特開 2024-85385 サイド・ライブ・ソナー用のビーム整形ソナーシステム及び関連する方法

(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】P2024085385

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】サイド・ライブ・ソナー用のビーム整形ソナーシステム及び関連する方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 15/89 20060101AFI20240619BHJP

【ＦＩ】

G01S15/89 B

【審査請求】有

【請求項の数】21

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023194964

(22)【出願日】2023-11-16

(31)【優先権主張番号】18/065,774

(32)【優先日】2022-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】523434052

【氏名又は名称】ナビコ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＮＡＶＩＣＯ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100169823

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 雄郎

(72)【発明者】

【氏名】アラン リー プロクター

(72)【発明者】

【氏名】ジェレミア ディー クラーク

(72)【発明者】

【氏名】ダスティン ピー ペンダーグラフト

【テーマコード（参考）】

5J083

【Ｆターム（参考）】

5J083AA02

5J083AB01

5J083AB06

5J083AC04

5J083AC29

5J083AC31

5J083AD01

5J083AD04

5J083AE04

5J083AE06

5J083AF15

5J083BA03

5J083BC01

5J083BD06

5J083CA01

5J083CA12

5J083DC05

5J083EA10

5J083EA33

(57)【要約】

【課題】ユーザにとって妥当なコストを提供しつつ、ソナー画像機能を改良したソナーシステムを提供する。
【解決手段】水中環境を画像化するシステムを提供する。このシステムは、トランスデューサ素子の１つ以上のアレイを含む。各アレイは固定の位相シフトで周波数を変化させて動作し、これにより、第１範囲の角度及び第２範囲の角度の複数のソナー戻りビームをビーム整形する。これらのアレイは、船舶から前方に、船舶の各側面から、及び船舶の下方に広がるソナー・カバー範囲の円弧を生成するように配向されている。従って、複数の２Ｄライブ・ソナー画像を形成することができる。複数のソナー戻りビームのうちの１本以上を選択し使用して、別個のトランスデューサ素子を必要とせずに、釣り人が慣れたソナー画像を形成することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中環境のソナー画像を生成して提示するシステムであって、
船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリと、
ディスプレイと、
プロセッサと、
コンピュータが実行可能な命令を含むメモリと
を具えたシステムにおいて、前記ソナー・トランスデューサ・アセンブリが、
前記船舶の第１側面に配置され、該第１側面から外向きかつ下向きに向けられた１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイと、
前記船舶の第２側面に配置され、該第２側面から外向きかつ下向きに向けられた１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイとを具え、
前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を具え、
前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を具え、
前記船舶の前記第２側面は、前記船舶の前記第１側面の反対側であり、
前記コンピュータが実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから第１ソナー戻りデータを受信させ、
前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから第２ソナー戻りデータを受信させ、
前記第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成させ、
前記第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成させ、
前記船舶の前記第１側面に向いた前記水中環境の第１ソナー画像を生成させ、該第１ソナー画像は、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームからの前記第１ソナー戻りデータで形成された第１の二次元ライブ・ソナー画像であり、該第１の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる前記第１ソナー戻りデータは、前記複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信され、
前記船舶の前記第２側面に向いた前記水中環境の第２ソナー画像を生成させ、該第２ソナー画像は、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームからの前記第２ソナー戻りデータで形成された第２の二次元ライブ・ソナー画像であり、該第２の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる前記第２ソナー戻りデータは、前記複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信され、
前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行わせ、前記第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、前記ディスプレイ上の前記第２ソナー画像の右側に提示される
システム。

【請求項2】

前記プロセッサは、更に、
前記水中環境の第３ソナー画像を生成し、
前記第３ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行うように構成され、
前記第３ソナー画像は、前記船舶の前記第１側面及び前記第２側面の両方に向いた前記水中環境の現在及び履歴的光景であり、前記第３ソナー画像は、前記複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合に対応するソナー画像データの第１現在画像スライス、及び前記複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合に対応するソナー画像データの第２現在画像スライスで形成され、前記第１部分集合は、前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第２部分集合は、前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第１現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の右側に配置され、前記第２現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の左側に配置され、前記第３ソナー画像の残り部分は、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記第１部分集合及び前記第２部分集合の各々が、水平面の５度未満の幅のビーム整形された領域をカバーする、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記第３ソナー画像が、前記ディスプレイ上の、前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の下方に提示される、請求項２に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１ソナー画像が、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合に重ね書きされて前記第１部分集合を示す第１強調特徴形状を含み、前記第１部分集合は、前記第３ソナー画像用のソナー画像データの前記第１現在画像スライスに対応し、前記第２ソナー画像が、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合に重ね書きされて前記第２部分集合を示す第２強調特徴形状を含み、前記第２部分集合は、前記第３ソナー画像用のソナー画像データの前記第２現在画像スライスに対応する、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１強調特徴形状が前記ディスプレイ上を移動可能であり、前記第２強調特徴形状が前記ディスプレイ上を移動可能であり、前記第３ソナー画像用のソナー画像データの前記第１現在画像スライスが、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合上の前記第１強調特徴形状の配置に応じて変化し、前記第３ソナー画像用のソナー画像データの前記第２現在画像スライスが、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合上の前記第２強調特徴形状の配置に応じて変化する、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記第３ソナー画像が、前記第１現在画像スライス上に重ね書きされて前記第１現在画像スライスを示す第３強調特徴形状を含み、前記第１現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の右側に配置され、前記第３ソナー画像が、前記第２現在画像スライス上に重ね書きされて前記第２現在画像スライスを示す第４強調特徴形状を含み、前記第２現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の左側に配置される、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

前記システムが、１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に具え、該１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記船舶の前面に配置され、前記船舶の前記前面から前向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第３トランスデューサ素子を具え、前記船舶の前記前面は前記第１側面及び前記第２側面に概ね垂直であり、前記プロセッサが、更に、
前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイから第３ソナー戻りデータを受信し、
前記第３ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記前面に対応する複数の第３ソナー戻りビームを形成し、
前記船舶の前記前面からの、または前記船舶の下方のいずれかの前記水中環境の第４ソナー画像を生成するように構成され、該第４ソナー画像は、第３の二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第３ソナー戻りビームの少なくとも一部からの少なくとも前記第３ソナー戻りデータで形成され、前記第３の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる前記第３ソナー戻りデータは、前記複数の第３トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている、請求項２に記載のシステム。

【請求項9】

前記第３ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の下方に提示され、前記第４ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の上方に提示される、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記船舶の表現が前記ディスプレイ上に提示され、前記第１ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記第１側面に相当する表現の右側に提示され、前記第２ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記第２側面に相当する表現の左側に提示され、前記第４ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記前面に相当する表現の上側に提示される、請求項８に記載のシステム。

【請求項11】

前記プロセッサが、更に、前記水中環境の前記第３ソナー画像を、組合せのサイドスキャン・ソナー画像として生成するように構成され、該組合せのサイドスキャン・ソナー画像は、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合、前記複数の第１ソナー戻りビームの第２部分集合、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合、及び前記複数の第２ソナー戻りビームの第１部分集合に基づくソナー画像を含み、前記第３ソナー画像の右側は、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合及び前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第２部分集合からのソナー画像を含み、前記第３ソナー画像の左側は、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合及び前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第１部分集合からのソナー画像を含み、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合は、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第２部分集合よりも少数のソナー戻りビームを含み、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第１部分集合は、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合よりも少数のソナー戻りビームを含む、請求項２に記載のシステム。

【請求項12】

前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイが、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、前記複数の第１ソナー戻りビームを、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形し、第３範囲の角度のギャップが、前記第１範囲の角度と前記第２範囲の角度とを分離し、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、前記複数の第２ソナー戻りビームを、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形し、第６範囲の角度のギャップが、前記第４範囲の角度と前記第５範囲の角度とを分離し、前記第１ソナー画像が、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第１範囲の角度からの第１ソナー戻りデータで形成され、前記第２ソナー画像が、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第４範囲の角度からの第２ソナー戻りデータで形成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項13】

前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第２範囲の角度からの前記第１ソナー戻りデータと、
前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第５範囲の角度からの前記第２ソナー戻りデータと
を組み合わせることによって、前記第３ソナー画像を形成する、請求項１１に記載のシステム。

【請求項14】

前記第１範囲、前記第２範囲、前記第４範囲、及び前記第５範囲の各々が、前記船舶の外部の水平面内の水を２０～４０度の幅でカバーする、請求項１１に記載のシステム。

【請求項15】

前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイであり、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイである、請求項１に記載のシステム。

【請求項16】

水中環境のソナー画像を生成して提示する船舶用電子機器であって、
ディスプレイと、
プロセッサと、
コンピュータが実行可能な命令を含むメモリと
を具えた船舶用電子機器において、
前記コンピュータが実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
第１ソナー戻りデータを１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから受信させ、該１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第１側面に配置され、前記船舶の前記第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を具え、
第２ソナー戻りデータを１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから受信させ、該１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記船舶の第２側面に配置され、前記船舶の前記第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を具え、前記船舶の前記第２側面は前記船舶の前記第１側面の反対側であり、
前記第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成させ、
前記第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成させ、
前記船舶の前記第１側面に向いた前記水中環境の第１ソナー画像を生成させ、該第１ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームからの第１ソナー戻りデータで形成され、前記第１ソナー画像を形成するために用いる前記第１ソナー戻りデータは、前記複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されており、
前記船舶の前記第２側面に向いた前記水中環境の第２ソナー画像を生成させ、該第２ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームからの第２ソナー戻りデータで形成され、前記第２ソナー画像を形成するために用いる前記第２ソナー戻りデータは、前記複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されており、
前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行わせ、前記第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、前記ディスプレイ上の前記第２ソナー画像の右側に提示される
船舶用電子機器。

【請求項17】

前記プロセッサが、更に、
前記水中環境の第３ソナー画像を生成し、該第３ソナー画像は、前記船舶の前記第１側面及び前記第２側面の両方に向いた前記水中環境の現在及び履歴的光景であり、前記第３ソナー画像は、前記複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合に対応するソナー画像データの第１現在画像スライス、及び前記複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合に対応するソナー画像データの第２現在画像スライスで形成され、前記第１部分集合は、前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第２部分集合は、前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第１現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の右側に配置され、前記第２現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の左側に配置され、前記第３ソナー画像の残り部分は、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成され、
前記第３ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行う
ように構成されている、請求項１６に記載の船舶用電子機器。

【請求項18】

前記プロセッサが、更に、
第３ソナー戻りデータを１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイから受信し、該１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記船舶の前面に配置され、前記船舶の前記前面から前向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第３トランスデューサ素子を具え、前記船舶の前記前面は前記第１側面及び前記第２側面に概ね垂直であり、
前記第３ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記前面に対応する複数の第３ソナー戻りビームを形成し、
前記船舶の前記前面からの、または前記船舶の下方のいずれかの前記水中環境の第４ソナー画像を生成し、該第４ソナー画像は、二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第３ソナー戻りビームの少なくとも一部からの少なくとも前記第３ソナー戻りデータで形成され、前記第４ソナー画像を形成するために用いる前記第３ソナー戻りデータは、前記複数の第３トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている、
請求項１７に記載の船舶用電子機器。

【請求項19】

前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイが、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、前記複数の第１ソナー戻りビームが、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形され、第３範囲の角度が、前記第１範囲の角度と前記第２範囲の角度とを分離し、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、前記複数の第２ソナー戻りビームが、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形され、第６範囲の角度が、前記第４範囲の角度と前記第５範囲の角度とを分離し、前記第１ソナー画像が、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第１範囲の角度からの第１ソナー戻りデータで形成され、前記第２ソナー画像が、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第４範囲の角度からの第２ソナー戻りデータで形成される、請求項１６に記載の船舶用電子機器。

【請求項20】

前記第３ソナー画像が、
前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第２範囲の角度からの前記第１ソナー戻りデータと、
前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第５範囲の角度からの前記第２ソナー戻りデータと
を組み合わせることによって形成される、請求項１９に記載の船舶用電子機器。

【請求項21】

水中環境のソナー画像を生成して提示する方法であって、
第１ソナー戻りデータを１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから受信するステップであって、該１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第１側面に配置され、前記船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を含むステップと、
第２ソナー戻りデータを１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから受信するステップであって、該１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記船舶の第２側面に配置され、前記船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を含み、前記船舶の前記第２側面は前記船舶の前記第１側面の反対側であるステップと、
前記第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成するステップと、
前記第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成するステップと、
前記船舶の前記第１側面に向いた前記水中環境の第１ソナー画像を生成するステップであって、該第１ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記第１ソナー戻りビームからの前記第１ソナー戻りデータで形成され、前記第１ソナー画像を形成するために用いる前記第１ソナー戻りデータは、前記複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されているステップと、
前記船舶の前記第２側面に向いた前記水中環境の第２ソナー画像を生成するステップであって、該第２ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記第２ソナー戻りビームからの前記第２ソナー戻りデータで形成され、前記第２ソナー画像を形成するために用いる前記第２ソナー戻りデータは、前記複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されているステップと、
前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行うステップであって、第１ソナー画像を、ユーザの視点から見て、前記ディスプレイ上の前記第２ソナー画像の右側に提示するステップと
を含む方法。

【請求項22】

船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリであって、
ハウジングと、
少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイと、
少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイと
を具えているソナー・トランスデューサ・アセンブリにおいて、
前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を含み、
前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を含み、前記第２側面は前記第１側面の反対側であり、
前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームをビーム整形して、前記船舶の前記第１側面を出た、水中環境の第１部分からのソナー戻りデータを受信し、
前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームをビーム整形して、前記船舶の前記第２側面を出た、前記水中環境の第２部分からのソナー戻りデータを受信する
ソナー・トランスデューサ・アセンブリ。

【請求項23】

前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第１トランスデューサ素子が、前記複数の第１ソナー戻りビームを、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形するように構成され、第３範囲の角度のギャップが、前記第１範囲の角度と前記第２範囲の角度とを分離し、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第２トランスデューサ素子が、前記複数の第２ソナー戻りビームを、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形するように構成され、第６範囲の角度のギャップが、前記第４範囲の角度と前記第５範囲の角度とを分離する、請求項２２に記載のアセンブリ。

【請求項24】

前記アセンブリが、大量の水の表面に相当する装着面を規定し、前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸が、前記装着面に対して第１の角度に延び、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸が、前記装着面に対して第２の角度に延びる、請求項２２に記載のアセンブリ。

【請求項25】

前記第１の角度が、前記装着面から下向きに延びる第１鋭角であり、前記第１長軸の第１の前端が、前記装着面に対して前記第１長軸の第１の後端よりも高い所に位置し、前記第２の角度が、前記装着面から下向きに延びる第２鋭角であり、前記第２長軸の第２の前端が、前記装着面に対して前記第２長軸の第２の後端よりも高い所に位置する、請求項２４に記載のアセンブリ。

【請求項26】

前記アセンブリが、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面を規定し、前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸が、前記垂直中心線面に対して第１の角度に延び、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸が、前記垂直中心線面に対して第２の角度に延びる、請求項２２に記載のアセンブリ。

【請求項27】

前記第１の角度が、前記垂直中心線面から外向きに延びる第１鋭角であり、前記第１長軸の第１の前端が、前記垂直中心線面に対して前記第１長軸の第１の後端より中心寄りに位置し、前記第２の角度が、前記垂直中心線面から外向きに延びる第２鋭角であり、前記第２長軸の第２の前端が、前記垂直中心線面に対して前記第２長軸の第２の後端より中心寄りに位置する、請求項２６に記載のアセンブリ。

【請求項28】

前記アセンブリが、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に含み、該少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記船舶の前面から外向きかつ下向きに向けられ、前記少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第３トランスデューサ素子を含み、前記少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第３トランスデューサ素子の各々が、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第３ソナー戻りビームをビーム整形して、前記船舶の前記前面を出た、前記水中環境の第３部分からのソナー戻りデータを受信する、請求項２２に記載のアセンブリ。

【請求項29】

前記アセンブリが、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面を規定し、前記少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの長軸が、前記垂直中心線面に平行である、請求項２８に記載のアセンブリ。

【請求項30】

前記複数の第１トランスデューサ素子及び前記複数の第２トランスデューサ素子の各々が、長さ及び幅を規定し、前記複数の第１トランスデューサ素子及び前記複数の第２トランスデューサ素子の各々の長さが、前記複数の第１トランスデューサ素子及び前記複数の第２トランスデューサ素子の各々の幅よりも大きい、請求項２２に記載のアセンブリ。

【請求項31】

前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、集合的に、前記水中環境の少なくとも４つの異なるソナー画像を生成することができ、前記少なくとも４つの異なるソナー画像のうちの少なくとも３つの異なるソナー画像は、二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を含む、請求項２２に記載のアセンブリ。

【請求項32】

前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイであり、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイである、請求項３１に記載のアセンブリ。

【請求項33】

水中環境を画像化するシステムであって、
ハウジングと、
ディスプレイと、
プロセッサと、
コンピュータが実行可能な命令を含むメモリと
を具えたシステムにおいて、
前記ハウジングが、
少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイと、
少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイとを具え、
前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を具え、
前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を具え、
前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームをビーム整形して、前記水中環境の第１部分からのソナー戻りデータを受信し、
前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームをビーム整形して、前記船舶の前記第２側面を出た、前記水中環境の第２部分からのソナー戻りデータを受信し、
前記コンピュータが実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイから第１ソナー戻りデータを受信させ、
前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイから第２ソナー戻りデータを受信させ、
前記第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第１側面に対応する前記複数の第１ソナー戻りビームを形成させ、
前記第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第２側面に対応する前記複数の第２ソナー戻りビームを形成させ、
前記船舶の前記第１側面に向いた前記水中環境の第１ソナー画像を生成させ、該第１ソナー画像は第１の二次元ライブ・ソナー画像であり、前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームからの前記第１ソナー戻りデータで形成され、前記第１の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる前記第１ソナー戻りデータは、前記複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されており、
前記船舶の前記第２側面に向いた前記水中環境の第２ソナー画像を生成させ、該第２ソナー画像は第２の二次元ライブ・ソナー画像であり、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームからの前記第２ソナー戻りデータで形成され、前記第２の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる前記第２ソナー戻りデータは、前記複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されており、
前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行わせ、前記第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、前記ディスプレイ上の前記第２ソナー画像の右側に提示される
システム。

【請求項34】

前記ハウジングが、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に具え、該少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記船舶の前面から外向きかつ下向きに向けられ、前記少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が複数の第３トランスデューサ素子を具え、前記少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第３トランスデューサ素子が、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第３ソナー戻りビームをビーム整形して、前記船舶の前記前面を出た、前記水中環境の第３部分からのソナー戻りデータを受信し、前記プロセッサが、更に、
前記少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイから第３ソナー戻りデータを受信し、
前記第３ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記前面に対応する前記複数の第３ソナー戻りビームを形成し、
前記船舶の前記前面からの前記水中環境の第３ソナー画像を生成する
ように構成され、
前記第３ソナー画像は、二次元ライブ・ソナー画像であり、前記少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第３ソナー戻りビームの少なくとも一部からの少なくとも前記第３ソナー戻りデータで形成され、前記第３ソナー画像を形成するために用いる前記第３ソナー戻りデータは、前記複数の第３トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている、請求項３３に記載のシステム。

【請求項35】

前記第３ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の下方に提示される、請求項３４に記載のシステム。

【請求項36】

前記船舶の表現が前記ディスプレイ上に提示され、前記第１ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記第１側面に相当する表現の右側に提示され、前記第２ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記第２側面に相当する表現の左側に提示され、第４ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記前面に相当する表現の上側に提示される、請求項３４に記載のシステム。

【請求項37】

前記システムが、大量の水の表面に相当する装着面を規定し、前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸が、前記装着面に対して第１の角度に延び、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸が、前記装着面に対して第２の角度に延びる、請求項３３に記載のシステム。

【請求項38】

前記システムが、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面を規定し、前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸が、前記垂直中心線面に対して第３の角度に延び、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸が、前記垂直中心線面に対して第４の角度に延びる、請求項３３に記載のシステム。

【請求項39】

前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第１トランスデューサ素子が、前記複数の第１ソナー戻りビームを、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形するように構成され、第３範囲の角度のギャップが、前記第１範囲の角度と前記第２範囲の角度とを分離し、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第２トランスデューサ素子が、前記複数の第２ソナー戻りビームを、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形するように構成され、第６範囲の角度のギャップが、前記第４範囲の角度と前記第５範囲の角度とを分離する、請求項３３に記載のシステム。

【請求項40】

前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第２範囲の角度からの前記第１ソナー戻りデータと、
前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第５範囲の角度からの前記第２ソナー戻りデータと
を組み合わせることによって、第３ソナー画像を形成する、請求項３９に記載のシステム。

【請求項41】

前記第１範囲、前記第２範囲、前記第４範囲、及び前記第５範囲の各々が、前記船舶の外部の水平面内の水を２０～４０度の幅でカバーする、請求項３９に記載のシステム。

【請求項42】

船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリであって、
ハウジングと、
少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイと、
少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイと
を具えたソナー・トランスデューサ・アセンブリにおいて、
前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を具え、
前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を具え、
前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームをビーム整形して、前記船舶の前記第１側面を出た、水中環境の第１部分からのソナー戻りデータを受信し、
前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームをビーム整形して、前記船舶の前記第２側面を出た、前記水中環境の第２部分からのソナー戻りデータを受信し、
前記少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸が、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面に対して第１の角度に延び、前記少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸が、前記垂直中心線面に対して第２の角度に延びる
ソナー・トランスデューサ・アセンブリ。

【請求項43】

船舶に対する水中環境のソナー画像を生成する、前記船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された第１ソナー・トランスデューサ・アレイと、
前記ハウジング内に配置された第２ソナー・トランスデューサ・アレイと
を具えたソナー・トランスデューサ・アセンブリにおいて、
前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイが複数の第１トランスデューサ素子を具え、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームを、前記水中環境内で、第１範囲の角度及び第２範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形し、前記第１範囲の角度は、前記第２範囲の角度から、前記第１範囲と前記第２範囲との間の第１ギャップ範囲により分離され、
前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイが複数の第２トランスデューサ素子を具え、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームを、前記水中環境内で、第３範囲の角度及び第４範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形し、前記第３範囲の角度は、前記第４範囲の角度から、前記第３範囲と前記第４範囲との間の第２ギャップ範囲により分離され、
前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、これにより、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を同時に形成することを可能にする
ソナー・トランスデューサ・アセンブリ。

【請求項44】

前記二次元ライブ右側ソナー画像が、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第１範囲の角度からのソナー戻りデータで形成され、前記二次元ライブ左側ソナー画像が、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第４範囲の角度からのソナー戻りデータで形成される、請求項４３に記載のアセンブリ。

【請求項45】

前記現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像が、前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第１範囲の角度の第１部分集合に対応するソナー画像データの第１現在画像スライス、及び前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第４範囲の角度の第２部分集合に対応するソナー画像データの第２現在画像スライスで形成され、前記第１部分集合は、前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第２部分集合は、前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第１現在画像スライスは、前記現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像上の、前記現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像の右側に配置され、前記第２現在画像スライスは、前記現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像上の、前記現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像の左側に配置され、前記現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像の残り部分は、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成される、請求項４３に記載のアセンブリ。

【請求項46】

前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、更に、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、及び二次元ライブ前方または前方ワイド・ソナー画像の同時の形成を可能にするように構成されている、請求項４５に記載のアセンブリ。

【請求項47】

前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイであり、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイである、請求項４６に記載のアセンブリ。

【請求項48】

前記二次元ライブ前方または前方ワイド・ソナー画像が、
前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第２範囲の角度からのソナー戻りデータ、及び
前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第３範囲の角度からのソナー戻りデータ
で形成される、請求項４６に記載のアセンブリ。

【請求項49】

前記アセンブリが、前記ハウジング内に配置された第３ソナー・トランスデューサ・アセンブリを更に具え、該第３ソナー・トランスデューサ・アセンブリが複数の第３トランスデューサ素子を具え、前記第３ソナー・トランスデューサ・アセンブリの前記複数の第３トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第３ソナー戻りビームを、前記水中環境内で、第５範囲の角度及び第６範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形し、前記第５範囲の角度は、前記第６範囲の角度から、前記第５範囲と前記第６範囲との間の第３ギャップ範囲により分離されている、請求項４３に記載のアセンブリ。

【請求項50】

前記第１範囲、前記第２範囲、前記第３範囲、前記第４範囲、前記第５範囲、及び前記第６範囲の各々が、前記水中環境内のビーム整形された範囲を２０～４５度の幅でカバーする、請求項４９に記載のアセンブリ。

【請求項51】

前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイが、前記ハウジング内に配置され、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイが、前記ハウジング内に配置され、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、これにより、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイ、及び前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像、二次元ライブ・ダウンスキャン・ソナー画像、及び二次元ライブ前方ソナー画像を同時に形成することを可能にする、請求項４９に記載のアセンブリ。

【請求項52】

前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイであり、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイであり、前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第３ソナー・トランスデューサ・アレイである、請求項５１に記載のアセンブリ。

【請求項53】

前記現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像が、前記複数の第３ソナー戻りビームにおける前記第６範囲の角度の第３部分集合に対応する、ソナー画像データの第３現在画像スライスで形成され、前記第３部分集合は、前記複数の第３ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第３ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第３現在画像スライスは、前記現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像の右側に配置され、前記現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像の残り部分は、前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成される、請求項５１に記載のアセンブリ。

【請求項54】

前記第３部分集合が、前記複数の第３ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第３ソナー戻りビームのうちの４本以下である、請求項５３に記載のアセンブリ。

【請求項55】

前記現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像が、前記複数の第３ソナー戻りビームにおける前記第６範囲の角度の第３部分集合に対応する、ソナー画像データの第３現在画像スライスで形成され、前記第３部分集合は、前記複数の第３ソナー戻りビームのうちの少なくとも４本、かつ前記複数の第３ソナー戻りビームのうちの３０本以下であり、前記第３現在画像スライスは、前記現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像の右側に配置され、前記現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像の残り部分は、前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成される、請求項５１に記載のアセンブリ。

【請求項56】

前記第３部分集合が、前記複数の第３ソナー戻りビームのうちの少なくとも１０本、かつ前記複数の第３ソナー戻りビームのうちの２０本以下である、請求項５５に記載のアセンブリ。

【請求項57】

前記二次元ライブ・ダウンスキャン・ソナー画像が、前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第３ソナー戻りビームにおける前記第６範囲の角度からのソナー戻りデータで形成される、請求項５１に記載のアセンブリ。

【請求項58】

前記二次元ライブ前方ソナー画像が、前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第３ソナー戻りビームにおける前記第５範囲の角度からのソナー戻りデータで形成される、請求項５１に記載のアセンブリ。

【請求項59】

水中環境のソナー画像を生成して提示するシステムであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された第１ソナー・トランスデューサ・アレイと、
前記ハウジング内に配置された第２ソナー・トランスデューサ・アレイと、
ディスプレイと、
プロセッサと、
コンピュータが実行可能な命令を含むメモリと
を具えたシステムにおいて、
前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイが複数の第１トランスデューサ素子を具え、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームを、前記水中環境内で、第１範囲の角度及び第２範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形し、前記第１範囲の角度は、前記第２範囲の角度から、前記第１範囲と前記第２範囲との間の第１ギャップ範囲により分離され、
前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイが複数の第２トランスデューサ素子を具え、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームを、前記水中環境内で、第３範囲の角度及び第４範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形し、前記第３範囲の角度は、前記第４範囲の角度から、前記第３範囲と前記第４範囲との間の第２ギャップ範囲により分離され、
前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、これにより、前記コンピュータが実行可能な命令が、前記プロセッサに、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を同時に形成させることを可能にする
システム。

【請求項60】

前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、更に、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、及び二次元前方または前方ワイド・ソナー画像を同時に形成することを可能にするように構成されている、請求項５９に記載のシステム。

【請求項61】

前記二次元前方または前方ワイド画像が、
前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第２範囲の角度からのソナー戻りデータ、及び
前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第３範囲の角度からのソナー戻りデータ
で形成される、請求項６０に記載のシステム。

【請求項62】

前記システムが、前記ハウジング内に配置された第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に具え、該第３ソナー・トランスデューサ・アレイが複数の第３トランスデューサ素子を具え、前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第３トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第３ソナー戻りビームを、前記水中環境内で、第５範囲の角度及び第６範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形し、前記第５範囲の角度は、前記第６範囲の角度から、前記第５範囲と前記第６範囲との間の第３ギャップ範囲により分離されている、請求項５９に記載のシステム。

【請求項63】

前記第１範囲、前記第２範囲、前記第３範囲、前記第４範囲、前記第５範囲、及び前記第６範囲の各々が、前記水中環境内のビーム整形された範囲を２０～４５度の幅でカバーする、請求項６２に記載のシステム。

【請求項64】

前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイが、前記ハウジング内に配置され、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイが、前記ハウジング内に配置され、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、これにより、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイ、及び前記第３ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像、二次元ライブ・ダウンスキャン・ソナー画像、及び二次元ライブ前方ソナー画像を同時に形成することを可能にする、請求項６２に記載のシステム。

【請求項65】

船舶に対する水中環境のソナー画像を生成する、船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された第１ソナー・トランスデューサ・アレイと、
前記ハウジング内に配置された第２ソナー・トランスデューサ・アレイと
を具えているソナー・トランスデューサ・アセンブリにおいて、
前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイが複数の第１トランスデューサ素子を具え、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームを、前記水中環境内で、第１範囲の角度及び第２範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形し、前記第１範囲の角度は、前記第２範囲の角度から、前記第１範囲と前記第２範囲との間の第１ギャップ範囲により分離され、
前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイが複数の第２トランスデューサ素子を具え、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイの前記複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームを、前記水中環境内で、第３範囲の角度及び第４範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形し、前記第３範囲の角度は、前記第４範囲の角度から、前記第３範囲と前記第４範囲との間の第２ギャップ範囲により分離され、
前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記ハウジング内に配置され、前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、これにより、前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも３つのソナー画像を同時に形成することを可能にする
ソナー・トランスデューサ・アセンブリ。

【請求項66】

前記第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、更に、少なくとも４つのソナー画像を同時に形成することを可能にするように構成されている、請求項６５に記載のアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願のクロスリファレンス
本願は、米国特許出願第１６／９４４１８６号、発明の名称”Beamforming Sonar System with Improved Sonar Image Functionality, and Associated Methods”、２０２０年７月３１日出願により優先権を主張し、この米国特許出願の一部継続出願であり、この米国特許出願の内容は、その全体を参照することによって本明細書に含める。

【0002】

発明の分野
本発明の好適例は、一般にソナーシステムに関するものであり、より具体的には「ライブ（生の）」ソナー画像を提供するビーム整形（ビー
ムフォーミング）ソナーシステムに関するものである。

【背景技術】

【0003】

発明の背景
ソナー（Ｓｏｎａｒ：SOund Navigation And Ranging：音波探知機）は、水面または水中の物体を検出するために用いられてきた。例えば、ソナー装置を用いて、深度及び海底地形を測定すること、魚を検出すること、難破船を測位すること、等ができる。この関係では、水中の視程の極限に起因して、ソナーは、一般に、水中の物体を測位して水中の環境の理解をもたらすための最も正確な方法である。ソナーのトランスデューサ素子は、電気エネルギーを音波または振動に変換する。ソナー信号は水中を通って伝達されて、遭遇した物体（例えば、魚、海底表面、水中の構造物、等）から反射される。このトランスデューサ素子は、反射した音波をソナー戻り信号として受信して、その音のエネルギーを電気エネルギー（例えば、ソナー戻りデータ）に変換する。既知の音速に基づいて、水上または水中の物体までの距離及び／または物体の位置を測定することができる。ソナー戻りデータは、処理して表示装置上に表示して、水中環境の「写真」（または画像）をユーザに与えることもできる。

【0004】

異なる種類のソナーシステムが異なるソナー機能を提供し、その多数が異なる利益を有する。このため、ユーザ（例えば、釣り人）にとって妥当なコストを提供しつつ、ソナー画像機能を改良したソナーシステムの必要性が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第ＲＥ４５３７９号明細書

【特許文献2】米国特許第１０１１４１１９号明細書

【特許文献3】米国特許第９７３９８８４号明細書

【特許文献4】米国特許出願第１６／３８２６３９号明細書

【特許文献5】米国特許第８３００４９９号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の好適例は、水中環境を画像化するための種々のソナーシステムを提供する。ソナーシステムの一部の例は、トランスデューサ素子の１つ以上のアレイを含む。これらのアレイは、ソナー信号を水中環境へ発信するように動作する。これらのアレイは、固定の位相シフトでも、但し周波数を変化させて動作して、複数のソナー戻りビームをビーム整形する。複数のソナー戻りビームを、第１範囲の角度間で、及び第２範囲の角度間で、周波数に基づいてフィルタ処理することができる。第１範囲の角度と第２範囲の角度との間には、ギャップが形成される。１つ以上のアレイは、角度の範囲が、例えば、船舶の両側方の大量の水、船舶の前方の大量の水、及び船舶の下方の大量の水をカバーするように配向させることができる。更に、周波数を変化させることによって、複数のソナー戻りビーム（例えば、各々が０．２５°～２°の幅を有するソナービーム）をビーム整形する能力により、水中環境の小さいスライス（断片）に特有の精密なソナー戻りデータを用いることができ、複数のスライスの同時の表示は、二次元（２Ｄ：two-dimensional）のほぼリアルタイムの（または「ライブ」）ソナー画像を提供することができる。

【0007】

一例として、１つ以上のソナー・トランスデューサ・アレイは、「ライブ」サイド（側方の）ソナー画像を提供するように配向させることができる。この関係では、種々の好適例によるアレイの相対的な位置決めが、左側のライブ・ソナー画像及び右側のライブ・ソナー画像を提供する。一部の好適例では、特定の配向及び処理を用いて、トランスデューサ・アセンブリのコスト及び全体のフットプリント（設置面積）を最小にしつつ、ライブ・ソナー画像のサイズ及び／または画質を最大にすることができる。それに加えて、１つ以上のアレイからのビーム整形されたソナービームの部分集合を用いて、従来のサイドスキャン（側方走査）ソナー画像を生成することができる。一部の好適例では、例えば魚のアーチ形を高精細のサイドスキャン・ソナー画像中に置くことによって、いくつかのサイドスキャン・ソナー画像の望ましい属性どうしを組み合わせることができる。このことは、各側面の単一のアレイで全て実現することができる。特に、一部の好適例では、こうした特徴を、各アレイの後方の角度範囲を利用するだけで実現することができ、前方の角度範囲は、例えば前方のライブ・ソナー画像のような追加的な撮像用途向けに残すことができる。

【0008】

更に、一部の好適例では、１つ以上の追加的なアレイを配置して、追加的なソナー画像の選択肢を提供することができる。例えば、アレイを前方に向けて配向させて（例えば、第１範囲の角度を用いて）前方のライブ・ソナー画像を提供すること、及び／または（例えば、第２範囲の角度を用いて）下方のライブ・ソナー画像を提供することができる。更に、ビーム整形されたソナービームを用いて（例えば、円錐形の下方スキャン及び／または直線状の下方スキャンのソナー画像に似た）従来の下方スキャン・ソナー画像を生成することができる。一部のこうした好適例では、例えば、魚のアーチ形を高精細の下方ソナー画像中に置くことによって、いくつかの下方スキャンのソナー画像の望ましい属性どうしを組み合わせることができる。

【0009】

一部の好適例では、上述した異なる種類のソナー画像（及び本明細書中に記載する他のもの）を、トランスデューサ素子の最小数のアレイ（例えば、より多数のアレイとは異なり、２つまたは３つのアレイ）で実現することができる。このことは、改良されたソナー機能を、更にはユーザにとってそれほどでもないコストで提供する。

【0010】

１つの好適例では、水中環境のソナー画像を生成して提示するシステムを提供する。このシステムは、船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリを含み、このソナー・トランスデューサ・アセンブリは、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイを含み、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第１側面に配置され、船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられている。１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第１トランスデューサ素子を含む。このソナー・トランスデューサ・アセンブリは、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイも含み、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第２側面に配置され、船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられている。１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第２トランスデューサ素子を含み、船舶の第２側面は船舶の第１側面の反対側である。ソナー・トランスデューサ・アセンブリは、ディスプレイ、プロセッサ、及びメモリも含み、メモリはコンピュータが実行可能な命令を含む。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから第１ソナー戻りデータを受信させ、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから第２ソナー戻りデータを受信させ、第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、船舶の第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成させ、第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、船舶の第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成させ、船舶の第１側面に向いた水中環境の第１ソナー画像を生成させるように構成されている。第１ソナー画像は第１の二次元ライブ・ソナー画像であり、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームからの第１ソナー戻りデータで形成され、第１の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第１ソナー戻りデータは、複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、船舶の第２側面に向いた水中環境の第２ソナー画像を生成させるようにも構成されている。第２ソナー画像は、第２の二次元ライブ・ソナー画像であり、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームからの第２ソナー戻りデータで形成され、第２の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第２ソナー戻りデータは、複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、第１ソナー画像及び第２ソナー画像のディスプレイ上への提示を行わせるようにも構成されている。第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、ディスプレイ上の第２ソナー画像の右側に提示される。

【0011】

一部の好適例では、プロセッサを、更に、水中環境の第３ソナー画像を生成するように構成することができ、第３ソナー画像は、船舶の第１側面及び第２側面の両方に向いた水中環境の現在及び履歴的光景である。第３ソナー画像は、複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合に対応するソナー画像データの第１現在画像スライス、及び複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合に対応するソナー画像データの第２現在画像スライスで形成することができる。第１部分集合は、複数の第１ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ複数の第１ソナー戻りビームのうちの１０本以下とすることができ、第２部分集合は、複数の第２ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ複数の第２ソナー戻りビームのうちの１０本以下とすることができる。第１現在画像スライスは、第３ソナー画像上の、第３ソナー画像の右側に配置することができ、第２現在画像スライスは、第３ソナー画像上の、第３ソナー画像の左側に配置することができ、第３ソナー画像の残り部分は、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成することができる。プロセッサは、更に、第３ソナー画像のディスプレイ上への提示を行うように構成することもできる。

【0012】

一部の好適例では、第１部分集合及び第２部分集合の各々が、水平面の５度未満の幅のビーム整形された領域をカバーすることができる。

【0013】

一部の好適例では、第３ソナー画像を、ディスプレイ上の、第１ソナー画像及び第２ソナー画像の下方に提示することができる。

【0014】

一部の好適例では、第１ソナー画像が、複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合に重ね書きされて第１部分集合を示す第１強調特徴形状を含むことができ、第１部分集合は第３ソナー画像用のソナー画像データの第１現在画像スライスに対応し、第２ソナー画像が、複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合に重ね書きされて第２部分集合を示す第２強調特徴形状を含むことができ、第２部分集合は第３ソナー画像用のソナー画像データの第２現在画像スライスに対応する。

【0015】

一部の好適例では、第１強調特徴形状を、ディスプレイ上を移動可能にすることができ、第２強調特徴形状を、ディスプレイ上を移動可能にすることができる。第３ソナー画像用のソナー画像データの第１現在画像スライスは、複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合上の第１強調特徴形状の配置に応じて変化することができ、第３ソナー画像用のソナー画像データの第２現在画像スライスは、複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合上の第２強調特徴形状の配置に応じて変化することができる。

【0016】

一部の好適例では、第３ソナー画像が、第１現在画像スライス上に重ね書きされて第１現在画像スライスを示す第３強調特徴形状を含むことができ、第１現在画像スライスは、第３ソナー画像上の、第３ソナー画像の右側に配置され、第３ソナー画像が、第２現在画像スライス上に重ね書きされて第２現在画像スライスを示す第４強調特徴形状を含むことができ、第２現在画像スライスは、第３ソナー画像上の、第３ソナー画像の左側に配置される。

【0017】

一部の好適例では、上記システムが、１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に含むことができ、１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の前面に配置され、船舶の前面から前向きかつ下向きに向けられている。１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第３トランスデューサ素子を含むことができ、船舶の前面は第１側面及び第２側面に概ね垂直である。プロセッサは、更に、１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイから第３ソナー戻りデータを受信し、第３ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、船舶の前面に対応する複数の第３ソナー戻りビームを形成し、船舶の前面からの、または船舶の下方のいずれかの水中環境の第４ソナー画像を生成するように構成することができる。第４ソナー画像は、第３の二次元ライブ・ソナー画像とすることができ、１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第３ソナー戻りビームの少なくとも一部からの少なくとも第３ソナー戻りデータで形成され、この二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第３ソナー戻りデータは、複数の第３トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。

【0018】

一部の好適例では、第３ソナー画像を、ディスプレイ上の第１ソナー画像及び第２ソナー画像の下方に提示することができ、第４ソナー画像を、ディスプレイ上の第１ソナー画像及び第２ソナー画像の上方に提示することができる。

【0019】

一部の好適例では、船舶の表現をディスプレイ上に提示することができる。第１ソナー画像を、ディスプレイ上の船舶の第１側面に相当する表現の右側に提示することができ、第２ソナー画像を、ディスプレイ上の船舶の第２側面に相当する表現の左側に提示することができ、第４ソナー画像を、ディスプレイ上の船舶の前面に相当する表現の上側に提示することができる。

【0020】

一部の好適例では、プロセッサを、更に、水中環境の第３ソナー画像を、組合せのサイドスキャン・ソナー画像として生成するように構成することができ、組合せのサイドスキャン・ソナー画像は、複数の第１ソナー戻りビームの上記第１部分集合、複数の第１ソナー戻りビームの第２部分集合、複数の第２ソナー戻りビームの上記第２部分集合、及び上記複数の第２ソナー戻りビームの第１部分集合に基づくソナー画像を含む。第３ソナー画像の右側は、複数の第１ソナー戻りビームの上記第１部分集合及び複数の第１ソナー戻りビームの上記第２部分集合からのソナー画像を含むことができ、第３ソナー画像の左側は、複数の第２ソナー戻りビームの上記第２部分集合及び複数の第２ソナー戻りビームの上記第１部分集合からのソナー画像を含むことができる。複数の第１ソナー戻りビームの上記第１部分集合は、上記複数の第１ソナー戻りビームの上記第２部分集合よりも少数のソナー戻りビームを含むことができ、複数の第２ソナー戻りビームの上記第１部分集合は、複数の第２ソナー戻りビームの上記第２部分集合よりも少数のソナー戻りビームを含むことができる。

【0021】

一部の好適例では、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイを、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成することができ、これにより、複数の第１ソナー戻りビームを、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形することができ、第３範囲の角度のギャップが、第１範囲の角度と第２範囲の角度とを分離することができる。１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成することができ、これにより、複数の第２ソナー戻りビームを、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形することができ、第６範囲の角度のギャップが、第４範囲の角度と第５範囲の角度とを分離することができる。第１ソナー画像は、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームにおける第１範囲の角度からの第１ソナー戻りデータで形成することができ、第２ソナー画像は、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームにおける第４範囲の角度からの第２ソナー戻りデータで形成することができる。

【0022】

一部の好適例では、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームにおける第２範囲の角度からの第１ソナー戻りデータと、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームにおける第５範囲の角度からの第２ソナー戻りデータとを組み合わせることによって、第３ソナー画像を形成することができる。

【0023】

一部の好適例では、第１、第２、第４、及び第５範囲の各々が、船舶の外部の水平面内の水を２０～４０度の幅でカバーすることができる。

【0024】

一部の好適例では、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができ、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができる。

【0025】

他の好適例では、水中環境のソナー画像を生成して提示する船舶用電子機器を提供する。この船舶用電子機器は、ディスプレイと、プロセッサと、コンピュータが実行可能な命令を含むメモリとを含む。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、第１ソナー戻りデータを１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから受信させるように構成されている。１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第１側面に配置され、船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を含む。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、第２ソナー戻りデータを１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから受信させるようにも構成されている。１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第２側面に配置され、船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を含む。船舶の第２側面は船舶の第１側面の反対側である。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、船舶の第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成させ、第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、船舶の第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成させ、船舶の第１側面に向いた水中環境の第１ソナー画像を生成させるようにも構成されている。第１ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームからの第１ソナー戻りデータで形成され、この二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第１ソナー戻りデータは、複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、船舶の第２側面に向いた水中環境の第２ソナー画像を生成させるようにも構成されている。第２ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームからの第２ソナー戻りデータで形成され、この二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第２ソナー戻りデータは、複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、第１ソナー画像及び第２ソナー画像のディスプレイ上への提示を行わせるようにも構成されている。第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、ディスプレイ上の第２ソナー画像の右側に提示される。

【0026】

一部の好適例では、プロセッサを、更に、水中環境の第３ソナー画像を生成するように構成することができ、第３ソナー画像は、船舶の第１側面及び第２側面の両方に向いた水中環境の現在及び履歴的光景である。第３ソナー画像は、複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合に対応するソナー画像データの第１現在画像スライス、及び複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合に対応するソナー画像データの第２現在画像スライスで形成することができる。第１部分集合は、複数の第１ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ複数の第１ソナー戻りビームのうちの１０本以下とすることができ、第２部分集合は、複数の第２ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ複数の第２ソナー戻りビームのうちの１０本以下とすることができる。第１現在画像スライスは、第３ソナー画像上の、第３ソナー画像の右側に配置することができ、第２現在画像スライスは、第３ソナー画像上の、第３ソナー画像の左側に配置することができ、第３ソナー画像の残り部分は、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成することができる。プロセッサは、更に、第３ソナー画像のディスプレイ上への提示を行うように構成することができる。

【0027】

一部の好適例では、プロセッサを、更に、第３ソナー戻りデータを１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイから受信するように構成することができる。１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の前面に配置して、船舶の前面から前向きかつ下向きに向けることができ、１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第３トランスデューサ素子を含むことができる。船舶の前面は第１側面及び第２側面に概ね垂直である。プロセッサは、更に、第３ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、船舶の前面に対応する複数の第３ソナー戻りビームを形成し、船舶の前面からの、または船舶の下方のいずれかの水中環境の第４ソナー画像を生成するように構成することができる。第４ソナー画像は、二次元ライブ・ソナー画像とすることができ、１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第３ソナー戻りビームの少なくとも一部からの少なくとも第３ソナー戻りデータで形成され、この二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第３ソナー戻りデータは、複数の第３トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。

【0028】

一部の好適例では、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイを、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成することができ、これにより、複数の第１ソナー戻りビームを、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形することができ、第３範囲の角度が、第１範囲の角度と第２範囲の角度とを分離することができる。１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成することができ、これにより、複数の第２ソナー戻りビームを、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形することができ、第６範囲の角度が、第４範囲の角度と第５範囲の角度とを分離することができる。第１ソナー画像は、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームにおける第１範囲の角度からの第１ソナー戻りデータで形成することができ、第２ソナー画像は、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームにおける第４範囲の角度からの第２ソナー戻りデータで形成することができる。

【0029】

一部の好適例では、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームにおける第２範囲の角度からの第１ソナー戻りデータと、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームにおける第５範囲の角度からの第２ソナー戻りデータとを組み合わせることによって、第３ソナー画像を形成することができる。

【0030】

一部の好適例では、水中環境のソナー画像を生成して提示する方法を提供する。この方法は、第１ソナー戻りデータを１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから受信するステップを含むことができる。１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第１側面に配置され、船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が複数の第１トランスデューサ素子を含む。この方法は、第２ソナー戻りデータを１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから受信するステップも含む。１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第２側面に配置され、船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が複数の第２トランスデューサ素子を含む。船舶の第２側面は船舶の第１側面の反対側である。この方法は、第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、船舶の第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成するステップと、第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、船舶の第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成するステップと、船舶の第１側面に向いた水中環境の第１ソナー画像を生成するステップも含む。第１ソナー画像は、二次元ライブ・ソナー画像であり、１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの第１ソナー戻りビームからの第１ソナー戻りデータで形成され、この二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第１ソナー戻りデータは、複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。この方法は、船舶の第２側面に向いた水中環境の第２ソナー画像を生成するステップも含む。第２ソナー画像は、二次元ライブ・ソナー画像であり、１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの第２ソナー戻りビームからの第２ソナー戻りデータで形成され、この二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第２ソナー戻りデータは、複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。この方法は、第１ソナー画像及び第２ソナー画像のディスプレイ上への提示を行うステップも含む。第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、ディスプレイ上の第２ソナー画像の右側に提示される。

【0031】

他の好適例では、船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリを提供する。このアセンブリは、ハウジング（筐体）と、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイとを含み、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられている。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第１トランスデューサ素子を含む。このアセンブリは、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイも含み、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられている。少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第２トランスデューサ素子を含み、第２側面は第１側面の反対側である。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームをビーム整形して、船舶の第１側面を出た、水中環境の第１部分からのソナー戻りデータを受信し、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームをビーム整形して、船舶の第２側面を出た、水中環境の第２部分からのソナー戻りデータを受信する。

【0032】

一部の好適例では、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第１トランスデューサ素子を、複数の第１ソナー戻りビームを、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形するように構成することができ、第３範囲の角度のギャップが、第１範囲の角度と第２範囲の角度とを分離することができる。少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第２トランスデューサ素子は、複数の第２ソナー戻りビームを、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形するように構成することができ、第６範囲の角度のギャップが、第４範囲の角度と第５範囲の角度とを分離することができる。

【0033】

一部の好適例では、上記アセンブリが、大量の水の表面に相当する装着面を規定することができる。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸は、装着面に対して第１の角度に延びることができ、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸は、装着面に対して第２の角度に延びることができる。

【0034】

一部の好適例では、第１の角度を、装着面から下向きに延びる第１鋭角とすることができ、第１長軸の第１の前端は、装着面に対して第１長軸の第１の後端よりも高い所に位置することができる。第２の角度は、装着面から下向きに延びる第２鋭角とすることができ、第２長軸の第２の前端は、装着面に対して第２長軸の第２の後端よりも高い所に位置することができる。

【0035】

一部の好適例では、上記アセンブリが、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面を規定することができる。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸は、垂直中心線面に対して第１の角度に延びることができ、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸は、垂直中心線面に対して第２の角度に延びることができる。

【0036】

一部の好適例では、第１の角度を、垂直中心線面から外向きに延びる第１鋭角とすることができ、第１長軸の第１の前端は、垂直中心線面に対して第１長軸の第１の後端より中心寄りに位置することができる。第２の角度は、垂直中心線面から外向きに延びる第２鋭角とすることができ、第２長軸の第２の前端は、垂直中心線面に対して第２長軸の第２の後端より中心寄りに位置することができる。

【0037】

一部の好適例では、上記アセンブリが、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に含むことができ、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、船舶の前面から外向きかつ下向きに向けられている。少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第３トランスデューサ素子を含むことができ、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第３トランスデューサ素子の各々は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成することができ、これにより、複数の第３ソナー戻りビームをビーム整形して、船舶の前面を出た、水中環境の第３部分からのソナー戻りデータを受信することができる。

【0038】

一部の好適例では、上記アセンブリが、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面を規定することができ、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの長軸は、垂直中心線面に平行にすることができる。

【0039】

一部の好適例では、複数の第１トランスデューサ素子及び複数の第２トランスデューサ素子の各々が、長さ及び幅を規定することができ、複数の第１及び第２トランスデューサ素子の各々の長さは、複数の第１及び第２トランスデューサ素子の各々の幅よりも大きくすることができる。

【0040】

一部の好適例では、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、集合的に、水中環境の少なくとも４つの異なるソナー画像を生成することができ、そのうちの少なくとも３つの異なるソナー画像は、二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を含むことができる。

【0041】

一部の好適例では、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができ、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができる。

【0042】

他の好適例では、水中環境を画像化するシステムを提供する。このシステムはハウジングを含み、ハウジングは少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイを含み、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられている。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第１トランスデューサ素子を含む。ハウジングは、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイも含み、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられている。少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第２トランスデューサ素子を含む。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームをビーム整形して、水中環境の第１部分からのソナー戻りデータを受信し、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームをビーム整形して、船舶の第２側面を出た、水中環境の第２部分からのソナー戻りデータを受信する。このシステムは、ディスプレイと、プロセッサと、コンピュータが実行可能な命令を含むメモリも含む。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイから第１ソナー戻りデータを受信させ、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイから第２ソナー戻りデータを受信させ、第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、船舶の第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成させ、第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、船舶の第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成させ、船舶の第１側面に向いた水中環境の第１ソナー画像を生成させるように構成されている。第１ソナー画像は第１の二次元ライブ・ソナー画像であり、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームからの第１ソナー戻りデータで形成され、第１の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第１ソナー戻りデータは、複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、船舶の第２側面に向いた水中環境の第２ソナー画像を生成させるようにも構成されている。第２ソナー画像は、第２の二次元ライブ・ソナー画像であり、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームからの第２ソナー戻りデータで形成され、第２の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第２ソナー戻りデータは、複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。コンピュータが実行可能な命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、第１ソナー画像及び第２ソナー画像のディスプレイ上への提示を行わせるようにも構成されている。第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、ディスプレイ上の第２ソナー画像の右側に提示される。

【0043】

一部の好適例では、ハウジングが、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に含むことができ、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、船舶の前面から外向きかつ下向きに向けられている。少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第３トランスデューサ素子を含むことができ、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第３トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成することができ、これにより、複数の第３ソナー戻りビームをビーム整形して、船舶の前面を出た、水中環境の第３部分からのソナー戻りデータを受信することができる。プロセッサは、更に、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイから第３ソナー戻りデータを受信し、第３ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、船舶の前面に対応する複数の第３ソナー戻りビームを形成し、船舶の前面からの水中環境の第３ソナー画像を生成するように構成することができる。第３ソナー画像は、二次元ライブ・ソナー画像とすることができ、少なくとも１つの第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第３ソナー戻りビームの少なくとも一部からの少なくとも第３ソナー戻りデータで形成され、この二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる第３ソナー戻りデータは、複数の第３トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている。

【0044】

一部の好適例では、第３ソナー画像を、ディスプレイ上の第１ソナー画像及び第２ソナー画像の下方に提示することができる。

【0045】

一部の好適例では、船舶の表現をディスプレイ上に提示することができる。第１ソナー画像を、ディスプレイ上の船舶の第１側面に相当する表現の右側に提示することができ、第２ソナー画像を、ディスプレイ上の船舶の第２側面に相当する表現の左側に提示することができ、第４ソナー画像を、ディスプレイ上の船舶の前面に相当する表現の上側に提示することができる。

【0046】

一部の好適例では、上記システムが、大量の水の表面に相当する装着面を規定することができる。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸は、装着面に対して第１の角度に延びることができ、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸は、装着面に対して第２の角度に延びることができる。

【0047】

一部の好適例では、上記システムが、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面を規定することができる。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸は、垂直中心線面に対して第３の角度に延びることができ、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸は、垂直中心線面に対して第４の角度に延びることができる。

【0048】

一部の好適例では、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第１トランスデューサ素子を、複数の第１ソナー戻りビームを第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形するように構成することができ、第３範囲の角度のギャップが、第１範囲の角度と第２範囲の角度とを分離することができる。少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第２トランスデューサ素子を、複数の第２ソナー戻りビームを第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形するように構成することができ、第６範囲の角度のギャップが、第４範囲の角度と第５範囲の角度とを分離することができる。

【0049】

一部の好適例では、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームにおける第２範囲の角度からの第１ソナー戻りデータと、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームにおける第５範囲の角度からの第２ソナー戻りデータとを組み合わせることによって、第３ソナー画像を形成することができる。

【0050】

一部の好適例では、第１、第２、第４、及び第５範囲の各々が、船舶の外部の水平面内の水を２０～４０度の幅でカバーすることができる。

【0051】

他の好適例では、船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリを提供する。このアセンブリは、ハウジングと、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイとを含み、少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられている。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第１トランスデューサ素子を含む。このアセンブリは、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイも含み、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられている。少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々は、複数の第２トランスデューサ素子を含む。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームをビーム整形して、船舶の第１側面を出た、水中環境の第１部分からのソナー戻りデータを受信し、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームをビーム整形して、船舶の第２側面を出た、水中環境の第２部分からのソナー戻りデータを受信する。少なくとも１つの第１ソナー・トランスデューサ・アレイの第１長軸は、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面に対して第１の角度に延び、少なくとも１つの第２ソナー・トランスデューサ・アレイの第２長軸は、垂直中心線面に対して第２の角度に延びる。

【0052】

他の好適例では、船舶に対する水中環境のソナー画像を生成する、船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリを提供する。このアセンブリは、ハウジングと、ハウジング内に配置された第１ソナー・トランスデューサ・アレイとを含む。第１ソナー・トランスデューサ・アレイは複数の第１トランスデューサ素子を含み、第１ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームを、水中環境内で、第１範囲の角度及び第２範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形する。第１範囲の角度は、第２範囲の角度から、これらの範囲間の第１ギャップ範囲により分離されている。このアセンブリは、ハウジング内に配置された第２ソナー・トランスデューサ・アレイも含む。第２ソナー・トランスデューサ・アレイは複数の第２トランスデューサ素子を含み、第２ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームを、水中環境内で、第３範囲の角度及び第４範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形する。第３範囲の角度は、第４範囲の角度から、これらの範囲間の第２ギャップ範囲により分離されている。第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、これにより、第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を同時に形成することを可能にする。

【0053】

一部の好適例では、二次元ライブ右側ソナー画像を、第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームにおける第１範囲の角度からのソナー戻りデータで形成することができ、二次元ライブ左側ソナー画像を、第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームにおける第４範囲の角度からのソナー戻りデータで形成することができる。

【0054】

一部の好適例では、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を、複数の第１ソナー戻りビームにおける第１範囲の角度の第１部分集合に対応する、ソナー画像データの第１現在画像スライス、及び複数の第２ソナー戻りビームにおける第４範囲の角度の第２部分集合に対応する、ソナー画像データの第２現在画像スライスで形成することができる。第１部分集合は、複数の第１ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ複数の第１ソナー戻りビームのうちの１０本以下とすることができ、第２部分集合は、複数の第２ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ複数の第２ソナー戻りビームのうちの１０本以下とすることができる。第１現在画像スライスは、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像上の、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像の右側に配置することができ、第２現在画像スライスは、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像上の、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像の左側に配置することができ、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像の残り部分は、第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成することができる。

【0055】

一部の好適例では、第１及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイを、更に、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、及び二次元ライブ前方または前方ワイド（広角）ソナー画像の同時の形成を可能にするように構成することができる。

【0056】

一部の好適例では、第１ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができ、第２ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができる。

【0057】

一部の好適例では、二次元ライブ前方または前方ワイド・ソナー画像を、第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームにおける第２範囲の角度からのソナー戻りデータ、及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームにおける第３範囲の角度からのソナー戻りデータで形成することができる。

【0058】

一部の好適例では、上記アセンブリが、ハウジング内に配置された第３ソナー・トランスデューサ・アセンブリを更に含むことができる。第３ソナー・トランスデューサ・アセンブリは複数の第３トランスデューサ素子を含むことができ、第３ソナー・トランスデューサ・アセンブリの複数の第３トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成することができ、これにより、複数の第３ソナー戻りビームを、水中環境内で、第５範囲の角度及び第６範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形することができる。第５範囲の角度は、第６範囲の角度から、これらの範囲間の第３ギャップ範囲により分離されている。

【0059】

一部の好適例では、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６範囲の各々が、水中環境内のビーム整形された範囲を２０～４５度の幅でカバーすることができる。

【0060】

一部の好適例では、第１ソナー・トランスデューサ・アレイを、ハウジング内に配置して、第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向させることができ、第３ソナー・トランスデューサ・アレイを、ハウジング内に配置して、第１及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向させることができ、これにより、第１、第２、及び第３ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン（直線状下方走査）ソナー画像、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン（円錐状下方走査）ソナー画像、二次元ライブ・ダウンスキャン（下方走査）ソナー画像、及び二次元ライブ前方ソナー画像を同時に形成することを可能にすることができる。

【0061】

一部の好適例では、第１ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができ、第２ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができ、第３ソナー・トランスデューサ・アレイを単一の第３ソナー・トランスデューサ・アレイとすることができる。

【0062】

一部の好適例では、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像を、複数の第３ソナー戻りビームにおける第６範囲の角度の第３部分集合に対応する、ソナー画像データの第３現在画像スライスで形成することができる。第３部分集合は、複数の第３ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ複数の第３ソナー戻りビームのうちの１０本以下とすることができる。第３現在画像スライスは、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像の右側に配置することができ、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像の残り部分は、第３ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成することができる。

【0063】

一部の好適例では、第３部分集合を、複数の第３ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ複数の第３ソナー戻りビームのうちの４本以下とすることができる。

【0064】

一部の好適例では、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像を、複数の第３ソナー戻りビームにおける第６範囲の角度の第３部分集合に対応する、ソナー画像データの第３現在画像スライスで形成することができる。第３部分集合は、複数の第３ソナー戻りビームのうちの少なくとも４本、かつ複数の第３ソナー戻りビームのうちの３０本以下とすることができる。第３現在画像スライスは、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像の右側に配置することができ、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像の残り部分は、第３ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成することができる。

【0065】

一部の好適例では、第３部分集合を、複数の第３ソナー戻りビームのうちの少なくとも１０本、かつ複数の第３ソナー戻りビームのうちの２０本以下とすることができる。

【0066】

一部の好適例では、二次元ライブ・ダウンスキャン・ソナー画像を、第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第３ソナー戻りビームにおける第６範囲の角度からのソナー戻りデータで形成することができる。

【0067】

一部の好適例では、二次元ライブ前方ソナー画像を、第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第３ソナー戻りビームにおける第５範囲の角度からのソナー戻りデータで形成することができる。

【0068】

他の好適例では、水中環境のソナー画像を生成して提示するシステムを提供する。このシステムは、ハウジングと、ハウジング内に配置された第１ソナー・トランスデューサ・アレイとを含む。第１ソナー・トランスデューサ・アレイは複数の第１トランスデューサ素子を含み、第１ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームを、水中環境内で、第１範囲の角度及び第２範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形する。第１範囲の角度は、第２範囲の角度から、これらの範囲間の第１ギャップ範囲により分離されている。このシステムは、ハウジング内に配置された第２ソナー・トランスデューサ・アレイも含み、第２ソナー・トランスデューサ・アレイは複数の第２トランスデューサ素子を含み、第２ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームを、水中環境内で、第３範囲の角度及び第４範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形する。第３範囲の角度は、第４範囲の角度から、これらの範囲間の第２ギャップ範囲により分離されている。このシステムは、ディスプレイと、プロセッサと、コンピュータが実行可能な命令を含むメモリも含む。第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、これにより、コンピュータが実行可能な命令が、プロセッサに、第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を同時に形成させることを可能にする。

【0069】

一部の好適例では、第１及び第２ソナー・トランスデューサを、更に、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、及び二次元前方または前方ワイド・ソナー画像を同時に形成することを可能にするように構成することができる。

【0070】

一部の好適例では、二次元前方または前方ワイド画像を、第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第１ソナー戻りビームにおける第２範囲の角度からのソナー戻りデータ、及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの複数の第２ソナー戻りビームにおける第３範囲の角度からのソナー戻りデータで形成することができる。

【0071】

一部の好適例では、上記システムが、ハウジング内に配置された第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に具えることができる。第３ソナー・トランスデューサ・アレイは複数の第３トランスデューサ素子を含むことができ、第３ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第３トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成することができ、これにより、複数の第３ソナー戻りビームを、水中環境内で、第５範囲の角度及び第６範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形する。第５範囲の角度は、第６範囲の角度から、これらの範囲間の第３ギャップ範囲により分離されている。

【0072】

一部の好適例では、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６範囲の各々が、水中環境内のビーム整形された範囲を２０～４５度の幅でカバーすることができる。

【0073】

一部の好適例では、第１ソナー・トランスデューサ・アレイを、ハウジング内に配置して、第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向させることができ、第３ソナー・トランスデューサ・アレイを、ハウジング内に配置して、第１及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向させることができ、これにより、第１、第２、及び第３ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像、二次元ライブ・ダウンスキャン・ソナー画像、及び二次元ライブ前方ソナー画像を同時に形成することを可能にすることができる。

【0074】

他の好適例では、船舶に対する水中環境のソナー画像を生成する、船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリを提供する。このアセンブリは、ハウジングと、ハウジング内に配置された第１ソナー・トランスデューサ・アレイとを含む。第１ソナー・トランスデューサ・アレイは複数の第１トランスデューサ素子を含み、第１ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第１トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第１ソナー戻りビームを、水中環境内で、第１範囲の角度及び第２範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形する。第１範囲の角度は、第２範囲の角度から、これらの範囲間の第１ギャップ範囲により分離されている。このアセンブリは、ハウジング内に配置された第２ソナー・トランスデューサ・アレイも含み、第２ソナー・トランスデューサ・アレイは複数の第２トランスデューサ素子を含み、第２ソナー・トランスデューサ・アレイの複数の第２トランスデューサ素子は、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、複数の第２ソナー戻りビームを、水中環境内で、第３範囲の角度及び第４範囲の角度のうちのいずれかにビーム整形する。第３範囲の角度は、第４範囲の角度から、これらの範囲間の第２ギャップ範囲により分離されている。第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、ハウジング内に配置され、第２ソナー・トランスデューサ・アレイに対向し、これにより、第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び第２ソナー・トランスデューサ・アレイからのソナー戻りデータから、少なくとも３つのソナー画像を同時に形成することを可能にする。

【0075】

一部の好適例では、第１及び第２ソナー・トランスデューサを、更に、少なくとも４つのソナー画像を同時に形成することを可能にするように構成することができる。

【0076】

本明細書中に記載するシステム及びトランスデューサ・アセンブリの種々の例を動作させる関連の方法及び製造する関連の方法も考えられる。

【0077】

本発明を一般論としてこのように説明してきたが、これからは添付した図面を参照し、これらの図面は必ずしも原寸に比例して描いていない。

【図面の簡単な説明】

【0078】

【図1】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、種々のソナー・トランスデューサ・アセンブリを含む船舶の一例を示す図である。

【図2】図２Ａは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、トランスデューサ素子のアレイの一例を示す図である。図２Ｂは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図２Ａに示すトランスデューサ・アレイの側面図であり、ここではビーム整形されたソナー戻りビームにおける第１範囲の角度の例及び第２範囲の角度の例を示す。図２Ｃは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図２Ｂに示すトランスデューサ・アレイの端面図であり、ビーム整形されたソナー戻りビームの角度範囲と共に示す。

【図3】図３は、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ビーム整形されたソナー戻りビームを利用して側方及び前方のソナー・カバー範囲を提供するように構成されたアレイの２例を示す図である。図３Ａは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図３に示す第１アレイを、ビーム整形されたソナー戻りビームの対応する角度範囲と共に示す図である。図３Ｂは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図３に示す第２アレイを、ビーム整形されたソナー戻りビームの対応する角度範囲と共に示す図である。

【図4】図４Ａは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ソナー戻りビームを利用して少なくとも側方のソナー・カバー範囲を提供するように構成されたアレイの２例の配置の他の一例を示す図である。図４Ｂは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ライブ・サイド・ソナー画像用及びライブ・前方ワイド・ソナー画像用に増加させたカバー範囲を生成するためのアレイの４例の配置の他の一例を示す図である。

【図5】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ビーム整形されたソナー戻りビームを利用して前方、側方、及び下方のソナー・カバー範囲を提供するように構成されたアレイの３例の配置の一例を示す図である。

【図6】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ビーム整形されたソナー戻りビームを利用して、少なくとも前方、下方、及び後方のソナー・カバー範囲を提供するように構成されたアレイの３例の他の一実施形態を示す図である。

【図7】図７Ａは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、３つのアレイを含むトランスデューサ・アレイの一例の透視図である。図７Ｂは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、３つのアレイを含むトランスデューサ・アセンブリの一例の前面図である。

【図8】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、トランスデューサ・アレイの２例を有する船舶の透視図である。

【図9】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、トランスデューサ・アレイの２例を有する船舶の上面図である。

【図10】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、トランスデューサ・アレイの２例を有する船舶の上面図である。

【図11】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、トランスデューサ・アレイの２例を有する船舶の前面図である。

【図12】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、トランスデューサ・アレイの２例を有する船舶の側面図である。

【図13】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、トランスデューサ・アレイの２例を有する船舶の側面図である。

【図14】図１４Ａは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、トランスデューサ・アレイの３例を有するハウジングの透視図、及び対応するビームパターンの角度範囲を示す図である。図１４Ｂは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図１４Ａのトランスデューサ・アレイの３例を有するハウジングの上面図である。

【図15】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、右側及び左側の２つの二次元（２Ｄ）ライブ・サイド・ソナー画像を提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図16】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、二次元（２Ｄ）前方ライブ・ソナー画像を提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図17】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、二次元（２Ｄ）前方ライブ・ソナー画像を提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図18】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、二次元（２Ｄ）下方ライブ・ソナー画像を提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図19】図１９Ａは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図３に示すアレイの２例の配置を示す図であり、ここでは各側面上の側方ソナー戻りビームを示す。図１９Ｂは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、現在及び履歴的サイド・ソナー画像を提示する船舶用電子機器を示す図であり、ここでは図１９Ａに示すソナー戻りビームからのソナー戻りデータからソナー画像が形成される。

【図20】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、単一のアレイを利用して第１の下方ソナー・カバー範囲を提供し、複数のソナー戻りビームを利用して第２の下方ソナー・カバー範囲を提供するトランスデューサ・アセンブリの一例を有する船舶を示す図である。

【図21】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、下方ソナー画像を高解像度で提示する船舶用電子機器の一例を示す図であり、ここでは図２０に示す下方ソナー戻りビームからのソナー戻りデータからソナー画像が形成される。

【図22】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図２０に示す単一アレイの例の配置を示す図である。

【図23】図２３Ａは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、魚のアーチ形を有する下方コニカル・ソナー画像を提示する船舶用電子機器を示す図であり、ここでは、例えば図２０または２２に示す複数のソナー戻りビームからのソナー戻りデータからソナー画像が形成される。図２３Ｂは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、高解像度の表面特徴形状及び魚のアーチ形を有する下方ソナー画像を提示する船舶用電子機器の一例を示す図であり、ここでは、例えば図２０または２２に示す１つの下方ソナー戻りビーム、及び図２０または２２に示す複数のソナー戻りビームの両方からのソナー戻りデータからソナー画像が形成される。

【図24】図２４Ａは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図３に示すアレイの２例の配置を示す図であり、ここでは各側面上の複数の側方ソナー戻りビームを示す。図２４Ｂは、本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、高解像度の表面特徴形状及び魚のアーチ形を有するサイドスキャン・ソナー画像を提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図25】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ライブ・サイド・ソナー画像を提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図26】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ライブ・サイド・ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を、特徴形状を強調して提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図27】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ライブ前方ソナー画像、ライブ・サイド・ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図28】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、ライブ前方ソナー画像及びライブ・サイド・ソナー画像を、船舶の表現上に重ねて提示する船舶用電子機器の一例を示す図である。

【図29】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図３に示す船舶及びソナー・カバー範囲の概略上面図である。

【図30】本明細書中に開示するいくつかの実施形態による、図５に示す船舶及びソナー・カバー範囲の概略上面図である。

【図31】本明細書中に開示するいくつかの実施形態によるソナーシステムの一例のブロック図である。

【図32】本明細書中に開示するいくつかの実施形態によるソナーシステムの一例のブロック図である。

【図33】本明細書中に開示するいくつかの実施形態によるソナーシステムを動作させる方法の一例のフローチャートである。

【図34】本明細書中に開示するいくつかの実施形態によるソナーシステムを動作させる方法の一例のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0079】

詳細な説明
ここで、本発明の好適な実施形態を、以下に添付した図面を参照しながらより完全に説明し、これらの図面には、本発明のいくつかの実施形態を示し、但し全部の実施形態ではない。実際に、本発明は、多数の異なる形態で具体化することができ、本明細書中に説明する好適な実施形態に限定されるものとして解釈するべきでなく；むしろ、これらの実施形態は、本開示が、適用される法的要件を満足するように提供する。全体を通して、同様な参照番号は同様な要素を参照する。

【0080】

図１に示すように、海洋環境、例えば大量の水１０１を往来する船舶（例えば大型船）１００が、当該船舶上に、及び／または当該船舶に近接して配置された１つ以上のソナー・トランスデューサ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃを用いることができる。船舶１００は、水上船舶、潜水艦、あるいは当業者にとって既知の他のあらゆる実現とすることができる。トランスデューサ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃの各々は、（本明細書中に記載するアレイの形態のような）１つ以上のトランスデューサ素子を含むことができ、これらのトランスデューサ素子は、音波を大量の水中へ発信し、ソナー戻り波を大量の水中から受信し、ソナー戻り波をソナー戻りデータに変換するように構成されている。

【0081】

構成に応じて、船舶１００は、船外または船内モータのような主推進モータ１０５を含むことができる。それに加えて、船舶１００は、船舶１００を推進させるか位置を維持するように構成されたトローリング・モータ１０８を含むことができる。１つ以上のトランスデューサ・アセンブリ（例えば、１０２ａ、１０２ｂ、及び／または１０２ｃ）は、船舶１００及び／または船舶１００に関連する装備の種々の位置及び種々の部分に装着することができる。例えば、トランスデューサ・アセンブリは、トランスデューサ・アセンブリ１０２ａによって示すように、船舶１００の船尾１０６に装着することができる。トランスデューサ・アセンブリは、トランスデューサ・アセンブリ１０２ｂによって示すように、船舶１００の船体（ハル）１０４の底面または側面に装着することができる。トランスデューサ・アセンブリは、トランスデューサ・アセンブリ１０２ｃによって示すように、トローリング・モータ１０８に装着することができる。

【0082】

船舶１００は１つ以上の船舶用電子機器１６０を含むこともでき、船舶用電子機器１６０は、例えば、ユーザが相互作用するために、視聴するために、さもなければ本明細書中に記載する種々のソナーシステムの種々の態様を制御するために利用することができる。図示する実施形態では、船舶用電子機器１６０が船舶１００の舵（例えば、操舵輪）に配置されているが－船舶１００上の他の場所も考えられる。同様に、それに加えて、あるいはその代わりに、ユーザのモバイル機器が船舶用電子機器の機能を含むことができる。

【0083】

図２Ａ～Ｃに、トランスデューサ素子２０８のアレイ２２０の例を示し、アレイ２２０は、本明細書中に記載するトランスデューサ・アセンブリの例の内部のように、本発明の種々の実施形態で利用することができる。一部の実施形態では、トランスデューサ・アレイ２２０が複数のトランスデューサ素子２０８を含むことができ、トランスデューサ素子２０８は直線状に配列され、互いに電気接続されている。例えば、トランスデューサ素子２０８は、プリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）上に個別に配置することができる。ＰＣＢは、電子構成部品を機械的に支持して電気接続することができ、これらの電子構成部品は、導体トラック（例えば、トレース（基板上の配線））、パッド、及び他の特徴を用いるトランスデューサ素子を含む。導体トラックは、例えば複数組のトレースを具えることができ；各トランスデューサ素子は、当該トランスデューサ素子が一組のトレースと通電するようにＰＣＢに実装することができる。各トランスデューサ素子、サブアレイ（副次的アレイ）、及び／またはトランスデューサ素子のアレイは、１つ以上のソナーパルスを発信するように、及び／または１つ以上のソナー戻り信号を受信するように構成することができる。特に断りのない限り、図２Ａ～Ｃは、特定形状のトランスデューサ素子を有するリニアアレイ（直線状の配列）を示しているが、異なる種類のアレイ（またはサブアレイ）、トランスデューサ素子、間隔、形状、等を、本発明の種々の実施形態で利用することができる。

【0084】

図２Ａに示して例示する実施形態では、トランスデューサ・アレイ２２０が、長さＬ_A及び幅Ｗ_Aを有する放射面２２１を含み、長さは幅よりも大きい。アレイ２２０内では、各トランスデューサ素子２０８が、長さＬ_r及び幅Ｗ_rを有する放射面２０９を規定し、長さは幅よりも大きい。各トランスデューサ素子２０８の長さは、放射面２２１の長さに直交する。各トランスデューサ素子２０８は、隣接するトランスデューサ素子から所定距離の間隔をおき、この所定距離は、本明細書中に説明するようなアレイ２２０の所望の開口特性に基づいて設計することができる。

【0085】

一部の実施形態では、トランスデューサ素子２０８のアレイ２２０が、１本以上のソナービームを水中環境内へ発信するように構成されている。構成及び所望の動作に応じて、ソナービームの異なる種類の発信を発生させることができる。例えば、一部の実施形態では、アレイ２２０が、周波数掃引（例えば、チャープソナー）によるソナービームを発信することができ、これにより、ソナービームを水中環境内へ供給することができる。一部の実施形態では、アレイ２２０を、ブロードバンド（広帯域）発信ソナービームを水中環境内へ送信するように動作させることができる。使用する周波数、及びトランスデューサ素子間に適用する位相シフトに応じて、異なる大きさの水中環境を対象とすることができる。

【0086】

一部の実施形態では、アレイ２２０を、ソナー戻り信号を受信するように構成することができる。ソナー戻り信号を受信及び／または処理する方法は、所望のソナーシステム構成に応じて変化させることができる。図２Ｂ～２Ｃに、種々の実施形態によるアレイ２２０を、可能なソナー戻りビームのカバー範囲と共に示す。この関係では、一部の実施形態では、複数のトランスデューサ素子の各々が、固定の位相シフト（例えば、０°、π／２ラジアン、π／４ラジアン、またはπ／８ラジアンのうちの１つ）で（例えば、５００kHz～１２００kHzで）周波数を変化させて動作するように構成されている。この処理方法は、複数のソナー戻りビーム（例えば、ビーム２８０）を、第１範囲の角度（θ₁）２８１間に、及び第２範囲の角度（θ₂）２８２間にビーム整形する。説明すれば、ソナー戻りビームは、アレイ２２０によって受信しフィルタ処理して、信号の周波数に基づく周波数ビン（区分）に入れることができる。このことより、小さい角度ウィンドウ（角度窓）（例えば、０．２５°～２°、但しより大きい、またはより小さい角度ウィンドウも考えられる）内のソナー戻りをもたらすソナー戻りビーム２８０を決定することができる。船舶に対する装着の向きは既知にすることができ、周波数は既知であるので、船舶（または他の基準）に対する相対角度を決定し使用して、本明細書中に説明するようにソナー画像を形成することができる。

【0087】

図２Ｂを更に参照すれば、ソナー戻りビーム（例えば、２８０）を、周波数を変化させることに基づいて、第１範囲の角度２８１内で（例えば２９１ａと２９１ｂとの間で）（例えば、矢印Ｒに沿って）「進路変更する」ことができる。同様に、ソナー戻りビームを、周波数を変化させることに基づいて、第２範囲の角度２８２内で（例えば２９２ａと２９２ｂとの間で）「ステアリング（操作）する」ことができる。トランスデューサ素子を固定の位相シフトで動作させることによって、２つの範囲の角度２８１、２８２をソナービームでカバーすることができ、但し、周波数ステアリングされるソナー戻りビームによってカバーすることができないギャップ（例えば、角度の範囲βで示す）も存在する。

【0088】

理論に縛られることなしに、このことの恐らくは簡略化した説明は、アレイの受信イベント（事象）によって形成される単一のビーム形状を考えることに基づくことができる。このビーム形状は、相当広幅のメイン（主）ビームローブで形成され、メインビームローブから外向きに広がる比較的小さい少なくとも１つの所定のサイドローブを伴う。固定の位相シフトで動作させてメインビームローブを無視することによって、サイドローブ内で受信されるソナー戻り信号を測定することができる。更に、周波数を変化させることは、サイドローブの向きを、これらの角度範囲（２８１または２８２）のうちのいずれかにシフトさせることを生じさせる。サイドローブはメインローブについて対称であるので、アレイ２２０の放射面２２１の対面方向Ｄ_FDについて対称である２つの角度範囲が存在する。

【0089】

ビーム整形に関する更なる情報は、周波数を振るビーム整形を含めて、次のもの：米国特許第ＲＥ４５３７９号明細書（特許文献１）、発明の名称”Frequency Division Beamforming for Sonar Arrays”；米国特許第１０１１４１１９号明細書（特許文献２）、発明の名称”Sonar Systems using Interferometry and/or Beamforming for 3D Imaging”；米国特許第９７３９８８４号明細書（特許文献３）、発明の名称”Systems and Associated Methods for Producing a 3D Sonar Image”；及び米国特許出願第１６／３８２６３９号明細書（特許文献４）、米国特許出願公開第２０１９／０２６５３５４号として公開、発明の名称”Sonar Transducer Having Geometric Elements”に見出すことができ、各々の内容はその全文を参照することによって本明細書に含める。

【0090】

種々の因子に応じて、異なるビーム形状を実現することができ、そして異なる角度範囲を実現することができる。以下に、ビーム形状及び異なる角度範囲に影響を与えるように変化させることができる因子のいくつかの例を記載する：とりわけ、トランスデューサ素子の数、アレイのサイズ／形状、固定の位相シフト、周波数範囲。１つの実施形態は、約２０°と約４５°との間のどこか、例えば約３０°にわたる第１範囲の角度、及び約２０°と約４５°との間のどこか、例えば約３０°にわたる第２範囲の角度を生成し、約２５°と約６５°との間のどこか、例えば約４５°の角度範囲の、これらの範囲間のギャップを伴う。それに加えて、約０．２５°～約２°のソナー戻りビームが形成される。更に、図２Ｃを参照すれば、約１０°と約４５°との間のどこか、例えば約２０°の横断帯域幅θ₃が形成される。こうしたビーム形状の例を実現することができるいくつかの実施形態は、約１００～１５０mmのアレイ長；約３～１０mmのアレイ幅；約１～３mmのアレイの厚さ；５０～２００個のトランスデューサ素子の数；約０．４～１mmのトランスデューサ素子の幅；及び約２～１０mmのトランスデューサ素子の長さを含む（但し、これらの範囲外も考えられる）。

【0091】

一部の実施形態では、上記システムを、２つ以上のアレイを利用するように構成することができ、これらのアレイは互いに対して配向されて、水中環境の特定部分の所望のカバー範囲を提供する。例えば、一部の実現では、第２（またはそれ以上の）アレイを追加して、第１アレイに対して傾斜させて、第１アレイの角度範囲のうちの１つが、船舶の一方の側面から外向きに指向されるようにし、第２アレイの角度範囲のうちの１つが船舶の他方の側面から外向きに指向されるようにすることができる。図３に、ビーム整形されたソナー戻りビームを利用して側面を向いたソナー・カバー範囲を提供するように設計されたトランスデューサ・アセンブリの一例を示す。トランスデューサ・アセンブリ３００は、第１アレイ３２０及び第２アレイ３３０を含む。第１アレイ３２０（図３Ａに単独で示す）は、ある角度（例えば、水平軸Ｈに対して３０°）の対面方向を有して配向され、これにより第１範囲の角度３２１及び第２範囲の角度３２２を（これらの範囲間にギャップを有して）生成する。第２アレイ３３０（図３Ｂに単独で示す）は、ある角度（例えば、水平軸Ｈに対して－３０°）の対面方向を有して配向され、これにより第１範囲の角度３３１及び第２範囲の角度３３２を（これらの範囲間にギャップを有して）生成する。このように配置されているので、第１アレイ３２０の第２範囲の角度３２２及び第２アレイ３３０の第２範囲の角度３３２は水平軸Ｈにほぼ直交する（これにより、船舶の各側面に向いたソナー・カバー範囲を可能にする）。更に、第１アレイ３２０及び第２アレイ３３０は、第１アレイ３２０の第１範囲の角度３２１と第２アレイ３３０の第１範囲の角度３３１とが、ほぼ隣接する、隣接する、あるいはオーバーラップ（重複）する、のいずれかであるように配置され、概ね（船舶の前方向がページの左側を向いていれば）前方を向き、あるいは（船舶の前方向がページの右側を向いていれば）後方を向く。この関係では、一部の実施形態では、複数のアレイを相対的に配置して、カバー範囲を積み重ねて、全体的に増加した水中環境のカバー範囲を提供することができる（例えば、第１アレイ３２０の第１範囲の角度３２１からのソナー戻りデータと第２アレイ３３０の第１範囲の角度３３１からのソナー戻りデータとを一緒に加算して（例えば、ディスプレイ上に配置して）増加したカバー範囲を示すことができる）。

【0092】

図４Ａに、トランスデューサ・アセンブリ３０２の他の例を示し、トランスデューサ・アセンブリ３０２は、ビーム整形されたソナー戻りビームを利用して側方のソナー・カバー範囲を提供するように配置された２つのアレイの構成を含む。この構成では、第２アレイ３５０の第１範囲の角度３５２及び第１アレイ３４０の第２範囲の角度３４２を、これらの範囲が側方のソナー・カバー範囲を提供することができるように配置することができる。第１アレイ３４０と第２アレイ３５０とは、隣接して配置され、かつ互いにほぼ平行に配置され、これにより、第１アレイ３４０及び第２アレイ３５０が、図３の実施形態を包囲するハウジングよりも小さいハウジング内に収まることができる。例えば、このハウジングは、アレイ３５０、３５２を囲むサイズにすることができ（例えば、ハウジング３９９）、一部の場合には、船舶に対して図示するオフセット角で装着されるように設計されている。特定の状況では、例えばコストを低減するために、あるいは全体の重量及び／または水力学的影響を低減するために、より小型のハウジングが好ましいことがある。一部のこうした実施形態では、第１アレイ３４０の第１範囲の角度３４１及び第２アレイ３５０の第２範囲の角度３５１を利用しなくてもよい。他の実施形態では、第１アレイ３４０の第１範囲の角度３４１及び第２アレイ３５０の第２範囲の角度３５１を利用して、代わりのソナー・カバー範囲（例えば、船舶の前方及び側面に至るセクションのソナー・カバー範囲、及び／または船舶の後方及び側面に至るセクションのソナー・カバー範囲）を提供することができる。

【0093】

本明細書中に注記するように、一部の実施形態では、複数のアレイを、角度範囲が隣接するように互いに対して配置して、水中環境の所望部分のカバー範囲を増加させて提供することができる。こうした構成の例では、ソナー画像を形成する際に、（異なるアレイからの）隣接した角度範囲内に発生するソナービームを相応に配置して、増加した全視野角をもたらすソナー画像を形成することができる。例えば、図４Ｂに、４つのアレイ９６０、９７０、９８０、及び９９０を含むトランスデューサ・アセンブリ９０２の一例を示し、これらのアレイは、ライブ左側ソナー画像、ライブ右側ソナー画像、及びライブ前方ワイド・ソナー画像用に増加させたカバー範囲をもたらすように配列されている。特に、第１アレイ９６０は、（船舶の前面がページの左側を向いていれば）右側を向いた第１範囲の角度９６１を提供し、第１範囲の角度９６１は第２アレイ９７０の第１範囲の角度９７１に接し、第１範囲の角度９７１も右側を向くが少し隣であり、これにより、第１アレイ９６０の第１範囲の角度９６１と第２アレイ９７０の第１範囲の角度９７１とが合わさって、船舶の右側面に向いた増加したカバー範囲を形成し－より大きなライブ視野（例えば、２つの角度範囲が一緒に加算されるので、約４０°～約６５°のビーム幅のカバー範囲）を、対応するライブ右側ソナー画像用に提供する。同様に、第３アレイ９８０は、（船舶の前面がページの左側を向いていれば）左側を向いた第１範囲の角度９８１を提供し、第１範囲の角度９８１は第４アレイ９９０の第１範囲の角度９９１に接し、第１範囲の角度９９１も左側を向くが少し隣であり、これにより、第３アレイ９８０の第１範囲の角度９８１と第４アレイ９９０の第１範囲の角度９９１とが合わさって、船舶の左側面に向いた増加したカバー範囲を形成し－より大きなライブ視野（例えば、２つの角度範囲が一緒に加算されるので、約４０°～約６５°のビーム幅のカバー範囲）を、対応するライブ左側ソナー画像用に提供する。それに加えて、しかし、各アレイの第２範囲の角度は更に一緒に機能するように向いて、（例えば、４つの角度範囲が一緒に加算されるので、約９０°～約１６０°のビーム幅のカバー範囲の）増加した全視野のライブ前方ワイド・ソナー画像を提供する。この関係では、第１アレイ９６０の第２範囲の角度９６２は第２アレイ９７０の第２範囲の角度９７２に隣接した向きであり、第２範囲の角度９７２は第４アレイ９９０の第２範囲の角度９９２に隣接した向きであり、第２範囲の角度９９２は第３アレイ９８０の第２範囲の角度９８２に隣接した向きである。特に、種々の実施形態では、異なるように配列されたより多数またはより少数のアレイを用いて、水中環境内の所望のカバー範囲を提供することができる。

【0094】

図５に、３つのアレイの配列を含むトランスデューサ・アセンブリの他の例３０４を示し、これらのアレイは、ビーム整形されたソナー戻りビームを利用して、例えば、少なくとも前方のソナー・カバー範囲、側方のソナー・カバー範囲、及び下方のソナー・カバー範囲を提供するように構成されている。特に、第１アレイ３６０及び第２アレイ３７０は、図３に示すものと同様に配置されている。第３アレイ３８０は、第３アレイ３８０の角度範囲３８２が概ね下向きに（即ち、ページの中へ）延びるように配置されている。それに加えて、第３アレイ３８０の角度範囲３８１は前向きに延びる。この関係では、第３アレイ３８０の対面方向は、第１アレイ３６０及び第２アレイ３７０とは異なる（第１アレイ３６０及び第２アレイ３７０の対面方向は、各々が側方に延び、第３アレイ３８０の対面方向は下向き及び前向きに延びる）。更に、図５及び１４Ａに示すように、第３アレイ３８０の角度範囲３８１は概ね前向き及び下向きに延びる。図５のトランスデューサ・アセンブリの例３０４は、複数の前方の光景、下方の光景、及び側方の光景を生成することができる。例えば、トランスデューサ・アセンブリ３０４は、少なくとも８つの異なるソナー画像を生成可能にすることができ、これらのソナー画像は：二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、二次元ライブ前方ワイド・ソナー画像（側方を向くアレイのスキュー角に依存する）、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像、二次元ライブ・ダウンスキャン・ソナー画像、及び二次元ライブ前方ソナー画像を含む。

【0095】

図６に、トランスデューサ・アセンブリ３０６の他の例を示す。図６のトランスデューサ・アセンブリは、図５のトランスデューサ・アセンブリ３０４と同様であるが、第３アレイ３８０が１８０度回転し、これにより第３アレイ３８０の角度範囲３８１’は反対方向を向く。第３アレイ３８０の角度範囲３８２はここでも図５と同じ向きに指向している。図６のトランスデューサ・アセンブリ３０６の例は、複数の前方の光景、下方の光景、後方の光景、及び側方の光景を生成することができる。例えば、このトランスデューサ・アセンブリは、少なくとも８つの異なるソナー画像を生成することができ、これらのソナー画像は：二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、二次元ライブ前方及び／または前方ワイド・ソナー画像（側方を向くアレイのスキュー角に依存する）、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像、二次元ライブ・ダウンスキャン・ソナー画像、及び二次元ライブ後方ソナー画像を含む。特に、前方ソナー画像を生成することができるか前方ワイド・ソナー画像を生成することができるかは、側方を向いたアレイのスキュー角に依存する。例えば、第１アレイ３６０及び第２アレイ３７０のスキュー角が存在しなければ（例えば、これらのアレイの長軸が装着面に整列するようにこれらのアレイが装着されていれば）角度範囲３６１及び３７１のそれぞれは、（図１６に示すような）ライブ前方ワイド・ソナー画像を形成するようにビーム整形することができる。しかし、（本明細書中に記載するように）第１アレイ３６０及び第２アレイ３７０の長軸が下向きに後方へスキュー（傾斜）するように、これらのアレイが装着されていれば、角度範囲３６１及び３７１のそれぞれは、むしろ（図１７に示すような）ライブ前方ソナー画像を形成するようにビーム整形することができる。こうした場合には、一部の実施形態では、角度範囲３６１及び３７１のうちの１つ以上からのビームの部分集合（例えば、前方方向に対して例えば最初の５～２５度内のある程度の量のビーム）を用いて、ライブ前方ソナー画像を形成することができる。両方の角度範囲３６１及び３７１を用いれば、こうした実施形態では、画像を形成する際に、ソナービームが互いに対応して一緒に加算されることができる。

【0096】

図７Ａ～７Ｂに、３つのアレイ５０２、５０４、５０６を収容するハウジング５００の例を示す。３つのアレイ５０２、５０４、５０６は、ハウジング５００内に、図５に示すものと同様なソナービームのカバー範囲を提供するような配置で配列されている。特に、アレイの配置は、アレイ５０２、５０４、５０６の上端５０８、５１２、５１６が互いに近づき、アレイ５０２、５０４、５０６の下端５０８、５１２、５１６が互いに遠ざかるような配置である。このことはハウジング５００にとっていくつかの利点を可能にする。例えば、ハウジング５００は、小さいフットプリント（設置面積）を維持しつつ、例えばより容易な装着を可能にする、及び／またはユーザがアレイの位置をより容易に理解することを可能にする（従って、ハウジング５００を所望のカバー範囲用に船舶に対して適切に決定して配向させることを可能にする）直線的な上部を提供することができる。

【0097】

図８～１３に、トランスデューサ・アセンブリの第１アレイ５３２及び第２アレイ５３４を装着面（例えば、図８中の直線Ｙ及び図１１中の直線Ｘによって形成される平面）に対して下向きに角度を付けるかスキュー（傾斜）させた一実施形態を示す。この関係では、第１及び第２アレイ５３２、５３４のこうした例は、例えばトランスデューサ・アセンブリ３００（図３）、トランスデューサ・アセンブリ３０２（図４Ａ）、トランスデューサ・アセンブリ３０４（図５）、トランスデューサ・アセンブリ３０６（図６）、またはハウジング５００内のトランスデューサ・アセンブリ（図７Ａ～７Ｂ）で用いることができる。特に、第１アレイ５３２と第２アレイ５３４とは（図３、４Ａ、４Ｂ、５、及び６におけるように）交差しないが、対応する側方のカバー範囲、及び対応する前方のカバー範囲の大部分は同等である。

【0098】

図８を参照すれば、第１アレイ５３２及び第２アレイ５３８を、船舶を表現する構造の一例５３０の下方に示す（但し、船舶はずっと高い）。上述したように、装着面は軸Ｘ及びＹを含むことができ、軸Ｚに直交する。第１及び第２アレイ５３２及び５３４の各々は、それぞれ長軸Ｌ１及びＬ２を有することができる。長軸Ｌ１及びＬ２は、図１１に示すように、装着面から角度Ａ１及びＡ２に延びることができる。一部の実施形態では、角度Ａ１、Ａ２が鋭角（例えば、装着面から１０°～４０°の角度）であり、第１及び第２アレイ５３２、５３４の長軸Ｌ１、Ｌ２の各々の前端５４０、５４２は、第１及び第２アレイ５３２、５３４の長軸Ｌ１、Ｌ２の各々の対応する後端５３６、５３８よりも高い所に位置する。他の実施形態では、第１及び第２アレイ５３２、５３４の長軸Ｌ１、Ｌ２が、装着面から他の角度に延びることができ、他の配置に位置することができる。特に、角度Ａ１、Ａ２は、本明細書中に記載するような、対応する角度範囲の側方及び前方のソナー・カバー範囲を規定するのに役立つ。しかし、特に、第１及び第２アレイを装着面に対してこのように配向させることによって、「ライブ」ソナー画像用の対応するソナー信号処理を実現することがより容易になる。実際に、画像を形成するために必要な底面の反射の角度及び周波数ステアリングは、（例えば、一般的であるようにアレイが装着面に対して平坦である際に）装着面に対して角度をなして延びないアレイにとって、信号処理における困難さを生じさせる。

【0099】

更に、船舶は、大量の水の表面に垂直な垂直中心線面を規定することができる。垂直中心線面は、軸Ｙ及びＺを含むことができ、垂直中心線面は軸Ｘに直交することができる。第１及び第２アレイ５３２、５３４の長軸Ｌ１、Ｌ２は、図９に示すように、垂直中心線面から角度Ａ３、Ａ４に延びることができる。一部の実施形態では、角度Ａ３、Ａ４が鋭角（例えば、装着面から１０°～４０°の角度）であり、第１及び第２アレイ５３２、５３４の長軸Ｌ１、Ｌ２の前端５４０、５４２の各々が、第１及び第２アレイ５３２、５３４の長軸Ｌ１、Ｌ２の各々の対応する後端より中心寄りに位置する。他の実施形態では、第１及び第２アレイ５３２，５３４の長軸Ｌ１、Ｌ２が、垂直中心線面から他の角度に延びることができ、他の配置に位置することができる。特に、角度Ａ３、Ａ４は、本明細書中に記載するような、対応する角度範囲の対応する側方及び前方のソナー・カバー範囲を規定することに役立つ。第１及び第２アレイを垂直中心線面に対してこのように配向させることによって、水中環境の所望部分をカバーすることができる。

【0100】

図１４Ａ及び１４Ｂに、ハウジング８００を有するトランスデューサ・アセンブリの一例の三次元図を示し、ハウジング８００は、図５に示す３つのアレイ３６０、３７０、３８０のような３つのアレイを収容する。図示するように、第１アレイ３６０は、その第１範囲の角度３６１に対応する第１ビームパターン８６１、及びその第２範囲の角度３６２に対応する第２ビームパターン８６２を含む。図示するように、第１アレイ３６０の第１ビームパターン８６１は約３０°×約３０°である（但し本明細書中に注記するように、他のビームパターンも考えられる）。同様に、第１アレイ３７０は、その第１範囲の角度３７１に対応する第１ビームパターン８７１、及びその第２範囲の角度３７２に対応する第２ビームパターン８７２を含む。図示するように、第２アレイ３７０の第１ビームパターン８７１は約３０°×約３０°である（但し本明細書中に注記するように、他のビームパターンも考えられる）。同様に、第３アレイ３８０は、その第１範囲の角度３８１に対応する第１ビームパターン８８１、及びその第２範囲の角度３８２に対応する第２ビームパターン８８２を含む。図示するように、第３アレイ３８０の第１ビームパターン８８１は約３０°×約３０°である（但し本明細書中に注記するように、他のビームパターンも考えられる）。一部の実施形態では、アレイ３６０及び３７０を、図８～１３中のアレイ５３２及び５３４と同様に配置することができることを理解するべきである。

【0101】

一部の実施形態では、これらのアレイを用いてサイド・ライブ（またはほぼリアルタイムの）二次元（２Ｄ：two-dimensional）（例えば、トランスデューサ・アセンブリからの時間／距離と角度）ソナー画像を形成することができる。例えば、図１５に、船舶用電子機器５５０のディスプレイ上に提示された２Ｄライブ・サイド・ソナー画像５５２、５５４を示す。２Ｄライブ・ソナー画像５５２、５５４の各々は、ソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータのスライスとして形成される。例えば、２Ｄライブ・サイド・ソナー画像５５２、５５４の各々は、図５中の角度範囲３６２及び３７２によって規定されるソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータのスライスとして形成することができる。この関係では、２Ｄライブ・ソナー画像５５２、５５４を、ほぼリアルタイムで一度に更新することができる、というのは、これらの画像は（例えば、異なる周波数を選択して、ソナー戻りデータを適切な角度で画像中に提示するために用いる異なるソナー戻りビームの全部を形成することによって）全部がほぼ同時に受信されているからである。

【0102】

それに加えて、これらのアレイを用いて前方ワイド・ライブ（またはほぼリアルタイムの）二次元（２Ｄ）ソナー画像を形成することができる。例えば、図１６を参照すれば、２Ｄ前方ワイド・ソナー画像５５６を、ソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータのスライスとして形成することができる。一部の実施形態では、２Ｄライブ前方ワイド・ソナー画像５５６を、図５中の角度範囲３６１及び３７１によって規定されるソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータのスライスとして形成することができる。この関係では、２Ｄライブ前方ワイド・ソナー画像５５６を、ほぼリアルタイムで一度に更新することができる、というのは、これらの画像は（例えば、異なる周波数を選択して、ソナー戻りデータを適切な角度で画像中に提示するために用いる異なるソナー戻りビームの全部を形成することによって）全部がほぼ同時に受信されているからである。

【0103】

それに加えて、これらのアレイを用いて、前方ライブ（またはほぼリアルタイムの）二次元（２Ｄ）ソナー画像を形成することができる。例えば、図１７を参照すれば、２Ｄライブ前方ソナー画像５５８を、ソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータのスライスとして形成することができる。一部の実施形態では、２Ｄライブ前方ソナー画像５５８を、図５中の角度範囲３８１によって規定されるソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータのスライスとして形成することができる。この関係では、２Ｄライブ前方ソナー画像５５８を、ほぼリアルタイムで一度に更新することができる、というのは、これらの画像は（例えば、異なる周波数を選択して、ソナー戻りデータを適切な角度で画像中に提示するために用いる異なるソナー戻りビームの全部を形成することによって）全部がほぼ同時に受信されているからである。

【0104】

これらのアレイを用いて、後方ライブ二次元（２Ｄ）ソナー画像を形成することもできる。例えば、図６に示すものと同様なアレイの配列を有する実施形態では、２Ｄライブ後方ソナー画像を、角度範囲３８１’によって規定されるソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータのスライスとして形成することができる。この関係では、図１７に示す２Ｄライブ前方ソナー画像５５８と同様に出現するであろう２Ｄライブ後方ソナー画像を、ほぼリアルタイムで一度に更新することができる、というのは、これらの画像は（例えば、異なる周波数を選択して、ソナー戻りデータを適切な角度で画像中に提示するために用いる異なるソナー戻りビームの全部を形成することによって）全部がほぼ同時に受信されているからである。

【0105】

これらのアレイを用いて、下方ライブ（またはほぼリアルタイムの）二次元（２Ｄ）ソナー画像を形成することもできる。例えば、図１８を参照すれば、２Ｄライブ・ダウンスキャン・ソナー画像５６０を、ソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータのスライスとして形成することができる。一部の実施形態では、２Ｄライブ・ダウンスキャン・ソナー画像５６０を、図５中の角度範囲３８２によって規定されるソナービームのカバー範囲内に延びる各ソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータとして形成することができる。この関係では、２Ｄライブ・ダウンスキャン・ソナー画像５６０を、ほぼリアルタイムで一度に更新することができる、というのは、これらの画像は（例えば、異なる周波数を選択して、ソナー戻りデータを適切な角度で画像中に提示するために用いる異なるソナー戻りビームの全部を形成することによって）全部がほぼ同時に受信されているからである。

【0106】

一部の実施形態では、上記アレイを用いて、釣り人が見定めに用いるソナー画像のような追加的な異なる種類のソナー画像を形成することができる。例えば、これらのアレイは、ライブ２Ｄソナー画像を生成するために用いることができる複雑なトランスデューサ素子の配列をもたらすが、一部の実施形態は、同じトランスデューサ・アセンブリを用いて、時間と共に作り上げられる「ウォーターフォール（滝）」ベースの（あるいは一次元（１Ｄ：one-dimensional）の）ソナー画像を提供することを考える。特に、上記ソナーシステムは、ソナー戻りビームのうちの１本以上を選択してソナー画像を形成することができ－他の追加的なトランスデューサ素子は全くない。

【0107】

一部の実施形態では、上記ソナーシステムを、時間と共に（例えば、異なるソナー戻り受信にわたって）作り上げられる高精細の１Ｄソナー画像（例えば、現在及び履歴的ソナー画像）を形成するように構成することができる。本明細書中に注記するように、各ソナー戻りビームは１つの角度ウィンドウ（例えば、約０．２５°～２°－但し他の角度ウィンドウも考えられる）に対応する。所望の周波数に対応する１つのソナー戻りビーム（または少数のソナー戻りビーム）を利用することによって、上記システムは現在及び履歴的１Ｄソナー画像を高精細で形成することができる。

【0108】

この関係では、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像（例えば、高精細の１Ｄ側方向きソナー画像）用に、各角度範囲３６２及び３７２内で１本の（または少数の、例えば１０本までの）ビーム５６６、５６８を選択する。このことを、例えば図１９Ａに示す。選択される１本の（または少数の）ソナービーム用の結果的なビーム形状は、船首－船尾方向が比較的狭幅であり（例えば、０．２５°～３°内、０．５°～１°内が好ましい）、直交方向が比較的広幅である（例えば、約１０°～２７°）。特に、選択される追加的なソナー戻りビームは、ビーム幅が逆方向に増加する（例えば、２°×２０°のビーム形状、等をなす）。この関係では、一部の実施形態では、２本以上のソナー戻りビームを選択することができ、より多数のビームを選択するほど、細度をより低くして、所望の現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像をまだ生成することができる。

【0109】

以上で説明したように、角度範囲３６２、３７２内の種々のビームは異なる周波数に対応する。従って、現在及び履歴的サイドスキャン画像用に選択されるビーム（例えば、ビーム５６６、５６８）は、所望の周波数に応じて選択することができ、これにより、所望の相対的カバー範囲及び／または所望の周波数を選定することができる。この関係では、上記アレイの中心に向かう方向に対する異なる相対角度を、その対応する周波数によって選択して、選択したビームに基づいて現在及び履歴的サイドスキャン画像を生成することができる。それに加えて、あるいはその代わりに、ユーザが、例えば解像度及び／または水中環境の最下部までの相対距離に基づいて、特定の周波数を望むことがある。この関係では、異なる周波数がソナー画像の異なる分解能に対応し、異なるシナリオが、最良のソナー画像を得るために異なる周波数を必要とし得る。例えば、水深が浅い状態では、周波数が高いほど望ましいことがあるのに対し、水深が深い状態では、周波数が低いほど望ましいことがある。

【0110】

図１９Ａに、第１アレイの例３６０及び第２アレイの例３７０からの角度範囲３６１、３６２、３７１、３７２を示す。図示する例では、ソナー戻りビーム５６６、５６８を示し、これらは、第１及び第２アレイ３６０、３７０の角度範囲３６２、３７２内のビームに相当するソナー戻りビームであり－これらのビームは所望の周波数に対応する。一部の実施形態では、選択されるソナー戻りビーム５６６、５６８を事前に決定して、ユーザが現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を見たい際にいつでも利用することができ、あるいは、これらのソナー戻りビームを、（例えば、配向センサを用いて、大量の水の上面－例えば、水位線のような基準に対するトランスデューサ・アセンブリの配向を測定して）ハウジング５００の配向に基づいて決定することができる。更に、上述したように、個別のソナー戻りビーム５６６、５６８を示しているが、２本以上（例えば、図示するソナー戻りビーム５６６、５６８の各側面上のような３本のソナー戻りビーム）を選択することができる。例えば、一部の実施形態では、１～１０本のソナー戻りビームを選択することができる。更に、一部の実施形態では、選択したソナー戻りビーム５６６、５６８の各々の幅を５度よりも小さくすることができる。

【0111】

一旦、（事前に決定するか他の方法で決定するかにはよらず）決定されると、上記ソナーシステムは、１本以上のソナー戻りビームからのソナー戻りデータを利用した対応するソナー画像を生成するように構成することができる。例えば、図１９Ｂに、高精細１Ｄ（例えば、時間／距離）サイドスキャン・ソナー画像を提示する船舶用電子機器５５０の一例を示し、このサイドスキャン・ソナー画像は現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像５７０である。特に、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像５７０は、最上部から最下部まで（例えば、矢印Ｂ及びＣに沿った）「ウェーターフォール」フォーマットで作り上げられ、後続する各スライスが、ソナー画像５７０の最上部であるソナー画像部分５７２を満たして、（例えば、異なるより古い時刻に取得したソナー戻りデータからの）より古いスライスを最下部へ押し下げる。

【0112】

上記ソナーシステムは、第３アレイ３８０からの角度範囲３８２からのソナー戻りデータを用いて、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像を生成するように構成することもできる。選択される１本（または少数）のソナービームにおける結果的なビーム形状（例えば、扇形）は、船首－船尾方向が比較的狭幅であり（例えば、０．２５°～３°内、０．２５°～２°内が好ましい）、左舷（ポート）－右舷（スターボード）方向が比較的広幅である（例えば、約１０°～２７°）。特に、選択される追加的ソナー戻りビームは、左舷－右舷方向のビーム幅を増加させる（例えば、４°（以上）×２０°のビーム形状、等をなす）。この関係では、一部の実施形態では、２本以上のソナー戻りビームを選択し、それでも現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン画像を生成することができる。

【0113】

こうしたビーム形状は、海底表面、木、等のような高度な細部構造を示す高精細のダウンスキャン・ソナー画像を生成する。この関係では、結果的なソナー画像が、リニア・ダウンスキャン・トランスデューサによって生成されるソナー画像と同等であり－釣り人が使い慣れているソナー画像である。特に、しかし、釣り人は、リニア・トランスデューサを有する別個のトランスデューサ・アセンブリを購入する必要はない。リニア・ダウンスキャン・トランスデューサの一例は、米国特許第８３００４９９号明細書（特許文献１）、発明の名称”Linear and Circular Downscan Imaging Sonar”に更に記載され、特許文献１はその全文を参照することによって本明細書中に含める。

【0114】

図２０に、第３アレイの例３８０からの角度範囲３８１、３８２を示す。図示する例では、ソナー戻りビーム５７４を示し、ソナー戻りビーム５７４は、第３アレイ３８０の角度範囲３８２内のある角度に対応するソナー戻りビームであり－この角度は船舶から下向きにほぼ一直線である。一部の実施形態では、選択されるソナー戻りビーム５７４を事前に決定して、ユーザが現在及び履歴的ダウンスキャン・ソナー画像を見たい際にいつでも利用することができ、あるいは、このソナー戻りビームを、（例えば、配向センサを用いて、大量の水の上面－例えば、水位線のような基準に対するトランスデューサ・アセンブリの配向を測定して）ハウジング５００の配向に基づいて決定することができる。更に、更に、上述したように、１本のソナー戻りビーム５７４を示しているが、２本以上（例えば、図示するソナー戻りビーム５７４の各側面上のような３本のソナー戻りビーム）を選択することができる。

【0115】

一旦、（事前に決定するか他の方法で決定するかにはよらず）決定されると、上記ソナーシステムは、１本以上のソナー戻りビームからのソナー戻りデータを利用した対応するソナー画像を生成するように構成することができる。例えば、図２１に、高精細１Ｄ（例えば、時間／距離）下方ソナー画像を提示する船舶用電子機器５５０の一例を示し、この下方ソナー画像は現在及び履歴的ダウンスキャン・ソナー画像５７８である。特に、ソナー画像５７８は、右側から左側まで（例えば、矢印Ｄに沿った）「ウェーターフォール」フォーマットで作り上げられ、後続する各スライスが、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像５７８の最も右側であるソナー画像部分５８０を満たして、（例えば、異なるより古い時刻に取得したソナー戻りデータからの）より古いスライスを左側へ押しやる。特に、海底表面５８２及び水中構造５８４（例えば、海藻または水中の木）は、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像５７８中に見える。このことは、一部の実施形態では、船首－船尾方向のスライス毎に用いる小さいビーム幅に起因する。

【0116】

一部の実施形態では、上記ソナーシステムを、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像を形成するように構成することができ、これらのソナー画像は、所望の魚を見付ける特徴形状（例えば、魚のアーチ形）を有する１Ｄソナー画像である。こうしたソナー画像の例は、時間と共に（例えば、異なるソナー戻り受信にわたって）作り上げられる。本明細書中に注記するように、各ソナー戻りビームは、角度ウィンドウ（例えば、約０．２５°～２°－但し他の角度ウィンドウも考えられる）に対応する。少なくとも１本がほぼ真下に対応する複数のソナー戻りビーム（例えば、ある角度範囲）を利用することによって、上記システムは下方の１Ｄソナー画像を魚のアーチ形付きで形成することができる。この関係では、選択される複数のソナービーム用の結果的なビーム形状は、船首－船尾方向（例えば、約１０°～４５°の範囲内）及び左舷－右舷方向（例えば、約１０°～２７°の範囲内）共に比較的広幅（例えば、１０°超）にすることができる。

【0117】

こうしたビーム形状は、釣り人にとって望ましい魚のアーチ形の画像をダウンスキャン・ソナー画像内に生成する。この関係では、結果的なソナー画像が、コニカル（または円形）ダウンスキャン・トランスデューサによって生成されるソナー画像と同等であり－釣り人が使い慣れているソナー画像である。特に、しかし、釣り人は、リニア・トランスデューサを有する別個のトランスデューサ・アセンブリを購入する必要はない。コニカル・トランスデューサの一例は、特許文献１に更に記載され、特許文献１はその全文を参照することによって本明細書中に含める。

【0118】

図２０及び２２に、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像５８６用に用いる複数のソナー戻りビームの例５７６の構成を示す。図示する例では、複数のソナー戻りビーム５７６が選択されていることを示す（単一のソナー戻りビーム５７４も示す）。図示する実施形態では、複数のソナー戻りビーム５７６内で選択されるソナー戻りビームのうちの少なくとも１本が、第３アレイ３８０の角度範囲３８２内のある角度を含み－この角度は船舶からほぼ真下である。一部の実施形態では、選択される複数のソナー戻りビーム５７６を事前に決定して、ユーザが現在及び履歴的ダウンスキャン・ソナー画像を魚のアーチ形付きで見たい際にいつでも利用することができ、あるいは、これらのソナー戻りビームを、（例えば、配向センサを用いて、大量の水の上面－例えば、水位線のような基準に対するトランスデューサ・アセンブリの配向を測定して）ハウジング５００の配向に基づいて決定することができる。

【0119】

一部の実施形態では、選択される複数のソナー戻りビーム（例えば、角度範囲）を、ほぼ真下に相当するソナー戻りビームの両側に（例えば、時計回り方向に１０°、反時計回り方向に５°、両方向に１０°、等）拡張することができる。一部の実施形態では、選択される複数のソナー戻りビームを、中心のほぼ真下に相当する角度を有するソナー戻りビームを含むように決定することができる。

【0120】

一旦、（事前に決定するか他の方法で決定するかにはよらず）決定されると、上記ソナーシステムは、上記複数のソナー戻りビームからのソナー戻りデータを利用した対応するソナー画像を生成するように構成することができる。例えば、図２３Ａに、１Ｄ（例えば、時間／距離）下方ソナー画像を魚のアーチ形付きで提示する船舶用電子機器５５０の一例を示し、この下方ソナー画像は現在及び履歴的ダウンスキャン・ソナー画像５８６である。特に、ソナー画像５８６は、右側から左側まで（例えば、矢印Ｅに沿った）「ウェーターフォール」フォーマットで作り上げられ、後続する各スライスが、ソナー画像５８６の最も右側であるソナー画像部分５９０を満たして、（例えば、異なるより古い時刻に取得したソナー戻りデータからの）より古いスライスを左側へ押しやる。特に、より粗い海底表面５９２が、魚のアーチ形５８８と共に、ソナー画像５８６中に見える。このことは、一部の実施形態では、船首－船尾方向のスライス毎に用いる広いビーム幅に起因する。

【0121】

一部の実施形態では、上記ソナーシステムを、高精細水中構造（例えば、海底表面及び他の構造）並びに所望の魚を見付ける特徴形状（例えば、魚のアーチ形）を共に含む所望の組合せ下方ソナー画像を形成するように構成することができる。各ソナー画像の特徴形状を生成するために必要なビーム幅が異なることにより、こうしたソナー画像は１つのビーム幅だけを用いることができない。この関係では、本発明の一部の実施形態は、こうしたソナー画像を、１つ以上のアレイを含むトランスデューサ・アセンブリの例を用いて、他のトランスデューサ素子（例えば、リニア・トランスデューサ素子またはコニカル・トランスデューサ素子）の必要性なしに形成することを目論む。

【0122】

この関係では、一部の実施形態では、本明細書中に説明する１Ｄソナー画像のように、こうしたソナー画像の例も時間と共に（例えば、異なるソナー戻り受信にわたって）作り上げられる。更に、しかし、決定したソナー戻りビームの両方の組を利用して、ソナー画像中にまとめて入力されるソナー戻りデータを集める。例えば、図２０及び２２に戻れば、ソナー戻りビーム５７４（または本明細書中に記載する等価物）を、高精細の特徴形状用に選択し、複数のソナー戻りビーム５７６（または本明細書中に記載する等価物）を、魚のアーチ形の特徴形状用に選択する。前に説明したソナー画像と同様に、こうしたソナー戻りビームは事前に決定することができ、あるいは他の方法で（例えば、配向センサにより）決定することができる。同様に、ソナー戻りビームの例５７４及び複数のソナー戻りビームの例５７６の各々に関して説明したように、より多数またはより少数の（あるいは異なる）ソナー戻りビームを選択して、所望のソナー戻りデータを実現することができる。

【0123】

一部の実施形態では、上記システムを、複数のソナー戻りビームのうちの１本（例えば、ソナー戻りビーム５７４）及び複数のソナー戻りビーム（例えば、ソナー戻りビーム５７６）の両方からソナー画像を形成するように構成することができる。例えば、上記ソナーシステムは、ソナー戻りビームの各組に対応するソナー画像部分からソナー画像を形成することができ、従って、これらのソナー画像部分を組み合わせてソナー画像を形成する。一例として、上記システムは、１つ以上の魚のアーチ形を、複数のソナー戻りビーム（例えば、ソナー戻りビーム５７６）からのソナー戻りデータに基づいて決定し、魚のアーチ形のソナー画像部分を形成し、次に、これらの魚のアーチ形を、ソナー戻りビーム５７４に対応するソナー画像部分内の適切な位置（例えば、魚のアーチ形のソナー戻りデータに関連する深度及び時刻）に配置することができる。本例は魚のアーチ形を記載しているが、複数のソナー戻りビームからのソナー戻りデータ内の追加的特徴または他の特徴（あるいは深度部分）を用いることができる。

【0124】

一部の実施形態では、上記ソナーシステムが、少なくとも２回以上の受信にわたって受信した複数のソナー戻りビームに対応するソナー戻りデータ内から魚のアーチ形を特定するように構成されている。こうした特定は、種々のフィルタまたはアルゴリズムを用いて、魚（または魚状の物体）に当てはまるソナー戻りデータ間を区別して実行することができ－例えば、ソナー戻りビームの強度、深度、同様な強度のソナー戻りビームに対する相対位置、等を用いる。一部の実現では、画像を形成することができ、画像認識技術を適用して魚のアーチ形を識別することができる。一部の実施形態では、使用にとって適格であるとするために、魚のアーチ形が、特定のサイズまたは形状の閾値のものである必要がある。例えば、図２３Ａに、魚のアーチ形の一例５８８を示し、魚のアーチ形の一例５８８は、適格であるものと判定することができる高さＨ_FA及び幅Ｗ_FAを有する。一部の実施形態では、アーチの度合いも、魚のアーチ形を適格であるものと判定するための因子とすることもできる。

【0125】

識別した魚のアーチ形により、魚のアーチ型に相当するソナー画像部分を、ソナー戻りビーム５７４によって受信したソナー戻りデータに対応するソナー画像部分と組み合わせることによって、ソナー画像を形成することができる。例えば、一部の実施形態では、上記システムが、特定した魚のアーチ形ではないソナー戻りデータ内のソナー画像データ（例えば、画像と互換のデータに形成されるソナー戻りデータ）を除去するか無効にすることによって、魚のアーチ形に対応するソナー画像部分を生成するように構成することができる。その代わりに、上記システムは、魚のアーチ形のソナー画像部分のみを形成することができる。

【0126】

一旦、魚のアーチ形の画像部分が形成されると、上記システムは、魚のアーチ形を（複数のソナー戻りビームからの）ソナー画像の残り部分内に適切に配置することができる。例えば、上記システムは、魚のアーチ形に対応するソナー戻りデータに関連する深度及び時刻を特定し；生成した魚のアーチ形のソナー画像部分を、複数のソナー戻りビーム（例えば、ソナー戻りビーム５７６）に対応するソナー画像部分内の特定した深度及び時刻の位置に配置することができる。一部の実施形態では、魚のアーチ形の画像部分を、（複数のソナー戻りビームからの）ソナー画像の残り部分上に重ねる（オーバーレイする）ことができる。それに加えて、あるいはその代わりに、魚のアーチ形のソナー画像部分が、（複数のソナー戻りビームからの）残り部分のソナー画像部分における対応する部分を置き換えることができる。

【0127】

一部の実施形態では、結果的な組合せのソナー画像を、ソナー戻りビーム５７４及び複数のソナー戻りビーム５７６の両方に対応するソナー戻りデータを用いて、多数の異なる方法で生成することができる。例えば、一部の実施形態では、より大きな重みを一組のソナー戻りデータに適用することを含めて、ソナー戻りデータを混合することによってソナー画像を形成することができる。一部の実施形態では、各ソナー戻りデータの深度範囲を用いることができる。例えば、（船舶から海底表面までの）水柱を、（例えば、魚のアーチ形を示すために）複数のソナー戻りビーム５７６用に用いることができるのに対し、海底表面及びその下方を（例えば、海底表面の細部を示すために）ソナー戻りビーム５７４用に用いることができる。深度の小さな変動（例えば、海底表面＋５フィート）を代わりに用いることができる。

【0128】

図２３Ｂに、組合せソナー画像５９４を提示する船舶用機器５５０を示す。特に、組合せソナー画像５９４は、右側から左側へ（例えば、矢印Ｆに沿った）「ウォーターフォール」フォーマットで作り上げられ、後続する各スライスが、ソナー画像５９４の最も右側であるソナー画像部分５９５を満たして、（例えば、異なるより古い時刻に取得したソナー戻りデータからの）より古いスライスを左へ押しやる。特に、組合せソナー画像５９４は、詳細な海底表面５９６及び（例えば、ソナー戻りビーム５７４のような単一または少数のソナー戻りビームからの）他の水中構造、並びに（例えば、ソナー戻りビーム５７６のような複数のソナー戻りビームからの）魚のアーチ形５９７を含む。こうした画像は、所望の高精細の構造を、釣り人が慣れた所望の魚のアーチ形と共に提供し－その全部が１つのソナー画像中にある。

【0129】

一部の実施形態では、同様な組合せの１つ以上の現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を形成することができ、これにより、第１ビーム幅の解像度によるソナー画像を、第２ビーム幅の解像度によるソナー画像と共に示すことができる。例えば、組合せの現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像を形成する際に、従来のコニカル・ダウンスキャン・ソナー画像と似た側方向きソナー画像を、従来のリニア・サイドスキャン・ソナー画像と組み合わせることができる。図２４Ａを参照すれば、（図１９Ａに関して本明細書中に説明し、高精細のサイドスキャン・ソナー画像を形成するために用いる）ソナー戻りビーム５６６、５６８に加えて、複数のソナー戻りビームを、第１アレイ３６０の第１角度範囲３６２内（例えば、一組のソナービーム５６７）及び第２アレイ３７０の第１角度範囲３７２内（例えば、一組のソナービーム５６９）の各々で選択することができる。図２０及び２２に図示し、これらの図に関して説明した同様な複数のソナービーム５７６のように、一組のソナービーム５６７及び５６９を用いて、コニカル・ソナー画像と同等のより低精細のソナー画像を生成することができ－これにより、例えば、船舶の各側面に向かう魚のアーチ形を生成することができる。上述したのと同様に、このソナー画像は、（図１９Ｂに示すサイドスキャン・ソナー画像と同様な、但しより低精細の）従来のコニカル・サイドスキャン・ソナー画像中に生成することができる。更に、しかし、一部の実施形態では、これも上述したように、例えば、一組のソナービーム５６７、５６９によって生成した魚のアーチ形を、１つ以上のソナービーム５６６、５６８によって形成した現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像に追加する場合に、組合せのサイドスキャン・ソナー画像を形成することができる。

【0130】

組合せの現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像５９９を図２４Ｂに示す。図示するように、組合せの現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像５９９は、（例えば、図２４Ａ中の５６７のような複数の第１ソナー戻りビームから形成された）魚のアーチ形５９９ａ、及び（例えば、図２４Ａ中の５６６のような１つ以上の第１ソナー戻りビームから形成された）木のような高精細構造５９９ｂを含む。この関係では、組合せの現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像５９９は、複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合（例えば、５６６）、複数の第１ソナー戻りビームの第２部分集合（例えば、５６７）、複数の第２ソナー戻りビームの第１部分集合（例えば、５６８）、及び複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合（例えば、５６９）を含む。この関係では、組合せの現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像の右側が、複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合及び複数の第１ソナー戻りビームの第２部分集合からのソナー画像を含み、組合せの現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像の左側が、複数の第２ソナー戻りビームの第１部分集合及び複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合からのソナー画像を含む。本明細書中に注記するように、複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合（例えば、５６６）は、複数の第１ソナー戻りビームの第２部分集合（例えば、５６７）よりも少数のソナー戻りビームを含み、複数の第２ソナー戻りビームの第１部分集合（例えば、５６８）は、複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合（例えば、５６９）よりも少数のソナー戻りビームを含む。

【0131】

一部の実施形態では、上記システムを、本明細書中に記載した複数の異なるソナー画像のうちの１つ以上を提示するように構成することができ－これらのソナー画像の全部が、（１つ以上のアレイを有する）同じトランスデューサ・アセンブリを利用することに基づく。この関係では、ユーザは単に提示すべきソナー画像のうちの１つ以上を選択することができ、これらの画像は交換可能である、というのは、上記システムが、これらのソナー画像をバックグラウンドで同時に生成しているからである。一部の実施形態では、上記ソナーシステムが、次のソナー画像の可能性を提供することができる：図１５に示して説明したような２Ｄライブ・サイド・ソナー画像、図１６に示して説明したような２Ｄライブ前方ワイド・ソナー画像、図１７に示して説明したような２Ｄライブ前方ソナー画像、図１８に示して説明したような２Ｄライブ下方ソナー画像、図１９Ｂに示して説明したような現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、図２１に示して説明したような現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像、図２３Ａに示して説明したような現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像、及び図２３Ｂに示して説明したような高解像度の表面特徴形状と魚のアーチ形との組合せのソナー画像（但し、一部の実施形態では、図２１に示して説明した高解像度の特徴形状を有する現在及び履歴的ダウンスキャン・ソナー画像を、図２３Ｂに示して説明した、高解像度の表面特徴形状及び魚のアーチ形を有する組合せのソナー画像との間でトグル（交互切り替え）表示することができる）。

【0132】

一部の実施形態では、上記システムを、２つ以上のこうしたソナー画像を分割スクリーン（またはマルチスクリーン）モードで提示するように構成することができる。例えば、図２５に、組合せ画像６００を提示する船舶用電子機器の一例５５０を示し、組合せ画像６００は二次元（２Ｄ）ライブ・サイドスキャン・ソナー画像６０２と現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像６０４との分割スクリーンである。組合せ画像６００は、図２６に示すような強調特徴形状６０６、６０８、６１０、６１２を追加的に含むことができる。強調特徴形状６０６、６１０は、図１９Ｂを参照して以上に説明したように、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像６０４の現在部分を作成するためにソナービームが使用されていることを示す。より具体的には、２Ｄライブ・サイドスキャン・ソナー画像６０２が強調特徴形状６０６を含み、強調特徴形状６０６は、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像６０４用のソナー画像データ６０８の現在の画像スライスに対応するソナー戻りビームの部分集合に重ねられて、この部分集合を示す。更に、２Ｄライブ・サイドスキャン・ソナー画像６０２は強調特徴形状６１０を含み、強調特徴形状６１０は、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像６０４用のソナー画像データ６１２の現在画像スライスに対応するソナー戻りビームの部分集合に重ねられて、この部分集合を示す。一部の実施形態では、強調特徴形状６０６及び６１０を、船舶用電子機器５５０のディスプレイ上を移動可能にすることができる。例えば、強調特徴形状６０６を矢印Ｉ及びＪに沿って移動可能にすることができ、強調特徴形状６１０を矢印Ｇ及びＨに沿って移動可能にすることができる。強調特徴形状６０６及び６１０が移動して２Ｄライブ・サイドスキャン・ソナー画像６０２にオーバーラップ（重複）すると、強調特徴形状６０８、６１２によって示されるソナー画像データの現在画像スライスが、（ソナービームのうちの特定のものに対応する－例えば、本明細書中に説明する周波数ステアリングにより）強調特徴形状６０６、６１０が置かれることにより変化する。

【0133】

図２７に、他の組合せ画像６１４を提示する船舶用電子機器の一例５５０を示し、組合せ画像６１４は、二次元（２Ｄ）ライブ前方ソナー画像６１６、二次元（２Ｄ）ライブ・サイド・ソナー画像６１８、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像６２０の分割スクリーンである。

【0134】

図２８に、他の組合せ画像６２２を提示する船舶用電子機器の一例５５０を示し、組合せ画像６２２は、二次元（２Ｄ）ライブ前方ソナー画像６２６と二次元（２Ｄ）ライブ・サイド・ソナー画像６２４、６２８との分割スクリーンである。船舶の表現６３０が船舶用電子機器５５０上に提示され、２Ｄライブ・サイド・ソナー画像６２８及び６２４が、船舶の表現６３０のそれぞれ右側及び左側に提示され、それぞれが船舶の右側及び左側に相当する。更に、２Ｄライブ前方ソナー画像６２６が、船舶の表現６３０の最上部に提示され、この最上部は船舶の前面に相当する。

【0135】

一部の実施形態では、ハウジング５００を船舶の船体に装着することができる。他の実施形態では、ハウジング５００を、船舶またはその対応する装置（例えば、トローリング・モータ、マスト、等）の異なる部分に装着することができる。例えば、ハウジング５００は、船舶または対応する装置（例えば、トローリング・モータ、等）に取り付けることができるマストに装着することができる。ハウジング５００は、その代わりに、例えばストラップ・クランプ（ベルトと留め具）によりトローリング・モータのハウジングに装着することができる。一部の実施形態では、ハウジング５００を所望のように配向させることができる。

【0136】

本明細書中に詳述するように、一部の実施形態では、上記システムを、トランスデューサ素子の２つのアレイを利用するのと同様な機能を提供するように構成することができる。この関係では、上記システムを、所望の機能を提供しつつ、釣り人にとってより費用効果的にすることができる。例えば、図２９に、トランスデューサ・アセンブリ６３２を有する船舶１００を示し、トランスデューサ・アセンブリ６３２は一対のアレイを含み、一対のアレイは、（第１アレイの）第１角度範囲６３４及び第２角度範囲６３６、及び（第２アレイの）第１角度範囲６３８及び第２角度範囲６４０によって示されるビームカバー範囲を生成する。この関係では、一対のアレイは、角度範囲６３４、６３８が船舶１００の両側面から外向きの方向に向かうように、かつ角度範囲６３６、６４０が船舶１００から概ね前向きの方向に指向するように装着され配向される。一部の実施形態では、上記アレイが、角度範囲６３６と６４０とが互いに隣接するか互いにオーバーラップするかのいずれかであるように構成されている。例えば、上記一対のアレイは、図８～１３に示す構成と同様に配向させ装着することができる。ソナー戻りビーム６３４、６３６、６３８、６４０を（単独でとりあげた際に、あるいは複数をとりあげた際に）用いて、本明細書中に記載する種々のソナー画像を形成することができる。例えば、次のソナー画像を生成することができる：二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、及び二次元ライブ前方または前方ワイド・ソナー画像。

【0137】

図３０に、トランスデューサ・アセンブリ６４６を有する船舶１００を示し、トランスデューサ・アセンブリ６４６は３つのアレイを含み、これらのアレイは、（第１アレイの）第１角度範囲６３４及び第２角度範囲６３６、（第２アレイの）第１角度範囲６３８及び第２角度範囲６４０、及び（第３アレイの）第１角度範囲６４２及び第２角度範囲６４４によって示されるビームカバー範囲を生成する。この関係では、３つのアレイは、角度範囲６３４、６３８が船舶１００の両側面から外向きの方向に向かい、角度範囲６３６、６４０が船舶１００から概ね前向きの方向に指向し、角度範囲６４２が船舶１００から概ね前向きかつ下向きの方向に指向し、角度範囲６４４が船舶１００から概ね下向きの方向に指向するように装着され配向される。一部の実施形態では、これらのアレイが、角度範囲６３６と６４０とが互いに隣接するか互いにオーバーラップするかのいずれかであるように構成されている。ソナー戻りビーム６３４、６３６、６３８、６４０、６４２、６４４を（単独でとりあげた際に、あるいは複数をとりあげた際に）用いて、本明細書中に記載する種々のソナー画像を形成することができる。例えば、次のソナー画像を生成することができる：二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像、二次元ライブ前方ワイド・ソナー画像、現在及び履歴的リニア・ダウンスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像、二次元ライブ下方ソナー画像、及び二次元ライブ前方ソナー画像。

【0138】

一部の実施形態では、上記トランスデューサ・アセンブリを、異なるように配向されて異なるソナー画像の選択肢を提供するように構成することができる。例えば、トランスデューサ・アセンブリを、アレイが図６に示すものと同様に配向されるように構成することができる。こうした構成では、次のソナー画像を生成することができる：二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像（この画像は、本明細書中に記載するような、リニア・サイドスキャン画像、コニカル・サイドスキャン画像、及び／または組合せのサイドスキャン画像を含むことができる）、二次元ライブ前方または前方ワイド・ソナー画像、現在及び履歴的ダウンスキャン・ソナー画像、現在及び履歴的コニカル・ダウンスキャン・ソナー画像、二次元ライブ下方ソナー画像、及び二次元ライブ後方ソナー画像。その代わりに、上記トランスデューサ・アセンブリは、アレイが図４Ａに示すものと同様に配向されるように構成することができる。こうした構成では、少なくとも次のソナー画像を生成することができる：二次元ライブ左側ソナー画像、二次元ライブ右側ソナー画像、及び現在及び履歴的サイドスキャン・ソナー画像（この画像は、本明細書中に記載するような、リニア・サイドスキャン・ソナー画像、コニカル・サイドスキャン・ソナー画像、及び／または組合せのサイドスキャン・ソナー画像を含むことができる）。一部の追加的実施形態では、船舶の概ね前方であり側面に至るライブ・ソナー画像、船舶の概ね後方であり側面に至るライブ・ソナー画像、船舶の概ね前方であり側面に至る現在及び履歴的ソナー画像、及び船舶の概ね後方であり側面に至る現在及び履歴的ソナー画像のような、追加的ソナー画像を生成することができる。

【0139】

本明細書中に説明する種々の実施形態では、上記アレイを、最小数のアレイを用いて最大量のソナー画像を生成することができるように配列することができる。例えば、２つのアレイを有する実施形態は、少なくとも４つの異なるソナー画像を生成可能にすることができ、３つのアレイを有する実施形態は、少なくとも８つの異なるソナー画像を生成可能にすることができる。これらの実施形態は、さらに多数の、図２４～２８を参照して上述した組合せ画像を生成可能にすることができる。

【0140】

システム・アーキテクチャの例
図３１に、本明細書中に説明する本発明の種々の実施形態のソナーシステムの一例４００のブロック図を示す。図示するソナーシステム４００は、船舶用電子機器４０５とトランスデューサ・アセンブリ４６２とを含むが、他のシステム及び装置を、本明細書中に説明するシステムの種々の例に含めることができる。この関係では、システム４００は、任意数の異なるシステム、モジュール、または構成要素を含むことができ；これらの各々が、本明細書中に説明する１つ以上の対応する機能を実行するように構成されたハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せのいずれかで具体化されるあらゆる装置または手段を具えることができる。

【0141】

船舶用電子機器４０５は、プロセッサ４１０と、メモリ４２０と、ユーザ・インタフェース４３０と、ディスプレイ４４０と、１つ以上のセンサ（例えば、位置センサ４４５、他のセンサ４４７、等）と、通信インタフェース４３０とを含むことができる。船舶用電子機器４０５の構成要素のうちの１つ以上は、ハウジング内に配置することができ、あるいは複数の異なるハウジングに分離する（例えば、遠隔的に配置する）ことができる。

【0142】

プロセッサ４１０は、ソフトウェアにより動作する装置または回路のような、メモリデバイス（例えば、メモリ４２０）に記憶されている種々のプログラムされた動作または命令を実行するように構成された、さもなければ、ハードウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組合せで具体化されるあらゆる手段（例えば、ソフトウェアの制御下で動作するプロセッサ、あるいは、本明細書中に説明する動作を実行するように構成された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）またはフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）として具体化されたプロセッサ、あるいはその組合せ）とすることができ、これにより、上記装置または回路を、本明細書中に説明するようなプロセッサ４１０の対応する機能を実行するように構成することができる。この関係では、プロセッサ４１０は、当該プロセッサに伝達された電気信号を分析し、ソナーデータ、センサデータ、位置データ、及び／または追加的な環境データを提供または受信するように構成することができる・例えば、プロセッサ４１０は、ソナー戻りデータを受信し、ソナー戻りデータに基づいて１つ以上のソナー画像を生成するように構成することができる。

【0143】

一部の実施形態では、プロセッサ４１０を、ソナー信号プロセッサの形態のようにソナー信号処理を実現するように構成することができる（但し、一部の実施形態では、プロセッサ４１０またはソナー信号プロセッサの１つ以上の部分をトランスデューサ・アセンブリ４６２内に配置することができる）。一部の実施形態では、プロセッサ４１０を、強調特徴形状を演示して表示特性またはデータ画像を改善し、時刻、温度、ＧＰＳ（global positioning system：全地球測位システム）情報、中継地の指示のような追加的データ、または他のものを収集または処理するように構成することができ、あるいは、プロセッサ４１０が、外れ（無関係の）データをフィルタ処理して、収集したデータをより良好に分析することができる。プロセッサ４１０は、ユーザが決定または調整したもののような注意及び警告を更に実現して、深度、魚の存在、他の乗物、例えば船舶の近接、等を反映することができる。

【0144】

一実施形態では、メモリ４２０が、固定にも着脱可能にもすることができる、例えば揮発性及び／または不揮発性メモリのような１つ以上の非一時的記憶装置またはメモリデバイスを含むことができる。メモリ４２０は、命令、コンピュータプログラムコード、ソナーデータ、チャート（海図）データ、配置／位置データ、及びナビゲーションシステムに関連する他のデータを、非一時的なコンピュータ可読媒体内に記憶するように構成することができ、これらは、例えばプロセッサが、船舶用電子機器４０５が本発明の実施形態による種々の機能を実行することを可能にするために使用する。例えば、メモリ４２０は、プロセッサ４１０が処理するための入力データをバッファ記憶するように構成することができる。それに加えて、あるいはその代わりに、メモリ４２０は、プロセッサ４１０が実行するための命令を記憶するように構成することができる。

【0145】

通信インタフェース４３０は、外部システム（例えば、外部ネットワーク４０２）への接続を可能にするように構成することができる。このようにして、船舶用電子機器４０５は、基板上のメモリ４２０に加えて、あるいは基板上のメモリ４２０の代わりに、リモート装置４６１から外部ネットワーク４０２経由で、記憶されているデータを読み出すことができる。それに加えて、あるいはその代わりに、船舶用電子機器は、ソナー信号、ソナー戻り信号、ソナー画像データ、等のようなデータを、トランスデューサ・アセンブリ４６２へ送信すること、あるいはトランスデューサ・アセンブリ４６２から受信することができる。一部の実施形態では、船舶用電子機器４０５を、（例えば、外部ネットワーク１０２を通して、あるいは本明細書中に記載するような他の通信ネットワークを通して）他の装置またはシステムと通信するように構成することもできる。例えば、船舶用電子機器４０５は、（例えば、オードパイロット（自動操縦）制御のために）船舶１００の推進システムと通信すること；リモート装置（例えば、ユーザのモバイル機器、ハンドヘルド・リモート機器、等）と通信すること；あるいは他のシステムと通信することができる。

【0146】

船舶用電子機器４０５は１つ以上の通信モジュールを含むこともでき、これらの通信モジュールは、例えばネットワーク経由を含む任意数の異なる方法で互いに通信するように構成されている。この関係では、通信モジュールが、多数の異なる通信バックボーン（基幹）またはフレームワーク（枠組み）のいずれをも含むことができ、これらの通信バックボーンまたはフレームワークは、例えばイーサネット（Ethernet：登録商標）、ＮＭＥＡ（National Marine Electronics Association：米国海洋電子機器協会）２０００フレームワーク、ＧＰＳ、セルラ、ＷｉＦｉ（ワイファイ：登録商標）、または他の適切なネットワークを含む。こうしたネットワークは、ＧＰＳ、オートパイロット、エンジンデータ、コンパス（羅針盤）、レーダー、等を含む他のデータ源をサポートすることもできる。この関係では、非常に多数の他の周辺機器（他の船舶用電子機器またはトランスデューサ・アセンブリを含む）をシステム４００に含めることができる。

【0147】

位置センサ４４５は、船舶用電子機器４０５（及び／または船舶１００）の現在位置及び／または配置を特定するように構成することができる。例えば、位置センサ４４５は、全地球測位システム（ＧＰＳ）、海底形状、慣性ナビゲーションシステム、例えば機械加工された電磁センサ（ＭＥＭＳ：micro electromechanical system：微小電気機械システム）、リングレーザー・ジャイロスコープ、または他の位置検出システムを具えることができる。

【0148】

ディスプレイ４４０、例えば１つ以上のスクリーンは、画像を提示するように構成することができ、そして、ユーザからの入力を受信するように構成されたユーザ・インタフェースを含むか、さもなければユーザ・インタフェースと通信することができる・ディスプレイ４４０は、例えば、従来のＬＣＤ（liquid crystal display：液晶ディスプレイ）、タッチスクリーン・ディスプレイ、モバイル機器、または画像を表示することができる現在技術において既知の他のあらゆる適切なディスプレイとすることができる。

【0149】

一部の実施形態では、ディスプレイ４４０が、１組以上の海洋データ（または１組以上のデータから生成された画像）を提示することができる。こうした海洋データは、チャートデータ、レーダーデータ、気象データ、配置データ、位置データ、方向データ、ソナーデータ、または船舶に関連する他のあらゆる種類の情報を含む。一部の実施形態では、ディスプレイ４４０を、こうした海洋データを、１つ以上の層として、あるいは分割スクリーンモードで同時に提示するように構成することができる。一部の実施形態では、ユーザが海洋データの可能な組合せのいずれをも表示用に選択することができる。

【0150】

一部の追加的実施形態では、以上で参照した種々のデータの組を互いに重ね表示または上書き表示することができる。例えば、経路をチャート（例えば、地図またはナビゲーションチャート）に付加（またはチャート上に重ね表示）することができる。それに加えて、あるいはその代わりに、深度情報、気象情報、レーダー情報、ソナー情報、または他のあらゆるナビゲーションシステム入力を互いに付加することができる。

【0151】

ユーザ・インタフェース４３５は、例えば、キーボード、キーパッド、ファンクションキー、マウス、スクロール装置、入力／出力ポート、タッチスクリーン、またはユーザとシステムとのインタフェースとなることができる他のあらゆるメカニズムを含むことができる。

【0152】

図３１のディスプレイ４４０は、プロセッサ４１０に直接接続され、船舶用電子機器４０５内にあるものとして示しているが、ディスプレイ４４０は、その代わりに、プロセッサ４１０及び／または船舶用電子機器４０５から遠隔のものとすることができる。同様に、一部の実施形態では、位置センサ４４５及び／またはユーザ・インタフェース４３５を、船舶用電子機器４０５から遠隔のものとすることができる。

【0153】

船舶用電子機器４０５は、１つ以上の他のセンサ４４７を含むことができ、他のセンサ４４７は、他の種々の状態を測定または検出するように構成されている。他のセンサ４４７は、例えば、気温センサ、水温センサ、電流センサ、光センサ、風センサ、速度センサ、等を含むことができる。

【0154】

図３１に示すトランスデューサ・アセンブリ４６２は、３つのトランスデューサ・アレイ４６７、４６８、及び４６９を含む。一部の実施形態では、より多数またはより少数のトランスデューサ・アレイを含めることができ、あるいは他のトランスデューサ素子を含めることができる。本明細書中に示すように、トランスデューサ・アセンブリ４６２は、ソナー信号プロセッサ、または種々のソナー処理を実行するように構成された他のプロセッサ（但し図示せず）を含むこともできる。一部の実施形態では、プロセッサ（例えば、船舶用電子機器４０５内のプロセッサ４１０、トランスデューサ・アセンブリ４６２内のプロセッサ（またはプロセッサ部分）、またはリモート・プロセッサ－あるいはこれらの組合せ）を、ソナー戻りデータをフィルタ処理するように、及び／またはトランスデューサ・アレイのトランスデューサ素子を選択的に制御するように構成することができる。例えば、ソナー戻りデータを制御またはフィルタ処理するに当たり、及び／またはアレイ４６７、４６８、４６９からのソナー信号の伝送に当たり、種々の処理装置（例えば、マルチプレクサ（多重器）、スペクトル・アナライザ、Ａ／Ｄ（analog-to-digital：アナログ－デジタル）変換器、等）を利用することができる。

【0155】

トランスデューサ・アセンブリ４６２は、種々のセンサ４６６のような１つ以上の他のシステムを含むこともできる。例えば、トランスデューサ・アセンブリ４６２は、配向センサ、例えばジャイロスコープ、またはトランスデューサ・アセンブリ４６２及び／または種々のアレイ４６７、４６８、４６９の－例えば水位線、大量の水の上面、または他の基準に対する相対的配向を測定するように構成することができる他の配向センサ（例えば、加速度計、ＭＥＭＳ、等）を含むことができる。一部の実施形態では、それに加えて、あるいはその代わりに、例えば水温センサ、電流センサ、光センサ、風センサ、速度センサ、等のような他の種類のセンサが考えられる。

【0156】

図３２に、本明細書中に説明する本発明の種々の実施形態のソナーシステムの他の例４００’のブロック図を示す。図示するソナーシステム４００’は、図３１に示し図３１に関して説明したシステム４００と同じ種々の構成要素及び装置を含み、但し３つのトランスデューサ・アレイの代わりに、システム４００’は、２つのトランスデューサ・アレイ４６７’及び４６８’をトランスデューサ・アセンブリ４６２’内に含む。このように２つのトランスデューサ・アレイ４６７’及び４６８’を有するトランスデューサ・アセンブリの一例４６２’は、図３及び８～１３に示し、これらの図に関して説明したいくつかの実施形態のような、本明細書中の種々の実施形態に相当することができる。

【0157】

フローチャート及び動作の例
本発明の実施形態は、本明細書中に説明した種々の実施形態によるソナーシステムを動作させるための方法、装置、及びコンピュータプログラムを提供する。本発明の実施形態により実行される動作の種々の例を、以下に図３３～３４を参照しながら提供する。

【0158】

図３３に、一実施形態による、ソナーシステムを動作させる方法の例によるフローチャートを示す。図３３に示し、図３３に関して説明する動作は、例えば、プロセッサ４１０、メモリ４２０、通信インタフェース４３０、ユーザ・インタフェース４３５、位置センサ４４５、他のセンサ４４７、トランスデューサ・アセンブリ４６２、４６２’、ディスプレイ４４０、及び／または外部ネットワーク４０２／リモート装置４６１のうちの１つ以上によって、１つ以上の助けを借りて、及び／または１つ以上の制御下で実行することができる。方法７００は、動作７０２で、２つ以上のアレイを動作させて、ソナー信号を水中環境内へ発信するステップを含むことができる。動作７０４では、この方法が、ソナー戻りデータを２つ以上のアレイから受信するステップを含む。次に、動作７０６では、ソナー戻りデータをフィルタ処理して、複数のソナー戻りビームをビーム整形する。動作７０８では、この方法が、２Ｄライブ・サイド・ソナー画像を形成するステップを含むことができる。動作７１０では、この方法が、２Ｄライブ前方ソナー画像を形成するステップを更に含む。最後に、動作７１２では、この方法が、本明細書中に説明したもののような、現在及び履歴的サイド・ソナー画像を形成するステップを含むことができる。一部の実施形態では、この方法が、追加的な、任意の動作を含むことができ、及び／または、本明細書中に説明した種々の実施形態によるように、上述した動作を修正、除去、または補強することができる。

【0159】

図３４に、他の実施形態による、ソアーシステムを動作させる方法の例によるフローチャートを示す。図３４に示し、図３４に関して説明する動作は、例えば、プロセッサ４１０、メモリ４２０、通信インタフェース４３０、ユーザ・インタフェース４３５、位置センサ４４５、他のセンサ４４７、トランスデューサ・アセンブリ４６２、４６２’、ディスプレイ４４０、及び／または外部ネットワーク４０２／リモート装置４６１、のうちの１つ以上によって、１つ以上の助けを借りて、及び／または１つ以上の制御下で実行することができる。動作７２２では、方法７２０が、３つ以上のアレイを動作させてソナー信号を水中環境内へ発信するステップを含むことができる。動作７２４では、この方法が、ソナー戻りビームを１つ以上のアレイから受信するステップを含む。次に、動作７２６では、ソナー戻りデータをフィルタ処理して、複数のソナー戻りビームをビーム整形する。動作７２８では、この方法が、複数のソナー戻りビームを用いて２Ｄライブ・ソナー画像を形成するステップを含むことができる。動作７３０では、この方法が、サイド・ソナー戻りビームを用いて現在及び履歴的サイド・ソナー画像を形成するステップを更に含むことができる。動作７３２では、この方法が、本明細書中に説明したもののような１つ以上の下方ソナー戻りビームを用いて、下方ソナー画像を高精細で形成するステップを更に含むことができる。動作７３４では、この方法が、本明細書中に説明したもののような複数の下方ソナー戻りビームを用いて、下方ソナー画像を魚のアーチ形付きで形成するステップを更に含むことができる。一部の実施形態では、この方法が、追加的な任意の動作を含むことができ、及び／または本明細書中に説明した種々の実施形態によるように、上述した動作を修正、除去、または補強することができる。一部の実施形態では、図１７に示すようなライブ前方ソナー画像、及び／または図１８に示すようなライブ下方ソナー画像を形成することができる。

【0160】

図３３～３４に、一実施形態によるシステム、方法、及びコンピュータプログラムのフローチャートを示す。フローチャートの各ブロック、及びフローチャート内のブロックの組合せを、ハードウェア及び／またはコンピュータプログラム製品のような種々の手段によって実現することができることが理解され、このコンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読の命令を記憶している１つ以上のコンピュータ可読媒体を具えている。例えば、本明細書中に説明した手順のうちの１つ以上は、コンピュータプログラム製品のコンピュータプログラム命令によって具体化することができる。この関係では、本明細書中に説明した手順を具体化するコンピュータプログラム製品は、例えばメモリ４２０によって記憶することができ、例えばプロセッサ４１０によって実行することができる。理解されるように、あらゆるこうしたコンピュータプログラム製品を、コンピュータまたは他のプログラマブルな装置（例えば、船舶用電子機器４０５）にロードして機械を製造し、これにより、コンピュータまたは他のプログラマブルな装置上で実行される命令を含むコンピュータプログラム製品が、フローチャートのブロック内に明記した機能を実現するための手段を生み出す。更に、このコンピュータプログラム製品は、１つ以上の非一時的なコンピュータ可読媒体を具えることができ、これらの媒体上にコンピュータプログラム命令を記憶することができ、これにより、１つ以上のコンピュータ可読のメモリが、一連の動作をコンピュータまたは他のプログラマブルな装置（例えば、船舶用電子機器４０５）上で実行させて、コンピュータで実現されるプロセスを生成することを、コンピュータまたは他のプログラマブルな装置に指示することができ、これにより、コンピュータまたは他のプログラマブルな装置上で実行される命令が、フローチャートのブロック内に規定する機能を実現することができる。

【0161】

結論
本明細書中に説明した本発明の多数の変更及び他の実施形態は、以上の説明及び関連する図面中に提示される教示の利益を得る、これらの発明に関係する当業者が想到するであろう。従って、本発明の実施形態は、開示した特定の実施形態に限定されるべきでなく、変更及び他の実施形態は本発明の範囲内に含まれることを意図していることを理解するべきである。更に、以上の説明及び関連する図面は、実施形態を、要素及び／または機能の特定の組合せの例に関連して説明しているが、本発明の範囲から逸脱することなしに、要素及び／または機能の異なる組合せを、代案の実施形態によって提供することができることを理解するべきである。この関係では、例えば、要素及び／または機能の、以上に明示的に記載したもの以外の異なる組合せも、本発明の範囲内であるものと考える。特定の用語を本明細書中に用いているが、これらの用語は一般的かつ記述的意味で用いているに過ぎず、限定の目的ではない。

【図1】

【図2-1】

【図2-2】

【図3】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23A】

【図23B】

【図24A】

【図24B】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-14

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中環境のソナー画像を生成して提示するシステムであって、
船舶に装着可能なソナー・トランスデューサ・アセンブリと、
ディスプレイと、
プロセッサと、
コンピュータが実行可能な命令を含むメモリと
を具えたシステムにおいて、前記ソナー・トランスデューサ・アセンブリが、
前記船舶の第１側面に配置され、該第１側面から外向きかつ下向きに向けられた１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイと、
前記船舶の第２側面に配置され、該第２側面から外向きかつ下向きに向けられた１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイとを具え、
前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を具え、
前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を具え、
前記船舶の前記第２側面は、前記船舶の前記第１側面の反対側であり、
前記コンピュータが実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから第１ソナー戻りデータを受信させ、
前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから第２ソナー戻りデータを受信させ、
前記第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成させ、
前記第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成させ、
前記船舶の前記第１側面に向いた前記水中環境の第１ソナー画像を生成させ、該第１ソナー画像は、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームからの前記第１ソナー戻りデータで形成された第１の二次元ライブ・ソナー画像であり、該第１の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる前記第１ソナー戻りデータは、前記複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信され、
前記船舶の前記第２側面に向いた前記水中環境の第２ソナー画像を生成させ、該第２ソナー画像は、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームからの前記第２ソナー戻りデータで形成された第２の二次元ライブ・ソナー画像であり、該第２の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる前記第２ソナー戻りデータは、前記複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信され、
前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行わせ、前記第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、前記ディスプレイ上の前記第２ソナー画像の右側に提示される
システム。

【請求項2】

前記プロセッサは、更に、
前記水中環境の第３ソナー画像を生成し、
前記第３ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行うように構成され、
前記第３ソナー画像は、前記船舶の前記第１側面及び前記第２側面の両方に向いた前記水中環境の現在及び履歴的光景であり、前記第３ソナー画像は、前記複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合に対応するソナー画像データの第１現在画像スライス、及び前記複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合に対応するソナー画像データの第２現在画像スライスで形成され、前記第１部分集合は、前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第２部分集合は、前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第１現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の右側に配置され、前記第２現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の左側に配置され、前記第３ソナー画像の残り部分は、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記第１部分集合及び前記第２部分集合の各々が、水平面の５度未満の幅のビーム整形された領域をカバーする、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記第３ソナー画像が、前記ディスプレイ上の、前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の下方に提示される、請求項２に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１ソナー画像が、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合に重ね書きされて前記第１部分集合を示す第１強調特徴形状を含み、前記第１部分集合は、前記第３ソナー画像用のソナー画像データの前記第１現在画像スライスに対応し、前記第２ソナー画像が、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合に重ね書きされて前記第２部分集合を示す第２強調特徴形状を含み、前記第２部分集合は、前記第３ソナー画像用のソナー画像データの前記第２現在画像スライスに対応する、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１強調特徴形状が前記ディスプレイ上を移動可能であり、前記第２強調特徴形状が前記ディスプレイ上を移動可能であり、前記第３ソナー画像用のソナー画像データの前記第１現在画像スライスが、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合上の前記第１強調特徴形状の配置に応じて変化し、前記第３ソナー画像用のソナー画像データの前記第２現在画像スライスが、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合上の前記第２強調特徴形状の配置に応じて変化する、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記第３ソナー画像が、前記第１現在画像スライス上に重ね書きされて前記第１現在画像スライスを示す第３強調特徴形状を含み、前記第１現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の右側に配置され、前記第３ソナー画像が、前記第２現在画像スライス上に重ね書きされて前記第２現在画像スライスを示す第４強調特徴形状を含み、前記第２現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の左側に配置される、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

前記システムが、１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイを更に具え、該１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記船舶の前面に配置され、前記船舶の前記前面から前向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第３トランスデューサ素子を具え、前記船舶の前記前面は前記第１側面及び前記第２側面に概ね垂直であり、前記プロセッサが、更に、
前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイから第３ソナー戻りデータを受信し、
前記第３ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記前面に対応する複数の第３ソナー戻りビームを形成し、
前記船舶の前記前面からの、または前記船舶の下方のいずれかの前記水中環境の第４ソナー画像を生成するように構成され、該第４ソナー画像は、第３の二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第３ソナー戻りビームの少なくとも一部からの少なくとも前記第３ソナー戻りデータで形成され、前記第３の二次元ライブ・ソナー画像を形成するために用いる前記第３ソナー戻りデータは、前記複数の第３トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている、請求項２に記載のシステム。

【請求項9】

前記第３ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の下方に提示され、前記第４ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の上方に提示される、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記船舶の表現が前記ディスプレイ上に提示され、前記第１ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記第１側面に相当する表現の右側に提示され、前記第２ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記第２側面に相当する表現の左側に提示され、前記第４ソナー画像が、前記ディスプレイ上の前記船舶の前記前面に相当する表現の上側に提示される、請求項８に記載のシステム。

【請求項11】

前記プロセッサが、更に、前記水中環境の前記第３ソナー画像を、組合せのサイドスキャン・ソナー画像として生成するように構成され、該組合せのサイドスキャン・ソナー画像は、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合、前記複数の第１ソナー戻りビームの第２部分集合、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合、及び前記複数の第２ソナー戻りビームの第１部分集合に基づくソナー画像を含み、前記第３ソナー画像の右側は、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合及び前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第２部分集合からのソナー画像を含み、前記第３ソナー画像の左側は、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合及び前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第１部分集合からのソナー画像を含み、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第１部分集合は、前記複数の第１ソナー戻りビームの前記第２部分集合よりも少数のソナー戻りビームを含み、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第１部分集合は、前記複数の第２ソナー戻りビームの前記第２部分集合よりも少数のソナー戻りビームを含む、請求項２に記載のシステム。

【請求項12】

前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイが、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、前記複数の第１ソナー戻りビームを、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形し、第３範囲の角度のギャップが、前記第１範囲の角度と前記第２範囲の角度とを分離し、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、前記複数の第２ソナー戻りビームを、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形し、第６範囲の角度のギャップが、前記第４範囲の角度と前記第５範囲の角度とを分離し、前記第１ソナー画像が、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第１範囲の角度からの第１ソナー戻りデータで形成され、前記第２ソナー画像が、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第４範囲の角度からの第２ソナー戻りデータで形成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項13】

前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第２範囲の角度からの前記第１ソナー戻りデータと、
前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第５範囲の角度からの前記第２ソナー戻りデータと
を組み合わせることによって、前記第３ソナー画像を形成する、請求項１１に記載のシステム。

【請求項14】

前記第１範囲、前記第２範囲、前記第４範囲、及び前記第５範囲の各々が、前記船舶の外部の水平面内の水を２０～４０度の幅でカバーする、請求項１１に記載のシステム。

【請求項15】

前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第１ソナー・トランスデューサ・アレイであり、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイが単一の第２ソナー・トランスデューサ・アレイである、請求項１に記載のシステム。

【請求項16】

水中環境のソナー画像を生成して提示する船舶用電子機器であって、
ディスプレイと、
プロセッサと、
コンピュータが実行可能な命令を含むメモリと
を具えた船舶用電子機器において、
前記コンピュータが実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
第１ソナー戻りデータを１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから受信させ、該１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第１側面に配置され、前記船舶の前記第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を具え、
第２ソナー戻りデータを１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから受信させ、該１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記船舶の第２側面に配置され、前記船舶の前記第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を具え、前記船舶の前記第２側面は前記船舶の前記第１側面の反対側であり、
前記第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成させ、
前記第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理させて、前記船舶の前記第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成させ、
前記船舶の前記第１側面に向いた前記水中環境の第１ソナー画像を生成させ、該第１ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームからの第１ソナー戻りデータで形成され、前記第１ソナー画像を形成するために用いる前記第１ソナー戻りデータは、前記複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されており、
前記船舶の前記第２側面に向いた前記水中環境の第２ソナー画像を生成させ、該第２ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームからの第２ソナー戻りデータで形成され、前記第２ソナー画像を形成するために用いる前記第２ソナー戻りデータは、前記複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されており、
前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行わせ、前記第１ソナー画像は、ユーザの視点から見て、前記ディスプレイ上の前記第２ソナー画像の右側に提示される
船舶用電子機器。

【請求項17】

前記プロセッサが、更に、
前記水中環境の第３ソナー画像を生成し、該第３ソナー画像は、前記船舶の前記第１側面及び前記第２側面の両方に向いた前記水中環境の現在及び履歴的光景であり、前記第３ソナー画像は、前記複数の第１ソナー戻りビームの第１部分集合に対応するソナー画像データの第１現在画像スライス、及び前記複数の第２ソナー戻りビームの第２部分集合に対応するソナー画像データの第２現在画像スライスで形成され、前記第１部分集合は、前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第１ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第２部分集合は、前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの少なくとも１本、かつ前記複数の第２ソナー戻りビームのうちの１０本以下であり、前記第１現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の右側に配置され、前記第２現在画像スライスは、前記第３ソナー画像上の、前記第３ソナー画像の左側に配置され、前記第３ソナー画像の残り部分は、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイ及び前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから以前に捕捉したソナー戻りデータからのソナー画像データの履歴的スライスで形成され、
前記第３ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行う
ように構成されている、請求項１６に記載の船舶用電子機器。

【請求項18】

前記プロセッサが、更に、
第３ソナー戻りデータを１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイから受信し、該１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記船舶の前面に配置され、前記船舶の前記前面から前向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第３トランスデューサ素子を具え、前記船舶の前記前面は前記第１側面及び前記第２側面に概ね垂直であり、
前記第３ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記前面に対応する複数の第３ソナー戻りビームを形成し、
前記船舶の前記前面からの、または前記船舶の下方のいずれかの前記水中環境の第４ソナー画像を生成し、該第４ソナー画像は、二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第３ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第３ソナー戻りビームの少なくとも一部からの少なくとも前記第３ソナー戻りデータで形成され、前記第４ソナー画像を形成するために用いる前記第３ソナー戻りデータは、前記複数の第３トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されている、
請求項１７に記載の船舶用電子機器。

【請求項19】

前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイが、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、前記複数の第１ソナー戻りビームが、第１放射面に対して第１範囲の角度間及び第２範囲の角度間にビーム整形され、第３範囲の角度が、前記第１範囲の角度と前記第２範囲の角度とを分離し、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイが、固定の位相シフトで周波数を変化させて動作するように構成され、これにより、前記複数の第２ソナー戻りビームが、第２放射面に対して第４範囲の角度間及び第５範囲の角度間にビーム整形され、第６範囲の角度が、前記第４範囲の角度と前記第５範囲の角度とを分離し、前記第１ソナー画像が、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第１範囲の角度からの第１ソナー戻りデータで形成され、前記第２ソナー画像が、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第４範囲の角度からの第２ソナー戻りデータで形成される、請求項１６に記載の船舶用電子機器。

【請求項20】

前記第３ソナー画像が、
前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第１ソナー戻りビームにおける前記第２範囲の角度からの前記第１ソナー戻りデータと、
前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記複数の第２ソナー戻りビームにおける前記第５範囲の角度からの前記第２ソナー戻りデータと
を組み合わせることによって形成される、請求項１９に記載の船舶用電子機器。

【請求項21】

水中環境のソナー画像を生成して提示する方法であって、
第１ソナー戻りデータを１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイから受信するステップであって、該１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイは、船舶の第１側面に配置され、前記船舶の第１側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第１トランスデューサ素子を含むステップと、
第２ソナー戻りデータを１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイから受信するステップであって、該１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイは、前記船舶の第２側面に配置され、前記船舶の第２側面から外向きかつ下向きに向けられ、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイの各々が、複数の第２トランスデューサ素子を含み、前記船舶の前記第２側面は前記船舶の前記第１側面の反対側であるステップと、
前記第１ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記第１側面に対応する複数の第１ソナー戻りビームを形成するステップと、
前記第２ソナー戻りデータを周波数に基づいてフィルタ処理して、前記船舶の前記第２側面に対応する複数の第２ソナー戻りビームを形成するステップと、
前記船舶の前記第１側面に向いた前記水中環境の第１ソナー画像を生成するステップであって、該第１ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第１ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記第１ソナー戻りビームからの前記第１ソナー戻りデータで形成され、前記第１ソナー画像を形成するために用いる前記第１ソナー戻りデータは、前記複数の第１トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されているステップと、
前記船舶の前記第２側面に向いた前記水中環境の第２ソナー画像を生成するステップであって、該第２ソナー画像は二次元ライブ・ソナー画像であり、前記１つ以上の第２ソナー・トランスデューサ・アレイからの前記第２ソナー戻りビームからの前記第２ソナー戻りデータで形成され、前記第２ソナー画像を形成するために用いる前記第２ソナー戻りデータは、前記複数の第２トランスデューサ素子によってほぼ同時に受信されているステップと、
前記第１ソナー画像及び前記第２ソナー画像の前記ディスプレイ上への提示を行うステップであって、第１ソナー画像を、ユーザの視点から見て、前記ディスプレイ上の前記第２ソナー画像の右側に提示するステップと
を含む方法。
ソナー・トランスデューサ・アセンブリ。

【外国語明細書】