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JP4771597B2 - Underwater detector - Google Patents

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JP4771597B2
JP4771597B2 JP2001008279A JP2001008279A JP4771597B2 JP 4771597 B2 JP4771597 B2 JP 4771597B2 JP 2001008279 A JP2001008279 A JP 2001008279A JP 2001008279 A JP2001008279 A JP 2001008279A JP 4771597 B2 JP4771597 B2 JP 4771597B2
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JP
Japan
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display
echo signal
signal
underwater detection
dots
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP2001008279A
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Japanese (ja)
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JP2002214342A (en
Inventor
光博 井内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中の魚等を探知する水中探知装置に関し、特に、プランクトン層内の単体魚の探知に適した水中探知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
水中探知装置は、船舶に搭載され、船体に取り付けられた送受波器から水中へ超音波を送信し、この超音波が魚等で反射して帰来するエコー信号を受信して、水中の情報を表示するものである。
【0003】
このような水中探知装置では、表示部にカラーディスプレイを用いたものが主流となっており、エコー信号をその強度に応じて色で区別して表示するようにしている。たとえば、反射強度の大きな水底から帰ってくる強いエコー信号は赤茶色で表示され、反射強度の小さなターゲットから帰ってくる弱いエコー信号は青色や緑色などで表示される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、水中の魚等には多種多様なものがあるが、群れをなして泳いでいる群魚の場合は、反射強度が比較的大きくとれるので、表示部には魚群のエコー信号がはっきりと表れる。これに対して、例えば群れをなしていないイカ等の単体魚の場合は、反射強度が弱く、表示部に表れるエコー信号は微小なものとなるので、視認しにくくなる。また、イカは餌を求めて水中のプランクトン層の中にいることが多いので、イカのエコー信号はプランクトン層のエコー信号と混在しており、一層見づらいものとなっている。
【0005】
図10は、従来の水中探知装置において、イカのエコー信号と、プランクトン層のエコー信号を表示した表示画面の例を示している。図において、30は水中探知装置の表示画面、31は超音波の送信位置を示す発振線、32は深度を表す目盛、33はプランクトン層で反射されたエコー信号、34はイカで反射されたエコー信号である。図10からわかるように、イカのエコー信号34はきわめて小さく、これをプランクトン層のエコー信号33の中から識別するのは困難である。
【0006】
このように、イカのエコー信号34が微小とならざるを得ないのは、超音波を送信するための送信パルスのパルス幅と、表示画面30の表示分解能に関係がある。すなわち、原理的には、図12に示した送信信号40のパルス幅Pwを長くすれば、反射エコーによる受信信号の幅もこれに応じて長くなるから、表示画面30にエコー信号34をある程度大きく表示することができる。ところが、パルス幅Pwを長くすると、プランクトン層で反射されるエコー信号33の強度が増大する。すなわち、単体魚の場合は、送信信号のパルス幅を長くしても、エコー信号の区間が長くなるだけで、信号のレベル自体は変わらないが、プランクトン層の場合は、エコー信号は体積残響となって、送信信号のパルス幅が長くなると、エコー信号の区間が長くなるだけでなく、信号のレベルも追随して増大するという現象が生じる。このため、プランクトン層のエコー信号33と、イカのエコー信号34とが同じような色で表示されてしまい、前者の中から後者を識別するのが不可能となる。
【0007】
このようなことから、送信信号40のパルス幅Pwを長くすることには限界があり、実際には、15KHz〜200KHzの送信周波数を用いる場合、パルス幅Pwは、深度レンジに関係なく0.10ms〜0.25msec程度に選定される。このパルス幅Pwは短いほどよく、一例として、送信周波数:88KHz、パルス幅:0.10ms、波数:約9波の送信信号が用いられる。このときのパルス幅を表示画面上での距離に換算すると、
1500(m/sec)×0.10(msec)×1/2≒7.5(cm)
となる。ここで、1500(m/sec)は水中の音速である。
【0008】
一方、液晶ディスプレイを用いた装置では、表示分解能は近年ますます高まる傾向にあり、1画面のドット数は大体600×440程度が普通となっているので、100mレンジで表示する場合に、上記7.5cmの距離をドット数に換算すると、縦方向の表示ドット数は、
600(ドット)/100(m)×0.075(m)=0.45(ドット)
横方向の表示ドット数は、
440(ドット)/100(m)×0.075(m)=0.33(ドット)となり、1ドットに満たない(但し、この場合でも1ドット分の表示は保証される)。また、パルス幅Pwを0.25msecとした場合でも、上記と同様に計算すると、縦方向の表示ドット数は1.2ドット、横方向の表示ドット数は0.88ドットであり、せいぜい1ドット程度にしかならない。したがって、いずれの場合も、図11に示したように、イカのエコー信号34は、ドットが1個だけの点としてしか表れず、これを膨大なプランクトン層のエコー信号33の中から抽出するのはきわめて困難となる。
【0009】
以上のように、従来の水中探知装置にあっては、単体魚の探知を行う場合に、送信信号のパルス幅が短いことから、表示されるエコー信号が小さくて非常に見づらいという問題があった。
【0010】
本発明は、上記の問題を解決するものであって、その課題とするところは、送信パルス幅が短くても、ターゲットで反射して帰来するエコー信号を見やすく表示することのできる水中探知装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る水中探知装置は、表示画面に表示されるエコー信号の深度方向の表示長さを、信号強度に応じて変える水中探知装置であって、エコー信号をドット表示により表示し、エコー信号の信号強度が増大するに従って、深度方向の表示ドット数を増やすようにしたものである。このようにすることで、たとえ送信信号のパルス幅が短くて、受信したエコー信号も短い場合であっても、信号強度が大きければ、深度方向の表示ドット数が増えて、画面上でエコー信号を深度方向に長く引き伸ばして表示することができるため、エコー信号を容易に識別することができる。このため、本発明は単体魚、特にプランクトン層の中にいるイカを探知する場合に優れた機能を発揮する。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る水中探知装置の一例を示す正面図である。図において、1は水中探知装置、2は液晶ディスプレイから構成される表示画面、3は各種のキーやダイヤルが配列された操作パネル、4は深度のレンジを調節するためのレンジダイヤル、5は受信エコーの感度を調節するための感度ダイヤルである。
【0013】
図2は、水中探知装置1の電気的構成を示したブロック図である。図において、10は水中へ超音波を送信するとともに、この超音波が魚等で反射して帰来するエコー信号を受信する超音波送受波器、11は超音波送受波器10の送信動作と受信動作を切り替える送受信切替部、12は超音波を送信するための送信信号を超音波送受波器10へ出力する送信回路、13はエコー信号を受信する受信回路、14はA/D変換器やCPU等を含んで構成される演算処理部および制御部としてのコントローラ、15はROMやRAM等から構成されるメモリ、16は表示画面2(図1)とこの画面2に所定の情報を表示させるための表示回路とを含む表示部、17は操作パネル3(図1)の各種キーおよびダイヤルを含む操作部である。以上の構成そのものは、従来の水中探知装置と同じであって、特に目新しいものではない。
【0014】
上記構成において、操作部17でモード、送信周波数、感度等の設定を行うと、これらの情報がコントローラ14へ与えられる。送信回路12は、コントローラ14からの指令に基づき、図12で示した送信信号40を、送信側に切り替えられた送受信切替部11を介して、超音波送受波器10に印加する。超音波送受波器10は、船体の底部に取り付けられており、送信信号40の印加によって、図示しない超音波振動子が振動して、超音波を水中へ送信する。送信された超音波は、水中の魚等や水底で反射し、エコーとして超音波送受波器10で受波され、受信側に切り替えられた送受信切替部11を介して、受信回路13でエコー信号が受信される。この受信信号は、コントローラ14に入力され、コントローラ14では、受信したエコー信号に基づいて表示データを生成し、表示部16にこれを表示する。以上の動作も、従来の水中探知装置と基本的に同じであるが、本発明では、コントローラ14における表示データの処理が従来とは異なっている。これについては、後で詳しく述べる。
【0015】
図3は、エコー信号の受信時にコントローラ14により実行される処理手順を示したフローチャートである。受信回路13がエコー信号を受信すると、このエコー信号はコントローラ14に取り込まれる(ステップS1)。コントローラ14は、取り込んだエコー信号をA/D変換器においてサンプリングし、デジタル信号に変換する(ステップS2)。そして、1ドットに相当する表示区間ごとに、サンプリング値をピークホールドして、ピーク値を抽出する(ステップS3)。
【0016】
図4は、ステップS2でのサンプリング、およびステップS3でのピークホールドを説明する図である。18は受信回路13で受信されたエコー信号であって、横軸は時間、縦軸は信号強度をそれぞれ表している。エコー信号18は、適当なサンプリング周波数(たとえば44KHz)でサンプリングされ、1ドットに相当する各表示区間において、ピーク値P1,P2,P3,…が抽出され、データの間引きが行われる。抽出されたピーク値は、8ビットのデータとして、コントローラ14内のCPUへ入力される。なお、図4では、一般的なエコー信号の場合を示してあるので、ピーク値が複数個存在しているが、イカのような単体魚の場合は、前述のようにエコー信号の幅が短く、100mレンジで表示する場合には、1ドット程度しか表示されないので、ピーク値も1個となる。
【0017】
次に、コントローラ14では、操作部17により設定された感度の値を読み取る(ステップS4)。感度は、感度ダイヤル5(図1)により設定される。感度を高く設定すると、わずかな反射エコーであっても受信信号のレベルが高くなるので、表示画面2に表示される色が、感度が低い場合と高い場合とでは異なってくる。したがって、プランクトン層の中にいるイカを探知する場合、プランクトン層からのエコー信号が強調されないように、感度を低く設定する必要がある。感度を低く設定することで、プランクトン層は紺色や青色で表示され、目立たなくなる。
【0018】
ついで、コントローラ14は、抽出されたエコー信号のピーク値と、設定された感度値とに基づいて、1ドットに相当する表示区間ごとに表示色を決定し、各区間における8ビットのデータ(ピーク値)を、4ビットの表示色データに変換する(ステップS5)。ここでは、表示色として、紺、青、水色、緑、黄、橙、赤、赤茶の8色が用いられるが、表示色データは4ビットであるから、16色までの色で表示が可能である。続いて、これらの表示色の種類に応じて、表示するドットの割当て処理を行い(ステップS6)、この結果に基づいて表示画面2へ表示を行う(ステップS7)。ここで、ステップS6は本発明の特徴をなす部分であり、その詳細について以下に説明する。
【0019】
図5は、上記ステップS6におけるドット割当て処理の具体的な内容を示したテーブルである。このテーブル内容は、メモリ15のROMにあらかじめ記憶されている。上述のように、表示色は、紺、青、水色、緑、黄、橙、赤、赤茶の8色であり、これらの8色は4つのクラスに分類される。すなわち、紺と青はエコー信号が弱いAクラス、水色と緑はエコー信号がやや弱いBクラス、黄と橙はエコー信号がやや強いCクラス、赤と赤茶はエコー信号が強いDクラスに、それぞれ分類される。表示色は、紺から赤茶へ行くに従ってエコー信号の強度が大きくなり、ステップS3で抽出された1ドット表示区間ごとのピーク値は、その信号強度に応じて、8色のうちのいずれかの色と対応づけられ、上記A〜Dのいずれかのクラスに振分けられて、以下に述べるような処理が行われる。
【0020】
すなわち、信号強度(ピーク値)がAクラスに属する場合は、処理は何も行わない。したがって、深度方向のドット数は1のままで変化しない。
【0021】
次に、信号強度がBクラスに属する場合は、表示ドットを深度方向に1ドット長くする処理を行う。この結果、深度方向のドット数は、図6に示すように、2ドットとなる。ここで、表示ドットの色は、図6(a)のように、すべてを同じ色(ここでは緑)にしてもよいし、図6(b)のように、1個を緑にして、他方を同じ区分に属する水色にしてもよい。
【0022】
また、信号強度がCクラスに属する場合は、表示ドットを深度方向に2ドット長くする処理を行う。この結果、深度方向のドット数は、図7に示すように、3ドットとなる。ここで、表示ドットの色は、図7(a)のように、すべてを同じ色(ここでは橙)にしてもよいし、図7(b)のように、同じ区分に属する橙および黄と、隣接する区分に属する緑としてもよい。
【0023】
また、信号強度がDクラスに属する場合は、表示ドットを深度方向に3ドット長くする処理を行う。この結果、深度方向のドット数は、図8に示すように、4ドットとなる。ここで、表示ドットの色は、図8(a)のように、すべてを同じ色(ここでは赤茶)にしてもよいし、図8(b)のように、同じ区分に属する赤茶および赤と、隣接する区分に属する橙および黄としてもよい。
【0024】
なお、図3のステップS6におけるドット割当て処理では、以上のような処理を行った後、従来と同様に、表示画面の水平方向について色の移動平均(隣接するドット間の色平均)が求められ、最終的に表示画面2に表示するデータが決定される。
【0025】
このようにして、本実施形態では、1ドット表示区間の信号強度(ピーク値)に応じて深度方向の表示ドット数を変え、信号強度が大きい場合は表示ドットの数を増やして、表示長さが長くなるようにしている。したがって、群れをなしていないイカ等の単体魚を探知するために短いパルスを送信した場合、感度を低く設定しておけば、プランクトン層で反射して帰ってくるエコー信号は、強度が小さくAクラスに入るので、画面上での表示色は紺や青となり、また、ドット数も1個であるため、表示の強調はされない。これに対して、イカから反射して帰ってくるエコー信号の強度は、プランクトン層で反射して帰ってくるエコー信号の強度に比べてある程度大きいので、たとえばCクラスに入るエコー信号の場合は、表示色が黄や橙であって、しかも画面上での長さが従来の3倍に引き伸ばされるために、表示が強調される。この結果、イカのエコー信号をプランクトン層のエコー信号と区別して、明瞭に視認することができる。
【0026】
図9は、本発明による水中探知装置において、イカのエコー信号と、プランクトン層のエコー信号を表示した表示画面の例を示している。図において、2は水中探知装置1の表示画面、20は超音波の送信位置を示す発振線、21は深度を表す目盛、22はプランクトン層で反射されたエコー信号、23はイカで反射されたエコー信号である。図10と比較すれば明らかなように、図9では、イカのエコー信号23が深度方向に拡大されて表示されており、プランクトン層のエコー信号22との識別が容易となっている。
【0027】
本発明は上述した実施形態の他にも種々の形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態においては、表示色を4分類に区分しているが、これを8分類等に区分してもよい。
【0028】
また、上記実施形態では、表示画面2に液晶ディスプレイを用いた例を挙げたが、液晶ディスプレイ以外に、CRTやELディスプレイ等を用いた装置にも本発明は適用が可能であり、ディスプレイの種類は問わない。
【0029】
また、水中探知装置1に通常の群魚を探知する機能と、イカ等の単体魚を探知する機能の双方を具備させ、操作パネル3においてこれらの機能を切り替えるようにしてもよい。この場合、群魚の探知にあたっては、従来どおりの表示処理を行い、単体魚を探知するときに、図5に示した表示の強調処理を行うようにすればよい。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、短いパルス幅の送信信号で魚等を探知する場合でも、エコー信号の表示長さを深度方向に長くできるため、エコー信号が強調されて識別を容易に行える。したがって、単体魚を探知するのに最適な水中探知装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水中探知装置の一例を示す正面図である。
【図2】水中探知装置の電気的構成を示したブロック図である。
【図3】エコー信号受信時の処理手順を示したフローチャートである。
【図4】エコー信号のサンプリングとピークホールドを説明する図である。
【図5】ドット割当て処理の具体的な内容を示したテーブルである。
【図6】表示ドットを2個にする場合の説明図である。
【図7】表示ドットを3個にする場合の説明図である。
【図8】表示ドットを4個にする場合の説明図である。
【図9】本発明の水中探知装置における表示画面の例である。
【図10】従来の水中探知装置における表示画面の例である。
【図11】エコー信号のドット表示を示した図である。
【図12】送信信号の波形を示した図である。
【符号の説明】
1 水中探知装置
2 表示画面
3 操作パネル
10 超音波送受波器
11 送受信切替部
12 送信回路
13 受信回路
14 コントローラ
15 メモリ
16 表示部
17 操作部
18 エコー信号
22 プランクトン層のエコー信号
23 イカのエコー信号
40 送信信号
Pw パルス幅
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an underwater detection apparatus for detecting an underwater fish or the like, and more particularly to an underwater detection apparatus suitable for detecting a single fish in a plankton layer.
[0002]
[Prior art]
The underwater detection device is installed in a ship and transmits ultrasonic waves from a transducer attached to the hull to receive underwater information by receiving echo signals that are reflected by fish and the like. To display.
[0003]
In such an underwater detection apparatus, a display using a color display is the mainstream, and an echo signal is displayed by being distinguished by color according to its intensity. For example, a strong echo signal returning from a bottom of water with a high reflection intensity is displayed in reddish brown, and a weak echo signal returning from a target with a low reflection intensity is displayed in blue or green.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, there are a wide variety of underwater fish and the like, but in the case of a group of fish swimming in a group, the reflection intensity is relatively large, so the echo signal of the school of fish appears clearly on the display. On the other hand, in the case of a single fish such as a squid that does not form a flock, for example, the reflection intensity is weak, and the echo signal that appears on the display unit is very small, so that it is difficult to view. In addition, since squid is often in the plankton layer in the water in search of food, the echo signal of the squid is mixed with the echo signal of the plankton layer, making it more difficult to see.
[0005]
FIG. 10 shows an example of a display screen displaying a squid echo signal and a plankton layer echo signal in a conventional underwater detection apparatus. In the figure, 30 is a display screen of the underwater detection device, 31 is an oscillation line indicating the transmission position of the ultrasonic wave, 32 is a scale indicating the depth, 33 is an echo signal reflected by the plankton layer, and 34 is an echo reflected by the squid. Signal. As can be seen from FIG. 10, the squid echo signal 34 is very small, and it is difficult to distinguish it from the plankton layer echo signal 33.
[0006]
The reason why the squid echo signal 34 has to be very small is related to the pulse width of the transmission pulse for transmitting the ultrasonic wave and the display resolution of the display screen 30. That is, in principle, if the pulse width Pw of the transmission signal 40 shown in FIG. 12 is increased, the width of the reception signal due to the reflected echo is also increased accordingly, so that the echo signal 34 is increased to some extent on the display screen 30. Can be displayed. However, when the pulse width Pw is increased, the intensity of the echo signal 33 reflected by the plankton layer increases. That is, in the case of a single fish, even if the pulse width of the transmission signal is increased, the echo signal section is only lengthened and the signal level itself is not changed, but in the case of the plankton layer, the echo signal is volume reverberation. Thus, when the pulse width of the transmission signal is increased, a phenomenon occurs in which not only the interval of the echo signal is increased, but the level of the signal is also increased. Therefore, the plankton layer echo signal 33 and the squid echo signal 34 are displayed in the same color, making it impossible to distinguish the latter from the former.
[0007]
For this reason, there is a limit to increasing the pulse width Pw of the transmission signal 40. Actually, when a transmission frequency of 15 KHz to 200 KHz is used, the pulse width Pw is 0.10 ms regardless of the depth range. About 0.25 msec is selected. The pulse width Pw is preferably as short as possible. For example, a transmission signal having a transmission frequency of 88 KHz, a pulse width of 0.10 ms, and a wave number of about 9 is used. When the pulse width at this time is converted into the distance on the display screen,
1500 (m / sec) × 0.10 (msec) × 1 / 2≈7.5 (cm)
It becomes. Here, 1500 (m / sec) is the speed of sound in water.
[0008]
On the other hand, in an apparatus using a liquid crystal display, the display resolution tends to increase in recent years, and the number of dots on one screen is generally about 600 × 440. Therefore, when displaying in the 100 m range, the above-mentioned 7 When the distance of 5 cm is converted into the number of dots, the number of display dots in the vertical direction is
600 (dots) / 100 (m) × 0.075 (m) = 0.45 (dots)
The number of displayed dots in the horizontal direction is
440 (dots) / 100 (m) × 0.075 (m) = 0.33 (dots), which is less than one dot (however, even in this case, the display for one dot is guaranteed). Even when the pulse width Pw is 0.25 msec, the number of display dots in the vertical direction is 1.2 dots and the number of display dots in the horizontal direction is 0.88 dots. Only to the extent. Therefore, in any case, as shown in FIG. 11, the squid echo signal 34 appears only as a single dot, and this is extracted from the enormous plankton layer echo signal 33. Is extremely difficult.
[0009]
As described above, the conventional underwater detection device has a problem that when detecting a single fish, since the pulse width of the transmission signal is short, the echo signal to be displayed is small and very difficult to see.
[0010]
The present invention solves the above problems, and the problem is that an underwater detection device that can easily display an echo signal reflected and returned from a target even when the transmission pulse width is short. It is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, underwater detection system according to the present invention, a depth direction of the display length of the echo signal to be displayed on the display screen, an underwater detection system varied depending on the signal strength, the echo signal Displayed by dot display, the number of display dots in the depth direction is increased as the signal intensity of the echo signal increases . By doing this, even if the pulse width of the transmission signal is short and the received echo signal is short, if the signal strength is large, the number of display dots in the depth direction increases, and the echo signal is displayed on the screen. Can be displayed while being elongated in the depth direction, so that the echo signal can be easily identified. Therefore, the present invention exhibits an excellent function when detecting a single fish, particularly a squid in a plankton layer.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a front view showing an example of the underwater detection device according to the present invention. In the figure, 1 is an underwater detection device, 2 is a display screen composed of a liquid crystal display, 3 is an operation panel on which various keys and dials are arranged, 4 is a range dial for adjusting the depth range, and 5 is reception. A sensitivity dial for adjusting the sensitivity of the echo.
[0013]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the underwater detection device 1. In the figure, 10 is an ultrasonic transmitter / receiver that transmits an ultrasonic wave into water and receives an echo signal that is reflected by the ultrasonic wave reflected by a fish or the like, and 11 is a transmission operation and reception of the ultrasonic transmitter / receiver 10. Transmission / reception switching unit for switching operations, 12 a transmission circuit for outputting a transmission signal for transmitting ultrasonic waves to the ultrasonic transducer 10, 13 a reception circuit for receiving an echo signal, 14 an A / D converter or CPU And a controller as a control unit, 15 is a memory composed of ROM, RAM, etc. 16 is a display screen 2 (FIG. 1) and for displaying predetermined information on this screen 2 Reference numeral 17 denotes an operation unit including various keys and dials of the operation panel 3 (FIG. 1). The above configuration itself is the same as a conventional underwater detection device, and is not particularly novel.
[0014]
In the above configuration, when the mode, transmission frequency, sensitivity, and the like are set by the operation unit 17, such information is given to the controller 14. Based on the command from the controller 14, the transmission circuit 12 applies the transmission signal 40 shown in FIG. 12 to the ultrasonic transducer 10 via the transmission / reception switching unit 11 switched to the transmission side. The ultrasonic transducer 10 is attached to the bottom of the hull, and an ultrasonic transducer (not shown) vibrates by application of the transmission signal 40 to transmit ultrasonic waves into water. The transmitted ultrasonic wave is reflected by an underwater fish or the like or the bottom of the water, is received as an echo by the ultrasonic transducer 10, and an echo signal is received by the receiving circuit 13 via the transmission / reception switching unit 11 switched to the receiving side. Is received. This received signal is input to the controller 14, which generates display data based on the received echo signal and displays it on the display unit 16. The above operation is basically the same as that of the conventional underwater detection device, but in the present invention, the processing of display data in the controller 14 is different from the conventional one. This will be described in detail later.
[0015]
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure executed by the controller 14 when receiving an echo signal. When the receiving circuit 13 receives the echo signal, the echo signal is taken into the controller 14 (step S1). The controller 14 samples the acquired echo signal in the A / D converter and converts it into a digital signal (step S2). Then, the sampling value is peak-held for each display section corresponding to one dot, and the peak value is extracted (step S3).
[0016]
FIG. 4 is a diagram for explaining sampling in step S2 and peak hold in step S3. Reference numeral 18 denotes an echo signal received by the receiving circuit 13, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents signal intensity. The echo signal 18 is sampled at an appropriate sampling frequency (for example, 44 KHz), and peak values P1, P2, P3,... Are extracted in each display section corresponding to one dot, and data is thinned out. The extracted peak value is input to the CPU in the controller 14 as 8-bit data. In addition, in FIG. 4, since the case of a general echo signal is shown, there are a plurality of peak values. However, in the case of a single fish such as a squid, the width of the echo signal is short as described above, When displaying in the 100 m range, only about one dot is displayed, so the peak value is also one.
[0017]
Next, the controller 14 reads the sensitivity value set by the operation unit 17 (step S4). The sensitivity is set by the sensitivity dial 5 (FIG. 1). If the sensitivity is set high, the level of the received signal is increased even with a slight reflection echo, so the color displayed on the display screen 2 differs depending on whether the sensitivity is low or high. Therefore, when detecting a squid in the plankton layer, it is necessary to set the sensitivity low so that the echo signal from the plankton layer is not emphasized. By setting the sensitivity low, the plankton layer is displayed in dark blue or blue and becomes inconspicuous.
[0018]
Next, the controller 14 determines a display color for each display section corresponding to one dot based on the peak value of the extracted echo signal and the set sensitivity value, and 8-bit data (peak) in each section. Value) is converted into 4-bit display color data (step S5). Here, 8 colors of blue, blue, light blue, green, yellow, orange, red, and red brown are used as display colors. Since the display color data is 4 bits, it is possible to display up to 16 colors. It is. Subsequently, the process of assigning dots to be displayed is performed according to the type of display color (step S6), and display is performed on the display screen 2 based on the result (step S7). Here, step S6 is a part that characterizes the present invention, and details thereof will be described below.
[0019]
FIG. 5 is a table showing specific contents of the dot assignment process in step S6. The contents of this table are stored in advance in the ROM of the memory 15. As described above, the display colors are eight colors, i.e., blue, blue, light blue, green, yellow, orange, red, and red brown, and these eight colors are classified into four classes. In other words, 紺 and blue are weak A class for echo signals, light blue and green are B class for weak echo signals, yellow and orange are C class for slightly strong echo signals, red and red brown are D class for strong echo signals, Each is classified. As for the display color, the intensity of the echo signal increases as it goes from 紺 to red brown, and the peak value for each one-dot display section extracted in step S3 is one of eight colors according to the signal intensity. Corresponding to the color, it is assigned to one of the classes A to D, and the following processing is performed.
[0020]
That is, if the signal intensity (peak value) belongs to the A class, no processing is performed. Therefore, the number of dots in the depth direction remains 1 and does not change.
[0021]
Next, when the signal intensity belongs to the B class, the display dot is lengthened by one dot in the depth direction. As a result, the number of dots in the depth direction is 2 dots as shown in FIG. Here, the colors of the display dots may all be the same color (here, green) as shown in FIG. 6 (a), or one may be green as shown in FIG. 6 (b). May be light blue belonging to the same category.
[0022]
Further, when the signal intensity belongs to the C class, the display dot is lengthened by 2 dots in the depth direction. As a result, the number of dots in the depth direction is 3 dots as shown in FIG. Here, the colors of the display dots may be all the same color (in this case orange) as shown in FIG. 7A, or orange and yellow belonging to the same section as shown in FIG. 7B. The green may belong to an adjacent section.
[0023]
Further, when the signal intensity belongs to the D class, the display dot is lengthened by 3 dots in the depth direction. As a result, the number of dots in the depth direction is 4 dots as shown in FIG. Here, the colors of the display dots may be all the same color (here, reddish brown) as shown in FIG. 8A, or red browns belonging to the same section as shown in FIG. 8B. Red and orange and yellow belonging to adjacent sections may be used.
[0024]
In the dot assignment process in step S6 in FIG. 3, after performing the above process, a moving average of colors (color average between adjacent dots) is obtained in the horizontal direction of the display screen, as in the prior art. Finally, data to be displayed on the display screen 2 is determined.
[0025]
In this way, in this embodiment, the number of display dots in the depth direction is changed according to the signal intensity (peak value) in the 1-dot display section, and when the signal intensity is high, the number of display dots is increased to increase the display length. To be long. Therefore, when a short pulse is transmitted to detect a single fish such as a squid that does not form a flock, if the sensitivity is set low, the echo signal reflected and returned from the plankton layer has a small intensity. Since the class is entered, the display color on the screen is blue or blue, and since the number of dots is one, the display is not emphasized. On the other hand, the intensity of the echo signal reflected back from the squid is somewhat larger than the intensity of the echo signal reflected back from the plankton layer. For example, in the case of an echo signal entering the C class, Since the display color is yellow or orange and the length on the screen is extended to three times that of the conventional display, the display is emphasized. As a result, the squid echo signal can be clearly distinguished from the plankton layer echo signal.
[0026]
FIG. 9 shows an example of a display screen displaying the squid echo signal and the plankton layer echo signal in the underwater detection device according to the present invention. In the figure, 2 is a display screen of the underwater detection device 1, 20 is an oscillation line indicating an ultrasonic transmission position, 21 is a scale indicating depth, 22 is an echo signal reflected by a plankton layer, and 23 is reflected by a squid. This is an echo signal. As is clear from comparison with FIG. 10, in FIG. 9, the squid echo signal 23 is enlarged and displayed in the depth direction, making it easy to distinguish it from the echo signal 22 of the plankton layer.
[0027]
The present invention can adopt various forms other than the above-described embodiments. For example, in the above embodiment, the display color is divided into four categories, but it may be divided into eight categories.
[0028]
In the above-described embodiment, an example in which a liquid crystal display is used for the display screen 2 has been described. Does not matter.
[0029]
Further, the underwater detection device 1 may be provided with both a function of detecting a normal school fish and a function of detecting a single fish such as a squid, and these functions may be switched on the operation panel 3. In this case, when detecting a school of fish, display processing as before may be performed, and when detecting a single fish, display enhancement processing shown in FIG. 5 may be performed.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when a fish or the like is detected with a transmission signal having a short pulse width, the display length of the echo signal can be increased in the depth direction, so that the echo signal is emphasized and identification can be performed easily. Therefore, it is possible to realize an underwater detection device that is optimal for detecting a single fish.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an example of an underwater detection device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the underwater detection device.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure when an echo signal is received.
FIG. 4 is a diagram for explaining echo signal sampling and peak hold;
FIG. 5 is a table showing specific contents of dot allocation processing.
FIG. 6 is an explanatory diagram when the number of display dots is two.
FIG. 7 is an explanatory diagram when the number of display dots is three.
FIG. 8 is an explanatory diagram when the number of display dots is four.
FIG. 9 is an example of a display screen in the underwater detection device of the present invention.
FIG. 10 is an example of a display screen in a conventional underwater detection device.
FIG. 11 is a diagram showing dot display of echo signals.
FIG. 12 is a diagram showing a waveform of a transmission signal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Underwater detection apparatus 2 Display screen 3 Operation panel 10 Ultrasonic transducer 11 Transmission / reception switching part 12 Transmission circuit 13 Reception circuit 14 Controller 15 Memory 16 Display part 17 Operation part 18 Echo signal 22 Plankton layer echo signal 23 Squid echo signal 40 Transmission signal Pw Pulse width

Claims (5)

水中へ超音波を送信し、この超音波が水中で反射して帰来するエコー信号を受信して表示画面に表示するとともに、前記エコー信号の信号強度に応じて、当該エコー信号の深度方向の表示長さを変えるようにした水中探知装置であって、
前記エコー信号をドット表示により表示し、エコー信号の信号強度が増大するに従って、深度方向の表示ドット数を増やすことを特徴とする水中探知装置。
Transmitting ultrasonic waves into water, and displays on the ultrasound display screen receives the echo signal to hate reflected in water, depending on the signal strength of the echo signal, the display in the depth direction of the echo signals An underwater detection device that changes the length ,
An underwater detection apparatus characterized by displaying the echo signal by dot display and increasing the number of display dots in the depth direction as the signal intensity of the echo signal increases .
請求項に記載の水中探知装置において、
前記エコー信号の信号強度に対応して区分された表示色によりドットを表示し、深度方向の表示ドット数が複数の場合に、すべての表示ドットを、前記信号強度に対応する区分に属する同じ色で表示することを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to claim 1 ,
When dots are displayed with display colors divided according to the signal intensity of the echo signal, and the number of display dots in the depth direction is plural, all display dots are the same color belonging to the classification corresponding to the signal intensity An underwater detection device characterized by displaying with.
請求項に記載の水中探知装置において、
前記エコー信号の信号強度に対応して区分された表示色によりドットを表示し、深度方向の表示ドット数が複数の場合に、表示ドットの一部を前記信号強度に対応する区分に属する色で表示し、残りを前記信号強度に対応する区分もしくは隣接する区分に属する他の色で表示することを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to claim 1 ,
When dots are displayed with display colors divided in accordance with the signal intensity of the echo signal, and there are a plurality of display dots in the depth direction, some of the display dots are displayed in colors belonging to the classification corresponding to the signal intensity. An underwater detection device that displays and displays the remainder in a section corresponding to the signal intensity or another color belonging to an adjacent section.
請求項1ないし請求項のいずれかに記載の水中探知装置において、
パルス幅の短い送信信号により超音波を水中へ送信して、単体魚を探知することを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to any one of claims 1 to 3 ,
An underwater detection apparatus for detecting a single fish by transmitting an ultrasonic wave into the water with a transmission signal having a short pulse width.
請求項に記載の水中探知装置において、イカを探知することを特徴とする水中探知装置。The underwater detection device according to claim 4 , wherein the underwater detection device detects a squid.
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