特開 2024-48956 水中探知装置

(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】P2024048956

(43)【公開日】2024-04-09

(54)【発明の名称】水中探知装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/526 20060101AFI20240402BHJP

   G01S 7/62 20060101ALI20240402BHJP

   G01S 7/537 20060101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

G01S7/526 M

G01S7/62 C

G01S7/537

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022155151

(22)【出願日】2022-09-28

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 別紙「販売一覧」記載の日時に、当該別紙記載の場所にて販売

(71)【出願人】

【識別番号】000243364

【氏名又は名称】本多電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100174757

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 伸一郎

(72)【発明者】

【氏名】樋口 和樹

【テーマコード（参考）】

5J083

【Ｆターム（参考）】

5J083AA02

5J083AB01

5J083AB06

5J083AC13

5J083AD04

5J083AE04

5J083AE06

5J083AF16

5J083BA12

5J083BE23

5J083CA01

5J083CB01

5J083EA14

5J083EA27

5J083EB02

(57)【要約】

【課題】探知対象物を明確に表示しつつ、混信に基づく表示を削除できる水中探知装置を提供すること
【解決手段】一の探知において得られた判定対象受信信号２３ｂに記憶された一の深度からの反射強度Ｒ１［ｉ］を判定対象強度とし、一つ前の探知において得られた直前探知受信信号２３ａに記憶された一の深度と同一深度からの反射強度Ｒ０［ｉ］を第一比較対象強度とし、一つ後の探知において得られた受信信号を直後探知受信信号２３ｃに記憶された一の深度と同一の深度からの反射強度Ｒ２［ｉ］を第二比較対象強度として、判定対象強度が第一比較対象強度及び前記第二比較対象強度のいずれとも所定量（強度基準値２２ｂ（ＲＴＨ））以上強い深度が、少なくとも所定長さ（連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ））連続して存在する場合に（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、それらの深度において受信した反射波が、別の超音波の混信によるものであると見なし判定する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、
その振動子より超音波を送信し、前記振動子にて水中の各深度より反射された前記超音波の反射波を受信することで、一回の探知を実行する探知実行手段と、
その探知実行手段による一回の探知において前記振動子が前記反射波を受信して生じる、各深度からの反射波の反射強度を示す受信信号に基づいて、前記水中の深度を長手方向として各深度からの前記反射強度を表した一本の表示線を形成する形成手段と、
その形成手段により形成される前記表示線を古い順に配列した探知画像を表示する表示手段と、を備えた水中探知装置であって、
一の探知において得られた前記受信信号における一の深度からの反射強度を判定対象強度とし、前記一の探知の一つ前の探知において得られた前記受信信号における前記一の深度と同一深度からの反射強度を第一比較対象強度とし、前記一の探知の一つ後の探知において得られた前記受信信号における前記同一深度からの反射強度を第二比較対象強度として、前記判定対象強度と前記第一比較対象強度と、及び、前記判定対象強度と前記第二比較対象強度とを比較する強度比較手段と、
その強度比較手段の比較の結果、前記一の探知において、前記判定対象強度が前記第一比較対象強度及び前記第二比較対象強度のいずれとも所定量以上強い深度が少なくとも所定長さ連続して存在する場合に、それらの深度において受信した前記反射波が、別の超音波の混信によるものであると見なし判定する判定手段と、
その判定手段により前記混信によるものと見なされた前記一の探知における前記深度の反射強度を是正する是正手段と、
を備えることを特徴とする水中探知装置。

【請求項2】

前記是正手段は、前記一つ前の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度、及び／又は、前記一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度を加味して、前記一の探知における一の深度の反射強度を是正することを特徴とする請求項１記載の水中探知装置。

【請求項3】

前記是正手段は、前記一つ前の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値、及び／又は、前記一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値を加味して、前記一の探知における一の深度の反射強度を是正することを特徴とする請求項２記載の水中探知装置。

【請求項4】

前記是正手段は、前記一つ前の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値と、前記一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値との平均値を、前記一の探知における一の深度の反射強度として是正することを特徴とする請求項３記載の水中探知装置。

【請求項5】

前記超音波として、時間と共に周波数が変化するものを使用することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の水中探知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中に送信された超音波の反射波に基づいて探知対象物を探知する水中探知装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

超音波の送受信によって水中の魚群などの探知対象物を探知する装置として魚群探知装置といった水中探知装置が知られている（例えば、特許文献１）。水中探知装置は、例えば船舶の船底などに配置される振動子から細いビーム状の超音波を水中や水底に向けて送信（照射）する。送信された超音波は、水中の各深度に存在する探知対象物や水底等から反射される。

【0003】

水底探知装置は、振動子より超音波を送信し、その反射波を振動子によって受信することで一回の探知を実行し、その一回の探知により得られる受信信号に基づいて、水中の深度を長手方向として、各深度からの反射波の反射強度（レベル）を色別に示す一本の表示線を形成する。水底探知装置は、形成した表示線を古い順に配列し、それを探知画像として表示装置に表示する。

【0004】

図７は、その探知画像５０を示したものである。表示線は、長手方向（即ち、深度が変化する方向）が探知画像５０の縦方向に沿うように表示される。一回の探知が実行される毎に、それまで表示していた表示線は一本ずつ左側にずらされ、新たな探知に基づく表示線が探知画像５０の右端に表示される。つまり、探知画像５０は、左端から古い順に表示線が配列されたものとなる。

【0005】

そして、上述した通り、各表示線には、各深度において探知対象物や水底等から反射された反射波の反射強度が色別で示されるので、探知画像５０には、探知対象物５１や水底５２が、それらの存在する深度の位置に現れる。これにより、使用者は、探知画像５０を視ることで、探知対象物や水底が存在する水中の深度を把握できる。

【0006】

このような水中探知装置において、従来より混信（干渉）が問題となっている。混信とは、近くに存在する別の水中探知装置等から送信された超音波の反射波を受信することを言い、それが探知画像５０に、破線状のノイズ５３として表示される。

【0007】

特許文献１は、そのような問題を解決するために、読み出された各深度の反射強度を一表示線分遅延させ、深度毎に、その遅延された反射強度と次に読み出された反射強度とを比較し、強度の小さい方を表示情報として選出して出力する弱者選択処理を行っていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】実開昭６２－１６４８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１に記載の弱者選択処理では、単純に一表示線分遅延された反射強度と次に読み出された反射強度との大小関係を比較し、強度の小さい方を選出するだけであるので、場合よっては、本来の探知対象物の反応（探知対象物からの反射強度に基づく表示）の一部が破棄されてしまうおそれがあるという問題点があった。

【0010】

また、近年の水中探知装置では、超音波の照射エネルギーを高めることを目的として長い時間超音波を照射しつつ、探知分解能を高めるために、時間と共に周波数が変化するチャープ波を超音波に用いたものが増えてきた。しかしながら、チャープ波を用いた場合、探知分解能の高さによって探知対象物の反応（探知対象物からの反射強度に基づく表示）が細くなるため、探知対象物の反応の一部が破棄されてしまうと、探知対象物の反応そのものが見えづらい、または、完全に失ってしまう等、上記問題点がより顕著になるおそれもあった。

【0011】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、探知対象物を明確に表示しつつ、混信に基づく表示を削除できる水中探知装置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】

【0012】

この目的を達成するために本発明の第１の態様は、超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、その振動子より超音波を送信し、前記振動子にて水中の各深度より反射された前記超音波の反射波を受信することで、一回の探知を実行する探知実行手段と、その探知実行手段による一回の探知において前記振動子が前記反射波を受信して生じる、各深度からの反射波の反射強度を示す受信信号に基づいて、前記水中の深度を長手方向として各深度からの前記反射強度を表した一本の表示線を形成する形成手段と、その形成手段により形成される前記表示線を古い順に配列した探知画像を表示する表示手段と、を備えた水中探知装置であって、一の探知において得られた前記受信信号における一の深度からの反射強度を判定対象強度とし、前記一の探知の一つ前の探知において得られた前記受信信号における前記一の深度と同一深度からの反射強度を第一比較対象強度とし、前記一の探知の一つ後の探知において得られた前記受信信号における前記同一深度からの反射強度を第二比較対象強度として、前記判定対象強度と前記第一比較対象強度と、及び、前記判定対象強度と前記第二比較対象強度とを比較する強度比較手段と、その強度比較手段の比較の結果、前記一の探知において、前記判定対象強度が前記第一比較対象強度及び前記第二比較対象強度のいずれとも所定量以上強い深度が少なくとも所定長さ連続して存在する場合に、それらの深度において受信した前記反射波が、別の超音波の混信によるものであると見なし判定する判定手段と、その判定手段により前記混信によるものと見なされた前記一の探知における前記深度の反射強度を是正する是正手段と、を備えることを特徴とする。

【0013】

本発明の第２の態様は、第１の態様に係る水中探知装置において、前記是正手段は、前記一つ前の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度、及び／又は、前記一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度を加味して、前記一の探知における一の深度の反射強度を是正することを特徴とする。

【0014】

本発明の第３の態様は、第２の態様に係る水中探知装置において、前記是正手段は、前記一つ前の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値、及び／又は、前記一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値を加味して、前記一の探知における一の深度の反射強度を是正することを特徴とする。

【0015】

本発明の第４の態様は、第３の態様に係る水中探知装置において、前記是正手段は、前記一つ前の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値と、前記一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値との平均値を、前記一の探知における一の深度の反射強度として是正することを特徴とする。

【0016】

本発明の第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様に係る水中探知装置であって、前記超音波として、時間と共に周波数が変化するものを使用することを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明の第１の態様に係る水中探知装置によれば、探知実行手段により一回の探知が次のように実行される。即ち、超音波が振動子より水中に送信されると、その超音波が探知対象物等によって反射され、その反射波が振動子によって受信される。その一回の探知において振動子が反射波を受信して生じる、各深度からの反射波の反射強度を示す受信信号に基づいて、水中の深度を長手方向として各深度からの反射波の反射強度を表した一本の表示線が、形成手段により形成される。表示線は、古い順に配列されて探知画像を構成し、その探知画像が表示手段により表示される。

【0018】

ここで、別の超音波が混信した場合、一の探知において得られた受信信号の中に、所定範囲の深度にわたって極めて強い反射強度の信号が現れる一方、前後の探知において得られた受信信号には、その所定範囲の深度にそのような強い反射強度の信号が現れることは稀である。

【0019】

そこで、本発明の第１の態様に係る水中探知装置によれば、一の探知において得られた受信信号における一の深度からの反射強度を判定対象強度とし、一の探知の一つ前の探知において得られた受信信号における一の深度と同一深度からの反射強度を第一比較対象強度とし、一の探知の一つ後の探知において得られた受信信号における一の深度と同一深度からの反射強度を第二比較対象強度として、判定対象強度と第一比較対象強度と、及び、判定対象強度と第二比較対象強度とが、強度比較手段により比較される。その強度比較手段の比較の結果、一の探知において、判定対象強度が第一比較対象強度及び前記第二比較対象強度のいずれとも所定量以上強い深度が、少なくとも所定長さ連続して存在する場合に、判定手段によって、それらの深度において受信した反射波が、別の超音波の混信によるものであると見なし判定される。そして、混信によるものと見なされた一の探知における深度の反射強度が、是正手段により是正される。

【0020】

これにより、混信の判定が精度よく行われた上で、混信によるものとみなされる深度の反射強度のみが是正されるので、探知対象物を明確に表示しつつ、混信に基づく表示を削除できるという効果がある。

【0021】

本発明の第２の態様に係る水中探知装置によれば、第１の態様に係る水中探知装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、混信によるものと見なされた一の探知における一の深度の反射強度の是正は、是正手段によって、一つ前の探知において得られた一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度、及び／又は、一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度を加味して行われる。これにより、探知対象物により超音波の反射された深度が、一つ前及び／又は一つ後の探知においてずれが生じたとしても、一つ前及び／又は一つ前後の探知において、是正したい一の探知における一の深度と同一深度だけでなく、一の深度を含む所定範囲の深度の反射強度が加味されて、その一の探知における一の深度の反射強度が是正されるので、その一の探知における一の深度において、探知対象物の反応を再現でき、探知対象物を明確に表示できるという効果がある。

【0022】

本発明の第３の態様に係る水中探知装置によれば、第２の態様に係る水中探知装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、混信によるものと見なされた一の探知における一の深度の反射強度の是正は、是正手段によって、一つ前の探知において得られた一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値、及び／又は、一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値を加味して行われる。このように、最大値を導出するだけで、高い演算処理性能を必要とすることなく、探知対象物の反応を明確に再現できるという効果がある。

【0023】

本発明の第３の態様に係る水中探知装置によれば、第２の態様に係る水中探知装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、一つ前の探知において得られた一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値と、一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値との平均値が、混信によるものと見なされた一の探知における一の深度の反射強度として是正される。これにより、探知対象物により超音波の反射された深度が、前後の探知においてずれが生じたとしても、一つ前の探知と一つ後の探知との両方の、一の深度を含む所定範囲の深度の反射強度が加味されるので、探知対象物の反応をより精度よく再現できる。一方で、一つ前の探知において得られた一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値と、一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度の最大値とを導出し、それらの最大値の平均値を算出するだけであるので、高い演算処理性能を必要とすることなく、探知対象物の反応をより明確に再現できるという効果がある。

【0024】

本発明の第５の態様に係る水中探知装置によれば、第１から第４のいずれかの態様に係る水中探知装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、超音波として、時間と共に周波数が変化するものが使用される。このような超音波を使用する場合、探知分解能を高めることができるが、その結果として探知対象物の反応も細くなる傾向にある。しかしながら、本発明の第１から第３のいずれかの態様に係る水中探知装置によって、混信による是正が行われたとしても、探知対象物の反応が消滅することを抑制でき、探知対象物を明確に表示できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】（ａ）は、本発明の水中探査装置の一実施形態である魚群探知装置の構成を概略的に示す概略図であり、（ｂ）は、同魚群探知装置が搭載された船舶によって水中の探知を行う場合の状態を側面より示す模式図である。

【図2】同魚群探知装置の電気的構成を示したブロック図である。

【図3】同魚群探知装置のＣＰＵにより実行される混信判定処理を示すフローチャートである。

【図4】同魚群探知装置のＣＰＵにより実行される是正処理を示すフローチャートである。

【図5】（ａ）は、混信が発生した場合の各深度からの反射強度の様子を示した概略図であり、（ｂ）は、同是正処理による反射強度の是正方法を説明する図である。

【図6】（ａ）は、同混信判定処理及び同是正処理を実行しない場合の探知画像の一部を示した図であり、（ｂ）は、同混信判定処理及び同是正処理を実行した場合の探知画像の一部を示した図であり、（ｃ）は、従来の弱者選択処理を実行した場合の探知画像の一部を示した図である。

【図7】従来の水底探知装置の探知画像を模式的に示した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。よって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。従って、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

【0027】

まず、図１及び図２を参照して、本発明の水中探知装置の一実施形態に係る魚群探知装置１２の概略構成について説明する。図１（ａ）は、その魚群探知装置１２の構成を概略的に示す概略図であり、図１（ｂ）は、魚群探知装置１２が搭載された船舶１１によって水中の探知を行う場合の状態を側面より示す模式図である。図２は、魚群探知装置１２の電気的構成を示したブロック図である。

【0028】

図１に示す通り、魚群探知装置１２は船舶１１に搭載され、該船舶１１直下又は周囲の水中に対し、魚群などの探知対象物Ｇの探知を行うものである。魚群探知装置１２は、本体１３と、本体１３に設けられ使用者からの入力を受け付ける操作ボタン１４と、本体１３に一体形成されて、探知結果である探知画像等を表示する表示装置１５と、超音波ＴＢを送受信する振動子１６とにより構成される。

【0029】

振動子１６は、船舶１１の船底又は船尾に固着され、ケーブルによって本体１３と電気的に接続されている。振動子１６は、本体１３の送信回路２６（図２参照）から送信される信号によって、細いビーム状の超音波ＴＢを１つの方向（例えば、船舶１１の真下方向）に向けて送信（照射）する。

【0030】

送信された超音波ＴＢは、水中の探知対象物Ｇや、海底，湖底，川底，池の底といった水底などにより反射される。振動子１６は、各深度に存在する探知対象物Ｇや水底等より反射された超音波ＴＢの反射波を受信し、その受信により生じた、反射波の反射強度に対応したアナログ信号を、本体１３の受信回路２７（図２参照）へ送信する。

【0031】

本体１３は、例えば船舶１１の操舵室内に配置され、内部に図２に示す制御装置２０が設けられている。制御装置２０は、魚群探知装置１２の動作を制御するものであり、図２に示す通り、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１と、フラッシュメモリ２２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３とを有しており、それらがバスラインを介して入出力ポート２４に接続されている。

【0032】

また、制御装置２０には、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）２５、送信回路２６、受信回路２７が設けられており、これらも入出力ポート２４に接続されている。また、入出力ポート２４には、上述した操作ボタン１４が接続されるほか、表示装置１５がＶＲＡＭ２５を介して接続され、振動子１６が送信回路２６及び受信回路２７を介して接続される。

【0033】

ＣＰＵ２１は、制御装置２０の中心的な演算処理を実行する中央演算処理装置である。ＣＰＵ２１は、フラッシュメモリ２２に記憶されたプログラムデータ２２ａや固定値データ等に基づいて、ＲＡＭ２３に各種データを一時的に記憶し、また、読み出しながら、魚群探知装置１２の動作を制御する。このＣＰＵ２１の動作によって、制御装置２０は、本発明の探知実行手段、形成手段、表示手段の一部、強度比較手段、判定手段及び是正手段として機能する。

【0034】

フラッシュメモリ２２は、書き換え可能な不揮発性のメモリであり、プログラムデータ２２ａや各種固定値データを記憶する。プログラムデータ２２ａは、魚群探知装置１２の動作を制御するためにＣＰＵ２１が実行する一連の命令の集まりである。図３及び図４に示す混信判定処理及び是正処理をＣＰＵ２１が実行するためのプログラムも、このプログラムデータ２２ａに含まれる。

【0035】

ここで、混信判定処理は、振動子１６より超音波ＴＢを送信し、振動子１６にて水中の各深度より反射された超音波ＴＢの反射波を受信することで実行される一回の探知において得られた、各深度からの超音波ＴＢの反射波の反射強度を示す受信信号中に、別の超音波の混信（干渉）によるものが含まれているか否かを判定する処理である。

【0036】

混信判定処理の詳細については図３を参照して説明するが、概要を説明すると、一の探知において得られた受信信号における一の深度からの反射強度を判定対象強度とし、一の探知の一つ前の探知において得られた受信信号における一の深度と同一深度からの反射強度を第一比較対象強度とし、一の探知の一つ後の探知において得られた受信信号における同一深度からの反射強度を第二比較対象強度として、判定対象強度と第一比較対象強度と、及び、判定対象強度と第二比較対象強度とを比較する。

【0037】

その比較の結果、一の探知において、判定対象強度が第一比較対象強度及び第二比較対象強度のいずれとも所定量以上強い深度が少なくとも所定長さ連続して存在する場合に、それらの深度において受信した反射波が、別の超音波の混信によるものであると見なし判定する。

【0038】

是正処理は、その混信判定処理により、一の探知において得られた各深度からの反射波の反射強度のうち、混信判定処理により混信によるものと見なされた反射強度を是正する処理である。是正処理の詳細については、図４を参照して説明する。

【0039】

フラッシュメモリ２２に記憶される固定値データとしては、例えば、探知で使用する超音波ＴＢの周波数帯域や、探知対象物Ｇを探知する探知範囲（深度）等、魚群探知装置１２を動作させるためにプログラムデータ２２ａで使用される各種パラメータが含まれる。各種パラメータの一部又は全部は、使用者が操作ボタン１４を操作することで、その設定値を変更できるようになっている。

【0040】

また、各種パラメータの一種として、図２に示す通り、強度差閾値２２ｂ、連続長さ閾値２２ｃがフラッシュメモリ２２に記憶される。強度差閾値２２ｂ及び連続長さ閾値２２ｃは、いずれも混信判定処理の中で使用されるパラメータである。

【0041】

強度差閾値２２ｂは、判定対象強度と第一比較対象強度と、及び、判定対象強度と第二比較対象強度との比較に用いられる閾値ＲＴＨ（図３参照）である。具体的には、判定対象強度が第一比較対象強度よりも大きく、その差が強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上の場合、判定対象強度が第一比較対象強度より所定量以上強いと判断する。また、判定対象強度が第二比較対象強度よりも大きく、その差が強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上の場合、判定対象強度が第二比較対象強度より所定量以上強いと判断する。つまり、この「所定量」が、強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）である。

【0042】

連続長さ閾値２２ｃは、各深度において受信した反射が別の超音波の混信によるものであると見なし判定する条件である、判定対象強度が第一比較対象強度及び第二比較対象強度のいずれとも所定量強いと判断された深度が連続して存在する所定長さＣＴＨ（図３参照）である。

【0043】

つまり、一の探知において、判定対象強度が第一比較対象強度及び第二比較対象強度のいずれとも所定量以上強い深度が、少なくとも連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）連続して存在する場合に、それらの深度において受信した反射波が、別の超音波の混信によるものであると見なし判定する。

【0044】

これら強度差閾値２２ｂ及び連続長さ閾値２２ｃは、使用者による操作ボタン１４の操作に基づいて、その設定値が変更できるようにしてもよい。これにより、混信した別の超音波の強度や送信長さ（送信時間）といった特性に合うように、強度差閾値２２ｂ及び連続長さ閾値２２ｃを変更することで、混信の判定の精度を高めることができる。

【0045】

なお、制御装置２０は、フラッシュメモリ２２に代えて、又は、フラッシュメモリ２２に加えて、書き換え不能な不揮発性メモリであるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｒｙ）を備え、プログラムデータ２２ａの一部若しくは全部、又は、固定値データの一部若しくは全部がＲＯＭに記憶されるようにしてもよい。

【0046】

ＲＡＭ２３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、プログラムデータ２２ａのプログラムに従ってＣＰＵ２１が演算処理を行う場合に、各種データを一時的に記憶する。ＲＡＭ２３には、各種データとして、直前探知受信信号２３ａ、判定対象受信信号２３ｂ、直後探知受信信号２３ｃが少なくとも記憶される。

【0047】

直前探知受信信号２３ａ、判定対象受信信号２３ｂ、直後探知受信信号２３ｃは、いずれも混信判定処理及び是正処理を実行するＣＰＵ２１によって使用される。このうち、判定対象受信信号２３ｂは、一回の探知を繰り返すことで得られた各受信信号のうち、混信の判定対象とする一の探知において得られた受信信号Ｒ１［ｉ］（図３参照）である。

【0048】

直前探知受信信号２３ａは、混信の判定対象とした一の探知の一つ前の探知において得られた受信信号Ｒ０［ｉ］（図３参照）である。直後探知受信信号２３ｃは、混信の判定対象とした一の探知の一つ後の探知において得られた受信信号Ｒ２［ｉ］（図３参照）である。

【0049】

ここでｉは、深度に対応した変数であり、０～（ＩＭＡＸ－１）の整数を取る。ここで、ＩＭＡＸは、一の探知における各深度からの反射波の反射強度の最大サンプリング数である。ｉ＝０は、水面（又は、振動子１６の位置）に対応する深度であり、ｉの値が大きくなるほど、深い深度に対応する。そして、Ｒ０［ｉ］、Ｒ１［ｉ］、Ｒ２［ｉ］には、それぞれの探知において、変数ｉに対応する深度にて反射された超音波ＴＢの反射波の反射強度が格納される。

【0050】

なお、ＣＰＵ２１は、一回の探知を終える毎に是正判定処理を実行すると、判定対象受信信号２３ｂとして記憶されていた受信信号Ｒ１［ｉ］が、直前探知受信信号２３ａに複写され、直後探知受信信号２３ｃとして記憶されていた受信信号Ｒ２［ｉ］が、判定対象受信信号２３ｂに複写される。そして、終えたばかりの探知において得られた受信信号が、直後探知受信信号２３ｃに記憶させる。

【0051】

つまり、最新の探知において得られた受信信号が直後探知受信信号２３ｃとなり、２番目に新しい探知において得られた受信信号が判定対象受信信号２３ｂとなり、３番目に新しい探知において得られた受信信号が直前探知受信信号２３ａとなる。よって、２番目に新しい探知において得られた受信信号が、混信の判定対象となる。

【0052】

また、是正処理では、混信判定処理により、判定対象受信信号２３ｂで示される、一の探知において得られた各深度からの反射波の反射強度の中に混信によるものと見なされた反射強度がある場合、その反射強度を、直前探知受信信号２３ａ及び直後探知受信信号２３ｃとを加味して是正する。是正された反射強度は、判定対象受信信号２３ｂに対して上書きされ、全ての深度に対して混信判定処理及び是正処理が終了した時点で、是正された判定対象受信信号２３ｂに基づいて、水中の深度を長手方向として各深度からの反射強度を表した一本の表示線が形成される。そして、この新たに形成された一本の表示線を含む探知画像を表示装置１５に表示するための情報が、ＶＲＡＭ２５に格納される。

【0053】

ＶＲＡＭ２５は、魚群探知装置１２の探知結果である探知画像をはじめ、表示装置１５に表示する画像の画像データを格納するメモリである。ＣＰＵ２１は、表示装置１５に表示する画像の画像データを生成してＶＲＡＭ２５に格納し、表示装置１５は、ＶＲＡＭ２５に格納された画像データに基づいて、各種画像を表示する。

【0054】

送信回路２６は、ＣＰＵ２１からの指示に基づいて、超音波ＴＢを送信するように振動子１６を駆動制御する回路である。ここで、送信回路２６は、超音波ＴＢが、時間と共に周波数が増加又は減少するチャープ波となるように、振動子１６に対して信号を出力する。超音波ＴＢをチャープ波とすることで、長時間照射しても探知解像度を高めることができ、強い照射エネルギーと高い探知解像度との両立を図ることができる。

【0055】

受信回路２７は、振動子１６が超音波ＴＢの反射波を受信して生じる、その反射波の反射強度に対応したアナログ信号を振動子１６より受信し、そのアナログ信号から、振動子１６が受信した反射波の反射強度を示すディジタル値に変換して、ＣＰＵ２１へ送信する回路である。受信回路２７は、図示しないＡＤ変換器を有しており、振動子１６からのアナログ信号を所定時間毎にサンプリングしながらディジタル値に変換する。振動子１６から超音波ＴＢを送信した後、所定時間毎に振動子１６にて受信した反射波に基づく信号をサンプリングすることで、その超音波ＴＢに対して各深度から反射された反射波の反射強度が得られる。

【0056】

次いで、以上のように構成された魚群探知装置１２の動作について説明する。魚群探知装置１２は、ＣＰＵ２１がプログラムデータ２２ａに従って各種演算を実行することで、探知対象物Ｇの探知を次のようにして実行する。

【0057】

まず、ＣＰＵ２１は、送信回路２６に対して超音波ＴＧの送信を指示すると、送信回路２６が振動子１６に対して信号を出力し、振動子１６から水中に向けて、チャープ波の超音波ＴＢが送信（照射）される。

【0058】

振動子１６より超音波ＴＢが水中に送信されると、受信回路２７では、水中の各深度から反射された超音波ＴＢの反射波を振動子１６が受信することにより発生するアナログ信号を所定時間毎にサンプリングしながら、反射波の反射強度をディジタル信号に変換してＣＰＵ２１に出力する。

【0059】

このように、ＣＰＵ２１は、送信回路２６を介して振動子１６より超音波ＴＢを送信し、振動子１６にて水中の各深度より反射された超音波ＴＢの反射波の反射強度を受信回路２７より受信することで、一回の探知を実行する。この一回の探知を実行するＣＰＵ２１が、本発明の探知実行手段に該当する。

【0060】

次いで、ＣＰＵ２１は、図３及び図４を参照して後述する混信判定処理及び是正処理を実行する。そして、ＣＰＵ２１は、是正処理された判定対象受信信号２３ｂに基づいて、水中の深度（水中の深度が変化する方向）を長手方向として、各深度からの反射強度を色別に示した一本の表示線を形成する。この表示線の形成を実行するＣＰＵ２１が、本発明の形成手段に該当する。

【0061】

次いで、ＣＰＵ２１は、この新たに形成した一本の表示線を含む探知画像を表示装置１５に表示するための情報をＶＲＡＭ２５に格納する。探知画像は、複数の表示線が長手方向（即ち、深度が変化する方向）を探知画像の縦方向に沿って、古い順に配列したものである。ＣＰＵ２１は、一回の探知が実行される毎に、それまで表示していた表示線を探知画像の中で一本ずつ左側にずらし、新たに形成した表示線を探知画像の右端に表示するように探知画像を形成して、その探知画像を表示するための情報をＶＲＡＭ２５に格納する。この探知画像の表示を実行するＣＰＵ２１と表示装置１５とが、本発明の表示手段に該当する。

【0062】

ここで、図３及び図５（ａ）を参照して混信判定処理の詳細について説明する。図３は、ＣＰＵ２１により実行される混信判定処理を示すフローチャートである。図５（ａ）は、混信が発生した場合の各深度からの反射強度の様子を示した概略図である。

【0063】

上述した通り、混信判定処理は、一回の探知が行われる毎にＣＰＵ２１により実行される処理であり、一回の探知において得られた、各深度からの超音波ＴＢの反射波の反射強度を示す受信信号中に、別の超音波の混信（干渉）によるものが含まれているか否かを判定する。

【0064】

図３に示す通り、混信判定処理では、まず、混信判定対象となる一の探知の一つ前の探知において得られた受信信号Ｒ０［ｉ］と、混信対象となる一の探知において得られた受信信号Ｒ１［ｉ］と、混信判定対象となる一の探知の一つ後の探知において得られた受信信号Ｒ２［ｉ］とを設定する（Ｓ１１）。

【0065】

具体的には、前回の混信判定処理にて判定対象受信信号２３ｂとして記憶されていた受信信号を直前探知受信信号２３ａに複写して受信信号Ｒ０［ｉ］とし、前回の混信判定処理にて直後探知受信信号２３ｃとして記憶されていた受信信号を判定対象受信信号２３ｂに複写して受信信号Ｒ１［ｉ］とする。そして、終えたばかりの探知において得られた受信信号を直後探知受信信号２３ｃに記憶させて、受信信号Ｒ２［ｉ］とする。これにより、上述した通り、２番目に新しい探知（終えたばかりの探知の一つ前の探知）において得られた受信信号を、混信の判定対象とすることができる。

【0066】

次いで、混信判定処理では、深度に対応する変数ｉと、カウンタ変数ｃｎｔとを０に初期化する（Ｓ１２）。これらの変数はＲＡＭ２３に記憶される。ここで、変数ｉは、０から順番に１ずつカウントアップさせながら、その変数ｉに対応する深度について、判定対象強度が第一比較対象強度及び第二比較対象強度のいずれとも所定量強いか否かを判断するために用いられる。また、カウンタ変数ｃｎｔは、判定対象強度が第一比較対象強度及び第二比較対象強度のいずれとも所定量強いと判断された深度が連続する数をカウントするために用いられる。

【0067】

次いで、混信判定処理では、判定対象受信信号２３ｂに記憶された変数ｉに対応する深度からの反射強度Ｒ１［ｉ］を判定対象強度とし、直前探知受信信号２３ａに記憶された変数ｉに対応する深度からの反射強度Ｒ０［ｉ］を第一比較対象強度とし、直後探知受信信号２３ｃに記憶された変数ｉに対応する深度からの反射強度Ｒ２［ｉ］を第二比較対象強度として、判定対象強度Ｒ１［ｉ］と第一比較対象強度Ｒ０［ｉ］と、及び、判定対象強度Ｒ１［ｉ］と第二比較対象強度Ｒ２［ｉ］とを比較する（Ｓ１３）。このＳ１３の比較を実行するＣＰＵ２１が、本発明の強度比較手段に該当する。

【0068】

Ｓ１３の比較の結果、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第一比較対象強度Ｒ０［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強く（（Ｒ０［ｉ］＋ＲＴＨ）≦Ｒ１）、且つ、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第二比較対象強度Ｒ２［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強い（（Ｒ２［ｉ］＋ＲＴＨ）≦Ｒ１）場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、カウンタ変数ｃｎｔを１カウントアップする（Ｓ１４）。

【0069】

そして、混信判定処理では、変数ｉを１カウントアップして（Ｓ１５）、カウントアップ後の変数ｉが、一の探知における各深度からの反射波の反射強度の最大サンプリング数ＩＭＡＸ未満か否かを判断する（Ｓ１６）。その結果、変数ｉがＩＭＡＸ未満であれば（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、Ｓ１３の比較処理に戻り、カウントアップ後の変数ｉに対応する深度からの反射強度Ｒ１［ｉ］、Ｒ０［ｉ］、Ｒ２［ｉ］について、Ｓ１３の比較が行われる。そして、Ｓ１３の比較は、全ての深度からの反射強度Ｒ１［ｉ］、Ｒ０［ｉ］、Ｒ２［ｉ］について行われる。

【0070】

Ｓ１３の比較の結果、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第一比較対象強度Ｒ０［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強くないか（（Ｒ０［ｉ］＋ＲＴＨ）＞Ｒ１）、又は、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第二比較対象強度Ｒ２［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強くない（（Ｒ２［ｉ］＋ＲＴＨ）＞Ｒ１）場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１７の判断処理に移行する。

【0071】

Ｓ１７の判断処理では、カウンタ変数ｃｎｔが、連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）以上であるかを判断する。このＳ１７の処理が実行される場合に、カウンタ変数ｃｎｔの値は、Ｓ１３の処理において否定判断（Ｓ１３：Ｎｏ）がなされるまで、Ｓ１３の処理において肯定判断（Ｓ１３：Ｙｅｓ）が連続してなされた数、即ち、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第一比較対象強度Ｒ０［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強く（（Ｒ０［ｉ］＋ＲＴＨ）≦Ｒ１）、且つ、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第二比較対象強度Ｒ２［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強い（（Ｒ２［ｉ］＋ＲＴＨ）≦Ｒ１）と判断された深度の連続した数を示す。

【0072】

このことを、図５（ａ）を参照してより詳しく説明する。探知を行っている最中に別の超音波が混信した場合、例えば図５（ａ）に示すように、一の探知において得られた受信信号（図５（ａ）では、Ｒ１［ｉ］）の中に、所定範囲の深度にわたって強い反射強度の信号（図５（ａ）において斜線で表した箇所）が現れる一方、前後の探知において得られた受信信号（図５（ａ）では、Ｒ０［ｉ］，Ｒ２［ｉ］）には、その所定範囲の深度に強い反射強度の信号が現れることは稀である。

【0073】

そこで、浅い深度からの順番に各深度からの反射強度についてＳ１３の比較を繰り返し行うと、図５（ａ）に示す例では、変数ｉが１２～２１の範囲で肯定判断（Ｓ１３：Ｙｅｓ）がなされ、Ｓ１４の処理によってカウンタ変数ｃｎｔが１ずつカウントアップされることとなる。そして、変数ｉが２２となった段階で、Ｓ１３の比較において否定判断（Ｓ１３：Ｎｏ）がなされて、Ｓ１７の処理が実行される。

【0074】

この段階において、カウンタ変数ｃｎｔは、Ｓ１３の比較において肯定判断（Ｓ１３：Ｙｅｓ）が連続してなされた深度の数を表すこととなり、図５（ａ）に示す例では、ｃｎｔ＝１０となる。Ｓ１７の判断処理は、このカウンタ変数ｃｎｔが連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）以上であるかを判断することになる。

【0075】

つまり、Ｓ１７の判断処理は、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第一比較対象強度Ｒ０［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強く（（Ｒ０［ｉ］＋ＲＴＨ）≦Ｒ１）、且つ、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第二比較対象強度Ｒ２［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強い（（Ｒ２［ｉ］＋ＲＴＨ）≦Ｒ１）と判断された深度が、連続して連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）以上存在したかを判断する。

【0076】

Ｓ１７の判断の結果、カウンタ変数ｃｎｔが連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）以上である場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、Ｓ１３の比較において肯定判断（Ｓ１３：Ｙｅｓ）された各深度からの反射強度が混信によるものと見なし判定し、これらの深度からの反射強度を是正する是正処理を実行する（Ｓ１８）。

【0077】

例えば、図５（ａ）に示す例では、連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）が１０である場合、一の探知において得られた受信信号Ｒ１［ｉ］のおける、変数ｉが１２～２１の範囲に対応する深度からの反射強度は、混信によるものと見なされ、これらの深度からの反射強度が是正処理（Ｓ１８）により是正される。

【0078】

なお、Ｓ１７の判断が、本発明の判定手段に該当し、Ｓ１８の是正処理が、本発明の是正手段に該当する。是正処理（Ｓ１８）の詳細については、図４を参照して後述する。是正処理（Ｓ１８）を終了すると、混信判定処理は、Ｓ１９の処理に移行する。

【0079】

一方、Ｓ１７の判断の結果、カウンタ変数ｃｎｔが連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）未満である場合（Ｓ１７：Ｎｏ）、Ｓ１３の比較において肯定判断（Ｓ１３：Ｙｅｓ）がなされた深度が連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）以上連続して存在しないことを意味するので、混信による影響はないと見なし、是正処理（Ｓ１８）を行わずＳ１９の処理に移行する。

【0080】

このように、混信判定処理は、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第一比較対象強度Ｒ０［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強く（（Ｒ０［ｉ］＋ＲＴＨ）≦Ｒ１）、且つ、判定対象強度Ｒ１［ｉ］が第二比較対象強度Ｒ２［ｉ］よりも強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上強い（（Ｒ２［ｉ］＋ＲＴＨ）≦Ｒ１）と判断された深度が、連続して連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ）以上存在した場合に限り、それらの深度からの反射強度が混信によるものと見なされ、是正される。よって、混信の判定が精度よく行われた上で、混信によるものとみなされる深度の反射強度のみが是正され、探知対象物Ｇからの反射波を含むその他の反射強度については是正が行われないので、探知対象物Ｇを明確に表示しつつ、混信に基づく表示を削除できる。

【0081】

Ｓ１９の処理では、カウンタ変数ｃｎｔを０に初期化する。そして、上述したＳ１５の処理に移行する。

【0082】

また、Ｓ１６の判断の結果、カウントアップ後の変数ｉが、一の探知における各深度からの反射波の反射強度の最大サンプリング数ＩＭＡＸ以上である場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、全ての深度（変数ｉ＝０～（ＩＭＡＸ－１）に対応する深度）からの反射強度Ｒ１［ｉ］、Ｒ０［ｉ］、Ｒ２［ｉ］に対してＳ１３の比較が行われ、混信の判定が完了したことを意味するので、混信判定処理を終了する。

【0083】

次に、図４及び図５（ｂ）を参照して、上述した是正処理（Ｓ１８）について説明する。図４は、その混信処理を示すフローチャートである。図５（ｂ）は、是正処理（Ｓ１８）による反射強度の是正方法を説明する図である。図５（ｂ）は、判定対象受信信号２３ｂのうち、変数ｊ＝１２に対応する深度からの反射強度Ｒ１［１２］に対して是正を行う場合の一例を示してある。是正前の反射強度Ｒ１［１２］（混信によって得られたと見なされる反射強度）は、１５０であったとする。

【0084】

図４に示す通り、是正処理では、まず、変数ｊに、変数ｉからカウンタ変数ｃｎｔを減算した値（ｉ－ｃｎｔ）を初期値として代入する（Ｓ３１）。この変数ｊは、是正処理を行う深度に対応させた変数であり、ＲＡＭ２３に記憶される。

【0085】

この是正処理の実行が開始される段階において、混信によるものと見なされて反射強度の是正の対象となっているのは、判定対象受信信号２３ｂのうち、（ｉ－ｃｎｔ）に対応する深度からの反射強度Ｒ１［ｉ－ｃｎｔ］から、（ｉ－１）に対応する深度からの反射強度Ｒ１［ｉ－１］までである。Ｓ３１の処理により、変数ｊを（ｉ－ｃｎｔ）に初期化し、反射強度の是正を行いながら、変数ｊを１ずつカウントアップしていくことで、混信によるものと見なされた深度からの反射強度を順番に是正する。

【0086】

次いで、是正処理では、判定対象受信信号２３ｂにおいて是正対象となる深度（変数ｊ）に対して、直前探知受信信号２３ａのうち、（ｊ－１）、ｊ、（ｊ＋１）のそれぞれに対応する３つの深度からの反射強度Ｒ０［ｊ－１］、Ｒ０［ｊ］、Ｒ０［ｊ＋１］の最大値を導出し、変数Ｒ０ＭＡＸとしてＲＡＭ２３に記憶する（Ｓ３２）。図５（ｂ）に示す例では、Ｒ０［１１］、Ｒ０［１２］、Ｒ０［１３］の各反射強度（２５，４０，３１）の最大値「４０」を変数Ｒ０ＭＡＸとして記憶させる。

【0087】

次いで、是正処理では、判定対象受信信号２３ｂにおいて是正対象となる深度（変数ｊ）に対して、直後探知受信信号２３ｃのうち、（ｊ－１）、ｊ、（ｊ＋１）のそれぞれに対応する３つの深度からの反射強度Ｒ２［ｊ－１］、Ｒ２［ｊ］、Ｒ２［ｊ＋１］の最大値を導出し、変数Ｒ２ＭＡＸとしてＲＡＭ２３に記憶する（Ｓ３３）。図５（ｂ）に示す例では、Ｒ２［１１］、Ｒ２［１２］、Ｒ２［１３］の各反射強度（１２，１５，２２）の最大値「２２」を変数Ｒ２ＭＡＸとして記憶させる。

【0088】

そして、是正処理では、Ｓ３２の処理により記憶された変数Ｒ０ＭＡＸとＳ３３の処理により記憶された変数Ｒ２ＭＡＸとの平均値を算出し、判定対象受信信号２３ｂの是正対象となる深度（変数ｊ）の反射強度Ｒ１［ｊ］を、算出した平均値に置き換える（Ｓ３４）。図５（ｂ）に示す例では、変数Ｒ０ＭＡＸが４０、変数Ｒ２ＭＡＸが２２であるので、その平均値「３１」を、判定対象受信信号２３ｂの是正対象となる深度（変数ｊ）の反射強度Ｒ１［ｊ］とする。

【0089】

是正処理では、Ｓ３４の処理を終えると、変数ｊを１カウントアップし（Ｓ３５）、カウントアップ後の変数ｊが、変数ｉ以上であるかを判断する（Ｓ３６）。そして、カウントアップ後の変数ｊが、変数ｉ未満であれば（Ｓ３６：Ｎｏ）、Ｓ３２の処理に戻り、Ｓ３２～Ｓ３４の処理を、判定対象受信信号２３ｂのうち、カウントアップ後の変数ｊに対応する深度の反射強度Ｒ１［ｊ］について行い、その反射強度Ｒ１［ｊ］を是正する。

【0090】

Ｓ３６の判断の結果、変数ｊが、変数ｉ以上であると判断されると（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、この是正処理を終了し、混信判定処理に戻る。よって、是正処理では、変数ｊが（ｉ－ｃｎｔ）～（ｉ－１）の範囲でＳ３２～Ｓ３４の処理が行われ、判定対象受信信号２３ｂのうち、混信によるものと見なされた、変数ｊ＝（ｉ－ｃｎｔ）に対応する深度の反射強度Ｒ１［ｉ－ｃｎｔ］から、変数ｊ＝（ｉ－１）に対応する深度の反射強度Ｒ１［ｉ－１］までを是正することができる。

【0091】

そして、是正処理では、是正対象となる判定対象受信信号２３ｂの変数ｊに対応する深度からの反射強度Ｒ１［ｊ］に対し、直前探知受信信号２３ａ及び直後探知受信信号２３ｃの同一深度（変数ｊに対応する深度）からの反射強度Ｒ０［ｊ］、Ｒ２［ｊ］だけでなく、その変数ｊに対応する深度を含む所定範囲の深度（本実施形態では、（ｊ－１）～（ｊ＋１）に対応する深度）の反射強度Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］、Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］が加味されて、反射強度Ｒ１［ｊ］が是正される。これにより、探知対象物Ｇにより超音波ＴＢの反射された深度が、前後の探知においてずれが生じたとしても、是正処理によって探知対象物Ｇの反応（探知対象物Ｇからの反射強度に基づく表示）を再現でき、探知対象物Ｇを明確に表示できる。

【0092】

ここで、図６に、混信判定処理及び是正処理を実行することの効果を示す。図６（ａ）は、混信判定処理及び是正処理を実行しない場合の探知画像の一部を示した図であり、図６（ｂ）は、混信判定処理及び是正処理を実行した場合の探知画像の一部を示した図であり、図６（ｃ）は、従来の弱者選択処理を実行した場合の探知画像の一部を示した図である。

【0093】

図６（ａ）には、他の超音波からの混信によるノイズ３１が探知画像に現れている。しかしながら、混信判定処理及び是正処理を実行することで、図６（ｂ）に示す通り、他の超音波からの混信によるノイズ３１が削除されていることが分かる。一方、図６（ｃ）に示す通り、従来の弱者選択処理でも他の超音波からの混信によるノイズ３１は削除されているが、探知対象物Ｇの反応３２の一部が破棄されてしまって探知対象物Ｇの反応３２そのものが見えづらくなっている。これに対し、混信判定処理及び是正処理を実行することで、図６（ｂ）に示す通り、探知対象物Ｇの反応３２が明確に表示されていることが分かる。

【0094】

以上説明した通り、本実施形態に係る魚群探知装置１２は、次の効果を奏する。

【0095】

（１）一の探知において得られた受信信号を判定対象受信信号２３ｂとして判定対象受信信号２３ｂに記憶された一の深度からの反射強度Ｒ１［ｉ］を判定対象強度とし、一の探知の一つ前の探知において得られた受信信号を直前探知受信信号２３ａとして直前探知受信信号２３ａに記憶された一の深度と同一深度からの反射強度Ｒ０［ｉ］を第一比較対象強度とし、一の探知の一つ後の探知において得られた受信信号を直後探知受信信号２３ｃとして直後探知受信信号２３ｃに記憶された一の深度と同一の深度からの反射強度Ｒ２［ｉ］を第二比較対象強度として、判定対象強度Ｒ１［ｉ］と第一比較対象強度Ｒ０［ｉ］と、及び、判定対象強度Ｒ１［ｉ］と第二比較対象強度Ｒ２［ｉ］とを比較する。

【0096】

その比較の結果、判定対象受信信号２３ｂにおいて、判定対象強度が第一比較対象強度及び前記第二比較対象強度のいずれとも所定量（強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ））以上強い深度が、少なくとも所定長さ（連続長さ閾値２２ｃ（ＣＴＨ））連続して存在する場合に、それらの深度において受信した反射波が、別の超音波の混信によるものであると見なし判定する。そして、判定対象受信信号２３ｂにおいて、混信によるものと見なされた深度の反射強度が是正される。

【0097】

これにより、混信の判定が精度よく行われた上で、混信によるものとみなされる深度の反射強度のみが是正されるので、探知対象物Ｇを明確に表示しつつ、混信に基づく表示を削除できる。

【0098】

（２）一の探知における判定対象受信信号２３ｂにおいて混信によるものと見なされた一の深度（変数ｊに対応する深度）の反射強度の是正は、是正処理（Ｓ１８）によって、一の探知の一つ前の探知において得られた直前探知受信信号２３ａのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）と、一の探知の一つ後の探知において得られた直後探知受信信号２３ｃのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）と、を加味して行われる。

【0099】

これにより、探知対象物Ｇにより超音波ＴＢの反射された深度が、一つ前及び一つ後の探知においてずれが生じたとしても、一つ前及び一つ後の両方の探知において、是正したい一の探知における一の深度と同一深度だけでなく、一の深度を含む所定範囲の深度の反射強度が加味されて、その一の探知における一の深度の反射強度が是正されるので、その一の探知における一の深度において、探知対象物Ｇの反応を再現でき、探知対象物Ｇを明確に表示できる。

【0100】

（３）混信によるものと見なされた判定対象受信信号２３ｂにおける一の深度（変数ｊに対応する深度）の反射強度の是正は、是正処理（Ｓ１８）によって、直前探知受信信号２３ａにおける一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）の最大値、及び、直後探知受信信号２３ｃにおける一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）の最大値を加味して行われる。これにより、最大値を導出するだけで高い演算処理性能を必要とすることなく、探知対象物Ｇの反応を明確に再現できる。

【0101】

（４）直前探知受信信号２３ａにおける一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）の最大値と、直後探知受信信号２３ｃのうち、一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）の最大値との平均値が、混信によるものと見なされた判定対象受信信号２３ｂにおける一の深度（変数ｊに対応する深度）の反射強度として是正される。

【0102】

これにより、混信によるものと見なされた判定対象受信信号２３ｂにおける一の深度の反射強度として是正は、直前探知受信信号２３ａにおける一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）の最大値、及び、直後探知受信信号２３ｃにおける一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）の最大値の平均値を算出するだけで実行でき、高い演算処理性能を必要とすることなく、探知対象物Ｇの反応をより明確に再現できるという効果がある。

【0103】

（５）超音波ＴＢとして、時間と共に周波数が増加又は減少するチャープ波が使用される。このような超音波ＴＢを使用する場合、探知分解能を高めることができるが、その結果として探知対象物Ｇの反応も細くなる傾向にある。しかしながら、本実施形態に係る魚群探知装置１２によって、混信による是正が行われたとしても、探知対象物Ｇの反応が消滅することを抑制でき、探知対象物Ｇを明確に表示できる。

【0104】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、各実施形態は、以下に説明する変形例を含めて、それぞれ他の実施形態が有する構成の一部又は複数部分を、その実施形態に追加し或いはその実施形態の構成の一部又は複数部分と交換等することにより、その実施形態を変形して構成するようにしても良い。また、上記実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

【0105】

上記実施形態では、判定対象強度と第一比較対象強度との比較に用いる強度差閾値２２ｂと、判定対象強度と第二比較対象強度との比較に用いる強度差閾値２２ｂとで、同じ値（ＲＴＨ）を用いる場合について説明したが、これらを異なる値に設定されてもよい。即ち、判定対象強度が第一比較対象強度よりも大きく、その差が第一強度差閾値（ＲＴＨ１）以上の場合、判定対象強度が第一比較対象強度より所定量以上強いと判断し、判定対象強度が第二比較対象強度よりも大きく、その差が第一強度差閾値と異なる第二強度差閾値（ＲＴＨ２）以上の場合、判定対象強度が第二比較対象強度より所定量以上強いと判断してもよい。つまり、請求項１に記載される所定量は、判定対象強度と第一比較対象強度との比較と、判定対象強度と第二比較対象強度との比較とで、異なるものであってもよい。

【0106】

上記実施形態では、判定対象強度が第一比較対象強度よりも大きく、その差が強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上の場合、判定対象強度が第一比較対象強度より所定量以上強いと判断し、判定対象強度が第二比較対象強度よりも大きく、その差が強度差閾値２２ｂ（ＲＴＨ）以上の場合、判定対象強度が第二比較対象強度より所定量以上強いと判断する場合について説明した。これに対し、判定対象強度が第一比較対象強度の所定倍以上である場合に、判定対象強度が第一比較対象強度より所定量以上強いと判断し、判定対象強度が第二比較対象強度の所定倍以上である場合に、判定対象強度が第一比較対象強度より所定量以上強いと判断してもよい。また、この場合の「所定倍」は、使用者によって変更できるようにしてもよい。また、判定対象強度と第一比較対象強度との比較において用いる「所定倍」の値と、判定対象強度と第二比較対象強度との比較において用いる「所定倍」の値とを異ならせてもよい。

【0107】

上記実施形態では、是正処理（Ｓ１８）において、一の探知における判定対象受信信号２３ｂにおいて混信によるものと見なされた一の深度（変数ｊに対応する深度）の反射強度の是正を行う場合に、一の探知の前後におこなわれた探知において得られた直前探知受信信号２３ａ及び直後探知受信信号２３ｃのうち、それぞれ一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲として３つの各深度からの反射強度を加味する場合について説明したが、その所定範囲は、一の深度を含んで２つの深度以上であれば、その範囲は、４つの深度、５つの深度…と任意に設定されてよい。一の探知の前後におこなわれた探知において得られた直前探知受信信号２３ａ及び直後探知受信信号２３ｃのうち、所定範囲の各深度からの反射強度を加味することで、探知対象物Ｇにより超音波の反射された深度が、一つ前及び／又は一つ後の探知においてずれが生じたとしても、判定対象受信信号２３ｂにおける一の深度において、探知対象物Ｇの反応を再現でき、探知対象物Ｇを明確に表示できる。

【0108】

このとき、一の深度が所定範囲の中間に位置するように所定範囲が設定されるとなおよい。一の深度が所定範囲の中間に位置するように所定範囲が設定されれば、一の探知における探知対象物Ｇより超音波ＴＢが反射された深度と、一つ前及び／又は一つ後の探知における探知対象物Ｇより超音波ＴＢが反射された深度とのずれが、上下いずれの方向にずれたとしても、判定対象受信信号２３ｂにおける一の深度において、探知対象物Ｇの反応を再現でき、探知対象物Ｇを明確に表示できる。

【0109】

また、直前探知受信信号２３ａに設定される所定範囲と、直後探知受信信号２３ｃに設定される所定範囲とで、異なる範囲が設定されてもよく、この場合も、本発明の「前記一つ前の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度、及び／又は、前記一つ後の探知において得られた前記一の深度を含む所定範囲の各深度からの反射強度を加味して、前記一の探知における一の深度の反射強度を是正する」概念に含まれる。

【0110】

上記実施形態では、是正処理（Ｓ１８）において、一の探知における判定対象受信信号２３ｂにおいて混信によるものと見なされた一の深度（変数ｊに対応する深度）の反射強度の是正は、是正処理（Ｓ１８）によって、一の探知の一つ前の探知において得られた直前探知受信信号２３ａのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）と、一の探知の一つ後の探知において得られた直後探知受信信号２３ｃのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）と、を加味して行う場合について説明した。これに対し、一の探知の一つ前の探知において得られた直前探知受信信号２３ａのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）、及び、一の探知の一つ後の探知において得られた直後探知受信信号２３ｃのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）のいずれか一方のみを加味して、一の探知における判定対象受信信号２３ｂにおいて混信によるものと見なされた一の深度（変数ｊに対応する深度）の反射強度の是正を行ってもよい。いずれか一方のみを加味することで、両方を加味する場合と比して再現率はやや劣るものの、是施肥に必要な演算性能を抑えつつ、探知対象物Ｇの反応を再現でき、探知対象物Ｇを明確に表示できる。

【0111】

上記各実施形態では、是正処理（Ｓ１８）において、直前探知受信信号２３ａのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）の最大値を導出し、また、直後探知受信信号２３ｃのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）の最大値を導出したが、混信によるものと見なされた一の深度の反射強度の是正を行う場合において、直前探知受信信号２３ａのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）を加味する方法と、直後探知受信信号２３ｃのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）を加味する方法とは、任意のものであってよい。例えば、直前探知受信信号２３ａ及び／又は直後探知受信信号２３ｃにおいて、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］、Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）の平均値、中央値、又は、一の深度に近いほど重み付けを大きくした加重平均等を導出して、混信によるものと見なされた一の深度の反射強度の是正を行ってもよい。

【0112】

上記実施形態では、是正処理（Ｓ１８）において、直前探知受信信号２３ａのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ０［ｊ－１］～Ｒ０［ｊ＋１］）から導出した値と、直後探知受信信号２３ｃのうち、一の深度（変数ｊに対応する深度）を含む所定範囲の各深度からの反射強度（Ｒ２［ｊ－１］～Ｒ２［ｊ＋１］）から導出した値との平均値を、混信によるものと見なされた一の深度の反射強度として是正したが、その是正において、直前探知受信信号２３ａから導出した値と、直後探知受信信号２３ｃから導出した値とを加味する方法は、平均値以外の任意の方法であってよい。例えば、直前探知受信信号２３ａから導出した値と、直後探知受信信号２３ｃから導出した値との最大値を、混信によるものと見なされた一の深度の反射強度として是正してもよいし、直前探知受信信号２３ａから導出した値と、直後探知受信信号２３ｃから導出した値とで、どちらか一方の重み付けを大きくした加重平均を求めて、その値を混信によるものと見なされた一の深度の反射強度として是正してもよい。

【0113】

上記実施形態では、超音波ＴＢとしてチャープ波を用いる場合について説明したが、その波形は任意のものであってよい。たとえば、時間と共に周波数が変化する波形（スイープ波等）や、従来のパルス波を超音波ＴＢとして用いられてもよい。

【0114】

また、上記実施形態では、超音波ＴＢを水中の１つの方向（船舶１１の真下方向）に固定して送信し、その反射波を受信して水中の探知を行う魚群探知装置について、本発明を適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、１つの方向に送信される超音波ＴＢの送信方向を変化させながら、所定範囲にわたり水中の探知を行うソナー型の魚群探知装置に本発明を適用してもよい。

【符号の説明】

【0115】

１２ 魚群探知装置
１５ 表示装置（表示手段の一部）
１６ 振動子
２０ 制御装置
２３ａ 直前探知受信信号
２３ｂ 判定対象受信信号
２３ｃ 直後探知受信信号
Ｓ１３ （強度比較手段）
Ｓ１７ （判定手段）
Ｓ１８ 是正処理（是正手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】