の水中探知装置において、
前記算出式は、捕獲対象の一尾あたりの魚の重量およびターゲットストレングスと、送信波の強度および送受波器の受信感度とを含む第1の数式と、これらを含まない第2の数式とからなる原型の算出式に対して、前記第1の数式を、前記第1の数式の概数と前記魚量補正係数とからなる数式に置き換えたものである、
ことを特徴とする水中探知装置。
3. The underwater detection device according to claim 2,
The calculation formula is a formula obtained by replacing an original formula consisting of a first formula including the weight of each fish to be caught, the target strength, the intensity of the transmitted wave, and the receiving sensitivity of the transducer, with a second formula not including these, by a formula consisting of an approximate value of the first formula and the fish quantity correction coefficient.
An underwater detection device characterized by:
請求項1に記載の水中探知装置において、
前記表示画像は、前記魚量指標計算部により算出された現在の前記魚量指標の値を含む、
ことを特徴とする水中探知装置。
2. The underwater detection device according to claim 1,
The display image includes the current value of the fish quantity index calculated by the fish quantity index calculation unit.
An underwater detection device characterized by:
請求項1に記載の水中探知装置において、
前記表示画像は、前記魚量指標計算部により算出された前記魚量指標の時系列のグラフを含む、
ことを特徴とする水中探知装置。
2. The underwater detection device according to claim 1,
The display image includes a time series graph of the fish quantity index calculated by the fish quantity index calculation unit.
An underwater detection device characterized by:
請求項1に記載の水中探知装置において、
前記表示画像は、自船の航跡上に並ぶ複数の位置に、その位置の魚量指標の値を示す情報を付記した画像を含む、
ことを特徴とする水中探知装置。
2. The underwater detection device according to claim 1,
The display image includes an image in which information indicating the value of the fish quantity index at a plurality of positions aligned on the ship's wake is added to each of the positions.
An underwater detection device characterized by:
請求項1に記載の水中探知装置において、
探索範囲のうち前記魚量指標の算出対象とされる対象領域の指定を受け付ける対象領域受付処理部をさらに備え、
前記魚量指標計算部は、指定された前記対象領域に対する前記魚量指標を算出する、
ことを特徴とする水中探知装置。
2. The underwater detection device according to claim 1,
A target area receiving processing unit is further provided for receiving a designation of a target area within the search range that is to be used for calculating the fish quantity index,
The fish quantity index calculation unit calculates the fish quantity index for the specified target area.
An underwater detection device characterized by:
水中探知装置が実行する水中探知方法であって、
複数の超音波振動子から出力される電気信号に基づいて魚量指標を算出するステップと、
前記魚量指標に関する情報を含む表示画像を生成するステップと、
前記魚量指標を補正するための補正値の入力を受け付けるステップと、を含み、
前記魚量指標を算出するステップは、前記補正値に基づいて、前記魚量指標の算出式を補正する、
ことを特徴とする水中探知方法。
An underwater detection method performed by an underwater detection device, comprising:
Calculating a fish quantity index based on electrical signals output from the plurality of ultrasonic transducers;
generating a display image including information about the fish abundance index;
and receiving an input of a correction value for correcting the fish quantity index;
The step of calculating the fish quantity index includes correcting a calculation formula for the fish quantity index based on the correction value.
An underwater detection method comprising:
水中探知装置のコンピュータに、
複数の超音波振動子から出力される電気信号に基づいて魚量指標を算出する機能と、
前記魚量指標に関する情報を含む表示画像を生成する機能と、
前記魚量指標を補正するための補正値の入力を受け付ける機能と、を実行させ、
前記魚量指標を算出する機能は、前記補正値に基づいて、前記魚量指標の算出式を補正する機能を含む、プログラム。
The underwater detection device's computer
A function of calculating a fish quantity index based on electrical signals output from a plurality of ultrasonic transducers;
generating a display image including information about the fish abundance index;
and receiving an input of a correction value for correcting the fish quantity index.
A program, wherein the function of calculating the fish quantity index includes a function of correcting a calculation formula for the fish quantity index based on the correction value.
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