特開 2024-132512 水中探知装置、送受波器の故障判定方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132512

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】水中探知装置、送受波器の故障判定方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/52 20060101AFI20240920BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

G01S7/52 U

H04R3/00 330

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043304

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000166247

【氏名又は名称】古野電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111383

【弁理士】

【氏名又は名称】芝野 正雅

(74)【代理人】

【識別番号】100170922

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 誠

(72)【発明者】

【氏名】高力 圭太

(72)【発明者】

【氏名】西久保 大輔

【テーマコード（参考）】

5D019

5J083

【Ｆターム（参考）】

5D019AA27

5D019FF02

5J083AA02

5J083AB01

5J083AC27

5J083BA01

5J083BB02

5J083CA01

5J083CB01

5J083EB12

(57)【要約】

【課題】送受波器の故障を早期かつ安定的に判定することが可能な水中探知装置、送受波器の故障判定方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】魚群探知装置１００（水中探知装置）は、送受波器２に供給される送信電圧を測定する送信電圧測定回路１０９と、送受波器２に供給される送信電流を測定する送信電流測定回路１１０と、制御回路１０１と、を備える。制御回路１０１は、実動作時に測定された送信電圧および送信電流から送受波器２のインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスに基づいて送受波器２が正常であるか否かを判定する第１判定処理と、送受波器２からの受信信号に基づくエコー強度に基づいて送受波器２が正常であるか否かを判定する第２判定処理との両方において、送受波器２が正常でないと判定したことに基づいて、送受波器２に故障が生じたと判定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

送受波器に供給される送信電圧を測定する送信電圧測定回路と、
前記送受波器に供給される送信電流を測定する送信電流測定回路と、
制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
実動作時に測定された前記送信電圧および前記送信電流から前記送受波器のインピーダンスを算出し、
算出した前記インピーダンスに基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第１判定処理と、前記送受波器からの受信信号に基づくエコー強度に基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第２判定処理との両方において、前記送受波器が正常でないと判定したことに基づいて、前記送受波器の故障が生じたと判定する、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項2】

請求項１に記載の水中探知装置において、
前記制御回路は、前記第１判定処理により前記送受波器が正常であると判定できなかった場合に、前記第２判定処理を実行する、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項3】

請求項１に記載の水中探知装置において、
前記制御回路は、
初期動作時に測定された前記送信電圧および前記送信電流から前記送受波器の初期インピーダンスを算出し、
前記第１判定処理において、前記実動作時に取得した前記インピーダンスと、前記初期インピーダンスとに基づいて、前記送受波器が正常であるか否かを判定する、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項4】

請求項３に記載の水中探知装置において、
前記制御回路は、
前記初期インピーダンスに基づいて、前記送受波器が正常であると判定するための閾値範囲を設定し、
前記第１判定処理において、前記実動作時に取得した前記インピーダンスが前記閾値範囲に含まれるか否かに基づいて、前記送受波器が正常であるか否かを判定する、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項5】

請求項４に記載の水中探知装置において、
前記制御回路は、
前記送受波器が正常であると判定される標準的なインピーダンス範囲と、前記初期インピーダンスとに基づいて、前記閾値範囲を設定する、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項6】

請求項５に記載の水中探知装置において、
前記制御回路は、
標準的なインピーダンスに対する前記初期インピーダンスの比率が１以上である場合、前記標準的なインピーダンス範囲を前記比率により修正して前記閾値範囲を算出し、
前記標準的なインピーダンスに対する前記初期インピーダンスの比率が１未満である場合、前記標準的なインピーダンス範囲を前記閾値範囲に設定する、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項7】

請求項１に記載の水中探知装置において、
前記制御回路は、
水上の所定の判定位置において、前記送受波器からの受信信号に基づくエコー強度を初期エコー強度として取得し、
前記第２判定処理において、前記実動作時に前記判定位置において取得した前記エコー強度と、前記初期エコー強度とに基づいて、前記送受波器が正常であるか否かを判定する、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項8】

請求項７に記載の水中探知装置において、
前記制御回路は、
前記実動作時に取得した前記エコー強度と前記初期エコーとの差が所定の閾値以下であるか否かに基づいて、前記送受波器が正常であるか否かを判定する、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項9】

請求項８に記載の水中探知装置において、
前記判定位置は、当該水中探知装置が設置された船の係留位置とされる、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項10】

請求項２に記載の水中探知装置において、
前記制御回路は、
前記第１判定処理において正常と判定できなかったことに基づいて故障の潜在性に関する報知を行い、
前記第２判定処理において正常と判定できなかったことに基づいて故障に関する報知を行う、
ことを特徴とする水中探知装置。

【請求項11】

水中探知装置が実行する送受波器の故障判定方法であって、
実動作時において、送受波器に供給される送信電圧および送信電流を測定し、
測定した前記送信電圧および前記送信電流から前記送受波器のインピーダンスを算出し、
算出した前記インピーダンスに基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第１判定処理と、前記送受波器からの受信信号に基づくエコー強度に基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第２判定処理との両方において、前記送受波器が正常でないと判定したことに基づいて、前記送受波器の故障が生じたと判定する、
ことを特徴とする送受波器の故障判定方法。

【請求項12】

送受波器に供給される送信電圧を測定する送信電圧測定回路と、前記送受波器に供給される送信電流を測定する送信電流測定回路と、を備える水中探知装置の制御回路
に、
実動作時に測定された前記送信電圧および前記送信電流から前記送受波器のインピーダンスを算出する機能と、
算出した前記インピーダンスに基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第１判定機能と、
前記送受波器からの受信信号に基づくエコー強度に基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第２判定機能と、
前記第１判定機能および前記第２判定機能の両方において、前記送受波器が正常でないと判定したことに基づいて、前記送受波器の故障が生じたと判定する機能と、
を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中の状態を探知する水中探知装置、水中探知装置が実行する送受波器の故障判定方法、および水中探知装置の制御回路に所定の機能を実行させるプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、水中の状態を探知する水中探知装置が知られている。水中探知装置では、水中に超音波が送波され、その反射波が受波される。受波された反射波の強度に応じたエコーデータが生成され、生成されたエコーデータに基づいてエコー画像が表示される。

【0003】

この種の水中探知装置では、品質および特性維持等の観点から、装置の欠陥が判定される。この判定では、たとえば、送受波器に供給される送信電圧および送信電流が測定され、測定された送信電圧および送信電流から送受波器のインピーダンスが算出される。そして、算出されたインピーダンスが予め定められた値に比べて異常に低すぎるかまたは高すぎる場合に、そのことが提示される。

【0004】

このような構成が、以下の特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６６１６７８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記の判定方法では、送受波器のインピーダンスが異常に低いか高いかが欠陥の判定基準とされるため、欠陥がかなり進んだ状態でないと故障の発生を判定できない。

【0007】

かかる課題に鑑み、本発明は、送受波器の故障を早期かつ安定的に判定することが可能な水中探知装置、送受波器の故障判定方法およびプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様は、水中探知装置に関する。本態様に係る水中探知装置は、送受波器に供給される送信電圧を測定する送信電圧測定回路と、前記送受波器に供給される送信電流を測定する送信電流測定回路と、制御回路と、を備える。前記制御回路は、実動作時に測定された前記送信電圧および前記送信電流から前記送受波器のインピーダンスを算出し、算出した前記インピーダンスに基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第１判定処理と、前記送受波器からの受信信号に基づくエコー強度に基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第２判定処理との両方において、前記送受波器が正常でないと判定したことに基づいて、前記送受波器に故障が生じたと判定する。

【0009】

送受波器のインピーダンスや、受信信号に基づくエコー強度は、水中の状態等、送受波器の使用環境により変化しやすい。このため、送受波器の故障判定がインピーダンスによる判定およびエコー強度による判定の何れか一方のみにより行われる場合、インピーダンスまたはエコー強度が正常値に比べて異常に高いか低いかによってしか、故障判定を正確に行い得ない。

【0010】

これに対し、本態様に係る水中探知装置によれば、上記のように、送受波器のインピーダンスに基づく第１判定処理において送受波器が正常であると判定できず、且つ、エコー強度に基づく第２判定処理において送受波器が正常であると判定できなかったことに基づいて、送受波器に故障が生じたと判定される。このように、２種類の判定が相補的に用いられるため、各々の判定基準を厳格に設定しなくとも、安定的かつ適正に、送受波器における故障の有無を判定できる。よって、早期かつ安定的に、送受波器の故障を判定できる。

【0011】

本態様に係る水中探知装置において、前記制御回路は、前記第１判定処理により前記送受波器が正常であると判定できなかった場合に、前記第２判定処理を実行するよう構成され得る。

【0012】

この構成によれば、第１判定処理により送受波器が正常であると判定できた場合は、第２判定処理の実行をスキップできる。よって、故障判定の精度を維持しつつ、故障の判定処理を簡素にできる。

【0013】

本態様に係る水中探知装置において、前記制御回路は、初期動作時に測定された前記送信電圧および前記送信電流から前記送受波器の初期インピーダンスを算出し、前記第１判定処理において、前記実動作時に取得した前記インピーダンスと、前記初期インピーダンスとに基づいて、前記送受波器が正常であるか否かを判定する。

【0014】

この構成によれば、初期動作時に測定された初期インピーダンスが第１判定処理において加味されるため、送受波器ごとに生じる固有の特性誤差に応じて、インピーダンスによる故障の判定基準を適正に設定できる。よって、第１判定処理による信頼性を高めることができ、結果、送受波器の故障判定精度を高めることができる。

【0015】

この構成において、前記制御回路は、前記初期インピーダンスに基づいて、前記送受波器が正常であると判定するための閾値範囲を設定し、前記第１判定処理において、前記実動作時に取得した前記インピーダンスが前記閾値範囲に含まれるか否かに基づいて、前記送受波器が正常であるか否かを判定するよう構成され得る。

【0016】

この構成によれば、実動作時に取得したインピーダンスが、初期インピーダンスを加味して設定された閾値範囲に含まれるか否かにより、送受波器が正常であるか否かを円滑に判定できる。

【0017】

この場合、前記制御回路は、前記送受波器が正常であると判定される標準的なインピーダンス範囲と、前記初期インピーダンスとに基づいて、前記閾値範囲を設定するよう構成され得る。

【0018】

たとえば、前記制御回路は、前記送受波器の標準的なインピーダンスに対する前記初期インピーダンスの比率が１以上である場合、前記標準的なインピーダンス範囲を前記比率により修正して前記閾値範囲を算出し、前記標準的なインピーダンスに対する前記初期インピーダンスの比率が１未満である場合、前記標準的なインピーダンス範囲を前記閾値範囲に設定するよう構成され得る。

【0019】

この構成によれば、送受波器が正常であると判定される標準的なインピーダンス範囲を用いて、簡易かつ適正に、閾値範囲を設定できる。

【0020】

本態様に係る水中探知装置において、前記制御回路は、水上の所定の判定位置において、前記送受波器からの受信信号に基づくエコー強度を初期エコー強度として取得し、前記第２判定処理において、前記実動作時に前記判定位置において取得した前記エコー強度と、前記初期エコー強度とに基づいて、前記送受波器が正常であるか否かを判定するよう構成され得る。

【0021】

この構成によれば、環境条件が揃い易い同一の判定位置から取得された初期エコー強度と実動作時のエコー強度とにより第２判定処理が行われるため、第２判定処理により、送受波器が正常であるか否かを適正に判定できる。

【0022】

この場合、前記制御回路は、前記第２判定処理において、前記実動作時に取得した前記エコー強度と前記初期エコーとの差が所定の閾値以下であるか否かに基づいて、前記送受波器が正常であるか否かを判定するよう構成され得る。

【0023】

送受波器に故障が生じると、初期動作時に取得されるエコー強度と実動作時に取得されるエコー強度との差が大きくなりやすい。したがって、上記構成によれば、送受波器が正常であるか否かを円滑に判定できる。

【0024】

なお、上述の判定位置は、当該水中探知装置が設置された船の係留位置とされることが好ましい。

【0025】

船の係留位置は、比較的水深が浅く、水中の環境条件が変化しにくい。このため、上記のように、船の係留位置が判定位置に設定されることにより、初期エコー強度および実動作時のエコー強度を取得する際の環境条件が、さらに揃いやすくなる。よって、エコー強度に基づく第２判定処理をより精度良く行うことができ、結果、送受波器の故障判定精度を高めることができる。

【0026】

本態様に係る水中探知装置において、前記制御回路は、前記第１判定処理において正常と判定できなかったことに基づいて故障の潜在性に関する報知を行い、前記第２判定処理において正常でないと判定されたことに基づいて故障に関する報知を行うよう構成され得る。

【0027】

この構成によれば、使用者は、故障の発生のみならず、故障の発生前における故障の潜在性を把握できる。よって、送受波器の故障に備えて然るべき対応をとることができる。

【0028】

本発明の第２の態様は、水中探知装置が実行する送受波器の故障判定方法に関する。この態様に係る送受波器の故障判定方法は、実動作時において、送受波器に供給される送信電圧および送信電流を測定し、測定した前記送信電圧および前記送信電流から前記送受波器のインピーダンスを算出し、算出した前記インピーダンスに基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第１判定処理と、前記送受波器からの受信信号に基づくエコー強度に基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第２判定処理との両方において、前記送受波器が正常でないと判定したことに基づいて、前記送受波器に故障が生じたと判定する。

【0029】

本態様に係る送受波器の故障判定方法によれば、上記第１の態様と同様の効果が奏され得る。

【0030】

本発明の第３の態様は、送受波器に供給される送信電圧を測定する送信電圧測定回路と、前記送受波器に供給される送信電流を測定する送信電流測定回路と、を備える水中探知装置の制御回路に、所定の機能を実行させるプログラムに関する。この態様に係るプログラムは、実動作時に測定された前記送信電圧および前記送信電流から前記送受波器のインピーダンスを算出する機能と、算出した前記インピーダンスに基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第１判定機能と、前記送受波器からの受信信号に基づくエコー強度に基づいて前記送受波器が正常であるか否かを判定する第２判定機能と、前記第１判定機能および前記第２判定機能の両方において、前記送受波器が正常でないと判定したことに基づいて、前記送受波器に故障が生じたと判定する機能とを、前記制御回路に実行させる。

【0031】

本態様に係るプログラムによれば、上記第１の態様と同様の効果が奏され得る。

【発明の効果】

【0032】

以上のとおり、本発明によれば、送受波器の故障を早期かつ安定的に判定することが可能な水中探知装置、送受波器の故障判定方法およびプログラムを提供することができる。

【0033】

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。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】図１は、実施形態に係る、魚群探知装置の使用形態を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る、魚群探知装置の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係る、初期動作時に制御回路が実行する閾値範囲の設定処理を示すフローチャートである。

【図4】図４は、実施形態に係る、初期エコー強度の設定処理を示すフローチャートである。

【図5】図５は、実施形態に係る、送受波器のインピーダンスに基づいて送受波器が正常であるか否かを判定する第１判定処理を示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態に係る、送受波器の受信信号から取得したエコー強度に基づいて送受波器が正常であるか否かを判定する第２判定処理を示すフローチャートである。

【図7】図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれ、制御回路における報知処理を示すフローチャートである。

【図8】図８は、変更例に係る、送受波器のインピーダンスに基づいて送受波器が正常であるか否かを判定する第１判定処理を示すフローチャートである。

【図9】図９は、変更例に係る、送受波器の受信信号から取得したエコー強度に基づいて送受波器が正常であるか否かを判定する第２判定処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0035】

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。なお、以下の実施形態では、水中探知装置の一例として、魚群探知装置が示されている。

【0036】

図１は、魚群探知装置の使用形態を示す図である。

【0037】

本実施形態では、船１の船底に送受波器２が設置され、送受波器２から水中に送信ビーム３（超音波）が送波される。送信ビーム３は、頂角が小さい円錐の形状で、鉛直下方向にパルス状に送波される。送信ビーム３は、水底４や魚群５により反射され、反射波（エコー）が、送受波器２で受波される。１回の送信ビーム３の送波に基づく反射波の受信信号により、水深方向の探知範囲に受信信号の信号強度（エコー強度）が分布するエコーデータが生成される。

【0038】

所定時間分のエコーデータが蓄積されることにより、水深方向における信号強度（エコー強度）の分布を示すエコー画像が生成される。エコー画像には、各物標からのエコーの強度分布が含まれる。生成された水中のエコー画像は、船１の操舵室等に設置された表示部に表示される。これにより、ユーザは、水中に存在する物標（水底４や魚群５など）を確認できる。

【0039】

図２は、魚群探知装置１００の構成を示すブロック図である。

【0040】

魚群探知装置１００は、図１に示した送受波器２とともに、制御回路１０１と、メモリ１０２と、送信回路１０３と、受信回路１０４と、切替回路１０５と、入力部１０６と、表示部１０７と、位置検出部１０８と、送信電圧測定回路１０９と、送信電流測定回路１１０と、を備える。

【0041】

制御回路１０１、メモリ１０２、送信回路１０３、受信回路１０４、切替回路１０５、入力部１０６、表示部１０７、送信電圧測定回路１０９および送信電流測定回路１１０は、船１の操舵室等に設置される。送受波器２を除く構成が、１つの筐体にユニット化されてもよく、あるいは、表示部１０７等の一部の構成要素が別体とされてもよい。切替回路１０５は、信号ケーブルによって、送受波器２に通信可能に接続される。

【0042】

送受波器２は、超音波の送波に用いられる送波素子と、超音波の受波に用いられる受波素子と、を備える。本実施形態では、送受波器２の送波素子および受波素子が、１つの超音波振動子２１により構成されている。

【0043】

送信回路１０３は、制御回路１０１から入力される制御信号から超音波振動子２１を駆動するための送信信号を生成し、生成した送信信号を、切替回路１０５を介して送受波器２の超音波振動子２１に出力する。

【0044】

より詳細には、制御回路１０１は、所定の制御周波数で矩形に振幅する周波数制御信号と、制御電圧を規定する電圧制御信号とを、上述の制御信号として送信回路１０３に出力する。送信回路１０３は、入力された周波数制御信号の制御周波数と同様の周波数を有し、且つ、入力された電圧制御信号の制御電圧と同様の送信電圧を有する送信信号を生成する。送信回路１０３は、生成した送信信号を、切替回路１０５を介して超音波振動子２１に出力する。

【0045】

超音波振動子２１は、入力された送信信号に基づいて水中に超音波（送信ビーム３）を送波する。また、超音波振動子２１は、送波した超音波の反射波を受波し、反射波の強度に応じた大きさの受信信号を、切替回路１０５を介して受信回路１０４に出力する。切替回路１０５は、超音波振動子２１に対する信号の送受を切り替える。

【0046】

受信回路１０４は、超音波振動子２１からの受信信号から送波の周波数成分を抽出するフィルタや、受信信号を増幅するための増幅回路を備える。受信回路１０４は、フィルタにより抽出した周波数成分の受信信号に基づいて、深度ごとのエコー強度を示すエコーデータを生成する。具体的には、受信回路１０４は、超音波（送信ビーム３）を送波したタイミングからの経過時間と、反射波の強度とを対応付けたデータをエコーデータとして生成し、生成したエコーデータを制御回路１０１に出力する。

【0047】

ここで、超音波を送信したタイミングからの経過時間は、深度に対応する。なお、反射波の強度は、深度が大きくなるほど減衰する。したがって、受信回路１０４は、経過時間に応じて減衰する反射波の強度を補正し、強度を補正したエコーデータを制御回路１０１に出力する。

【0048】

制御回路１０１は、ＣＰＵ等の演算処理回路や、ＦＰＧＡ等の集積回路により構成される。メモリ１０２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等により構成される。メモリ１０２には、各種のプログラムや情報が記憶されている。これらプログラムには、エコーデータを処理して画像を生成する機能、および、送受波器２の故障を判定するための機能を制御回路１０１（コンピュータ）に実行させるプログラムが含まれている。

【0049】

メモリ１０２は、制御回路１０１の処理の際にワーク領域としても用いられる。制御回路１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムにより各部を制御する。送受波器２の故障を判定するための処理は、追って、図３～図６を参照して説明する。

【0050】

また、メモリ１０２には、同種（同じ型式）の送受波器２の標準的なインピーダンスＺｓや、同種（同じ型式）の送受波器２が正常であると判定される標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓに関する情報が記憶されている。これらの情報は、送受波器２のメーカから提供される。使用者は、これらの情報を、入力部１０６から入力してよい。あるいは、これらの情報が送受波器２内のメモリ（図示せず）に保持され、制御回路１０１が、送受波器２との初期通信時等において、このメモリに保持されているこれらの情報を送受波器２から取得してもよい。

【0051】

入力部１０６は、マウスやキーボード等の入力手段により構成され、ユーザからの入力を受け付ける。入力部１０６は、表示部１０７に一体化されたタッチパネルであってもよい。表示部１０７は、ＣＲＴモニタや液晶パネル等の表示器により構成され、制御回路１０１によって生成された画像を表示する。上述のように、表示部１０７には、エコーデータに基づいて生成されたエコー画像が表示される。

【0052】

制御回路１０１は、超音波（送信ビーム３）の送波タイミングごとに、深度とエコー強度とを対応づけたエコーデータを取得する。制御回路１０１は、連続的に取得した１フレーム分のエコーデータに基づいて、エコー画像を生成し、表示部１０７に表示させる。エコー画像は、エコーグラムと呼ばれることもある。

【0053】

エコー画像は、深度と時間とを２軸とする座標領域にエコー強度が分布する画像である。エコー画像では、画素ごとに、反射波の信号強度に応じた階調で色付けまたは濃淡付けが施される。漁師等のユーザは、表示部１０７に表示されたエコー画像を参照することで、水中における魚群の位置および範囲を把握できる。

【0054】

送信電圧測定回路１０９は、送信回路１０３から送受波器２（超音波振動子２１）に供給される送信電圧を測定する。送信電流測定回路１１０は、送信回路１０３から送受波器２（超音波振動子２１）に供給される送信電流を測定する。送信電圧測定回路１０９および送信電流測定回路１１０の構成は、電源回路等の送信電圧および送信電流の測定に用いられる送信電圧測定回路および送信電流測定回路の構成と同様である。送信電圧測定回路１０９および送信電流測定回路１１０は、送受波器２（超音波振動子２１）に供給されることが想定され得る送信電圧および送信電流の大きさに適合するように、各素子のパラメータ（抵抗値等）が調整されている。

【0055】

本実施形態では、送信電圧測定回路１０９および送信電流測定回路１１０により測定された送信電圧および送信電流と、受信信号に基づくエコー強度とによって、送受波器２の故障を判定するための処理が実行される。より詳細には、実動作時に取得される送信電圧および送信電流から送受波器２のインピーダンスが測定され、この測定結果とエコー強度とによって、送受波器２の故障の有無が判定される。

【0056】

図３は、初期動作時に制御回路１０１が実行する閾値範囲の設定処理を示すフローチャートである。

【0057】

ここで、初期動作時とは、送受波器２および魚群探知装置１００が船１に設置された後、送受波器２が実質的に最初に駆動されたタイミングのことである。初期動作時は、送受波器２が最初に駆動されたタイミングであってよく、あるいは、最初に駆動された後、数日または数週間が経過した送受波器２の動作タイミングであってもよい。

【0058】

なお、送受波器２が交換された場合は、交換後、送受波器２が実質的に最初に駆動されたタイミングが初期動作時となる。また、送受波器２以外の魚群探知装置１００が新たに設置され、送受波器２は従前のものがそのまま利用される場合は、その後、送受波器２が実質的に最初に駆動されたタイミングが初期動作時となる。

【0059】

制御回路１０１は、初期動作時に送信電圧測定回路１０９および送信電流測定回路１１０によってそれぞれ測定された送信電圧および送信電流から、送受波器２の初期インピーダンスＺ０（送信電圧／送信電流）を算出する（Ｓ１０１）。制御回路１０１は、メモリ１０２に記憶されている送受波器２の標準的なインピーダンスＺｓを参照し、標準的なインピーダンスＺｓに対する初期インピーダンスＺ０の比率Ｒ０（すなわち、Ｒ０＝Ｚ０／Ｚｓ）を算出する（Ｓ１０２）。制御回路１０１は、算出した比率Ｒ０が１以上であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。

【0060】

比率Ｒ０が１以上である場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、制御回路１０１は、メモリ１０２に記憶されている標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓを参照し、標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓを比率Ｒ０により修正した範囲を、送受波器２が正常であるか否かを判定するための閾値範囲ΔＺｒに設定する（Ｓ１０４）。他方、比率Ｒ０が１未満である場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、制御回路１０１は、メモリ１０２に記憶されている標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓを、そのまま、正常判定のための閾値範囲ΔＺｒに設定する（Ｓ１０５）。制御回路１０１は、ステップＳ１０４またはステップＳ１０５により設定した閾値範囲ΔＺｒを、メモリ１０２に記憶させる。

【0061】

ここで、ステップＳ１０４では、以下の演算により閾値範囲ΔＺｒが設定される。すなわち、インピーダンス範囲ΔＺｓの中間値Ｚｓ０に比率Ｒ０が乗じられて、閾値範囲ΔＺｒの中間値Ｚｒ０が設定される。そして、この中間値Ｚｒ０を中心にインピーダンス範囲ΔＺｓと同じ幅の範囲が閾値範囲ΔＺｒとして設定される。たとえば、インピーダンス範囲ΔＺｓが、その中間値Ｚｓ０を中心に±ΔＺの範囲である場合、閾値範囲ΔＺｒの中間値Ｚｒ０はＺｓ０×Ｒ０の値に設定され、この中間値Ｚｒ０を中心に±ΔＺの範囲が、閾値範囲ΔＺｒに設定される。

【0062】

なお、上述の比率Ｒ０が１未満の場合、すなわち、初期インピーダンスＺ０が標準のインピーダンスＺｓより小さい場合は、標準のインピーダンスＺｓの場合よりも、送受波器２に電流が流れやすくなり、送受波器２に損傷が生じやすい。このため、比率Ｒ０が１未満の場合においても、ステップＳ１０４によって、標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓを比率Ｒ０により修正して閾値範囲ΔＺｒが設定されると、設定された閾値範囲ΔＺｒもまた標準のインピーダンス範囲ΔＺｓより小さくなり、後述の図５の判定処理（第１判定処理）において、送受波器２に大きな電流が流れる状態が正常であると判定されやすくなる。その結果、図５の処理おいて送受波器２が正常であるとされる状態が、送受波器２に損傷が生じやすい状態となってしまう。

【0063】

このような問題が生じないよう、図３のフローチャートでは、上述の比率Ｒ０が１未満の場合は（Ｓ３０３：ＮＯ）、標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓが、そのまま正常判定のための閾値範囲ΔＺｒに設定される。これにより、送受波器２に大きな電流が流れて送受波器２に損傷が生じることを抑制できる。

【0064】

図４は、初期エコー強度の設定処理を示すフローチャートである。

【0065】

制御回路１０１は、水上の所定の判定位置（経度、緯度）において、送受波器２から最初に出力された受信信号に基づくエコー強度を、初期エコー強度Ｅ０として取得する（Ｓ２０１）。初期エコー強度Ｅ０は、予め決められた送信パワー（参照送信パワー）で送受波器２から超音波を送波したときの、所定の深度（参照深度）からのエコー強度として取得される。たとえば、参照深度は水底の深度とされる。この場合、初期エコー強度Ｅ０は、参照送信パワーで超音波を送波したときの、水底からの反射波のエコー強度とされる。制御回路１０１は、取得した初期エコー強度Ｅ０をメモリ１０２に記憶させる（Ｓ２０２）。

【0066】

ここで、ステップＳ２０１の判定位置は、当該魚群探知装置１００が設置された船１が頻繁に通る航路上の位置（経度、緯度）に設定されることが好ましい。判定位置は、制御回路１０１が、位置検出部１０８により検出された位置（経度、緯度）の履歴に基づいて設定され得る。あるいは、使用者がマニュアルで、判定位置を設定してもよい。たとえば、船１が頻繁に通る航路上において、使用者が入力部１０６を介して設定入力を行ったタイミングで位置検出部１０８により検出された位置（経度、緯度）が、判定位置に設定されてもよい。

【0067】

但し、判定位置は、船１が停止する位置であることが好ましく、港内において船１が通常係留される位置であることがさらに好ましい。船１が停止した状態では、エコー強度が気泡等の影響を受けにくいため、初期エコー強度Ｅ０とエコー強度Ｅｒとがそれぞれ取得される環境条件を互いに近づけることができる。また、判定位置が港内の係留位置である場合は、初期エコー強度Ｅ０とエコー強度Ｅｒとを、ほぼ同様の環境条件で取得できる。このため、後述の図６の判定処理（第２判定処理）を精度良く行うことができる。

【0068】

なお、判定位置が係留位置である場合、判定位置は、必ずしも、位置検出部１０８で検出された位置として特定されなくてもよく、たとえば、船１の出航準備の際に、使用者が魚群探知装置１００を起動したことに応じて、魚群探知装置１００および送受波器２が判定位置にあると判定されてもよい。

【0069】

初期エコー強度Ｅ０の取得タイミングは、送受波器２および魚群探知装置１００が船１に設置された後、送受波器２が最初に判定位置で駆動されて、超音波の反射波が送受波器２により受波されたタイミングである。送受波器２が交換された場合は、交換後、送受波器２が最初に判定位置で駆動されて取得されたエコー強度が、初期エコー強度Ｅ０として取得される。また、送受波器２以外の魚群探知装置１００が新たに設置され、送受波器２は従前のものがそのまま利用される場合は、その後、送受波器２が最初に判定位置で駆動されて取得されたエコー強度が、初期エコー強度Ｅ０として取得される。

【0070】

図３における初期インピーダンスＺ０および閾値範囲ΔＺｒの設定と、図４における初期エコー強度Ｅ０の取得および記憶は、送受波器２の通常動作時に行われてよく、あるいは、通常動作時とは別のタイミングで行われてもよい。

【0071】

たとえば、船１の係留位置においてこれらの処理が行われる場合、すなわち、係留位置が上述の判定位置である場合、制御回路１０１は、魚群探知装置１００が起動された直後に、これらの処理のために、参照送信パワーで送受波器２から超音波を送波させて、初期インピーダンスＺ０および初期エコー強度Ｅ０を取得する。そして、この処理の後、制御回路１０１は、通常の動作状態（送信パワー）で送受波器２を動作させる。

【0072】

なお、通常動作時に初期エコー強度Ｅ０の取得処理が行われる場合は、通常動作時の送信パワーが上述の参照送信パワーに一致しない場合が起こり得る。この場合、この処理を行う際の送信パワーと参照送信パワーとの比に基づいて、この処理により取得されたエコー強度（たとえば、水底からのエコー強度）が参照送信パワーに対応する強度に変換される。そして、変換後のエコー強度が、初期エコー強度Ｅ０として取得される。

【0073】

図５は、送受波器２のインピーダンスに基づいて送受波器２が正常であるか否かを判定する第１判定処理を示すフローチャートである。

【0074】

制御回路１０１は、実動作時に送信電圧測定回路１０９および送信電流測定回路１１０によりそれぞれ測定された送信電圧および送信電流から送受波器２のインピーダンスＺｒを算出し（Ｓ３０１）、算出したインピーダンスＺｒと、図３の処理により設定した閾値範囲ΔＺｒとを比較する（Ｓ３０２）。ここで、実動作時とは、図３および図４の初期設定動作が完了した後に、魚群探知装置１００が通常の動作を行う期間のことである。

【0075】

インピーダンスＺｒが閾値範囲ΔＺｒに含まれる場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、制御回路１０１は、送受波器２は正常であると判定する（Ｓ３０４）。他方、インピーダンスＺｒが閾値範囲ΔＺｒに含まれない場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、制御回路１０１は、送受波器２は、故障の可能性があるとするグレーゾーン判定を行う（Ｓ３０５）。

【0076】

制御回路１０１は、図５の第１判定処理を、魚群探知装置１００の実動作時に、所定の周期で繰り返し実行する。制御回路１０１は、各回の判定処理において、ステップＳ３０４の判定結果またはステップＳ３０５の判定結果を取得する。制御回路１０１は、これらの判定処理の少なくとも１回において、ステップＳ３０５のグレーゾーン判定が得られると、エコー強度に基づく第２判定処理を実行する。

【0077】

あるいは、制御回路１０１は、ステップＳ３０５のグレーゾーン判定が所定回数繰り返し得られた場合、または、ステップＳ３０５のグレーゾーン判定の頻度が所定の閾値を超えた場合に、送受波器２に故障が生じた可能性が高いとして、エコー強度に基づく第２判定処理を実行してもよい。

【0078】

図６は、送受波器２の受信信号から取得したエコー強度に基づいて送受波器２が正常であるか否かを判定する第２判定処理を示すフローチャートである。

【0079】

制御回路１０１は、実動作時に、判定位置において、送受波器２からの受信信号に基づくエコー強度Ｅｒを取得する（Ｓ４０１）。

【0080】

たとえば、判定位置が係留位置である場合、制御回路１０１は、位置検出部１０８の検出結果から、船１が港に帰港して係留位置に停止したと判定したタイミングにおいて、参照送信パワーで送受波器２に送波を行わせる。あるいは、制御回路１０１は、船１が港に帰港して係留され、魚群探知装置１００の電源が落とされた後、次の出航の際に、魚群探知装置１００が起動されたタイミングにおいて、参照送信パワーで送受波器２に送波を行わせる。制御回路１０１は、この送波の反射波により送受波器２から出力された受信信号に基づくエコー強度のうち、参照深度のエコー強度（たとえば、水底からのエコー強度）を実動作時のエコー強度Ｅｒとして取得する。

【0081】

なお、判定位置が、船１が頻繁に通る航路上に設定されている場合、制御回路１０１は、位置検出部１０８の検出結果から、船１がその判定位置に到達したタイミングで送受波器２から出力された受信信号に基づく参照深度のエコー強度（たとえば、水底からのエコー強度）を実動作時のエコー強度Ｅｒとして取得する。

【0082】

この場合、判定位置における送受波器２の送信パワーが参照送信パワーからずれていれば、制御回路１０１は、その送信パワーと参照送信パワーとの比に基づいて、今回、判定位置から取得した参照深度のエコー強度（たとえば、水底からのエコー強度）を、参照送信パワーに対応する強度に変換する。そして、制御回路１０１は、変換後のエコー強度を、実動作時のエコー強度Ｅｒとして取得する。

【0083】

制御回路１０１は、取得したエコー強度Ｅｒと、図４の処理により取得した初期エコー強度Ｅ０とを比較する（Ｓ４０２）。エコー強度Ｅｒと初期エコー強度Ｅ０との差が、所定の閾値以下である場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、制御回路１０１は、送受波器２は正常であると判定する（Ｓ４０４）。他方、エコー強度Ｅｒと初期エコー強度Ｅ０との差がこの閾値以下でない場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、制御回路１０１は、送受波器２に故障が生じていると判定する（Ｓ４０５）。これにより、制御回路１０１は、図６の処理を終了する。

【0084】

ここで、ステップＳ４０３の閾値は、送受波器２に故障が生じているか否かを判定可能な値に設定される。たとえば、エコー強度Ｅｒと初期エコー強度Ｅ０との差がデシベル単位で取得される場合、ステップＳ４０３の閾値Ｅｔｈは、上述の標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓの上限値Ｚｍａｘと下限値Ｚｍｉｎを用いて、以下の式により取得され得る。

【0085】

Ｅｔｈ＝２０ｌｏｇ_１０（Ｚｍａｘ／Ｚｍｉｎ） …（１）

【0086】

図７（ａ）、（ｂ）は、制御回路１０１における報知処理を示すフローチャートである。

【0087】

図７（ａ）を参照して、制御回路１０１は、図５の処理において、ステップ３０５におけるグレーゾーン判定を行うと（Ｓ５０１：ＮＯ）、送受波器２に故障が生じた可能性があることの報知（故障の潜在性に関する報知）を実行する（Ｓ５０２）。この場合、制御回路１０１は、たとえば、表示部１０７に表示されている画面に重ねて、「送受波器に故障が生じている可能性があります」とのメッセージを含む報知画面をポップアップ表示させる。これにより、使用者は、送受波器２に故障が生じている可能性を把握できる。

【0088】

図７（ｂ）を参照して、制御回路１０１は、図６の処理において、ステップ４０５における故障判定を行うと（Ｓ５１１：ＮＯ）、送受波器２に故障が生じていることの報知（故障に関する報知）を実行する（Ｓ５１２）。この場合、制御回路１０１は、たとえば、表示部１０７に表示されている画面に重ねて、「送受波器に故障が生じています」とのメッセージを含む報知画面をポップアップ表示させる。これにより、使用者は、送受波器２に故障が生じていることを把握できる。

【0089】

なお、報知の方法は、上記の例に限られない。たとえば、ステップＳ５０２において、「送受波器に故障が生じかけています」とのメッセージが表示されてもよい。また、ステップＳ５０２とステップＳ５１２とで、報知画面の背景色が変更されてもよい。たとえば、ステップＳ５０２における報知画面の背景色は黄色に設定され、ステップＳ５１２における報知画面の背景色が赤色に設定されて、ステップＳ５１２による報知の方が、故障の可能性や対応の必要性が高いことが示されてもよい。

【0090】

＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。

【0091】

図２に示したように、魚群探知装置１００（水中探知装置）は、送受波器２に供給される送信電圧を測定する送信電圧測定回路１０９と、送受波器２に供給される送信電流を測定する送信電流測定回路１１０と、制御回路１０１と、を備える。図５および図６に示したように、制御回路１０１は、実動作時に測定された送信電圧および送信電流から送受波器２のインピーダンスＺｒを算出し（Ｓ３０１）、算出したインピーダンスＺｒに基づいて送受波器２が正常であるか否かを判定する第１判定処理（図５）と、送受波器２からの受信信号に基づくエコー強度Ｅｒに基づいて送受波器２が正常であるか否かを判定する第２判定処理（図６）との両方において、送受波器２が正常でないと判定したことに基づいて（Ｓ３０３：ＮＯ、Ｓ４０３：ＮＯ）、送受波器２の故障が生じたと判定する（Ｓ４０５）。

【0092】

送受波器２のインピーダンスや、受信信号に基づくエコー強度は、水中の状態等、送受波器２の使用環境により変化しやすい。このため、送受波器２の故障判定がインピーダンスＺｒによる判定およびエコー強度Ｅｒによる判定の何れか一方のみにより行われる場合、インピーダンスＺｒまたはエコー強度Ｅｒが正常値に比べて異常に高いか低いかによってしか、故障判定を正確に行い得ない。つまり、欠陥がかなり進んだ状態でないと故障の発生を判定できない。

【0093】

これに対し、本実施形態に係る魚群探知装置１００（水中探知装置）によれば、上記のように、送受波器２のインピーダンスＺｒに基づく第１判定処理において送受波器２が正常であると判定できず、且つ、エコー強度Ｅｒに基づく第２判定処理において送受波器２が正常であると判定できなかったことに基づいて、送受波器２に故障が生じたと判定される。このように、２種類の判定が相補的に用いられるため、各々の判定基準を厳格に設定しなくとも、安定的かつ適正に、送受波器２における故障の有無を判定できる。よって、早期かつ安定的に、送受波器２の故障を判定できる。

【0094】

図５および図６を参照して説明したとおり、制御回路１０１は、図５の第１判定処理により送受波器２が正常であると判定できなかった場合に（Ｓ３０５）、図６の第２判定処理を実行する。これにより、図５の第１判定処理により送受波器２が正常であると判定できた場合は（Ｓ３０４）、図６の第２判定処理を実行しなくてよい。よって、故障判定の精度を維持しつつ、故障の判定処理を簡素にできる。

【0095】

図３および図５に示したように、制御回路１０１は、初期動作時に測定された送信電圧および送信電流から送受波器２の初期インピーダンスＺ０を算出し、実動作時に取得したインピーダンスＺｒと、初期インピーダンスＺ０とに基づいて、送受波器２が正常であるか否かを判定する。この構成によれば、初期動作時に測定された初期インピーダンスＺ０が第１判定処理において加味されるため、送受波器２ごとに生じる固有の特性誤差に応じて、インピーダンスＺｒによる故障の判定基準（閾値範囲ΔＺｒ）を適正に設定できる。よって、第１判定処理による信頼性を高めることができ、結果、送受波器２の故障判定精度を高めることができる。

【0096】

具体的には、制御回路１０１は、図３に示したように、初期インピーダンスＺ０に基づいて、送受波器２が正常であると判定するための閾値範囲ΔＺｒを設定する（Ｓ１０４、Ｓ１０５）。そして、制御回路１０１は、図５の第１判定処理において、実動作時に取得したインピーダンスＺｒが閾値範囲ΔＺｒに含まれるか否かに基づいて（Ｓ３０３）、送受波器２が正常であるか否かを判定する。この構成によれば、実動作時に取得したインピーダンスＺｒが、初期インピーダンスＺ０を加味して設定された閾値範囲ΔＺｒに含まれるか否かにより、送受波器２が正常であるか否かを円滑に判定できる。

【0097】

ここで、制御回路１０１は、図３に示したように、送受波器２が正常であると判定される標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓと、初期インピーダンスＺ０とに基づいて、閾値範囲ΔＺｒを設定する。

【0098】

より詳細には、制御回路１０１は、送受波器２の標準的なインピーダンスＺｓに対する初期インピーダンスＺ０の比率Ｒ０が１以上である場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓを比率Ｒ０により修正して閾値範囲ΔＺｒを算出し（Ｓ１０４）、標準的なインピーダンスＺｓに対する初期インピーダンスＺ０の比率Ｒ０が１未満である場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓを閾値範囲ΔＺｒに設定する。これにより、上記のように、送受波器２が正常であると判定される標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓを用いて、簡易かつ適正に、閾値範囲ΔＺｒを設定できる。

【0099】

図４に示したように、制御回路１０１は、水上の所定の判定位置において、送受波器２からの受信信号に基づくエコー強度を初期エコー強度Ｅ０として取得し（Ｓ２０１）、図６の第２判定処理において、実動作時に判定位置において取得したエコー強度Ｅｒと、初期エコー強度Ｅ０とに基づいて、送受波器２が正常であるか否かを判定する。この構成によれば、環境条件が揃い易い同一の判定位置から取得された初期エコー強度と実動作時のエコー強度とにより第２判定処理が行われるため、第２判定処理により、送受波器２が正常であるか否かを適正に判定できる。

【0100】

より詳細には、制御回路１０１は、図６の第２判定処理において、実動作時に取得したエコー強度Ｅｒと初期エコー強度Ｅ０との差が所定の閾値以下であるか否かに基づいて（Ｓ４０３）、送受波器２が正常であるか否かを判定する。送受波器２に故障が生じると、初期動作時に取得されるエコー強度と実動作時に取得されるエコー強度との差が大きくなりやすい。したがって、上記構成によれば、送受波器２が正常であるか否かを円滑に判定できる。

【0101】

なお、上記のように、判定位置は、魚群探知装置１００（水中探知装置）が設置された船１の係留位置とされることが好ましい。船１の係留位置は、比較的水深が浅く、水中の環境条件が変化しにくい。このため、上記のように、船１の係留位置が判定位置に設定されることにより、初期エコー強度Ｅ０および実動作時のエコー強度Ｅｒを取得する際の環境条件が、さらに揃いやすくなる。よって、エコー強度Ｅｒに基づく第２判定処理をより精度良く行うことができ、結果、送受波器２の故障判定精度を高めることができる。

【0102】

図７（ａ）に示したように、制御回路１０１は、第１判定処理において正常と判定できなかったことに基づいて（Ｓ５０１：ＮＯ）、故障の潜在性に関する報知を行い（Ｓ５０２）、図７（ｂ）に示したように、制御回路１０１は、前記第２判定処理において正常でないと判定されたことに基づいて（Ｓ５１１：ＮＯ）、故障に関する報知を行う（Ｓ５１２）。これらの構成によれば、使用者は、故障の発生のみならず、故障の発生前における故障の潜在性を把握できる。よって、送受波器２の故障に備えて然るべき対応をとることができる。

【0103】

＜変更例＞
本発明は、上記実施形態に制限されるものではない。また、本発明の実施形態は、上記構成の他に種々の変更が可能である。

【0104】

たとえば、第１判定処理は、必ずしも図５の処理に限られるものではなく、他の処理に変更されてもよい。たとえば、実動作時のインピーダンスＺｒが所定回数連続して閾値範囲ΔＺｒに含まれない場合に、送受波器２が正常でないと判定されてもよく、あるいは、実動作時のインピーダンスＺｒが閾値範囲ΔＺｒに含まれない頻度が所定の閾値を超えた場合に、送受波器２が正常でないと判定されてもよい。

【0105】

また、上記実施形態では、第１判定処理において、実動作時のインピーダンスＺｒが閾値範囲ΔＺｒに含まれるか否かによって、送受波器２が正常であるか否かが判定されたが、第１判定処理において、実動作時のインピーダンスＺｒと初期インピーダンスＺ０との差分が所定の閾値以下であれば送受波器２は正常であり、この差分がこの閾値を超えると、送受波器２は正常でないと判定されてもよい。この場合、閾値は、この差分によって送受波器２が正常であるか否かを判定可能な値に設定されればよい。

【0106】

また、第２判定処理は、必ずしも図６の処理に限られるものではなく、他の処理に変更されてもよい。たとえば、実動作時のエコー強度Ｅｒと初期エコー強度Ｅ０との差が所定回数連続して閾値Ｅｔｈを超えた場合に、送受波器２が正常でないと判定されてもよく、あるいは、実動作時のエコー強度Ｅｒと初期エコー強度Ｅ０との差が閾値Ｅｔｈを超える頻度が所定の閾値を超えた場合に、送受波器２が正常でないと判定されてもよい。

【0107】

また、上記実施形態では、第１判定処理により送受波器２が正常でないと判定されたことに応じて、図７（ａ）の処理により故障の潜在性に関する報知が行われたが、第１判定処理により送受波器２が正常でないと判定されたことが所定回数連続して生じた場合に故障の潜在性に関する報知が行われてもよく、あるいは、第１判定処理により送受波器２が正常でないと判定された頻度が所定の閾値を超えた場合に故障の潜在性に関する報知が行われてもよい。

【0108】

また、上記実施形態では、図５の第１判定処理における判定がグレーゾーン判定となった場合に、図６の第２判定処理が行われて、送受波器２に故障が生じたか否かが判定されたが、送受波器２の故障判定のために、第１判定処理と第２判定処理の両方が行われてもよい。

【0109】

この場合、たとえば、第１判定処理は、図８のように変更され、第２判定処理は、図９のように変更される。図８の処理では、ステップＳ３０３の判定がＮＯの場合、送受波器２は正常でないとの判定が行われ（Ｓ３１１）、図９の処理では、ステップＳ４０３の判定がＮＯの場合、送受波器２は正常でないとの判定が行われる（Ｓ４１１）。制御回路１０１は、たとえば、魚群探知装置１００が起動されてから動作終了（電源オフ）までの１つのシーケンスにおいて、ステップＳ３１１とステップＳ４１１の両方の判定結果が得られた場合に、送受波器２に故障が生じたと判定する。あるいは、１つのシーケンスにおいて、第１判定処理によりステップＳ３１１の判定結果が得られ、このシーケンスの直前または直後のシーケンスにおいて、第２判定処理によりステップＳ４１１の判定結果が得られた場合に、送受波器２に故障が生じたと判定されてもよい。

【0110】

また、閾値範囲ΔＺｒの設定方法は、図３の方法に限られるものではなく、適宜、変更され得る。たとえば、比率Ｒ０に所定の係数を乗じた値を標準的なインピーダンス範囲ΔＺｓに乗じて閾値範囲ΔＺｒが算出されてもよい。この場合、比率Ｒ０が１より小さい場合の係数を、比率Ｒ０が１以上の場合の係数より小さく調整して、比率Ｒ０が１以上であるか否かに拘わらず、この算出方法で一律、閾値範囲ΔＺｒが算出されてもよい。また、比率Ｒ０が小さくなるほど係数を小さくする等、係数が比率Ｒ０に応じて変化してもよい。

【0111】

また、上記実施形態では、図４の処理における判定位置の例として、港内の係留位置が示されたが、判定位置はこれに限られない。たとえば、捕獲した魚が洋上の生簀に移される場合、生簀に船１が横付けされる位置が判定位置に設定されてもよい。制御回路１０１は、船１が停止する位置情報（位置検出部１０８からの情報）の履歴から、船１が頻繁に停止する位置を取得し、その位置を判定位置に設定してよい。

【0112】

また、判定位置は、１つに限らず、複数設定されてもよい。この場合、図５のステップＳ３０５の判定がなされた後、判定位置に船１（魚群探知装置１００）が到達するごとに、図６の処理が行われてよい。魚群探知装置１００が起動されてから動作終了（電源オフ）までの１つのシーケンスにおいて、複数の判定位置で図６の処理が行われた場合、そのうち何れかにおいてステップＳ４０５の判定が得られたことにより、送受波器２に故障が生じたと判定されてよい。あるいは、これらの判定位置のうち複数においてステップＳ４０５の判定が得られたことにより、送受波器２に故障が生じたと判定されてもよい。同様に、図９の処理も、各々の判定位置に船１が到達したタイミングで行われてよい。

【0113】

また、図２には、送受波器２に超音波振動子２１が１つだけ配置されているが、送受波器２に複数の超音波振動子が配置されてもよい。この場合、超音波振動子ごとに送信電圧測定回路および送信電流測定回路が設けられ、第１判定処理および第２判定処理が超音波振動子ごとに行われる。

【0114】

また、上記実施形態では、船１に搭載される魚群探知装置１００に本発明を適用した例が示されたが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。たとえば、定置網に設置される魚群探知装置に本発明が適用されてもよく、あるいは、スキャニングソナー等、魚群探知装置以外の水中探知装置に本発明が適用されてもよい。

【0115】

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可能である。

【符号の説明】

【0116】

２ 送受波器
１００ 魚群探知装置
１０１ 制御回路
１０９ 送信電圧測定回路
１１０ 送信電流測定回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】