特開 2024-37332 魚群探知装置、送波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】P2024037332

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】魚群探知装置、送波方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/526 20060101AFI20240312BHJP

   G01S 15/96 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

G01S7/526 M

G01S15/96

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022142109

(22)【出願日】2022-09-07

(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

(72)【発明者】

【氏名】前田 正彦

【テーマコード（参考）】

5J083

【Ｆターム（参考）】

5J083AB01

5J083AB03

5J083AC18

5J083AD01

5J083AD06

5J083AF16

5J083BA01

5J083BB12

5J083BE11

5J083BE19

5J083BE54

5J083EA09

5J083EA46

5J083EB05

(57)【要約】

【課題】２種類の周波数の送信波を送波する場合に、各周波数のエコー画像において他の周波数の干渉波に基づくノイズを抑制することが可能な魚群探知装置、送波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は、送受波器２から送信波を送波させる送信回路１０３と、送信波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受信回路１０４と、第１周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に第１周波数とは異なる第２周波数の送信波の送波を行う第１送波サイクル、および、第２周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に第１周波数の送信波の送波を行う第２送波サイクルが時間軸上で混在して並ぶように、送信回路１０３を制御する信号処理回路１０１と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

送受波器から送信波を送波させる送信回路と、
前記送信波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受信回路と、
第１周波数の前記送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数とは異なる第２周波数の前記送信波の送波を行う第１送波サイクル、および、前記第２周波数の前記送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数の前記送信波の送波を行う第２送波サイクルが時間軸上で混在して並ぶように、前記送信回路を制御する信号処理回路と、を備える、
ことを特徴とする魚群探知装置。

【請求項2】

請求項１に記載の魚群探知装置において、
前記信号処理回路は、前記第１送波サイクルと前記第２送波サイクルとが交互に並ぶように、前記送信回路を制御する、
ことを特徴とする魚群探知装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の魚群探知装置において、
前記信号処理回路は、１つの前記送波サイクルの受波期間が終了した後、次の前記送波サイクルの送波が行われるよう、各々の前記送波サイクルにおける送波のタイミングを設定する、
ことを特徴とする魚群探知装置。

【請求項4】

請求項１または２に記載の魚群探知装置において、
前記信号処理回路は、
前記第１送波サイクルにおける前記第１周波数の前記送信波の送波と前記第２周波数の前記送信波の送波との間のインターバルを、直近の前記第１送波サイクル間で相違させ、
前記第２送波サイクルにおける前記第２周波数の前記送信波の送波と前記第１周波数の前記送信波の送波との間のインターバルを、直近の前記第２送波サイクル間で相違させる、
ことを特徴とする魚群探知装置。

【請求項5】

請求項１または２に記載の魚群探知装置において、
前記信号処理回路は、前記エコーデータのエコー強度を深度および時間を２軸とする座標領域にマッピングしたときに、深度が同じで時間的に隣り合う座標位置のエコー強度に基づいて、干渉波に基づくエコー強度を低減させる干渉ノイズ低減処理を、前記第１周波数および前記第２周波数についてそれぞれ実行する、
ことを特徴とする魚群探知装置。

【請求項6】

請求項５に記載の魚群探知装置において、
前記信号処理回路は、前記干渉ノイズ低減処理が適用された前記第１周波数および前記第２周波数の１画面分の前記エコー強度に基づいて、エコー画像を生成する、
ことを特徴とする魚群探知装置。

【請求項7】

第１周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数とは異なる第２周波数の送信波の送波を行う第１送波サイクル、および、前記第２周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数の送信波の送波を行う第２送波サイクルが時間軸上で混在して並ぶように、送受波器から水中に前記送信波を送波する、
ことを特徴とする送波方法。

【請求項8】

魚群探知装置のコンピュータに、
第１周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数とは異なる第２周波数の送信波の送波を行う第１送波サイクル、および、前記第２周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数の送信波の送波を行う第２送波サイクルが時間軸上で混在して並ぶように、送受波器から水中に前記送信波を送波する機能を実行させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中の魚群を探知する魚群探知装置、水中に送信波を送波するための送波方法、および水中に送信波を送波するための機能をコンピュータに実行させるプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、水中の魚群を探知する魚群探知装置が知られている。この種の魚群探知装置では、送受波器から水中に超音波（送信波）が送波され、その反射波が送受波器で受波される。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。エコー画像には、各水深の反射波の強度（エコー強度）が、対応する階調の色により表示される。ユーザは、エコー画像を参照することで、自船下方に存在する魚群を確認できる。

【0003】

しかしながら、送受波器には、他の装置から送波された超音波等、不要な干渉波が受波されることが起こり得る。この場合、干渉波に基づくノイズがエコー画像に映り込んでしまう。

【0004】

このようなノイズは、通常、同じ深度で連続的に生じにくい。このため、エコー画像を時間軸方向に走査した場合に、エコー強度が所定の閾値以上に変化すれば、その走査位置のエコー強度は干渉波に基づくものであると推定できる。したがって、推定されたエコー強度を最低階調に低減することで、干渉波に基づくノイズをエコー画像から除去できる。このような手法が、たとえば、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】特開２０１２－２２５６５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記構成の魚群探知装置では、周波数が異なる２種類の送信波を微小時間だけずらして送波し、周波数ごとにエコーデータを取得する制御が行われ得る。たとえば、有鰾魚と無鰾魚とでは、各周波数に対する反射特性が異なるため、各周波数におけるエコー強度に差が生じ得る。このため、たとえばエコー強度に基づき物標の魚種を判別する場合には、当該物標から得られた各周波数のエコー強度の差により、当該物標の魚種をより精度良く判別できる。

【0007】

しかしながら、このように２種類の周波数の送信波が微小時間だけずらして送波される場合、一方の送信波の受波において、他方の送信波に基づく干渉波が受波されることが起こり得る。この場合、当該干渉波に基づくノイズをエコー画像から除去するために、上記手法が適用され得る。しかし、この手法が適用された場合も、複数の干渉波が同じ深度で時間的に隣り合っていると、これら干渉波に基づくノイズをエコー画像から除去することができない。

【0008】

かかる課題に鑑み、本発明は、２種類の周波数の送信波を送波する場合に、各周波数のエコー画像において他の周波数の干渉波に基づくノイズをより効果的に抑制することが可能な魚群探知装置、送波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】

【0009】

本発明の第１の態様は、魚群探知装置に関する。本態様に係る魚群探知装置は、送受波器から送信波を送波させる送信回路と、前記送信波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受信回路と、第１周波数の前記送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数とは異なる第２周波数の前記送信波の送波を行う第１送波サイクル、および、前記第２周波数の前記送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数の前記送信波の送波を行う第２送波サイクルが時間軸上で混在して並ぶように、前記送信回路を制御する信号処理回路と、を備える。

【0010】

本態様に係る魚群探知装置によれば、深度および時間を２軸とする座標領域において、各周波数の干渉波のエコー強度が時間的に隣り合うことを抑制できる。このため、上述の処理により、干渉波によるエコー強度を座標領域から円滑に除去できる。よって、各周波数のエコー画像に他の周波数の干渉波に基づくノイズが含まれることを抑制できる。

【0011】

本態様に係る魚群探知装置において、前記信号処理回路は、前記第１送波サイクルと前記第２送波サイクルとが交互に並ぶように、前記送信回路を制御する構成とされ得る。

【0012】

この構成によれば、上記座標領域において、１送波サイクルおきの時間間隔で干渉波のエコー強度が現れるため、当該座標領域において、干渉波によるエコー強度が時間的に隣り合いにくくなる。このため、上述の処理により、干渉波によるエコー強度を座標領域から円滑に除去できる。よって、干渉波に基づくノイズをエコー画像に含まれることを確実に抑制できる。

【0013】

本態様に係る魚群探知装置において、前記信号処理回路は、１つの前記送波サイクルの受波期間が終了した後、次の前記送波サイクルの送波が行われるよう、各々の前記送波サイクルにおける送波のタイミングを設定する。

【0014】

この構成によれば、１つの送波サイクルの受波期間において、次の送波サイクルの送波による干渉波が生じることがない。よって、干渉波に基づくノイズがエコー画像に含まれることをより確実に抑制できる。

【0015】

本態様に係る魚群探知装置において、前記信号処理回路は、前記第１送波サイクルにおける前記第１周波数の前記送信波の送波と前記第２周波数の前記送信波の送波との間のインターバルを、直近の前記第１送波サイクル間で相違させ、前記第２送波サイクルにおける前記第２周波数の前記送信波の送波と前記第１周波数の前記送信波の送波との間のインターバルを、直近の前記第２送波サイクル間で相違させるよう構成され得る。

【0016】

この構成によれば、上記座標領域において、干渉波のエコー強度が同じ深度範囲に重なりにくくなる。このため、上述の処理により、干渉波によるエコー強度を円滑に除去できる。よって、干渉波に基づくノイズがエコー画像に含まれることをより確実に抑制できる。

【0017】

本態様に係る魚群探知装置において、前記信号処理回路は、前記エコーデータのエコー強度を深度および時間を２軸とする座標領域にマッピングしたときに、深度が同じで時間的に隣り合う座標位置のエコー強度に基づいて、干渉波に基づくエコー強度を低減させる干渉ノイズ低減処理を、前記第１周波数および前記第２周波数についてそれぞれ実行するよう構成され得る。

【0018】

この構成によれば、上述の第１送波サイクルおよび第２送波サイクルによる送波制御と相俟って、上述の処理により、干渉波によるエコー強度を円滑に除去できる。よって、干渉エコーに基づくノイズがエコー画像に含まれることを抑制できる。

【0019】

本態様に係る魚群探知装置において、前記信号処理回路は、前記干渉ノイズ低減処理が適用された前記第１周波数および前記第２周波数の１画面分の前記エコー強度に基づいて、エコー画像を生成するよう構成され得る。

【0020】

この構成によれば、干渉エコーによるノイズが抑制されたエコー画像を魚群探知装置において生成することができる。

【0021】

本発明の第２の態様は、送波方法に関する。この態様に係る送波方法は、第１周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数とは異なる第２周波数の送信波の送波を行う第１送波サイクル、および、前記第２周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数の送信波の送波を行う第２送波サイクルが時間軸上で混在して並ぶように、送受波器から水中に前記送信波を送波する。

【0022】

本発明の第３の態様は、魚群探知装置のコンピュータ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、第１周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数とは異なる第２周波数の送信波の送波を行う第１送波サイクル、および、前記第２周波数の送信波の送波から受波までの受波期間に前記第１周波数の送信波の送波を行う第２送波サイクルが時間軸上で混在して並ぶように、送受波器から水中に前記送信波を送波する機能を前記コンピュータに実行させる。

【0023】

第２および第３の態様によれば、上記第１の態様と同様の効果が奏され得る。

【発明の効果】

【0024】

以上のとおり、本発明によれば、２種類の周波数の送信波を送波する場合に、各周波数のエコー画像において他の周波数の干渉波に基づくノイズを抑制することが可能な魚群探知装置、送波方法およびプログラムを提供することができる。

【0025】

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】

【0026】

【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、エコー画像の生成処理を示すフローチャートである。

【図4】図４は、比較例１に係る、第１周波数および第２周波数の送信波の送波方法を模式的に示す図である。

【図5】図５は、比較例１に係る、第１周波数の座標領域における、第２周波数の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。

【図6】図６は、比較例２に係る、第１周波数および第２周波数の送信波の送波方法を模式的に示す図である。

【図7】図７（ａ）は、比較例２に係る、第１周波数の座標領域における、第２周波数の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。図７（ｂ）は、比較例２に係る、第１周波数の座標領域における、第２周波数の直接干渉波および多重反射干渉波の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。

【図8】図８は、実施形態に係る、第１周波数および第２周波数の送信波の送波方法を模式的に示す図である。

【図9】図９（ａ）は、実施形態に係る、第１周波数の座標領域における、第２周波数の直接干渉波および多重反射干渉波の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。図９（ｂ）は、実施形態に係る、第２周波数の座標領域における、第１周波数の直接干渉波および多重反射干渉波の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。

【図10】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、比較例２の送波方法を用いた場合に表示部に表示されたエコー画像の検証結果をそれぞれ示す図である。

【図11】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施形態の送波方法を用いた場合に表示部に表示されたエコー画像の検証結果をそれぞれ示す図である。

【図12】図１２は、変更例１に係る、第１周波数および第２周波数の送信波の送波方法を模式的に示す図である。

【図13】図１３は、変更例２に係る、第１周波数および第２周波数の送信波の送波方法を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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から水中に送信波３（超音波）が送波される。送信波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。送信波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回の送信波３の送波に基づく反射波の受信信号により、深度方向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。

【0030】

所定時間分のエコーデータが蓄積されることにより、深度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、物標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モニター等の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。

【0031】

図２は、魚群探知装置１００の構成を示すブロック図である。

【0032】

魚群探知装置１００は、図１に示した送受波器２の他、信号処理回路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、を備える。

【0033】

信号処理回路１０１、メモリ１０２、送信回路１０３、受信回路１０４、切替回路１０５、入力部１０６、および表示部１０７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。

【0034】

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

【0035】

送信回路１０３は、信号処理回路１０１からの制御により、所定周波数の送信信号を、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。超音波振動子２１は、送信信号に基づいて水中に超音波（送信波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。

【0036】

受信回路１０４は、超音波振動子２１から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（送信波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信号処理回路１０１に出力する。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。

【0037】

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、深度の差異に拘わらずエコーデータを定量的に扱えるようにするために、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信号処理回路１０１に出力する。この補正処理は、受信回路１０４ではなく信号処理回路１０１で行われてもよい。

【0038】

信号処理回路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、各種のプログラムが記憶されている。これらプログラムには、水中に送信波を送波するための機能や、エコーデータを処理して画像を生成する機能を信号処理回路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。また、メモリ１０２は、信号処理回路１０１の処理の際にワーク領域として用いられる。信号処理回路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。水中に送信波を送波する処理は、追って、図８を参照して説明する。

【0039】

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モニターや液晶パネル等の表示器により構成され、信号処理回路１０１によって生成された画像を表示する。後述のように、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。

【0040】

信号処理回路１０１は、超音波（送信波３）の送波ごと（ピングごと）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。信号処理回路１０１は、連続的に取得した１フレーム分（複数ピング分）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、エコーダイアグラムと呼ばれることもある。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、反射波の強度（エコー強度）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。

【0041】

本実施形態では、互いに周波数が異なる２種類の送信波が送受波器２から送波される。すなわち、信号処理回路１０１は、第１周波数の送信波および第１周波数とは異なる第２周波数の送信波を送信回路１０３に送波させる。第１周波数は、たとえば、２００ｋＨｚであり、第２周波数は、たとえば、５０ｋＨｚである。各周波数の反射波は、送受波器２で受波される。送受波器２からは、各周波数が重畳された受信信号が出力される。

【0042】

受信回路１０４は、第１および第２の周波数の受信信号をそれぞれ抽出するためのフィルタを備える。受信回路１０４は、切替回路１０５から入力される受信信号から第１周波数および第２周波数の信号成分を抽出して信号処理回路１０１に出力する。信号処理回路１０１は、抽出された各周波数の受信信号を処理して、周波数ごとにエコーデータを生成する。このように、２種類の周波数について受信信号をそれぞれ処理することにより、たとえば、上記のように、魚種判別等をより正確に行うことができ、あるいは、魚群が単一の魚種から構成されるか否かを判別できる。

【0043】

図３は、エコー画像の生成処理を示すフローチャートである。

【0044】

信号処理回路１０１は、図３の処理を周波数ごとに実行する。ここでは、便宜上、第１周波数に対する処理について説明する。

【0045】

信号処理回路１０１は、第１周波数の送信波が送受波器２から送波されるよう、送信回路１０３を制御する（Ｓ１０１）。当該送波に対する受波期間において、受信回路１０４は、第１周波数の受信信号を信号処理回路１０１に順次出力する。受波期間が終了すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、信号処理回路１０１は、入力された受信信号からエコーデータを生成し、生成したエコーデータを、メモリ１０２上の１画面分のメモリ領域に記憶させて、１画面分のエコーデータを更新する（Ｓ１０３）。

【0046】

すなわち、メモリ１０２上には、深度および時間を２軸とする座標領域に対応するメモリ領域が設定されている。信号処理回路１０１は、今回の処理までにこのメモリ領域に記憶されていたエコーデータを時間の古い方向に１単位だけシフトさせ、今回取得したエコーデータを最新の時間位置に記憶させる。こうして、信号処理回路１０１は、１画面分のエコーデータを更新する。

【0047】

信号処理回路１０１は、更新した１画面分のエコーデータに対して、干渉ノイズ低減処理を行う（Ｓ１０４）。干渉ノイズ低減処理では、更新後の１画面分のエコーデータが各深度位置において時間軸方向に走査され、エコー強度が所定の閾値以上に変化する走査位置が検出される。さらに、検出された走査位置から深度方向に所定長さ以上同様のエコー強度が連続する範囲が検出される。こうして検出された範囲が、干渉波に対応する範囲であると推定され、この範囲のエコー強度が最小階調のエコー強度に低減される。これにより、干渉ノイズ低減処理が完了する。

【0048】

干渉ノイズ低減処理は、更新後の１画面分のエコーデータのうち、メモリ領域に新たに追加された１列分のエコーデータ（最新のエコーデータ）と、このエコーデータに対して１単位だけ古い１列分のエコーデータとを対象に行われてもよい。

【0049】

信号処理回路１０１は、干渉ノイズ低減処理を施した１画面分のエコーデータからエコー画像を生成する（Ｓ１０５）。第１周波数の送信波に基づくエコー画像が表示部１０７に表示されるモードがユーザにより選択されている場合、信号処理回路１０１は、ステップＳ１０５で生成したエコー画像を表示部１０７に新たに表示させる。これにより、表示部１０７に表示されるエコー画像が更新される。

【0050】

信号処理回路１０１は、エコー画像の表示動作が終了するまで（Ｓ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返し実行する。これにより、エコー画像が随時更新されて表示部１０７に表示される。

【0051】

ところで、上記のように第１周波数および第２周波数の送信波が送波される場合、一方の送信波の受波において、他方の送信波に基づく干渉波が受波されることが起こり得る。たとえば、第１周波数（たとえば、高周波）の送信波の送波が先に行われた後、この送波に対する受波期間において、第２周波数（たとえば、低周波）の送信波の送波が行われると、第２周波数の送信波の干渉波（表層付近の水泡等で反射された直接波の高調波成分）が送受波器２によって受波される。この場合、この干渉波が第１周波数と同じ周波数帯域であると、受信回路１０４内の第１周波数用のフィルタではこの干渉波が除去されず、この干渉波に基づく信号が受信信号に重畳されてしまう。これにより、この干渉波に基づくエコー強度が第１周波数用の１画面分のエコーデータに含まれてしまう。

【0052】

同様に、第２周波数（たとえば、低周波）の送信波の送波が先に行われた後、この送波に対する受波期間において、第１周波数（たとえば、高周波）の送信波の送波が行われると、第１周波数の送信波の干渉波（直接波の１／ｎ倍の周波数成分）が送受波器２によって受波される。この場合、この干渉波が第２周波数と同じ周波数帯域であると、受信回路１０４内の第２周波数用のフィルタではこの干渉波が除去されず、この干渉波に基づく信号が受信信号に重畳されてしまう。これにより、この干渉波に基づくエコー強度が第２周波数用の１画面分のエコーデータに含まれてしまう。

【0053】

また、干渉波の強度が受信回路１０４に飽和が生じるほどの大きさであると、受信信号が様々な周波数成分を持つこととなる。この場合も、これらの周波数成分のうち第１周波数または第２周波数と同じ周波数成分はフィルタでは除去されず、この周波数成分に基づくエコー強度が第１周波数または第２周波数用の１画面分のエコーデータに含まれてしまう。

【0054】

この場合、干渉波に基づくエコーが同じ深度で時間的に隣り合わなければ、図３のステップＳ１０４における干渉ノイズ低減処理により、干渉波に基づくエコー強度が１画面分のエコーデータから除去され得る。しかし、干渉波に基づくエコー強度が同じ深度で時間的に隣り合うと、図３のステップＳ１０４における干渉ノイズ低減処理では、これら干渉波に基づくエコー強度を除去することはできない。

【0055】

図４は、比較例１に係る、第１周波数および第２周波数の送信波の送波方法を模式的に示す図である。

【0056】

図４において、第１周波数の送信波の送波タイミングは、ハッチングが付された疑似長方形で示され、第２周波数の送信波の送波タイミングは、白抜きの疑似長方形で示されている。図４では、第１周波数の送信波の送波および第２周波数の送信波の送波が、それぞれ４回ずつ行われている。図４に示す期間の前後においても、同様の送波サイクルが繰り返される。

【0057】

比較例１では、第１周波数（たとえば、高周波）の送信波の送波が先に行われた後、この送波に対する受波期間Ｔ１において、第２周波数（たとえば、低周波）の送信波の送波が行われる。第２周波数の送信波の受波期間Ｔ２においては、第１周波数の送信波の送波は行われない。このような第１周波数および第２周波数の送信波の送波サイクルが、繰り返し行われる。第１周波数の送信波の送波と第２周波数の送信波の送波との間のインターバルΔＴは、送波サイクル間で不変（何れのサイクルも同じ）である。

【0058】

この送波方法では、受波期間Ｔ１に第２周波数の送信波が送波されるため、上記のとおり、第２周波数の送信波に基づく干渉波のエコー（干渉エコーＥ２）が、受波期間Ｔ１において受波される。このとき、インターバルΔＴは一定であるため、干渉エコーが受波されるタイミングは、送波サイクル間で同じとなりやすい。

【0059】

図５は、比較例１の送信方法が適用された場合の、第１周波数の座標領域における、第２周波数の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。

【0060】

図５には、深度および時間を２軸とする座標領域にエコーデータをマッピングした状態が示されている。図５において、１つの破線は、１送波サイクルにおける第１周波数の１列分のエコーデータを示している。Ｅ２（ｋ）は、ｋ番目の送波サイクルにおいて、第１周波数の１列分のエコーデータに第２周波数の干渉エコーＥ２のエコー強度が重畳された深度範囲を示している。

【0061】

上記のように、図４の送波サイクルでは、インターバルΔＴが送波サイクル間で同じであるため、図５に示すように、干渉エコーＥ２のエコー強度は、同じ深度の範囲に現れやすい。このため、干渉エコーＥ２のエコー強度は、同じ深度範囲で時間的に隣り合いやすい。他方、図３のステップＳ１０４における干渉ノイズ低減処理は、上記のように、１画面分のエコーデータを各深度位置において時間軸方向に走査し、エコー強度が所定の閾値以上に変化する走査位置を干渉エコーが存在する位置と推定するものである。このため、図５のように、干渉エコーＥ２のエコー強度が同じ深度範囲で隣り合う場合、これらの干渉エコーＥ２のエコー強度を干渉ノイズ低減処理によりエコーデータから除去することはできない。

【0062】

図６は、比較例２に係る、第１周波数および第２周波数の送信波の送波方法を模式的に示す図である。

【0063】

比較例２では、第１周波数の送信波の送波と第２周波数の送信波の送波との間のインターバルΔＴが、直近の送波サイクル間で相違するよう設定されている。図６の例では、連続する４つの送波サイクルに、互いに異なるインターバルΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃ、ΔＴｄがそれぞれ設定されている。５つ目以降の送波サイクルには、図６の４つのインターバルΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃ、ΔＴｄがサイクリックに適用されてよく、あるいは、さらに異なるインターバルが適用されてもよい。

【0064】

図７（ａ）は、比較例２の送信方法が適用された場合の、第１周波数の座標領域における、第２周波数の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。

【0065】

図５と同様、図７（ａ）には、深度および時間を２軸とする座標領域にエコーデータをマッピングした状態が示されている。便宜上、図７（ａ）では、各列のエコーデータを示す破線が省略されている。また、図７（ａ）において、Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｄは、それぞれ、連続する４つの送波サイクルにおいてインターバルΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃ、ΔＴｄで送波された第２周波数の送信波の干渉エコーを示している。

【0066】

比較例２では、図６のように、連続する４つの送波サイクルに、互いに異なるインターバルΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃ、ΔＴｄがそれぞれ設定されるため、図７（ａ）に示すように、干渉エコーＥ２のエコー強度は、互いに異なる深度の範囲に生じやすい。このため、これらエコー強度は、図７（ａ）に示すように、時間軸方向に隣り合うことが起こりにくい。

【0067】

しかしながら、第２周波数の干渉波は、表層付近の水泡等で反射されて送受波器２に受波される干渉波（以下、「直接干渉波」という）の他、水底と船との間、あるいは水底と水面との間で多重反射した後、送受波器２に受波される干渉波（以下、「多重反射干渉波」という）がある。このため、第１周波数の座標領域には、さらに、第２周波数の多重反射干渉波のエコー強度が現れ得る。

【0068】

図７（ｂ）は、比較例２の送信方法が適用された場合の、第１周波数の座標領域における、第２周波数の直接干渉波および多重反射干渉波の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。

【0069】

図７（ｂ）では、図７（ａ）の直接干渉波の干渉エコーＥ２ａ～Ｅ２とともに、図６の１～３番目の第２周波数の送波による多重反射干渉波の干渉エコーＥ２ａ’～Ｅ２ｃ’が示されている。

【0070】

比較例２の送波サイクルのように、連続する４つの送波サイクルに、互いに異なるインターバルΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃ、ΔＴｄがそれぞれ設定されると、図７（ａ）に示すように、直接干渉波の干渉エコーＥ２ａ～Ｅ２ｄが時間的に隣り合うことが抑制される。しかしながら、この場合、図７（ｂ）に示すように、多重反射干渉波の干渉エコーＥ２ａ’～Ｅ２ｃ’が時間的に隣り合うことがあり、また、直接干渉波の干渉エコーＥ２ａ～Ｅ２ｄと多重反射干渉波の干渉エコーＥ２ａ’～Ｅ２ｃ’とが時間的に隣り合う場合もある。このため、比較例２のようにサイクル間でインターバルを相違させても、第２周波数の干渉エコー（直接干渉波、多重反射干渉波）のエコー強度を干渉ノイズ低減処理によりエコーデータから確実に除去することはできない。

【0071】

このような問題を解消するため、本実施形態では、直接干渉波および多重反射干渉波による干渉エコーのエコー強度を、各周波数のエコーデータからより確実に除去することが可能な送波方法が用いられる。

【0072】

図８は、実施形態に係る、送信回路１０３に対する信号処理回路１０１の制御により行われる、第１周波数および第２周波数の送信波の送波方法を模式的に示す図である。

【0073】

実施形態の送波方法では、第１周波数の送信波の送波から受波までの受波期間Ｔ１に第２周波数の送信波の送波を行う第１送波サイクルＣ１、および、第２周波数の送信波の送波から受波までの受波期間Ｔ２に第１周波数の送信波の送波を行う第２送波サイクルＣ２が時間軸上で混在して並ぶように、各周波数の送信波の送波が行われる。

【0074】

図８の例では、第１送波サイクルＣ１と第２送波サイクルＣ２とが交互に並ぶように、各周波数の送信波の送波が行われる。図８の送波サイクル以降も、第１送波サイクルＣ１と第２送波サイクルＣ２とが交互に並ぶように、各周波数の送信波の送波が行われる。

【0075】

また、１つの送波サイクルの受波期間が終了した後、次の送波サイクルの送波が行われる。より詳細には、第１送波サイクルＣ１の受波期間Ｔ２が終了した後、第２送波サイクルＣ２の送波が行われ、第２送波サイクルＣ２の受波期間Ｔ１が終了した後、第１送波サイクルＣ１の送波が行われる。

【0076】

第１送波サイクルＣ１における第１周波数の送信波の送波と第２周波数の送信波の送波との間のインターバルΔＴａ１、ΔＴｂ１を、直近の第１送波サイクルＣ１間で相違させる。また、第２送波サイクルＣ２における第２周波数の送信波の送波と第１周波数の送信波の送波との間のインターバルΔＴａ２、ΔＴｂ２を、直近の第２送波サイクルＣ２間で相違させる。

【0077】

図８の送波方法では、第１送波サイクルＣ１では、第１周波数の受波期間Ｔ１に第２周波数の送波が行われるため、第１周波数のエコーデータには第２周波数の干渉エコーのエコー強度が重畳されるが、第２周波数のエコーデータには第１周波数の干渉エコーのエコー強度は重畳されない。また、第２送波サイクルＣ２では、第２周波数の受波期間Ｔ２に第１周波数の送波が行われるため、第２周波数のエコーデータには第１周波数の干渉エコーのエコー強度が重畳されるが、第１周波数のエコーデータには第２周波数の干渉エコーのエコー強度は重畳されない。

【0078】

図９（ａ）は、実施形態に係る送信方法が適用された場合の、第１周波数の座標領域における、第２周波数の直接干渉波および多重反射干渉波の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。図９（ｂ）は、実施形態に係る送信方法が適用された場合の、第２周波数の座標領域における、第１周波数の直接干渉波および多重反射干渉波の干渉エコー（エコー強度）の出現状態を模式的に示す図である。

【0079】

図５と同様、図９（ａ）、（ｂ）には、深度および時間を２軸とする座標領域に第１周波数および第２周波数のエコーデータをそれぞれマッピングした状態が示されている。便宜上、図９（ａ）、（ｂ）では、各列のエコーデータを示す破線が省略されている。

【0080】

図９（ａ）において、Ｅ２ａ１、Ｅ２ｂ１は、図８の１番目および３番目の第１送波サイクルＣ１における第２周波数の直接干渉波のエコー強度が第１周波数のエコーデータに重畳される深度範囲を示し、Ｅ２ａ１’、Ｅ２ｂ１’は、図８の１番目および３番目の第１送波サイクルＣ１における第２周波数の多重反射干渉波のエコー強度が第１周波数のエコーデータに重畳される深度範囲を示している。

【0081】

図９（ｂ）において、Ｅ２ａ２、Ｅ２ｂ２は、図８の２番目および４番目の第２送波サイクルＣ２における第１周波数の直接干渉波のエコー強度が第２周波数のエコーデータに重畳される深度範囲を示し、Ｅ２ａ２’、Ｅ２ｂ２’は、図８の２番目および４番目の第２送波サイクルＣ２における第１周波数の多重反射干渉波のエコー強度が第２周波数のエコーデータに重畳される深度範囲を示している。

【0082】

図８の送波方法では、隣り合う２つの第１送波サイクルＣ１の間に第２送波サイクルＣ２が存在するため、１送波サイクルおきに、第１周波数の受波期間Ｔ１に第２周波数の干渉波が生じる。このため、図９（ａ）に示すように、第１周波数の座標領域には、１サイクルおきの時間間隔Ｇ０で、第２周波数の直接干渉波の干渉エコーＥ２ａ１、Ｅ２ｂ１および多重反射干渉波の干渉エコーＥ２ａ１’、Ｅ２ｂ１’が現れる。したがって、図８の送波方法では、図７（ｂ）の比較例２の送波方法に比べ、時間間隔Ｇ０において干渉エコーが抜け分だけ、干渉エコーの密度が減少し、干渉エコーのエコー強度が時間的に隣り合うことが起こりにくくなる。これにより、図８の送波方法では、図３の干渉ノイズ低減処理により、第２周波数の干渉エコーのエコー強度が、第１周波数のエコーデータから除去されやすくなる。

【0083】

図９（ｂ）に示すように、第２周波数のエコーデータにおいても、１送波サイクルおきの時間間隔Ｇ０で、第１周波数の直接干渉波の干渉エコーＥ２ａ２、Ｅ２ｂ２および多重反射干渉波の干渉エコーＥ２ａ２’、Ｅ２ｂ２’が現れる。このため、第２周波数の座標領域における第１周波数の干渉エコーの密度は、図９（ａ）に示した第１周波数の場合と同様となる。したがって、図８の送波方法では、図３の干渉ノイズ低減処理により、第１周波数の干渉エコーのエコー強度が、第２周波数のエコーデータから除去されやすい。

【0084】

なお、図８に示した第１送波サイクルＣ１のインターバルは、連続する所定数の第１サイクルにおいて互いに相違すればよく、以降の第１サイクルでは、同様のインターバルがサイクリックに繰り返されればよい。同様に、第２送波サイクルＣ２のインターバルは、連続する所定数の第２サイクルにおいて互いに相違すればよく、以降の第２サイクルでは、同様のインターバルがサイクリックに繰り返されればよい。上記所定数および各インターバルの長さは、各々の周波数の座標領域において、直接干渉波および多重反射干渉波によるエコー強度が時間的に隣り合うことを適切に抑制し得る数および長さに設定されればよい。

【0085】

＜検証＞
発明者らは、上記比較例２の送波方法および上記実施形態の送波方法を用いた場合の干渉エコーの生じ方を、実験により確認した。

【0086】

図１０（ａ）、（ｂ）は、比較例２の送波方法を用いた場合に表示部１０７に表示されたエコー画像を示す図である。図１０（ａ）は、第１周波数（高周波）の送信波に基づくエコー画像を示し、図１０（ｂ）は、第２周波数（低周波）の送信波に基づくエコー画像を示している。

【0087】

図１０（ｂ）に示すように、比較例２の送波方法では、第２周波数のエコー画像に第１周波数の干渉波に基づくノイズが映り込まなかった。これは、図６に示したように、第２周波数の受波期間Ｔ２では第１周波数の送信波が送波されないため、第２周波数のエコーデータには、第１周波数の干渉波（直接干渉波、多重反射干渉波）のエコー強度が重畳されないためである。

【0088】

これに対し、図１０（ａ）に示すように、比較例２の送波方法では、第１周波数のエコー画像に第２周波数の干渉波に基づくノイズがかなり映り込んだ。これは、図６に示したように、第１周波数の全ての受波期間Ｔ１において第２周波数の送信波が送波されるため、受波期間Ｔ１ごとに、第２周波数の干渉波（直接干渉波、多重反射干渉波）のエコー強度が第１周波数のエコーデータに重畳されるためである。すなわち、この場合は、図７（ｂ）を参照して説明したように、これら干渉波のエコー強度は干渉ノイズ低減処理（図３のステップＳ１０４）により除去されにくい。このため、図１０（ａ）のように、第１周波数のエコー画像に第２周波数の干渉波に基づくノイズがかなり映り込んでしまう。

【0089】

図１１（ａ）、（ｂ）は、実施形態の送波方法を用いた場合に表示部１０７に表示されたエコー画像を示す図である。図１０（ａ）は、第１周波数（高周波）の送信波に基づくエコー画像を示し、図１０（ｂ）は、第２周波数（低周波）の送信波に基づくエコー画像を示している。

【0090】

図１１（ｂ）に示すように、実施形態の送波方法では、第２周波数のエコー画像に第１周波数の干渉波に基づくノイズが殆ど映り込まなかった。また、図１１（ａ）に示すように、第１周波数のエコー画像では、図１１（ｂ）の第２周波数のエコー画像に比べてわずかに第２周波数の干渉波に基づくノイズが映り込んだものの、図１０（ａ）に示す比較例２の場合に比べて、第２周波数の干渉波に基づくノイズが顕著に抑制された。これは、図９（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、第１周波数および第２周波数のそれぞれの座標領域において、これら干渉波のエコー強度の密度が低下したため、これら干渉波のエコー強度を干渉ノイズ低減処理（図３のステップＳ１０４）により、ほぼ除去できたためである。

【0091】

このように、実施形態の送波方法によれば、一方の周波数のエコーデータに対する他方の周波数の干渉波の影響をより確実に抑制できることが確認できた。これにより、各周波数のエコー画像において他の周波数の干渉波に基づくノイズを確実に抑制できることを確認できた。

【0092】

＜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。

【0093】

図８に示したように、信号処理回路１０１は、第１周波数の送信波の送波から受波までの受波期間Ｔ１に第１周波数とは異なる第２周波数の送信波の送波を行う第１送波サイクルＣ１、および、第２周波数の送信波の送波から受波までの受波期間Ｔ２に第１周波数の送信波の送波を行う第２送波サイクルＣ２が時間軸上で混在して並ぶように、送信回路１０３を制御する。これにより、深度および時間を２軸とする座標領域において、各周波数の干渉波のエコー強度が時間的に隣り合うことを抑制できる。このため、干渉ノイズ低減処理（Ｓ１０４）により、これら干渉波のエコー強度を円滑に除去できる。よって、各周波数のエコー画像において他の周波数の干渉波に基づくノイズを抑制することができる。

【0094】

図８に示したように、信号処理回路１０１は、第１送波サイクルＣ１と第２送波サイクルＣ２とが交互に並ぶように、送信回路１０３を制御する。これにより、各周波数の座標領域において、１送波サイクルおきの時間間隔で干渉波のエコー強度が現れるため、当該座標領域において、干渉波によるエコー強度が時間的に隣り合いにくくなる。このため、干渉ノイズ低減処理（Ｓ１０４）により、干渉波によるエコー強度を円滑に除去できる。よって、図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、干渉波に基づくノイズをエコー画像から確実に除去することができる。

【0095】

図８に示したように、信号処理回路１０１は、１つの送波サイクルの受波期間が終了した後、次の送波サイクルの送波が行われるよう、各々の送波サイクルにおける送波のタイミングを設定する。これにより、１つの送波サイクルの受波期間において、次の送波サイクルの送波による干渉波が生じることがない。よって、エコー画像に対する干渉波の影響をより確実に抑制できる。

【0096】

図８に示したように、信号処理回路１０１は、第１送波サイクルＣ１における第１周波数の送信波の送波と第２周波数の前記送信波の送波との間のインターバルΔＴａ１、ΔＴａ２を、直近の第１送波サイクルＣ１間で相違させ、第２送波サイクルＣ２における第２周波数の送信波の送波と第１周波数の送信波の送波との間のインターバルΔＴａ２、ΔＴｂ２を、直近の第２送波サイクルＣ２間で相違させる。これにより、図９（ａ）、（ｂ）に示したように、各周波数の座標領域において、干渉波のエコー強度が同じ深度範囲に重なりにくくなる。このため、干渉ノイズ低減処理（Ｓ１０４）により、干渉波によるエコー強度を円滑に除去できる。よって、干渉波に基づくノイズをエコー画像からより確実に除去することができる。

【0097】

図３に示したように、信号処理回路１０１は、エコーデータのエコー強度を深度および時間を２軸とする座標領域にマッピングしたときに、深度が同じで時間的に隣り合う座標位置のエコー強度に基づいて、干渉波に基づくエコー強度を低減させる干渉ノイズ低減処理（Ｓ１０３）を、第１周波数および第２周波数についてそれぞれ実行する。これにより、図９（ａ）、（ｂ）のように、１サイクルおきの時間間隔Ｇ０で直接干渉波および多重反射干渉波の干渉エコーが生じた場合に、これら干渉エコーを、干渉ノイズ低減処理により円滑に除去できる。よって、図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、干渉エコーによるノイズが抑制されたエコー画像を生成できる。

【0098】

図３に示したように、信号処理回路１０１は、干渉ノイズ低減処理（Ｓ１０４）が適用された第１周波数および第２周波数の１画面分のエコー強度に基づいて、エコー画像を生成する（Ｓ１０５）。これにより、図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、干渉エコーによるノイズが除去されたエコー画像を生成できる。

【0099】

なお、ステップＳ１０５で生成された各周波数のエコー画像は、必ずしも、両方が表示部１０７に表示されなくてもよい。たとえば、第１周波数のエコー画像のみが表示部１０７に表示され、第２周波数のエコー画像は、魚群について、第１周波数のエコー強度と第２周波数のエコー強度との差分を算出するために用いられてもよい。また、何れの周波数のエコー画像を表示部１０７に表示させるかを、ユーザが適宜切り替え可能であってもよい。

【0100】

＜変更例１＞
上記実施形態では、図８に示したように、第１送波サイクルＣ１における第１周波数の送信波の送波と第２周波数の送信波の送波との間のインターバルΔＴａ１、ΔＴｂ１が、直近の第１送波サイクルＣ１間で相違し、第２送波サイクルＣ２における第２周波数の送信波の送波と第１周波数の送信波の送波との間のインターバルΔＴａ２、ΔＴｂ２が、直近の第２送波サイクルＣ２間で相違した。これに対し、変更例１では、図１２に示すように、これらのインターバルΔＴが同一となっている。

【0101】

変更例１の送波方法においても、第１送波サイクルＣ１と第２送波サイクルＣ２とが交互に並ぶため、上記実施形態と同様、各周波数の座標領域には、１サイクルおきの時間間隔Ｇ０で直接干渉波および多重反射干渉波のエコー強度が重畳される。したがって、これら座標領域において、干渉波のエコー強度が時間的に隣り合うことが抑制されるため、干渉ノイズ低減処理により、干渉波のエコー強度が除去されやすくなる。よって、干渉エコーによるノイズが抑制されたエコー画像を生成できる。

【0102】

なお、上記実施形態のように、インターバルを相違させた方が、各周波数の座標領域において、干渉波のエコー強度が時間的に隣り合うことがさらに抑制され得る。よって、干渉エコーによるノイズをエコー画像からより確実に除去するためには、上記実施形態のように、直近の第１送波サイクルＣ１間でインターバルを相違させ、且つ、直近の第２送波サイクルＣ２間でインターバルを相違させることが好ましいと言える。これにより、干渉エコーによるノイズがより抑制されたエコー画像を生成できる。

【0103】

＜変更例２＞
上記実施形態では、図８に示したように、第１送波サイクルＣ１と第２送波サイクルＣ２とが交互に並ぶように、送信回路１０３が制御されたが、第１送波サイクルＣ１と第２送波サイクルＣ２とが時間軸上で混在して並ぶ限りにおいて、他の方法で第１送波サイクルＣ１と第２送波サイクルＣ２とが並んでもよい。

【0104】

たとえば、図１３に示すように、第１送波サイクルＣ１、第２送波サイクルＣ２、第２送波サイクルＣ２および第１送波サイクルＣ１の順で各送波サイクルが並べられ、以降、この順番による配列がサイクリックに繰り返されてもよい。

【0105】

図１３の送波方法では、第１周波数の受波期間Ｔ１に生じる第２周波数の干渉エコーＥ２の時間間隔は、３つの送波サイクルに対応する時間間隔となる場合と、１つの送波サイクルに対応する時間間隔となる場合とがある。同様に、第２周波数の受波期間Ｔ２に生じる第１周波数の干渉エコーＥ１の時間間隔は、３つの送波サイクルに対応する時間間隔となる場合と、１つの送波サイクルに対応する時間間隔となる場合とがある。

【0106】

このため、１つの送波サイクルに対応する時間間隔で生じた干渉エコーのエコー強度は、上記実施形態の送波方法の場合よりも時間的に隣り合いやすくなるものの、３つの送波サイクルに対応する時間間隔で生じた干渉エコーのエコー強度は、上記実施形態の送波方法の場合よりもさらに時間的に隣り合いにくくなる。よって、少なくとも、３つの送波サイクルに対応する時間間隔で生じた干渉エコーのエコー強度は、上記実施形態の送波方法の場合よりも、干渉ノイズ低減処理で除去されやすくなる。

【0107】

第１送波サイクルＣ１および第２送波サイクルＣ２の配列は、第１周波数および第２周波数のエコー画像から他の周波数の干渉波によるノイズを効果的に除去できる配列に設定されればよい。これにより、各周波数のエコー画像の品質を高めることができる。

【0108】

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

【0109】

たとえば、上記実施形態では、第１周波数が高周波（２００ｋＨｚ）、第２周波数が低周波（５０ｋＨｚ）であったが、第１周波数が低周波で、第２周波数が高周波であってもよい。また、第１周波数および第２周波数は、２００ｋＨｚおよび５０ｋＨｚでなくてもよく、他の周波数であってもよい。なお、第１周波数、第２周波数に加えて、さらに異なる第３周波数を含むような例えば３種類以上の周波数の送信波を送波する場合にも、効果があることは言うまでもない。

【0110】

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、定置網に設置された魚群探知装置に本発明が適用されてもよい。この場合、図８、図１２および図１３に示した送波方法は、魚群探知装置において行われる。魚群探知装置は、第１周波数および第２周波数について得られたエコーデータを陸上のサーバに送信し、陸上のサーバは、受信したエコーデータから生成したエコー画像をユーザの端末に送信する。

【0111】

この場合、図３のステップＳ１０４の干渉ノイズ低減処理は、サーバ側で行われてよい。この場合、魚群探知装置は、第１周波数および第２周波数について得られたエコーデータをそのままサーバに送信し、サーバは、受信したエコーデータにより１画面分のエコーデータを随時更新して、干渉ノイズ低減処理を適用し、適用後の１画面分のエコーデータからエコー画像を生成する。

【0112】

あるいは、上記実施形態と同様、干渉ノイズ低減処理が魚群探知装置側で行われてもよい。この場合、魚群探知装置は、干渉ノイズ低減処理を適用した後の１画面分のエコーデータを、随時、サーバに送信する。

【0113】

また、干渉ノイズ低減処理は、上記実施形態に示した処理でなくてもよく、本実施形態の送波方法により得られる１画面分のエコーデータから干渉波によるエコー強度を抑制できる限りにおいて、他の方法による干渉ノイズ低減処理が適用されてもよい。

【0114】

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】

【0115】

１００ 魚群探知装置
１０１ 信号処理回路（コンピュータ）
１０３ 送信回路
１０４ 受信回路
Ｃ１ 第１送波サイクル
Ｃ２ 第２送波サイクル
Ｔ１、Ｔ２ 受波期間
ΔＴａ１、ΔＴａ２、ΔＴｂ１、ΔＴｂ２ インターバル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】