(57)【要約】【課題】魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示させることが可能な水中探知装置を提供する。【解決手段】送信トランスデューサ２は、水中に送信波を送信し、受信トランスデューサ２は、送信波の反射を含む受信波を受信して受信信号を生成する。ドップラーシフト算出部１１は、受信波の送信波に対する周波数シフト量を算出する。受信信号から、第１信号処理部１２が、周波数シフト量に基づいて第１エコー信号を取得し、第２信号処理部１３が、周波数シフト量とは独立して第２エコー信号を取得する。第１エコー信号は、第１方向範囲Ｒ１に対応する受信信号から取得され、第２エコー信号は、第２方向範囲Ｒ２に対応する受信信号から取得される。映像信号生成部１４は、第１及び第２エコー信号に基づいて、エコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶において使用される水中探知装置であって、
水中に送信波を送信する送信トランスデューサと、
水中のターゲットでの前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサと、
前記受信波の周波数が前記送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出するドップラーシフト算出部と、
前記周波数シフト量に基づいて前記受信信号から第１エコー信号を取得する第１信号処理部であって、前記第１エコー信号を、第１方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する第１信号処理部と、
前記周波数シフト量とは独立して前記受信信号から第２エコー信号を取得する第２信号処理部であって、前記第２エコー信号を、前記第１方向範囲とは異なる第２方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する第２信号処理部と、
前記第１エコー信号及び前記第２エコー信号に基づいて、前記ターゲットのエコーを表示部に表示させるためのエコー映像信号を生成する映像信号生成部と、
を備えていることを特徴とする、水中探知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水中探知装置であって、
前記第１方向範囲は、前記船舶の船首方向を含み、前記第２方向範囲は、前記船舶の船尾方向を含むことを特徴とする、水中探知装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の水中探知装置であって、
前記第２信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船首方向の変化に基づいて前記第２方向範囲を特定するパラメータを変更することで、前記第２方向範囲を変更することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第２信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記第２方向範囲を等角度範囲に二等分する中心線の向きを前記船首方向の変化に基づいて変えることで、前記第２方向範囲を変更することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第２信号処理部は、前記船舶の船首方向が時計回りに変化しているときに、前記第２方向範囲を等角度範囲に二等分する中心線の向きを反時計回りに変化させることで、前記第２方向範囲を変更することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第２信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記第２方向範囲の角度範囲を、前記船舶の船首方向が変化していないときよりも広げることで、前記第２方向範囲を変更することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第１方向範囲の角度範囲は、前記第２方向範囲の角度範囲よりも広いことを特徴とする、水中探知装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第１信号処理部は、前記受信信号を前記周波数シフト量に基づいて調整された周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、又は、前記周波数シフト量に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって前記受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、前記第１エコー信号を取得することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第２信号処理部は、前記受信信号を前記送信波の周波数に基づいて設定された固定周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、又は、前記送信波の周波数に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって前記受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、前記第２エコー信号を取得することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記船舶の船速のデータ、及び、前記船舶が曳航するトロール漁具と前記船舶との間に接続されたワープのワープ長のデータ、の少なくとも一方を取得するデータ取得部、を更に備え、
前記第２信号処理部は、前記受信信号の周波数帯域を制限することで前記第２エコー信号を取得し、
前記第２信号処理部は、前記船速のデータ及び前記ワープ長のデータの少なくとも一方に基づいて前記周波数帯域を調整することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の水中探知装置であって、
第２の状態よりも前記船速が速い第１の状態のときに、前記周波数帯域が前記第２の状態よりも狭いことを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の水中探知装置であって、
第４の状態よりも前記ワープ長が短い第３の状態のときに、前記周波数帯域が前記第４の状態よりも狭いことを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記映像信号生成部は、前記第１エコー信号が対応する前記ターゲットのエコーに割り当てた色とは異なる色を前記第２エコー信号が対応する前記ターゲットのエコーに割り当てて、前記エコー映像信号を生成することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第２方向範囲は、前記第１方向範囲と重なる方向範囲を有することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記船舶が曳航するトロール漁具の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、前記トロール漁具のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部、を更に備え、
前記映像信号生成部は、前記マーク設定位置に前記トロール漁具のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の水中探知装置であって、
前記マーク位置設定部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船舶の位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、前記マーク設定位置を回転させることを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第２信号処理部は、前記第２エコー信号を、前記受信トランスデューサから所定の距離範囲内から到来する前記受信波に対応する前記受信信号から取得することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の水中探知装置であって、
前記第２信号処理部は、前記第２エコー信号を、水中における所定の深さ範囲内から到来する前記受信波に対応する前記受信信号から取得することを特徴とする、水中探知装置。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の水中探知装置であって、
前記第１方向範囲は、前記第２方向範囲を含むことを特徴とする、水中探知装置。
【請求項２０】
トロール漁業のための船舶において使用される水中探知装置であって、
送信波を水中のトロール漁具に向けて送信する送信トランスデューサと、
前記トロール漁具での前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサと、
前記受信信号からエコー信号を取得する信号処理部と、
前記エコー信号に基づいてエコー映像信号を生成する映像信号生成部と、
前記トロール漁具の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、前記トロール漁具のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部と、を備え、
前記映像信号生成部は、前記マーク設定位置に前記トロール漁具のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成し、
前記マーク位置設定部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船舶の位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、前記マーク設定位置を回転させることを特徴とする、水中探知装置。
【請求項２１】
水中に送信波を送信し、
水中のターゲットでの前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成し、
前記受信波の周波数が前記送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出し、
前記周波数シフト量に基づいて前記受信信号から第１エコー信号を取得し、前記第１エコー信号を、第１方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得し、
前記周波数シフト量とは独立して前記受信信号から第２エコー信号を取得し、前記第２エコー信号を、前記第１方向範囲とは異なる第２方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得し、
前記第１エコー信号及び前記第２エコー信号に基づいて、前記ターゲットのエコーを表示部に表示させるためのエコー映像信号を生成することを特徴とする、水中探知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中のターゲットを探知するための水中探知装置及び水中探知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、超音波ビームを送信波として水中に送信して水中の領域をスキャンし、水中のターゲットでの送信波の反射を含む受信波から受信信号を生成するトランスデューサが開示されている。また、特許文献２には、トランスデューサで生成された受信信号に基づいてスキャン領域内の水中情報を映像として表示させるための映像信号を生成する水中探知装置（ソナー）が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたようなトランスデューサを用いた水中探知装置及び特許文献２に開示されたような水中探知装置においては、水中情報として、魚群等の水中のターゲットのエコーの映像信号が生成される。そして、この映像信号に基づいて、ディスプレイ等の表示部に魚群等のターゲットのエコーが映像で表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７９８８２６号公報
【特許文献２】特許第５０８９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に開示されているようなトランスデューサ及び水中探知装置は、船舶において使用される。船舶に搭載されたトランスデューサから送信波を送信し、ターゲットで反射した受信波を受信すると、船舶の船速と受信波の到来方向とに応じて、受信波の周波数が送信波の周波数に対してシフトするドップラーシフトが発生する。そのため、水中探知装置においては、ターゲットのエコーのドップラーシフトの量に基づいて、トランスデューサからの受信信号を補正してエコー信号を取得し、エコーを表示部に表示させるための映像信号を生成することが行われる。これにより、対地速度がゼロである魚群等のターゲットを探知して、そのエコーを表示することができる。
【０００６】
トロール漁業を行う船舶においても、上述したような水中探知装置が用いられている。トロール漁業を行う船舶においては、オッターボード（トロールドア）及び網を含むトロール漁具が曳航される。トロール漁具は、船舶に曳航されるため、対地速度がゼロとはならず、船舶とともに船舶の船速と略同じ速度で移動することになる。
【０００７】
対地速度がゼロである魚群等のターゲットについては、前述のように、ドップラーシフトの補正を行うことで探知して、そのターゲットのエコーを表示することができる。しかしながら、対地速度がゼロではないトロール漁具については、ドップラーシフトの補正を行うと探知されないため、そのエコーを表示することができない。このため、水中探知装置のユーザは、トロール漁業を行う際には、トロール漁具が探知されない状態で、探知された魚群のエコーの表示のみに基づいて、魚群の捕獲の判断を行わなければならない。よって、魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示部に表示できることが望ましい。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示させることが可能な水中探知装置及び水中探知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る水中探知装置は、船舶において使用される水中探知装置であって、水中に送信波を送信する送信トランスデューサと、水中のターゲットでの前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサと、前記受信波の周波数が前記送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出するドップラーシフト算出部と、前記周波数シフト量に基づいて前記受信信号から第１エコー信号を取得する第１信号処理部であって、前記第１エコー信号を、第１方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する第１信号処理部と、前記周波数シフト量とは独立して前記受信信号から第２エコー信号を取得する第２信号処理部であって、前記第２エコー信号を、前記第１方向範囲とは異なる第２方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する第２信号処理部と、前記第１エコー信号及び前記第２エコー信号に基づいて、前記ターゲットのエコーを表示部に表示させるためのエコー映像信号を生成する映像信号生成部と、を備えている。
【００１０】
（２）前記第１方向範囲は、前記船舶の船首方向を含み、前記第２方向範囲は、前記船舶の船尾方向を含む場合がある。
【００１１】
（３）前記第２信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船首方向の変化に基づいて前記第２方向範囲を特定するパラメータを変更することで、前記第２方向範囲を変更する場合がある。
【００１２】
（４）前記第２信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記第２方向範囲を等角度範囲に二等分する中心線の向きを前記船首方向の変化に基づいて変えることで、前記第２方向範囲を変更する場合がある。
【００１３】
（５）前記第２信号処理部は、前記船舶の船首方向が時計回りに変化しているときに、前記第２方向範囲を等角度範囲に二等分する中心線の向きを反時計回りに変化させることで、前記第２方向範囲を変更する場合がある。
【００１４】
（６）前記第２信号処理部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記第２方向範囲の角度範囲を、前記船舶の船首方向が変化していないときよりも広げることで、前記第２方向範囲を変更する場合がある。
【００１５】
（７）前記第１方向範囲の角度範囲は、前記第２方向範囲の角度範囲よりも広い場合がある。
【００１６】
（８）前記第１信号処理部は、前記受信信号を前記周波数シフト量に基づいて調整された周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、又は、前記周波数シフト量に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって前記受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、前記第１エコー信号を取得する場合がある。
【００１７】
（９）前記第２信号処理部は、前記受信信号を前記送信波の周波数に基づいて設定された固定周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、又は、前記送信波の周波数に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって前記受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、前記第２エコー信号を取得する場合がある。
【００１８】
（１０）前記船舶の船速のデータ、及び、前記船舶が曳航するトロール漁具と前記船舶との間に接続されたワープのワープ長のデータ、の少なくとも一方を取得するデータ取得部、を更に備え、前記第２信号処理部は、前記受信信号の周波数帯域を制限することで前記第２エコー信号を取得し、前記第２信号処理部は、前記船速のデータ及び前記ワープ長のデータの少なくとも一方に基づいて前記周波数帯域を調整する場合がある。
【００１９】
（１１）第２の状態よりも前記船速が速い第１の状態のときに、前記周波数帯域が前記第２の状態よりも狭い場合がある。
【００２０】
（１２）第４の状態よりも前記ワープ長が短い第３の状態のときに、前記周波数帯域が前記第４の状態よりも狭い場合がある。
【００２１】
（１３）前記映像信号生成部は、前記第１エコー信号が対応する前記ターゲットのエコーに割り当てた色とは異なる色を前記第２エコー信号が対応する前記ターゲットのエコーに割り当てて、前記エコー映像信号を生成する場合がある。
【００２２】
（１４）前記第２方向範囲は、前記第１方向範囲と重なる方向範囲を有する場合がある。
【００２３】
（１５）前記船舶が曳航するトロール漁具の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、前記トロール漁具のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部、を更に備え、前記映像信号生成部は、前記マーク設定位置に前記トロール漁具のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成する場合がある。
【００２４】
（１６）前記マーク位置設定部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船舶の位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、前記マーク設定位置を回転させる場合がある。
【００２５】
（１７）前記第２信号処理部は、前記第２エコー信号を、前記受信トランスデューサから所定の距離範囲内から到来する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する場合がある。
【００２６】
（１８）前記第２信号処理部は、前記第２エコー信号を、水中における所定の深さ範囲内から到来する前記受信波に対応する前記受信信号から取得する場合がある。
【００２７】
（１９）前記第１方向範囲は、前記第２方向範囲を含む場合がある。
【００２８】
（２０）また、上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る水中探知装置は、トロール漁業のための船舶において使用される水中探知装置であって、送信波を水中のトロール漁具に向けて送信する送信トランスデューサと、前記トロール漁具での前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサと、前記受信信号からエコー信号を取得する信号処理部と、前記エコー信号に基づいてエコー映像信号を生成する映像信号生成部と、前記トロール漁具の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、前記トロール漁具のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部と、を備え、前記映像信号生成部は、前記マーク設定位置に前記トロール漁具のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成し、前記マーク位置設定部は、前記船舶の船首方向が変化しているときに、前記船舶の位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、前記マーク設定位置を回転させる。
【００２９】
（２１）また、上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る水中探知方法は、水中に送信波を送信し、水中のターゲットでの前記送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した前記受信波から受信信号を生成し、前記受信波の周波数が前記送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出し、前記周波数シフト量に基づいて前記受信信号から第１エコー信号を取得し、前記第１エコー信号を、第１方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得し、前記周波数シフト量とは独立して前記受信信号から第２エコー信号を取得し、前記第２エコー信号を、前記第１方向範囲とは異なる第２方向範囲内からの到来方位角を有する前記受信波に対応する前記受信信号から取得し、前記第１エコー信号及び前記第２エコー信号に基づいて、前記ターゲットのエコーを表示部に表示させるためのエコー映像信号を生成する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示させることが可能な水中探知装置及び水中探知方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態の水中探知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】トロール漁業を行う船舶の状態を模式的に示す図である。
【図３】送受波器によって送信波が送信される送信空間及び送受波器によって受信波が受信される受信空間を模式的に示す図である。
【図４】第１実施形態の水中探知装置の信号処理機の構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態の水中探知装置の信号処理機における第１信号処理部及び第２信号処理部の処理を説明するための図である。
【図６】第１実施形態の水中探知装置の信号処理機における第２信号処理部の処理を説明するための図である。
【図７】第１実施形態の水中探知装置の信号処理機における第２信号処理部の処理を説明するための図である。
【図８】第１実施形態の水中探知装置の信号処理機における第２信号処理部の処理を説明するための図である。
【図９】表示部の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。
【図１０】第１実施形態の水中探知装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第１実施形態の第１変形例を説明するための図であって、表示部の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。
【図１２】第１実施形態の第２変形例を説明するための図であって、第１実施形態の第２変形例における処理を説明するための図である。
【図１３】第１実施形態の第２変形例を説明するための図であって、表示部の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。
【図１４】第１実施形態の第３変形例を説明するための図であって、第１実施形態の第３変形例における処理を説明するための図である。
【図１５】第１実施形態の第３変形例の比較例を説明するための図であって、表示部の表示画面に表示される映像の一例として模式的に示す図である。
【図１６】第１実施形態の第３変形例を説明するための図であって、表示部の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。
【図１７】第１実施形態の第３変形例を説明するための図であって、表示部の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。
【図１８】第１実施形態の第４変形例を説明するための図であって、第１実施形態の第４変形例における処理を説明するための図である。
【図１９】第２実施形態の水中探知装置の信号処理機の構成を示すブロック図である。
【図２０】第２実施形態の水中探知装置の処理に基づいて表示部の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。
【図２１】第２実施形態の水中探知装置の処理に基づいて表示部の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。
【図２２】図２１に示す映像の一例の一部を拡大して示す図である。
【図２３】第２実施形態の水中探知装置の信号処理機におけるマーク位置設定部の処理を説明するための図である。
【図２４】第２実施形態の水中探知装置の信号処理機におけるマーク位置設定部の処理を説明するための図である。
【図２５】第２実施形態の変形例を説明するための図であって、第２実施形態の変形例における処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る水中探知装置１について、図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
［水中探知装置の全体構成及びトロール漁具の構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係る水中探知装置１の構成を示すブロック図である。本実施形態の水中探知装置１は、例えば、漁船などの船舶において使用され、より具体的には、トロール漁業のための船舶において使用される。図２は、トロール漁業を行う船舶Ｓの状態を模式的に示す図である。水中探知装置１は、トロール漁業のための船舶Ｓにおいて使用される。
【００３４】
図２に示すように、トロール漁業においては、船舶Ｓによって曳航されるトロール漁具１００が用いられる。トロール漁具１００は、トロールドアとも称されるオッターボード１０１と、魚群を捕獲するための網１０２と、を含んで構成されている。船舶Ｓが曳航するトロール漁具１００と船舶Ｓとの間は、ワープ１０３で接続されている。
【００３５】
トロール漁具１００のオッターボード１０１は、網１０２の網口１０２ａを展開させるために用いられる。尚、図２においては、トロール漁具１００として、オッターボード１０１が一対で設けられた形態を例示しているが、この通りでなくてもよい。トロール漁具は、３つ以上のオッターボードが設けられた形態であってもよい。例えば、トロール漁具は、３つのオッターボードによって２つの網の網口を展開させる形態であってもよい。
【００３６】
一対のオッターボード１０１のそれぞれは、ワープ１０３にて船舶Ｓと接続されている。ワープ１０３は、船舶Ｓの船尾に設けられたトップローラ（図示省略）を介して、繰り出され、或いは巻き取られる。トロール漁具１００と船舶Ｓとの間においてトロール漁具１００と船舶Ｓとに接続されたワープ１０３の長さであるワープ長は、ワープ１０３がトップローラから繰り出されることで長くなり、トップローラを介して巻き取られることで、短くなる。尚、トロール漁具１００と船舶Ｓとの間に接続されたワープ１０３の長さであるワープ長は、オッターボード１０１と船舶Ｓの船尾に設けられたトップローラとの間のワープ１０３の部分の長さとして構成され、例えば、トップローラの回転数に基づいて計測される。
【００３７】
オッターボード１０１と網１０２とは、ワイヤ１０４で接続されている。網１０２の網口１０２ａには、複数のフロート１０５が設けられている。尚、トロール漁具１００は、オッターボード１０１と網１０２とを含んで構成されていればよいが、オッターボード１０１及び網１０２に加え、ワイヤ１０４及びフロート１０５を含んで構成されていてもよい。
【００３８】
トロール漁業のための船舶Ｓにおいて使用される第１実施形態の水中探知装置１は、図１に示すように、スキャニングソナー１０と、信号処理機４とを備えている。水中探知装置１は、一般的に知られているスキャニングソナー１０に、例えば、信号処理機４が外付けされた構成となっている。尚、水中探知装置１は、信号処理機４がスキャニングソナー１０に対して外付けではなくスキャニングソナー１０に搭載された構成であってもよい。また、水中探知装置１には、ディスプレイ等の表示装置として構成される表示部５が外付けされている。表示部５は、信号処理機４に接続されている。
【００３９】
スキャニングソナー１０は、送受波器２と、送受信機３とを備えている。
【００４０】
［送受波器の構成］
送受波器２は、超音波を送受信する機能を有し、船舶Ｓの船底に取り付けられている。例えば一例として、送受波器２は、略球形の形状に形成されている。
【００４１】
詳細には、送受波器２は、略球形形状の筐体と、この筐体の外周面に取り付けられた複数の送受波素子としての超音波振動子（図示省略）とを有している。超音波振動子は、超音波を水中の送信空間に送信波として送信するとともに、水中のターゲットでの送信波の反射を含む反射波としての受信波を受信し、この受信波を電気信号に変換することで受信した受信波から受信信号を生成して送受信機３へ出力する。即ち、送受波器２は、水中に送信波を送信する送信トランスデューサとして構成されているとともに、水中のターゲットでの送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサとして構成されている。送受波器２から送信された送信波が反射する水中のターゲットとしては、魚群、トロール漁具１００、等がある。
【００４２】
なお、本実施形態においては、送受波器２として、筐体が球形の場合を例示したが、形状は特に限定されるものではなく、例えば、略円筒形状等のように他の形状であってもよい。送受波器２の筐体が略円筒形状である場合は、送受波器２は、その軸方向が鉛直方向に沿い、半径方向が水平方向に沿うように配置される。
【００４３】
図３は、送受波器２によって送信波が送信される送信空間ＴＳ及び送受波器２によって受信波が受信される複数の受信空間ＲＳを模式的に示す図である。船舶Ｓに搭載された送受波器２から送信される送信波は、送受波器２から船舶Ｓを中心とする水中の全方位へ向けて一斉に送信され、例えば、半球状の送信ビームが形成される。半球状の送信ビームが形成された場合は、送信波が送信される送信空間ＴＳは、半球状の空間として構成される。尚、送信ビームの形状は、半球状に限らず、送受波器２の形状、或いは、送受波器２の各送受波素子に入力する電気信号の振幅及び位相によって、種々の異なる形状に形成される。
【００４４】
また、送受波器２は、送信ビーム送信後、送信空間ＴＳ内において、周方向に（図３にて矢印で示す方位角θの方向に）スキャンする複数の受信ビームを一斉に形成する。即ち、送受波器２による一度の受信タイミングで、全ての受信ビームが形成される。そして、水中の魚群或いはトロール漁具１００等のターゲットで反射した受信波が、送信空間ＴＳの周方向に沿って（即ち、方位角θの方向に沿って）並んで配置された複数の受信空間ＲＳのそれぞれ（即ち、受信ビームが形成される各空間）において受信される。
【００４５】
［送受信機の構成］
送受信機３は、送受切替部３ａと、送信回路部６と、受信回路部７とを備えている。
【００４６】
送受切替部３ａは、送受波器２に対する信号の送信と受信とを切り替えるためのものである。具体的には、送受切替部３ａは、送受波器２を駆動させるための駆動信号を送受波器２へ送信するときは、送信回路部６が出力する駆動信号を送受波器２へ出力する。一方、送受切替部３ａは、受信信号を送受波器２から受信したときは、送受波器２から受信した受信信号を受信回路部７へ出力する。
【００４７】
送信回路部６は、送受波器２から送信される送信波の基となる駆動信号を生成する。より具体的には、送信回路部６は、各超音波振動子に対応して設けられている送信回路（図示省略）を有し、各送信回路が駆動信号を生成する。
【００４８】
受信回路部７は、アナログ部７ａと、Ａ／Ｄ変換部７ｂと、を有している。アナログ部７ａ及びＡ／Ｄ変換部７ｂは、各超音波振動子に対応して設けられている受信回路であって、受信した受信波から生成された受信信号を処理する受信回路（図示省略）を備えて構成されている。そして、アナログ部７ａは、送受波器２が受信波から生成して出力する電気信号としての受信信号を増幅するとともに、その帯域を制限することで不要な周波数成分を除去する。Ａ／Ｄ変換部７ｂは、アナログ部７ａで増幅された受信信号を、デジタル信号としての受信信号に変換する。そして、受信回路部７は、Ａ／Ｄ変換部７ｂにてデジタル信号に変換した受信信号を信号処理機４へ出力する。
【００４９】
［表示部の構成］
表示部５は、ディスプレイ等の表示装置として構成されている。そして、表示部５は、信号処理機４から出力された映像信号に応じた映像を表示画面に表示する。表示部５は、例えば、船舶Ｓの下方における海中の状態を３次元的に、俯瞰図として表示する。これにより、水中探知装置１のユーザは、当該表示画面を見て、船舶Ｓの下方における海中の状態（例えば、魚群、トロール漁具１００、海底の起伏、人工漁礁のような構造物の有無および位置）を推測することができる。
【００５０】
［信号処理機の全体構成］
図４は、信号処理機４の構成を示すブロック図である。図１及び図４を参照して、信号処理機４は、受信回路部７から出力される受信信号を処理し、ターゲットのエコー信号を生成するとともに、ターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する処理等を行う。
【００５１】
信号処理機４は、ビーム形成部９、データ取得部１０、ドップラーシフト算出部１１、第１信号処理部１２、第２信号処理部１３、映像信号生成部１４、等を備えている。
【００５２】
信号処理機４は、スキャニングソナー１０の送受信機３とケーブル等により接続された機器であって、例えば一例としてＰＣ（パーソナルコンピュータ）で構成されている。そして、信号処理機４は、ハードウェア・プロセッサ８（例えば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ等）及び不揮発性メモリ等のデバイスで構成されている。ハードウェア・プロセッサ８は、以下で詳しく説明するビーム形成部９、データ取得部１０、ドップラーシフト算出部１１、第１信号処理部１２、第２信号処理部１３、及び映像信号生成部１４として機能する。例えば、ＣＰＵが不揮発性メモリからプログラムを読み出して実行することにより、ハードウェア・プロセッサ８が、ビーム形成部９、データ取得部１０、ドップラーシフト算出部１１、第１信号処理部１２、第２信号処理部１３、及び映像信号生成部１４として機能する。
【００５３】
［ビーム形成部の構成］
ビーム形成部９は、受信回路部７から受信した受信信号に基づいて複数の受信空間ＲＳのそれぞれについてビームフォーミング処理（具体的には、整相加算）を行うとともにフィルタ処理を行うように構成されている。尚、ビーム形成部９は、ビームフォーミング処理においては、特定の方向に鋭い指向性を有する単一の超音波振動子によって得られるものと等価な信号である受信ビーム信号を生成する。そして、ビーム形成部９は、ビームフォーミング処理を行う対象となる超音波振動子の組合せを変えながらこの処理を繰り返し行うことによって、各受信空間ＲＳに対応する各方位に指向性を有する多数の受信ビーム信号を生成する。更に、ビーム形成部９は、各受信空間ＲＳに対応して形成した各受信ビームに、帯域制限フィルタ、或いはパルス圧縮フィルタ等のフィルタ処理を施す。これらの処理により、ビーム形成部９は、ビームフォーミング処理及びフィルタ処理を施した受信信号を生成する。
【００５４】
［データ取得部の構成］
データ取得部１０は、船舶Ｓの船首方向のデータ、船舶Ｓの船速のデータ、船舶Ｓが曳航するトロール漁具１００と船舶Ｓとの間に接続されたワープ１０３のワープ長のデータを取得するように構成されている。
【００５５】
船舶Ｓには、船舶Ｓの船首方向を絶対方位として検出するジャイロコンパス（図示省略）又はサテライトコンパス（図示省略）が搭載されている。尚、サテライトコンパスは、例えば、船舶Ｓにおいて船首方向と平行な直線上に沿って取り付けられた２つのＧＰＳアンテナを有し、測位衛星から送信された電波を２つのＧＰＳアンテナにて受信し、受信した電波信号のキャリア位相に基づいて２つのＧＰＳアンテナ間の相対位置を測位し、船舶Ｓの船首方向を絶対方位として検出するように構成されている。船舶Ｓに搭載されたジャイロコンパス又はサテライトコンパスは、信号処理機４に接続されており、ジャイロコンパス又はサテライトコンパスで検出された船舶Ｓの船首方向のデータを信号処理機４に出力するように構成されている。
【００５６】
また、船舶Ｓには、船舶Ｓの船速を計測する船速計（図示省略）が搭載されている。船速計は、例えば、船底に取り付けられ、海底に向けて複数軸方向に超音波を送信し、その反射波に含まれるドップラ周波数を測定することで船速を計測するドップラーソナーとして構成される。船舶Ｓに搭載された船速計は、信号処理機４に接続されており、船速計で検出された船舶Ｓの船速のデータを信号処理機４に出力するように構成されている。尚、船舶Ｓにおいて、独立した機器としての船速計が設けられておらず、送受波器２によって船速が計測されてもよい。
【００５７】
船舶Ｓが曳航するトロール漁具１００と船舶Ｓとの間に接続されたワープ１０３のワープ長を計測するワープ長計測器（図示省略）は、例えば、船舶Ｓの船尾に設けられてワープ１０３の繰り出し及び巻き取り動作時に回転するトップローラの回転数を検出するエンコーダを備えて構成される。ワープ長計測器は、エンコーダで検出したトップローラの回転数に基づいて、ワープ長を計測する。そして、ワープ長計測器は、信号処理機４に接続されており、ワープ長計測器で計測されたワープ１０３のワープ長のデータを信号処理機４に出力するように構成されている。
【００５８】
尚、本実施形態では、船舶Ｓの船速のデータ及びワープ１０３のワープ長のデータの両方を取得するように構成されたデータ取得部１０の形態を例示したが、この通りでなくてもよい。例えば、データ取得部１０は、船舶Ｓの船速のデータ及びワープ１０３のワープ長のデータの少なくとも一方を取得するように構成されていてもよい。
【００５９】
［ドップラーシフト算出部の構成］
送受波器２で受信波が受信された際、船舶Ｓの船速と受信波の到来方向とに応じて、受信波の周波数においては、送受波器２から送信した送信波の周波数に対してシフトするドップラーシフトが生じる。ドップラーシフト算出部１１は、受信波の周波数が送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を算出する。
【００６０】
ドップラーシフト算出部１１は、データ取得部１０で取得された船首方向のデータ及び船速のデータと、ビーム形成部９で生成されてビームフォーミング処理及びフィルタ処理が施された受信信号とに基づいて、各受信空間ＲＳごとに、周波数シフト量を算出する。より具体的には、ドップラーシフト算出部１１は、周波数シフト量Δｆを、船舶Ｓの船速ｖと、音速ｃと、送信波の周波数ｆ０と、周波数シフト量Δｆが算出される受信波の到来方位角θｄとを用いて、次の（１）式にて算出する。
Δｆ＝２×（ｖ／ｃ）×ｆ０×ｃｏｓθｄ・・・（１）
尚、周波数シフト量Δｆが算出される受信波の到来方位角θｄは、周波数シフト量Δｆが算出される対象の受信空間ＲＳの方位方向が、船舶Ｓの船首方向に対してなす角度として求められる。
【００６１】
［第１信号処理部及び第２信号処理部の構成］
第１信号処理部１２は、ドップラーシフト算出部１１で算出された周波数シフト量に基づいて、ビーム形成部９でビームフォーミング処理等が施された受信信号から、ターゲットのエコー信号としての第１エコー信号を取得するように構成されている。そして、第１信号処理部１２は、上記の第１エコー信号を、所定の第１方向範囲Ｒ１内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から取得するように構成されている。即ち、第１信号処理部１２は、ドップラーシフト算出部１１で算出された周波数シフト量に基づいて、所定の第１方向範囲Ｒ１内から到来した受信波に対応する受信信号を補正して、所定の第１方向範囲Ｒ１内に存在するターゲットのエコー信号としての第１エコー信号を取得する。また、第１信号処理部１２は、ビーム形成部９でビームフォーミング処理等が施された受信信号を、周波数シフト量に基づいて調整された周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、第１エコー信号を取得する。或いは、第１信号処理部１２は、周波数シフト量に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって、ビーム形成部９でビームフォーミング処理等が施された受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、第１エコー信号を取得する。
【００６２】
第２信号処理部１３は、ドップラーシフト算出部１１で算出された周波数シフト量とは独立して、ビーム形成部９でビームフォーミング処理等が施された受信信号から、ターゲットのエコー信号としての第２エコー信号を取得するように構成されている。そして、第２信号処理部１３は、上記の第２エコー信号を、上記の第１方向範囲Ｒ１とは異なる所定の第２方向範囲Ｒ２内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から取得するように構成されている。即ち、第２信号処理部１３は、ドップラーシフト算出部１１で算出された周波数シフト量に基づくことなくその周波数シフト量とは無関係に、所定の第２方向範囲Ｒ２内から到来した受信波に対応する受信信号から、第２方向範囲Ｒ２内に存在するターゲットのエコー信号としての第２エコー信号を取得する。また、第２信号処理部１３は、ビーム形成部９でビームフォーミング処理等が施された受信信号を、送信波の周波数に基づいて設定された固定周波数を有するローカル信号とミキシングすることで、第２エコー信号を取得する。或いは、第２信号処理部１３は、送信波の周波数に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって、ビーム形成部９でビームフォーミング処理等が施された受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、第２エコー信号を取得する。
【００６３】
図５は、信号処理機４における第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３の処理を説明するための図である。また、図５は、船舶Ｓ及びその周囲を模式的に示す平面図であって、第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３の処理において設定される第１方向範囲Ｒ１及び第２方向範囲Ｒ２を模試的に示している。また、図５は、送信空間ＴＳに対応する探知領域ＤＲも模式的に示している。
【００６４】
図５に示すように、第１信号処理部１２においては、第１エコー信号が取得される第１方向範囲Ｒ１は、船舶Ｓの船首方向ＨＤを含む方向範囲として設定される。また、第１方向範囲Ｒ１は、例えば、船首方向ＨＤを中心とした方向範囲として設定される。より具体的には、例えば、第１方向範囲Ｒ１は、船首方向ＨＤを中心とした±１００°〜１７０°の方向範囲に設定される。尚、第１方向範囲Ｒ１の角度範囲は、第２方向範囲Ｒ２の角度範囲よりも広い角度範囲として設定される。
【００６５】
そして、第１信号処理部１２は、船首方向ＨＤを中心として設定した第１方向範囲Ｒ１内において形成された複数の受信ビームのそれぞれにおいて生成された受信信号から、第１エコー信号を取得する。これにより、第１信号処理部１２は、第１方向範囲Ｒ１内から到来した受信波に対応する受信信号から、第１方向範囲Ｒ１内に存在するターゲットのエコー信号としての第１エコー信号を取得する。また、第１信号処理部１２は、前述のように、ドップラーシフト算出部１１で算出された周波数シフト量に基づいて、第１方向範囲Ｒ１内から到来した受信波に対応する受信信号を補正し、第１エコー信号を取得する。このため、第１方向範囲Ｒ１内において対地速度がゼロである魚群のターゲットが存在しているときは、第１信号処理部１２において、魚群のターゲットが探知されて魚群のターゲットのエコー信号としての第１エコー信号が取得される。
【００６６】
また、図５に示すように、第２信号処理部１３においては、第２エコー信号が取得される第２方向範囲Ｒ２は、船舶Ｓの船尾方向ＴＤを含む方向範囲として設定される。また、第２方向範囲Ｒ２は、例えば、船尾方向ＴＤを中心とした方向範囲として設定される。より具体的には、例えば、第２方向範囲Ｒ２は、船尾方向ＴＤを中心とした±１０°〜８０°の方向範囲に設定される。尚、本実施形態では、第２方向範囲Ｒ２は、第１方向範囲Ｒ１に対して、方位角θ方向において隣接するように設定されている。即ち、本実施形態では、第１方向範囲Ｒ１の方位角θ方向における両側の境界線と、第２方向範囲Ｒ２の方位角θ方向における両側の境界線とが、一致している。例えば、第１方向範囲Ｒ１が、船首方向ＨＤを中心とした±１４０°の方向範囲に設定され、第２方向範囲Ｒ２が、船尾方向ＴＤを中心とした±４０°の方向範囲に設定される。
【００６７】
第２信号処理部１３は、船尾方向ＴＤを中心として設定した第２方向範囲Ｒ２内において形成された複数の受信ビームのそれぞれにおいて生成された受信信号から、第２エコー信号を取得する。これにより、第２信号処理部１３は、第２方向範囲Ｒ２内から到来した受信波に対応する受信信号から、第２方向範囲Ｒ２内に存在するターゲットのエコー信号としての第２エコー信号を取得する。また、第２信号処理部１３は、前述のように、ドップラーシフト算出部１１で算出された周波数シフト量とは独立して無関係に、第２方向範囲Ｒ２内から到来した受信波に対応する受信信号から第２エコー信号を取得する。また、船舶Ｓの船尾方向ＴＤ側の方向範囲である第２方向範囲Ｒ２内においては、船舶Ｓの船速と略同速度で移動するトロール漁具１００としてのターゲットが存在している。このため、第２信号処理部１３においては、第２方向範囲Ｒ２内に存在するトロール漁具１００のターゲットが探知されてトロール漁具１００のターゲットのエコー信号としての第２エコー信号が取得される。
【００６８】
また、第２信号処理部１３は、送信波の周波数に基づいて周波数特性が調整されたフィルタによって受信信号に対してフィルタ処理を行うことで、第２エコー信号を取得する場合は、受信信号の周波数帯域を制限することで第２エコー信号を取得する。このとき、第２信号処理部１３は、例えば、データ取得部１０にて取得された船舶Ｓの船速のデータ及びワープ１０３のワープ長のデータの少なくとも一方に基づいて周波数帯域を調整するように構成されている。
【００６９】
より具体的には、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船速のデータに基づいて周波数帯域を調整する場合は、船舶Ｓの船速が所定の速さ以上である第１の状態のときに、船舶Ｓの船速が所定の速さ未満である第２の状態のときよりも、周波数帯域を狭くするように調整する。このため、第２の状態よりも船舶Ｓの船速が速い第１の状態のときに、周波数帯域が第２の状態よりも狭くなる。また、第２信号処理部１３は、ワープ１０３のワープ長のデータに基づいて周波数帯域を調整する場合は、ワープ１０３のワープ長が所定の長さ未満である第３の状態のときに、ワープ１０３のワープ長が所定の長さ以上である第４の状態のときよりも、周波数帯域を狭くするように調整する。このため、第４の状態よりもワープ長が短い第３の状態のときに、周波数帯域が第４の状態よりも狭くなる。
【００７０】
船舶Ｓの船速が速くなる場合、及び、ワープ１０３のワープ長が短くなる場合は、第２方向範囲Ｒ２内に存在するトロール漁具１００としてのターゲットで反射した受信波に対応する受信信号の周波数変動が小さくなる。一方、船舶Ｓの船速が遅くなる場合、及び、ワープ１０３のワープ長が長くなる場合は、トロール漁具１００としてのターゲットで反射した受信波に対応する受信信号の周波数変動が大きくなる。このため、船舶Ｓの船速が所定の速さ以上の場合、及び、ワープ１０３のワープ長が所定の長さ未満の場合に、周波数帯域を狭くすることで、トロール漁具１００のターゲットに対応する受信信号の周波数変動が小さいときに、コントラストを向上させたトロール漁具１００のエコーを表示部５に表示させるための第２エコー信号を取得することができる。一方、船舶Ｓの船速が所定の速さ未満の場合、及び、ワープ１０３のワープ長が所定の長さ以上の場合に、周波数帯域を狭くすることなく広くしていることで、トロール漁具１００のターゲットに対応する受信信号の周波数変動が大きいときに、トロール漁具１００としてのターゲットの探知漏れを低減することができる。尚、本実施形態では、第２信号処理部１３が、船舶Ｓの船速のデータ及びワープ１０３のワープ長のデータの少なくとも一方に基づいて周波数帯域を調整する処理を行う形態を例示したが、この処理が行われない形態が実施されてもよい。
【００７１】
また、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときに、船首方向ＨＤの変化に基づいて第２方向範囲Ｒ２を特定するパラメータを変更することで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。第２方向範囲Ｒ２を特定するパラメータであって船首方向ＨＤの変化時に変更するパラメータとしては、種々のパラメータを選択でき、例えば、第２方向範囲Ｒ２を等角度範囲に二等分する中心線の向きのパラメータ、又は、第２方向範囲Ｒ２の角度範囲の大きさのパラメータを選択することができる。本実施形態の第２信号処理部１３は、船首方向ＨＤの変化時に、例えば、第２方向範囲Ｒ２を等角度範囲に二等分する中心線の向きのパラメータを変更するように構成されている。
【００７２】
図６、図７及び図８は、第２信号処理部１３の処理を説明するための図である。図６、図７及び図８は、第１方向範囲Ｒ１及び第２方向範囲Ｒ２を、送信空間ＴＳに対応する探知領域ＤＲとともに、模式的に示している。また、図６は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化していない状態における第１方向範囲Ｒ１及び第２方向範囲Ｒ２を例示しており、図７及び図８は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化している状態における第１方向範囲Ｒ１及び第２方向範囲Ｒ２を例示している。尚、図６、図７及び図８では、船舶Ｓの船首方向ＨＤの変化の状態を示すため、船舶Ｓの航跡ＷＡも模式的に図示している。
【００７３】
第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化していないときには、図６に示すように、第２方向範囲Ｒ２を等角度範囲に二等分する中心線の向きを変更しないように構成されている。尚、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化していないときは、第２方向範囲Ｒ２を等角度範囲に二等分する中心線の向きは、船舶Ｓの船尾方向と平行な方向となる。
【００７４】
一方、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときには、図７及び図８に示すように、第２方向範囲Ｒ２を等角度範囲に二等分する中心線ＣＬの向きを船首方向ＨＤの変化に基づいて変えることで、第２方向範囲Ｒ２を変更するように構成されている。尚、図７及び図８では、船首方向ＨＤの変化時の第２方向範囲Ｒ２を実線の両端矢印Ｒ２で示すとともに、船首方向ＨＤの変化時の第２方向範囲Ｒ２の両側の境界線を破線で示している。また、図７及び図８では、船首方向ＨＤが変化していない状態である船首方向ＨＤの変化前の第２方向範囲Ｒ２を二点鎖線の両端矢印Ｒ２０で示すとともに、船首方向ＨＤの変化前の第２方向範囲Ｒ２の両側の境界線を二点鎖線で示し、更に、船首方向ＨＤの変化前の第２方向範囲Ｒ２の中心線を一点鎖線ＣＬ０で示している。図７及び図８に示すように、第２信号処理部１３は、船首方向ＨＤの変化時には、第２方向範囲Ｒ２の中心線ＣＬの向きを船首方向ＨＤの変化に基づいて変えることで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。
【００７５】
また、第２信号処理部１３は、図７に示すように、船舶Ｓの船首方向ＨＤが時計回りに変化しているときに、第２方向範囲Ｒ２の中心線ＣＬの向きを反時計回りに変化させることで、第２方向範囲Ｒ２を変更するように構成されている。更に、第２信号処理部１３は、図８に示すように、船舶Ｓの船首方向ＨＤが反時計回りに変化しているときに、第２方向範囲Ｒ２の中心線ＣＬの向きを時計回りに変化させることで、第２方向範囲Ｒ２を変更するように構成されている。尚、第２信号処理部１３が、船舶Ｓの船首方向ＨＤの変化時に第２方向範囲Ｒ２を変更する際には、第１信号処理部１２は、変更された第２方向範囲Ｒ２に応じて、第１方向範囲Ｒ１が第２方向範囲Ｒ２に対して方位角θ方向において常時隣接した状態となるように、第１方向範囲Ｒ１を変更する。
【００７６】
第２信号処理部１３は、上記のように、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときに、船首方向ＨＤの変化に基づいて第２方向範囲Ｒ２を特定するパラメータを変更することで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。これにより、船舶Ｓの船首方向ＨＤの変化時に船舶Ｓに対する相対位置が変化するトロール漁具１００が第２方向範囲Ｒ２に存在するように、第２方向範囲Ｒ２を変更することができる。
【００７７】
尚、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船首方向ＨＤの変化が終了すると、第２方向範囲Ｒ２の中心線ＣＬの向きを船尾方向ＴＤと平行になるように、第２方向範囲Ｒ２を変更する（図６を参照）。即ち、第２信号処理部１３は、船首方向ＨＤが変化していない状態に戻ると、第２方向範囲Ｒ２の中心線ＣＬの向きを船尾方向ＴＤと平行な方向に戻すように、第２方向範囲Ｒ２を変更する。
【００７８】
［映像信号生成部の構成］
映像信号生成部１４は、第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３で生成された第１エコー信号及び第２エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する。また、映像信号生成部１４は、例えば、等値面処理（即ち、サーフェスレンダリング処理）或いはボリュームレンダリング処理を行うことにより、第１エコー信号及び第２エコー信号にそれぞれ対応するターゲットを３次元領域映像で表示するためのエコー映像信号を生成する。尚、３次元領域映像は、３次元領域内のターゲットの分布を表現する映像である。映像信号生成部１４で生成されたエコー映像信号は、表示部５へ出力され、表示部５の表示画面にターゲットのエコーが表示される。図９は、表示部５の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。尚、図９では、映像信号生成部１４で生成されたエコー映像信号に基づいて表示部５の表示画面に表示された３次元領域映像ＩＭ１が例示されている。
【００７９】
図９に例示するように、表示部５で表示される３次元領域映像ＩＭ１においては、送信空間ＴＳに対応する水中の探知領域ＤＲ内で探知されたターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）が表示される。尚、表示部５において表示される３次元領域映像ＩＭ１は、表示部５における２次元の表示画面において、投影された状態で表示される。また、３次元領域映像ＩＭ１の表示においては、水面上における船舶Ｓから等距離の位置を示す等距離線ＨＬ１、ＨＬ２、及び水中の深さ方向における同じ深さ位置を示す等深度線ＶＬ１、ＶＬ２の表示も含まれている。尚、図９では、３次元領域映像ＩＭ１において探知領域ＤＲを示す線も表示された形態を例示しているが、探知領域ＤＲを示す線については、表示されていなくてもよい。
【００８０】
映像信号生成部１４は、第１信号処理部１２で生成された第１エコー信号に基づいて、ターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）を表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する。エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）は、第１方向範囲Ｒ１内に存在して対地速度がゼロである魚群としてのターゲットのエコー信号である第１エコー信号から生成されたエコー映像信号に基づいて表示される。このため、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）は、魚群としてのターゲットのエコーを表示している。
【００８１】
また、映像信号生成部１４は、第２信号処理部１３で生成された第２エコー信号に基づいて、ターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）を表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する。エコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）は、第２方向範囲Ｒ２内に存在して船舶Ｓと略同速度で移動するトロール漁具１００としてのターゲットのエコー信号である第２エコー信号から生成されたエコー映像信号に基づいて表示される。このため、エコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）は、トロール漁具１００としてのターゲットのエコーを表示している。尚、図９では、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）として、オッターボード１０１のターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５）と、網１０２の網口１０２ａ近傍におけるワイヤ１０４及びフロート１０５のエコーＥ６とが、表示部５に表示された形態が例示されている。
【００８２】
尚、図９にて例示する３次元領域映像ＩＭ１においては、信号強度レベルが高いエコー信号に対応するエリアが高密度のドットハッチングが付されたエリアで示され、信号強度レベルが中程度のエコー信号に対応するエリアが斜線のハッチングが付されたエリアで示され、信号強度レベルが低いエコー信号に対応するエリアが低密度のドットハッチングが付されたエリアで示されている。映像信号生成部１４にて生成されるエコー映像信号には、表示部５に表示される際の表示色の情報が含まれている。そして、表示部５では、高密度のドットハッチングが付されたエリアである高エコー強度エリア、斜線のハッチングが付されたエリアである中エコー強度エリア、及び低密度のドットハッチングが付されたエリアである低エコー強度エリアのそれぞれは、エコー映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色で表示される。例えば、表示部５では、高エコー強度エリアは赤色で示され、中エコー強度エリアは緑色で示され、低エコー強度エリアは青色で示される。
【００８３】
［水中探知装置の動作］
図１０は、水中探知装置１の動作を説明するためのフローチャートであり、水中探知装置１の動作の一例を例示したフローチャートである。図１０は、送受波器２から水中に送信波が送信されて、その送信波の反射を含む受信波が送受波器２で受信され、更に、水中探知装置１による前述の処理が行われ、表示部５にターゲットのエコーの映像が表示されるまでの動作を示している。表示部５にターゲットのエコーの映像が表示された後、送受波器２から水中に送信波が送信されると、再び、図１０のフローチャートに示す動作が行われる。尚、図１０に示すように、水中探知装置１の動作が行われることで、本実施形態の水中探知方法が実施される。
【００８４】
水中探知装置１の動作においては、まず、送受波器２から水中の送信空間ＴＳに送信波が送信される。水中の送信空間ＴＳに送信された送信波は、水中のターゲットで反射し、送受波器２にて受信される。送受波器２は、水中のターゲットでの送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した受信波から受信信号を生成する（ステップＳ１０１）。送受波器２は、受信信号を生成すると、その生成した受信信号を送受信機３へ出力する。送受信機３では、受信回路部７にて、受信した受信信号を増幅して不要な周波数成分を除去するとともにデジタル信号に変換して信号処理機４へ出力する。
【００８５】
信号処理機４は、送受信機３から受信信号が入力されると、ビーム形成部９において、ビームフォーミング処理を行う（Ｓ１０２）。即ち、ビーム形成部９は、受信信号に基づいて複数の受信空間ＲＳのそれぞれについてビームフォーミング処理を行うことにより、各受信空間ＲＳに対応する各方位に指向性を有する多数の受信ビーム信号を生成する。ビーム形成部９でのビームフォーミング処理が終了すると、次いで、ドップラーシフト算出部１１にて、受信波の周波数が送信波の周波数に対してシフトすることで生じる周波数シフト量を受信波の到来方位角に応じて算出する処理が行われる（ステップＳ１０３）。
【００８６】
周波数シフト量が算出されると、次いで、第１信号処理部１２において、周波数シフト量に基づいて受信信号から第１エコー信号が取得される（ステップＳ１０４）。このとき、第１信号処理部１２は、第１エコー信号を、所定の第１方向範囲Ｒ１からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から取得する。そして、第２信号処理部１３において、周波数シフト量とは独立して受信信号から第２エコー信号が取得される（ステップＳ１０５）。このとき、第２信号処理部１３は、第２エコー信号を、第１方向範囲Ｒ１とは異なる所定の第２方向範囲Ｒ２内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から取得する。
【００８７】
第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３での第１エコー信号及び第２エコー信号の取得が行われると、次いで、映像信号生成部１４において、第１エコー信号及び第２エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号が生成される（ステップＳ１０６）。そして、映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号が、表示部５に出力される（ステップＳ１０７）。表示部５では、入力されたエコー映像信号に基づいて、図９に例示するように、ターゲットのエコーの映像を表示する。これにより、表示部５においては、第１方向範囲Ｒ１内にて探知された魚群としてのターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と、第２方向範囲Ｒ２内にて探知されたトロール漁具１００としてのターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）とが、表示される。表示部５にターゲットのエコーが表示されると、水中探知装置１の図１０に示す動作が一旦終了する。水中探知装置１の図１０に示す動作が一旦終了すると、送受波器２から水中の送信空間ＴＳに送信波が送信され、再び、図１０に示す動作が開始される。
【００８８】
［効果］
本実施形態によると、周波数シフト量に基づいて、第１方向範囲Ｒ１内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から第１エコー信号が取得される。このため、第１方向範囲Ｒ１内において対地速度がゼロである魚群のターゲットが存在しているときは、魚群のターゲットが探知されて魚群のターゲットのエコー信号としての第１エコー信号が取得される。さらに、本実施形態によると、周波数シフト量とは独立して、第１方向範囲Ｒ１とは異なる第２方向範囲Ｒ２内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号から第２エコー信号が取得される。このため、第２方向範囲Ｒ２内に存在するトロール漁具１００のターゲットが探知されてトロール漁具１００のターゲットのエコー信号としての第２エコー信号が取得される。そして、本実施形態によると、魚群のエコーに対応する第１エコー信号及びトロール漁具１００に対応する第２エコー信号に基づいて、魚群及びトロール漁具１００のターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号が生成され、そのエコー映像信号に基づいて、表示部５にて、魚群及びトロール漁具１００のエコーが表示される。
【００８９】
従って、本実施形態によると、魚群及びトロール漁具の両方を探知して、それらのエコーを表示させることが可能な水中探知装置及び水中探知方法を提供することができる。
【００９０】
また、本実施形態によると、第１方向範囲Ｒ１は、船舶Ｓの船首方向を含み、第２方向範囲Ｒ２は、船舶Ｓの船尾方向を含んでいる。このため、トロール漁業を行う船舶Ｓが進行する方向に存在している魚群をより確実に探知でき、更に、船舶Ｓの船尾方向側に存在しているトロール漁具１００をより確実に探知できる。
【００９１】
また、本実施形態によると、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときに、船首方向ＨＤの変化に基づいて第２方向範囲Ｒ２を特定するパラメータを変更することで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。これにより、船舶Ｓの船首方向ＨＤの変化時に船舶Ｓに対する相対位置が変化するトロール漁具１００が第２方向範囲Ｒ２に存在するように、第２方向範囲Ｒ２を変更することができる。
【００９２】
また、本実施形態によると、第２信号処理部１３は、船首方向ＨＤが変化しているときに、第２方向範囲Ｒ２を等角度範囲に二等分する中心線の向きを船首方向ＨＤの変化に基づいて変えることで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。このため、船首方向ＨＤの変化時に、第２方向範囲Ｒ２の中心線の向きをトロール漁具１００が存在している可能性が高い領域に容易に向けることができる。これにより、トロール漁具１００が第２方向範囲Ｒ２により安定して存在するように第２方向範囲Ｒ２を変更することができる。
【００９３】
また、本実施形態によると、第２信号処理部１３は、船首方向ＨＤの時計回り方向の変化時に、第２方向範囲Ｒ２の中心線の向きを反時計回りに変化させ、船首方向ＨＤの反時計回り方向の変化時に、第２方向範囲Ｒ２の中心線の向きを時計回りに変化させて、第２方向範囲Ｒ２を変更する。このため、船首方向ＨＤの変化時に、船首方向ＨＤの変化方向に応じて、第２方向範囲Ｒ２の中心線の向きをトロール漁具１００が存在している可能性が高い領域に容易に向けることができる。これにより、トロール漁具１００が第２方向範囲Ｒ２により安定して存在するように第２方向範囲Ｒ２を変更することができる。
【００９４】
また、本実施形態によると、第１方向範囲Ｒ１の角度範囲が、第２方向範囲Ｒ２の角度範囲よりも広く設定される。このため、トロール漁具１００が存在する領域に応じて第２方向範囲を設定するとともに、魚群をより広い領域で探知できるように第１方向範囲Ｒ１を設定することができる。
【００９５】
また、本実施形態によると、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船速のデータ及びワープ１０３のワープ長のデータに基づいて、受信信号の周波数帯域を調整する。そして、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船速が所定の速さ以上である第１の状態のときに、船舶Ｓの船速が所定の速さ未満である第２の状態のときよりも、周波数帯域を狭くするように調整する。即ち、第２の状態よりも船舶Ｓの船速が速い第１の状態のときに、周波数帯域が第２の状態よりも狭い。更に、第２信号処理部１３は、ワープ１０３のワープ長が所定の長さ未満である第３の状態のときに、ワープ１０３のワープ長が所定の長さ以上である第４の状態のときよりも、周波数帯域を狭くするように調整する。即ち、第４の状態よりもワープ長が短い第３の状態のときに、周波数帯域が第４の状態よりも狭い。このため、船舶Ｓの船速が所定の速さ以上の場合、及び、ワープ１０３のワープ長が所定の長さ未満の場合に、周波数帯域を狭くすることで、トロール漁具１００のターゲットに対応する受信信号の周波数変動が小さいときに、コントラストを向上させたトロール漁具１００のエコーを表示部５に表示させるための第２エコー信号を取得することができる。一方、船舶Ｓの船速が所定の速さ未満の場合、及び、ワープ１０３のワープ長が所定の長さ以上の場合に、周波数帯域を狭くすることなく広くしていることで、トロール漁具１００のターゲットに対応する受信信号の周波数変動が大きいときに、トロール漁具１００としてのターゲットの探知漏れを低減することができる。
【００９６】
（第１実施形態の第１変形例）
図１１は、第１実施形態の第１変形例を説明するための図であって、表示部５の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。尚、以下の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
【００９７】
第１実施形態では、第１エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と、第２エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）とが、信号強度レベルに応じて、同様の表示色で表示される。これに対し、第１実施形態の第１変形例では、第１エコー信号から生成されたエコー映像信号に基づいて表示されるターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と、第２エコー信号から生成されたエコー映像信号に基づいて表示されるターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）とは、異なる表示色で表示される。
【００９８】
具体的な構成として、第１実施形態の第１変形例では、映像信号生成部１４は、第１エコー信号が対応するターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に割り当てた色とは異なる色を、第２エコー信号が対応するターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）に割り当てて、エコー映像信号を生成する。即ち、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）を表示するための第１エコー信号に対応するエコー映像信号と、エコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）を表示するための第２エコー信号に対応するエコー映像信号とは、表示部５に表示される際の表示色の情報として、異なる色の情報が含まれている。そして、表示部５では、エコー映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色でエコーの映像が表示される。
【００９９】
尚、図１１に例示する表示部５の表示画面の表示例においては、第１エコー信号が対応するエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が、高密度のドットハッチングのエリア、斜線のハッチングのエリア、及び低密度のドットハッチングのエリアで示されており、第２エコー信号が対応するエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）が、網掛けのハッチングのエリアで示されている。例えば、表示部５では、表示画面の背景色が黒色に設定され、高密度のドットハッチングのエリアは赤色で示され、斜線のハッチングのエリアは緑色で示され、低密度のドットハッチングは青色で示され、網掛けのハッチングのエリアは、白色で示される。
【０１００】
第１実施形態の第１変形例によると、第１エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と、第２エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）とを、異なる表示色で表示することができる。このため、ユーザは、魚群のエコーとトロール漁具１００のエコーとをより容易に見分けることができる。
【０１０１】
（第１実施形態の第２変形例）
図１２は、第１実施形態の第２変形例を説明するための図であって、第１実施形態の第２変形例における処理を説明するための図である。尚、以下の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
【０１０２】
図１２は、第１実施形態の第２変形例における第１信号処理部１２の処理を説明するための図である。また、図１２は、船舶Ｓ及びその周囲を模式的に示す平面図であって、第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３の処理において設定される第１方向範囲Ｒ１及び第２方向範囲Ｒ２を模試的に示している。
【０１０３】
図１２に示すように、第１実施形態の第２変形例では、第１信号処理部１２は、第１エコー信号が取得される第１方向範囲Ｒ１を、船舶Ｓの船首方向ＨＤを含む方向範囲として設定するとともに、船首方向ＨＤを中心とした±１８０°の方向範囲に設定する。即ち、第１実施形態の第２変形例では、第１信号処理部１２は、第１エコー信号が取得される第１方向範囲Ｒ１を、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲として設定する。このため、第２信号処理部１３によって船舶Ｓの船尾方向ＴＤを含む方向範囲として設定される第２方向範囲Ｒ２は、第１方向範囲Ｒ１と重なる方向範囲を有しており、本変形例では、第２方向範囲Ｒ２は、その全範囲が、第１方向範囲Ｒ１に含まれている。
【０１０４】
第１実施形態の第２変形例では、第１方向範囲Ｒ１が上記のように設定されるため、第１エコー信号が、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲から到来する受信波に対応する受信信号から取得される。このため、対地速度がゼロである魚群のターゲットが、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲において探知される。一方、第２方向範囲Ｒ２は、第１実施形態と同様に設定されるため、船尾方向ＴＤを含む第２方向範囲Ｒ２から到来する受信波に対応する受信信号から、トロール漁具１００に対応する第２エコー信号が取得される。
【０１０５】
図１３は、第１実施形態の第２変形例を説明するための図であって、表示部５の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。図１３に例示する表示部５の表示画面の表示例においては、第１エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）が表示され、第２エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）が表示されている。第１実施形態の第２変形例では、映像信号生成部１４は、第１実施形態の第１変形例と同様に、第１エコー信号が対応するターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）に割り当てた色とは異なる色を、第２エコー信号が対応するターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）に割り当てて、エコー映像信号を生成する。即ち、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）を表示するための第１エコー信号に対応するエコー映像信号と、エコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）を表示するための第２エコー信号に対応するエコー映像信号とは、表示部５に表示される際の表示色の情報として、異なる色の情報が含まれている。そして、表示部５では、エコー映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色でエコーの映像が表示される。
【０１０６】
尚、図１３に例示する表示部５の表示画面の表示例においては、第１エコー信号が対応するエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）が、高密度のドットハッチングのエリア、斜線のハッチングのエリア、及び低密度のドットハッチングのエリアで示されており、第２エコー信号が対応するエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）が、網掛けのハッチングのエリアで示されている。例えば、表示部５では、表示画面の背景色が黒色に設定され、高密度のドットハッチングのエリアは赤色で示され、斜線のハッチングのエリアは緑色で示され、低密度のドットハッチングは青色で示され、網掛けのハッチングのエリアは、白色で示される。
【０１０７】
第１実施形態の第２変形例によると、第１方向範囲Ｒ１と第２方向範囲Ｒ２とが、重なる方向範囲を有しているため、トロール漁具１００を探知するための領域においても、魚群を探知できる。即ち、同じ方向範囲において、トロール漁具１００と魚群とを同時タイミングで探知することができる。
【０１０８】
また、第１実施形態の第２変形例によると、第１方向範囲Ｒ１と第２方向範囲Ｒ２とが重なっている場合であっても、第１エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）と、第２エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）とを、異なる表示色で表示することができる。このため、ユーザは、第１方向範囲Ｒ１と第２方向範囲Ｒ２とが重なっている場合であっても、魚群のエコーとトロール漁具１００のエコーとを容易に見分けることができる。
【０１０９】
（第１実施形態の第３変形例）
図１４は、第１実施形態の第３変形例を説明するための図であって、第１実施形態の第３変形例における処理を説明するための図である。尚、以下の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
【０１１０】
図１４は、第１実施形態の第３変形例における第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３の処理を説明するための図である。また、図１４は、船舶Ｓ及びその周囲を模式的に示す平面図であって、第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３の処理において設定される第１方向範囲Ｒ１、第２方向範囲Ｒ２、及び第２エコー信号の取得が行われる範囲である第２エコー信号取得領域ＲＸを模試的に示している。
【０１１１】
図１４に示すように、第１実施形態の第３変形例では、第１信号処理部１２は、第１エコー信号が取得される第１方向範囲Ｒ１を、船舶Ｓの船首方向ＨＤを含む方向範囲として設定するとともに、船首方向ＨＤを中心とした±１８０°の方向範囲に設定する。即ち、第１実施形態の第３変形例では、第１信号処理部１２は、第１エコー信号が取得される第１方向範囲Ｒ１を、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲として設定する。このため、第２信号処理部１３によって船舶Ｓの船尾方向ＴＤを含む方向範囲として設定される第２方向範囲Ｒ２は、第１方向範囲Ｒ１と重なる方向範囲を有している。そして、本変形例では、第１方向範囲Ｒ１は、第２方向範囲Ｒ２を含んでおり、第２方向範囲Ｒ２の全範囲を含んでいる。
【０１１２】
第１実施形態の第３変形例では、第１方向範囲Ｒ１が上記のように設定される。このため、第１信号処理部１２は、第１エコー信号を、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。これにより、対地速度がゼロである魚群のターゲットが、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲において探知される。
【０１１３】
また、第２方向範囲Ｒ２は、第１実施形態と同様に設定される。しかし、第１実施形態の第３変形例では、第２信号処理部１３は、トロール漁具１００に対応する第２エコー信号を、第２方向範囲Ｒ２内における更に制限された領域である第２エコー信号取得領域ＲＸ内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。第２エコー信号取得領域ＲＸは、第２方向範囲Ｒ２内の領域であって、且つ、受信トランスデューサとしての送受波器２から距離が離れた所定の距離範囲ＤＸ内の領域として構成される。送受波器２から距離が離れた所定の距離範囲ＤＸは、送受波器２からの距離が所定の最小距離Ｄ１以上であるとともに所定の最大距離Ｄ２以下である距離の範囲として構成される。尚、図１４では、送受波器２からの距離が最小距離Ｄ１の位置及び最大距離Ｄ２の位置を破線でそれぞれ示している。よって、第２エコー信号取得領域ＲＸは、図１４に示す模式的な平面図においては、最小距離Ｄ１を示す破線と、最大距離Ｄ２を示す破線と、第２方向範囲Ｒ２の両側の境界線を示す破線とで囲まれた領域となる。
【０１１４】
上記のように、第１実施形態の第３変形例では、第２信号処理部１３は、第２エコー信号を、第２エコー信号取得領域ＲＸ内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。即ち、第２信号処理部１３は、第２エコー信号を、第２方向範囲Ｒ２内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号であって受信トランスデューサとしての送受波器２から距離が離れた所定の距離範囲ＤＸ内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。
【０１１５】
尚、第２エコー信号取得領域ＲＸを規定する所定の距離範囲ＤＸは、予め設定されていてもよく、水中探知装置１のユーザの操作に基づいて設定されてもよい。水中探知装置１のユーザの操作に基づいて設定される場合は、例えば一例として、水中探知装置１が有するキーボード或いはポインティングデバイス等の操作機器（図示省略）をユーザが適宜操作することにより、最小距離Ｄ１及び最大距離Ｄ２が設定され、これにより、所定の距離範囲ＤＸが設定される。或いは、ユーザの操作により、所定の距離範囲ＤＸを規定する距離の中央値と距離の幅とが設定され、これにより、所定の距離範囲ＤＸが設定される。この場合、距離の中央値は、例えば、最小距離Ｄ１及び最大距離Ｄ２の中間値（即ち、最小距離Ｄ１及び最大距離Ｄ２の和を２で割って得られる値）として設定される。そして、距離の幅は、例えば、最大距離Ｄ２と最小距離Ｄ１との差分の値として設定される。また、或いは、所定の距離範囲ＤＸを規定する距離の中央値と距離の幅とのうち、距離の幅のみがユーザの操作によって設定され、距離の中央値が、ワープ１０３のワープ長のデータに基づいて設定されてもよい。この場合、距離の中央値は、例えば、データ取得部１０で取得されたワープ長のデータに基づいてワープ長の定数倍の値として設定されてもよい。
【０１１６】
図１５は、第１実施形態の第３変形例の比較例を説明するための図であって、表示部５の表示画面に表示される映像の一例として模式的に示す図である。そして、図１６は、第１実施形態の第３変形例を説明するための図であって、表示部５の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。図１５、図１６においては、映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号に基づいて表示部５に表示される３次元領域映像として、船舶Ｓの上方から視た３次元領域映像ＩＭ２が表示部５に表示された形態を例示している。３次元領域映像ＩＭ２は、船舶Ｓの上方から鉛直方向に探知領域ＤＲを視る視点である鉛直視点から視た映像として表示されている。
【０１１７】
図１５に示す第１実施形態の第３変形例の比較例としての表示例においては、第１方向範囲Ｒ１における第２方向範囲Ｒ２を除く領域については、第１エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が表示され、第２方向範囲Ｒ２の領域については、第２エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示されている。このため、この比較例においては、ユーザは、第１方向範囲Ｒ１における第２方向範囲Ｒ２を除く領域においては、魚群のエコーを視認でき、第２方向範囲Ｒ２の領域においては、トロール漁具１００のエコーを視認できる。しかし、この比較例においては、ユーザは、第２方向範囲Ｒ２の領域においては、魚群のエコーを視認することはできない。
【０１１８】
一方、図１６に示す第１実施形態の第３変形例の表示例においては、第１エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８）が表示され、第２エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示されている。第１実施形態の第３変形例では、映像信号生成部１４は、第２方向範囲Ｒ２を含む第１方向範囲Ｒ１の領域における第２エコー信号取得領域ＲＸ以外の領域については、第１エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する。更に、映像信号生成部１４は、第２方向範囲Ｒ２における第２エコー信号取得領域ＲＸについては、第２エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する。そして、表示部５では、映像信号生成部１４で生成されたエコー映像信号に基づいて、エコーの映像が表示される。このため、図１６に示すように、第１実施形態の第３変形例では、表示部５の表示画面において、第２エコー信号取得領域ＲＸではトロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示される。そして、第２エコー信号取得領域ＲＸ以外の領域においては、魚群のエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８）が表示される。このため、第１実施形態の第３変形例では、第２方向範囲Ｒ２の領域において、第２エコー信号取得領域ＲＸではトロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示され、第２エコー信号取得領域ＲＸ以外の領域では魚群のエコー（Ｅ７、Ｅ８）が表示される。尚、図１６に示す表示例では、第１エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８）と、第２エコー信号に基づいて生成されるターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５）とが、信号強度レベルに応じて、同様の表示色で表示されている。
【０１１９】
第１実施形態の第３変形例によると、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）については、第２エコー信号取得領域ＲＸのみの狭い領域に表示される。即ち、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）については、第２方向範囲Ｒ２内において更に所定の距離範囲ＤＸ内に制限された第２エコー信号取得領域ＲＸのみにおいて表示される。一方、魚群のエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８）については、第１方向範囲Ｒ１における第２方向範囲Ｒ２以外の領域に加え、更に、第２方向範囲Ｒ２における第２エコー信号取得領域ＲＸ以外の領域においても表示される。このため、第１実施形態の第３変形例によると、トロール漁具１００のエコーを表示する領域をトロール漁具１００の周囲のより狭い領域に制限し、魚群のエコーをより広い領域に表示することができる。また、トロール漁具１００のエコーが表示される領域と魚群のエコーが表示される領域とが、第２エコー信号取得領域ＲＸと第２エコー信号取得領域ＲＸ以外の領域とで区別される。このため、トロール漁具１００のエコーと魚群のエコーとを同様の表示色で表示でき、表示色の設定の手間を削減することができる。
【０１２０】
また、第１実施形態の第３変形例では、表示部５の表示画面に表示する映像の表示形態として、図１６に示す表示形態に加え、更に他の表示形態を実施することもできる。図１７は、第１実施形態の第３変形例を説明するための図であって、表示部５の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図であり、図１６に示す表示例とは異なる他の表示例を示す図である。図１７においては、映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号に基づいて表示部５に表示される３次元領域映像として、図１６の表示例と同様に、船舶Ｓの上方から鉛直視点で探知領域ＤＲを視た３次元領域映像ＩＭ２が表示部５に表示された形態を例示している。
【０１２１】
図１７に示す第１実施形態の第３変形例の更に他の表示例においては、第１エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９）が表示され、第２エコー信号が対応するターゲットのエコーとして、エコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示されている。図１７に表示例を示す第１実施形態の第３変形例では、映像信号生成部１４は、第２方向範囲Ｒ２を含む第１方向範囲Ｒ１の領域については、第１エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する。更に、映像信号生成部１４は、第２方向範囲Ｒ２における第２エコー信号取得領域ＲＸについては、第２エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成する。
【０１２２】
また、映像信号生成部１４は、第１エコー信号が対応するターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９）に割り当てた色とは異なる色を、第２エコー信号が対応するターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５）に割り当てて、エコー映像信号を生成する。即ち、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９）を表示するための第１エコー信号に対応するエコー映像信号と、エコー（Ｅ４、Ｅ５）を表示するための第２エコー信号に対応するエコー映像信号とは、表示部５に表示される際の表示色の情報として、異なる色の情報が含まれている。そして、表示部５では、エコー映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色でエコーの映像が表示される。
【０１２３】
尚、図１７に例示する表示部５の表示画面の表示例においては、第１エコー信号が対応するエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９）が、高密度のドットハッチングのエリア、斜線のハッチングのエリア、及び低密度のドットハッチングのエリアで示されており、第２エコー信号が対応するエコー（Ｅ４、Ｅ５）が、網掛けのハッチングのエリアで示されている。例えば、表示部５では、表示画面の背景色が黒色に設定され、高密度のドットハッチングのエリアは赤色で示され、斜線のハッチングのエリアは緑色で示され、低密度のドットハッチングのエリアは青色で示され、網掛けのハッチングのエリアは、白色で示される。
【０１２４】
第１実施形態の第３変形例の図１７に示す表示例では、表示部５においては、映像信号生成部１４で上記のように生成されたエコー映像信号に基づいて、エコーの映像が表示される。このため、図１７に示すように、表示部５の表示画面では、第２方向範囲Ｒ２を含む第１方向範囲Ｒ１内の全領域において魚群のエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９）が表示される。そして、第２エコー信号取得領域ＲＸにおいては、魚群のエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９）の表示色とは異なる表示色で、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示される。このため、第１実施形態の第３変形例の図１７に示す表示例では、第２方向範囲Ｒ２内の第２エコー信号取得領域ＲＸにおいて、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）とともに、魚群のエコーＥ９を表示でき、更に、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）を魚群のエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９）とは異なる表示色で表示することができる。これにより、ユーザは、魚群のエコーとトロール漁具１００のエコーとを容易に見分けることができる。
【０１２５】
第１実施形態の第３変形例では、上述したように、第２信号処理部１３が、第２エコー信号を、第２方向範囲Ｒ２内において更に所定の距離範囲ＤＸ内に制限された第２エコー信号取得領域ＲＸ内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。しかし、この例に限らず、第１実施形態の第３変形例において、第２信号処理部１３が、第２エコー信号を、第２方向範囲Ｒ２内において所定の距離範囲ＤＸ内に制限されているとともに水中における所定の深さ範囲内にも制限されている第２エコー信号取得領域ＲＸ内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する更に他の変形例が実施されてもよい。この変形例では、第２エコー信号取得領域ＲＸは、第２方向範囲Ｒ２内の領域であって、受信トランスデューサとしての送受波器２から距離が離れた所定の距離範囲ＤＸ内の領域であり、更に、水中における所定の深さ範囲内の領域として構成される。水中における所定の深さ範囲は、水中における深さが所定の第１深さよりも深い深さであるとともに第１深さよりも深い所定の第２深さよりも浅い深さである深さ範囲として構成される。
【０１２６】
上記のように、第１実施形態の第３変形例における更に他の変形例においては、第２信号処理部１３は、第２エコー信号を、第２方向範囲Ｒ２内における所定の距離範囲ＤＸと所定の深さ範囲との両方で制限された領域である第２エコー信号取得領域ＲＸ内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。即ち、第２信号処理部１３は、第２エコー信号を、第２方向範囲Ｒ２内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号であって受信トランスデューサとしての送受波器２から距離が離れた所定の距離範囲ＤＸ内から到来するとともに水中における所定の深さ範囲内から到来する受信波に対応する受信信号から取得する。
【０１２７】
尚、第１実施形態の第３変形例における更に他の変形例においても、映像信号生成部１４において、第１実施形態の第３変形例と同様に、第１エコー信号及び第２エコー信号に基づいて、エコー映像信号が生成される。そして、表示部５では、映像信号生成部１４で生成されたエコー映像信号に基づいて、エコーの映像が表示される。
【０１２８】
第１実施形態の第３変形例における更に他の変形例によると、トロール漁具１００のエコーについては、第２方向範囲Ｒ２内において所定の距離範囲ＤＸと所定の深さ範囲との両方で制限された第２エコー信号取得領域ＲＸのみにおいて表示される。このため、第１実施形態の第３変形例の更に他の変形例によると、トロール漁具１００のエコーを表示する領域をトロール漁具１００の周囲の更に狭い領域に制限し、魚群のエコーを更に広い領域に表示することができる。
【０１２９】
（第１実施形態の第４変形例）
図１８は、第１実施形態の第４変形例を説明するための図であって、第１実施形態の第４変形例における処理を説明するための図である。尚、以下の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
【０１３０】
図１８は、第１実施形態の第４変形例における第２信号処理部１３の処理を説明するための図である。そして、図１８は、船舶Ｓ及びその周囲を模式的に示す平面図であって、第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３の処理において設定される第１方向範囲Ｒ１及び第２方向範囲Ｒ２を模試的に示している。また、図１８は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化している状態における第１方向範囲Ｒ１及び第２方向範囲Ｒ２を例示している。尚、図１８では、船舶Ｓの船首方向ＨＤの変化の状態を示すため、船舶Ｓの航跡ＷＡも模式的に図示している。
【０１３１】
第１実施形態の第４変形例では、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときに、船首方向ＨＤの変化に基づいて第２方向範囲Ｒ２を特定するパラメータを変更することで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。そして、第１実施形態の第４変形例では、第２方向範囲Ｒ２を特定するパラメータであって船首方向ＨＤの変化時に変更するパラメータとしては、第２方向範囲Ｒ２の角度範囲の大きさのパラメータを選択する。
【０１３２】
より具体的には、第１実施形態の第４変形例では、第２信号処理部１３は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときに、第２方向範囲Ｒ２の角度範囲を、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化していないときよりも広げることで、第２方向範囲Ｒ２を変更するように構成されている。尚、図１８では、船首方向ＨＤの変化時の第２方向範囲Ｒ２を実線の両端矢印Ｒ２で示すとともに、船首方向ＨＤの変化時の第２方向範囲Ｒ２の両側の境界線を破線で示している。また、図１８では、船首方向ＨＤが変化していない状態である船首方向ＨＤの変化前の第２方向範囲Ｒ２を二点鎖線の両端矢印Ｒ２０で示すとともに、船首方向ＨＤの変化前の第２方向範囲Ｒ２の両側の境界線を二点鎖線で示している。図１８に示すように、第１実施形態の第４変形例では、第２信号処理部１３は、船首方向ＨＤの変化時には、第２方向範囲Ｒ２の角度範囲を、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化していないときよりも広げることで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。尚、第２信号処理部１３が、船舶Ｓの船首方向ＨＤの変化時に第２方向範囲Ｒ２を変更する際には、第１信号処理部１２は、変更された第２方向範囲Ｒ２に応じて、第１方向範囲Ｒ１が第２方向範囲Ｒ２に対して方位角θ方向において常時隣接した状態となるように、第１方向範囲Ｒ１を変更する。
【０１３３】
第１実施形態の第４変形例によると、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときに、船首方向ＨＤの変化に基づいて第２方向範囲Ｒ２を特定するパラメータを変更することで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。これにより、船舶Ｓの船首方向ＨＤの変化時に船舶Ｓに対する相対位置が変化するトロール漁具１００が第２方向範囲Ｒ２に存在するように、第２方向範囲Ｒ２を変更することができる。
【０１３４】
更に、第１実施形態の第４変形例によると、第２信号処理部１３は、船首方向ＨＤが変化しているときに、第２方向範囲Ｒ２の角度範囲を、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化していないときよりも広げることで、第２方向範囲Ｒ２を変更する。このため、船首方向ＨＤの変化に伴ってトロール漁具１００の船舶Ｓに対する相対位置が変化しても、トロール漁具１００が第２方向範囲Ｒ２から外れてしまうことなく第２方向範囲Ｒ２内に安定して存在するように第２方向範囲Ｒ２を変更することができる。
【０１３５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１９は、第２実施形態の水中探知装置の信号処理機４ａの構成を示すブロック図である。尚、以下の第２実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
【０１３６】
第２実施形態の水中探知装置は、信号処理機４ａの構成において、第１実施形態の水中探知装置１と異なっている。具体的には、第２実施形態の水中探知装置は、信号処理機４ａにおいてマーク位置設定部１５を更に備えており、映像信号生成部１４が、マーク位置設定部１５の設定結果に基づいて、トロール漁具１００のマークを表示部５に表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成する点で、第１実施形態の水中探知装置１と異なっている。
【０１３７】
マーク位置設定部１５は、船舶Ｓが曳航するトロール漁具１００の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、トロール漁具１００のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定する。そして、映像信号生成部１４は、第１エコー信号及び第２エコー信号に基づいて、ターゲットのエコーを表示部５に表示させるためのエコー映像信号を生成するとともに、マーク位置設定部１５にて設定されたマーク設定位置にトロール漁具１００のマークを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成する。
【０１３８】
図２０及び図２１は、第２実施形態の水中探知装置の処理に基づいて表示部５の表示画面に表示される映像の一例を模式的に示す図である。図２０及び図２１に示すように、第２実施形態では、映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号に基づいて表示部５に表示される３次元領域映像として、複数の視点から視た３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）が表示部５に表示された形態を例示している。３次元領域映像ＩＭ１は、船舶Ｓの上方の斜めから探知領域ＤＲを視る視点である斜め上方視点から視た映像として表示されている。３次元領域映像ＩＭ２は、船舶Ｓの上方から鉛直方向に探知領域ＤＲを視る視点である鉛直視点から視た映像として表示されている。３次元領域映像ＩＭ３は、探知領域ＤＲの側方から水平方向に探知領域ＤＲを視る視点である水平視点から視た映像として表示されている。図２０及び図２１では、表示部５の同じ表示画面において、３つの３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）が並んで表示された状態が例示されている。
【０１３９】
表示部５に表示された３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）のいずれにおいても、第１信号処理部１２及び第２信号処理部１３で生成された第１エコー信号及び第２エコー信号から映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号に基づいて、表示部５の表示画面にターゲットのエコーが表示されている。具体的には、３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）のいずれにおいても、第１信号処理部１２で生成された第１エコー信号から映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号に基づいて、表示部５の表示画面に魚群としてのターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が表示されている。そして、３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）のいずれにおいても、第２信号処理部１３で生成された第２エコー信号から映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号に基づいて、表示部５の表示画面にトロール漁具１００としてのターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示されている。尚、図２０及び図２１では、第２エコー信号に対応するエコー（Ｅ４、Ｅ５）として、トロール漁具１００のオッターボード１０１のエコーが表示された形態が例示されている。
【０１４０】
尚、本実施形態では、３つの３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）が表示部５に表示された形態を例示している。表示部５に表示される３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）は、ユーザの操作に基づいて、適宜切り替えられてもよい。例えば一例として、本実施形態の水中探知装置が有するキーボード或いはポインティングデバイス等の操作機器（図示省略）をユーザが適宜操作することにより、表示部５に、３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）の全てが表示され、或いは、３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）のうちの任意の１つ或いは２つの３次元領域映像が表示されてもよい。
【０１４１】
マーク位置設定部１５は、トロール漁具１００の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、トロール漁具１００のマークを表示させる位置であるマーク設定位置として設定する。そして、マーク設定位置の設定の際、マーク位置設定部１５は、水中探知装置のユーザによる操作に基づいて、トロール漁具１００の少なくとも一部に対応するエコーを識別し、マーク設定位置を設定する。或いは、マーク位置設定部１５は、例えば、第２方向範囲Ｒ２内で探知されたエコーのうち、信号強度レベルが所定値以上のエコーをトロール漁具１００の少なくとも一部に対応するエコーとして識別し、マーク設定位置を設定してもよい。尚、第２実施形態では、マーク位置設定部１５は、水中探知装置のユーザによる操作に基づいて、トロール漁具１００の少なくとも一部に対応するエコーを識別し、マーク設定位置を設定するように構成されている。
【０１４２】
マーク設定位置の設定の際、マーク位置設定部１５は、水中探知装置のユーザによってエコーが選択される操作による入力に基づいて、選択されたエコーをトロール漁具１００に対応するエコーとして識別し、マーク設定位置を設定する。より具体的には、ユーザは、まず、水中探知装置が有するマウス等のポインティングデバイスを操作し、表示部５の表示画面上に表示されたカーソルの位置を、表示部５の表示画面上に表示された水平視点から視た３次元領域映像ＩＭ３におけるエコーＥ４又はエコーＥ５の位置まで移動する。そして、ユーザは、カーソルを移動させたエコーＥ４又はエコーＥ５上で、ポインティングデバイスのクリック操作を行い、エコーＥ４又はエコーＥ５を選択する操作を行う。この操作により、信号処理機４ａに対して、エコーＥ４又はエコーＥ５が選択される操作による入力がなされる。この入力がなされると、エコーＥ４又はエコーＥ５が対応するトロール漁具１００のオッターボード１０１の深度が決定される。
【０１４３】
上記の操作がユーザによって行われ、オッターボード１０１の深度が決定されると、次いで、ユーザは、斜め上方視点から視た３次元領域映像ＩＭ１又は鉛直視点から視た３次元領域映像ＩＭ２において、水平視点から視た３次元領域映像ＩＭ３にて選択したエコーと同じエコーを選択する操作を行う。これにより、ユーザによって選択されたエコーＥ４又はエコーＥ５が対応するオッターボード１０１の船舶Ｓからの水平距離及び方位角θが決定される。
【０１４４】
上記のように、ユーザによって、エコーＥ４又はエコーＥ５について、水平視点の３次元領域映像ＩＭ３での選択操作と、斜め上方視点の３次元領域映像ＩＭ１又は鉛直視点の３次元領域映像ＩＭ２での選択操作とが行われることで、エコーＥ４又はエコーＥ５が対応するオッターボード１０１の深度、船舶Ｓからの水平距離、及び方位角θが決定される。これにより、エコーＥ４又はエコーＥ５が対応するオッターボード１０１の座標が決定される。上記のユーザの操作に基づいて、エコーＥ４又はエコーＥ５が対応するオッターボード１０１の座標が決定されると、ユーザは、座標が決定したオッターボード１０１が対応するエコーＥ４又はエコーＥ５の他方についても、同様の操作を行う。例えば、最初に、エコーＥ４について、水平視点の３次元領域映像ＩＭ３での選択操作と、斜め上方視点の３次元領域映像ＩＭ１又は鉛直視点の３次元領域映像ＩＭ２での選択操作とが行われることで、エコーＥ４が対応するオッターボード１０１の座標が決定された場合は、次いで、エコーＥ５について、ユーザによって同様の操作が行われる。これにより、エコーＥ４と同様にエコーＥ５についても、水平視点の３次元領域映像ＩＭ３での選択操作と、斜め上方視点の３次元領域映像ＩＭ１又は鉛直視点の３次元領域映像ＩＭ２での選択操作とが行われ、エコーＥ５が対応するオッターボード１０１の深度、船舶Ｓからの水平距離、及び方位角θも決定される。これにより、エコーＥ５が対応するオッターボード１０１の座標も決定される。
【０１４５】
上記のように、マーク位置設定部１５は、水中探知装置のユーザによってエコー（Ｅ４、Ｅ５）が選択される操作による入力に基づいて、選択されたエコー（Ｅ４、Ｅ５）をトロール漁具１００のオッターボード１０１に対応するエコーとして識別する。そして、マーク位置設定部１５は、エコー（Ｅ４、Ｅ５）が対応するオッターボード１０１の座標の位置に、マーク設定位置を設定する。尚、第２実施形態では、ユーザによってエコーＥ４及びエコーＥ５の両方が順番に選択され、マーク位置設定部１５によって、エコーＥ４及びエコーＥ５がそれぞれ対応する２つのオッターボード１０１の座標の位置に、マーク設定位置が設定される形態を例示したが、この通りでなくてもよい。ユーザによってエコーＥ４及びエコーＥ５のうちのいずれか一方のみが選択され、マーク位置設定部１５によって、選択されたエコーＥ４及びエコーＥ５の一方が対応する１つのオッターボード１０１の座標の位置に、マーク設定位置が設定される形態が実施されてもよい。
【０１４６】
上記のように、マーク位置設定部１５によるマーク設定位置の設定が行われると、映像信号生成部１４は、マーク設定位置にトロール漁具１００のマークＴＭを表示させるためのトロールマーク映像信号を生成する。尚、トロールマーク映像信号には、マーク位置設定部１５によって設定されたマーク設定位置の情報も含まれる。図２１では、斜め上方視点、鉛直視点、及び水平視点の３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）のそれぞれにおいて、トロール漁具１００のマークＴＭが表示された形態が例示されている。また、図２２は、図２１に示す映像の一例の一部を拡大して示す図であって、３次元領域映像ＩＭ１を拡大して示す図である。
【０１４７】
映像信号生成部１４は、トロール漁具１００のマークＴＭを表示させるためのトロールマーク映像信号を生成すると、生成したトロールマーク映像信号を表示部５に出力する。表示部５は、入力されたトロールマーク映像信号に基づいて、３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）のそれぞれにおいて、トロール漁具１００を示すマークＴＭを、マーク設定部１５にて設定されたマーク設定位置に表示する。
【０１４８】
映像信号生成部１４は、図２１及び図２２に例示するように、トロール漁具１００のマークＴＭとしてのマークＭ１及びマークＭ２を表示部５に表示させるためのトロールマーク映像信号を生成する。マークＭ１は、オッターボード１０１のマークとして構成され、マークＭ２は、網１０２の網口１０２ａのマークとして構成される。また、第２実施形態の映像信号生成部１４は、オッターボード１０１のマークＭ１及び網口１０２ａのマークＭ２以外のマークであるマークＭ３及びマークＭ４もマークＭ１及びマークＭ２とともに表示部５に表示させるためのトロールマーク映像信号を生成するように、構成されている。尚、マークＭ３は、ワープ１０３のマークとして構成され、マークＭ４は、ワイヤ１０４のマークとして構成される。尚、図２１及び図２２では、マーク（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）については、二点鎖線で図示している。
【０１４９】
また、映像信号生成部１４は、ターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５）に割り当てた色とは異なる色を、マーク（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）に割り当てて、トロールマーク映像信号を生成する。即ち、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５）を表示するためのエコー映像信号と、マーク（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）を表示するためのトロールマーク映像信号とは、表示部５に表示される際の表示色の情報として、異なる色の情報が含まれている。そして、表示部５では、トロールマーク映像信号に含まれる表示色の情報に基づく色でマーク（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）の映像が表示される。例えば、表示部５では、表示画面の背景色が黒色に設定され、エコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５）は、赤色、緑色、及び青色で表示され、マーク（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）は、白色で表示される。
【０１５０】
尚、マーク（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）を表示するためのトロールマーク映像信号を映像信号生成部１４が生成するために用いられる各種設定値は、信号処理機４ａにおいて記憶されている。しかし、上記の各種設定値は、例えば、水中探知装置が有するキーボード或いはポインティングデバイス等の操作機器をユーザが適宜操作することにより、変更されてもよい。上記の各種設定値としては、例えば、オッターボード１０１のマークＭ１と網口１０２ａのマークＭ２との距離、オッターボード１０１のマークＭ１のサイズ（即ち、オッターボード１０１のマークＭ１の高さ、長さ及び厚みの各寸法）、網口１０２ａのマークＭ２のサイズ（即ち、網口１０２ａのマークＭ２の幅及び高さの各寸法）、網口１０２ａのマークＭ２の鉛直面に対する傾きの角度、等が挙げられる。
【０１５１】
また、映像信号生成部１４は、ターゲットのエコー（Ｅ１〜Ｅ５）を表示させるためのエコー映像信号、及び、マーク（Ｍ１〜Ｍ４）を表示させるためのトロールマーク映像信号とともに、オッターボード１０１のマークＭ１が表示されるマーク設定位置を含む鉛直面（ＶＳ１、ＶＳ２）を表示部５に表示させるための映像信号も生成するように構成されている。第２実施形態では、例えば、表示部５に表示された３次元領域映像ＩＭ１において鉛直面（ＶＳ１、ＶＳ２）を表示する形態を例示している。鉛直面ＶＳ１は、船舶Ｓの直下の位置から鉛直下方に延びる鉛直線と、エコーＥ４が対応するオッターボード１０１のマークＭ１の中心位置から鉛直方向の上下に延びる鉛直線とを含む面として、構成される。また、鉛直面ＶＳ２は、船舶Ｓの直下の位置から鉛直下方に延びる鉛直線と、エコーＥ５が対応するオッターボード１０１のマークＭ１の中心位置から鉛直方向の上下に延びる鉛直線とを含む面として、構成される。表示部５では、映像信号生成部１４で生成された映像信号に基づいて、ターゲットのエコー（Ｅ１〜Ｅ５）及びマーク（Ｍ１〜Ｍ４）とともに、鉛直面（ＶＳ１、ＶＳ２）が、３次元領域映像ＩＭ１において表示される。
【０１５２】
また、映像信号生成部１４は、鉛直面（ＶＳ１、ＶＳ２）に含まれるターゲットのエコーを表示部５に表示させるための断面映像信号も生成するように構成されている。より具体的には、映像信号生成部１４は、鉛直面ＶＳ１に含まれるオッターボード１０１としてのターゲットのエコーＥ４を表示部５に表示させるための断面映像信号を生成する。そして、映像信号生成部１４は、鉛直面ＶＳ２に含まれるオッターボード１０１としてのターゲットのエコーＥ５を表示部５に表示させるための断面映像信号も生成する。図２１では、映像信号生成部１４で生成された断面映像信号に基づいて表示部５の表示画面に表示された断面映像（ＩＭ４、ＩＭ５）が例示されている。
【０１５３】
断面映像ＩＭ４は、鉛直面ＶＳ１に含まれるオッターボード１０１としてのターゲットのエコーＥ４を表示部５に表示させるための断面映像信号に基づいて表示される。そして、断面映像ＩＭ５は、鉛直面ＶＳ２に含まれるオッターボード１０１としてのターゲットのエコーＥ５を表示部５に表示させるための断面映像信号に基づいて表示される。断面映像ＩＭ４においては、鉛直面ＶＳ１におけるエコーＥ４の断面の映像が表示される。そして、断面映像ＩＭ５においては、鉛直面ＶＳ２におけるエコーＥ５の断面の映像が表示される。これにより、表示部５に表示された映像を見たユーザは、３次元領域映像（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３）とともに断面映像（ＩＭ４、ＩＭ５）を確認することができるため、トロール漁具１００のオッターボード１０１の状態をより詳細に把握することができる。
【０１５４】
また、第２実施形態では、マーク位置設定部１５は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときに、船舶Ｓの位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、マーク設定位置を回転させるように構成されている。図２３及び図２４は、第２実施形態の水中探知装置の信号処理機４ａにおけるマーク位置設定部１５の処理を説明するための図であって、マーク設定位置を回転させる処理について説明するための図である。
【０１５５】
マーク位置設定部１５は、ユーザによるエコー（Ｅ４、Ｅ５）の選択操作に基づいてオッターボード１０１の座標の位置にマーク設定位置を設定する処理を行うと、船首方向ＨＤの変化時には、マーク設定位置を回転させるための処理を行う。この処理では、マーク位置設定部１５は、マーク設定位置を一旦設定すると、図２３に示すように、まず、２つのオッターボード１０１の中間点Ｐ１の位置を特定する。２つのオッターボード１０１の中間点Ｐ１の位置は、エコーＥ４に対応するマークＭ１を表示する際のマークＭ１の中心位置と、エコーＥ５に対応するマークＭ１を表示する際のマークＭ１の中心位置と、の中間点として特定する。
【０１５６】
マーク位置設定部１５は、２つのオッターボード１０１の中間点Ｐ１の位置を特定すると、次いで、その中間点Ｐ１と船舶Ｓとの水平方向の距離である水平距離を求める。尚、船舶Ｓと中間点Ｐ１との水平距離は、船舶Ｓと２つのオッターボード１０１とを図２３に示すように水平方向と垂直な方向から視た場合における船舶Ｓと中間点Ｐ１との間の水平方向の距離である。マーク位置設定部１５は、船舶Ｓと中間点Ｐ１との水平距離を求めると、船舶Ｓからの距離がその水平距離と同距離にある航跡ＷＡ上の点である同距離航跡点Ｐ２を特定する。尚、図２３では、船舶Ｓとの距離が、船舶Ｓと中間点Ｐ１との水平距離に等しい点の集合である円ＥＤＬを二点鎖線で示している。
【０１５７】
船舶Ｓにおいては、測位衛星から送信された電波を受信するＧＰＳアンテナ（図示省略）と、ＧＰＳアンテナで受信した測位信号に基づいて船舶Ｓの位置を検出するＧＰＳ受信機（図示省略）とが搭載されている。そして、ＧＰＳ受信機は、信号処理機４ａに接続され、検出した船舶Ｓの位置を信号処理機４ａに出力するように構成されている。信号処理機４ａにおいては、ＧＰＳ受信機から入力された船舶Ｓの位置の時系列データとして船舶Ｓの航跡ＷＡのデータを取得している。マーク位置設定部１５は、船舶Ｓと中間点Ｐ１との水平距離と船舶Ｓからの距離が同距離にある航跡ＷＡ上の点である同距離航跡点Ｐ２を求める際には、船舶Ｓから航跡ＷＡに沿って、航跡ＷＡが円ＥＤＬと最初に交わる交点の位置を探索する。マーク位置設定部１５は、この交点を、同距離航跡点Ｐ２として求める。
【０１５８】
マーク位置設定部１５は、同距離航跡点Ｐ２を求めると、船尾方向ＴＤと、船舶Ｓに対する同距離航跡点Ｐ２の方向である同距離航跡点方向ＷＤと、が成す角度θ０を、初期角度θ０として設定する。尚、図２３では、同距離航跡点方向ＷＤについては、破線で示されており、船尾方向ＴＤについては、一点鎖線で示されている。マーク位置設定部１５は、ユーザによるエコー（Ｅ４、Ｅ５）の選択操作に基づくマーク設定位置の設定を行ったタイミングで、同距離航跡点方向ＷＤと船尾方向ＴＤとが成す角度である初期角度θ０を求める。
【０１５９】
尚、船舶Ｓが同距離航跡点Ｐ２に対応する位置を通過した時刻からマーク位置設定部１５がマーク位置を設定した時刻までの間に船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しなかった場合には、初期角度θ０はゼロである。この場合には、マーク位置設定部１５は、マーク設定位置を一旦設定した後は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しない限り、マーク設定位置を回転させない。
【０１６０】
一方、マーク位置設定部１５は、マーク設定位置の設定後において、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときは、図２４に示すように、マーク設定位置を回転させる。船首方向ＨＤの変化時におけるマーク設定位置の回転は、データ取得部１０にて船首方向のデータを取得する毎に、行われる。
【０１６１】
マーク位置設定部１５は、船首方向のデータを取得する毎に、図２４に示すように、同距離航跡点Ｐ２を求め、船尾方向ＴＤと、船舶Ｓに対する同距離航跡点Ｐ２の方向である同距離航跡点方向ＷＤと、が成す角度θ１を、船首方向変化角度θ１として求める。尚、船首方向ＨＤの変化時においても、同距離航跡点Ｐ２については、マーク設定位置を設定後に初期角度θ０を設定したときと同様の処理によって、求められる。マーク位置設定部１５は、船首方向変化角度θ１を求めると、船首方向変化角度θ１と初期角度θ０との角度差（θ１−θ０）分だけ、船舶Ｓの位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、マーク設定位置を回転させる。尚、図２４では、２つのオッターボード１０１とその中間点Ｐ１とについて、船首方向ＨＤの変化時にマーク設定位置を上記の角度差（θ１−θ０）分だけ回転させた状態で図示している。
【０１６２】
船首方向ＨＤの変化時にマーク位置設定部１５がマーク設定位置を回転させると、映像信号生成部１４は、船舶Ｓの位置を中心として回転したマーク設定位置にトロール漁具１００の２つのオッターボード１０１のマークＭ１を表示させるためのトロールマーク映像信号を生成する。また、映像信号生成部１４は、オッターボード１０１のマークＭ１に対応して船舶Ｓの位置を中心として回転した位置に、網口１０２ａのマークＭ２、ワープ１０３のマークＭ３、及びワイヤ１０４のマークＭ４を表示させるための、トロールマーク映像信号も生成する。生成されたトロールマーク映像信号は、表示部５に出力され、表示部５においては、船舶Ｓの位置を中心として回転した位置に、トロール漁具１００のマークＴＭ及びワープ１０３のマークＭ３が表示される。即ち、表示部５においては、船首方向ＨＤの変化時にはその変化に応じて、船舶Ｓの位置を中心として回転した位置に、２つのオッターボード１０１のマークＭ１と、網口１０２ａのマークＭ２と、ワープ１０３のマークＭ３と、ワイヤ１０４のマークＭ４とが、表示される。
【０１６３】
第２実施形態の水中探知装置は、第１実施形態の水中探知装置１と同様に、トロール漁業のための船舶Ｓにおいて使用される水中探知装置として構成され、送受波器２と、第２信号処理部１３と、を備えている。そして、第２実施形態の水中探知装置は、更に、上述した映像信号生成部１４及びマーク位置設定部１５を備えている。このため、第２実施形態の水中探知装置は、送信波を水中のトロール漁具１００に向けて送信する送信トランスデューサとしての送受波器２と、トロール漁具１００での送信波の反射を含む受信波を受信し、受信した受信波から受信信号を生成する受信トランスデューサとしての送受波器２と、受信信号からエコー信号を取得する信号処理部としての第２信号処理部１３と、エコー信号に基づいてエコー映像信号を生成する映像信号生成部１４と、トロール漁具１００の少なくとも一部に対応するエコーとして識別されたエコーに対応する位置を、トロール漁具１００のマークＴＭを表示させる位置であるマーク設定位置として設定するマーク位置設定部１５と、を備えている。そして、映像信号生成部１４は、マーク設定位置にトロール漁具１００のマークＴＭを表示させるためのトロールマーク映像信号を更に生成し、マーク位置設定部１５は、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときに、船舶Ｓの位置に対応する位置に設定された回転中心位置を中心として、マーク設定位置を回転させるように構成されている。
【０１６４】
第２実施形態によると、トロール漁具１００に対応するエコー（Ｅ４、Ｅ５）として識別されたエコー（Ｅ４、Ｅ５）に対応する位置に、トロール漁具１００のマークＴＭを表示させることができる。このため、ユーザは、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）をトロール漁具１００のマークＴＭとともに視認することができるため、より容易に且つ明瞭にトロール漁具１００の状態を把握することができる。
【０１６５】
また、第２実施形態によると、船首方向ＨＤが変化しているときに、船首方向ＨＤの変化に応じて、船舶Ｓの位置を中心としてトロール漁具１００のマークＴＭを回転させて表示することができる。このため、ユーザは、船首方向ＨＤが変化しているときに、トロール漁具１００の船舶Ｓに対する方向が変化していることを、より容易に且つ明瞭に把握することができる。
【０１６６】
（第２実施形態の変形例）
図２５は、第２実施形態の変形例を説明するための図であって、第２実施形態の変形例における処理を説明するための図である。尚、以下の説明においては、前述の第１実施形態、第１実施形態の第２変形例、及び第２実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態、第１実施形態の第２変形例、及び第２実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、適宜、重複する説明を省略する。
【０１６７】
図２５は、第２実施形態の変形例における映像信号処理部１４の処理を説明するための図である。また、図２５は、映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号及びトロールマーク映像信号に基づいて、魚群としてのターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）と、トロール漁具１００のマークＴＭと、を含む３次元領域映像ＩＭ１が表示部５に表示された形態が例示されている。
【０１６８】
第２実施形態の変形例では、第１実施形態の第２変形例と同様に、第１信号処理部１２は、第１エコー信号が取得される第１方向範囲Ｒ１を、方位角θ方向における全周に亘る方向範囲として設定する。そして、第２実施形態の変形例では、第１実施形態の第２変形例と同様に、第１方向範囲Ｒ１と第２方向範囲Ｒ２とが、重なる方向範囲を有しており、トロール漁具１００を探知するための領域においても、魚群が探知される。即ち、図２５に示すように、第２方向範囲Ｒ２において探知された魚群のエコーＥ７も表示部５に表示することができる。
【０１６９】
また、第２実施形態の変形例では、ユーザの操作に基づいて、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）を表示部５に表示させる表示ＯＮ状態と表示させない表示ＯＦＦ状態とで切り替えを行うことができるように構成されている。トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）を表示部５に表示させる表示ＯＮ状態では、第２実施形態と同様に、映像信号生成部１４にて生成されたエコー映像信号及びトロールマーク映像信号に基づいて、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）と、トロール漁具１００のマークＴＭとが、表示部５に表示される。
【０１７０】
一方、ユーザの操作に基づいて、表示ＯＮ状態から、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）を表示部５に表示させない表示ＯＦＦ状態への切り替えが行われると、トロール漁具１００のマークＴＭの表示は維持され、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示されない状態となる（図２５を参照）。ユーザによる表示ＯＮ状態から表示ＯＦＦ状態への切り替え操作は、例えば、キーボード或いはポインティングデバイス等の操作機器をユーザが適宜操作することにより、行われる。尚、表示ＯＮ状態から表示ＯＦＦ状態へと切り替える操作は、トロール漁具１００のマークＴＭが表示部５に一旦表示された後に行われる。
【０１７１】
ユーザによる表示ＯＮ状態から表示ＯＦＦ状態への切り替え操作が行われると、映像信号生成部１４は、第１エコー信号に基づいて魚群としてのターゲットのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）を表示部５に表示させるためのエコー映像信号と、トロール漁具１００のマークＴＭを表示部５に表示させるためのトロールマーク映像信号とを生成して、表示部５に出力する。そして、映像信号生成部１４は、表示ＯＦＦ状態では、第２エコー信号に基づくトロール漁具１００としてのターゲットのエコー（Ｅ４、Ｅ５）を表示部５に表示させるためのエコー映像信号の生成は行わない。このため、表示ＯＦＦ状態では、表示部５においては、魚群のエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）とトロール漁具１００のマークＴＭとが表示され、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示されない状態となる。
【０１７２】
また、第２実施形態の変形例では、トロール漁具１００のマークＴＭが表示され、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示されていない表示ＯＦＦ状態においても、船舶Ｓの船首方向ＨＤが変化しているときは、マーク位置設定部１５は、マーク設定位置を回転させる。そして、映像信号生成部１４は、船舶Ｓの位置を中心として回転したマーク設定位置にトロール漁具１００のマークＴＭを表示させるためのトロールマーク映像信号を生成して表示部５に出力する。このため、表示部５においては、船首方向ＨＤの変化時にはその変化に応じて、船舶Ｓの位置を中心として回転した位置に、トロール漁具１００のマークＴＭが表示される。
【０１７３】
第２実施形態の変形例によると、表示ＯＮ状態から表示ＯＦＦ状態に切り替えられることで、表示部５において、魚群のエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）とトロール漁具１００のマークＴＭとが表示され、トロール漁具１００のエコー（Ｅ４、Ｅ５）が表示されない状態となる。このため、第２方向範囲Ｒ２を含む広い第１方向範囲Ｒ１で魚群を探知してそのエコー（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ７）を表示することができるとともに、エコーとは容易に見分けることができるトロール漁具１００のマークＴＭとしてトロール漁具１００を表示することができる。
【０１７４】
（その他の変形例）
以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【０１７５】
（１）前述の実施形態及び変形例では、送信トランスデューサとして機能するとともに受信トランスデューサとしても機能する送受波器を備えた水中探知装置の形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、送信トランスデューサと受信トランスデューサとを別体でそれぞれ備えた水中探知装置の形態が実施されてもよい。
【０１７６】
（２）前述の実施形態及び変形例では、船舶を中心とする水中の全方位へ向けて一斉に送信ビームを形成するスキャニングソナーを備えた水中探知装置の形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、送信ビームと受信ビームとを回転させるサーチライトソナー（ＰＰＩソナー）を備えた水中探知装置の形態が実施されてもよい。また、前述の実施形態及び変形例では、３次元のスキャニングソナーを備えた水中探知装置の形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、２次元のスキャニングソナーを備えた水中探知装置の形態が実施されてもよい。
【０１７７】
（３）前述の実施形態及び変形例では、第２信号処理部が、船尾方向を中心とした方向範囲に第２方向範囲を設定する形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。第２信号処理部が、船舶の位置を中心として半径がワープ長に等しい円と船舶の航跡との交点の船舶に対する方向を求め、その交点の船舶に対する方向を中心とした方向範囲に第２方向範囲を設定する形態が実施されてもよい。また、第２信号処理部が、上記の交点の船舶に対する方向と船尾方向との角度差の大きさを算出し、その角度差の大きさの定数倍の分だけ、更に、第２方向範囲を広く設定する形態が実施されてもよい。
【０１７８】
（４）前述の実施形態及び変形例では、ワープのワープ長が、船舶の船尾に設けられてワープの繰り出し及び巻き取り動作時に回転するトップローラの回転数を検出するエンコーダを備えたワープ長計測器によって計測される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。ユーザによってオッターボードのエコーが選択される入力が行われた際に、その入力に基づいて、船舶とオッターボードとの距離が算出され、ワープ長が算出される形態が実施されてもよい。
【０１７９】
（５）前述の第２実施形態及びその変形例では、魚群のエコーとともにトロール漁具のマークが表示される形態を例にとって説明したが、更に、トロール漁具に関する数値情報もトロール漁具のマークとともに表示される形態が実施されてもよい。この場合、船舶とオッターボードとの間の直線距離、船舶とオッターボードとの水平方向の距離、オッターボード又は網口の深度、２つのオッターボード間の距離などの数値情報が、トロール漁具のマークとともに表示される形態が実施されてもよい。
【０１８０】
（６）前述の第２実施形態の変形例において、更に、第１実施形態の第３変形例と同様に、第２信号処理部１３が、第２エコー信号を、第２方向範囲Ｒ２内からの到来方位角を有する受信波に対応する受信信号であって受信トランスデューサとしての送受波器２から距離が離れた所定の距離範囲ＤＸ内から到来した受信波に対応する受信信号から取得する形態が実施されてもよい。また、この場合、所定の距離範囲ＤＸを規定する距離の中央値と距離の幅とのうち、距離の幅がユーザの操作によって設定され、距離の中央値が、マーク位置設定部１５によって設定されたマーク設定位置と船舶Ｓとの距離として設定されてもよい。
【０１８１】
（７）映像信号生成部が、第１エコー信号及び第２エコー信号に対して、ＴＶＧ（ｔｉｍｅ  ｖａｒｉｅｄ  ｇａｉｎ）及び干渉除去などの公知の信号処理或いは画像処理を施す形態が実施されてもよい。また、映像信号生成部が、第１エコー信号と第２エコー信号とに対する効果が異なるような条件で、これらの処理を施す形態が実施されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明は、水中のターゲットを探知するための水中探知装置及び水中探知方法として広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【０１８３】
１                    水中探知システム
２                    送受波器（送信トランスデューサ、受信トランスデューサ）
４                    信号処理機
５                    表示部
１１                  ドップラーシフト算出部
１２                  第１信号処理部
１３                  第２信号処理部
１４                  映像信号生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020016635.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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